主备单板端口共享保护的实现系统及方法
技术领域
本发明涉及通信领域,具体是涉及一种主备单板端口共享保护的实现系统及方法。
背景技术
一些大型电子设备及通信设备通常由多块电路板(简称单板)组成,这些电子设备特别是通信设备对设备工作的可靠性要求非常高。为提高设备的可靠性,通常采用单板主备冗余备份的方式:即配置两块完全相同的单板,一块单板处于工作状态时,另一块单板处于备用状态,当处于工作状态的单板出现故障时,处于备用状态的单板自动切换,代替出现故障的单板。很多情况下,这些单板面板上有外部接口,这些外部接口一般只用于本单板信号的输入/输出。当主备单板切换时,主备单板上的外部接口无法自动切换,无法实现外部接口的保护。目前实现主备单板上外部接口保护的方法通常是:与本设备对接的端口必须是两组,通过在对接设备上设置主备切换开关,实现在两组接口中选择一个可用接口,对接设备只有满足硬件上的要求,才能实现外部接口的保护,因此增加了对接设备的复杂性。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种主备单板端口共享保护的实现系统及方法,当主用单板发生故障时,外部接口随之自动切换到备份单板,不会中断和影响对外接口功能,能够有效提高外部接口的可靠性和灵活性,同时还能为设备增加一路对外接口,提高设备外部接口的数量和能力,降低设置专门端子板实现端口切换的要求,提高设备的集成度。
本发明提供一种主备单板端口共享保护的实现系统,包括本单板、对偶单板和背板,本单板与对偶单板的结构和功能完全相同,本单板、对偶单板的面板侧均包括外部输入接口、输入接口电路、单板电路、选择电路、输出接口电路和外部输出接口,所述外部输入接口与外部输出接口共同构成一组外部接口,本单板、对偶单板的背板侧均设置有第一主备互联输出接口O1、第一主备互联输入接口I1、第二主备互联输出接口O2和第二主备互联输入接口I2;外部输入接口通过输入接口电路与单板电路相连,输入接口电路还与背板侧的第一主备互联输出接口O1相连,单板电路通过选择电路与输出接口电路相连,输出接口电路与外部输出接口相连;单板电路还分别与第二主备互联输入接口I2、第二主备互联输出接口O2相连;选择电路与第一主备互联输入接口I1相连;本单板的第一主备互联输出接口O1通过背板与对偶单板的第二主备互联输入接口I2相连,本单板的第一主备互联输入接口I1通过背板与对偶单板的第二主备互联输出接口O2相连;本单板的第二主备互联输出接口O2通过背板与对偶单板的第一主备互联输入接口I1相连,本单板的第二主备互联输入接口I2通过背板与对偶单板的第一主备互联输出接口O1相连;
系统工作时,不同的两路输入信号分别进入本单板和对偶单板,其中的第一路输入信号通过本单板的外部输入接口,进入本单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路输入信号进入本单板的单板电路,同时,第一路输入信号还经过本单板的第一主备互联输出接口O1、背板、对偶单板的第二主备互联输入接口I2进入对偶单板的单板电路;第二路输入信号通过对偶单板的外部输入接口,进入对偶单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路输入信号进入对偶单板的单板电路,同时,第二路输入信号还经过对偶单板的第一主备互联输出接口O1、背板、本单板的第二主备互联输入接口I2进入本单板的单板电路;
本单板的单板电路产生两路不同的输出信号,本单板的单板电路将本单板的单板电路的第一路输出信号发送到本单板的选择电路,将本单板的单板电路的第二路输出信号通过本单板的第二主备互联输出接口O2、背板、对偶单板的第一主备互联输入接口I1发送到对偶单板的选择电路;对偶单板的单板电路产生两路不同的输出信号,对偶单板的单板电路将对偶单板的单板电路的第一路输出信号发送到对偶单板的选择电路,将对偶单板的单板电路的第二路输出信号通过对偶单板的第二主备互联输出接口O2、背板、本单板的第一主备互联输入接口I1发送到本单板的选择电路;
两个选择电路均接收到本单板的单板电路的第一路输出信号和对偶单板的单板电路的第二路输出信号;任何情况下只有一个单板工作在主用状态,另一个单板工作在备用状态,主用单板和备用单板依据工作状态共同产生一个主备选择控制信号,当工作在主用状态的单板出现故障、且工作在备用状态的单板正常时,主备选择控制信号发生改变,使当前工作在主用状态的单板变为备用状态,当前工作在备用状态的单板变为主用单板状态;两个选择电路均根据主备选择控制信号判断其所在的单板是否为主用单板,如果确定某一选择电路所在的单板为主用单板,该主用单板的对偶单板则为备用单板,主用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第一路输出信号送至主用单板的输出接口电路,然后通过主用单板的外部输出接口输出;备用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第二路输出信号送至备用单板的输出接口电路,然后通过备用单板的外部输出接口输出。
在上述技术方案的基础上,所述本单板、对偶单板均为时钟板时,系统包括本时钟板、对偶时钟板和背板,本时钟板与对偶时钟板的结构和功能完全相同,本时钟板、对偶时钟板均包括秒脉冲1PPS对外时钟接口、接收接口电路、1588处理电路、选择器和发送接口电路,本时钟板、对偶时钟板的1PPS对外时钟接口为二路可以同时接收、发送的双向接口,1PPS对外时钟接口包括1PPS对外时钟输入接口1PPSI和1PPS对外时钟输出接口1PPSO,1PPS对外时钟接口与外部时钟设备对接,提供1588定时功能;
