專利名稱：全網互連單板的主備倒換系統及方法
技術領域：
本發明涉及主備倒換技術領域，尤其是涉及一種采用全網互連架構下的單板的主備倒換系統及方法。
背景技術：
對于電信級網絡設備，高可靠性是其最重要的性能指標，高可靠性包括冗余備份、熱插拔、完善的故障管理(故障檢測、診斷、隔離、恢復、告警等)等性能要求。硬件模塊的互連是決定網絡設備可靠性的關鍵，如今，通過交換網實現硬件模塊互連已經成為高可靠性系統的理想選擇；并且，網絡設備中的關鍵模塊需要備份保護，如主控板一般采用1+1備份保護，交換網板一般采用1+1/N+1備份保護，其中N為自然數。
如圖1所示，為交換網中實現單板主備倒換的系統示意圖。單板包括出接口單板121、122、123，保護出接口單板124，業務處理單板131、132、133以及保護業務處理單板134，出接口單板121、122、123用作系統出線，將系統業務傳送至業務處理單板131、132、133，由業務處理單板131、132、133進行業務處理。其中，保護業務處理單板134和保護出接口單板124各在背板中占據一個槽位，每個出接口單板具有單刀雙擲繼電器，保護出接口單板124具有單刀三擲繼電器；每個出接口單板將接入的信號送往本槽位的業務處理單板。并且，每個出接口單板均連接至主控板110；若某一個或多個業務處理單板失效，例如業務處理單板131失效，則主控板110檢測到失效信號并控制該失效的出接口單板121和保護出接口單板124執行主備倒換。如圖1中，業務處理單板132失效時，主控板110控制將出接口單板122的繼電器轉換至開關2，同時控制保護出接口單板124上的繼電器也對應轉換至開關2，即可實現業務處理單板132與保護業務處理單板134的主備倒換。
圖1實際是一個采用支路保護倒換(Tributary Protect Switch，簡稱TPS)技術實現保護業務單板與業務單板按照1∶3配置的倒換保護系統。需要說明的是，此技術僅僅保護業務處理單板131，并不保護出接口單板121。主要是因為出接口單板121相對比較簡單，僅作為系統出線功能，失效的可能性相比業務處理單板131而言可以忽略不計，而業務處理單板131相對復雜得多，失效的概率也要大許多；即使一旦出現出接口單板121失效，則可以通過網絡級的保護方式，如備份路徑、鏈路聚合、雙歸屬、環網保護等方式解決。
然而，在某些網絡設備的應用場合，對網絡設備容量需求不大，從性價比的角度考慮更適合采用全網互連(Full Mesh)，即網絡設備中的單板直接通過背板全網互連。此時，如采用圖1所示的TPS技術實現單板的主備倒換，則存在如下技術缺陷1.采用繼電器無法解決高速接口如GE/10GE的主備倒換。
目前使用的繼電器技術能保護E1/T1/E3等低速業務，無法支持GE/10GE等高速業務。
2.當出接口單板上接口較多時背板設計復雜，且成本較高；因為每個接口都需要通過背板連線將信號同時送到保護出接口單板和工作業務單板，隨著接口增加，背板信號也相應增多，將導致背板設計復雜，同時對保護出接口單板也提出更高要求，且保護出接口單板需要支持所有的出接口，對單板面積和可靠性存在嚴峻的挑戰。
發明內容
本發明提供一種全網互連單板的主備倒換系統及方法，解決了全網互連單板中高速業務接口的主備倒換，及背板設計復雜、成本高等問題。
本發明提出的一種全網互連單板的主備倒換系統，所述單板包括主控板、業務處理單板、保護業務處理單板、出接口單板以及保護出接口單板，所述出接口單板包括主出接口模塊和主交叉模塊；所述主出接口模塊用于根據系統業務提供一個高速業務接口；所述主交叉模塊用于根據所述主控板的倒換控制信號實現所述業務處理單板與所述保護業務處理單板之間的主備倒換；所述保護出接口單板包括輔助交叉模塊，用于根據所述主控板的倒換控制信號將由所述出接口單板提供給所述業務處理單板的系統業務倒換至所述保護業務處理單板。
所述主出接口模塊包括主接口處理模塊和主接口轉換模塊；所述主接口處理模塊用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述主接口轉換模塊用于將所述主接口處理模塊提供的低速業務接口轉換至高速業務接口。
所述保護出接口單板還包括輔助出接口模塊，該輔助出接口模塊包括輔助接口處理模塊和輔助接口轉換模塊；所述輔助接口處理模塊用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述輔助接口轉換模塊用于將所述輔助接口處理模塊提供的低速業務接口轉換至高速業務接口。
所述保護業務處理單板與所述業務處理單板按照1N配置。
所述業務處理單板按照1+1或N+1備份。
相應地，本發明提出一種全網互連單板的主備倒換方法，用于實現業務處理單板與保護業務處理單板之間的主備倒換，包括如下處理步驟
