CN107734404B - 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法 - Google Patents

基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107734404B
CN107734404B CN201710861353.4A CN201710861353A CN107734404B CN 107734404 B CN107734404 B CN 107734404B CN 201710861353 A CN201710861353 A CN 201710861353A CN 107734404 B CN107734404 B CN 107734404B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aps
fpga
disk
service
tlv
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710861353.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107734404A (zh
Inventor
刘啸
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Original Assignee
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd filed Critical Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority to CN201710861353.4A priority Critical patent/CN107734404B/zh
Publication of CN107734404A publication Critical patent/CN107734404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107734404B publication Critical patent/CN107734404B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q11/0067Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q2011/0079Operation or maintenance aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q2011/0079Operation or maintenance aspects
    • H04Q2011/0081Fault tolerance; Redundancy; Recovery; Reconfigurability

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于FPGA的波分设备电层保护实现系统及方法,涉及波分设备领域。该系统包括用户管理单元、主控盘、业务盘,主控盘、业务盘均含有FPGA,业务盘的FPGA发起APS请求TLV和告警,到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算;主控盘的FPGA发送APS响应TLV和倒换命令到框内业务盘,框内业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销。本发明采用FPGA对APS协议进行高速并行处理,避免波分设备大批量保护组倒换超时和CPU占用过高。

Description

基于FPGA的波分设备电层保护实现系统及方法
技术领域
本发明涉及波分设备领域,具体是涉及一种基于FPGA的波分设备电层保护实现系统及方法。
背景技术
在POTN(Packet enhanced Optical Transport Network,分组增强型光传送网络)系统中,业务保护的状态机逻辑处理采用集中式的方案。随着现在波分设备业务容量大幅度提高,基于维护业务的稳定性,一般业务都以保护组的方式存在,保护组的数目也随之增加。现行方案采用一种基于CPU(Central Processing Unit,中央处理器)的集中式处理方案,CPU逐个串行执行每个保护组的状态机逻辑,所有保护组逻辑都计算结束后,然后采用以太网帧的方式下达保护控制命令。当保护组数量过大的时候,会产生两个问题,一是CPU要消耗大量的时间进行逻辑处理,从而导致业务不能及时倒换,产生超时;二是保护处理长时间不间断占用CPU,导致CPU占用率太高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种基于FPGA的波分设备电层保护实现系统及方法,采用FPGA对APS协议进行高速并行处理,避免波分设备大批量保护组倒换超时和CPU占用过高。
本发明提供一种基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,该系统包括用户管理单元、主控盘、业务盘,主控盘、业务盘均含有现场可编程门阵列FPGA,
业务盘的FPGA发起自动保护倒换APS请求TLV和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;
主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销。
在上述技术方案的基础上,所述主控盘还包括APS模块,APS模块用于:接收适配层下发的配置数据和控制命令,转发到FPGA中,并读取FPGA中运行的保护逻辑状态数据和告警信息,输出到用户管理单元;
