CN101951680A - 链路保护方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于调制方式的链路保护方法及其装置，该方法包括：配置两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，第一调制方式通道采用第一调制方式，第二调制方式通道采用第二调制方式，且第一调制方式相对于第二调制方式为高阶调制方式；传输设备工作在第一调制方式通道时，如果第一调制方式通道的通道质量下降，且满足设定的切换条件，则传输设备切换到第二调制方式通道工作。通过本发明实现了以低硬件成本的微波传输设备实现基于调制方式对链路进行保护的效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种链路保护方法及其装置。
背景技术
保护功能是传输设备的一项重要功能，是传输设备可靠性的重要保障。常见的保护方式有热备份、空间分集以及频率分集等，分别实现对设备的物理故障、多径衰落和频率选择性衰落等方面的保护。
调制是将信号注入载波并通过此信号对载波加以处理，以便将原始信号转变成适合传送的电波信号。这种调制过程中所使用的方法称之为调制方式。不同的调制方式有着不同的带宽利用率和抗噪声性能。一般来说，带宽利用率较高的调制方式的抗噪声性能比较差，反之亦然。
热备份、空间分集和频率分级等保护方式只能在设备物理故障、多径衰落和抗频率选择性衰落等方面对信道进行保护，但不能抵抗诸如雨衰等原因引起的信道质量变化对链路的影响。虽然单通道自适应调制解调技术能在一定程度上解决该问题，但实现起来较复杂，且硬件成本较高。
准同步数字体系(Plesiochronous Digital Hierarchy，简称为PDH)1+1微波传输设备有主、备用两个传输通道。虽然现有设备都支持正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，简称为16QAM)和正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，简称为QPSK)两种调制方式，但主、备用通道一般配置的是同一种调制方式，以实现热备份、空间分级等保护方式。
针对相关技术中热备份、空间分集和频率分级等保护方式不能抵抗诸如雨衰等原因引起的信道质量变化对链路的影响、单通道自适应调制解调技术解决该问题实现起来较复杂并且硬件成本较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对热备份、空间分集和频率分级等保护方式不能抵抗诸如雨衰等原因引起的信道质量变化对链路的影响、单通道自适应调制解调技术解决该问题实现起来较复杂并且硬件成本较高的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种基于调制方式的保护方法，以解决上述问题中的至少之一。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于调制方式的链路保护方法。
根据本发明的基于调制方式的链路保护方法包括：配置两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，第一调制方式通道采用第一调制方式，第二调制方式通道采用第二调制方式，且第一调制方式相对于第二调制方式为高阶调制方式；传输设备工作在第一调制方式通道时，如果第一调制方式通道的通道质量下降，且满足设定的切换条件，则传输设备切换到第二调制方式通道工作。
优选地，传输设备工作在第一调制方式通道时，该方法还包括：如果第一调制方式通道中断，传输设备将切换到第二调制方式通道工作；如果第一调制方式通道的通道质量下降，满足切换条件且第二调制方式通道中断，传输设备将第一调制方式通道的调制方式由第一调制方式切换为第二调制方式。
优选地，传输设备切换到第二调制方式通道工作还包括：传输设备的第一端向传输设备的第二端发送切换请求；第二端接收切换请求，向第一端发送应答消息，并进行切换；第一端接收来自第二端的应答消息，并进行切换。
优选地，在传输设备的第一端向传输设备的第二端发送切换请求之后，方法还包括：如果在指定的时间内第一端未接收到第二端的应答消息，则重新向第二端发送切换请求。
优选地，在传输设备切换到第二调制方式通道工作之后，方法还包括：如果第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值，则传输设备切换到第一调制方式通道工作。
优选地，在第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值时，方法还包括：如果第一调制方式通道中断，则传输设备继续在第二调制方式通道工作；如果第二调制方式通道中断，则传输设备将第一调制方式通道的调制方式由第一调制方式切换为第二调制方式，并切换到第一调制方式通道工作。
优选地，在第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值时，方法还包括：传输设备第一端满足切换条件后，向第二端发送切换请求，之后第一端进入第一端待切换状态；在第一端待切换状态下，当第二端已就绪时，第一端收到第二端的回应的应答已就绪消息，则进行切换；第二端在接收到切换请求后进入第二端待切换状态；在第一端待切换状态下，当第二端未就绪时，第一端收到第二端回应的应答未就绪消息，则第一端继续向第二端发送切换请求；在第二端待切换状态下，若收到第一端的切换请求，则在回应第二端应答已就绪消息后，并进行切换；在第一端待切换状态下，如果在指定的时间内第一端未收到第二端的应答消息，则重新发送切换请求。
