CN101136711A - Sdh系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统，包括互为主备的第一单板和第二单板，以及包括：切换时刻控制模块，用于在第一单板和第二单板之一的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟发生故障时，确定将相应的业务切换至第一单板和第二单板中的另一个单板上的相应的单元的切换时刻；STM－N帧格式计数器，用于在所传输的数据帧中选择在由切换时刻控制模块确定的切换时刻进行业务切换的切换点；以及业务输出控制模块，用于在切换时刻以及在切换点处将故障单元的业务切换至另一单板上的相应的单元，并输出另一单板上相应单元的业务。本发明可以使系统更紧凑，并实现复杂单板保护倒换业务的平滑切换。

Description

SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统

技术领域

本发明涉及对于光路处理、时钟、交叉功能或光路处理与交叉功能高度集成在一块主备互为1+1保护业务平滑切换的方法。

背景技术

时钟、交叉板往往是SDH系统中的核心单板，一旦该两板中任何一个瘫痪将导致该节点业务全部瘫痪，因此系统中通常对该两板实现1+1保护，使得一旦一块单板出现问题，业务立即切换到另一块备用板上，实现业务平滑切换或者短时小损伤切换。对于小型化的设备，单独分离时钟板，交叉板实现各自的1+1保护，占用了太多的槽位资源，整合这两块单板将节省出宝贵的槽位资源，进一步再在该板上增加光路处理功能(可视为该槽位又是独立的业务处理单元)，这样不仅大大提高系统的业务接入能力，而且对影响全局的核心功能单元时钟，交叉1+1的保护可靠性实际上并无明显降低。然而对于这一复杂的单板涉及到时钟、其它槽位业务、自带光路部分的业务切换。

因此需要一种解决该复杂单板保护倒换业务平滑切换的解决方案。

发明内容

本发明的目的是为了实现光路处理、时钟、交叉功能或光路处理与交叉功能高度集成在一块主备互为1+1保护板业务平滑切换，即如何实现时钟，交叉业务，光路单元业务的平滑无误码切换，并给出了不同业务总线业务的切换点及给出一种减少业务互连线的系统。

根据本发明，提供了一种SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统，包括互为主备的第一单板和第二单板，以及包括：切换时刻控制模块，用于在第一单板和第二单板之一的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟发生故障时，确定将相应的业务切换至第一单板和第二单板中的另一个单板上的相应的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟单元的切换时刻；STM-N帧格式计数器，用于在所传输的数据帧中选择在由切换时刻控制模块确定的切换时刻进行业务切换的切换点；以及业务输出控制模块，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的故障单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的相应的单元，并输出另一单板上的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟单元的业务。

该系统还包括：检测模块，用于检测第一单板和第二单板是否在位以及时钟单元、交叉业务处理单元、和光口业务处理单元的状态，并在第一单板和第二单板之一不在位，以及时钟单元、交叉业务处理单元、或光口业务处理单元发生故障时，向告警优先级判决模块发送故障告警消息；以及告警优先级判决模块，用于根据预定的标准对各告警消息进行排序，并按照所排顺序分别将时钟切换命令、交叉业务切换命令、和/或光口业务切换命令发送至切换时刻控制模块。

其中，检测模块包括：时钟单元故障检测模块，用于检测第一单板和第二单板的时钟运行是否正常，在时钟中任何一个发生故障时，向告警优先级判决模块发送时钟故障告警信息；交叉单元故障检测模块，用于检测第一单板和第二单板的交叉业务处理单元运行是否正常，当交叉业务处理单元中的任何一个出现故障时，向告警优先级判决模块发送交叉业务处理单元故障告警消息；以及单板是否在位检测模块，用于检测第一单板和第二单板是否插在相应的插槽上，在两个单板中的任何一个被从插槽拔下时，向告警优先级判决模块发送被拔下单板不在位告警消息。

切换时刻控制模块包括：时钟切换时刻控制模块，用于在接收到来自告警优先级判决模块的时钟切换命令时，确定将时钟切换至另一单板的时钟单元的时刻；交叉切换时刻控制模块，用于在接收到来自告警优先级判决模块的交叉业务切换命令时，确定将交叉业务切换至另一单板的交叉业务处理单元的时刻；以及光口切换时刻控制模块，用于在接收到来自告警优先级判决模块的光口业务切换命令时，确定将光口业务切换至另一单板的光口业务处理单元的时刻。