用户管理单元将配置数据输出到主控盘的适配层,主控盘的适配层解析后输出到APS模块,APS模块对配置数据进行合法性判断,如果全部合法,则经内部总线写入FPGA的配置寄存器,同时APS模块向适配层反馈已成功接收配置数据;只要其中有一个配置数据有错误,则返回配置数据接收失败;
FPGA将配置数据作为参数,运行APS协议状态机,以太网口通过背板以太网总线向业务盘发送倒换动作指令和APS数据,同时APS模块读取FPGA内APS协议处理单元寄存器的值,向主控盘的适配层上报状态信息和告警数据,主控盘的适配层再向用户管理单元输出数据。
在上述技术方案的基础上,所述FPGA包括配置接收寄存器、逻辑处理有限状态机、定时器、控制命令判决片选单元、状态存储单元、事件记录单元和处理结果输出单元,其中:
配置接收寄存器用于:存储APS模块发来的配置数据,配置数据包括被保护对象和保护对象的信息、延时参数、保护算法类型;
逻辑处理有限状态机是基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的保护算法运算单元,用于:使用收到的APS消息值、各业务通道的告警情况、当前的控制命令,根据选取的保护算法进行运算,输出结果,发送倒换命令,确定业务盘的工作状态;
定时器用于:提供逻辑处理有限状态机单元所需要的延时;
控制命令判决片选单元用于:根据光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》标准中对控制命令优先级的规定,作出逻辑判断,防止用户对控制命令的错误下发而出现的逻辑错误;
状态存储单元是FPGA中为保护逻辑划分出的随机存储器RAM存储资源,用于存储逻辑处理有限状态机运行的结果数据,APS模块主动查询该结果数据,上报到用户管理单元;
事件记录单元用于:将逻辑运算发生的保护组变化情况记录在FPGA的RAM中,便于问题定位、系统调试、工程维护;
处理结果输出单元用于:通过背板以太网总线,将逻辑运算产生的倒换命令和APS响应消息发送到业务盘,业务盘执行倒换命令。
在上述技术方案的基础上,所述业务盘向主控盘发送TLV告警信息、APS请求信息,主控盘向业务盘发送TLV倒换命令、APS响应信息,业务盘的CPU根据倒换命令,控制处理业务的驱动芯片来执行动作。
在上述技术方案的基础上,所述FPGA收到背板侧发来的TLV请求帧,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性后,提取告警和APS开销,作为输入参数,送入APS协议状态机,进行逻辑运算后,发送响应TLV和倒换命令,加上槽位、业务颗粒层次、编号信息,附带响应APS开销和动作指令;业务盘的FPGA收到背板侧发来的响应TLV和倒换命令,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性,提取倒换命令和APS开销,执行倒换动作。
本发明还提供一种基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,包括以下步骤:
业务盘的FPGA发起自动保护倒换APS请求TLV和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;
主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销。
在上述技术方案的基础上,所述主控盘还包括APS模块,APS模块用于:接收适配层下发的配置数据和控制命令,转发到FPGA中,并读取FPGA中运行的保护逻辑状态数据和告警信息,输出到用户管理单元;
用户管理单元将配置数据输出到主控盘的适配层,主控盘的适配层解析后输出到APS模块,APS模块对配置数据进行合法性判断,如果全部合法,则经内部总线写入FPGA的配置寄存器,同时APS模块向适配层反馈已成功接收配置数据;只要其中有一个配置数据有错误,则返回配置数据接收失败;
FPGA将配置数据作为参数,运行APS协议状态机,以太网口通过背板以太网总线向业务盘发送倒换动作指令和APS数据,同时APS模块读取FPGA内APS协议处理单元寄存器的值,向主控盘的适配层上报状态信息和告警数据,主控盘的适配层再向用户管理单元输出数据。
在上述技术方案的基础上,所述FPGA包括配置接收寄存器、逻辑处理有限状态机、定时器、控制命令判决片选单元、状态存储单元、事件记录单元和处理结果输出单元,
配置接收寄存器存储APS模块发来的配置数据,配置数据包括被保护对象和保护对象的信息、延时参数、保护算法类型;
逻辑处理有限状态机是基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的保护算法运算单元,使用收到的APS消息值、各业务通道的告警情况、当前的控制命令,根据选取的保护算法进行运算,输出结果,发送倒换命令,确定业务盘的工作状态;
定时器提供逻辑处理有限状态机单元所需要的延时;
控制命令判决片选单元根据光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》标准中对控制命令优先级的规定,作出逻辑判断,防止用户对控制命令的错误下发而出现的逻辑错误;
状态存储单元是FPGA中为保护逻辑划分出的随机存储器RAM存储资源,存储逻辑处理有限状态机运行的结果数据,APS模块主动查询该结果数据,上报到用户管理单元;
事件记录单元将逻辑运算发生的保护组变化情况记录在FPGA的RAM中,便于问题定位、系统调试、工程维护;
处理结果输出单元通过背板以太网总线,将逻辑运算产生的倒换命令和APS响应消息发送到业务盘,业务盘执行倒换命令。
