CN108599837A - 一种光模块信号中断的恢复方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光模块信号中断的恢复方法及系统，涉及通信技术领域。光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，本方法包括以下步骤：当光接收单元发生信号中断时，DSP向控制单元发送中断告警；控制单元向外部的CPU发送中断告警，并在设定的时限内通知DSP进行重调；重调完成且没有新的信号中断时，CPU判定中断解除。本发明当光模块信号发生中断的时间较短时，光模块的控制单元及时启动DSP重调，使光模块迅速恢复且保持稳定。

Description

一种光模块信号中断的恢复方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种光模块信号中断的恢复方法及系统。
背景技术
线路侧光模块在骨干传输网扮演着及其重要的角色。光模块信号中断时，即光模块的光接收单元检测到光信号丢失(Loss of signal，LOS)和时钟丢失(Loss of clock，LOC)，或者由于光信号质量变差引起的帧丢失(Loss of Frame，LOF)和复帧丢失(Loss ofMultiframe，LOM)时，光模块触发中断告警。在中断解除后，光模块第一时间响应解除信号，启动光模块内部的数字信号处理单元(Digital Signal Processing，DSP)重调，即DSP恢复到无告警的初始态。引起光模块信号中断的原因有多种，如偶尔的光纤扰动，长时间的光纤断路，对端光板故障，光纤衰耗过大，业务中断等。由于引起光模块信号中断的原因不同，中断时间长短也不一样，小到毫秒级，大到秒级以上。随着线路稳定性的要求越来越高，各种保护倒换方法也越来越复杂，如何在线路中断后快速实现自动检测和有效恢复，避免大量中断引起反复触发DSP重调，是迫切需要解决的技术问题。
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光模块信号中断的恢复方法及系统，当光模块信号发生中断的时间较短时，光模块的控制单元及时启动DSP重调，使光模块迅速恢复且保持稳定。
本发明提供一种光模块信号中断的恢复方法，所述光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，所述方法包括以下步骤：
当所述光接收单元发生信号中断时，所述DSP向所述控制单元发送中断告警；
所述控制单元向外部的CPU发送所述中断告警并在设定的时限内通知所述DSP进行重调；
重调完成且没有新的信号中断时，所述CPU判定中断解除。
在上述技术方案的基础上，所述控制单元收到所述中断告警后，通知所述DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0；
重调完成后，所述控制单元从所述DSP获取是否发生新的信号中断，并根据信号中断的判断结果设置告警指示；
所述控制单元将告警指示发送到所述CPU，或者，所述CPU收到所述中断告警后，轮询检测所述告警指示；
当所述告警指示显示没有新的信号中断时，所述CPU判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms。
在上述技术方案的基础上，当重调完成且所述告警指示显示发生新的信号中断时，所述控制单元在DSP恢复保护周期T后通知所述DSP再次重调，直到超过所述时限，T1<T<2T1。
在上述技术方案的基础上，T＝70ms。
在上述技术方案的基础上，所述时限＝N*T1，其中，N为所述控制单元通知所述DSP进行重调的次数。
在上述技术方案的基础上，超出所述时限后，所述CPU从所述控制单元获取所述中断告警，向下游发送中断维护信号并通知所述DSP进行重调。
本发明还提供一种光模块信号中断的恢复系统，所述光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，控制单元与外部CPU相连；
所述DSP包括检测单元、收发单元和重调单元，所述检测单元用于实时获取所述光接收单元的光信号状态信息，根据光信号状态信息判断是否发生信号中断，并将中断告警发送到所述收发单元；所述收发单元用于接收所述中断告警并向外发送，以及从所述控制单元和CPU接收重调指令；所述重调单元用于根据所述重调指令进行重调；
所述控制单元用于在设定的时限内，通知所述DSP进行重调；
所述CPU用于在重调完成且没有新的信号中断时，判定中断解除。
在上述技术方案的基础上，所述DSP还包括告警指示单元，所述告警指示单元用于实时接收所述检测单元的检测结果。
在上述技术方案的基础上，所述控制单元用于在收到所述中断告警后，通知所述DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0；还用于在重调完成后，从所述告警指示单元获取所述检测结果，并根据所述检测结果设置告警指示；
所述CPU用于在收到所述中断告警后，轮询检测所述告警指示，当所述告警指示显示没有新的信号中断时，判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms。
