CN107623597A - 一种小型化potn设备及远程掉电提示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型化POTN设备及远程掉电提示方法，涉及通信领域。设备包括互为主备的两个主控交叉板和OTN业务板，设备还包括：报文处理模块设于每一个主控交叉板中，用于从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，接收另一主控交叉板的报文处理模块发送的掉电告警信息；当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块还用于生成第一掉电提示报文并输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将掉电告警信息发送到OTN业务板；开销处理模块设于OTN业务板中，用于将掉电告警信息插入OTN业务后向远端发送。本发明能够在OTN业务板的储能时间内将掉电告警信息插入OTN业务向远端发送。
Description
本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种小型化POTN设备及远程掉电提示方法。
背景技术
POTN(Packet Optical Transport Network，分组光传送网)融合PTN(PacketTransport Network，分组传送网)和OTN(Optical Transport Network，光传送网)两种技术，可以提高传送网的承载能力，降低网络成本。随着4G、IPTV、宽带接入等业务的迅速发展，数据流量呈爆炸性增长，分组光传送网POTN设备开始得到大规模应用。小型化POTN设备的体积和容量小，多应用于接入节点和小型汇聚节点，为了保障小型化POTN设备的正常运行，其中特别重要的主控交叉板通常采用1+1的热备份，即当主用主控交叉板出现故障时，自动切换到备用主控交叉板工作，以保证小型化POTN设备不中断地正常运行，主控交叉板与业务板之间通过背板开销总线进行板间信息传递。
作为接入节点的小型化POTN设备通常没有UPS后备电源，当安装在偏远位置，由于子框掉电、光纤损坏等多种故障情况造成业务不通时，导致网络管理维护不便。因此，当电源故障导致小型化POTN设备-48V掉电瞬间，在以太网(ETH)业务或OTN业务中需要插入掉电告警报文并发送到远端，以便维护人员迅速确定业务故障原因。由于主控交叉板和OTN业务板的端口密度高、功耗高、设计复杂，受板卡布局空间限制，板卡储能时间比较短。当UNI(User Network Interface，用户侧接口)侧为OTN业务时，OTU业务开销的每一OTN帧中的GCC(General Communication Channel，通用通信通道)字节只能传送2个字节，不能满足在OTN业务板储能时间内使用GCC开销直接传送掉电提示报文，因此，如何确保在掉电前及时发送掉电告警报文成为迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种POTN设备远程掉电提示方法及系统，能够在OTN业务板的储能时间内，将掉电告警信息插入OTN业务中向远端设备发送。
本发明提供一种小型化POTN设备，包括互为主备的两个主控交叉板和OTN业务板，每一个主控交叉板包括一级电源、电压检测模块、CPU和ETH SWITCH交换芯片，所述电压检测模块用于检测所述一级电源的输出电压，还用于在所述一级电源的输出电压低于设定的告警电压时生成掉电告警信息，所述设备还包括：
报文处理模块，其设于每一个主控交叉板中，且分别连接CPU和ETH SWITCH交换芯片，所述报文处理模块用于从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的报文处理模块发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块还用于生成第一掉电提示报文，并将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将所述掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板；
开销处理模块，其设于OTN业务板中，所述开销处理模块用于将所述掉电告警信息插入OTN业务后向远端发送。
在上述技术方案的基础上，所述报文处理模块为FPGA芯片，所述报文处理模块还用于预先固化所述第一掉电提示报文。
在上述技术方案的基础上，所述报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元；
所述第一告警单元用于从本板的电压检测模块接收所述掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元还用于将所述掉电告警信息发送到OTN业务板；主用主控交叉板的报文生成单元用于生成所述第一掉电提示报文并发送到ETH SWITCH交换芯片。
在上述技术方案的基础上，所述开销处理模块包括第二告警单元和开销单元；
所述第二告警单元用于接收所述掉电告警信息并发送到所述开销单元；
所述开销单元用于将所述掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板。
本发明还提供一种远程掉电提示方法，所述方法包括以下步骤：
