一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，包括如下步骤：FPGA通过主用接口和备用接口分别接收工作链路和保护链路的链路信息，并实时统计工作链路和保护链路的误码率；当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。该方法采用FPGA并行处理，实时监测链路状态并快速反应，实现当调度终端的主用接口线路故障时，能够将业务快速倒换至备用接口线路，并实现倒换过程不断业务。

A Fast Dual-Interface Switching Method for Scheduling Terminal Based on FPGA

The invention discloses a fast dual-interface switching method for dispatching terminal based on FPGA, which includes the following steps: the main interface and the standby interface receive the link information of the working link and the protection link respectively, and real-time statistics of the error rate of the working link and the protection link; when the error rate of the working link A exceeds the error threshold, the main and standby interface is switched by the FPGA, and the switching is cancelled. Messages are sent to the bureau. This method uses parallel processing of FPGA, real-time monitoring of link status and rapid response. When the main interface line of dispatching terminal fails, the service can be switched to the standby interface line quickly, and the switching process can be continuous.

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法
本专利技术涉及一种调度终端双接口快速倒换方法，属于数据通信

技术介绍
火车是国民出行主要的交通工具，而铁路通信调度工作是火车安全稳定有秩序运行的不可或缺的保障。随着火车的不断提速，甚至高铁的出现，给铁路通信调度工作带来更严格的要求及挑战。所以铁路通信调度设备为了提高产品可靠性要实现硬件1+1备份，调度终端是铁路值班工作人员工作中直接使用的设备，在调度终端上采用两个线路接口用于1+1保护。目前，传统的主备倒换是通过程序实现的，主要是底层软件定时检测主用线路状态，当主线路中断时，底层软件能够检测到通信中断，同时底层将底层中断事件以消息的形式发送给应用层软件，应用层收到消息后，将业务倒换到备用线路。但是这种定时轮询检测和消息传递的方式，从线路中断到业务恢复的时间较长，偶尔甚至会出现通话中断的现象。所以需要一种方法来实现当主线路发生故障时，能够将通话倒换到备用线路，且通话不断话。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，包括如下步骤：FPGA通过主用接口和备用接口分别接收工作链路和保护链路的链路信息，并实时统计工作链路和保护链路的误码率；当工作链路的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。其中较优地，所述FPGA同时接收工作链路和保护链路两条链路业务，与局端调度总机业务板进行通信。其中较优地，当工作链路正常工作时，所述工作链路进行正常的通话和业务传输；所述保护链路进行基本的开销处理。其中较优地，所述FPGA采用向工作链路和保护链路双发模式与局端进行通信。其中较优地，在链路失效的检测过程中，FPGA实时统计主备用链路的误码率，通过固定开销位置监测局端发送工作链路的链路信息。其中较优地，当终端CPU主观下发了倒换命令后，激活倒换请求，并通过固定开销将倒换信息发送到局端。其中较优地，当工作链路的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换之前，还包括如下步骤：判断保护链路是否发生故障，如果保护链路发生故障则FPGA不进行主备接口切换；否则FPGA将下行流量切换到原备用接口对应的保护链路。其中较优地，当链路模型为1+1模型时，工作链路和保护链路上均复制业务流量，工作链路发生倒换后维持当前业务路径继续工作；直至工作链路再次发生故障。其中较优地，所述基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，还包括如下步骤：接收到倒换信息之后，局端根据倒换信息进行链路切换。本专利技术所提供的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，FPGA通过主用接口和备用接口分别接收工作链路和保护链路的链路信息，并实时统计工作链路和保护链路的误码率；当工作链路的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，即FPGA将下行流量切换到原备用接口对应的保护链路；并将倒换消息发送到局端；实现了当调度终端的主用接口线路故障时，能够将业务快速倒换至备用接口线路，倒换过程不断业务。附图说明图1为本专利技术所提供的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法的流程图；图2为本专利技术所提供的一个实施例中，调度终端与调度交换机进行信息交换的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行详细具体的说明。