CN1747348A - 自动保护切换系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤传输网络自愈机制，公开了一种自动保护切换系统及其方法，与原纯软件APS相比使业务倒换时间更短，提升软件APS的性能；并结合了软件APS和硬件APS的特点，使两种APS方式能够在同一硬件环境中共存，实现设备从软件APS向硬件APS的平滑过渡，降低设备研发的成本。本发明的自动保护切换系统具有特有的在交叉与线路之间的受控错误码插入单元，用于在软件的控制下向业务数据流中插入错误码，这个单元是任何标准软件APS和硬件APS不具有的；本发明的交叉处理模块可同时允许采用软件APS和硬件APS的两种线路板的接入，即兼容标准的软件APS线路板线路和硬件APS线路板线路。

Description

自动保护切换系统及其方法

技术领域

本发明涉及光纤传输网络自愈机制，特别涉及光纤传输网络自愈体系中的自动保护倒换。

背景技术

由于通信技术的不断发展，运用领域越来越广泛，同时，传统通信网络发生深刻的演变，对网络带宽的巨大需求使通信设备的容量越来越大，在网络中的地位也越来越高。基于2.5Gb/s和10Gb/s速率的光纤通信系统已经进入广泛应用，320Gb/s、640Gb/s的密集波分复用系统总容量已不足为奇，甚至有电信设备制造商还将推出基于每个单波长承载40Gb/s速率的波分复用系统。不论是陆地通信还是海底通信，Tb/s级容量的系统已开始建设。光速经济将使网络接入达到无处不在、无时不可的程度，始终提供无间断服务，这要求网络必须具备无限的带宽和交换容量。一个80Gb/s系统容量已相当于100万路电话，Tb/s级系统则上升至以千万路为单位计算话路。这样巨大的信息容量，一旦光通道或者光系统失效，其影响面之广，经济损失之惨重，难以想象。如何保证光通信设备的可靠性，保证光网络的生存性已经成为各个网络设备制造商必需要面对的问题。自愈是网络生存性最突出的特点，熟悉本领域的技术人员应该知道，所谓自愈就是指网络具有对某些局部失效，无需人为干预就能自动选择替代路由，重新配置业务并建立通信的能力。在光通信网络中，针对自愈保护方法，国际电信联盟-电信标准部(InternationalTelecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，简称“ITU-T”)建议提供了两种非常好的业务自动保护倒换(Automatic ProtectionSwitch，简称“APS”)方式，复用段保护(Multiplex Section Protection，简称“MSP”)和子网连接保护(Sub-Network Connection Protection，简称“SNCP”)。其中APS方式的基础是APS协议，同步数字系列(SynchronousDigital Hierarchy，简称“SDH”)中使用该协议要通过SDH段开销中的K1，K2字节进行通信；K1字节用于请求切换信道，1～4位表示请求的类型，5～8位表示请求切换的信道号；K2字节用于确认桥接到保护信道的信道号，1～4位表示桥接到保护信号的信道号，第5位为0时表示1+1 APS方式，为1时表示1∶n APS方式，6～8位保留。SDH中的MSP方式要使用APS协议，按照组网形式可分为线形MSP和环形MSP；线性组网包括1+1和1∶n两种；环形组网包括单向复用段和双向复用段保护两种。而SNCP是一种通道层的保护，无需APS协议，它可以应用在环网上形成二纤通道保护环；熟悉本领域的技术人员都知道，SNCP的工作原理为当工作子网连接失效或性能劣于某一必要水平时，工作子网连接将由保护子网连接所代替，SNCP可以应用于网络内的任何层，被保护的子网连接可以进一步由低等级的子网连接和链路连接级联而成。

用于实现APS的方法，基本上可以归纳为两种方式：软件APS和硬件APS。前者采用软件来对业务进行分析，并控制保护倒换的进行；而后者对业务的分析和保护倒换的控制都采用硬件方式实现。

下面描述现有技术中软件APS的实现技术方案。

在传统的设计方案中，设备的自动保护倒换通常都是采用软件实现的。如图1所示，整个自动保护倒换系统总体上分为软件层11和硬件层12。

软件层11由软件处理单元110构成。

硬件层12包含业务监控模块120、交叉矩阵单元121、线路122、线路123、保护业务通道124、工作业务通道125以及业务输出通道126。业务监控模块120中含有业务监控单元1210和业务监控单元1220。业务监控单元1210对线路122上的业务数据流进行监控，相应地，业务监控单元1220对线路123上的业务数据流进行监控。