在上述技术方案的基础上,所述业务盘向主控盘发送TLV告警信息、APS请求信息,主控盘向业务盘发送TLV倒换命令、APS响应信息,业务盘的CPU根据倒换命令,控制处理业务的驱动芯片来执行动作。
在上述技术方案的基础上,所述FPGA收到背板侧发来的TLV请求帧,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性后,提取告警和APS开销,作为输入参数,送入APS协议状态机,进行逻辑运算后,发送响应TLV和倒换命令,加上槽位、业务颗粒层次、编号信息,附带响应APS开销和动作指令;业务盘的FPGA收到背板侧发来的响应TLV和倒换命令,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性,提取倒换命令和APS开销,执行倒换动作。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
本发明中的业务盘的FPGA发起自动保护倒换APS请求TLV和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销。本发明采用FPGA对APS协议进行高速并行处理的方式,来代替传统的依靠CPU串行处理算法的方式,采用FPGA对APS协议进行高速并行处理的方式,不依靠软件,依靠FPGA内部的可编程门阵列组成的硬件电路,只需要耗时3毫秒,就可以完成约8000组保护的逻辑,几乎不占用CPU,还能够避免波分设备大批量保护组倒换超时和CPU占用过高。
附图说明
图1是本发明实施例中基于FPGA的波分设备电层保护实现系统的结构框图。
图2是本发明实施例中FPGA内部逻辑的实现框架图。
图3是本发明实施例中主控盘和业务盘之间的TLV通道示意图。
图4是本发明实施例中FPGA内部处理TLV的流程图。
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基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,该系统包括用户管理单元、主控盘、业务盘,主控盘、业务盘均含有FPGA(Field ProgrammableGate Array,现场可编程门阵列)。
本发明实施例还提供一种基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,包括以下步骤:
业务盘的FPGA发起APS(AutoMatic Protection Switching,自动保护倒换)请求TLV(Type、Length、Value,类型、长度、值)和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;
主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销。
主控盘包括APS模块,APS模块用于:接收适配层下发的配置数据和控制命令,转发到FPGA中,并读取FPGA中运行的保护逻辑状态数据和告警信息,输出到用户管理单元,APS模块是FPGA保护逻辑的上层管理模块。
用户管理单元将配置数据输出到主控盘的适配层,主控盘的适配层解析后输出到APS模块,APS模块对配置数据进行合法性判断,如果全部合法,则经内部总线写入FPGA的配置寄存器,同时APS模块向适配层反馈已成功接收配置数据;只要其中有一个配置数据有错误,则返回配置数据接收失败。
FPGA将配置数据作为参数,运行APS协议状态机(基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的算法逻辑),以太网口通过背板以太网总线向业务盘发送倒换动作指令和APS数据,同时APS模块读取FPGA内APS协议处理单元寄存器的值,向主控盘的适配层上报状态信息和告警数据,主控盘的适配层再向用户管理单元输出数据。
参见图2所示,FPGA包括配置接收寄存器、逻辑处理有限状态机、定时器、控制命令判决片选单元、状态存储单元、事件记录单元和处理结果输出单元,其中:
配置接收寄存器用于:存储APS模块发来的配置数据,配置数据包括被保护对象和保护对象的信息、延时参数、保护算法类型;
逻辑处理有限状态机是基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的保护算法运算单元,用于:使用收到的APS消息值、各业务通道的告警情况、当前的控制命令,根据选取的保护算法进行运算,输出结果,发送倒换命令,确定业务盘的工作状态;
定时器用于:提供逻辑处理有限状态机单元所需要的各种延时和功能,定位精度是5毫秒;
控制命令判决片选单元用于:根据光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》标准中对控制命令优先级的规定,作出逻辑判断;只有高优先级的控制命令,可以覆盖低优先级的控制命令,该单元能够防止用户对控制命令的错误下发而出现的逻辑错误;
状态存储单元是FPGA中为保护逻辑划分出的RAM(Random Access Memory,随机存储器)存储资源,用于存储逻辑处理有限状态机运行的结果数据,APS模块主动查询该结果数据,上报到用户管理单元;
事件记录单元用于:将逻辑运算发生的保护组变化情况记录在FPGA的RAM中,便于问题定位、系统调试、工程维护;
处理结果输出单元用于:通过背板以太网总线,将逻辑运算产生的倒换命令和APS响应消息发送到业务盘,业务盘执行倒换命令。
参见图3所示,业务盘向主控盘发送TLV告警信息、APS请求信息,主控盘向业务盘发送TLV倒换命令、APS响应信息,业务盘的CPU根据倒换命令,控制处理业务的驱动芯片来执行动作。
