專利名稱：雙發選收電路及方法
技術領域：
本發明涉及一種交換網中的數據通訊電路及方法，特別涉及一種雙發選收電路及方法。
背景技術：
在對可靠性要求很高的應用系統中，雙平面結構被廣泛采用，圖1為千兆以太網(Gigabit Ethernet，GE)交換網框內雙平面方案的拓撲結構圖。如圖1所示，兩塊交換網板11分別下掛各個業務板12，形成兩個星型交換平面。各業務板12在發送數據時同時向兩個交換網板11發送，而在接收數據時只接收其中一個交換網板11的數據，當該接收通道故障時，業務板12倒換到另一個接收通道接收另一個交換網板11的數據，這就是雙發選收。
在上述系統中，其雙發選收是通過鏈路復制器件21實現的，鏈路復制器件21內部的結構如圖2所示。鏈路復制器件21的一驅二驅動器22將通過內部接收接口24從業務板12電路接收的待發送的單路千兆以太網輸出信號復制為兩路，通過主用通道發送接口26和備用通道發送接口27分別送到兩個千兆以太網交換網平面；根據配置，鏈路復制器件21通過二選一選擇器23從接收自兩個交換網平面的千兆以太網信號中選取一路發送至內部發送接口25。這樣，每個業務板12同時通過兩個千兆以太網交換網平面向目的板發送完全相同的數據，業務板12按照配置只接收其中一個平面的數據。當前正在使用的接收通道發生故障的時候，單板上處理器通過業務通道可以檢測到當前主用通道的故障，則配置鏈路復制器件21倒換接收通道，接收另一個接收通道的數據。
然而，在上述系統中，由于鏈路復制器件21本身沒有對鏈路層數據的檢測功能，在接收通道切換之前，無法確知另一個接收通道其工作狀態是否正常。當兩個通道工作都異常時，容易造成頻繁在兩個接收通道間倒換的現象。此外，通過軟件檢測業務通道線路故障的時間長，倒換時間長，可能導致倒換期間數據大量丟失。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，提供一種雙發選收電路及方法，用于業務板與交換網板間的數據通訊。
本發明的技術方案是，提供一種雙發選收方法，其包括以下步驟分別通過主用通道和備用通道將待發送數據發送至交換網板；通過發送和接收用于雙發選收電路間握手通訊的握手幀檢測主用通道和備用通道的工作狀態，并根據檢測結果選擇主用通道；通過上述選擇的主用通道從交換網板接收數據。
上述雙發選收方法中，還包括以下步驟若主用通道工作正常且備用通道工作正常，則不改變主用通道的設置；若主用通道工作異常而備用通道工作正常，則將備用通道設置為主用通道，同時將主用通道設置為備用通道；若主用通道工作異常，同時備用通道工作也異常，則不改變主用通道設置。
上述雙發選收方法中，所述檢測主備用通道工作狀態步驟包括以下步驟通過檢測模塊生成握手幀，并通過主用通道和備用通道分別將所述握手幀發送至交換網板；分別通過主用通道和備用通道從交換網板接收握手幀；檢測模塊根據所接收的握手幀判斷主用通道和備用通道工作狀態，若可接收握手幀則表示通道工作正常。
上述雙發選收方法中，判斷主用通道和備用通道工作狀態時，檢測模塊根據握手幀的標簽域判斷握手幀是否由當前業務板發出，若是，則終結所述握手幀；若不是，則設置該握手幀的標簽域為轉發標簽，并將所述握手幀通過主用通道和備用通道發送至交換網板。
上述雙發選收方法中，還包括以下步驟通過內部接收接口從業務板其他電路模塊接收待發送數據，并將待發送數據置于上行接收隊列模塊；從上行接收隊列模塊讀取待發送數據，復制所述數據并將復制后的數據分別置于第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊；從檢測模塊讀取本業務板產生的握手幀，復制所述握手幀并將復制后的握手幀分別置于第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊；主用通道發送模塊和備用通道發送模塊分別讀取并發送第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊中的數據至交換網板；主用通道和備用通道接收模塊分別從交換網板接收數據，并將所述接收的數據置于第一下行接收隊列模塊和第二下行接收隊列模塊；讀取第一下行接收隊列模塊和第二下行接收隊列模塊中的數據，并將其中的握手幀發送至檢測模塊處理，而將從第一下行接收隊列模塊讀取的其他數據(業務數據)送至下行發送隊列模塊，從第二下行接收隊列模塊讀取的其他數據(業務數據)丟棄；內部發送接口讀取并發送下行發送隊列模塊中的數據至業務板其他電路模塊。
