一种提高板倒换稳定性的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种提高板倒换稳定性的方法和系统，该系统包括通过总线相连的控制单元、通信单元和保护单元，该通信单元和保护单元包括倒换控制模块和倒换处理模块，其中：该倒换控制模块，用硬件逻辑电路实现，在根据总线上的倒换信息判断需要倒换时，如根据同步标志判断该倒换处理模块空闲则马上通知其倒换，如该倒换处理模块正在处理上次倒换，则做倒换计数，在检测到同步标志变为空闲标志后再通知该倒换处理模块进行新的倒换；该倒换处理模块，在收到该倒换控制模块通知倒换的信息后，先设置表示正在倒换的同步标志，然后进行板倒换操作，在倒换完成后将同步标志设置倒换完成的标志。采用本发明专利技术可以提高板倒换的稳定性，并缩短倒换时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通讯
，尤其涉及板倒换。
技术介绍
在通信设备系统中，网络的服务质量一直是一个很关键的问题，特别是对于像服务在铁路、航空等的通信设备，短暂的业务中断就可能导致不可估量的损失。因此通信设备对于可靠性的要求非常高，在通信设备中，通常采用各个级别的保护来提高设备的可靠性。目前通信设备上一般都提供多级保护，这些保护方法使用冗余设计，通过提供备用设备或措施来保证业务传输的安全性，在主设备发生故障时，经主备倒换控制，能够及时将通信业务切换到备用设备上，尽可能减少设备故障产生的业务中断时间。1N板倒换是通信设备很重要的一种保护方式，1N板保护系统一般由控制单元、通信单元、保护单元和公用的HW总线组成，控制单元完成板倒换的控制逻辑，保护单元对通信单元做1N的板级保护，通信单元、保护单元和控制单元间通过HW总线进行通信，控制单元判断单板运行状态，根据单板运行状态情况，控制业务切换，并通过HW线通知1N保护组内的通信单元和保护单元当前的倒换信息。通信单元和保护单元通过接收到的HW线倒换信息来决定是否进行倒换处理，如果这个倒换信息相对以前有变化，并且连续K帧(K可视具体情况确定)都相同，就进行倒换处理。HW线上传给通信单元和保护单元的一个字节信息主要包括是否倒换的信息和板地址等信息。为了保证业务正常，通信设备对主备倒换的时间要求是50毫秒之内完成倒换动作。通信单元的倒换逻辑处理通常由软件实现，软件通过判断HW线信息来决定是否启动倒换或倒换恢复，软件处理一般耗时较长，而且倒换时间的波动比较大，波动幅度在10毫秒到20毫秒间，而且软件的功能扩充常常会影响板倒换时间，导致倒换时间超标。所以采用软件处理倒换会给通信设备的稳定性和可维护性带来不确定因素。在软件的倒换处理中，通常的实现方法是软件定时检测HW线信息，经过K帧校验，来判断是否启用倒换控制，由于定时间隔需要花一定的时间，单板的K帧校验检测也要花费一定的时间，这样就会导致板倒换的时间较长并且不稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高板倒换稳定性的方法和系统，可以提高板倒换的稳定性，并缩短倒换时间。本专利技术提供一种提高板倒换稳定性的系统，包括通过总线相连的控制单元、通信单元和保护单元，其特征在于，所述通信单元和保护单元包括倒换控制模块和倒换处理模块，其中所述倒换控制模块，用硬件逻辑电路实现，在根据总线上的倒换信息判断需要倒换时，如根据同步标志判断所述倒换处理模块空闲则马上通知其倒换，如所述倒换处理模块正在处理上次倒换，则做倒换计数，在检测到同步标志变为空闲标志后再通知所述倒换处理模块进行新的倒换；所述倒换处理模块，在收到所述倒换控制模块通知倒换的信息后，先设置表示正在倒换的同步标志，然后进行板倒换操作，在倒换完成后将同步标志设置倒换完成的标志。进一步地，上述系统还可以具有以下特点所述倒换控制模块包括以下单元存储单元，包括用于存储同步标志的同步标志寄存器、存储HW线信息值的总线信息寄存器和倒换计数器；控制单元，用于反复执行以下操作判断同步标志是否为正在倒换标志，如果正在倒换标志，表示正在进行中断处理，不进行倒换，如果空闲标志，读倒换计数器，判断倒换计数器的值是否为0，如果为0，不进行倒换；如果不为0，则触发一个外部中断，清除倒换计数器； 检测处理单元，用于持续检测HW线上对应的倒换信息值，并判断该信息值与保存的HW线信息值相比是否有变化且K帧内该HW线信息值完全相同，如果是，则将倒换计数器加1，将当前HW线信息值存入总线信息寄存器，否则，不做处理；初始值设置单元，用于在上电启动时将同步标志和倒换计数器清零。进一步地，上述系统还可以具有以下特点所述硬件逻辑电路是现场可编程门阵列。