【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基带处理设备领域，更为具体的，涉及一种可重构基带处理资源故障检测与恢复架构及方法。
技术介绍
1、稳定、可靠的系统一直是基带处理设备的第一目标，即使系统在设计、制造、试验过程中经历过严格、严苛的测试，但在实际使用在还是可能的遇到始料未及的错误，导致系统故障的发生，造成系统停止运转，最终可能造成巨大的损失。
2、为提高稳定性，基带处理资源设计之初会考虑冗余备份机制，现有冗余备份机制通常有两种，一是当系统发生故障时，设备断电，换上备件，二是备件模块热备份于系统中，不参与计算，当发生故障时，系统检测故障模块，寻找热备附件，将程序整体迁移至备附件中运行，可保证在系统不掉电情况下自动完成软件切换，系统继续正常运行。上述两种机制可有效完成系统故障处置，但都需进行以模块为单位的备份。
3、现有基带处理设备通常基于软件无线电设计思想，采用开放式、模块化架构，主要由管理控制模块、信号处理模块组成，管理模块主要由可重构基带处理资源zynq组成，信号处理模块主要由可重构基带处理资源fpga、dsp组成，各模块间通过总线互连，实现数据的传输与交互，模块互替性强，支持以单个处理资源为单位按需加载不同波形应用功能构件。若采用传统独立模块的备份方式，会大幅增加基带处理设备拥有成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可重构基带处理资源故障检测与恢复架构及方法，可快速检测故障点，并将故障点所运行的波形应用功能构件快速迁移至空闲资源，以满足基带处
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、一种可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括：
4、多个信号处理模块和管理控制模块，信号处理模块用于完成波形应用的信号处理，包括fpga、dsp基带处理资源以及mcu控制单元，fpga、与dsp基带处理资源和mcu控制单元连接；
5、管理控制模块用于负责系统的状态管理、对外数据的输入输出，包括zynq基带处理资源，同类型模块为同构模块，同类型模块上的基带资源互为备份，按需加载不同波形应用功能构件，各模块间通信互联。
6、进一步地，所述各模块间通信互联具体通过rapidio、千兆网、i2c互连形成池式处理架构。
7、进一步地，所述管理控制模块还包括故障检测模块，能够支持包括温度、电压、gtx、lvds、以太网和rapidio多种故障的检测。
8、进一步地，所述故障检测包括i2c和port-write、以太网三种手段；管理控制模块通过i2c周期轮询的方式获取各个模块的故障信息；rapidio链路故障通过port-write方式进行快速检测，若检测到故障则触发系统管理控制模块将故障节点从交换节点删除，隔离故障节点；以太网故障检测适用于产生的以太网故障，当传输以太网数据产生错误时，标记本基带处理资源的以太网故障码，然后通过i2c报告给系统管理控制模块。
9、进一步地，还包括可重构基带处理资源故障恢复模块，用于在检测出系统中存在故障资源后进入可重构基带处理资源故障恢复流程，系统管理与控制软件获得当前故障资源正在运行的软件功能构件所对应的波形应用描述文件，关闭该应用所有相关功能构件的运行，调用重构策略为故障资源上所运行的软件功能构件匹配空闲的基带处理资源，若匹配成功，则将该软件功能构件部署于新匹配的基带处理资源上，并重新运行应用的各个功能构件，若匹配不成功，则系统调用重构策略并以波形应用为单位，为应用的各个软件功能构件重新匹配空闲计算颗粒，若匹配成功，则重新部署各功能构件并运行，若匹配失败，则通知系统管理与控制软件重构部署失败，即代表故障处理失败。
10、进一步地，所述管理控制模块通过i2c周期轮询的方式获取各个模块的故障信息中，轮询周期设置为100ms。
11、一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，基于如上所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
12、s101，管理控制模块通过i2c周期轮询的方式获取各个模块的故障信息；
13、和/或，
14、s102，rapidio链路故障通过port-write方式进行快速检测，当rapidio产生链路传输故障时，交换芯片通过port-write中断系统管理控制模块，触发系统管理控制模块将故障节点从交换节点删除，隔离故障节点，否则将引起整个链路的故障；
15、和/或，
16、s103，以太网故障检测：以太网故障检测仅适用于产生的以太网故障，当传输以太网数据产生错误时，标记本基带处理资源的以太网故障码，然后通过i2c报告给系统管理控制模块。
17、进一步地，在步骤s101中，可检测的故障信息包括：温度过高、电压异常、gtx故障、lvds故障和以太网故障。
18、一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，基于如上所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
19、s111，检测设备中是否存在故障的可重构基带处理资源，若存在隔离故障资源，系统管理与控制软件获得当前故障资源正在运行的软件功能构件所对应的波形应用描述文件，并关闭该应用所有相关功能构件的运行；
20、s112，通知系统管理与控制软件故障资源以及故障资源所在位置，并调用重构策略为故障资源上所运行的软件功能构件匹配空闲的基带处理资源，若匹配成功，则将该软件功能构件部署于新匹配的基带处理资源上，并重新运行应用的各个功能构件；
