CN107332692A - 线卡自动适配并下载软件的ptn设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线卡自动适配并下载软件的PTN设备及方法，涉及PTN设备线卡软件的维护与管理领域。该PTN设备包括主控交叉盘、多个线卡，主控交叉盘包括二层交换模块、主控CPU扣板，线卡包括线卡CPU扣板、编码模块；二层交换模块的一端连接多个线卡CPU扣板，另一端连接主控CPU扣板；多个线卡CPU扣板与主控CPU扣板建立通信连接；线卡CPU扣板从主控CPU扣板下载通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件。本发明能够使线卡自动下载运行所需的软件，不需要人工干预，提高生产效率、准确率，有利于线卡软件的升级、维护与管理。

Description

线卡自动适配并下载软件的PTN设备及方法

技术领域

本发明涉及PTN(Packet Transport Network，分组传送网)设备线卡软件的维护与管理领域，具体涉及一种线卡自动适配并下载软件的PTN设备及方法。

背景技术

现有的PTN设备一般包括背板、主控模块、交叉模块、线路接口模块等部件。其中，主控模块与交叉模块合并在一起组成主控交叉盘，线路接口模块就是设备中的各个线卡。一般主控交叉盘和各个线卡都有自己的CPU，且CPU以扣板的形式插装在单盘上，每个单盘的CPU扣板用来实现本盘的控制和管理功能。通常所有线卡采用同一款扣板，根据各个线卡接入的业务的不同，线卡的外设和运行软件会有较大差别。

传统的线卡下载软件的方式为：线卡单盘在新生产时，线卡CPU扣板所需的应用软件通过PC机网口使用FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)下载到线卡内存中，此方式的弊端如下：

(1)线卡上的扣板需要手动下载应用软件，且一台PC机一次只能控制一块单盘扣板的程序下载。这种单一的接入模式导致设备在批量生产时，该下载工序对PC机的需求很大，需要占用的场地面积也较大，无效等待的时间较长，生产效率低下。

(2)不同的线卡，需要下载的软件不一样，需要人为的区分单盘类型，根据单盘类型操作下载相应程序，人机交互多，出错率高，对工作人员的素质要求高。

(3)相同硬件结构的扣板，对于不同线卡的应用，里面的软件不一样，这样不利于各个线卡之间扣板的共用与替换。

(4)一旦程序有更新，需要对每个线卡操作更新软件，不利于线卡软件的升级、维护与管理。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种线卡自动适配并下载软件的PTN设备及方法，该方法能够使线卡自动下载运行所需的软件，不需要人工干预，提高生产效率、准确率，有利于线卡软件的升级、维护与管理。

本发明提供一种线卡自动适配并下载软件的PTN设备，该PTN设备包括主控交叉盘、多个线卡，所述主控交叉盘包括二层交换模块、主控CPU扣板，所述线卡包括线卡CPU扣板、编码模块；所述编码模块用于提供盘地址识别码GID、盘类型编码，二层交换模块的一端连接多个线卡CPU扣板，二层交换模块的另一端连接主控CPU扣板；

线卡CPU扣板获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，多个线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；主控CPU扣板存储有平台软件系统，所述平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板从主控CPU扣板下载通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件。

在上述技术方案的基础上，所述主控CPU扣板还存储有系统目录，所述系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，所述子文件目录与盘类型编码一一绑定，所述通用平台软件存储在主文件目录下，所述线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板。

在上述技术方案的基础上，所述线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，所述专用平台软件包括应用软件接口；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

在上述技术方案的基础上，所述线卡CPU扣板还包括校验处理模块，所述校验处理模块用于：对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止。

在上述技术方案的基础上，所述线卡CPU扣板还包括断点续传模块，所述断点续传模块用于：当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据。

本发明还提供一种基于上述PTN设备的线卡自动适配并下载软件的方法，包括以下步骤：

A、线卡上电复位后，线卡CPU扣板获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，多个线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；

B、主控CPU扣板存储有平台软件系统，所述平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板从主控CPU扣板下载通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件，此时线卡完成下载过程。

在上述技术方案的基础上，步骤B中，所述线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件的过程如下：

所述主控CPU扣板还存储有系统目录，所述系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，所述子文件目录与盘类型编码一一绑定，所述通用平台软件存储在主文件目录下，所述线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板。

