专利名称：单板保护倒换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信设备中的单板保护技术，尤其是涉及一种单板保护倒换装置。
背景技术：
在现有通信系统中，如一些核心交换机等通信设备是由多块单板插接而成的，各个单板之间可以相互通信，同时也可以和外界通过外接接口进行通信。因此对这些通信设备中的单板进行保护，特别是对业务处理单板进行保护，使业务处理单板在发生故障时，能够及时切换到备份的业务处理单板上继续工作，这将对通信稳定性起到非常重要的作用。
请参阅图1，该图是现有通信系统中，一个通信设备内部各个单板的结构示意图；图1中单板A、单板B、单板C、单板E、单板F和单板G表示业务处理单板，用于完成各类业务处理功能，这些业务处理单板通过相应的接插件插在子架中。业务处理单板一般具有两类接口一种是通过接插件形成的与系统的接口，当业务处理单板插在系统子架上时，通过该接插件形成的接口来与系统之间进行信息交互；另一种是对外接口，对外接口的实现方式包括两种情况第一种是利用业务处理单板上具有的一些专用接插件(如图1所示单板G上面的3个接插件)，外界的电缆、光缆等传输介质直接插到这些专用接插件上，从而实现外界与业务处理单板之间的信息交换；第二种是由于业务处理单板的拉手条上空间有限的原因，单板对外接口的接插件并不放置在拉手条(为了方便单板在背板上的插拔，每个单板上都具有一个小面板，单板插在背板上时，该面板可以在外面看到；一般单板插拔的把手和对外的接口都会放置在这个拉手条上)上，而是放置在专门用来完成对外接口功能的出线板上，图1所示单板a、单板b和单板c分别是业务处理单板A、业务处理单板B和业务处理单板C的出线板，这样业务处理单板与外界的信息交互就可以通过出线板上的接插件来完成，出线板上的接插件可以接插电缆、光纤等传输介质。另外，图1中业务处理单板E和F只具有对内的系统接口，即具有通过接插件与系统之间进行信息交互的接口，而没有对外接口。实际的通信系统对业务处理单板的可靠性要求极高，所以对业务处理单板采取保护措施进行保护是十分必要的。
目前，针对业务处理单板提出的保护倒换方案一般都是针对于没有对外接口的业务处理单板的，即一般采取了保护措施的业务处理单板一般不具有接插在对外接口上的外出线，在对没有外出线的业务处理单板提出的保护倒换方案中，保护单板具有被保护单板的全部功能，即保护单板保存有被保护单板的全部业务配置；被保护单板工作正常时，保护单板的业务配置与保护状态无关，可以单独执行自身的任务；当被保护单板发生故障时，由保护单板代替被保护单板进行业务处理，此时，保护单板将不能执行原来自身的任务，而是代替被保护单板工作。在这种保护倒换原理下，一块保护单板可以用来保护一块被保护单板，也可以用来保护多块被保护单板，即形成1∶1或1∶N保护方式。其中在1∶1保护方式下，保护单板和被保护单板之间可以相互保护，有效地提高了系统运行的可靠性；在1∶N保护方式下，同一时刻只允许有一块被保护单板发生故障，如果多块被保护单板同时发生故障，保护单板只能对其中优先级最高的一块被保护单板进行保护。
综上，现有技术并没有实现对带有外出线的单板(包括业务处理单板和控制单板)提出一种有效的保护倒换方案，而只是针对不带外出线的单板提出了保护倒换处理方案，而又因为不带外出线的单板之间进行信息交互要通过背板走线，所以这种针对不带外出线的单板提出的保护倒换方案在实现过程中要受到背板走线的限制，其实现灵活性不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种可以对带有外出线的单板进行保护的单板保护倒换装置，以使单板保护的实现过程不受背板走线的限制。
为解决上述问题，本发明提出了一种单板保护倒换装置，所述装置用于对带有外出线的单板进行保护，包括用于在被保护单板发生故障时，替换被保护单板工作的保护单板；为被保护单板的对外接口配置的备份对外接口；用于连接所述备份对外接口与保护单板的对外接口的外出线；用于检测被保护单板工作状态的故障检测单元；及用于根据故障检测单元的检测信息，在所述被保护单板工作正常时，实现被保护单板与其对外接口之间连接，并在被保护单板发生故障时，实现被保护单板的对外接口与其备份对外接口之间连接的倒换连接单元。
其中所述保护单板配置的业务与所述被保护单板配置的业务相同。并所述保护单板在被保护单板工作正常时处于空闲状态。
其中所述保护单板配置被保护单板的业务，还配置自身执行的业务。并所述保护单板在被保护单板工作正常时执行自身的业务。
所述外出线为光纤、同轴电缆或双绞线。
所述倒换连接单元为开关倒换矩阵或继电器倒换矩阵。
所述对外接口设置在单板的出线板上，或设置在单板的拉手条上。