优选地，如果第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值，则传输设备切换到第一调制方式通道工作还包括：如果第一调制方式通道的通道质量在预定时长内都满足预定阈值，则传输设备切换到第一调制方式通道工作。
优选地，根据接收信号电平和/或系统误码率来判断通道质量。
优选地，第一调制方式通道为16QAM通道，第二调制方式通道为QPSK通道。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种基于调制方式的链路保护装置。
传输设备包括两个通道，其特征在于，装置包括：配置模块，用于配置两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，第一调制方式通道采用第一调制方式，第二调制方式通道采用第二调制方式，且第一调制方式相对于第二调制方式为高阶调制方式；判断模块，用于根据第一调制方式通道的通道质量来判断第一调制方式通道是否满足切换条件；切换模块，用于在判断模块的判断结果为是的情况下，将第二调制方式通道切换到第一调制方式通道。
通过本发明，采用配置传输设备的两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道；传输设备工作在第一调制方式通道时，如果第一调制方式通道的通道质量下降，且满足设定的切换条件，则传输设备切换到第二调制方式通道工作的方法及其装置，解决了热备份、空间分集和频率分级等保护方式不能抵抗诸如雨衰等原因引起的信道质量变化对链路的影响、单通道自适应调制解调技术解决该问题实现起来较复杂并且硬件成本较高的问题，进而达到了以低硬件成本的微波传输设备实现基于调制方式保护的效果。
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是根据本发明实施例的链路正常保护过程的流程图；
图2是根据本发明实施例的链路正常保护过程的示意图；
图3是根据本发明实施例的传输设备工作在QPSK通道时，QPSK通道发生故障的处理过程；
图4是根据本发明实施例的反向切换的协作流程图；
图5是根据本发明实施例的链路保护装置的示意图。
具体实施方式
功能概述
考虑到热备份、空间分集和频率分级等保护方式不能抵抗诸如雨衰等原因引起的信道质量变化对链路的影响、单通道自适应调制解调技术解决该问题实现起来较复杂并且硬件成本较高，本发明实施例提供了一种基于调制方式的保护方法，该方法包括：配置传输设备的两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，第一调制方式通道采用第一调制方式，第二调制方式通道采用第二调制方式，且第一调制方式相对于第二调制方式为高阶调制方式；传输设备工作在第一调制方式通道时，如果第一调制方式通道的通道质量下降，且满足设定的切换条件，则传输设备切换到第二调制方式通道工作。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种基于调制方式的保护方法。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
图1是根据本发明实施例的链路正常保护过程的流程图；图2是根据本发明实施例的链路正常保护过程的示意图。
如图1和图2所示，步骤S102：将1+1设备的主、备用通道配置为两种不同的调制方式：16QAM和QPSK。分别称作16QAM通道和QPSK通道。任意时刻传输设备只能工作在其中一个通道上。当满足切换条件时，传输设备会从一个通道切换到另外一个通道。当通道质量较好时，传输设备自动切换到高阶的16QAM通道以提高带宽利用率；当通道质量较为糟糕、16QAM通道不能正常工作时，传输设备自动切换到低阶的QPSK通道以保证基本的业务传输。通道质量的判断依据接收信号电平(Received Signal Level，简称为RSL)或传输设备误码率。
本发明中将16QAM通道切换到QPSK通道称之为前向切换；将QPSK通道切回16QAM称为反向切换。以下分别就这两种切换过程进行详细描述：
前向切换
如图1中所示，步骤S102：正常情况下，传输设备工作在16QAM通道。当通道质量恶化(如下雨等原因引起)、16QAM通道不能正常工作时，传输设备需及时自动进行前向切换。
前向切换条件可以为RSL(或接收功率)小于设定的门限或传输设备发生断链(或通道中断)。如果传输设备发生断链，则表明当前通道已经不能正常工作，必须立即切换到另一通道，因此通道发生断链必须作为前向切换的一个充分条件。
由传输设备发生断链引起的通道切换并不需要同步过程，这是由于一旦传输设备的一端先发生切换，势必导致另一端因调制方式不同而断链，进而也发生切换。但应尽可能避免这种切换的发生，这是因为断链时再切换会导致更长时间的业务中断。
优选地，可以设定切换门限。当传输设备任何一端的RSL低于用户设定的值时，就认为整个传输设备满足前向切换条件。为了避免出现断链切换的情况，两端必须进行同步，同步过程如下：
任何一端满足切换条件后，向对端发送切换请求，之后进入待切换状态；
在待切换状态下，若收到对端的应答消息，则立即切换；