在上述技术方案的基础上，步骤B中，所述线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，所述专用平台软件包括应用软件接口；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

在上述技术方案的基础上，所述线卡CPU扣板还包括校验处理模块，步骤B中，所述校验处理模块对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止。

在上述技术方案的基础上，所述线卡CPU扣板还包括断点续传模块，步骤B中，当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明将所有线卡的软件统一存储在主控文件目录下，方便软件的维护与管理。随着线卡种类和数量的增加，在主控的存储设备中增加对应的目录即可完成装置扩展，设备线卡软件升级时，修改主控存储设备中的文件即可轻松完成升级。

(2)本发明中，所有线卡在设备启动时，即能自动从主控获取软件，不需要在线下对每个线卡下载应用软件，减少了对PC机的占用，提高研发和生产效率。

(3)本发明中，不同的线卡能智能识别，并自动下载对应的运行程序，不需要人工干预，同时能够降低发生错误的几率。

(4)本发明的线卡还包括校验处理模块，保证文件传输的准确性。为了保证线卡的文件传输效率，本发明的线卡还包括断点续传模块，在下载中断的情况下，也能在断开点处继续开始传输。

附图说明

图1为本发明实施例中主控交换盘与线卡的连接方式示意图；

图2为线卡软件在主控CPU扣板平台软件系统中的存储目录示意图。

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线卡自动适配并下载软件的PTN设备，该PTN设备包括背板、主控交叉盘、多个线卡，主控交叉盘包括二层交换模块、主控CPU扣板，线卡包括线卡CPU扣板、编码模块；所述编码模块用于提供盘地址识别码GID、盘类型编码，二层交换模块的一端连接多个线卡CPU扣板，二层交换模块的另一端连接主控CPU扣板；

实际使用中，该PTN设备还包括背板，背板包括多个连接器，二层交换模块的一端通过连接器连接多个线卡CPU扣板，线卡数量N≤10；二层交换模块包括一个千兆以太网GE接口、多个快速以太网FE接口，线卡包括一个FE接口；二层交换模块的GE接口与主控CPU连接，二层交换模块的FE接口通过背板的连接器与线卡的FE接口连接。

线卡CPU扣板从获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，多个线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；主控CPU扣板存储有平台软件系统，平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板从主控CPU扣板获取通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动获取线卡专用软件。

参见图2所示，主控CPU扣板还存储有系统目录，系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，子文件目录与盘类型编码一一绑定，通用平台软件存储在主文件目录下，线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板。

线卡CPU扣板还包括校验处理模块，校验处理模块用于：对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止。

线卡CPU扣板还包括断点续传模块，断点续传模块用于：当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据。

线卡CPU扣板内置引导装入程序boot、内存文件系统，线卡CPU扣板包括FE接口、通用输入输出GPIO接口，线卡CPU扣板通过GPIO接口连接编码模块；线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，专用平台软件包括应用软件接口、驱动程序；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

本发明实施例还提供一种基于上述PTN设备的线卡自动适配并下载软件的方法，包括以下步骤：

S1、线卡上电复位后，线卡CPU扣板启动boot程序；

S2、线卡CPU扣板通过GPIO接口，从编码模块获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，GID决定线卡IP地址的后8位；线卡CPU扣板将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；

S3、主控CPU扣板存储有平台软件系统，平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板通过简单文件传输协议TFTP从主控CPU扣板下载通用平台软件；

S4、下载成功后，线卡CPU扣板启动通用平台软件，并挂载内存文件系统；

S5、待通用平台软件启动之后，对内存文件系统进行配置和初始化；

S6、初始化完成之后，线卡根据盘类型编码，通过文件传输协议FTP从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件，并存储到内存文件系统中，此时线卡完成下载过程。

具体的，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件的过程如下：

主控CPU扣板还存储有系统目录，系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，子文件目录与盘类型编码一一绑定，通用平台软件存储在主文件目录下，线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，向主控CPU扣板发出下载请求，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板；

线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，专用平台软件包括应用软件接口；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

线卡CPU扣板还包括校验处理模块、断点续传模块，步骤S3、S6下载软件的过程中，校验处理模块对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止；当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据，直至线卡需要的软件全部下载完毕。

通用平台软件、线卡专用软件组成线卡的软件系统，线卡CPU扣板下载完毕所需的软件后，对线卡的软件系统进行初始化，加载驱动程序，对线卡的软件系统进行配置；线卡CPU扣板通过统一的应用接口调用应用软件，线卡启动完成。