所述保护单板和被保护单板的配置比例为1∶1或1∶N，所述N为大于等于2的自然数。
所述单板为以太网业务处理单板、线路单板或支路单板。
本发明单板保护倒换装置能够达到如下的有益效果由于本发明为带有外出线的被保护单板的对外接口配置了备份对外接口；并使用外出线连接所述备份对外接口与保护单板的对外接口；这样，在故障检测单元检测到被保护单板工作正常时，使用连接倒换单元实现被保护单板与其对外接口之间的连接，以使用被保护单板本身进行业务处理；并在故障检测单元检测到被保护单板发生故障时，使用连接倒换单元实现被保护单板的对外接口与其备份对外接口之间的连接，以切换使用保护单板进行业务处理。从而实现了对带有外出线的单板进行保护的目的，避免了单板保护倒换的实现过程受背板走线的限制，并对被保护单板和保护单板之间的位置无特殊要求，因此其实现灵活性较高。
图1是现有通信系统中，一个通信设备内部各个单板的结构示意图；图2是本发明单板保护倒换装置的具体组成结构示意图；图3是本发明单板保护倒换装置应用到具有出线板的单板上的示意图；图4是本发明单板保护倒换装置应用在拉手条直接出线的单板上的结构示意图；图5是利用本发明单板保护倒换装置实现不同单板相互保护的结构示意图；图6是利用本发明单板保护倒换装置实现1∶N保护倒换的结构示意图；图7是本发明单板保护倒换装置在不同单板之间实现1∶N保护倒换方案的示意图。
具体实施例方式
本发明主要是针对具有外出线的单板提出的保护倒换方案，一般单板上的外出线是通过单板上的出线板或拉手条引出的，这样的单板保护倒换方案可以通过外出线实现被保护单板和保护单板之间的信息交互，而不需要通过背板走线来实现被保护单板和保护单板之间的信息交互，因此这种保护倒换方案具有不受背板走线限制的优势，且对被保护单板和保护单板之间的位置关系没有特殊要求，因此其实现过程简单灵活。
下面将结合各个附图对本发明单板保护倒换装置的具体实施方式
进行详细的阐述。
请参阅图2，该图是本发明单板保护倒换装置的具体组成结构示意图；其中本发明提出的方案针对的是对单板进行保护，而单板又主要包括业务处理单板和控制单板等，下面主要以业务处理单板为例进行详细说明本发明的技术方案。如图2所示，其中被保护业务处理单板1和为被保护业务处理单板1配置的保护业务处理单板4都是具有外出线的业务处理单板；图2中，它们的外出线是通过自身的出线板引出的；其中单板保护倒换装置具体包括为被保护业务处理单板1的对外接口21(对外接口21设置在被保护业务处理单板1的出线板2上)配置的备份对外接口22(同理，备份对外接口22也设置在被保护业务处理单板1的出线板2上)；用于连接备份对外接口22与保护业务处理单板4的对外接口51(对外接口51设置在保护业务处理单板4的出线板5上)的外出线6，外出线6用于使备份对外接口22和对外接口51之间能够进行信息交互，其中外出线6可以是但不限于光纤、同轴电缆或者双绞线等传输介质；用于检测被保护业务处理单板1工作状态的故障检测单元(图中未画出故障检测单元，故障检测单元通常可以由软件实现，也可以由具体的硬件电路实现，一般由系统来统一监控各个业务处理单板的工作状态信息)；及用于根据上述故障检测单元的检测信息，在被保护业务处理单板1工作正常的情况下，实现被保护业务处理单板1与其对外接口21之间电连接(图中实线连接状态)，并在被保护业务处理单板1发生故障的情况下，实现被保护业务处理单板1的对外接口21与其备份对外接口22之间电连接(图中虚线连接状态)的倒换连接单元23；这样在被保护业务处理单板1工作正常时，倒换连接单元23可以连接被保护业务处理单板1和其对外接口21，使被保护业务处理单板1能够进行业务处理；在被保护业务处理单板1发生故障时，倒换连接单元23可以连接对外接口21和其备份对外接口22，而同时备份对外接口22通过外出线6与保护业务处理单板4的出线板5上的对外接口51连接，因此便可实现使保护业务处理单板4代替被保护业务处理单板1进行业务处理的目的，从而达到单板保护倒换的功能。
其中倒换连接单元23可以使用开关倒换矩阵实现，也可以使用继电器倒换矩阵来实现，还可以使用FPGA芯片来实现，或使用光开关矩阵及其他软硬件方式来实现。
图2中所示外出线是通过业务处理单板的出线板引出的，另外在实际应用中，外出线也可以通过业务处理单板的拉手条来引出。
本发明单板保护倒换装置其实是在被保护业务处理单板的出线板(或拉手条)上，为各个对外接口增加一排备份对外接口和倒换连接单元。如果多根外出线需要保护，每根外出线对应一个倒换连接单元，这些倒换连接单元组成倒换矩阵。如图2所示，两个虚线框内分别是保护业务处理单板1和被保护业务处理单板4对应的出线板。由图2可以看出，保护业务处理单板4及其出线板5没有任何变化，被保护业务处理单板1的出线板2上增加了备份对外接口22和倒换连接单元23，而被保护业务处理单板1没有任何变化。
