CN101808019B

CN101808019B - 一种检测sdh设备线路接口盘时钟失锁的方法

Info

Publication number: CN101808019B
Application number: CN2010101379036A
Authority: CN
Inventors: 丹亚; 陈飞月; 尹淇; 秦毅
Original assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: CN101808019A

Abstract

一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，包括以下步骤：步骤1，在时钟盘与线路接口盘之间建立一条用于监测的数据通道，时钟盘按照设备定帧信号在该通道内发送事先约定好的数据帧给线路接口盘，且该数据内包括一个预先约定的与设备时钟信号同步的固定字节X，步骤2，线路接口盘按照自己的盘内时钟信号和盘内定帧信号接收并持续监测该固定字节X，如果线路接口盘接收到的固定字节X与预先约定的固定字节X不同，则线路接口盘输出失锁告警上报网管。本发明所述方法，可以在SDH设备的线路接口盘发生时钟失锁故障后及时上报失锁告警，对业务故障定位和及时恢复有着重要意义，对于其它领域的设备时钟信号失锁处理有着同样的借鉴作用。

Description

一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法

技术领域

本发明涉及同步数字传输(SDH)技术领域，具体的说是一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法。

背景技术

现有的SDH设备通常包括分插复用(ADM)设备、终端复用(TM)设备、数字交叉连接(DXC)设备，这些设备一般由背板、线路接口盘(以下均简称为接口盘)、时钟盘及其他机盘组成。其中时钟盘作为设备时钟源，向设备中所有的接口盘、时钟盘及其他机盘提供统一的设备时钟信号和设备定帧信号，同时设备时钟信号与设备定帧信号之间有固定的倍频和相位关系。

为了保证整个SDH设备正常工作，通常要求所有接口盘的盘内时钟跟踪时钟盘输出的设备时钟信号和设备定帧信号，并继而锁定于设备时钟信号(保持设定的倍频和相位关系)。然而，由于各种原因的干扰，使得接口盘接收到的设备时钟信号和/或设备定帧信号发生了变化，导致其盘内时钟与设备时钟信号失去锁定关系，造成该接口盘相关业务误码甚至中断，此即为失锁故障(时钟失锁)，该故障属于接口盘物理缺陷，发生故障的接口盘将直接失效，一般来说，只要更换发生失锁故障的接口盘即可解决该问题。但是，随着ADM设备集成度和复杂度的提高，某一块接口盘发生失锁故障后，有可能不仅影响本盘(即发生故障的接口盘)业务，还可能影响其他正常接口盘的业务，本盘和没有物理缺陷的业务相关机盘都有各种业务告警上报，有故障的单盘就像病人，病人会告诉医生(维护人员)自己哪里不舒服(业务告警、性能统计)，但通常没有能力判断自己生病的原因(时钟失锁)，所以在SDH标准中不会要求发送此类故障诊断报告，此时仅根据业务失效来判断故障点已不能满足需求。因此，采取有效措施检测时钟的锁定状态并上报网管，对于维护人员准确快速地定位故障，从而保证SDH设备的正常运行是非常有必要的。但现有技术中没有相应的解决方案。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种检测SDH设备接口盘时钟失锁的方法，可以在SDH设备的线路接口盘发生时钟失锁故障后及时上报失锁告警，对业务故障定位和及时恢复有着重要意义，对于其它领域的设备时钟信号失锁处理有着同样的借鉴作用。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，在时钟盘与线路接口盘之间建立一条用于监测的数据通道，时钟盘按照设备定帧信号在该通道内发送事先约定好的数据帧给线路接口盘，数据帧的发送频率等于设备时钟信号的频率，且该数据内包括一个预先约定的与设备时钟信号同步的固定字节X，

步骤2，线路接口盘按照自己的盘内时钟信号和盘内定帧信号接收并持续监测该固定字节X，如果线路接口盘接收到的固定字节X与预先约定的固定字节X不同，则代表线路接口盘使用的盘内时钟信号与时钟盘发出的设备时钟信号失锁，线路接口盘输出失锁告警上报网管。

在上述技术方案的基础上，当线路接口盘接收到的固定字节X与预先约定的固定字节X相同且稳定不变，则线路接口盘通知网管取消失锁告警。

在上述技术方案的基础上，固定字节X选取原则为：当时钟盘和接口盘使用的时钟信号和/或定帧信号不一致，致使接口盘错位接收数据时，接口盘不会将接收到的错误数据中包含的固定字节X误认为是正确的固定字节X。