21、s113，若步骤s112中匹配不成功，则系统调用重构策略并以波形应用为单位，为应用的各个软件功能构件重新匹配空闲计算颗粒，若匹配成功，则重新部署各功能构件，并运行，若匹配失败，则通知系统管理与控制软件重构部署失败，即代表故障处理失败。
22、一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，基于如上所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
23、s121，模块基带处理资源发生故障，将故障信息上报至管理控制模块，管理控制模块隔离故障，系统自适应调用重构策略，为故障资源承载的功能构件匹配新的空闲处理资源，并上报系统管理与控制软件；
24、s122，系统管理与控制软件生成新的资源部署视图，并完成功能构件在新的处理资源上的部署，并上报部署结果；若无法重新部署故障资源承载的功能构件，返回错误代码及故障类型。
25、本专利技术的有益效果包括：
26、本专利技术以基带处理资源中的基本颗粒(zynq、fpga、dsp)为故障处置单元，可快速检测故障点，并将故障点所运行的波形应用功能构件快速迁移至空闲资源，以满足基带处理资源故障的快速恢复，同时降低因设备冗余备份带来的成本增加问题。
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1.一种可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述各模块间通信互联具体通过RapidIO、千兆网、I2C互连形成池式处理架构。
3.根据权利要求2所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述管理控制模块还包括故障检测模块，能够支持包括温度、电压、GTX、LVDS、以太网和RapidIO多种故障的检测。
4.根据权利要求3所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述故障检测包括I2C和Port-Write、以太网三种手段；管理控制模块通过I2C周期轮询的方式获取各个模块的故障信息；RapidIO链路故障通过Port-Write方式进行快速检测，若检测到故障则触发系统管理控制模块将故障节点从交换节点删除，隔离故障节点；以太网故障检测适用于产生的以太网故障，当传输以太网数据产生错误时，标记本基带处理资源的以太网故障码，然后通过I2C报告给系统管理控制模块。
5.根据权利要求4所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架
6.根据权利要求5所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述管理控制模块通过I2C周期轮询的方式获取各个模块的故障信息中，轮询周期设置为100ms。
7.一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，其特征在于，基于权利要求1所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，在步骤S101中，可检测的故障信息包括：温度过高、电压异常、GTX故障、LVDS故障和以太网故障。
9.一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，其特征在于，基于权利要求1所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
10.一种可重构基带处理资源故障检测与恢复方法，其特征在于，基于权利要求1所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述各模块间通信互联具体通过rapidio、千兆网、i2c互连形成池式处理架构。
3.根据权利要求2所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述管理控制模块还包括故障检测模块，能够支持包括温度、电压、gtx、lvds、以太网和rapidio多种故障的检测。
4.根据权利要求3所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，所述故障检测包括i2c和port-write、以太网三种手段；管理控制模块通过i2c周期轮询的方式获取各个模块的故障信息；rapidio链路故障通过port-write方式进行快速检测，若检测到故障则触发系统管理控制模块将故障节点从交换节点删除，隔离故障节点；以太网故障检测适用于产生的以太网故障，当传输以太网数据产生错误时，标记本基带处理资源的以太网故障码，然后通过i2c报告给系统管理控制模块。
5.根据权利要求4所述的可重构基带处理资源故障检测与恢复架构，其特征在于，还包括可重构基带处理资源故障恢复模块，用于在检测出系统中存在故障资源后进入可重构基带处理资源故障恢复流程，系统管理与控制软件获得当前故障资源正在运行的软件功能构件所对应的波形应用描述文件，关...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙菁，刘田，刘柳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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