專利名稱：通信系統中提供結構活動交換控制的系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在通信系統中，尤其在選路交換平臺中提供結構(fabric)冗余和活動交換控制的系統。
背景技術：
許多通信交換機和路由器系統體系結構提供冗余通信能力?？稍趦煞N層面上提供路由器系統中的冗余。第一層面為通信交換機提供單個格架(shelf)內的冗余。其中，兩個或多個模塊為同一格架上的另一通信模塊提供冗余通信能力。第二種冗余提供超出交換矩陣(SMX)卡的結構冗余，并且包括安裝在輸入/輸出(I/O)格架上的結構接口卡(FIC)、高速格架間鏈路(HISL)、電纜連接I/O格架和安裝在交換格架中的交換接入卡(SAC)。
現在技術表現出某些固有局限性。例如，在某些現有技術中，為了實現結構之間的活動轉換，冗余結構互連并且相互依賴。冗余結構之間的這種相互依賴可能存在問題，取決于起動結構之間的活動轉換的故障的類型。此外，在現有設計中，執(zhí)行冗余結構之間的活動轉換所花的時間可能需要幾秒或者更多，這不符合某些交換應用的行業(yè)標準。
例如，對于用于電信應用的路由交換平臺來說，當前的Bellcore標準GR-1110-CORE要求當在任意交換結構中檢測到首次故障時，必須在60毫秒內完成活動轉換。許多現有設計不滿足這一關于首次故障時活動轉換的Bellcore標準。
因此，需要一種改進系統，所述改進系統提供結構冗余并且執(zhí)行克服現有技術中的局限性，并且滿足或超過諸如Bellcore標準GR-1110-CORE之類行業(yè)標準的結構活動轉換。

發(fā)明內容
為了克服現有技術中的局限性，本發(fā)明提供控制平面上的活動轉換控制功能，所述控制平面上的活動轉換控制功能與數據平面上的數據交換功能無關。根據本發(fā)明的控制平面和數據平面的分離提供堅固的分布式體系結構，它既能夠在數據平面內又能在控制平面內提供冗余。此外，和現有的以軟件為中心的實現相比，獨立且相互無關的控制平面和以硬件為中心的交換實現方案顯著提高了結構活動轉換時間。
因此，在第一方面，本發(fā)明提供一種用于控制通信交換平臺中結構轉換的系統，所述通信交換平臺具有用于處理數據的數據平面，所述數據平面包括具有入口和出口，并建立第一數據通路的現用結構，具有入口和出口，并建立第二數據通路的冗余結構，和相對于系統輸出選擇所述結構之一的結構交換機，所述系統包括監(jiān)視所述數據處理的控制平面，包括(i)操作上相連，以便監(jiān)視數據平面中的所述現用結構和冗余結構中元件的狀態(tài)的若干監(jiān)視器；和(ii)適合于確定在所述現用結構中是否發(fā)生所述故障，并且如果是，則產生指令所述結構交換機轉換到所述冗余結構的結構活動交換信號的第一結構活動交換電路，從而，控制平面從數據平面接收數據平面結構狀態(tài)輸入，并通過所述結構交換機實現控制，但是在其他方面與所述數據平面無關地獨立工作。
在一個實施例中，系統還可包括冗余結構活動交換電路，在所述第一結構活動交換電路出故障的情況下，冗余結構活動交換電路適于確定所述故障是否發(fā)生于數據平面中的所述現用結構中，如果是，則產生指向所述結構交換機的結構活動交換信號，從而通過所述結構交換機提供冗余控制。
在另一實施例中，系統還可包括操作上相連的若干冗余監(jiān)視器，以便針對故障監(jiān)視所述第一結構和所述冗余結構的狀態(tài)，從而在控制平面中形成關于所述第一和所述冗余結構的狀態(tài)的冗余報告通道。
在另一實施例中，若干監(jiān)視器和冗佘監(jiān)視器包括每個格架一對格架控制器，每對格架控制器的每個監(jiān)視器和每個冗余監(jiān)視器通過相應的控制服務鏈路分別與第一格架間I/O接口卡和第二格架間I/O接口卡相連，從而，越過格架向冗余I/O接口提供格架狀態(tài)信息。
在另一實施例中，系統還可包括第一和第二格架間管理卡，各個所述第一和第二格架間管理卡與各個所述第一和第二格架間I/O接口卡交叉連接，從而在所述格架控制器對和所述格架間管理卡之間提供多個冗余通道。