在工作状态下，业务监控单元1210和业务监控单元1220随时监控各自线路上的业务数据流情况，通过相应的业务信息上报机制报告到软件处理单元110，当硬件在对业务进行监控发现存在异常后，软件APS倒换按照以下的步骤进行处理。

首先，在步骤1100和步骤1101业务信息上报，将业务的异常情况或错误信息上报到软件，这里的步骤1100和步骤1101是同时上报的。

然后，软件处理单元110对这些信息进行分析，判断是线路122还是线路123上的业务数据流出现了劣化，需要说明的是，线路122和线路123上承载的业务数据流是相同的。正常情况下线路122被预先设置成保护业务通道，线路123被设置成工作业务通道。如果是线路123上的业务数据流出现了劣化，而线路122上的业务数据流正常，软件处理单元110需要对步骤1100传来的业务信息与前次业务监控单元1210传来的业务信息进行比较，如果线路122的业务数据流始终正常，则得出需要将工作业务通道125切换到保护业务通道124的结论。如果线路122上的业务数据流出现了劣化，而线路123上的业务数据流正常，则软件处理单元110发出告警。如果是线路123上的业务数据流出现了劣化，而软件处理单元110对步骤1100传来的业务信息与前次业务监控单元1210传来的业务信息进行比较发现线路122上的业务数据流更加劣化，那么得出不能自动切换到保护业务通道124的结论，并发出告警。

接下来，根据以上各种情况得出的结论，在需要并且可以启动自动保护倒换的情况下，软件处理单元110重新计算交叉矩阵，在步骤1102，根据相应的自动保护倒换协议，控制系统设备中的交叉矩阵单元121进行切换，把新的交叉矩阵表写入交叉矩阵121的交叉芯片寄存器中。不需要或者不能启动自动保护倒换的情况下，则维持原来的交叉矩阵不变。

最后，交叉矩阵单元121将业务切换到相应的保护业务通道124上去，与启动APS之前相比，原来的业务输出通道126中的业务数据流是从工作业务路径125中传过来的，而现在，却是从保护业务通道124中传过来的，从而实现设备业务的自动保护。

在这种方式中，交叉矩阵的每个输出通道只能配置一个业务源。当需要进行保护倒换的时候，必须重新修改交叉矩阵单元121的配置。

下面描述现有技术中硬件APS的实现技术方案。

在这种设计方案中，设备的自动保护倒换可以采用硬件实现。如图2所示，整个自动保护倒换系统总体上仍然分为软件层21和硬件层22。

软件层21由软件处理单元210构成。

硬件层22包含业务监控模块220、交叉处理模块221、线路222、线路223、保护业务通道224、工作业务通道225以及业务输出通道226。业务监控模块220中含有业务监控错误码插入单元2210和业务监控错误码插入单元2220。业务监控错误码插入单元2210对线路222上的业务数据流进行监控，相应地，业务监控错误码插入单元2220对线路223上的业务数据流进行监控。交叉处理模块221包括交叉矩阵单元2201和错误码提取比较单元2202。

在这种APS方案中，软件层21的软件处理单元210只是在初始化阶段，通过步骤2100，根据使用者制定的编码规则，对业务监控模块220上的各个业务监控错误码插入单元进行配置，对各种异常情况进行编码，硬件层22自动在业务监控模块220将内部错误码编码转换表转换为相应编码，以后的错误码插入也是由硬件自动完成。同时通过步骤2200，向交叉矩阵单元2201的寄存器中写入预先设置的交叉矩阵配置表，完成相关的交叉业务源组。在以后的自动保护倒换中软件层21不再参与任何操作，全部交由硬件层22处理。