在任何状态下，若收到对端的切换请求消息，则在回应对端后立即切换；
在待切换状态下，如果在指定的时间内未收到对端的应答消息，则重新发送切换请求；
任何状态下，如果传输设备发生断链，则立即切换。
反向切换
当发生前向切换后，传输设备工作在QPSK通道，此时整个传输设备的业务传输能力减弱了一半。因此当传输设备稳定的工作在QPSK通道并且具备工作在16QAM通道的条件时，传输设备需要反向切换以保证正常的业务传输。
通道质量的判断可以依据RSL，同时为了避免出现反复来回切换的现象，必须对通道稳定性加以判断。采用的办法是设定一个时长，本发明称之为持续时间，只有在持续时间内的所有采样值都满足条件时，才认为本端满足反向切换的条件。只有两端同时满足反向切换条件时，整个传输设备才进行反向切换。
反向切换时，为了确保通道切换成功，两端也必须进行同步。同步过程如下：
任何一端满足切换条件后，向对端发送切换请求，之后进入待切换状态；
在待切换状态下，若收到对端的应答OK消息，则立即切换；
在待切换状态下，若收到对端的应答ERROR消息，则继续发送切换请求；
在待切换状态下，若收到对端的切换请求消息，则在回应对端已就绪消息后，立即切换；
在待切换状态下，如果在指定的时间内未收到对端的应答消息，则重新发送切换请求；
在未就绪状态下，若如果收到对端的切换请求，则回应未就绪消息。
在以上过程中，反向切换的门限必须设置为16QAM正常工作时QPSK通道的RSL，这样才能保证门限的有效性，从而提高切换成功率。
异常处理
当雨衰等导致16QAM通道的接收电平降低或者是业务中断时，根据上述方案，传输设备会自动切换到QPSK通道。
当前传输设备工作在16QAM通道，当前通道发生故障：故障一端的设备检测到故障后，自动切换到QPSK通道。依据前述方案，对端设备也会切换到QPSK通道。传输设备会一直工作在QPSK通道上，直到故障设备被修复为止。
当前传输设备工作在16QAM通道，QPSK通道发生故障的处理：当满足前向切换条件时，传输设备首先将16QAM通道更改为QPSK通道，且将QPSK通道更改为16QAM通道。若不满足前向切换条件，则不做任何处理。
当前传输设备工作在QPSK通道，若16QAM通道发生故障：依据上述方案，传输设备一直工作在QPSK通道。
当前传输设备工作在QPSK通道，若QPSK通道发生故障：配置原16QAM通道为QPSK通道，并配置原QPSK通道为16QAM通道；切换到新的QPSK通道。
按照上述异常处理办法，传输设备也就同时具有了类似于热备份的保护功能。
软件部分的具体实施如下：
图4是根据本发明实施例的反向切换的协作流程图。下面参照图4来描述本发明反向切换的流程：
软件需要启动一个专门的保护任务来完成状态监测及执行保护操作。通讯处理采用Agent模式，由一个专门通讯任务来处理收发消息，通讯协议使用用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称为UDP)，通讯链路使用网管通道。
整个保护过程使用状态机来描述，状态的轮询通过循环(发送超时)定时器来实现。
如图4所示，首先，保护任务启动后，默认使用主用通道作为16QAM通道，备用通道作为QPSK通道，并设置当前的活动通道为QPSK通道。此时传输设备工作在QPSK-工作状态。
接下来保护任务定时检测当前传输设备的RSL并根据传输设备设定的条件判断是否满足反向切换条件。如果不满足，则维持反向未就绪状态。
满足反向切换条件后，立即进入QPSK-等待切换状态。在该状态下，先向对端发送反向切换查询消息，接下来收到应答反向切换OK消息或对端的反向切换查询消息都会导致切换：收到应答反向切换OK消息立即切换，收到对端反向切换查询消息则在应答对方反向切换OK消息100ms后切换。
其中，在QPSK-工作状态下，收到应答OK消息也立即切换，收到查询消息则应答ERROR消息。
反向切换后，不能立即进入16QAM-工作状态，优选地，至少延迟1s。因为此时传输设备链路可能尚未联通，如果立即进入该状态的话，会因断链又发生前向误切换。
反向切换成功后，传输设备进入前向未就绪状态。保护任务同样定时检测链路状态和RSL。如果链路中断则立即切换到QPSK-工作状态；如果RSL小于阈值，则先同步后切换。该过程与反向切换类似。
异常处理的实施过程比较简单，保护任务只需定时检测各个单板的状态并按流程图中所描述的办法执行相关操作即可。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种链路保护装置。
图5是根据本发明实施例的链路保护装置的示意图。
如图5所示，该装置包括：配置模块2、判断模块4以及切换模块6。下面将参照图5来详细描述该装置：
如图5所示，配置模块2，用于配置两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，第一调制方式通道采用第一调制方式，第二调制方式通道采用第二调制方式，且第一调制方式相对于第二调制方式为高阶调制方式；判断模块4，连接至配置模块2，用于根据第一调制方式通道的通道质量来判断第一调制方式通道是否满足切换条件；切换模块6，连接至判断模块4，当判断模块4的判断结果为是时，用于将第二调制方式通道切换到第一调制方式通道。