在上述技术方案的基础上，固定字节X为0x28，数据帧内其余字节为0xaa。

在上述技术方案的基础上，固定字节X为0xf6，数据帧内其余字节为0xc8。

在上述技术方案的基础上，所述用于监测的数据通道采用有线或无线方式，使两盘之间能收发数据。

在上述技术方案的基础上，采用有线方式时，用1根信号线把两盘连接起来，发送串行信号数据，或用多根信号线把两盘连接起来，发送并行的数据。

本发明所述的一种检测SDH设备接口盘时钟失锁的方法，实现方式简单，资源需求小，从而节约了成本，减少了工作量，有效提升现有设备的性能。

附图说明

本发明有如下附图：

图1X＝0x28，Y＝0xaa时数据发送示意图，

图2正常情况下的FP再生示意图，

图3正常情况下X＝0x28，Y＝0xaa的数据接收示意图，

图4失锁情况下的FP再生示意图，

图5当发送X＝0x28，Y＝0xaa时失锁情况下数据接收示意图，

图6X＝0xf6，Y＝0xc8时数据发送示意图，

图7正常情况下X＝0xf6，Y＝0xc8的数据接收示意图，

图8当发送X＝0xf6，Y＝0xc8时失锁情况下数据接收示意图，

图9状态转移图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

当SDH设备按照设备时钟信号和设备定帧信号发送和接收数据帧时，通常由设备时钟信号(以下简称为时钟信号)的脉冲周期决定数据帧内每一比特的位宽，设备定帧信号(以下简称为定帧信号)则用于标识每一数据帧的第一字节的第一位，也就是说，时钟信号的频率即为数据频率，定帧信号的频率即为帧频。因此，本发明首先要在时钟盘与接口盘之间建立一条用于监测的数据通道，时钟盘按照设备定帧信号(设备定帧信号和设备时钟信号的频率不同，设备时钟信号的频率是设备定帧信号的N倍，N＝1，2，3…，N是1帧数据帧中所含数据比特的位数，本发明中以N＝64为例，即1数据帧中含64比特。定帧信号仅在数据帧第一字节的第一位数据发送期间为高电平，其余时间都为低电平，它的频率为帧频)在该通道内发送事先约定好的数据帧给线路接口盘，数据帧内数据比特的发送频率等于设备时钟信号的频率(数据帧的发送频率应当是帧频，即定帧信号的频率；数据比特的发送频率是时钟频率)，且该数据内包括一个预先约定的与设备时钟信号同步的固定字节X。时钟盘发送的每一数据帧都在帧内某固定位置发送该固定字节X，线路接口盘则根据接收到的固定字节X是否正确，来判断本盘时钟是否处于锁定状态，固定字节X选取原则如下：

为方便描述，这里假定在每一帧的首字节发送固定字节X(固定字节X可以放在数据帧里的任意位置，事先约定好就可以了)，帧内其余字节为Y，每1字节包含8比特。X、Y的码型选择原则是：当时钟盘和接口盘使用的时钟信号和/或定帧信号不一致，致使接口盘错位接收数据时，接口盘不会将接收到的错误数据中包含的固定字节X误认为是正确的固定字节X。例如，假设X＝Y＝0x55＝(01010101)_b，如果接口盘的定帧信号丢失导致错位接收数据，当接收的数据相对发送的数据向右错位2比特时，接收到的X仍然为(01010101)_b，接口盘无法据此判断出已经发生的错误接收。而如果X＝0x28＝(00101000)_b，Y＝0xaa＝(10101010)_b，则错位接收的结果见表1，可以看出，使用这样的数据组合，错位接收后接收方不再可能收到数据0x28，因此错位误判的几率为0。再例如，取X＝0xf6，Y＝0xc8，接收的结果见表2，同样错位误判的几率为0。

表1X＝0x28，Y＝0xaa时错位接收后的数值

	向右错位后接收的X值	向左错位后接收的X值
			错位1比特	X＝0x14	X＝0x51
错位2比特	X＝0x8a	X＝0xa2
			错位3比特	X＝0x45	X＝0x45
错位4比特	X＝0xa2	X＝0x8a
			错位5比特	X＝0x51	X＝0x15
错位6比特	X＝0xa8	X＝0x2a
			错位7比特	X＝0x54	X＝0x55
错位8，10，12，14，16，18，20，22，24，26，28，30，32，34，36，38，40，42，44，46，48，50，52，54，56，58，60，62比特	X＝0xaa	X＝0xaa
			错位9，11，13，15，17，19，21，23，25，27，29，31，33，35，37，39，41，43，45，47，49，51，53，55，57，59，61，63比特	X＝0x55	X＝0x55