在上述技术方案的基础上，所述CPU还用于在超出所述时限后，从所述控制单元获取所述中断告警，向下游发送中断维护信号并通知所述DSP进行重调。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)当光模块信号发生中断的时间较短时，光模块的控制单元及时启动DSP重调，使光模块迅速恢复且保持稳定。
(2)对一次信号中断，光模块内部的控制单元直接启动DSP重调，在极短时间内做出智能检测并使光模块迅速恢复且保持稳定，满足整个传输网保护倒换时间50ms限制要求。
(3)对短时间内的多次中断以及较长时间的信号中断，CPU启动不同周期的轮询检测，避免光模块在保护倒换时间内由于信号中断又恢复后，DSP出现无法重调恢复或者反复触发重调造成线路不稳定的问题，实现快速、有效地检测信号中断，并在信号中断解除后，使传输线路迅速恢复且保持稳定。
附图说明
图1是光模块的结构示意图；
图2是本发明第一实施例光模块信号中断的恢复方法流程图；
图3是本发明第二实施例中控制单元通知DSP进行一次重调的具体过程示意图；
图4是本发明第三实施例光模块信号中断的恢复方法流程图；
图5是本发明第六实施例光模块信号中断的恢复系统中，DSP的结构示意图。
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。
本发明第一实施例提供一种光模块信号中断的恢复方法，参见图1所示，光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，控制单元通过本地总线(Localbus)与外部CPU相连，数字信号处理单元DSP连接光接收单元，且数字信号处理单元DSP通过复用总线(Muxbus)连接控制单元。
参见图2所示，本方法包括以下步骤：
S110.当光接收单元发生信号中断时，DSP向控制单元发送中断告警。信号中断包括LOS、LOC、LOF和LOM。
S120.控制单元向外部的CPU发送接收到的中断告警，并在设定的时限内通知DSP进行重调。
S130.重调完成且没有新的信号中断时，CPU判定中断解除。
当光模块信号发生中断的时间较短时，光模块的控制单元及时启动DSP重调，使光模块迅速恢复且保持稳定。
本发明第二实施例提供一种光模块信号中断的恢复方法，参见图1所示，光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，控制单元通过本地总线与外部CPU相连，数字信号处理单元DSP连接光接收单元，且数字信号处理单元DSP通过复用总线连接控制单元。
本方法包括以下步骤：
S210.当光接收单元发生信号中断时，DSP向控制单元发送中断告警。
步骤S210具体包括：DSP实时获取光接收单元的光信号状态信息，根据光信号状态信息判断是否发生信号中断，根据信号中断的判断结果设置DSP告警指示并向外发送中断告警。
S220.控制单元向外部的CPU发送接收到的中断告警，并在设定的时限内通知DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0，T0＝信道恢复保护时间+DSP重调时间。
重调完成后，控制单元从DSP获取是否发生新的信号中断，以及根据信号中断的判断结果设置告警指示。
S230.控制单元将告警指示发送到CPU，或者，CPU收到中断告警后，轮询检测告警指示。
S240.当告警指示显示没有新的信号中断时，CPU判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms，其中，T1＝信道恢复保护时间+DSP重调时间+预留时间，预留时间均可以根据实际情况设定，例如预留时间＝5ms。
参见图3所示，在一种实施方式中，控制单元通知DSP进行一次重调的具体过程如下：
DSP向控制单元发送告警信号，当该告警信号为低电平时，表示无中断告警，当该告警信号为高电平时，表示发生信号中断，上升沿触发中断告警。
控制单元向DSP发送重调指令信号，当检测到中断告警时，重调指令信号由低电平转为高电平，并在信道恢复保护后转为低电平，此时下降沿触发DSP重调。在设定的DSP恢复保护周期T内，重调指令信号保持低电平，确保控制单元在DSP恢复保护周期T内仅通知DSP进行一次重调，避免DSP反复进行重调。
在DSP重调完成后，告警信号恢复为低电平。
其中，一次重调的时间T0＝信道恢复保护时间(例如20ms)+DSP重调时间(例如17ms)，一次重调的时间T0小于50ms，DSP恢复保护周期T(例如70ms)大于中断告警持续时间(例如37ms)。
对一次信号中断，光模块内部的控制单元直接启动DSP重调，在极短时间内做出智能检测并使光模块迅速恢复且保持稳定，满足整个传输网保护倒换时间50ms的限制要求。
本发明第三实施例提供一种光模块信号中断的恢复方法，本方法包括以下步骤：
S310.当光接收单元发生信号中断时，DSP向控制单元发送中断告警。
S320.控制单元向外部的CPU发送接收到的中断告警，并在设定的时限内通知DSP进行重调，当一次重调完成且告警指示显示发生新的信号中断时，控制单元在DSP恢复保护周期T后通知DSP再次重调，直到超过时限，T1<T<2T1。