每一个主控交叉板的报文处理模块从本板的电压检测模块和另一主控交叉板的报文处理模块分别接收掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块生成第一掉电提示报文，并将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将所述掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板；
OTN业务板的开销处理模块将收到的所述掉电告警信息插入OTN业务后向远端设备发送。
在上述技术方案的基础上，所述报文处理模块预先固化所述第一掉电提示报文。
在上述技术方案的基础上，所述报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元；
所述第一告警单元从本板的电压检测模块接收所述掉电告警信息，并接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元将所述掉电告警信息发送到OTN业务板；
主用主控交叉板的报文生成单元生成所述第一掉电提示报文并发送到ETHSWITCH交换芯片。
在上述技术方案的基础上，所述报文处理模块将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中包括：
所述报文处理模块向ETH SWITCH交换芯片连续输出n帧所述第一掉电提示报文，输出n帧所述第一掉电提示报文所花费的总时间少于主用主控交叉板的最大处理时间；
ETH接口卡透传ETH SWITCH交换芯片发送的所述第一掉电提示报文，并发送给远端设备。
在上述技术方案的基础上，所述开销处理模块包括第二告警单元和开销单元；
所述第二告警单元接收所述掉电告警信息并发送到所述开销单元；
所述开销单元将所述掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板，其中，插入所述掉电告警信息所花费的总时间，OTN业务板的最大处理时间与OTN业务板接收所述掉电告警信息所花费的时间之差。
在上述技术方案的基础上，远端设备从接收的OTN信号中提取所述掉电告警信息，并生成第二掉电提示报文后上报给告警监控系统。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)两个主控交叉板都掉电时，能够在主控交叉板和OTN业务板的储能时间内，将掉电告警信息插入ETH业务和OTN业务中，便于后续向远端设备发送。
(2)报文处理模块采用FPGA预先固化第一掉电提示报文，具有体积小、功耗低、响应迅速的特点，能够确保在板卡有限的储能时间内及时发送掉电告警信息。
(3)开销处理模块将掉电告警信息插入ODUk帧的RES字节，并发送到OTN业务板，远端OTN业务板从接收的OTN业务中提取掉电告警信息，重新生成第二掉电提示报文后上报给告警监控系统，能够确保在OTN业务板有限的储能时间内及时发送掉电提示告警。
附图说明
图1是本发明实施例小型化POTN设备示意图；
图2是本发明实施例小型化POTN设备中OTN业务板的示意图；
图3是本发明实施例远程掉电提示方法流程图。
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小型化POTN设备，小型化POTN设备包括互为主备的两个主控交叉板和OTN业务板，即主用主控交叉板和备用主控交叉板，两个主控交叉板均包括-48V入口电路、一级电源、二级电源、电压检测模块、CPU和ETH SWITCH交换芯片，外部电源通过-48V入口电路连接一级电源，一级电源将-48V转换为12V，二级电源连接一级电源，二级电源将12V转换为5V，一级电源和二级电源均为主控交叉板的器件供电。电压检测模块用于检测一级电源的输出电压，还用于在一级电源的输出电压低于设定的告警电压时生成掉电告警信息。
小型化POTN设备还包括报文处理模块和开销处理模块，报文处理模块设于每一个主控交叉板中，且分别连接CPU和ETH SWITCH交换芯片，开销处理模块设于OTN业务板中。
报文处理模块用于从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的报文处理模块发送的掉电告警信息。当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块还用于生成第一掉电提示报文，并将第一掉电提示报文输出到ETHSWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板。主用主控交叉板的报文处理模块可以将掉电告警信息通过背板告警总线发送到所有的业务板，所有的业务板包括OTN业务板。两个主控交叉板都掉电时，能够在主控交叉板和OTN业务板的储能时间内，将掉电告警信息插入ETH业务和OTN业务中，便于后续向远端设备发送。
当UNI侧为ETH业务时，ETH接口卡透传ETH SWITCH交换芯片发送的第一掉电提示报文，并发送给远端。
具体的，报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元，第一告警单元用于从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息。
报文处理模块为FPGA芯片，报文处理模块还用于预先固化第一掉电提示报文。报文处理模块采用FPGA预先固化第一掉电提示报文，具有体积小、功耗低、响应迅速的特点，能够确保在主控交叉板有限的储能时间内及时发送掉电告警信息。
计算主控交叉板或者OTN业务板的最大处理时间的公式(1)为：