进一步地，上述系统还可以具有以下特点所述检测处理单元，是通过当前总线倒换信息值与保存的总线信息值相比是否有变化且K帧内该信息值完全相同来判断是否需要进行倒换处理的。进一步地，上述系统还可以具有以下特点所述倒换处理模块，是先将同步标志置1，然后进入中断处理板倒换操作，板倒换处理完毕后，将同步标志清零。本专利技术还提供一种提高板倒换稳定性的方法，应用于由通过总线相连的控制单元、通信单元和保护单元组成的1N板保护系统，所述通信单元和保护单元包括倒换处理模块和用硬件逻辑电路实现的倒换控制模块，所述倒换控制模块启动后，执行以下步骤(a)将同步标志和倒换计数器清零；(b)判断同步标志是否正在倒换标志，如果是，进行步骤(c)，否则，进行步骤(d)；(c)读取总线倒换信息值，根据该倒换信息值判断是否需要进行倒换处理，如果是，则将倒换计数器加1，保存当前总线信息值，返回步骤(b)；否则，直接返回步骤(b)；(d)读倒换计数器，判断倒换计数器的值是否为0，如果是，返回步骤(b)，否则，通知所述倒换处理模块倒换，清倒换计数器，返回步骤(b)；所述倒换处理模块收到倒换通知后，先将同步标志设置为正在倒换标志，然后进入中断处理板倒换操作，板倒换处理完毕后，将同步标志设置为空闲标志。进一步地，上述方法还可以具有以下特点所述硬件逻辑电路是现场可编程门阵列。进一步地，上述方法还可以具有以下特点所述步骤(c)中，是通过当前总线倒换信息值与保存的总线信息值相比是否有变化且K帧内该信息值完全相同来判断是否需要进行倒换处理的。进一步地，上述方法还可以具有以下特点所述倒换处理模块收到倒换通知后，是先将同步标志置1，然后进入中断处理板倒换操作，板倒换处理完毕后，将同步标志清零。进一步地，上述方法还可以具有以下特点所述通知所述倒换处理模块倒换是通过中断方式通知的。采用本专利技术所述的方法和系统，克服现有板倒换控制存在倒换时间不稳定、倒换时间易超限的问题，且改进成本低，效果明显。在研究实验中，发现采用本专利技术的技术方案后，板倒换的平均处理时间降低了大约10ms，板倒换时间的波动幅度降低了80％左右，大大提高了板倒换的稳定性和实时响应速度。附图说明图1是本专利技术实施例系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例中触发外部中断信号的流程图；图3是本专利技术实施例中中断处理的流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述本专利技术的主要思想是把1N板倒换通信单元和保护单元的倒换判断逻辑由FPGA(现场可编程门阵列)来处理。通过FPGA读取HW线对应的倒换信息值，然后再做K帧校验，如果HW线信息发生变化并且连续K帧相同就产生一个外部中断，通信单元和保护单元的软件在外部中断的处理函数中直接处理单板倒换的业务配置等动作。由于单板自动倒换由硬件来触发，如果有两次或两次以上的倒换动作连续触发，会连续发出多次中断信号，给通信单元和保护单元软件的处理造成混乱。假设通信单元第一次检测到HW线变化的信息，软件进入中断作单板倒换处理，如果这个时候又有第二个中断信号产生，单板软件将不会处理，而控制单元此时已经将业务做了第二次倒换，这样可能会导致倒换状态混乱，所以在使用外部中断触发倒换的时候，需要对操作采用同步机制，可利用FPGA提供一个同步标志器和倒换计数器来避免中断重入事件。同步标志主要为了FPGA触发中断和软件做中断处理之间的同步，倒换计数器主要提供记录HW线变化的锁存，如果软件进入中断处理，会首先将同步标志置1，FPGA在触发中断前判断这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高板倒换稳定性的系统，包括通过总线相连的控制单元、通信单元和保护单元，其特征在于，所述通信单元和保护单元包括倒换控制模块和倒换处理模块，其中：所述倒换控制模块，用硬件逻辑电路实现，在根据总线上的倒换信息判断需要倒换时，如根据同 步标志判断所述倒换处理模块空闲则马上通知其倒换，如所述倒换处理模块正在处理上次倒换，则做倒换计数，在检测到同步标志变为空闲标志后再通知所述倒换处理模块进行新的倒换；所述倒换处理模块，在收到所述倒换控制模块通知倒换的信息后，先设置表示 正在倒换的同步标志，然后进行板倒换操作，在倒换完成后将同步标志设置倒换完成的标志。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹秋平，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]