表2X＝0xf6，Y＝0xc8时错位接收后的数值

	向右错位后接收的X值	向左错位后接收的X值
			错位1比特	X＝0x7b	X＝0xed
错位2比特	X＝0x3d	X＝0xdb
			错位3比特	X＝0x1e	X＝0xb6
错位4比特	X＝0x8f	X＝0x6c
			错位5比特	X＝0x47	X＝0xd9
错位6比特	X＝0x23	X＝0xb2
			错位7比特	X＝0x91	X＝0x64
错位8，16，24，32，40，48，56比特	X＝0xc8	X＝0xc8
			错位9，17，25，33，41，49，57比特	X＝0x64	X＝0x91
错位10，18，26，34，42，50，58比特	X＝0x32	X＝0x23
			错位11，19，27，35，43，51，59比特	X＝0x19	X＝0x46
错位12，20，28，36，44，52，60比特	X＝0x8c	X＝0x8c
			错位13，21，29，37，45，53，61比特	X＝0x46	X＝0x19
错位14，22，30，38，46，54，62比特	X＝0x23	X＝0x32
			错位15，23，31，39，47，55，63比特	X＝0x91	X＝0x64

在满足上述X、Y的码型选择原则的情况下，这里我们选择了以两组X、Y码型组合为例进行阐述，即(X＝0x28，Y＝0xaa)和(X＝0xf6，Y＝0xc8)。且在阐述中假定设备时钟信号的频率等于定帧信号频率的64倍，并假定时钟盘在每个时钟上升沿发送数据，即一帧里含有64比特。所述用于监测的数据通道采用有线或无线方式都可以，能使两盘之间收发数据就行。这里的数据通道有些类似网络协议栈中的第2层数据链路层，而有线、无线是第1层物理层的选择。对于物理层的实现，最简单的有线方式就是用1根信号线把两盘连接起来，发送串行信号数据；有线方式还可以用多根信号线发送并行的数据；同时，电平格式可以是单端信号如TTL，也可以是差分信号如RS232；在底层，也就是物理层可以有很多种方式建立数据接收与发送的通道，在实际工作中应根据设备的具体情况进行选择。

本发明所述方法的工作过程如下：

如图1所示，在发送方，时钟盘在设备时钟信号CLK的上升沿发送信号，设备定帧信号FP为高时发送X字节(0x28)的最高位，然后从高到低发送X字节的其余比特，接下来依次发送7个Y字节(0xaa)，每个字节都按照先高位后低位的顺序发送；之后FP信号再次为高，又开始发送X字节，接着发送7个Y字节，以此循环发送。

在接收方，利用锁定后的盘内时钟CLK’(CLK’与CLK有固定的倍频与相位关系，为了简化叙述，这里假定CLK’与CLK同频同相)，接口盘先重新生成接收数据使用的盘内定帧信号FP’。如图2所示，FP’由CLK’时钟计数得出：接口盘上电后计数器由FP上升沿清零，之后每个CLK’时钟周期计数器加1，计满64或FP有上升沿时计数器都清零；FP’在计数值为0时为高电平，其余时刻都为低电平。因此FP’脉冲宽度为1个CLK’时钟周期，1个FP’信号周期包含64个CLK’周期。接收数据时，接口盘在CLK’下降沿采样数据信号，并且在FP’为高时接收X字节的最高位，然后从高到低依次接收X字节的其余比特。

正常工作时，接口盘的盘内时钟CLK’锁定于时钟盘的设备时钟信号CLK，即CLK与CLK’同频同相，因此接口盘生成的FP’也与时钟盘输出的FP频率一致、相位固定。按照与时钟盘发送数据相同的频率和相位接收数据，接口盘接收到的X字节等于时钟盘发送的0x28，见图3。

当时钟失锁时，如图4所示，接口盘的盘内时钟CLK’不再与设备时钟信号CLK保持相同的频率及固定的相位关系，FP’与FP也不再一致。此时，用CLK’与FP’采样到的X字节将随着盘内时钟频率的不同而呈现为随机值，例如0x11等等，如图5所示，而不再固定为0x28。

当接口盘在经过连续M次判断后发现其中有N次收到的X字节不等于0x28，也不等于0x0或0xff时，则可判定时钟失锁(根据工程经验，N≥2，M≥2N)，此时生成失锁告警上报网管。