本發明還提供一種雙發選收電路，包括用于生成握手幀和檢測所述握手幀的檢測模塊、用于調度業務數據的上行調度模塊及用于調度接收數據的下行調度模塊，所述握手幀和待發送數據經由上行調度模塊發送到主用通道和備用通道，而下行調度模塊則將從主用通道和備用通道接收的業務數據和握手幀分別發送到業務板和檢測模塊。。
在上述雙發選收電路中，所述雙發選收電路包括用于與交換網板連接的主用通道接口、備用通道接口及與業務板內部其他電路連接的內部接口。
在上述雙發選收電路中，還包括第一上行發送隊列模塊、第二上行發送隊列模塊、第一下行接收隊列模塊、第二下行接收隊列模塊、上行接收隊列模塊及下行發送隊列模塊。
在上述雙發選收電路中，所述握手幀包括幀標簽域。
在上述雙發選收電路中，所述握手幀還包括目的媒體訪問控制器地址域、源媒體訪問控制器地址域、幀類型域、幀序列號域及填充域。
本發明的雙發選收電路及方法，能夠實時檢測主用和備用通道的故障并快速進行主備用通道的倒換，不需要處理器的參與，有效解決現有技術方案在倒換前對備用接收通道的工作狀態不清楚，故障檢測和倒換的時間長等缺點。
圖1是本發明雙發選收電路及方法的雙平面拓撲結構圖。
圖2是現有雙發選收方案的鏈路復制器件原理框圖。
圖3是本發明雙發選收電路及方法的雙發選收電路內部結構示意圖。
圖4是本發明雙發選收電路及方法的握手幀數據格式示意圖。
具體實施例方式
選收電路42接收物理層電路22從兩個千兆以太網接口接收到的數據，選擇其中一路接收通道設置為主用接收通道，另一路接收通道設置為備用接收通道，主用接收通道和備用接收通道的握手幀都被提取出來由雙發選收電路42內部處理，主用接收通道收到的業務幀送到板內其他電路模塊處理，備用接收通道收到的業務幀被丟棄。通過發送和接收握手幀的方法，雙發選收電路42可以實時的檢測主備用通道是否正常工作。
如圖3所示，雙發選收電路30包括三個物理接口，分別為內部接口、主用通道接口和備用通道接口。其中內部通道接口與業務板12內部的其他電路連接，其包括內部接口接收模塊311和內部接口發送模塊312，分別用于接收業務板12內部電路的數據和發送數據至業務板12內部電路。主用通道接口和備用通道接口通過媒體訪問控制(MAC)芯片或物理層(PHY)芯片連接到交換網板，用于業務板12與交換網板11間的數據傳輸。主用通道接口包括主用通道接口接收模塊315和主用通道接口發送模塊313，備用通道接口包括備用通道接口接收模塊316和備用通道接口發送模塊314。內部接口接收模塊311、內部接口發送模塊312、主用通道接口接收模塊315、主用通道接口發送模塊313、備用通道接口接收模塊316和備用通道接口發送模塊314都是幀接口模塊，用于完成幀接口的時序配合，完成外部幀接口和內部隊列模塊的數據傳輸。幀接口的設計屬于成熟技術，其有多種不同的接口標準，實際系統中根據所采用的相應接口標準進行設計。
本實施例中把從內部接口到主用通道接口和備用通道接口的數據流向稱為下行方向。雙發選收電路30還包括六個隊列模塊上行接收隊列模塊31、第一上行發送隊列模塊36、第二上行發送隊列模塊37、第一下行接收隊列模塊38、第二下行接收隊列模塊39和下行發送隊列模塊32。隊列的設計屬于成熟設計，在此不做贅述。