在硬件层22中，交叉矩阵2201的每个输出通道可以配置2个或2个以上的业务源，称之为业务源组。业务监控错误码插入单元2210和业务监控错误码插入单元2220可对业务源组中的每个业务源进行监控，根据使用者制定的规则对各种异常情况进行编码，并将错误码插入业务数据流中送到交叉处理模块221。在交叉处理模块221，错误码提取比较单元2202对各个业务数据流中的错误码进行提取，并对业务源组内各个业务源的错误码进行比较，根据比较的结果选择其中一条业务，并通过步骤2300，对交叉矩阵2201进行交叉切换控制，最终业务输出通道226中输出的是最优业务数据流。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：对于软件APS，整个自动保护倒换过程中，都受软件控制，软件处理单元110成为整个系统的瓶颈，如果软件处理单元110的处理能力无法达到要求，那么软件APS将无法满足ITU-T建议要求的50ms业务倒换时间要求。随着设备业务处理能力的不断增加，如果又必须在软件APS的架构下完成APS，这必将使得软件处理单元110变得不堪负荷，虽然设计系统时可以通过选用更高运算速率的中央处理器(Center Processing Unit，简称“CPU”)以在一定程度上解决问题，但这种解决方式的解决程度是有限的，而且采用高档CPU会对提高设备的成本，这是各个通信设备制造商相当忌讳。

对于硬件APS，虽然可以很好地解决软件APS中的种种问题，保证50ms业务倒换时间的要求。但是，从图1和图2看出，硬件APS和软件APS方案是不兼容的，前者与后者相比整个系统架构发生了重大变化，硬件APS方案需选用新的硬件，设计建新的系统，过去软件APS方案中已经完成设计的各种板卡全部都不能再利用，所有板卡都必须再重新开发，对于现有电信运营商光通信系统中大量采用的软件APS，无法在过去软件APS基础上对系统进行平滑升级，导致设备研发的成本并延长了设备研发的周期，也不能保护电信运营商原有的投资。

造成这种情况的主要原因在于，软件APS标准制定的时候只是针对早期业务容量相对比较小的设备，对通信网元业务容量的不断增加导致软件APS性能下降没有充分预计。

从软件APS的实现上来看，首先，在发生保护倒换的时候，业务监控单元1210和业务监控单元1220与软件处理单元110之间通信的是实时性数据，只能采用中断的方式实现。二者通信量大大增加导致中断大量出现，必然导致软件性能降低。其次，随着设备业务容量的增加，在发生保护倒换的时候，交叉矩阵121需要进行切换的通道数量也越来越多，要求软件处理单元110必须具有在极短的时间内进行大规模矩阵运算的能力，要在比50ms更短的时间内完成大量交叉通道的替换关系计算，从而要求CPU必须能够提供更高的运算速度，这一点在交叉矩阵采用CLOS等扩展方式构成时尤为突出，熟悉本领域的技术人员应该知道，CLOS网是用于扩展交换系统的一种多级交换结构，多级交换结构是由多个交换单元互联起来的，而CLOS网中，采用非方形交换单元构造，每个交换单元具有一整套输入输出，提供输入输出的连接，通过互联多个小的交换单元，就可以制造一个大型的、可扩展的交换模块单元。与此同时，大量的交叉通道切换，要求CPU必须在短时间内完成大量交叉芯片寄存器的读写，这又要求选用的CPU必须能够提供非常高的接口读写速度。这些系统实现上的因素导致软件APS在应对通信网元业务大容量时先天不足。

而硬件APS标准是针对软件APS的种种缺陷另起炉灶提出来的，是一个全新的自动保护倒换体系。

从硬件APS的实现上看，虽然可以保证50ms业务倒换时间的要求，也可以应对通信网元业务大容量的情况，但根本上的体系结构的差异导致软件APS和硬件APS在硬件层面上无法兼容，软件APS也就无法直接通过软件升级过渡到硬件APS。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自动保护切换系统及其方法，使得一方面不但满足ITU-T建议要求的50ms业务倒换时间基本规定，而且与原纯软件APS相比使业务倒换时间更短，提升软件APS的性能；另一方面又结合了软件APS和硬件APS的特点，使两种APS方式能够在同一硬件环境中共存，实现设备从软件APS向硬件APS的平滑过渡，保证过去软件APS方案中已经完成设计的各种板卡全部都能再利用，降低设备研发的成本，缩短设备研发的周期，最后还保护电信运营商原有的投资。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动保护切换系统，包括：至少一个第一类业务监控单元、受控错误码插入单元、错误码提取比较单元、交叉矩阵单元，以及软件处理单元，并且