请参阅图3，该图是本发明单板保护倒换装置应用到具有出线板的单板上的示意图；如图3所示，假设单板A、B分别为被保护业务处理单板和保护业务处理单板，这里对单板A的出线板a进行了改造，使其上增加了一排备份对外接口和倒换连接单元，图中出线板a上最左面一列的每个方格代表一个对外接口，最右面一列代表为每个对外接口配置的备份对外接口，每个对外接口与其备份对外接口之间通过一个倒换连接单元连接。这样在配置业务时，单板B除了配置自身的业务外，还要配置单板A所承担的所有业务，当单板A和B都正常工作时，两者都正常完成自身的业务处理功能；当单板A发生故障时，故障检测单元检测到单板A的故障，向单板A上配置的倒换连接单元发送触发信号，出线板a上的业务信号直接由配置的保护倒换单元转接到单板B上。这时单板B不再执行原来自身的任务，而是开始执行单板A的任务，从而完成了单板A的保护倒换目的。由此可以体现，本发明单板保护倒换方案的实现过程不会受背板走线的任何限制，只要求保护业务处理单板所插槽位能够完全实现被保护业务处理单板的全部功能即可。此外，只要保护业务处理单板所插槽位能够完全实现被保护业务处理单板的全部功能，对两者在背板中所插槽位的相对位置没有任何限制，即两块单板可以插在背板中的相邻槽位，也可以插在间隔较远的槽位。因此，本发明方案的实现过程不受背板走线的限制和对插接槽位没有特殊要求就保证了其实现的高度灵活性。
上述描述了本发明单板保护倒换装置在具有出线板的业务处理单板上的应用情况，下面叙述本发明单板保护倒换装置在拉手条直接出线的业务处理单板上的应用情况。
请参阅图4，该图是本发明单板保护倒换装置应用在拉手条直接出线的单板上的结构示意图；图中单板A和B是拉手条直接出线的业务处理单板，假设单板A、B分别为被保护业务处理单板和保护业务处理单板，单板A的拉手条在原来的基础上进行了改造，即为各个对外接口增加了一排备份对外接口和倒换连接单元(图中单板A的拉手条左面一列方格中的每个方格代表一个对外接口，右面一列方格中的每个方格代表一个备份对外接口，每个对外接口与其备份对外接口通过倒换连接单元连接)。这样当单板A正常工作时，单板B可以执行自身的任务；单板A发生故障时，故障检测单元检测到单板A的故障信息，向单板A拉手条上的倒换连接单元发送倒换命令，相应地倒换连接单元进行倒换连接，使得单板B开始执行预先配置的单板A承担的业务，从而完成单板B对单板A的保护功能。
利用本发明单板保护倒换装置还可以实现不同业务处理单板之间的相互保护功能，请参阅图5，该图是利用本发明单板保护倒换装置实现不同业务处理单板相互保护的结构示意图；图中按照本发明单板保护倒换装置对单板A和B的出线板分别进行了相似的改造，对每个业务处理单板进行业务配置时，每个业务处理单板分别配置对方单板承担的业务，这样当其中任意一个单板发生故障时，另一个单板就可以对其进行保护。例如当业务处理单板A发生故障时，其出线板A上的倒换连接单元倒换连接到虚线位置，实现出线板A上对外接口和备份对外接口的电连接，同时业务处理单板B的出线板B上的倒换连接单元倒换连接到其虚线位置，这样就可以通过两个备份对外接口之间的外出线实现业务处理单板B对业务处理单板A进行保护的目的。业务处理单板A对业务处理单板B进行保护的原理相似，这里不再赘述。
上述实施例介绍了利用本发明单板保护倒换装置实现1∶1保护倒换的情况，即保护业务处理单板和被保护业务处理单板之间配置的比例为1∶1。利用本发明单板保护倒换装置还可以实现1∶N保护倒换，即保护业务处理单板和被保护业务处理单板之间配置的比例为1∶N，其中N为大于等于2的自然数。
请参阅图6，该图是利用本发明单板保护倒换装置实现1∶N保护倒换的结构示意图；图中被保护业务处理单板A和B的出线板A和B上的备份对外接口连接的外出线都连接到同一个保护业务处理单板C的出线板C上的对外接口。即在1∶N保护倒换方式中，保护业务处理单板的对外接口需要将所有被保护业务处理单板的外出线接入，以便可以对N块被保护业务处理单板都进行保护。进行业务配置时，保护业务处理单板C除了要配置自身要承担的业务外，还要配置所有需要保护的业务处理单板的业务，这样当单板A和B都正常工作时，单板C执行自身的任务；当单板A或B中有一个单板发生故障，故障检测单元向发生故障的单板的倒换连接单元发出倒换命令，发生故障的单板的倒换连接单元发生倒换连接，使单板C替换发生故障的单板执行任务；单板C接到倒换命令后，不再执行自身的任务，开始执行被保护业务处理单板的业务处理任务，这样就实现了1∶N保护倒换功能。当然，在1∶N保护倒换方式下，当多块被保护业务处理单板同时发生故障时，保护业务处理单板只能对优先级最高的一块单板进行保护。