重调完成后且告警指示显示没有新的信号中断时，控制单元将告警指示发送到CPU，或者，CPU收到中断告警后，轮询检测告警指示。CPU判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms，其中，T1＝信道恢复保护时间+DSP重调时间+预留时间，预留时间均可以根据实际情况设定，例如预留时间＝5ms。
S330.CPU定时轮询检测告警指示，超出时限后的轮询周期为第二轮询周期。
具体的，时限＝N*T1，其中，N为控制单元通知DSP进行重调的次数，T1为第一轮询周期，T1＝信道恢复保护时间(例如20ms)+DSP重调时间(例如17ms)+预留时间，N和预留时间均可以根据实际情况设定，例如：N＝3，预留时间＝5ms。
对于时限内的多次信号中断，控制单元通知DSP进行第一次重调，同时，CPU可以启动第一轮询周期的检测，如果DSP在第一次重调完成后，在时限内再次检测到新的信号中断，控制单元通知DSP再次进行重调，避免由于信号中断又恢复后，DSP出现无法重调恢复或者反复触发重调造成线路不稳定的问题，实现快速、有效地检测信号中断，并在信号中断解除后，使传输线路迅速恢复且保持稳定。
参见图4所示，步骤S320的一种实施方式具体包括：
S321.控制单元收到中断告警。
S322.控制单元通知DSP进行一次重调。
S323.CPU收到中断告警后，定时轮询检测告警指示。其中，该轮询周期为第一轮询周期。
S324.当重调完成后，若告警指示显示没有新的信号中断时，进入步骤S325；否则，进入步骤S326。
S325.CPU判定中断解除，结束。
S326.判断是否超出时限，若是，进入S330；若否，进入步骤S327。
S327.控制单元向DSP发出重调指令，返回步骤S322。
在本发明第三实施例的基础上，本发明第四实施例提供一种光模块信号中断的恢复方法，本方法还包括：超出时限后，CPU从控制单元获取中断告警，向下游发送中断维护信号并通知DSP进行重调。CPU通知DSP进行重调包括：
CPU向DSP发出重调指令，定时轮询检测告警指示，超出时限后的轮询周期为第二轮询周期T2，T2>时限，T2根据实际需要进行设置，例如T2＝1s。
每次重调结束且告警指示显示发生新的信号中断时，CPU通知DSP再次重调，直到没有检测到新的信号中断。
在本发明第四实施例的基础上，本发明第五实施例提供一种光模块信号中断的恢复方法，本方法还包括：DSP根据CPU的重调指令完成重调后，当没有新的信号中断时，CPU再次通知DSP进行重调，若没有检测到新的信号中断，则解除中断维护信号，结束。CPU会再次发出一次DSP重调指令，直到再次检查到外部信号中断故障解除，以确保链路稳定。
对于超出时限的较长时间的信号中断，CPU启动第二轮询周期T2轮询检测告警指示，避免光模块由于信号中断又恢复后，DSP出现无法重调恢复或者反复触发重调造成线路不稳定的问题，实现快速、有效地检测信号中断，并在信号中断解除后，使传输线路迅速恢复且保持稳定。
本发明第六实施例提供一种光模块信号中断的恢复系统，光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，控制单元通过本地总线与外部CPU相连，数字信号处理单元DSP连接光接收单元，且数字信号处理单元DSP通过复用总线连接控制单元。
参见图5所示，DSP包括检测单元、收发单元和重调单元，检测单元用于实时获取光接收单元的光信号状态信息，根据光信号状态信息判断是否发生信号中断，并将中断告警发送到收发单元；收发单元用于接收中断告警并向外发送，以及从控制单元和CPU接收重调指令，重调单元用于根据重调指令进行重调。具体的，检测单元可以是中断寄存器。
控制单元用于在设定的时限内，通知DSP进行重调。
CPU用于在重调完成且没有新的信号中断时，判定中断解除。
在本发明第六实施例的基础上，本发明第七实施例提供一种光模块信号中断的恢复系统，DSP还包括告警指示单元，告警指示单元用于实时接收检测单元的检测结果。
控制单元用于在收到中断告警后，通知DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0；还用于在重调完成后，从告警指示单元获取检测结果，并根据检测结果设置告警指示。
CPU用于在收到中断告警后，轮询检测告警指示，当告警指示显示没有新的信号中断时，判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms。
在本发明第七实施例的基础上，本发明第八实施例提供一种光模块信号中断的恢复系统，CPU还用于在超出时限后，从控制单元获取中断告警，向下游发送中断维护信号并通知DSP进行重调。
对短时间内的多次中断以及较长时间的信号中断，CPU启动不同周期的轮询检测，避免光模块在保护倒换时间内由于信号中断又恢复后，DSP出现无法重调恢复或者反复触发重调造成线路不稳定的问题，实现快速、有效地检测信号中断，并在信号中断解除后，使传输线路迅速恢复且保持稳定。
在本发明第八实施例的基础上，本发明第九实施例提供一种光模块信号中断的恢复系统，其中，CPU还用于当告警指示显示没有新的信号中断时，再次向DSP发出重调指令，当没有检测到新的信号中断时，解除中断维护信号。