本发明将传统的1+1保护方式和自适应调制解调技术相结合，在支持传统的1+1保护的同时，还具备准自适应调制解调的功能，而且支持该功能不需要任何硬件改动。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了以低硬件成本的微波传输设备实现基于调制方式保护的效果。
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 (11)
1.一种链路保护方法，用于传输设备的链路保护，其中，所述传输设备包括两个通道，其特征在于，所述方法包括：
配置所述两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，所述第一调制方式通道采用第一调制方式，所述第二调制方式通道采用第二调制方式，且所述第一调制方式相对于所述第二调制方式为高阶调制方式；
所述传输设备工作在所述第一调制方式通道时，如果所述第一调制方式通道的通道质量下降，且满足设定的切换条件，则所述传输设备切换到所述第二调制方式通道工作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输设备工作在所述第一调制方式通道时，所述方法还包括：
如果所述第一调制方式通道中断，所述传输设备将切换到所述第二调制方式通道工作；
如果所述第一调制方式通道的通道质量下降，满足所述切换条件且所述第二调制方式通道中断，所述传输设备将所述第一调制方式通道的调制方式由所述第一调制方式切换为所述第二调制方式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输设备切换到第二调制方式通道工作还包括：
所述传输设备的第一端向所述传输设备的第二端发送切换请求；
所述第二端接收所述切换请求，向所述第一端发送应答消息，并进行切换；
所述第一端接收来自所述第二端的所述应答消息，并进行切换。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述传输设备的第一端向所述传输设备的第二端发送切换请求之后，所述方法还包括：
如果在指定的时间内所述第一端未接收到所述第二端的应答消息，则重新向所述第二端发送所述切换请求。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述传输设备切换到所述第二调制方式通道工作之后，所述方法还包括：
如果所述第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值，则所述传输设备切换到所述第一调制方式通道工作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第一调制方式通道的通道质量满足所述预定阈值时，所述方法还包括：如果所述第一调制方式通道中断，则所述传输设备继续在所述第二调制方式通道工作；
如果所述第二调制方式通道中断，则所述传输设备将所述第一调制方式通道的调制方式由所述第一调制方式切换为所述第二调制方式，并切换到所述第一调制方式通道工作。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第一调制方式通道的通道质量满足所述预定阈值时，所述方法还包括：所述传输设备第一端满足切换条件后，向第二端发送切换请求，之后所述第一端进入第一端待切换状态；
在所述第一端待切换状态下，当所述第二端已就绪时，所述第一端收到所述第二端的回应的应答已就绪消息，则进行切换；
所述第二端在接收到所述切换请求后进入第二端待切换状态；
在所述第一端待切换状态下，当所述第二端未就绪时，所述第一端收到所述第二端回应的应答未就绪消息，则所述第一端继续向所述第二端发送所述切换请求；
在所述第二端待切换状态下，若收到所述第一端的所述切换请求，则在回应所述第二端应答已就绪消息后，并进行切换；
在所述第一端待切换状态下，如果在指定的时间内所述第一端未收到所述第二端的应答消息，则重新发送所述切换请求。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果所述第一调制方式通道的通道质量满足预定阈值，则所述传输设备切换到所述第一调制方式通道工作还包括：
如果所述第一调制方式通道的通道质量在预定时长内都满足预定阈值，则所述传输设备切换到所述第一调制方式通道工作。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，根据接收信号电平和/或系统误码率来判断所述通道质量。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一调制方式通道为16QAM通道，所述第二调制方式通道为QPSK通道。
11.一种链路保护装置，用于传输设备的链路保护，其中，所述传输设备包括两个通道，其特征在于，所述装置包括：
配置模块，用于配置所述两个通道为第一调制方式通道和第二调制方式通道，其中，所述第一调制方式通道采用第一调制方式，所述第二调制方式通道采用第二调制方式，且所述第一调制方式相对于所述第二调制方式为高阶调制方式；
判断模块，用于根据所述第一调制方式通道的通道质量来判断所述第一调制方式通道是否满足切换条件；
切换模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，将第二调制方式通道切换到第一调制方式通道。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110119 |