在另一實施例中，系統還可包括第一和第二結構活動交換控制卡，各個所述第一和第二結構活動交換控制卡與各個所述第一和第二格架間管理卡交叉連接，從而在所述格架控制器對和所述結構活動交換控制卡之間提供多個冗余通道。
在另一實施例中，系統還可包括適合于產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的結構越權(override)輸入，從而可越過結構活動交換電路進行的結構選擇。
在其它方面，提供了上述各個方面的各種組合和子集。


根據本發(fā)明的下述具體實施例的說明及附圖，本發(fā)明的前述及其它方面將變得更加顯而易見，本發(fā)明的具體實施例和附圖只是舉例說明本發(fā)明的原理。附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件(其中單獨的元件具有唯一的字母下標)圖1是利用路由交換平臺的通信網絡的方框圖，所述路由交換平臺結合體現本發(fā)明的結構活動交換系統；圖2A是圖1的路由交換平臺的某些組件的方框圖；圖2B是圖2A的路由交換平臺的某些組件和連接的方框圖；圖2C是圖2A和2B的路由交換平臺的組件之間的通信流的方框圖；圖3是表示根據一個實施例，結合到圖2A-2C的路由交換平臺中的結構活動交換系統和電路的體系結構的方框圖；圖4是表示根據一個實施例，圖2A-2C的路由交換平臺中跨越結構的結構狀態(tài)流的方框圖；圖5是表示圖2A-2C的路由交換平臺中，跨越結構的結構狀態(tài)流中幀去抖動計數的集合的流程圖；圖6是表示根據一個實施例，譯解由圖3的結構活動交換系統接收的信號的解碼器邏輯電路的示意電路圖；圖7是表示根據圖3的實施例的結構活動交換電路的屏蔽確定過程的流程圖；圖8是表示根據一個實施例的圖7中所示屏蔽確定過程的屏幕邏輯電路的示意電路圖；圖9是表示根據圖3中所示的體系結構，從結構活動確定系統和電路傳送數據的硬件電路的示意方框圖；圖10是表示根據圖3的實施例，在結構活動確定系統和電路中使用的系統同步裝置和控制卡現場可編程門陣列的方框圖；圖11是根據圖3的實施例，在結構活動確定系統和電路中使用的格架間連接串行廣播(ICSB)鏈路數據傳輸的計時圖；圖12A是表示根據圖3的實施例的結構活動交換電路的細節(jié)的方框圖；圖12B是根據圖12A的實施例的結構活動交換硬件的展開視圖；圖12C是對應于圖12A和12B的結構活動交換硬件的狀態(tài)圖；圖13是表示根據圖3的實施例，在結構活動交換電路中從控制卡到結構接口卡(FIC)的信號的方框圖；圖14是表示根據圖3的實施例，在結構活動確定電路中使用的格架間連接(ICON)現場可編程門陣列(FPGA)現用結構流的方框圖。
具體實施例方式
下述說明及其中描述的實施例只是對本發(fā)明原理的具體實施例的舉例說明。這些例子用于說明本發(fā)明的原理，而不是對本發(fā)明原理的限制。下述說明中，在整個說明書及附圖中，利用相同的相應參考數字標記相同的部分。
說明中使用的術語的定義如表A中所述。商標被具體說明。
表A


1.0系統的基本特征在一個實施例中，體現本發(fā)明的結構活動交換系統和方法可包括可在路由交換平臺上出現的兩種轉換中的一種。當現用數據通路和冗余數據通路正在工作，而不存在任何新錯誤，并在數據通路或結構之一中首先檢測到錯誤時，可進行第一種轉換。如果錯誤發(fā)生在現用結構中，則由結構活動交換系統進行轉換。如上所述，必須在某些行業(yè)標準，例如前面提及的Bellcore標準GR-1110-CORE內完成結構活動交換。如同下面將更詳細說明的那樣，在本發(fā)明的一個實施例中，以硬件電路的形式實現結構活動交換系統，以便獲得將超過Bellcore標準所要求的快速交換時間。
在檢測到第一種故障之后，并且在清除先前的所有故障之前又檢測到并發(fā)故障的情況下，可進行第二種轉換。在一個以上的結構上發(fā)生多個故障的情況下，為了確定是否應進行活動交換，必須確定哪個結構更正常。