本时钟板、对偶时钟板在背板侧均设置有第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、第一主备互联输入时钟接口1PPSI1、第二主备互联输出时钟接口1PPSO2和第二主备互联输入时钟接口1PPSI2,1PPS对外时钟输入接口1PPSI通过接收接口电路与1588处理电路相连,接收接口电路同时还与第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,1588处理电路通过选择器与发送接口电路相连,发送接口电路与1PPS对外时钟输出接口1PPSO相连,选择器还与背板侧的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连,1588处理电路还分别与背板侧的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;
本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2相连,本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,本时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连。
在上述技术方案的基础上,所述系统工作时,不同的两路时钟输入信号分别进入本时钟板和对偶时钟板,其中的第一路时钟输入信号通过本时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入本时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路时钟输入信号进入本时钟板的1588处理电路,同时,第一路时钟输入信号还经过本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入对偶时钟板的1588处理电路;第二路时钟输入信号通过对偶时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入对偶时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路时钟输入信号进入对偶时钟板的1588处理电路,同时,第二路时钟输入信号还经过对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入本时钟板的1588处理电路;
本时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,本时钟板的1588处理电路将本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到本时钟板的选择器,将本时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到对偶时钟板的选择器;对偶时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,对偶时钟板的1588处理电路将对偶时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到对偶时钟板的选择器,将对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到本时钟板的选择器;
本时钟板、对偶时钟板的选择器均接收到本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号和对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号;任何情况下只有一个时钟板工作在主用状态,另一个时钟板工作在备用状态,主用时钟板和备用时钟板依据工作状态共同产生一个主备选择控制时钟信号,当工作在主用状态的时钟板出现故障、且工作在备用状态的时钟板正常时,主备选择控制时钟信号发生改变,使当前工作在主用状态的时钟板变为备用状态,当前工作在备用状态的时钟板变为主用单板状态;两个选择器均根据主备选择控制时钟信号判断其所在的时钟板是否为主用时钟板,如果确定某一选择器所在的时钟板为主用时钟板,该主用时钟板的对偶时钟板则为备用时钟板,主用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号送至主用时钟板的发送接口电路,然后通过主用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出;备用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号送至备用时钟板的发送接口电路,然后通过备用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出。
本发明还提供一种基于上述系统的主备单板端口共享保护的实现方法,包括以下步骤:
