专利名称：对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法
技术领域：
本发明涉及时隙收敛设备远程在线升级方法，具体涉及对异地的时隙收敛设备的硬件系统进行在线升级，以便更新硬件固化程序的版本的方法。
背景技术：
时隙收敛设备通常用在DDN组网及采集监测系统中。在我们的应用中，主要为了配套七号信令监测系统的使用，收敛设备的主要功能是把E1信令链路收敛到一个或多个E1信令链路来进行集中监测。通过时隙收敛设备的使用，可以通过集中监测来部分替代高成本的前端机，从面降低系统的成本。另外一方面，使用时隙收敛设备，可以使信令链路的配置更加灵活。因此，在七号信令监测系统的组网中，大量应用了时隙收敛设备。
时隙收敛设备一般分布于不同的地市，所以时隙收敛设备必须具备集中网管功能，网管功能的强大与否对于时隙收敛设备的管理和维护起着很重要的作用。目前国内外的时隙收敛设备一般都具备简单的集中网管监测功能，监测中心可以实现对时隙收敛设备的配置，以及实时地对时隙收敛设备的运行状态进行监测。
但是国内外时隙收敛设备的网管功能过于简单，现在所知的时隙收敛设备都不具有硬件系统的远程在线升级功能。这样，当时隙收敛设备的硬件版本需要更新或者通讯协议需要更改，就不得不派人到现场更换设备，或者打开设备重新烧写芯片，造成了维护成本的增加和硬件系统升级的困难。在这种情况下，研发具有远程在线升级功能的时隙收敛设备具有现实意义。
实现时隙收敛设备的远程在线升级，必须寻求一种通讯方式，实现指令的发送和数据的传输。这种通讯方式，可以通过以太网，同时也可以采用E1链路方式，为了节省局方链路的资源和降低成本，最好实现带内网管通讯方式。
如果只采用1至31时隙进行远程通讯，那么对于高速2M信令链路就无法实现远程通讯了。0时隙的通讯通常比较困难。我们必须寻求0时隙的通讯方法。由于0时隙里含有备用位，所以我们在远程在线升级系统中利用了0时隙备用位的特点进行通讯。这种通讯方法使得0时隙与其它31个时隙的协议兼容。
要实现硬件的在线升级，主要分为两个部分1.处理器程序的在线升级。2.逻辑芯片的在线升级。这两种硬件的在线升级都存在一定的难度，原因是通常处理器不能对正在运行的程序进行升级，无法实现在线编程；而常用的逻辑芯片一般不提供在线编程功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对背景技术中的所提到的目前的时隙收隙设备硬件远程在线升级比较因难的特点，提出一种能实现远程在线升级的方法。
本发明的技术方案为1、一种对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，包括以下步骤1.1在处理器中设置主程区和副程序区两个程序启动区，主程序区和副程序区能随时切换，切换的方法可以是程序指针跳转也可以是软复位。
1.2把不同的程序写在相应的程序区，能实现对主程序区烧写的程序写在副程序区，主程序区写的是主流程程序，通常情况下在主程序区中启动；1.3在主程序区中分别建立0时隙通讯方式和数据链路帧通讯方式，分别对应于高速2M信令链路数据和64K的信令链路数据通讯；1.4时隙收敛设备接收到升级硬件的指令，判断是处理器升级还是逻辑进行升级，并分别进行如下处理1.4.1如果是处理器进行升级，跳到副程序区，继续接收指令和数据，对主程序区进行升级；主程序区升级完后，跳回主程序区；1.4.2如果是对逻辑进行升级，把逻辑相关的数据拷备至其对应的存储区；重启动，把逻辑存储区里的数据写入逻辑；1.5升级完成，然后跳到正常工作状态下。