参见图4所示,FPGA收到背板侧发来的TLV请求帧,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性后,提取告警和APS开销,作为输入参数,送入APS协议状态机,进行逻辑运算后,发送响应TLV和倒换命令,加上槽位、业务颗粒层次、编号信息,附带响应APS开销和动作指令;业务盘的FPGA收到背板侧发来的响应TLV和倒换命令,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性,提取倒换命令和APS开销,执行倒换动作。
发送TLV需要一个发包控制器,有变化,则间隔3.3毫秒,连续发送3次;无变化,则5秒发送一次。
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 (8)

1.一种基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,该系统包括用户管理单元、主控盘、业务盘,主控盘、业务盘均含有现场可编程门阵列FPGA,其特征在于:
业务盘的FPGA发起自动保护倒换APS请求TLV(Type、Length、Value,类型、长度、值)和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;
主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销;
所述主控盘还包括APS模块,APS模块用于:接收适配层下发的配置数据和控制命令,转发到FPGA中,并读取FPGA中运行的保护逻辑状态数据和告警信息,输出到用户管理单元;
用户管理单元将配置数据输出到主控盘的适配层,主控盘的适配层解析后输出到APS模块,APS模块对配置数据进行合法性判断,如果全部合法,则经内部总线写入FPGA的配置寄存器,同时APS模块向适配层反馈已成功接收配置数据;只要其中有一个配置数据有错误,则返回配置数据接收失败;
主控盘的FPGA将配置数据作为参数,运行APS协议状态机,以太网口通过背板以太网总线向业务盘发送倒换动作指令和APS数据,同时APS模块读取FPGA内APS协议处理单元寄存器的值,向主控盘的适配层上报状态信息和告警数据,主控盘的适配层再向用户管理单元输出数据。
2.如权利要求1所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,其特征在于:所述主控盘的FPGA包括配置接收寄存器、逻辑处理有限状态机、定时器、控制命令判决片选单元、状态存储单元、事件记录单元和处理结果输出单元,其中:
配置接收寄存器用于:存储APS模块发来的配置数据,配置数据包括被保护对象和保护对象的信息、延时参数、保护算法类型;
逻辑处理有限状态机是基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的保护算法运算单元,用于:使用收到的APS消息值、各业务通道的告警情况、当前的控制命令,根据选取的保护算法进行运算,输出结果,发送倒换命令,确定业务盘的工作状态;
定时器用于:提供逻辑处理有限状态机单元所需要的延时;
控制命令判决片选单元用于:根据光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》标准中对控制命令优先级的规定,作出逻辑判断,防止用户对控制命令的错误下发而出现的逻辑错误;
状态存储单元是FPGA中为保护逻辑划分出的随机存储器RAM存储资源,用于存储逻辑处理有限状态机运行的结果数据,APS模块主动查询该结果数据,上报到用户管理单元;
事件记录单元用于:将逻辑运算发生的保护组变化情况记录在FPGA的RAM中,便于问题定位、系统调试、工程维护;
处理结果输出单元用于:通过背板以太网总线,将逻辑运算产生的倒换命令和APS响应消息发送到业务盘,业务盘执行倒换命令。
3.如权利要求1所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,其特征在于:所述业务盘向主控盘发送TLV告警信息、APS请求信息,主控盘向业务盘发送TLV倒换命令、APS响应信息,业务盘的CPU根据倒换命令,控制处理业务的驱动芯片来执行动作。
4.如权利要求1所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现系统,其特征在于:所述主控盘的FPGA收到背板侧发来的TLV请求帧,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性后,提取告警和APS开销,作为输入参数,送入APS协议状态机,进行逻辑运算后,发送响应TLV和倒换命令,加上槽位、业务颗粒层次、编号信息,附带响应APS开销和动作指令;业务盘的FPGA收到背板侧发来的响应TLV和倒换命令,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性,提取倒换命令和APS开销,执行倒换动作。
5.一种基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
业务盘的FPGA发起自动保护倒换APS请求TLV(Type、Length、Value,类型、长度、值)和告警,APS请求TLV包括业务端口标示值和APS消息,经过业务盘二层交换,将APS请求TLV和告警发送到主控盘的交换芯片,并经过交换芯片到达主控盘的FPGA;主控盘的FPGA根据开销ID,解析保护组对应的APS请求TLV和告警,作为APS协议状态机的输入参数进行运算,主控盘的CPU定时对FPGA的状态和告警存储寄存器进行读操作,获取告警和当前信息用于上报;
主控盘的FPGA发出APS响应TLV和倒换命令后,经过交换芯片,发送到框内业务盘;框内业务盘通过本盘的交换芯片,接收主控盘发来的APS响应TLV和倒换命令,并且到达本盘的FPGA和业务盘CPU,业务盘解析倒换命令中的开销信息,执行倒换命令,转发APS开销;