输出控制模块包括：时钟输出控制模块，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的时钟单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的时钟单元，并输出另一单板上的时钟单元的业务；交叉业务输出控制模块，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的交叉业务处理单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的交叉业务处理单元，并输出另一单板上的交叉业务处理单元的业务；光口业务输出控制模块，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的光口业务处理单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的光口业务处理单元，并输出另一单板上的光口业务处理单元的业务。

单板是否在位检测模块在将第一单板和第二单板之一从插槽拔下时，向告警优先级判决模块发送告警消息；告警优先级判决模块在接收到来自单板是否在位检测模块的告警消息后，向输出控制模块发送切换命令；以及输出控制模块接收到切换命令后，将被拔下的第一单板和第二单板之一的时钟单元、光口业务处理单元、和交叉业务处理单元的时钟、光口业务、和交叉业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的时钟单元、光口业务处理单元、和交叉业务处理单元。

第一单板和第二单板均采用VC-4总线、AU-4总线、或STM-N总线连接，当采用VC-4总线时，将切换点选择在段开销的任何位置处；当采用AU-4总线时，将切换点选择在非指针位置开销的任何位置处；当采用STM-N总线时，将切换时刻确定在定帧字节时隙位置处。

通过本发明，可以使系统更紧凑，同时实现了复杂单板保护倒换业务的平滑切换。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据本发明的SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统的框图；

图2是示出STM-1帧结构的示意图；

图3是示出根据本发明实施例的光路处理、时钟、交叉高集成板架构及倒换原理框图；以及

图4是示出根据本发明实施例的主/备倒换各个模块控制信号的时序示意图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统的框图。参照图1，根据本发明的SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统100包括互为主备的第一单板和第二单板，以及包括：切换时刻控制模块102，用于在第一单板和第二单板之一的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟发生故障时，确定将相应的业务切换至第一单板和第二单板中的另一个单板上的相应的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟单元的切换时刻；STM-N帧格式计数器104，用于在所传输的数据帧中选择在由切换时刻控制模块确定的切换时刻进行业务切换的切换点；以及业务输出控制模块106，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的故障单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的相应的单元，并输出另一单板上的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟单元的业务。

该系统还包括：检测模块108，用于检测第一单板和第二单板是否在位以及时钟单元、交叉业务处理单元、和光口业务处理单元的状态，并在第一单板和第二单板之一不在位，以及时钟单元、交叉业务处理单元、或光口业务处理单元发生故障时，向告警优先级判决模块发送故障告警消息；以及告警优先级判决模块110，用于根据预定的标准对各告警消息进行排序，并按照所排顺序分别将时钟切换命令、交叉业务切换命令、和/或光口业务切换命令发送至切换时刻控制模块。

其中，检测模块108包括：时钟单元故障检测模块108-2，用于检测第一单板和第二单板的时钟运行是否正常，在时钟中任何一个发生故障时，向告警优先级判决模块发送时钟故障告警信息；交叉单元故障检测模块108-4，用于检测第一单板和第二单板的交叉业务处理单元运行是否正常，当交叉业务处理单元中的任何一个出现故障时，向告警优先级判决模块发送交叉业务处理单元故障告警消息；以及单板是否在位检测模块108-6，用于检测第一单板和第二单板是否插在相应的插槽上，在两个单板中的任何一个被从插槽拔下时，向告警优先级判决模块发送被拔下单板不在位告警消息。

切换时刻控制模块102包括：时钟切换时刻控制模块102-2，用于在接收到来自告警优先级判决模块的时钟切换命令时，确定将时钟切换至另一单板的时钟单元的时刻；交叉切换时刻控制模块102-4，用于在接收到来自告警优先级判决模块的交叉业务切换命令时，确定将交叉业务切换至另一单板的交叉业务处理单元的时刻；以及光口切换时刻控制模块102-6，用于在接收到来自告警优先级判决模块的光口业务切换命令时，确定将光口业务切换至另一单板的光口业务处理单元的时刻。

输出控制模块106包括：时钟输出控制模块106-2，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的时钟单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的时钟单元，并输出另一单板上的时钟单元的业务；交叉业务输出控制模块106-4，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的交叉业务处理单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的交叉业务处理单元，并输出另一单板上的交叉业务处理单元的业务；光口业务输出控制模块106-6，用于在切换时刻以及在切换点处将第一单板和第二单板之一的发生故障的光口业务处理单元的业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的光口业务处理单元，并输出另一单板上的光口业务处理单元的业务。