在上述方案中所述的HDLC帧通讯方式，通过定义网管协议进行，所述网管协议由协议包组成，协议包包括帧头、长度、净荷和校验和，净荷和包括指令和数据；所述的0时隙通讯方式，是利用0时隙的备用位进行通讯，备用位采用Sa4，Sa5，Sa6，Sa7和Sa8位。这种通讯方式兼容HDLC帧网管协议，即网管协议由协议包组成，协议包包括帧头、长度、净荷和校验和，净荷包括指令和数据。0时隙通讯方式具体方法为发送端5.1把依次包括帧头，帧长度，净荷，检验和的待发的字节划分为高四位和低四位；发送高四位时，Sa4为1；发送低四位时，Sa4为0；5.2先发高四位，把高四位以及Sa4位共五位放入0时隙的偶帧的备用位发送出去；5.3等待10微秒到1毫秒后再发低四位；接收端5.4查找Sa4标志位，Sa4为1时表示Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的高4位；5.5查找到Sa4等于1后，等待直到Sa4为0，这时Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的低四位；5.6把步骤5.4和5.5得到的数据字节的高四位和低四位组合在一起，就得到了这个数据字节的全部8位；5.7不断重复步骤5.4到5.6，得到一串的数据节字；5.8在步骤5.7中得到的一串数据字节中寻找帧头，直到找到帧头为止；接着接收代表帧长度的字节m，也就是净荷的字节数量；5.9继续接收m个字节的数据净荷，这时数据净荷接收完毕；m+1字节代表数据帧的检验字节；表示从帧头为起点到净荷为止的所有字节的检验和，如果检验和正确，那么此数据帧有效，否则丢弃。
对主程序区进行升级是指通过接收到的指令并按接收到的数据对主程序区进行更新，更新完后，向网管系统发出更新完成指令，网管系统确认之后，处理器便从副程序区进行芯片软启动或程序指针跳转，然后切换至主程序区。
把逻辑相关的数据拷备至其对应的存储区，是指仿真逻辑芯片生产厂家的烧写协议，实现逻辑芯片的烧写，并用定义的数据存储格式记录烧写的时序，将定义的数据格式存储的数据存于另一片存储芯片中。
本发明根据不同的信令链路数据，采取不同的通讯方式，对高速2M信令链路采用0时隙备用位进行通讯，对逻辑芯片的远程升级采取另加一片存储芯片的方式，较好地解决了在时隙收敛设备中实现了硬件的远程在线升级，从而解决了集中监控和系统远端维护的问题。
图1是时隙收敛设备的系统组网图；图2是E1链路中0时隙数据结构图；图3是时隙收敛设备中用0时隙构成数据包意图；图4是本发明的远程在线升级系统流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本实用新型时隙收敛设备的远程在线升级方法进行进一步详细描述。
时隙收敛设备通常配套七号信令监测系统使用。如附图1所示，时隙收敛设备放置于不同的地市，监控中心对各个地市的时隙收敛设备进行管理和在线升级。时隙收敛设备也可能通过局方的E1链路进行级连。
要实现时隙收敛设备的远程在线升级，分为下面几步，如附图4所示。
1、要设置处理器的两个程序启动区，主程区和副程序区，主程序区和副程序区能随时切换。
2、把不同的程序写在相应的程序区，让其在主程序区中启动。
3、主程序区中根据不同的情况，建立不同的通讯方式，一种是0时隙通讯方式，一种是HDLC帧的通讯方式。
4、接收到升级硬件的指令时，判断是处理器升级还是逻辑进行升级，并根据不同情况处理如果是处理器进行升级，跳到副程序区，继续接收指令和数据，对主程序区进行升级；主程序区升级完成后，跳回主程序区；如果是对逻辑进行升级，把逻辑相关的数据拷备至其对应的存储区；然后重启动，把逻辑存储区里的数据写入逻辑；5、升级完成后，跳到正常状态。
下面针对以上的几个步骤进行具体的说明为了节省链路资源，时隙收敛设备之间的通讯以及时隙收敛设备和网管中心之间的通讯一般采用E1带内的通讯方式。
当时隙收敛设备收敛64K信令数据时，可以采用1到31时隙进行通讯，通讯采用的是HDLC帧结构。通过HDLC帧，我们定义了网管协议，网管协议由协议包组成，包括帧头，长度，净荷以及校验和。如果校验和不正确，整个数据包丢弃。
如果时隙收敛设备收敛的数据为高速2M信令数据，就不能采用1到31时隙进行远程数据通讯了，这时只能采用0时隙进行通讯，兼容HDLC帧的网管协议，数据格式也是包括了相同的帧头，长度，净荷以及校验和。净荷包括两部分，一部分是指令，一部分是数据。