在本发明第九实施例的基础上，本发明第十实施例提供一种光模块信号中断的恢复系统，其中，控制单元可以为复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、专用集成电路芯片(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或者现场可编程门阵列现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。
当线路中断发生时，即光模块的光接收单元检测到光信号丢失(LOS)，或者由于光信号质量变差引起的LOF，LOM时，触发DSP告警指示寄存器产生告警，此告警会由于产生的原因不同，可能会短暂存在后消失或者长时间存在，此时本系统会启动判断机制。
首先CPLD收到DSP的告警后，会通知DSP进行一次重调，同时CPU会在设定的毫秒级第一轮询周期T1内轮询检测，轮询检测条件是DSP告警指示寄存器是否存在告警指示，第一轮询周期T1＝信道恢复保护时间(20ms)+DSP重调时间(17ms)+预留时间(5ms)＝42毫秒。如果在轮询3次后，发现信号中断故障还未解除，DSP重调控制权转给CPU，CPU向下游下插中断维护信号，同时通知DSP再次重调，且CPU开始秒级的第二轮询周期T2内轮询检测，第二轮询周期T2＝1s，当CPU检测到DSP告警指示寄存器的告警指示消失，即外部信号中断故障解除，为确保链路稳定，CPU会再次向DSP发出一次重调指令，直到DSP再次检查到外部信号中断故障解除，CPU才会将DSP重调控制权转给CPLD，并中止下插中断维护信号，此时系统才判定中断解除和链路已经调整稳定。
本系统能有效地保证光传输网线路中断后，在极短时间内做出智能检测并恢复稳定，满足整个传输网保护倒换时间50ms限制要求。
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)

1.一种光模块信号中断的恢复方法，所述光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
当所述光接收单元发生信号中断时，所述DSP向所述控制单元发送中断告警；
所述控制单元向外部的CPU发送所述中断告警并在设定的时限内通知所述DSP进行重调；
重调完成且没有新的信号中断时，所述CPU判定中断解除。
2.如权利要求1所述的光模块信号中断的恢复方法，其特征在于：所述控制单元收到所述中断告警后，通知所述DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0；
重调完成后，所述控制单元从所述DSP获取是否发生新的信号中断，并根据信号中断的判断结果设置告警指示；
所述控制单元将告警指示发送到所述CPU，或者，所述CPU收到所述中断告警后，轮询检测所述告警指示；
当所述告警指示显示没有新的信号中断时，所述CPU判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms。
3.如权利要求2所述的光模块信号中断的恢复方法，其特征在于：当重调完成且所述告警指示显示发生新的信号中断时，所述控制单元在DSP恢复保护周期T后通知所述DSP再次重调，直到超过所述时限，T1<T<2T1。
4.如权利要求3所述的光模块信号中断的恢复方法，其特征在于：T＝70ms。
5.如权利要求3所述的光模块信号中断的恢复方法，其特征在于：所述时限＝N*T1，其中，N为所述控制单元通知所述DSP进行重调的次数。
6.如权利要求1至5任一项所述的光模块信号中断的恢复方法，其特征在于：超出所述时限后，所述CPU从所述控制单元获取所述中断告警，向下游发送中断维护信号并通知所述DSP进行重调。
7.一种光模块信号中断的恢复系统，所述光模块包括控制单元、数字信号处理单元DSP和光接收单元，控制单元与外部CPU相连，其特征在于：
所述DSP包括检测单元、收发单元和重调单元，所述检测单元用于实时获取所述光接收单元的光信号状态信息，根据光信号状态信息判断是否发生信号中断，并将中断告警发送到所述收发单元；所述收发单元用于接收所述中断告警并向外发送，以及从所述控制单元和CPU接收重调指令；所述重调单元用于根据所述重调指令进行重调；
所述控制单元用于在设定的时限内，通知所述DSP进行重调；
所述CPU用于在重调完成且没有新的信号中断时，判定中断解除。
8.如权利要求7所述的光模块信号中断的恢复系统，其特征在于：所述DSP还包括告警指示单元，所述告警指示单元用于实时接收所述检测单元的检测结果。
9.如权利要求8所述的光模块信号中断的恢复系统，其特征在于：所述控制单元用于在收到所述中断告警后，通知所述DSP进行一次重调，一次重调的时间为T0；还用于在重调完成后，从所述告警指示单元获取所述检测结果，并根据所述检测结果设置告警指示；
所述CPU用于在收到所述中断告警后，轮询检测所述告警指示，当所述告警指示显示没有新的信号中断时，判定中断解除，结束，其中，轮询周期为第一轮询周期T1，T1＝T0+预留时间，且T1<50ms。
10.如权利要求7至9任一项所述的光模块信号中断的恢复系统，其特征在于：所述CPU还用于在超出所述时限后，从所述控制单元获取所述中断告警，向下游发送中断维护信号并通知所述DSP进行重调。
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