所述第一类业务监控单元用于对输入的业务数据流情况进行监控，并向所述软件处理单元上报监控结果；

所述软件处理单元用于对所述交叉矩阵单元中的业务源组进行配置，根据所述第一类业务监控单元上报的监控结果，生成错误码，并将该错误码发送至所述受控错误码插入单元；

所述受控错误码插入单元用于接收来自所述第一类业务监控单元的业务数据流，并将来自所述软件处理单元的错误码插入对应的业务数据流中；

所述错误码提取比较单元用于将来自所述受控错误码插入单元的业务数据流发送至所述交叉矩阵单元，并对业务源组内各个业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，发送给所述交叉矩阵单元；

所述交叉矩阵单元用于根据来自所述错误码提取比较单元的交叉切换控制信号，以及所述软件处理单元的业务源组配置结果，通过交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到输出通道上。

其中，所述系统还包含至少一个第二类业务监控单元，并且

所述软件处理单元还用于对所述第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置；

并且

所述第二类业务监控单元用于对输入的业务数据流情况进行监控，并根据所述软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流；并且

所述受控错误码插入单元还用于将来自所述第二类业务监控单元的业务数据流直接转发到所述错误码提取比较单元。

所述业务源组由对应于一个输出通道的至少两个业务源构成。

所述系统可用于对已有软件自动保护切换系统的升级，其中所述第一类业务监控单元、所述软件处理单元、所述交叉矩阵单元分别是对现有软件自动保护切换系统相应单元的直接利用或简单升级。

本发明还提供了一种自动保护切换方法，包含以下步骤：

A1软件处理单元对交叉矩阵单元中的业务源组进行配置；

第一类业务监控单元对输入的业务数据流情况进行监控，并向所述软件处理单元上报监控结果；

所述软件处理单元根据所述监控结果，生成错误码，并通过受控错误码插入单元将生成的错误码插入所述业务数据流；

B错误码提取比较单元对来自所述受控错误码插入单元的业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，控制所述交叉矩阵单元进行交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到输出通道上。

其中，所述方法在步骤B之前还包含以下步骤：

A2所述软件处理单元对第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置；

所述第二类业务监控单元对输入的业务数据流情况进行监控，并根据所述软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流；

所述第二类业务监控单元输出业务数据流经过所述受控错误码插入单元的透传后发送到所述错误码提取比较单元。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明是一种融合软件APS和硬件APS的业务保护方法，该方法既采用了软件APS的思想又具有硬件APS的特点，可以兼容任何标准的软件APS和硬件APS线路卡，同时提供比标准软件APS性能更高的倒换速度，但是有不完全等同于任何一种标准软件APS和硬件APS的解决方案。

具体的说，本发明具有特有的在交叉与线路之间的受控错误码插入单元，用于在软件的控制下向业务数据流中插入错误码，这个单元是任何标准软件APS和硬件APS不具有的；本发明的交叉处理模块可同时允许采用软件APS和硬件APS的两种线路板的接入，即兼容标准的软件APS线路板线路和硬件APS线路板线路；交叉矩阵单元完全具备标准硬件APS的特点，可以在每一个输出通道可以配置2个或2个以上的业务源，构成业务源组；交叉矩阵单元通过对的业务源组内各个源所携带错误码进行比较，来实现对正确业务源的选择，这一点充分利用了标准硬件APS倒换速度快，性能高的特点；而对于支持软件APS的线路板，线路板上报业务异常信息，软件处理不同于标准的软件APS处理过程，软件根据上报来的信息按照错误码编码规则转换为错误码，并将这个错误码通过受控误码插入单元插入到对应的业务数据流中启动保护倒换；对于支持硬件APS的线路板，直接将业务情况按照错误码编码规则转换为错误码，并将这个错误码插入到对应的业务数据流中启动保护倒换，在受控误码插入单元，不再对该业务进行插入处理。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即一方面，不但满足了ITU-T建议要求的50ms业务倒换时间基本要求，而且与原纯软件APS相比使得业务倒换时间更短，保证硬件APS性能不变的基础上提高软件APS的性能；另一方面，又结合软件APS和硬件APS的特点，在一个系统中同时包含硬件APS和软件APS，实现两种APS方式能够在同一硬件环境中共存，并通过修改交叉板卡的软硬件实现了系统由软件APS向硬件APS的平滑过渡升级，保证了过去软件APS方案中已经完成设计的各种业务板卡全部被充分利用，使得设备研发的成本降低并缩短了设备研发的周期。最后一个还可以从保护电信运营商原有的投资方面取得更显著的效果。