0时隙的结构如图2所示，0时隙的数据通常包括奇帧和偶帧，奇帧和偶帧的数据包括了帧同步位，远端告警信号(图2中用A表示)，CRC校验(Si数据位)，还有5位的备用位。我们采用0时隙通讯时，只能利用0时隙里面的备用位进行远程通讯。本发明中采用的0时隙通讯方法，其数据包的发送和接收程序，参见图3发送端把依次包括帧头(如AA 55)，帧长度，净荷，检验和的待发的字节划分为高四位和低四位；发送高四位时，Sa4为1；发送低四位时，Sa4为0；先发高四位，把高四位以及Sa4位共五位放入0时隙的偶帧的备用位发送出去；等待10微秒到1毫秒后再发低四位；等待的目的是让接收端的CPU有足够的时间反应。
接收端查找Sa4标志位，Sa4为1时表示Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的高4位；查找到Sa4等于1后，等待直到Sa4为0，这时Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的低四位；把上述两步得到的数据字节的高四位和低四位组合在一起，就得到了这个数据字节的全部8位；不断重复上述三个步骤，得到一串的数据节字；在上述一串数据字节中寻找帧头，直到找到帧头为止，直到找到帧头为止；如果得到AA 55的帧头，说明是一个数据帧的开始。接着接收字节m，m字节代表帧长度，也就是净荷的字节数量。
继续接收m个字节的数据净荷，这时数据净荷接收完毕；m+1字节代表数据帧的检验字节；表示从帧头为起点到净荷为止的所有字节的检验和，如果检验和正确，那么此数据帧有效，否则丢弃。
接收到远端网管的数据包之后，时隙收隙设备对数据包进行回复，回复的数据也是分为帧头，长度，净荷以及校验和。如果远端网管系统收到了回复数据，说明数据包正确，如果没有收到回复数据包，说明数据包在处理过程中有误，重发此数据包。
根据数据包的指令确定时隙收敛设备是否要进入硬件版本升级状态。如果时隙收隙设备的进行相应的处理后进入硬件版本的升级状态，准备程序的更新。
硬件版本的升级包括逻辑芯片的升级以及处理器固化程序的升级。
处理器固化程序升级的工作原理是利用了处理器两个程序区的切换，一个是主程序区，一个是副程序区，两个程序区之间能自由切换，自由切换是指在主程序区中运行的程序可以随时切换到另一个程序区中进行。通常的情况下程序运行在主程序区，一旦收到上位机的指令要进行在线升级，即刻切换到副程序区。通过E1网管协议接收网管系统发出的指令，并按此数据对主程序区进行更新。烧写完成之后，向网管系统发出烧写完成的指令，网管系统确认之后处理器便从副程序区进行芯片重启动，重启动之后切换至主程序区，这样便完成了处理器程序的在线升级。
逻辑芯片升级的工作原理是仿真此逻辑芯片生产厂家的烧写协议，实现逻辑芯片的烧写。由于逻辑芯片通过烧结电缆进行烧写，烧写后一般保存于逻辑芯片内部的EEPROM中。实现在线升级的方法可以另加了一片串行EEPROM，把逻辑芯片内部的烧写数据存于串行EEPROM中，通过仿真烧结电缆与逻辑芯片的控制时序来实现逻辑芯片的烧写。
权利要求
1.一种对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，包括以下步骤1.1在处理器中设置主程区和副程序区两个程序启动区，主程序区和副程序区能随时切换，切换的方法可以是程序指针跳转也可以是软复位；1.2把不同的程序写在相应的程序区，能实现对主程序区烧写的程序写在副程序区，主程序区写的是主流程程序，通常情况下在主程序区中启动；1.3在主程序区中分别建立0时隙通讯方式和数据链路帧通讯方式，分别对应于高速2M信令链路数据和64K的信令链路数据通讯；1.4时隙收敛设备接收到升级硬件的指令，判断是处理器升级还是逻辑进行升级，并分别进行如下处理1.4.1如果是处理器进行升级，跳到副程序区，继续接收指令和数据，对主程序区进行升级；主程序区升级完后，跳回主程序区；1.4.2如果是对逻辑进行升级，把逻辑相关的数据拷备至其对应的存储区；重启动，把逻辑存储区里的数据写入逻辑；1.5升级完成，然后跳到正常工作状态下。