其中，C为电容，P为功率，在主控交叉板中，一级电源电压为12V，二级电源输入电压V1的最小值为4.5V，设定告警电压V2为11V，告警取消电压为11.5V。设定C＝2000μF，V2＝11V，V1＝5V，P＝60W，计算得到主控交叉板的最大处理时间T1＝1.6ms。
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，报文生成单元连续插入3帧第一掉电提示报文到ETH SWITCH交换芯片，插入到ETH业务中。插入3帧第一掉电提示报文所花费的时间约0.9ms，可满足主控交叉板的处理时间要求。
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元还用于将掉电告警信息发送到OTN业务板；主用主控交叉板的报文生成单元用于生成第一掉电提示报文并发送到ETHSWITCH交换芯片。
OTN业务板的开销处理模块用于将掉电告警信息插入OTN业务后发送给远端OTN业务板。具体的，参见图2所示，开销处理模块分别连接OTN业务板内的CPU和OTN Framer(OTN成帧器)，开销处理模块包括第二告警单元和开销单元，第二告警单元用于通过背板告警总线接收掉电告警信息并发送到开销单元；开销单元用于将掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板。
在OTN业务板中，设定C＝2000μF，V2＝11V，V1＝5V，P＝50W，根据公式(1)计算得到OTN业务板的最大处理时间约为T2＝1.92ms。主控交叉板产生掉电告警信息到OTN业务板接受掉电告警信息所花费的时间t1约0.5ms，开销单元连续插入3帧掉电告警信息开销所花费的时间t2约0.7ms，OTN业务板的开销处理模块处理掉电告警信息所花费的总时间约1.2ms，小于OTN业务板的最大处理时间T2＝1.92ms，即T2＞t1+t2，可满足OTN业务板的处理时间要求。
当UNI为OTN业务时，电监控是采用随路的方式将监控信息输入到OTU业务开销的GCC字节与OTN业务一起传递，但是，每一个OTN帧中的GCC字节只能传送2个字节，通常第一掉电提示报文的大小为128字节，OTN业务板接受主用主控交叉板发送的掉电告警信息时间所花费时间为t1，OTN业务板的最大处理时间为T2，因此，OTN业务板向远端OTN业务板发送掉电告警必须在有限的时间t2＝T2-t1内完成(例如上述说明中，t2＝1.92-1.2＝0.72ms)，而采用GCC字节开销直接传送第一掉电提示报文不能在t2时间内完成。利用OTN开销传送掉电告警信息，该掉电告警信息的大小为1bit，开销单元将掉电告警信息直接插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板，能够确保及时发送掉电告警信息。
远端OTN业务板内也设有开销处理模块，远端OTN业务板中的开销处理模块从收到的OTN信号中提取掉电告警信息后，重新生成第二掉电提示报文(含故障设备地址)，并上报给告警监控系统。
开销处理模块将掉电告警信息插入ODUk帧的RES字节，并发送到OTN业务板，远端OTN业务板从接收的OTN业务中提取掉电告警信息，重新生成第二掉电提示报文后上报给告警监控系统，能够确保在OTN业务板有限的储能时间内及时发送掉电提示告警。
当只有主用主控交叉板生成掉电告警信息而备用主控交叉板没有生成掉电告警信息时，则判断为主用主控交叉板电源故障，执行主备倒换操作，而不发送掉电告警信息、第一掉电提示报文和第二掉电提示报文。
参见图3所示，本发明实施例还提供一种POTN设备远程掉电提示方法，本提示方法包括以下步骤：
S1.每一个主控交叉板的报文处理模块从本板的电压检测模块和另一主控交叉板的报文处理模块分别接收掉电告警信息。
S2.当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块生成第一掉电提示报文，并将第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板。
报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元，步骤S2具体包括：
S2.1第一告警单元从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，并接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息。
S2.2当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元将掉电告警信息发送到OTN业务板。
其中，报文处理模块预先固化第一掉电提示报文，能够确保在板卡有限的储能时间内及时发送掉电告警信息，具有体积小、功耗低、响应迅速的特点。
S2.3主用主控交叉板的报文生成单元生成第一掉电提示报文并发送到ETHSWITCH交换芯片。
具体的，报文生成单元向ETH SWITCH交换芯片连续输出n帧第一掉电提示报文，输出n帧第一掉电提示报文所花费的总时间少于主用主控交叉板的最大处理时间。其中，n为正整数，例如n＝3，以保证第一掉电提示报文的发帧成功率。
ETH接口卡透传ETH SWITCH交换芯片发送的第一掉电提示报文，并发送给远端设备。
S3.OTN业务板的开销处理模块将收到的掉电告警信息插入OTN业务后向远端设备发送。
开销处理模块包括第二告警单元和开销单元，步骤S3具体包括：
S3.1第二告警单元接收掉电告警信息并发送到开销单元。