本发明的原理阐述如下：

本发明针对为每个线卡手动下载应用软件的缺陷，提供一种PTN设备中线卡自动适配与下载软件的方法，各个线卡插入机框，上电启动即能自动获取软件，这种方式人工干预少，出错率低，不需要额外的下载设备，易于线卡软件的统一维护与管理。

本发明采用的技术方案是在PTN设备上，所有线卡通过背板的连接器与主控交叉盘上的二层交换模块相连，主控CPU扣板通过二层交换模块与各个线卡通信，完成文件的传输。线卡运行所需的平台软件和应用软件都存储在主控的文件目录下，对于不同的线卡，其接入的业务不同，功能不同，运行的软件也不同，因此，需要对不同的线卡区别对待。各个线卡在硬件上通过自身电阻的上拉或下拉形成盘类型编码，并在系统启动时上报给主控交叉盘。在主控CPU扣板的内存文件系统中，各个线卡都有对应的子文件目录，且与盘类型编码相绑定。线卡在启动时，通过文件传输协议从主控CPU扣板对应的子文件目录获取运行所需的平台软件和应用软件。

主控交叉盘电路包括一个二层交换模块，二层交换模块的一个GE(GigabitEthernet，千兆以太网)接口与主控CPU扣板相连，其它FE(Fast Ethernet，快速以太网)接口与背板连接器相连。线卡CPU扣板通过FE口连到背板连接器，再经过背板连接器与二层交换模块相连。

为了使线卡在车间生产后上电的最初阶段，主控交叉盘就能识别线卡类型，硬件设计上通过电阻的上拉或下拉编码线卡类型，并将编码信息连到线卡扣板的GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入输出)接口上，并在线卡启动时将盘类型编码上报主控交叉盘。

本发明中的PTN设备采用嵌入式软件系统，包括平台软件和应用软件。平台软件用于完成平台硬件的初始化、提供应用软件运行的环境，应用软件运行定制的任务。主控交叉盘和各个线卡的平台软件和应用软件由主控CPU扣板统一存储和管理，线卡在启动时从主控CPU扣板获取软件。

本发明中的所有线卡平台软件大致相同。通过合理的组织划分，将平台软件相同的部分分离出来组成通用平台软件，有差异的部分组成专用平台软件，专用平台软件与盘类型编码绑定。

PTN设备线卡自动适配并下载软件的步骤有：设备上电后，线卡复位，启动引导装入程序boot，获取本线卡的盘地址识别码GID和盘类型编码，线卡与主控CPU扣板通信，使用TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议)服务从主控交叉盘下载通用平台软件，下载成功后，运行通用平台软件，在完成系统的配置和初始化之后，再使用FTP协议从主控交叉盘获取专用平台软件和应用软件。

如图1所示，本发明所述的PTN设备线卡自动适配并下载软件的方法，主控交叉盘与各个线卡的组网结构为在主控交叉盘中，主控CPU扣板通过一个GE口与一个二层二层交换模块相连，所有线卡扣板通过背板接口也连到这个二层交换模块上。主控CPU扣板通过二层交换模块与各个线卡CPU扣板通信，传输文件。线卡CPU扣板与二层交换模块之间的接口是100M的以太网接口，因为主控CPU扣板与二层交换模块之间是一个GE接口，为了使所有线卡CPU扣板能够同时从主控CPU扣板下载软件，线卡的数量N不超过10个。如果线卡的数量超过10个，则需要使用容量更大的二层交换模块。由于各个线卡接入和处理的业务不同，其电路结构和运行软件一般也不同。

本发明中，PTN设备采用的软件系统分为平台软件和应用软件两个大类。平台软件包括启动软件、设备描述文件、文件系统、驱动软件、工具软件和公共库等，主要功能包括提供设备单盘应用软件的运行环境，提供应用软件访问和控制底层物理设备的驱动和接口，提供应用软件管理和控制业务的通信通道，提供统一的应用软件入口。为了增强软件的可扩展性、通用性和可移植性，平台软件的组织形式采用统一的结构。使用相同处理器的线卡复用平台软件，由于不同的线卡外设可能会有差异，所以平台软件无法做到完全一样，本发明采用的方法是将平台软件中有差异的部分提取出来组成专用平台软件。专用平台软件随单盘硬件的变化而变化较大，其他部分通常变动很小或者没有，将变化相对频繁的专用平台软件单独处理可以减少软件升级、维护的工作量。专用平台软件主要包括驱动程序、公共库、工具软件和应用软件接口。应用软件运行定制的任务，在专用平台软件启动后通过统一的接口运行。