2.0網絡結構下面是結合體現本發(fā)明的結構活動交換系統的路由交換平臺可工作于其中的網絡結構的一個例子。
參見圖1，圖中表示了通信網絡100。網絡100允許裝置102A、102B和102C通過網絡云106與裝置104A和104B通信。在網絡云106的邊緣，路由交換機108是裝置102A、102B和102C相對于網絡云106的連接點。在網絡云106中，若干交換機110A、110B和110C相連，構成網絡云106的通信主干。而來自網絡云106的連接與裝置104A和104B連接。
如上所述，路由交換機108包含根據本發(fā)明實施例的冗余結構活動交換系統。要認識到諸如“路由交換機”、“路由交換平臺”、“通信交換機”、“通信裝置”、“交換機”之類的術語和本領域已知的其它術語可互換地用于描述路由交換機108。此外，雖然這里描述的結構活動交換系統和方法適于和交換平臺108結合在一起，不過要認識到該系統和方法事實上也適合于任意交換系統，包括交換機110A、110B和110C。
現在參見圖2A和2B，在一個實施例中，路由交換機108被表示成通過其相同的交換結構，既可處理異步傳輸模式(ATM)信元，又可處理網間協議(IP)通信的多協議路由交換平臺。在一個例證實施例中，路由交換機108簡單地通過把額外的格架插入交換機中，允許以14.4Gbps的增量把交換結構容量從50Gbps放大到448Gbps。
在一個實施例中，路由交換機108是能夠實現單格架技術的高度重復使用的多格架交換系統。如圖2A和2B中所示，路由交換機108包括兩個交換格架(SS)200X和200Y，控制集合體(CC)202和外圍格架(PS)204A…204N(本例證實施例中假定總共15個外圍格架，包括一個控制格架)，并且路由交換機108中的各種格架和組件通過數據庫鏈路206、208相互通信。交換格架200X和200Y為路由交換機108提供數據信元交換容量。外圍格架204A…204N為路由交換機108提供I/O，允許諸如用戶前提(customer premise)裝置(CPE)102A、102B和102C之類的裝置和路由交換機108相連(圖1)。在一個實施例中，控制集合體202是具有控制卡的獨立格架，所述控制卡為路由交換機108提供中央管理。
在一個實施例中，通信鏈路206、208使交換格架200、外圍格架204和控制集合體202能夠相互傳送數據和狀態(tài)信息。高速格架間鏈路(HISL)206和控制服務鏈路(CSL)208使外圍格架204A上的控制集合體202與交換格架200X和200Y相連。HISL 206還使交換格架200和外圍格架204鏈接。CSL 208使控制集合體202和其它外圍格架204B…204N鏈接。終端210與路由交換機108相連，并且運行控制軟件，在一個實施例中，控制軟件允許操作者修改并控制路由交換機108的工作。
在一個實施例中，各個交換格架200X和200Y包含一個交換結構核心214和最多達32個交換接入卡(SAC)212。每個SAC212提供14.4Gbps的進出核心214的數據信元通過量。外圍格架204上的各個FIC218通過SAC212與其余的結構通信。
在一個實施例中，存在兩種外圍格架204第一種是表示為外圍格架204A的高速外圍格架(HSPS)。HSPS204A包含高速行處理(HSLP)卡220A、I/O卡222A、高速結構接口卡(HFIC)218A和兩個冗余高速格架控制器(HSC)卡224。
第二種是表示為格架204B的常規(guī)的外圍格架(PS)。PS 204B包含行處理卡(LPC)220B、I/O卡222B和結構接口卡(FIC)218B。結構接口卡可被配置成雙結構接口卡(DFIC)或者四結構接口卡(QFIC)。
控制集合體202可包括主控制卡、格架間連接(ICON)管理卡、ICON-I/O卡、控制互連卡(CIC)和用于報警的設施接入卡(FAC)。ICON-I/O卡使控制格架和路由交換平臺108中的其它格架相連。