附图说明

图1是现有技术中软件APS倒换实现示意图；

图2是现有技术中硬件APS倒换实现示意图；

图3是本发明的一个实施例的APS系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

总的来说，本发明的原理在于，在现有硬件APS方案的基础上，结合了软件APS和硬件APS的特点，在不更改硬件环境下，在交叉处理模块侧错误码提取比较单元之前增加了一个错误码插入单元，此错误码插入单元受软件处理单元控制。通过该错误码插入单元，可以由软件处理单元根据需要向业务数据流中插入错误码，再利用类似硬件APS的处理过程，通过错误码提取比较单元实现的错误码提取比较的硬件自动操作，以及通过错误码提取比较单元向交叉矩阵单元发出交叉矩阵切换控制命令，实现业务数据流的自动保护倒换。后续处理过程中全是在硬件层面进行的自动操作，提高了软件APS的性能，保证业务倒换的时间要求。本发明从总体解决方案上实现了软件APS和硬件APS的有机结合。

如图3所示，本发明仍然有两个层面即软件层31和硬件层32。从构成来说，本发明的APS系统包含软件处理单元310、业务监控模块320、交叉处理模块321，需要指出的是，这三大部分从功能上又可以细分为业务监控单元3210和3220、受控错误码插入单元3203、错误码提取比较单元3202、交叉矩阵单元3201和软件处理单元310。

具体的说，业务监控单元3210和3220构成上述业务监控模块320。其中，业务监控单元3210只能对业务情况进行监控，并将结果上报到软件。这种监控单元对应于软件APS，处理来自线路322的业务数据流，用于对输入的业务数据流情况进行监控，并向软件处理单元310上报监控结果。业务监控错误码插入单元3220则不同于业务监控单元3210，它既可以对输入的业务数据流情况进行监控，还能够根据软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流，即图3中的业务监控错误码插入单元3220，这种监控单元对应于硬件APS，处理来自线路323的业务数据流。其中，业务监控单元3210可以称为第一类业务监控单元，业务监控单元3220可以称为第二类业务监控单元。

受控错误码插入单元3203位于业务监控模块320和错误码提取比较单元3202之间。通过该单元，可以接收来自第一类业务监控单元，即业务监控单元3210，的业务数据流，并将来自软件处理单元310的错误码插入对应的业务数据流中；将来自所述第二类业务监控单元，即业务监控错误码插入单元3220，的业务数据流直接转发到错误码提取比较单元3202。由此可见，本单元即可以控制向各个具体通道插入错误码，也可以控制不插入错误码，对来自软件APS和硬件APS的线路区别对待。

错误码提取比较单元3202用于将来自受控错误码插入单元的业务数据流发送至交叉矩阵单元，并对业务源组内各个业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，即组内业务源324和业务源325内业务数据流所携带的错误码的提取和比较工作，根据错误码比较的结果，产生交叉切换控制信号发送给交叉矩阵单元，控制交叉矩阵选择相应的业务源输出。需要说明的是，这个单元和图2中硬件APS的错误码提取比较单元2202具有相同的功能。

交叉矩阵单元3201的每一个输出通道都可以配置2个或2个以上的业务源，构成业务源组。它用于根据来自错误码提取比较单元3202的交叉切换控制信号，以及软件处理单元310的业务源组配置结果，通过交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到业务输出通道326上。

软件处理单元310用于对交叉矩阵单元中的业务源组进行配置，根据第一类业务监控单元上报的监控结果，生成错误码，并将该错误码发送至受控错误码插入模块；对所述第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置；具体的说，有如下几个功能

(1)完成交叉矩阵单元3201中各个业务源组的配置，即通过步骤3100，向交叉矩阵单元3201发出交叉矩阵控制命令，预先配置好各个业务源组，需要说明的是，完成交叉矩阵单元3201中各个业务源组的配置后的自动保护倒换操作中，就不再需要软件处理单元310向交叉矩阵单元3201写入新的交叉矩阵表，也就是以后自动保护倒换与软件APS完全不同，而是与硬件APS类似，自动保护倒换操作完全交由硬件处理；