请参阅图7，该图是本发明单板保护倒换装置在不同业务处理单板之间实现1∶N保护倒换方案的示意图；假设单板A和单板B是需要保护的保护业务处理单板，单板C是用于对单板A和B提供保护的保护业务处理单板，可见被保护业务处理单板A和B的外出线都连接在保护业务处理单板C上，从而实现由单板C对单板A和B同时保护的目的。
综上，利用本发明单板保护倒换装置无论实现1∶1保护倒换方式，还是实现1∶N保护倒换方式，保护业务处理单板和被保护业务处理单板在背板上所插槽位位置可以是相邻的，也可以是非相邻的，因此保护业务处理单板在子架中所插位置可以根据系统配置进行灵活的选择。同时为了实现保护功能，被保护业务处理单板和保护业务处理单板之间的连线，可以与单板的外出线相同，也可以根据实际情况进行灵活选择外出线的类型、走线方式等，只要能够实现将信号由被保护业务处理单板正常接入保护业务处理单即可。
其中，上述业务处理单板可以但不限于是通信设备中的以太网业务处理单板、线路单板或支路单板。
对于本发明单板保护倒换装置应用在控制单板或其他类型单板上的实施情况与该方案应用在业务处理单板上的情况相似，这里不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种单板保护倒换装置，其特征在于，所述装置用于对带有外出线的单板进行保护，包括用于在被保护单板发生故障时，替换被保护单板工作的保护单板；为被保护单板的对外接口配置的备份对外接口；用于连接所述备份对外接口与保护单板的对外接口的外出线；用于检测被保护单板工作状态的故障检测单元；及用于根据故障检测单元的检测信息，在所述被保护单板工作正常时，实现被保护单板与其对外接口之间连接，并在被保护单板发生故障时，实现被保护单板的对外接口与其备份对外接口之间连接的倒换连接单元。
2.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述保护单板配置的业务与所述被保护单板配置的业务相同。
3.根据权利要求2所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述保护单板在被保护单板工作正常时处于空闲状态。
4.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述保护单板配置被保护单板的业务，还配置自身执行的业务。
5.根据权利要求4所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述保护单板在被保护单板工作正常时执行自身的业务。
6.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述外出线为光纤、同轴电缆或双绞线。
7.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述倒换连接单元为开关倒换矩阵或继电器倒换矩阵。
8.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述对外接口设置在单板的出线板上，或设置在单板的拉手条上。
9.根据权利要求1所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述保护单板和被保护单板的配置比例为1∶1或1∶N，所述N为大于等于2的自然数。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、8或9所述的单板保护倒换装置，其特征在于，所述单板为以太网业务处理单板、线路单板或支路单板。
全文摘要
本发明提供了一种单板保护倒换装置，所述装置用于对带有外出线的单板进行保护，包括用于在被保护单板发生故障时，替换被保护单板工作的保护单板；为被保护单板的对外接口配置的备份对外接口；用于连接所述备份对外接口与保护单板的对外接口的外出线；用于检测被保护单板工作状态的故障检测单元；及用于根据故障检测单元的检测信息，在所述被保护单板工作正常时，实现被保护单板与其对外接口之间连接，并在被保护单板发生故障时，实现被保护单板的对外接口与其备份对外接口之间连接的倒换连接单元。本发明可以对带有外出线的单板进行保护，以使单板保护的实现过程不受背板走线的限制。
文档编号H04B1/74GK1777056SQ20041009108
公开日2006年5月24日 申请日期2004年11月16日 优先权日2004年11月16日
发明者吴兴, 翟爱亭, 穆小宝, 陈金助, 郭家元 申请人:华为技术有限公司