本专利技术所提供的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法主要应用在铁路通信调度行业的调度终端，基于该调度终端的硬件特点，两个接口(主用接口1和备用接口2)连接同一个FPGA，在主线路发生故障时实现双接口快速倒换，保证业务不中断。如果调度终端的两个接口连接不同的FPGA，则在内部需要进一步的通过cpu进行通信，实质采用的依旧是现有软检测通信中断的方式，当主线路发生故障时，不能够达到将通话倒换到备用线路，且通话不断话的效果。本专利技术所提供的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，基于上述硬件特点，采用FPGA并行处理，实时监测链路状态并快速反应，实现当调度终端的主用接口线路故障时，能够将业务快速倒换至备用接口线路，而且倒换过程不断业务。如图1所示，本专利技术所提供的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，包括如下步骤：首先，FPGA通过主用接口1和备用接口2分别接收工作链路A和保护链路B的链路信息，并实时统计工作链路A和保护链路B的误码率；当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA判断保护链路B是否可用，当保护链路可用时进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。下面对这一过程进行详细具体的说明。S1，FPGA通过主用接口1和备用接口2分别接收工作链路A和保护链路B的链路信息，并实时统计工作链路A和保护链路B的误码率。FPGA(Field－ProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列)通过主用接口1和备用接口2分别接收工作链路A和保护链路B的链路信息。在本专利技术所提供的实施例中，FPGA实现保护倒换功能采用主流设计双端口保护模型，即FPGA同时从接口转换单元接收工作链路A和保护链路B两条链路业务，与对应局端调度总机业务板进行通信，如图2所示。其中，工作链路A进行正常的通话、业务传输等，即工作链路A的链路信息是正常的通话、业务传输等；保护链路B进行基本的开销处理，以及远端在位、工作状态、接收状态等指示，即工作链路B的链路信息是基本的开销处理，以及远端在位、工作状态、接收状态等指示。终端的FPGA将当前各状态上报至本端内CPU。业务下行方向，FPGA首选主线路(工作链路A)接收话路业务，当主线路故障时，则选择备用线路(保护链路B)接收话路业务，上行方向，FPGA采用向主备线路双发模式与局端进行通信，以减小主线路故障时保护倒换时间。在链路失效的检测过程中，FPGA实时统计主备用链路的误码率，通过固定开销位置监测局端发送的工作链路A的链路信息。S2，当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。当工作链路A的误码率超出一定门限，即误码阈值时，FPGA通过控制中心配置的保护切换模式进行快速切换，即上报中断至CPU被动切换或者主动切换。并将倒换消息发送到局端。其中，当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换之前还包括如下步骤：判断保护链路是否发生故障，如果保护链路发生故障则FPGA不进行主备接口切换；否则FPGA将下行流量切换到原备用接口对应的保护链路。具体的，当终端正常工作时，上行方向倒换开销表示链路状态字节始终发送“可用”。终端检测到链路故障时，当前故障链路的倒换开销链路状态字节发送“不可用”(注意无论当前是否主备用)。对链路发生故障时主要操作如下：当终端检测保护链路故障或者工作链路及保护链路都故障时，仍然保持当前工作路径，直到某链路状态解除“不可用”后触发倒换行为；当终端检测工作链路故障保护链路正常时，立即触发倒换行为。在本专利技术所提供的实施例中，倒换行为根据链路模型发生的操作如下：当链路模型为1+1模型时，工作链路和保护链路上都要复制业务流量，工作链路发生倒换后维持当前业务路径继续工作；直至工作链路再次发生故障。在本专利技术所提供的实施例中，除了工作链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于包括如下步骤：FPGA通过主用接口和备用接口分别接收工作链路和保护链路的链路信息，并实时统计工作链路和保护链路的误码率；当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于包括如下步骤：FPGA通过主用接口和备用接口分别接收工作链路和保护链路的链路信息，并实时统计工作链路和保护链路的误码率；当工作链路A的误码率超过误码阈值时，FPGA进行主备接口切换，并将倒换消息发送到局端。2.如权利要求1所述的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于：所述FPGA同时接收工作链路和保护链路两条链路业务，与局端调度总机业务板进行通信。3.如权利要求1所述的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于：当工作链路正常工作时，所述工作链路进行正常的通话和业务传输；所述保护链路进行基本的开销处理。4.如权利要求1所述的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于：所述FPGA采用向工作链路和保护链路双发模式与局端进行通信。5.如权利要求1所述的基于FPGA的调度终端双接口快速倒换方法，其特征在于：在链路失效的检测过程中，FPGA实时统计主备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳君，
申请(专利权)人：北京佳讯飞鸿电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11