当时钟恢复正常的锁定状态时(同图1)，接口盘接收到的数据又恢复为0x28，当接口盘发现连续判断了L次(L≥M)接收到的X字节都是0x28时，则通知网管，取消失锁告警。

另举一例，当X＝0xf6，Y＝0xc8时，数据发送示意图如图6所示，正常情况下的FP再生示意图如图2，正常情况下的数据接收示意图如图7，失锁情况下的FP再生示意图如图4，失锁情况下数据接收示意图如图8，图中接收到的数据为0xed，也不再等于0xf6。

当接口盘在经过连续M次判断后发现其中有N次收到的X字节不等于0xf6，也不等于0x0或0xff时，则可判定时钟失锁(根据工程经验，N≥2，M≥2N)，此时生成失锁告警上报网管。

当时钟恢复正常的锁定状态时(同图6)，接口盘接收到的数据又恢复为0xf6，当接口盘发现在连续L次(L≥M)接收到的X字节都是0xf6时，则通知网管，取消失锁告警。

上述告警确认与取消的状态转移图见图9(采用的码型以X＝0x28，Y＝0xaa为例)，图中m1、m2、n分别代表接口盘内的3个计数器，m1为进入预告警状态后对接收的X字节进行判断的总次数，m2为进入预解除告警状态后对接收的X字节进行判断的总次数，n是接收的X字节不等于0x28的次数。图中的接收字节指接口盘接收到的X字节。接口盘处于正常无告警状态时，当接收到的X字节等于时钟盘发送的0x28时，m1＝0，m2＝0，n＝0，一直在正常无告警状态下循环。当接口盘接收到的X字节第一次不等于0x28时，则从正常无告警状态转入预告警状态，m1加1，n加1。在预告警状态下，每判断X字节一次则m1加1，每当接收到的数据不等于0x28时则n加1，当m1＜M且n＜N-1时，将一直在预告警状态下循环；当m1＝M且n≤N-1时，说明已经连续判断了M次X字节，但是误码数没有达到告警门限N，则回到正常无告警状态重新统计，m1和n清零；当n≥N时，说明误码数达到了告警门限，进入告警状态，并上报网管，m1和n清零。在告警状态下，当接口盘接收到的X字节仍然不等于0x28时，则一直在告警状态下循环，并上报网管；一旦接口盘接收到的X字节等于0x28时，就进入预解除告警状态，m2加1。在预解除告警状态下，一旦接口盘接收到的X字节不等于0x28时，将立即回到告警状态，m2清零；否则每判断一次则m2加1，当m2＜L时都在预解除告警状态下循环；当m2＝L时，说明已经连续判断了L次X字节都为约定好的0x28，表明盘内时钟已恢复到正常状态，则从预解除告警状态回到正常无告警状态，m1、m2、n清零。

经试验，上述方法在烽火通信的SDH设备FonsWeaver 780A/B设备上得到应用，并成功实现了时钟失锁的检测与告警的上报。

上述附图和实施仅仅用于解释本发明的工作原理，并不对本发明的保护范围构成限制。

Claims

1.一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤2，线路接口盘按照自己的盘内时钟信号和盘内定帧信号接收并持续监测该固定字节X，如果线路接口盘接收到的固定字节X与预先约定的固定字节X不同，则代表线路接口盘使用的盘内时钟信号与时钟盘发出的设备时钟信号失锁，线路接口盘输出失锁告警上报网管；

固定字节X选取原则为：当时钟盘和接口盘使用的时钟信号和/或定帧信号不一致，致使接口盘错位接收数据时，接口盘不会将接收到的错误数据中包含的固定字节X误认为是正确的固定字节X。

2.如权利要求1所述的一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于：当线路接口盘接收到的固定字节X与预先约定的固定字节X相同且稳定不变，则线路接口盘通知网管取消失锁告警。

3.如权利要求1或2所述的一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于：固定字节X为0x28，数据帧内其余字节为0xaa。

4.如权利要求1或2所述的一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于：固定字节X为0xf6，数据帧内其余字节为0xc8。

5.如权利要求1或2所述的一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于：所述用于监测的数据通道采用有线或无线方式，使两盘之间能收发数据。

6.如权利要求5所述的一种检测SDH设备线路接口盘时钟失锁的方法，其特征在于：采用有线方式时，用1根信号线把两盘连接起来，发送串行信号数据，或用多根信号线把两盘连接起来，发送并行的数据。