A、系统工作时,不同的两路输入信号分别进入本单板和对偶单板,其中的第一路输入信号通过本单板的外部输入接口,进入本单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路输入信号进入本单板的单板电路,同时,第一路输入信号还经过本单板的第一主备互联输出接口O1、背板、对偶单板的第二主备互联输入接口I2进入对偶单板的单板电路;第二路输入信号通过对偶单板的外部输入接口,进入对偶单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路输入信号进入对偶单板的单板电路,同时,第二路输入信号还经过对偶单板的第一主备互联输出接口O1、背板、本单板的第二主备互联输入接口I2进入本单板的单板电路;
本单板的单板电路产生两路不同的输出信号,本单板的单板电路将本单板的单板电路的第一路输出信号发送到本单板的选择电路,将本单板的单板电路的第二路输出信号通过本单板的第二主备互联输出接口O2、背板、对偶单板的第一主备互联输入接口I1发送到对偶单板的选择电路;对偶单板的单板电路产生两路不同的输出信号,对偶单板的单板电路将对偶单板的单板电路的第一路输出信号发送到对偶单板的选择电路,将对偶单板的单板电路的第二路输出信号通过对偶单板的第二主备互联输出接口O2、背板、本单板的第一主备互联输入接口I1发送到本单板的选择电路;本单板、对偶单板的选择电路均接收到本单板的单板电路的第一路输出信号和对偶单板的单板电路的第二路输出信号;
B、任何情况下只有一个单板工作在主用状态,另一个单板工作在备用状态,主用单板和备用单板依据工作状态共同产生一个主备选择控制信号,当工作在主用状态的单板出现故障、且工作在备用状态的单板正常时,主备选择控制信号发生改变,使当前工作在主用状态的单板变为备用状态,当前工作在备用状态的单板变为主用单板状态;两个选择电路均根据主备选择控制信号判断其所在的单板是否为主用单板,如果确定某一选择电路所在的单板为主用单板,该主用单板的对偶单板则为备用单板,主用单板的选择电路将主用单板的单板电路输出的第一路输出信号送至主用单板的输出接口电路,然后通过主用单板的外部输出接口输出;备用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第二路输出信号送至备用单板的输出接口电路,然后通过备用单板的外部输出接口输出。
在上述技术方案的基础上,所述本单板、对偶单板均为时钟板时,系统包括本时钟板、对偶时钟板和背板,本时钟板与对偶时钟板的结构和功能完全相同,本时钟板、对偶时钟板均包括1PPS对外时钟接口、接收接口电路、1588处理电路、选择器和发送接口电路,本时钟板、对偶时钟板的1PPS对外时钟接口为二路可以同时接收、发送的双向接口,1PPS对外时钟接口包括1PPS对外时钟输入接口1PPSI和1PPS对外时钟输出接口1PPSO,1PPS对外时钟接口与外部时钟设备对接,提供1588定时功能;
本时钟板、对偶时钟板在背板侧均设置有第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、第一主备互联输入时钟接口1PPSI1、第二主备互联输出时钟接口1PPSO2和第二主备互联输入时钟接口1PPSI2,1PPS对外时钟输入接口1PPSI通过接收接口电路与1588处理电路相连,接收接口电路同时还与第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,1588处理电路通过选择器与发送接口电路相连,发送接口电路与1PPS对外时钟输出接口1PPSO相连,选择器还与背板侧的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连,1588处理电路还分别与背板侧的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;
本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2相连,本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,本时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连。
在上述技术方案的基础上,所述系统工作时,不同的两路时钟输入信号分别进入本时钟板和对偶时钟板,其中的第一路时钟输入信号通过本时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入本时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路时钟输入信号进入本时钟板的1588处理电路,同时,第一路时钟输入信号还经过本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入对偶时钟板的1588处理电路;第二路时钟输入信号通过对偶时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入对偶时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路时钟输入信号进入对偶时钟板的1588处理电路,同时,第二路时钟输入信号还经过对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入本时钟板的1588处理电路;