(2)完成第二类监控单元错误码编码规则的配置，即通过步骤3200，把可能出现的各种业务数据流错误信息编制成对应的编码，向业务监控错误码插入单元3220输入错误码编码规则；

(3)对第一类监控单元上报的业务信息进行处理，将业务信息转换为错误码，即通过步骤3300，提取业务监控单元3210中的业务信息，并处理这些业务信息，转换为相应的错误码。

(4)通过受控错误码插入单元3203，在步骤3400，将产生的错误码插入到第一类业务监控单元，即业务监控单元3210所对应的业务数据流中，也就是业务源1对应的业务数据流中，插入错误码是根据业务监控单元3210的业务信息上报实现的。

从以上软件处理单元310的功能可以看出，虽然本发明有采用类似于软件APS的方法，仍然需要业务信息上报，仅仅是将对交叉矩阵的控制变成插入错误码操作，但是由于一般一部分通道出问题，业务信息上报信息量不会很大，克服了纯软件APS中软件处理单元容易成为系统瓶颈的缺陷。

需要说明的是，受控错误码插入单元3203、错误码提取比较单元3202、交叉矩阵单元3201都包含在交叉处理模块321中，处于同一块芯片上，业务监控模块320和交叉处理模块321在物理上分离的，业务监控模块320实际上是一种线路板卡。

上面对根据本发明的一个实施例的APS系统的结构进行了描述，下面结合图3，具体的描述该APS系统的工作过程。

首先，在步骤3100，由软件处理单元310完成交叉矩阵单元3201的业务源组配置。

同时，在步骤3200，软件处理单元310完成第二类监控单元，即业务监控错误码插入单元3320的错误码编码规则的配置。

整个APS的过程可分为两种情况：

第一种是当第一类业务监控单元检测到业务异常时的情况。业务监控单元3210通过步骤3300，将业务情况上报到软件处理单元310，软件处理单元310中包含一个按照错误码编码规则预先设置好的对应表，软件处理单元310根据上报来的信息按照错误码编码规则对应表中数据转换为错误码。需要说明的是，这点和标准软件APS有区别，此时软件处理单元310只负责将业务监控单元3210中上报来的信息转换为错误码，而不必象标准软件APS一样，还需与另一个通道上报的信息相比较，省略的比较时间可以大大提高软件处理单元310的效率。

在随后的步骤3400中，将这个错误码通过受控错误码插入单元3203插入到对应的业务数据流中。

后续的错误码处理单元3202对业务源组内的错误码进行提取并比较，即比较业务源324与业务源325中业务数据流所包含的错误码。

在步骤3500，根据比较的结果控制交叉矩阵单元3201，选择正确的业务源输出到业务输出通道326上。

第二种是当第二类业务监控单元测试到业务异常时的情况。业务监控错误码插入单元3220直接将业务情况按照错误码编码规则转换为错误码，并将这个错误码插入到对应的业务数据流中。需要说明的是，此处与标准硬件APS有细微的差别，标准硬件APS的错误码编码是根据软件处理单元在初始化阶段配置的内部错误码编码转换表对应转换的，硬件再自动根据转换表将错误码转换出来；本发明中，根据的是软件处理单元310直接写入到业务监控错误码插入单元3220中寄存器的错误码编码，少了硬件自动转换的过程。不过，后续的错误码插入过程二者相同，都是由硬件自动完成。

在受控错误码插入单元3203，不再对该业务进行插入处理。

然后错误码提取比较单元3202对业务源组内的错误码进行提取并比较，即比较业务源324与业务源325中业务数据流所包含的错误码。

最后在步骤3500，根据比较的结果控制交叉矩阵单元3201，选择正确的业务源输出到业务输出通道326上。

由此可见，在本发明中，第一类业务监控单元对应于软件APS，与标准的软件APS相比较，其对业务信息的处理同样由软件完成，但由于不需要重新计算和配置交叉矩阵，可以在一定程度上减轻软件处理单元的负荷。第二类处理单元对应于硬件APS，继承了硬件APS全部的优点。两类监控单元在本发明中的共存，使得系统从软件APS相硬件APS的平滑升级成为了可能。