单板是否在位检测模块在将第一单板和第二单板之一从插槽拔下时，向告警优先级判决模块发送告警消息；告警优先级判决模块在接收到来自单板是否在位检测模块的告警消息后，向输出控制模块发送切换命令；以及输出控制模块接收到切换命令后，将被拔下的第一单板和第二单板之一的时钟单元、光口业务处理单元、和交叉业务处理单元的时钟、光口业务、和交叉业务切换至第一单板和第二单板中的另一单板上的时钟单元、光口业务处理单元、和交叉业务处理单元。

第一单板和第二单板均采用VC-4总线、AU-4总线、或STM-N总线连接，当采用VC-4总线时，将切换点选择在段开销的任何位置处；当采用AU-4总线时，将切换点选择在非指针位置开销的任何位置处；当采用STM-N总线时，将切换时刻确定在定帧字节(A1A2)时隙位置处。

下面结合图2～图4来详细说明本发明的另一个实施例。

由于紧凑型小型化系统通常备板连线也较紧张，往往这些设备背板总线速率不高，若光口速率较高将使用大量的连线，对于背板，单板走线将产生巨大的压力。本发明本着降低背板连线，增加业务接入能力为出发点，采用主备单板上光路部分的互送进入交叉的连接线只有一组，这种也是倒换控制起来最复杂的情况。

在本实施例中，为了实现平滑切换(拔板，或者网管上的人工倒换，或者复位cpu)，交叉单元、时钟单元、自带光口业务切换不能同时进行，我们虽然可以使时钟单元倒换做到接近无相跳(理论上可以做到完全无相跳)，可以将其放在任意帧格式位置倒换，但业务倒换需要上述控制倒换点。分离交叉、时钟倒换点也会使系统更稳健。为了减少背板互连线(互送连线只有一组)，因此自带光口业务切换也需要和交叉切换分离。

在本实施例中，对于SDH系统设备，背板互连总线业务可以采取多种格式，例如：VC-4，AU-4，STM-N格式，无论这其中哪一种格式，如图2所示，只要适当的控制业务倒换点，都能在这些帧位置中找到不影响业务的点。

若背板总线采用VC-4格式，切换点可以选择在段开销的任何位置；

若采用AU-4总线，切换点可以控制在非指针位置开销的任何位置，若你的总线段开销部位还传输其它非业务有用字节，只要你没有用完段开销的时隙，总可以找到位置；

若采用STM-N的总线，我们可以将倒换控制时刻发生在A1A2定帧字节时隙位置，通常对于STM-N定帧时，对A1A2字节都做了3帧以上的校验，各个相关处理业务的单板或交叉单元定帧时只要对帧头有一次容错机会就可以，因此改方案总是可行的。

从简化系统倒换方案角度考虑，使倒换完成后只有主用板输出时钟和交叉，也即交叉和时钟不分开倒换，单板只有一个主/备状态。

如图2所示(只给出STM-1帧结构)，本系统由三大部分组成：交叉单元，时钟单元，光口业务处理单元。当1#板主用时，本光口业务由1号路线进入交叉单元，完成交叉后通过1号线送给本板光口；此时2#板处于备用，其输出控制会选择从光路处理单元2号线送出本光口业务到背板互通线进入1#主用板交叉单元完成业务交叉，1#主用板输出控制会选择本交叉单元输出送到背板互通线送给进入2#业务互连线进而进入光业务处理单元完成业务处理。2#主用情况与1#类似不再赘述。

本实施例中的系统的核心模块如图1所示，包括：主、备板CPU运行监视模块108-8，主、备板时钟单元故障检测模块主108-2，备板交叉单元故障检测模块108-4，主备单板是否在位检测模块108-6，告警优先级判决模块(根据两板故障状况决定是否主、备切换)110，时钟倒换时刻控制模块102-2，交叉倒换时刻控制模块102-4，自带光口倒换时刻控制模块102-6，STM-N帧格式记数器104，系统时钟输出控制模块106-2，业务输出控制模块106-4，业务输出控制模块106-6。

各个模块检测到告警由判决模块根据两板故障轻重决定是否发生倒换，而帧格式计数器为各个部分倒换提供时刻位置，如图4所示在STM-N(VC-4，AU-4总线格式，段开销位置是空的或者部分填充其它有用信息)合适的段开销处开始发起倒换，注意时钟倒换可以在任意位置，而交叉和自带光口业务则只能在上述特定位置。