本时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,本时钟板的1588处理电路将本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到本时钟板的选择器,将本时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到对偶时钟板的选择器;对偶时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,对偶时钟板的1588处理电路将对偶时钟板的1588处理电路第一路时钟输出信号发送到对偶时钟板的选择器,将对偶时钟板的1588处理电路第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到本时钟板的选择器;
本时钟板、对偶时钟板的选择器均接收到本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号和对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号;任何情况下只有一个时钟板工作在主用状态,另一个时钟板工作在备用状态,主用时钟板和备用时钟板依据工作状态共同产生一个主备选择控制时钟信号,当工作在主用状态的时钟板出现故障、且工作在备用状态的时钟板正常时,主备选择控制时钟信号发生改变,使当前工作在主用状态的时钟板变为备用状态,当前工作在备用状态的时钟板变为主用单板状态;两个选择器均根据主备选择控制时钟信号判断其所在的时钟板是否为主用时钟板,如果确定某一选择器所在的时钟板为主用时钟板,该主用时钟板的对偶时钟板则为备用时钟板,主用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号送至主用时钟板的发送接口电路,然后通过主用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出;备用时钟板的选择器主用时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号送至备用时钟板的发送接口电路,然后通过备用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
本发明在主备单板上设置主备单板共享的两路外部接口,面板接口的输入同时送给本单板的单板电路和背板,背板送给对偶单板的单板电路;面板接口的输出可选择来自本单板的单板电路输出,或选择来自对偶单板的单板电路的输出,由主备单板的主备切换控制信号自动选择。当主用单板发生故障时,外部接口也随之自动切换到备份单板,不会中断和影响对外接口功能,能够有效提高外部接口的可靠性和灵活性,同时还能为设备增加一路对外接口,提高设备外部接口的数量和能力,降低设置专门端子板实现端口切换的要求,提高设备的集成度。
附图说明
图1是本发明实施例中主备单板端口共享保护的实现系统的结构框图。
图2是本发明实施例中主备时钟板1PPS接口共享保护的实现系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示,本发明实施例提供一种主备单板端口共享保护的实现系统,包括本单板、对偶单板和背板,本单板与对偶单板的结构和功能完全相同,本单板、对偶单板的面板侧均包括外部输入接口、输入接口电路、单板电路、选择电路、输出接口电路和外部输出接口,其特征在于:所述外部输入接口与外部输出接口共同构成一组外部接口,本单板、对偶单板的背板侧均设置有第一主备互联输出接口O1、第一主备互联输入接口I1、第二主备互联输出接口O2和第二主备互联输入接口I2;外部输入接口通过输入接口电路与单板电路相连,输入接口电路还与背板侧的第一主备互联输出接口O1相连,单板电路通过选择电路与输出接口电路相连,输出接口电路与外部输出接口相连;单板电路还分别与第二主备互联输入接口I2、第二主备互联输出接口O2相连;选择电路与第一主备互联输入接口I1相连;本单板的第一主备互联输出接口O1通过背板与对偶单板的第二主备互联输入接口I2相连,本单板的第一主备互联输入接口I1通过背板与对偶单板的第二主备互联输出接口O2相连;本单板的第二主备互联输出接口O2通过背板与对偶单板的第一主备互联输入接口I1相连,本单板的第二主备互联输入接口I2通过背板与对偶单板的第一主备互联输出接口O1相连。
系统工作时,不同的两路输入信号分别进入本单板和对偶单板,其中的第一路输入信号通过本单板的外部输入接口,进入本单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路输入信号进入本单板的单板电路,同时,第一路输入信号还经过本单板的第一主备互联输出接口O1、背板、对偶单板的第二主备互联输入接口I2进入对偶单板的单板电路;第二路输入信号通过对偶单板的外部输入接口,进入对偶单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路输入信号进入对偶单板的单板电路,同时,第二路输入信号还经过对偶单板的第一主备互联输出接口O1、背板、本单板的第二主备互联输入接口I2进入本单板的单板电路。