值得一提的是，根据本发明的原理，本发明还提供了一种APS方法，该方法可以通过上述实施例中的APS系统实现。下面简要描述该APS方法的具体步骤。

首先，软件处理单元对交叉矩阵单元中的业务源组进行配置，向交叉矩阵单元发出交叉矩阵控制命令，预先配置好各个业务源组。

接着第一类业务监控单元对输入的业务数据流情况进行监控，并向软件处理单元上报监控结果；从本步骤开始的后续步骤，和前述自动保护切换系统实施例中的第一类业务监控单元检测到业务异常的动态工作比较相似。

然后软件处理单元根据监控结果，生成错误码，并通过受控错误码插入单元，将生成的错误码插入业务数据流；

最后错误码提取比较单元对来自受控错误码插入单元的业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，控制交叉矩阵单元进行交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到业务输出通道上。

本实施例中，还包含软件处理单元对第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置的步骤，有关第二类业务监控单元的工作，和前述自动保护切换系统实例中的第二类业务监控单元测试到业务异常的动态工作比较相似。

具体的说，和上述自动保护切换系统相同之处在于，首先第二类业务监控单元对入的业务数据流情况进行监控，并根据软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流；

然后，第二类业务监控单元输出业务数据流，经过受控错误码插入单元的透传后，发送到错误码提取比较单元。

最后，错误码提取比较单元对来自受控错误码插入单元的业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，控制交叉矩阵单元进行交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到业务输出通道上。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种自动保护切换系统，其特征在于，包括：至少一个第一类业务监控单元、受控错误码插入单元、错误码提取比较单元、交叉矩阵单元，以及软件处理单元，并且

所述第一类业务监控单元用于对输入的业务数据流情况进行监控，并向所述软件处理单元上报监控结果；

所述软件处理单元用于对所述交叉矩阵单元中的业务源组进行配置，根据所述第一类业务监控单元上报的监控结果，生成错误码，并将该错误码发送至所述受控错误码插入单元；

所述受控错误码插入单元用于接收来自所述第一类业务监控单元的业务数据流，并将来自所述软件处理单元的错误码插入对应的业务数据流中；

所述错误码提取比较单元用于将来自所述受控错误码插入单元的业务数据流发送至所述交叉矩阵单元，并对业务源组内各个业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，发送给所述交叉矩阵单元；

所述交叉矩阵单元用于根据来自所述错误码提取比较单元的交叉切换控制信号，以及所述软件处理单元的业务源组配置结果，通过交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到输出通道上。

2.根据权利要求1所述的自动保护切换系统，其特征在于，所述系统还包含至少一个第二类业务监控单元，并且

所述软件处理单元还用于对所述第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置；

并且

所述第二类业务监控单元用于对输入的业务数据流情况进行监控，并根据所述软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流；并且

所述受控错误码插入单元还用于将来自所述第二类业务监控单元的业务数据流直接转发到所述错误码提取比较单元。

3.根据权利要求1所述的自动保护切换系统，其特征在于，所述业务源组由对应于一个输出通道的至少两个业务源构成。

4.根据权利要求1所述的自动保护切换系统，其特征在于，所述系统可用于对已有软件自动保护切换系统的升级，其中所述第一类业务监控单元、所述软件处理单元、所述交叉矩阵单元分别是对现有软件自动保护切换系统相应单元的直接利用或简单升级。

5.一种自动保护切换方法，其特征在于，包含以下步骤：

A1软件处理单元对交叉矩阵单元中的业务源组进行配置；

第一类业务监控单元对输入的业务数据流情况进行监控，并向所述软件处理单元上报监控结果；

所述软件处理单元根据所述监控结果，生成错误码，并通过受控错误码插入单元将生成的错误码插入所述业务数据流；

B错误码提取比较单元对来自所述受控错误码插入单元的业务数据流所携带的错误码进行提取和比较，并根据比较结果，产生交叉切换控制信号，控制所述交叉矩阵单元进行交叉矩阵的切换，将正确的业务源交叉到输出通道上。

6.根据权利要求5所述的自动保护切换方法，其特征在于，所述方法在步骤B之前还包含以下步骤：

A2所述软件处理单元对第二类业务监控单元的错误码编码规则进行配置；

所述第二类业务监控单元对输入的业务数据流情况进行监控，并根据所述软件处理单元配置的错误码编码规则，将监控结果转换成错误码，并插入对应的业务数据流；

所述第二类业务监控单元输出业务数据流经过所述受控错误码插入单元的透传后发送到所述错误码提取比较单元。

Images