通过本实施例，可以使系统更紧凑，同时实现了复杂单板保护倒换业务的平滑切换。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SDH系统中光口业务、时钟、交叉业务高集成单板业务平滑切换系统，包括互为主备的第一单板和第二单板，其特征在于，包括：

切换时刻控制模块，用于在所述第一单板和所述第二单板之一的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟发生故障时，确定将相应的业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一个单板上的相应的交叉处理单元、光口业务处理单元、或时钟单元的切换时刻；

STM-N帧格式计数器，用于在所传输的数据帧中选择在由所述切换时刻控制模块确定的所述切换时刻进行业务切换的切换点；以及

业务输出控制模块，用于在所述切换时刻以及在所述切换点处将所述第一单板和所述第二单板之一的故障单元的业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一单板上的所述相应的单元，并输出所述另一单板上的所述交叉处理单元、所述光口业务处理单元、或所述时钟单元的业务。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测所述第一单板和所述第二单板是否在位以及所述时钟单元、所述交叉业务处理单元、和所述光口业务处理单元的状态，并在所述第一单板和所述第二单板之一不在位，以及所述时钟单元、所述交叉业务处理单元、或所述光口业务处理单元发生故障时，向告警优先级判决模块发送故障告警消息；以及

所述告警优先级判决模块，用于根据预定的标准对各所述告警消息进行排序，并按照所排顺序分别将时钟切换命令、交叉业务切换命令、和/或光口业务切换命令发送至所述切换时刻控制模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括：

时钟单元故障检测模块，用于检测所述第一单板和所述第二单板的时钟运行是否正常，在所述时钟中任何一个发生故障时，向所述告警优先级判决模块发送时钟故障告警信息；

交叉单元故障检测模块，用于检测所述第一单板和所述第二单板的交叉业务处理单元运行是否正常，当所述交叉业务处理单元中的任何一个出现故障时，向所述告警优先级判决模块发送交叉业务处理单元故障告警消息；以及

单板是否在位检测模块，用于检测所述第一单板和所述第二单板是否插在相应的插槽上，在所述两个单板中的任何一个被从所述插槽拔下时，向所述告警优先级判决模块发送被拔下单板不在位告警消息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述切换时刻控制模块包括：

时钟切换时刻控制模块，用于在接收到来自所述告警优先级判决模块的时钟切换命令时，确定将时钟切换至所述另一单板的时钟单元的时刻；

交叉切换时刻控制模块，用于在接收到来自所述告警优先级判决模块的交叉业务切换命令时，确定将交叉业务切换至所述另一单板的交叉业务处理单元的时刻；以及

光口切换时刻控制模块，用于在接收到来自所述告警优先级判决模块的光口业务切换命令时，确定将光口业务切换至所述另一单板的光口业务处理单元的时刻。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述输出控制模块包括：

时钟输出控制模块，用于在所述切换时刻以及在所述切换点处将所述第一单板和所述第二单板之一的发生故障的时钟单元的业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一单板上的所述时钟单元，并输出所述另一单板上的所述时钟单元的业务；

交叉业务输出控制模块，用于在所述切换时刻以及在所述切换点处将所述第一单板和所述第二单板之一的发生故障的交叉业务处理单元的业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一单板上的所述交叉业务处理单元，并输出所述另一单板上的所述交叉业务处理单元的业务；

光口业务输出控制模块，用于在所述切换时刻以及在所述切换点处将所述第一单板和所述第二单板之一的发生故障的光口业务处理单元的业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一单板上的所述光口业务处理单元，并输出所述另一单板上的所述光口业务处理单元的业务。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述单板是否在位检测模块在将所述第一单板和所述第二单板之一从所述插槽拔下时，向所述告警优先级判决模块发送告警消息；所述告警优先级判决模块在接收到来自所述单板是否在位检测模块的告警消息后，向所述输出控制模块发送切换命令；以及所述输出控制模块接收到切换命令后，将被拔下的所述第一单板和所述第二单板之一的所述时钟单元、光口业务处理单元、和所述交叉业务处理单元的时钟、光口业务、和交叉业务切换至所述第一单板和所述第二单板中的另一单板上的所述时钟单元、光口业务处理单元、和所述交叉业务处理单元。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一单板和所述第二单板采用VC-4总线、AU-4总线、或STM-N总线连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当采用所述VC-4总线时，将所述切换点选择在段开销的任何位置处。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当采用所述AU-4总线时，将所述切换点选择在非指针位置开销的任何位置处。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当采用所述STM-N总线时，将所述切换时刻确定在定帧字节时隙位置处。

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