本单板的单板电路产生两路不同的输出信号,本单板的单板电路将本单板的单板电路的第一路输出信号发送到本单板的选择电路,将本单板的单板电路的第二路输出信号通过本单板的第二主备互联输出接口O2、背板、对偶单板的第一主备互联输入接口I1发送到对偶单板的选择电路;对偶单板的单板电路产生两路不同的输出信号,对偶单板的单板电路将对偶单板的单板电路的第一路输出信号发送到对偶单板的选择电路,将对偶单板的单板电路的第二路输出信号通过对偶单板的第二主备互联输出接口O2、背板、本单板的第一主备互联输入接口I1发送到本单板的选择电路;
两个选择电路均接收到本单板的单板电路的第一路输出信号和对偶单板的单板电路的第二路输出信号;任何情况下只有一个单板工作在主用状态,另一个单板工作在备用状态,主用单板和备用单板依据工作状态共同产生一个主备选择控制信号,当工作在主用状态的单板出现故障、且工作在备用状态的单板正常时,主备选择控制信号发生改变,使当前工作在主用状态的单板变为备用状态,当前工作在备用状态的单板变为主用单板状态;两个选择电路均根据主备选择控制信号判断其所在的单板是否为主用单板,如果确定某一选择电路所在的单板为主用单板,该主用单板的对偶单板则为备用单板,主用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第一路输出信号送至主用单板的输出接口电路,然后通过主用单板的外部输出接口输出;备用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第二路输出信号送至备用单板的输出接口电路,然后通过备用单板的外部输出接口输出。
下面以在光传输设备上的时钟板为例进行详细说明。
在光传输设备上,时钟板一般来说是必不可少的,主用单板为主用时钟板时,时钟板对外提供外部时钟信号接口,以1588时钟接口为例。为提高设备可靠性,一般配置两块完全相同的时钟板,在同一时刻,只有一块时钟板工作,工作时钟板称为主用时钟板,另一块时钟板处于等待状态,称为备用时钟板。
参见图2所示,本单板、对偶单板均为时钟板时,系统包括本时钟板、对偶时钟板和背板,本时钟板与对偶时钟板的结构和功能完全相同,本时钟板、对偶时钟板均包括1PPS(1Pulse Per Second,秒脉冲)对外时钟接口、接收接口电路、1588处理电路、选择器和发送接口电路,本时钟板、对偶时钟板的1PPS对外时钟接口为二路可以同时接收、发送的双向接口,1PPS对外时钟接口包括1PPS对外时钟输入接口1PPSI和1PPS对外时钟输出接口1PPSO,1PPS对外时钟接口与外部时钟设备对接,提供1588定时功能。本时钟板、对偶时钟板在背板侧均设置有第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、第一主备互联输入时钟接口1PPSI1、第二主备互联输出时钟接口1PPSO2和第二主备互联输入时钟接口1PPSI2,1PPS对外时钟输入接口1PPSI通过接收接口电路与1588处理电路相连,接收接口电路同时还与第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,1588处理电路通过选择器与发送接口电路相连,发送接口电路与1PPS对外时钟输出接口1PPSO相连,选择器还与背板侧的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连,1588处理电路还分别与背板侧的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2相连,本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,本时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连。
系统工作时,不同的两路时钟输入信号分别进入本时钟板和对偶时钟板,其中的第一路时钟输入信号通过本时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入本时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路时钟输入信号进入本时钟板的1588处理电路,同时,第一路时钟输入信号还经过本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入对偶时钟板的1588处理电路;第二路时钟输入信号通过对偶时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入对偶时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路时钟输入信号进入对偶时钟板的1588处理电路,同时,第二路时钟输入信号还经过对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入本时钟板的1588处理电路。