主控板根據檢測到業務處理單板的失效發出倒換控制信號，所述出接口單板接收所述倒換控制信號，所述出接口單板的主交叉模塊將系統業務通過所述保護出接口單板的輔助交叉模塊倒換至所述保護業務處理單板。
本發明方法還包括如下處理步驟所述保護業務處理單板部分或全部中斷原有的系統業務，處理所述出接口單板所倒換的系統業務。
所述保護業務處理單板與所述業務處理單板按照1∶N配置。
所述業務處理單板按照1+1或N+1備份。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果1.由于本發明在出接口單板以及保護出接口單板中采用了接口轉換模塊，該接口轉化模塊能夠將低速接口轉化至高速接口，從而克服了現有技術所采用繼電器進行主備倒換而不適用高速接口的缺陷。
2.本發明采用為交叉模塊(例如為Crosspoint芯片的交叉模塊)取代現有技術中的繼電器進行主備倒換，由于該交叉模塊具有提供較高速率以及較多接口的功能，因此，在采用全網互連單板系統中，可有效減少單板與背板之間信號連線數量，間接的降低了背板設計的復雜程度，從而降低背板的成本；
圖1是現有交換網中實現單板主備倒換系統示意圖。
圖2是本發明全網互連單板的主備倒換系統示意圖。
圖3是圖2本發明全網互連單板的主備倒換系統中出接口單板的示意圖。
圖4是圖2本發明全網互連單板的主備倒換系統中保護出接口單板的示意圖。
圖5是本發明全網互連單板的主備倒換方法流程示意圖。
具體實施例方式
請參見圖2，為本發明全網互連單板的主備倒換系統示意圖。所述單板包括主控板210、業務處理單板220、230、保護業務處理單板240、出接口單板250、260以及保護出接口單板270，所述業務處理單板220、230與所述保護業務處理單板240采用全網互連，所述主控板210分別與出接口單板250和260以及保護出接口單板270相連。
請參見圖3和圖4所示，分別為本發明全網互連單板的主備倒換系統中出接口單板和保護出接口單板的示意圖。
以所述出接口單板250為例結合圖2說明本發明全網互連單板的主備倒換系統所述出接口單板250包括主出接口模塊251和主交叉模塊252；所述主出接口模塊251用于根據系統業務提供一個高速業務接口；所述主交叉模塊252用于根據主控板210的倒換控制信號實現業務處理單板220與所述保護業務處理單板240之間的主備倒換。
所述保護出接口單板270包括輔助出接口模塊271，用于根據所述主控板210的倒換控制信號將由所述出接口單板250提供給所述業務處理單板220的系統業務倒換至保護業務處理單板240。
所述主出接口模塊251包括主接口處理模塊253和主接口轉換模塊254；所述主接口處理模塊253用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述主接口轉換模塊254用于將所述主接口處理模塊253提供的低速業務接口轉換至高速業務接口；所述保護出接口單板270還包括輔助出接口模塊271，該輔助出接口模塊271包括輔助接口處理模塊273和輔助接口轉換模塊274；
所述輔助接口處理模塊273用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述輔助接口轉換模塊274用于將所述輔助接口處理模塊273提供的低速業務接口轉換至高速業務接口。
在所述業務處理單板220未發生故障時，所述業務處理單板220處理優先級較高的系統業務，而所述保護業務處理單板240通過所述保護出接口單板270的輔助出接口模塊271以及輔助交叉模塊272，可以處理優先級較低的系統業務。
當然，所述出接口單板250與所述保護出接口單板270在物理結構上可以完全一致。
所述主控板210根據檢測所述業務處理單板220的失效發出倒換控制信號，所述出接口單板250的主交叉模塊252根據該倒換控制信號將系統分配給所述業務處理單板220的業務通過所述保護出接口單板270的輔助交叉模塊272倒換至所述保護業務處理單板240；所述保護業務處理單板240將中斷其當前處理的部分或全部系統業務，以接替處理所述出接口單板250失效前所處理業務。
圖2所繪示僅為出接口單板與業務處理單板按照1∶1配置；保護業務處理單板與業務處理單板按照1∶2配置，即業務處理單板按照2+1備份，并非以此為限，在實際應用中，保護業務處理單板與業務處理單板可以按照1∶N配置；業務處理單板按照1+1或N+1備份。
例如，每個業務處理單板可帶多個相同結構的出接口單板，對應的，保護業務處理單板可帶相應個數的保護出接口單板，保護業務處理單板與每個保護出接口單板的輔助交叉模塊相連，且每個出接口單板的主交叉模塊與對應的保護出接口單板的輔助交叉模塊相連。