所述主控盘还包括APS模块,APS模块用于:接收适配层下发的配置数据和控制命令,转发到FPGA中,并读取FPGA中运行的保护逻辑状态数据和告警信息,输出到用户管理单元;
用户管理单元将配置数据输出到主控盘的适配层,主控盘的适配层解析后输出到APS模块,APS模块对配置数据进行合法性判断,如果全部合法,则经内部总线写入FPGA的配置寄存器,同时APS模块向适配层反馈已成功接收配置数据;只要其中有一个配置数据有错误,则返回配置数据接收失败;
FPGA将配置数据作为参数,运行APS协议状态机,以太网口通过背板以太网总线向业务盘发送倒换动作指令和APS数据,同时APS模块读取FPGA内APS协议处理单元寄存器的值,向主控盘的适配层上报状态信息和告警数据,主控盘的适配层再向用户管理单元输出数据。
6.如权利要求5所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,其特征在于:所述主控盘的FPGA包括配置接收寄存器、逻辑处理有限状态机、定时器、控制命令判决片选单元、状态存储单元、事件记录单元和处理结果输出单元,
配置接收寄存器存储APS模块发来的配置数据,配置数据包括被保护对象和保护对象的信息、延时参数、保护算法类型;
逻辑处理有限状态机是基于光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》的保护算法运算单元,使用收到的APS消息值、各业务通道的告警情况、当前的控制命令,根据选取的保护算法进行运算,输出结果,发送倒换命令,确定业务盘的工作状态;
定时器提供逻辑处理有限状态机单元所需要的延时;
控制命令判决片选单元根据光传输网线性保护标准《ITU-T G873.1》标准中对控制命令优先级的规定,作出逻辑判断,防止用户对控制命令的错误下发而出现的逻辑错误;
状态存储单元是FPGA中为保护逻辑划分出的随机存储器RAM存储资源,存储逻辑处理有限状态机运行的结果数据,APS模块主动查询该结果数据,上报到用户管理单元;
事件记录单元将逻辑运算发生的保护组变化情况记录在FPGA的RAM中,便于问题定位、系统调试、工程维护;
处理结果输出单元通过背板以太网总线,将逻辑运算产生的倒换命令和APS响应消息发送到业务盘,业务盘执行倒换命令。
7.如权利要求5所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,其特征在于:所述业务盘向主控盘发送TLV告警信息、APS请求信息,主控盘向业务盘发送TLV倒换命令、APS响应信息,业务盘的CPU根据倒换命令,控制处理业务的驱动芯片来执行动作。
8.如权利要求5所述的基于FPGA的波分设备电层保护实现方法,其特征在于:所述主控盘的FPGA收到背板侧发来的TLV请求帧,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性后,提取告警和APS开销,作为输入参数,送入APS协议状态机,进行逻辑运算后,发送响应TLV和倒换命令,加上槽位、业务颗粒层次、编号信息,附带响应APS开销和动作指令;业务盘的FPGA收到背板侧发来的响应TLV和倒换命令,对其属性进行解析,判断TLV来源槽位、业务颗粒层次、编号,确定唯一性,提取倒换命令和APS开销,执行倒换动作。
CN201710861353.4A 2017-09-21 2017-09-21 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法 Active CN107734404B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710861353.4A CN107734404B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710861353.4A CN107734404B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107734404A CN107734404A (zh) 2018-02-23
CN107734404B true CN107734404B (zh) 2020-06-16

Family

ID=61206682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710861353.4A Active CN107734404B (zh) 2017-09-21 2017-09-21 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107734404B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113132124B (zh) * 2019-12-30 2024-03-19 中兴通讯股份有限公司 告警信息配置方法、告警扫描方法、装置和系统
CN111953524B (zh) * 2020-07-21 2022-04-19 烽火通信科技股份有限公司 一种流水线机制的保护倒换方法及通信设备
CN112422314B (zh) * 2020-10-10 2022-08-30 烽火通信科技股份有限公司 一种告警性能数据采集与上报的方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477797A (zh) * 2002-08-23 2004-02-25 华为技术有限公司 环网中实现快速光纤保护倒换的方法及其装置