本时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,本时钟板的1588处理电路将本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到本时钟板的选择器,将本时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到对偶时钟板的选择器;对偶时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,对偶时钟板的1588处理电路将对偶时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到对偶时钟板的选择器,将对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到本时钟板的选择器。
本时钟板、对偶时钟板的选择器均接收到本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号和对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号;任何情况下只有一个时钟板工作在主用状态,另一个时钟板工作在备用状态,主用时钟板和备用时钟板依据工作状态共同产生一个主备选择控制时钟信号,当工作在主用状态的时钟板出现故障、且工作在备用状态的时钟板正常时,主备选择控制时钟信号发生改变,使当前工作在主用状态的时钟板变为备用状态,当前工作在备用状态的时钟板变为主用单板状态;两个选择器均根据主备选择控制时钟信号判断其所在的时钟板是否为主用时钟板,如果确定某一选择器所在的时钟板为主用时钟板,该主用时钟板的对偶时钟板则为备用时钟板,主用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号送至主用时钟板的发送接口电路,然后通过主用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出;备用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号送至备用时钟板的发送接口电路,然后通过备用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出。
本发明实施例还提供一种基于上述系统的主备单板端口共享保护的实现方法,包括以下步骤:
A、系统工作时,不同的两路输入信号分别进入本单板和对偶单板,其中的第一路输入信号通过本单板的外部输入接口,进入本单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路输入信号进入本单板的单板电路,同时,第一路输入信号还经过本单板的第一主备互联输出接口O1、背板、对偶单板的第二主备互联输入接口I2进入对偶单板的单板电路;第二路输入信号通过对偶单板的外部输入接口,进入对偶单板的输入接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路输入信号进入对偶单板的单板电路,同时,第二路输入信号还经过对偶单板的第一主备互联输出接口O1、背板、本单板的第二主备互联输入接口I2进入本单板的单板电路;
本单板的单板电路产生两路不同的输出信号,本单板的单板电路将本单板的单板电路的第一路输出信号发送到本单板的选择电路,将本单板的单板电路的第二路输出信号通过本单板的第二主备互联输出接口O2、背板、对偶单板的第一主备互联输入接口I1发送到对偶单板的选择电路;对偶单板的单板电路产生两路不同的输出信号,对偶单板的单板电路将对偶单板的单板电路的第一路输出信号发送到对偶单板的选择电路,将对偶单板的单板电路的第二路输出信号通过对偶单板的第二主备互联输出接口O2、背板、本单板的第一主备互联输入接口I1发送到本单板的选择电路;本单板、对偶单板的选择电路均接收到本单板的单板电路的第一路输出信号和对偶单板的单板电路的第二路输出信号;
B、任何情况下只有一个单板工作在主用状态,另一个单板工作在备用状态,主用单板和备用单板依据工作状态共同产生一个主备选择控制信号,当工作在主用状态的单板出现故障、且工作在备用状态的单板正常时,主备选择控制信号发生改变,使当前工作在主用状态的单板变为备用状态,当前工作在备用状态的单板变为主用单板状态;两个选择电路均根据主备选择控制信号判断其所在的单板是否为主用单板,如果确定某一选择电路所在的单板为主用单板,该主用单板的对偶单板则为备用单板,主用单板的选择电路将主用单板的单板电路输出的第一路输出信号送至主用单板的输出接口电路,然后通过主用单板的外部输出接口输出;备用单板的选择电路将主用单板的单板电路的第二路输出信号送至备用单板的输出接口电路,然后通过备用单板的外部输出接口输出。
本单板、对偶单板均为时钟板时,系统包括本时钟板、对偶时钟板和背板,本时钟板与对偶时钟板的结构和功能完全相同,本时钟板、对偶时钟板均包括1PPS对外时钟接口、接收接口电路、1588处理电路、选择器和发送接口电路,本时钟板、对偶时钟板的1PPS对外时钟接口为二路可以同时接收、发送的双向接口,1PPS对外时钟接口包括1PPS对外时钟输入接口1PPSI和1PPS对外时钟输出接口1PPSO,1PPS对外时钟接口与外部时钟设备对接,提供1588定时功能。