2.权利要求1所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的HDLC帧通讯方式，通过定义网管协议进行，所述网管协议由协议包组成，协议包包括帧头、长度、净荷和校验和，净荷包括指令和数据。
3.权利要求1所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的0时隙通讯方式，是利用0时隙的备用位进行通讯；定义网管协议，所述网管协议由协议包组成，协议包包括帧头、长度、净荷和校验和，净荷包括指令和数据。
4.权利要求3所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的0时隙备用位，采用Sa4，Sa5，Sa6，Sa7和Sa8位。
5.权利要求4所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的0时隙通讯方式的方法为发送端5.1把依次包括帧头，帧长度，净荷，检验和的待发的字节划分为高四位和低四位；发送高四位时，Sa4为1；发送低四位时，Sa4为0；5.2先发高四位，把高四位以及Sa4位共五位放入0时隙偶帧的备用位发送出去；5.3等待10微秒到1毫秒后再发低四位；接收端5.4查找Sa4标志位，Sa4为1时表示Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的高4位；5.5查找到Sa4等于1后，等待直到Sa4为0，这时Sa5，Sa6，Sa7，Sa8为数据字节的低四位；5.6把步骤5.4和5.5得到的数据字节的高四位和低四位组合在一起，就得到了这个数据字节的全部8位；5.7不断重复步骤5.4到5.6，得到一串的数据节字；5.8在步骤5.7中得到的一串数据字节中寻找帧头，直到找到帧头为止；接着接收代表帧长度的字节m，也就是净荷的字节数量；5.9继续接收m个字节的数据净荷，这时数据净荷接收完毕；m+1字节代表数据帧的检验字节；表示从帧头为起点到净荷为止的所有字节的检验和，如果检验和正确，那么此数据帧有效，否则丢弃。
6.权利要求1所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的对主程序区进行升级是指通过接收到的指令并按接收到的数据对主程序区进行更新，更新完后，向网管系统发出更新完成指令，网管系统确认之后，处理器便从副程序区进行芯片重启动，然后切换至主程序区。
7.权利要求1所述的对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，其特征在于，所述的把逻辑相关的数据拷备至其对应的存储区，是指仿真逻辑芯片生产厂家的烧写协议，实现逻辑芯片的烧写，并用定义的数据存储格式记录烧写的时序，将定义的数据格式存储的数据存于另一片存储芯片中。
全文摘要
一种对时隙收敛设备进行远程在线升级的方法，涉及对异地的时隙收敛设备的硬件系统进行在线升级技术。方案为在处理器中设置主程区和副程序区；把不同的程序写在相应的程序区；在主程序区中分别建立0时隙通讯方式和数据链路帧通讯方式，分别对应于高速2M信令链路数据和64K的信令链路数据通讯；时隙收敛设备接收到升级硬件的指令，判断是处理器升级还是逻辑进行升级，并分别进行如下处理；升级完成，然后跳到正常工作状态下。本发明根据不同的信令链路数据，采取不同的通讯方式，较好地解决了在时隙收敛设备中实现了硬件的远程在线升级，从而解决了集中监控和系统远端维护的问题。
文档编号H04Q3/00GK1540923SQ20031011197
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月29日 优先权日2003年10月29日
发明者花茂盛, 姚发定, 刘燕, 周文瑞, 李春阳, 李壮志 申请人:中兴通讯股份有限公司