雙發選收電路還包括上行調度模塊33、下行調度模塊34和檢測模塊35。上行調度模塊33輪詢上行接收隊列模塊31和檢測模塊35，將從上行接收隊列模塊31讀出的接收幀和從檢測模塊35讀出的握手幀同時寫入到兩個發送隊列模塊36、37。下行調度模塊34輪詢兩個下行接收隊列模塊38、39，將接收的業務幀和握手幀分離出來，其中主用接收通道的業務幀寫入到下行發送隊列模塊32，備用接收通道的業務幀丟棄；主用接收通道和備用接收通道的握手幀都送給檢測模塊35處理。檢測模塊35定時產生握手幀，并通過上行調度模塊33復制后寫入到兩個上行發送隊列模塊36、37，分別由主用通道接口發送模塊313和備用通道接口發送模塊314發送出去，檢測模塊35同時接收下行調度模塊34送來的從下行方向主用通道接口接收模塊315和備用通道接口接收模塊316接收到的握手幀，檢測模塊35利用發送和接收握手幀的方法可以實時的檢測主用通道和備用通道是否工作正常。
上述電路的工作流程如下業務板12發送到交換網板11的數據通過內部接口的接收模塊24以幀數據的形式寫入到上行接收隊列模塊31，上行調度模塊33從上行接收隊列模塊31中讀出幀數據進行復制，分別寫入到兩個上行發送隊列模塊36、37；另外，檢測模塊35定時產生握手幀，上行調度模塊34也要把握手幀復制后寫入兩個上行發送隊列模塊36、37，主用通道接口發送模塊313和備用通道接口發送模塊314分別從相應的發送隊列模塊36、37中讀出幀數據從發送接口發送出去；從交換網板11輸入的幀通過主用通道接口和備用通道接口的接收模塊315、316分別寫入相應的下行接收隊列模塊38、39，下行調度模塊34分別讀取兩個接收隊列模塊38、39的幀數據，如果是握手幀，則將該幀送給檢測模塊35處理，對于從主用通道接收到的業務幀寫入下行發送隊列模塊32，對于從備用接收通道收到的業務幀直接丟棄。檢測模塊35利用發送和接收握手幀的方法實時的檢測主用通道和備用通道是否工作正常。如果主用通道異常而同時備用通道正常，檢測模塊35指示下行調度模塊34倒換主備用接收通道；如果主用通道異常而同時備用通道也異常則不倒換，這樣避免了在兩個接收通道之間頻繁倒換的現象。
如圖4所示，本實施例中握手幀的數據格式采用以太網幀數據格式，在實際應用中還可采用其他形式的握手幀。所述握手幀的長度為64個字節，其中各參數的功能定義如下目標地址即目的媒體訪問控制地址，長度為6個字節；源地址即源媒體訪問控制地址，長度為6個字節；
幀類型長度為2個字節，如果該域的值小于1500，那它表示的是長度，如果該域的值是1536或更大，那它表示的是類型，握手幀用一個特定的幀類型值表示，該幀類型值必須和業務幀的幀類型值不同；幀標簽長度為1個字節，源端發出握手幀時，該域設置為一個固定的原始標簽(如設置為0x55)；目的端返回該握手幀時將該域更改為另一固定的轉發標簽(如設置為0xAA)。本申請中對握手幀標簽域的描述中用上述值進行描述。
序列號長度為1個字節，源端發出握手幀時，序列號遞增，接收到返回的握手幀時可以根據序列號判斷是否出現丟失握手幀。
填充域長度為48字節，該域的數據沒有實際意義，只是做填充用，保證最小的幀長度不小于64字節，滿足以太網幀對數據格式的要求。
檢測模塊35通過檢查握手幀的標簽域可以識別該握手幀是否是自己發出的。如果檢測模塊35接收到握手幀的標簽域為0x55，說明該握手幀不是自己發出的，檢測模塊將該握手幀的源地址和目的地址對調，同時將標簽域設置為0xAA后，通過上行方向的發送接口發送出去；如果檢測模塊接收到握手幀的標簽域為0xAA，說明該握手幀是自己發出的，則終結該握手幀并置內部的收到握手幀標志；通過發送和接收握手幀的方法，檢測模塊可以實時的檢測主備用通道工作是否正常。
權利要求
1.一種雙發選收方法，用于業務板與交換網板間的數據通訊，其特征在于，包括以下步驟分別通過主用通道和備用通道將待發送數據發送至交換網板；通過發送和接收用于雙發選收電路間握手通訊的握手幀檢測主用通道和備用通道的工作狀態，并根據檢測結果選擇主用通道；通過上述選擇的主用通道從交換網板接收數據。
2.根據權利要求1所述雙發選收方法，其特征在于，還包括以下步驟若主用通道工作正常且備用通道工作正常，則不改變主用通道的設置；若主用通道工作異常而備用通道工作正常，則將備用通道設置為主用通道，同時將主用通道設置為備用通道；若主用通道工作異常，同時備用通道工作也異常，則不改變主用通道設置。
3.根據權利要求2所述雙發選收方法，其特征在于，所述檢測主備用通道工作狀態步驟包括以下步驟通過檢測模塊生成握手幀，并通過主用通道和備用通道分別將所述握手幀發送至交換網板；分別通過主用通道和備用通道從交換網板接收握手幀；檢測模塊根據所接收的握手幀判斷主用通道和備用通道工作狀態，若可接收握手幀則表示通道工作正常。
4.根據權利要求3所述雙發選收方法，其特征在于，判斷主用通道和備用通道工作狀態時，檢測模塊根據握手幀的標簽域判斷握手幀是否由當前業務板發出，若是，則終結所述握手幀；若不是，則設置該握手幀的標簽域為轉發標簽，并將所述握手幀通過相應的通道發送至交換網板。
5.根據權利要求1-4中任一項所述雙發選收方法，其特征在于，還包括以下步驟通過內部接收接口從業務板其他電路模塊接收待發送數據，并將待發送數據置于上行接收隊列模塊；從上行接收隊列模塊讀取待發送數據，復制所述數據并將復制后的數據分別置于第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊；從檢測模塊讀取本業務板產生的握手幀，復制所述握手幀并將復制后的握手幀分別置于第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊；主用通道發送模塊和備用通道發送模塊分別讀取并發送第一上行發送隊列模塊和第二上行發送隊列模塊中的數據至交換網板；主用通道和備用通道接收模塊分別從交換網板接收數據，并將所述接收的數據置于第一下行接收隊列模塊和第二下行接收隊列模塊；讀取第一下行接收隊列模塊和第二下行接收隊列模塊中的數據，并將其中的握手幀發送至檢測模塊處理，而將第一下行接收隊列模塊中讀出的其他數據發送至下行發送隊列模塊，第二下行接收隊列模塊中讀出的其他數據丟棄；內部發送接口讀取并發送下行發送隊列模塊中的數據至業務板其他電路模塊。
6.一種雙發選收電路，通過主用通道和備用通道與交換網板通信，其特征在于，包括用于生成握手幀和檢測所述握手幀的檢測模塊、用于調度業務數據的上行調度模塊及用于調度接收數據的下行調度模塊，所述握手幀和待發送數據經由上行調度模塊發送到主用通道和備用通道，而下行調度模塊則將從主用通道和備用通道接收的業務數據和握手幀分別發送到業務板和檢測模塊。
7.根據權利要求6所述雙發選收電路，其特征在于，所述雙發選收電路包括用于與交換網板連接的主用通道接口、備用通道接口及與業務板內部其他電路連接的內部接口。
8.根據權利要求7所述雙發選收電路，其特征在于，還包括第一上行發送隊列模塊、第二上行發送隊列模塊、第一下行接收隊列模塊、第二下行接收隊列模塊、上行接收隊列模塊及下行發送隊列模塊。
9.根據權利要求8所述雙發選收電路，其特征在于，所述握手幀包括幀標簽域。
10.根據權利要求9所述雙發選收電路，其特征在于，所述握手幀還包括目的媒體訪問控制器地址域、源媒體訪問控制器地址域、幀類型域、幀序列號域及填充域。
全文摘要
本發明涉及一種雙發選收電路及方法，其能夠實時地檢測主用通道和備用通道的工作狀態并快速進行主備用通道地倒換。所述方法包括以下步驟分別通過主用通道和備用通道將待發送數據發送至交換網板；通過發送和接收用于雙發選收電路間握手通訊的握手幀檢測主用通道和備用通道的工作狀態，并根據檢測結果選擇主用通道；通過上述的主用通道從交換網板接收數據。本發明的電路及方法的故障檢測和倒換時間短，在倒換前就知道備用通道是否正常，可防止發生頻繁倒換主備用通道的現象。
文檔編號H04Q1/20GK1671217SQ20041003981
公開日2005年9月21日 申請日期2004年3月16日 優先權日2004年3月16日
發明者涂君, 李振亞, 項能武, 謝壽波, 張耀文, 雷春, 潘劍鋒, 柳精偉 申請人:華為技術有限公司