本时钟板、对偶时钟板在背板侧均设置有第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、第一主备互联输入时钟接口1PPSI1、第二主备互联输出时钟接口1PPSO2和第二主备互联输入时钟接口1PPSI2,1PPS对外时钟输入接口1PPSI通过接收接口电路与1588处理电路相连,接收接口电路同时还与第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,1588处理电路通过选择器与发送接口电路相连,发送接口电路与1PPS对外时钟输出接口1PPSO相连,选择器还与背板侧的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连,1588处理电路还分别与背板侧的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连。
本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2相连,本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1通过背板与对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2相连;本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1相连,本时钟板的第二主备互联输出时钟接口1PPSO2通过背板与对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1相连。
系统工作时,不同的两路时钟输入信号分别进入本时钟板和对偶时钟板,其中的第一路时钟输入信号通过本时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入本时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第一路时钟输入信号进入本时钟板的1588处理电路,同时,第一路时钟输入信号还经过本时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、对偶时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入对偶时钟板的1588处理电路;第二路时钟输入信号通过对偶时钟板的1PPS对外时钟输入接口1PPSI,进入对偶时钟板的接收接口电路,完成隔离和缓冲后,第二路时钟输入信号进入对偶时钟板的1588处理电路,同时,第二路时钟输入信号还经过对偶时钟板的第一主备互联输出时钟接口1PPSO1、背板、本时钟板的第二主备互联输入时钟接口1PPSI2进入本时钟板的1588处理电路。
本时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,本时钟板的1588处理电路将本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号发送到本时钟板的选择器,将本时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、对偶时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到对偶时钟板的选择器;对偶时钟板的1588处理电路产生两路不同的时钟输出信号,对偶时钟板的1588处理电路将对偶时钟板的1588处理电路第一路时钟输出信号发送到对偶时钟板的选择器,将对偶时钟板的1588处理电路第二路时钟输出信号通过第二主备互联输出时钟接口1PPSO2、背板、本时钟板的第一主备互联输入时钟接口1PPSI1发送到本时钟板的选择器。
本时钟板、对偶时钟板的选择器均接收到本时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号和对偶时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号;任何情况下只有一个时钟板工作在主用状态,另一个时钟板工作在备用状态,主用时钟板和备用时钟板依据工作状态共同产生一个主备选择控制时钟信号,当工作在主用状态的时钟板出现故障、且工作在备用状态的时钟板正常时,主备选择控制时钟信号发生改变,使当前工作在主用状态的时钟板变为备用状态,当前工作在备用状态的时钟板变为主用单板状态;两个选择器均根据主备选择控制时钟信号判断其所在的时钟板是否为主用时钟板,如果确定某一选择器所在的时钟板为主用时钟板,该主用时钟板的对偶时钟板则为备用时钟板,主用时钟板的选择器将主用时钟板的1588处理电路的第一路时钟输出信号送至主用时钟板的发送接口电路,然后通过主用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出;备用时钟板的选择器主用时钟板的1588处理电路的第二路时钟输出信号送至备用时钟板的发送接口电路,然后通过备用时钟板的1PPS对外时钟输出接口1PPSO输出。
本发明实施例的应用场景举例:通信设备上对设备可靠性要求很高,单板通常要求有1:1主备冗余备份,例如:时钟板、控制板、业务板等,这些单板面板上通常有外部接口,如时钟接口、控制接口、信号接口等,采用本发明实施例的系统及方法,外部接口能够在主备单板之间共享,并实现自动保护。由于接口一般比较简单,可靠性比较高,因此,本发明实施例的系统及方法能够解决无外部专用端子板时对外部接口的保护问题。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型,倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。