另外，本發明還公開了一種全網互連單板的主備倒換方法，用于圖2所示的全網互連單板的主備倒換系統，以實現所述業務處理單板與所述保護業務處理單板之間的主備倒換。請參見圖5所示，本方法包括如下處理步驟步驟s310所述主控板檢測到所述業務處理單板的故障(失效)信號；步驟s320所述主控板根據檢測到所述業務處理單板的失效發出倒換控制信號，并將該倒換控制信號傳至失效的業務處理單板對應的出接口單板、保護出接口單板以及保護業務處理單板；步驟s330所述對應的出接口單板接收倒換控制信號，出接口單板的交叉模塊將系統業務通過所述保護出接口單板的交叉模塊倒換至所述保護業務處理單板。
步驟s340所述保護業務處理單板部分或全部中斷原有的系統業務，優先處理所述出接口單板所倒換至的系統業務。
當然，在本發明中，若某一個失效的業務處理單板恢復正常功能狀態后，主控板也將根據檢測所述業務處理單板恢復正常功能而發出倒換控制信號，控制將倒換至對應的保護業務處理單板的系統業務倒換回所述業務處理單板處理，在此不再詳敘。
所述保護業務處理單板與所述業務處理單板按照1∶N配置；所述業務處理單板按照1+1或N+1備份。
綜上，主接口轉換模塊以及接口轉換模塊用于將諸如E1/T1/E3等低速業務接口轉化至諸如GE/10GE等高速業務接口，使系統可實現對高速業務的備份保護；主交叉模塊以及輔助交叉模塊為采用Crosspoint芯片的交叉模塊，其具有提供較高速率(1G至4G)，較多接口如34*34、144*144等，因此，利用主交叉模塊以及輔助交叉模塊可大大減少系統中單板與背板連接的信號數量，降低了背板的設計難度，從而見地了背板的成本。
以上實施例僅用以說明本發明而并非限制本發明所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種全網互連單板的主備倒換系統，所述單板包括主控板、業務處理單板、保護業務處理單板、出接口單板以及保護出接口單板，其特征在于，所述出接口單板包括主出接口模塊和主交叉模塊；所述主出接口模塊提供一個高速業務接口；所述主交叉模塊根據所述主控板的倒換控制信號實現所述業務處理單板與所述保護業務處理單板之間的主備倒換；所述保護出接口單板包括輔助交叉模塊，根據所述主控板的倒換控制信號將由所述出接口單板提供給所述業務處理單板的系統業務倒換至所述保護業務處理單板。
2.根據權利要求1所述的全網互連單板的主備倒換系統，其特征在于，所述主出接口模塊包括主接口處理模塊和主接口轉換模塊；所述主接口處理模塊用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述主接口轉換模塊用于將所述主接口處理模塊提供的低速業務接口轉換至高速業務接口。
3.根據權利要求1所述的全網互連單板的主備倒換系統，其特征在于，所述保護出接口單板還包括輔助出接口模塊，該輔助出接口模塊包括輔助接口處理模塊和輔助接口轉換模塊；所述輔助接口處理模塊用于根據系統業務提供一個低速業務接口；所述輔助接口轉換模塊用于將所述輔助接口處理模塊提供的低速業務接口轉換至高速業務接口。
4.根據權利要求1或2或3所述的全網互連單板的主備倒換系統，其特征在于，所述保護業務處理單板與所述業務處理單板按照1∶N配置。
5.根據權利要求4所述的全網互連單板的主備倒換系統，其特征在于，所述業務處理單板按照1+1或N+1備份。
6.一種全網互連單板的主備倒換方法，用于實現業務處理單板與保護業務處理單板之間的主備倒換，其特征在于，包括如下處理步驟主控板根據檢測到業務處理單板的失效發出倒換控制信號，所述出接口單板接收所述倒換控制信號，所述出接口單板的主交叉模塊將系統業務通過所述保護出接口單板的輔助交叉模塊倒換至所述保護業務處理單板。
7.根據權利要求6所述的全網互連單板的主備倒換方法，其特征在于，還包括如下處理步驟所述保護業務處理單板部分或全部中斷原有的系統業務，處理所述出接口單板所倒換的系統業務。
8.根據權利要求6所述的全網互連單板的主備倒換方法，其特征在于，所述保護業務處理單板與所述業務處理單板按照1∶N配置。
9.根據權利要求8所述的全網互連單板的主備倒換方法，其特征在于，所述業務處理單板按照1+1或N+1備份。
全文摘要
本發明公開一種全網互連單板的主備倒換系統及方法，所述單板包括主控板、業務處理單板、保護業務處理單板、出接口單板以及保護出接口單板，所述出接口單板包括主出接口模塊和主交叉模塊；所述主出接口模塊用于根據系統業務提供一個高速業務接口；所述主交叉模塊用于根據所述主控板的倒換控制信號實現所述業務處理單板與所述保護業務處理單板之間的主備倒換；所述保護出接口單板包括輔助交叉模塊，用于根據所述主控板的倒換控制信號將由所述出接口單板提供給所述業務處理單板的系統業務倒換至所述保護業務處理單板。本發明能較好適用具有高速接口單板的主備倒換要求。
文檔編號H04L12/24GK1984017SQ20061003565
公開日2007年6月20日 申請日期2006年5月26日 優先權日2006年5月26日
發明者李君瑛 申請人:華為技術有限公司