S3.2开销单元将掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板，其中，插入掉电告警信息所花费的总时间少于OTN业务板的最大处理时间与OTN业务板接收掉电告警信息所花费的时间之差。
开销单元在光通道数据单元ODUk帧的RES字节中连续插入m帧掉电告警信息，其中，m为正整数，例如m＝3，以保证掉电告警信息的发帧成功率。
远端设备中的开销处理模块从接收的OTN信号中提取掉电告警信息，重新生成第二掉电提示报文(含故障设备地址)，并上报给告警监控系统。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种小型化POTN设备，包括互为主备的两个主控交叉板和OTN业务板，每一个主控交叉板包括一级电源、电压检测模块、CPU和ETH SWITCH交换芯片，所述电压检测模块用于检测所述一级电源的输出电压，还用于在所述一级电源的输出电压低于设定的告警电压时生成掉电告警信息，其特征在于，所述设备还包括：
报文处理模块，其设于每一个主控交叉板中，且分别连接CPU和ETH SWITCH交换芯片，所述报文处理模块用于从本板的电压检测模块接收掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的报文处理模块发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块还用于生成第一掉电提示报文，并将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将所述掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板；
开销处理模块，其设于OTN业务板中，所述开销处理模块用于将所述掉电告警信息插入OTN业务后向远端发送。
2.如权利要求1所述的小型化POTN设备，其特征在于：所述报文处理模块为FPGA芯片，所述报文处理模块还用于预先固化所述第一掉电提示报文。
3.如权利要求1所述的小型化POTN设备，其特征在于：所述报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元；
所述第一告警单元用于从本板的电压检测模块接收所述掉电告警信息，还用于接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元还用于将所述掉电告警信息发送到OTN业务板；主用主控交叉板的报文生成单元用于生成所述第一掉电提示报文并发送到ETH SWITCH交换芯片。
4.如权利要求1所述的POTN设备远程掉电提示系统，其特征在于：所述开销处理模块包括第二告警单元和开销单元；
所述第二告警单元用于接收所述掉电告警信息并发送到所述开销单元；
所述开销单元用于将所述掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板。
5.一种基于权利要求1所述小型化POTN设备的远程掉电提示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
每一个主控交叉板的报文处理模块从本板的电压检测模块和另一主控交叉板的报文处理模块分别接收掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的报文处理模块生成第一掉电提示报文，并将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中，同时将所述掉电告警信息通过背板告警总线发送到OTN业务板；
OTN业务板的开销处理模块将收到的所述掉电告警信息插入OTN业务后向远端设备发送。
6.如权利要求5所述的远程掉电提示方法，其特征在于：所述报文处理模块预先固化所述第一掉电提示报文。
7.如权利要求5所述的远程掉电提示方法，其特征在于：所述报文处理模块包括第一告警单元和报文生成单元；
所述第一告警单元从本板的电压检测模块接收所述掉电告警信息，并接收另一主控交叉板的第一告警单元发送的掉电告警信息；
当两个主控交叉板都生成掉电告警信息时，主用主控交叉板的第一告警单元将所述掉电告警信息发送到OTN业务板；
主用主控交叉板的报文生成单元生成所述第一掉电提示报文并发送到ETH SWITCH交换芯片。
8.如权利要求5所述的远程掉电提示方法，其特征在于，所述报文处理模块将所述第一掉电提示报文输出到ETH SWITCH交换芯片后插入ETH业务中包括：
所述报文处理模块向ETH SWITCH交换芯片连续输出n帧所述第一掉电提示报文，输出n帧所述第一掉电提示报文所花费的总时间少于主用主控交叉板的最大处理时间；
ETH接口卡透传ETH SWITCH交换芯片发送的所述第一掉电提示报文，并发送给远端设备。
9.如权利要求5所述的远程掉电提示方法，其特征在于：所述开销处理模块包括第二告警单元和开销单元；
所述第二告警单元接收所述掉电告警信息并发送到所述开销单元；
所述开销单元将所述掉电告警信息插入光通道数据单元ODUk帧的RES字节，并将ODUk帧组成的OTN信号发送到远端OTN业务板，其中，插入所述掉电告警信息所花费的总时间，OTN业务板的最大处理时间与OTN业务板接收所述掉电告警信息所花费的时间之差。
10.如权利要求9所述的远程掉电提示方法，其特征在于：远端设备从接收的OTN信号中提取所述掉电告警信息，并生成第二掉电提示报文后上报给告警监控系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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