US7486613B2 (en) * 2001-11-29 2009-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Protection-switching apparatus and method in asynchronous transfer mode system with ring topology
CN103581063A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 瑞斯康达科技发展股份有限公司 业务盘、主控盘、及其通信方法、接入设备、机架式系统
CN105577405A (zh) * 2014-10-15 2016-05-11 武汉中兴软件有限责任公司 降低potn系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统
CN107124316A (zh) * 2017-05-23 2017-09-01 烽火通信科技股份有限公司 一种数据通信设备中基于硬件的快速倒换动作实现方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7486613B2 (en) * 2001-11-29 2009-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Protection-switching apparatus and method in asynchronous transfer mode system with ring topology
CN1477797A (zh) * 2002-08-23 2004-02-25 华为技术有限公司 环网中实现快速光纤保护倒换的方法及其装置
CN103581063A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 瑞斯康达科技发展股份有限公司 业务盘、主控盘、及其通信方法、接入设备、机架式系统
CN105577405A (zh) * 2014-10-15 2016-05-11 武汉中兴软件有限责任公司 降低potn系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统
CN107124316A (zh) * 2017-05-23 2017-09-01 烽火通信科技股份有限公司 一种数据通信设备中基于硬件的快速倒换动作实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107734404A (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107734404B (zh) 基于fpga的波分设备电层保护实现系统及方法
US9503347B2 (en) Techniques associated with server transaction latency information
CN103455005B (zh) 一种控制器冗余及切换方法
CN101217402B (zh) 一种提高集群可靠性的方法和一种高可靠性通信节点
US20160036625A1 (en) Method and device for protecting service reliability and network virtualization system
US10277454B2 (en) Handling failure of stacking system
US8578191B2 (en) Dynamic fabric plane allocation for power savings
EP3386152B1 (en) Method, device and system for realizing heartbeat mechanism
CN102638735B (zh) 一种光节点装置及其业务倒换方法
US11121940B2 (en) Techniques to meet quality of service requirements for a fabric point to point connection
CN107682191B (zh) 一种电力调度网络信息集中管控方法及系统
CN106253239B (zh) 基于MapReduce架构的分布式母线保护配置方法
CN104067599A (zh) 网络状态监视系统
CN103414739B (zh) 采用自动漂移的云服务器自动监控系统及方法
CN111130821A (zh) 一种掉电告警的方法、处理方法及装置
CN104834584A (zh) 一种监测主机硬件负载的方法和系统
CN112073319B (zh) 一种路径切换方法及系统
US8788735B2 (en) Interrupt control apparatus, interrupt control system, interrupt control method, and interrupt control program
CN108259082B (zh) 保护倒换的方法及控制业务板
CN104184843A (zh) 数据转发装置和方法
US20220158919A1 (en) Information Sharing Method and Apparatus in Redundancy Network, and Computer Storage Medium
CN111131095B (zh) 报文转发方法及装置
CN108282406B (zh) 一种数据传输方法、堆叠设备及堆叠系统
CN114640573B (zh) 网络设备故障处理系统
CN114389991A (zh) 一种智能网络流量调度管理方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant