专利名称：一种同步数字体系业务总线无损切换的方法
技术领域：
本发明涉及同步数字体系(SDH)传输系统中业务总线切换技术，尤其涉 及一种SDH业务总线无损切换的方法。
背景技术：
当前，光传输系统随着SDH传输技术的广泛应用，所承载通信业务的能力 也越来越强大，为了防止SDH传输系统发生业务中断或损伤，人们对SDH传 输系统采取了多种保护措施，如在SDH传输系统的网络组网方式上采用链路 保护或复用段保护、在所述SDH传输系统中采用1+1或1:N的单板保护等。具体而言，在单板保护方式下，通常是在SDH传输系统中釆用背板加线卡 业务处理板这样的系统架构，对SDH业务交叉板进行1+1的热备份保护，或对 线卡业务处理板进行1:N的单板保护。但是，当SDH传输系统需要进行业务总 线切换时，例如交叉板需要升级或者更换，通常的做法是将当前线卡业务处 理板上的业务倒换到备^f分线卡业务处理板上，然后再对当前的线卡业务处理板 进行升级或更换。这种单板保护的做法虽然实现简单，但在倒换时存在导致当 前业务出现短暂中断的缺陷。图1为现有SDH传输系统中线卡业务处理板进行业务总线切换的过程示意 图，如图l所示，2N路由交叉板所发来的业务总线信号经业务选择单元进行主 备总线的选择后，再进入业务处理单元进行定帧、误码计算等处理，然后将业 务总线数据输入到线卡业务处理板进行业务总线切换。在所述线卡业务处理板 进行SDH业务总线切换的过程中，会产生一个小于50ms的业务瞬断。这种现象在一些对SDH传输质量有更高要求的业务承载场合，或者在升级 或者更换线路板，如更换业务交叉板时，是不希望发生的。在业务总线切换的过程中，造成业务瞬断现象的主要原因是现有SDH传输系统的设备背板及 单板的布线存在差异，当1+1或1:N热备份的几块交叉板的信号在到达线卡业 务处理板时存在一定的时延及相位差所致。但通过改变布线的方式来消除这种 时延及相位差是不现实的，也是也无法做到。发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种SDH业务总线无损切换的方 法，以消除业务总线切换时的时延及相位差，提高SDH业务保护的可靠性。 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种同步凄史字体系SDH业务总线无损切换的方法，在SDH系统中设置先 入先出FIFO緩存器，该方法包括a、 根据多路交叉板输出的业务信号类型的不同，对所述多路业务信号进行 预处理；b、 将所述经过预处理的多路业务信号输入到先入先出FIFO緩存器进行对 齐处理；c、 将经过对齐处理的业务数据流输入到总线切换控制器进行业务总线切换。其中，步骤a中所述交叉板输出的业务信号类型包括同步传输模块等级 STM-N信号、管理单元AU信号。所述输出的业^f言号类型为STM-N信号；相应的，所述对多路业务信号进行预处理为对STM-N信号处理，包括al、将从交叉板传来的STM-N业务信号经过背板传送到线卡业务处理板的 时钟与数据恢复单元CDR后，恢复出业务数据流及时钟信号CDR一clk，并将所 述业务数据流进行串并变换，转换为并行业务数据流；a2、对所述并行业务数据流进行解扰、定帧，并在SDH帧信号的帧头A1A2 字节中间位置输出帧头指示信号FP。所述将经过预处理的多路业务信号输入到FIFO緩存器进行对齐处理，包括将所述并行业务数据流在CDR_clk信号、FP信号的共同控制下并行写入 FIFO緩存器；然后在系统时钟Sys_clk及系统帧头Sys一FP的控制下将所述业 务数据流并行移出FIFO緩存器。将所述经过对齐处理后的业务数据输入到总线切换控制器进行业务总线切 换，包括cl、参考FP对Sys—elk进4亍计数，确定SDH帧结构的位置并产生总线切 换控制信号；c2、根据SDH帧结构计算段开销的位置，选择在帧头A1A2位置、或空闲 开销位置将所述总线切换控制信号输入选择器；c3、所述选择器根据总线切换控制信号在帧头A1A2位置或空闲开销位置 对主用、备用通道的业务数据流进行业务总线切换。所述输出的业务信号类型为AU信号；相应的，所述对多路业务信号进行预处理为对AU信号处理，包括 将从交叉板通过背板传送来的AU业务信号进行指针解释，转换为业务数 据并输出净荷指示信号PL。所述将经过预处理的多路业务信号输入到FIFO緩存器进行对齐处理，包括将所述多路业务数据流在PL及Sys—elk信号的共同控制下，并行写入所述 FIFO緩存器；然后在Sys一clk及系统帧头Sys_FP信号的共同控制下将所述各 路业务数据流并行移出FIFO緩存器。将所述经过对齐处理后的业务数据输入到总线切换控制器进行业务总线切 换，包括Cl、参考PL对Sys—elk进行计数，确定SDH帧结构的位置并产生总线切 换控制信号；C2、根据SDH帧结构计算段开销的位置，选择在AU指针的位置将所述 总线切换控制信号输入选择器；C3、所述选择器根据总线切换控制信号AU指针的位置对主用、备用通道 的业务数据流进行业务总线切换。本发明所提供的SDH业务总线无损切换的方法，具有以下优点 本发明通过对各通道的业务信号进行预处理，从中获得恢复时钟 (CDRjlk)信号、帧头(FP)或净荷指示(PL)等信息，并在系统时钟(Sys—clk) 及系统帧头(Sys_FP)等信号的控制下将由所述业务信号转化后得到的业务数 据流送入先入先出(FIFO)緩存器进行相位对齐处理，然后将经过对齐处理后 后的业务数据送入总线切换控制器中，在Sys—clk及Sys—FP的作用下产生一个 切换控制信号，由所述切换控制信号对所述各通道的业务数据流进行选择输出， 因此，能够准确地确定主用、备用业务总线切换的时机，既消除了时延及相位 差的影响，又保证了有用信息的完整性，从而实现了业务总线的无损切换，同 时也提高了 SDH传输系统的单板保护方式的有效性及SDH传输系统的可靠性。
图1为现有SDH传输系统中线卡业务处理板进行业务总线切换的过程示意图；图2为本发明实施例中SDH传输系统的线卡业务处理板进行业务总线无损 切换的过程示意图；图3为本发明实施例中业务总线信号到达业务处理板及进入FIFO緩存器 前后的相位关系对比示意图；图4为本发明实施例中业务总线信号类型为STM-N时进入线卡业务处理 板的处理过程流程图；图5为本发明实施例中业务总线信号类型为STM-N时FIFO緩存器的接口 信号连接示意图；图6为本发明实施例中总线切换控制器的功能结构框图示意图；图7为本发明实施例中业务总线信号类型为AU时进入线卡业务处理板的 处理过程流程图；图8为本发明实施例中业务总线信号类型为AU时FIFO緩存器的接口信 号连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。图2为本发明实施例中SDH传输系统的线卡业务处理板进行业务总线无损 切换的过程示意图，如图2所示，本发明的基本思路为首先，在SDH传输系 统中设置FIFO緩存器，再将2N路由交叉板送来的业务总线信号输入FIFO緩 存器进行对齐处理，以消除时延及相位差的影响，再经业务选择单元进行主备 总线的选择后确定总线切换的时机，然后将所述经过主备总线选择后的业务总 线数据送入业务处理单元进行定帧、误码计算等处理，最后将业务总线数据输 入到线卡业务处理板进行业务总线切换。图3为本发明实施例中业务总线信号到达业务处理板及进入FIFO緩存器 前后的相位关系对比示意图，如图3左侧部分所示为进入FIFO緩存器前的业 务总线及其相位关系，其中，AN1、 AN2、、 ANN与BN1、 BN2、 . 、 BNN 为两组业务总线信号。如图3右侧部分所示为进入FIFO緩存器后对齐的业务 总线及其相位关系，本发明采用FIFO緩存器对业务总线信号进行预处理后， 能够实现对业务总线切换前的各业务信号所存在的时延进行补偿，以消除时延 等不利影响，从而实现业务总线的无损切换。本发明才艮据线卡业务处理板所接收背板送来的业务总线中数据的不同，在 FIFO緩存器中消除相位差时所采取的处理方式也有所不同。这里，所述FIFO緩存器的深度和宽度可以冲艮据实际情况的需要任意调整。所述对SDH业务总线无损切换的处理还需要两个必要前提条件 一是要利 用FIFO緩存器消除背板走线等原因造成的各业务总线间的相位差；二是在帧 头位置(A1A2字节)处、或SDH帧结构中空闲开销处、或管理单元(AU) 指针字节处进行总线切换，以保证有用信息的完整性。所述根据SDH业务总线中数据的不同在FIFO緩存器中消除相位差时所采取的处理方式，具体为当背板所传来的业务信号为完整的同步传输模块等级 (STM-N)业务信号时，采用图4、图5所示的方式进行业务总线无损切换的 处理流程；当背板所传来的业务为AU业务信号时，采用图6、图7所示的方 式进行业务总线无损切换的处理流程。图4为本发明实施例中业务总线信号类型为STM-N时进入线卡业务处理 板的处理过程流程图，如图4所示，该处理过程包括首先，将从交叉板传来的STM-N业务信号经过背板传送到时钟与数据恢 复单元(CDR)，恢复出业务数据流及其时钟信号CDR一clk，并将所述业务数据 流进行串并变换，转换为并行业务数据流。这里，所述对业务数据流进行串并变换，其目的是为了后续处理过程中定 位帧信号及方便处理。其次，对所述并行业务数据流进行解扰、定帧处理，并在帧信号的帧头AlA2 字节中间位置输出帧头指示信号FP,然后在CDR一clk和FP的共同控制下，将 所述并行业务数据流写入FIFO缓存器。这里，所述定帧过程即定位帧头A1A2位置的过程。以上为本发明方法对一个通道的业务信号进行预处理的过程，根据1 + 1或 1:N的单板保护方式的不同，可以有2个或2个以上通道的业务信号按照上述 预处理的过程进行并行处理，得到多路并行业务数据流，并将所述多路并行业 务数据流写入FIFO緩存器。再次，将所有通道的并行业务数据流置于同一个系统时钟Sys—clk及系统 帧头Sys—FP的共同控制下，所述各路并行业务数据流并行移出FIFO緩存器， 并输入到总线切换控制器。这里，由于所有通道的并行业务数据流都是统一在系统时钟Sys—clk及系 统帧头Sys—FP的作用下移出FIFO緩存器的，因此，这样就消除了各通道信号 在进入单板前所存在的相位差。最后，由所述总线切换控制器选择业务总线数据流的合适位置进行业务总 线切换。这里，所述总线切换控制器选择业务总线数据流的合适位置进行总线切换，可以选择在帧头位置、SDH帧结构中空闲开销的位置进行总线切换。图5为本发明实施例中业务总线信号类型为STM-N时FIFO緩存器的接口 信号连接示意图，如图5所示，接入FIFO緩存器的信号为CDR—dk、 Sys—clk、 FP、 Sys_FP、输入业务数据流(In)及经过移位对齐后的业务数据流(Out)。 所述In在CDR一clk与FP的作用下输入FIFO緩存器，并在Sys—elk与Sys—FP 的共同作用下经移位输出Out数据流，然后再送入总线切换控制器。这里，所述总线切换控制器是根据SDH传输系统传递来的业务数据流状态 进行业务总线选择的，如选择来自A交叉板、或来自B交叉板的业务总线数 据流，并将所选择后的业务总线数据流输出到下一级进行相应处理。图6为本发明实施例中总线切换控制器的功能结构框图示意图，如图6所 示，总线控制器包括计数器、选择器等重要组成部分，还包括Sys—clk、 Sys—FP、 主用通道业务数据流、备用通道业务数据流、切换控制信号及经过选择器的选 择后输出的业务数据流信号。其进行总线切换控制的过程为首先，参考系统帧头FP对系统时钟Sys_clk进行计数，确定SDH帧结构 的位置，并产生总线切换控制信号。其次，根据所确定的SDH帧结构的位置计算段开销的位置，任选在帧头 A1A2位置、或空闲开销位置，将所述总线切换控制信号输入选择器。最后，所述选择器根据总线切换控制信号在合适的时机，对主用通道业务 数据流、备用通道业务l史据流进行业务总线切换，并将切换时所选择的业务总 线数据流输出到下一个处理流程。这里，所述选择器根据总线切换控制信号在合适的时机，对主、备用通道 业务数据流进行业务总线切换，是指在帧头A1A2位置、或空闲开销位置，进 行业务总线切换。图7为本发明实施例中业务总线信号类型为AU时进入线卡业务处理板的 处理过程流程图，如图7所示，若交叉板送出的业务信号为AU总线，那么一 般在输出时都是经过同一时钟控制下输出的，从理论上讲每个通道的业务信号是对齐的，但由于走线的长度不同，到达线卡业务处理板时，各业务总线间仍 然还是存在一定的相位差。在这种情况下，该处理过程包括首先，当线卡业务处理板接收到交叉板通过后背板送来的业务信号AU后， 进行指针解释转换为业务数据，并输出净荷指示信号(PL)。其次，在PL和系统时钟Sys一clk的共同控制下，将所述交叉板送来的业务 数据写入FIFO緩存器。以上为本发明方法对一个通道的业务信号进行预处理的过程，根据1+1或 1:N的单板保护方式的不同，还可以有2个或2个以上通道的业务信号按照上 述预处理的过程进行并行处理，得到多路并行业务数据流，并将所述多路并行 业务数据流写入FIFO緩存器。再次，将所有通道的业务凄t据流置于同一个系统时钟Sys—clk及系统帧头 Sys—FP信号的共同控制下，所述各路业务数据流并行移出FIFO緩存器，并输 入总线切换控制器。这里，由于所有通道的并行业务数据流均在统一的系统时钟Sys一clk及系 统帧头的作用下从FIFO緩存器移出的，如此，就消除了各通道的信号在进行 处理之前所存在的相位差。最后，所述总线切换控制器选择业务总线信号的合适位置进行业务总线切换。这里，所述总线切换控制器选择业务总线信号的合适位置进行总线切换， 是指按照图6所示的方法，参考系统帧头FP对系统时钟Sys—clk进行计数，确 定SDH帧结构的位置并产生总线切换控制信号；根据SDH帧结构的净荷指示 (PL )计算出其中AU指针字节的位置并将所述总线切换控制信号输入选择器， 选择器根据AU指针字节的位置进行业务总线切换。图8为本发明实施例中业务总线信号类型为AU时FIFO緩存器的接口信 号连接示意图，如图8所示接入FIFO緩存器的信号为CDR_clk、 Sys—clk、 PL、 Sys—FP、输入业务凄t据流(In)及经过移位对齐后的输出业务数据流(Out)信 号。所述In在CDR—elk与净荷指示PL的作用下输入FIFO,并在Sys_clk及Sys—FP的共同作用下经移位输出Out信号，然后再送入总线切换控制器进行业 务总线切换。本实施例中总线控制器的功能与图6所示的基本相同，所不同的是本实施 例中业务总线切换时机只能根据AU指针字节的位置进行切换，因此不再赘述。 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种同步数字体系SDH业务总线无损切换的方法，其特征在于，在SDH系统中设置先入先出FIFO缓存器，该方法包括a、根据多路交叉板输出的业务信号类型的不同，对所述多路业务信号进行预处理；b、将所述经过预处理的多路业务信号输入到先入先出FIFO缓存器进行对齐处理；c、将经过对齐处理的业务数据流输入到总线切换控制器进行业务总线切换。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述交叉板输出的 业务信号类型包括同步传输模块等级STM-N信号、管理单元AU信号。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出的业务信号类型为 STM-N信号；相应的，所述对多路业务信号进行预处理为对STM-N信号处理，包括 al、将从交叉板传来的STM-N业务信号经过背板传送到线卡业务处理板的时钟与数据恢复单元CDR后，恢复出业务数据流及时钟信号CDR—clk，并将所述业务数据流进行串并变换，转换为并行业务lt据流；a2、对所述并行业务数据流进行解扰、定帧，并在SDH帧信号的帧头A1A2字节中间位置输出帧头指示信号FP。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将经过预处理的多路业 务信号输入到FIFO緩存器进行对齐处理，包括将所述并行业务数据流在CDR_clk信号、FP信号的共同控制下并行写入 FIFO緩存器；然后在系统时钟Sys—elk及系统帧头Sys—FP的控制下将所述业 务数据流并行移出FIFO緩存器。
5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述经过对齐处理后的业 务数据输入到总线切换控制器进行业务总线切换，包括cl、参考FP对Sys—clk进行计数，确定SDH帧结构的位置并产生总线切 换控制信号；c2、根据SDH帧结构计算段开销的位置，选择在帧头A1A2位置、或空闲 开销位置将所述总线切换控制信号输入选择器；c3、所述选择器根据总线切换控制信号在帧头A1A2位置或空闲开销位置 对主用、备用通道的业务数据流进行业务总线切换。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出的业务信号类型为 AU信号；相应的，所述对多路业务信号进行预处理为对AU信号处理，包括 将从交叉板通过背板传送来的AU业务信号进行指针解释，转换为业务数 据并输出净荷指示信号PL。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将经过预处理的多路业 务信号输入到FIFO緩存器进行对齐处理，包括将所述多路业务数据流在PL及Sys一clk信号的共同控制下，并行写入所述 FIFO緩存器；然后在Sys—elk及系统帧头Sys一FP信号的共同控制下将所述各 路业务数据流并行移出FIFO緩存器。
8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述经过对齐处理后的业 务数据输入到总线切换控制器进行业务总线切换，包括Cl 、参考PL对Sys_clk进行计数，确定SDH帧结构的位置并产生总线切 换控制信号；C2、根据SDH帧结构计算段开销的位置，选择在AU指针的位置将所述 总线切换控制信号输入选择器；C3、所述选择器才艮据总线切换控制信号AU指针的位置对主用、备用通道 的业务数据流进行业务总线切换。
全文摘要
本发明公开了一种同步数字体系(SDH)业务总线无损切换的方法，该方法包括a、主、备交叉板将多个通道的业务信号送入线卡业务处理板；b、线卡业务处理板提取出业务信号中的时钟，或帧头(FR)，或净荷指示(PL)等信号，在所述这些指示信号和时钟信号的作用下，将业务数据打入FIFO缓存器；c、线卡业务处理板在统一时钟及FR的作用下，将FIFO缓存器中的数据对齐，然后并行输出到总线切换控制器；d、总线控制器选择帧头A1A2字节的位置、或SDH帧结构中空闲开销的位置，或管理单元(AU)指针字节的位置进行业务总线的切换。采用本发明方法，可以消除业务总线切换时的时延及相位差，提高SDH业务保护的可靠性。
文档编号H04J3/08GK101277164SQ200810094599
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者彭祥吉 申请人:中兴通讯股份有限公司