本发明中，各个线卡的平台软件和应用软件由主控CPU扣板统一存储和管理，各个线卡运行所需软件在主控CPU扣板的存储目录如图2所示，因为通用平台软件可供多个线卡共用，所以这部分软件只需要在主控CPU扣板存放一份即可。专用平台软件和应用软件都与盘类型编码绑定，存放在主控CPU扣板中对应的子文件目录下。

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。

Claims (10)

1.一种线卡自动适配并下载软件的PTN设备，其特征在于：该PTN设备包括主控交叉盘、多个线卡，所述主控交叉盘包括二层交换模块、主控CPU扣板，所述线卡包括线卡CPU扣板、编码模块；所述编码模块用于提供盘地址识别码GID、盘类型编码，二层交换模块的一端连接多个线卡CPU扣板，二层交换模块的另一端连接主控CPU扣板；

线卡CPU扣板获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，多个线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；主控CPU扣板存储有平台软件系统，所述平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板从主控CPU扣板下载通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件。

2.如权利要求1所述的线卡自动适配并下载软件的PTN设备，其特征在于：所述主控CPU扣板还存储有系统目录，所述系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，所述子文件目录与盘类型编码一一绑定，所述通用平台软件存储在主文件目录下，所述线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板。

3.如权利要求1所述的线卡自动适配并下载软件的PTN设备，其特征在于：所述线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，所述专用平台软件包括应用软件接口；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

4.如权利要求1所述的线卡自动适配并下载软件的PTN设备，其特征在于：所述线卡CPU扣板还包括校验处理模块，所述校验处理模块用于：对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止。

5.如权利要求1所述的线卡自动适配并下载软件的PTN设备，其特征在于：所述线卡CPU扣板还包括断点续传模块，所述断点续传模块用于：当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据。

6.一种基于上述PTN设备的线卡自动适配并下载软件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、线卡上电复位后，线卡CPU扣板获取盘地址识别码GID、盘类型编码，利用GID生成线卡IP地址，将线卡IP地址和盘类型编码均通过二层交换模块发送给主控CPU扣板，多个线卡CPU扣板通过线卡IP地址与主控CPU扣板建立通信连接；

B、主控CPU扣板存储有平台软件系统，所述平台软件系统包括一个通用平台软件、多个线卡专用软件；线卡CPU扣板从主控CPU扣板下载通用平台软件，启动通用平台软件后，线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件，此时线卡完成下载过程。

7.如权利要求6所述的PTN设备线卡自动适配并下载软件的方法，其特征在于：步骤B中，所述线卡CPU扣板根据盘类型编码从主控CPU扣板自动下载线卡专用软件的过程如下：

所述主控CPU扣板还存储有系统目录，所述系统目录包括一个主文件目录、多个子文件目录，所述子文件目录与盘类型编码一一绑定，所述通用平台软件存储在主文件目录下，所述线卡专用软件存储在对应的子文件目录下；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，主控CPU扣板通过盘类型编码查找到匹配的子文件目录，并将匹配的子文件目录下存储的线卡专用软件发送给线卡CPU扣板。

8.如权利要求6所述的PTN设备线卡自动适配并下载软件的方法，其特征在于：步骤B中，所述线卡专用软件包括专用平台软件、应用软件，所述专用平台软件包括应用软件接口；线卡CPU扣板启动通用平台软件后，应用软件通过应用软件接口运行。

9.如权利要求6所述的PTN设备线卡自动适配并下载软件的方法，其特征在于：所述线卡CPU扣板还包括校验处理模块，步骤B中，所述校验处理模块对已获取的软件进行校验，如果校验发现已获取的软件有误，则将已获取的软件丢弃，重新获取，直到正确为止。

10.如权利要求6所述的PTN设备线卡自动适配并下载软件的方法，其特征在于：所述线卡CPU扣板还包括断点续传模块，步骤B中，当软件下载过程出现中断时，断点续传模块记录传输中断点，待中断解除后，再次从中断点处继续获取剩余的软件数据。