圖2C圖解說明路由交換機108中冗余結構的一個實施例的各個方面。對于圖2C來說，附圖標記使用下述約定。存在兩個結構X和Y。因此，與結構X相關的所有元件具有與之相關的下標X。類似地與結構Y相關的所有元件具有與之相關的下標Y。對于每個結構來說，存在一個進入通路和一個外出通路。與進入通路相關的所有元件還具有與之相關的(I)下標。與外出通路相關的所有元件具有與之相關的(E)下標。
冗余交換格架200X和200Y從與路由交換機108的進入端口相連的裝置接收數據通信，并且處理通過它們相應結構的通信，隨后沿外出方向把通信轉發(fā)給正確的外出端口?？稍诮粨Q格架200X上發(fā)送的任意通信也可由交換格架200Y處理。
對于各個交換格架200的各個核心214來說，可存在6個交換矩陣(SMX)卡226。該組6個SMX卡226構成一個交換格架200的交換通路結構的無阻塞32×32HISL核心。通過6個SMX卡226發(fā)生進出所有SAC卡212的信元交換。在該實施例中，必須存在并配置所有6個SMX卡226，以便為一個交換格架200提供可操作的交換核心。
另外，每個交換核心214具有通過確定、分配和處理由SS 200的交換結構處理的數據通信的判優(yōu)的多重優(yōu)先權，為SS 200提供通信交換的集中判優(yōu)的交換調度卡(SCH0228。因此，優(yōu)選權的使用允許路由交換機108提供多級用戶確定的服務質量。為了構成操作交換核心，必須存在并配置SCH 228。
在一個實施例中，交換格架200具有交換格架控制器(SSC)卡230，交換格架控制器(SSC)卡230提供負責配置、監(jiān)視和維護SS 200內所有元件的集中裝置。SSC 230控制SAC 212、SMX 226、SCH 228和路由交換機108的報警面板(未示出)和風扇控制模塊(未示出)。它還向SS 200內的所有交換裝置提供時鐘信號產生和時鐘信號分配。由于其集中式位置的緣故，SSC 230被認為是交換結構的一部分。從而，SSC 230中的任意故障會觸發(fā)結構活動交換(下面詳述)。SSC 230通過內部控制服務鏈路(CSL)208與控制卡202通信。
仍然參考圖2C，路由交換機108按照下述方式處理冗余數據通路交換入口外圍格架204(I)在行處理卡(LPC)226(I)接收來自于裝置102的入口數據通信。LPC 226(I)把同一通信轉發(fā)給結構接口卡218X(I)和218Y(I)。FIC 218X(I)與結構X和格架200X相關。FIC 218Y(I)與結構Y和格架200Y相關。因此，外圍格架204(I)基本同時向結構X和結構Y提供通信。將認識到在外圍格架204(I)中可能存在某些處理和裝置交換延遲，妨礙完全同時地向結構X和Y傳送通信。
從FIC 218X(I)，通信通過HISL 206X(I)被發(fā)送給格架200X；從FIC 218Y(I)，冗余通信通過HISL 206Y(I)被發(fā)送給格架200Y。在格架200X中，入口SAC 212X(I)接收通信并將其轉發(fā)給核心214X。SSC 230X提供交換格架X的所有元件的時鐘和處理器控制。一旦通信通過核心214X被發(fā)送，則通信沿著出口方向被發(fā)送給出口SAC212X(E)。恰當的SAC 212X(E)在HISL 206X(E)上把通信轉發(fā)給出口外圍格架204(E)。
在出口處，外圍格架204(E)、FIC 218X(E)接收通信，并將其轉發(fā)給LPC 226E。LPC 226E隨后把通信發(fā)送出路由交換機108。將認識到對于通過HISL 206Y(I)從入口FIC 218Y(I)接收的通信來說，在格架200Y中進行相似的通信處理。
注意出口外圍格架204(E)，在LPC 226(E)從結構X和Y接收兩條通信流。對于本例來說，假定結構X是現用結構，結構Y是冗余結構。因此，LPC 226(E)根據兩個結構的狀態(tài)的分析，簡單地選擇從哪個結構接收通信。因此，在檢測到現用結構X的故障的情況下，路由交換機108可快速轉換到冗余結構Y，同時使一開始已由現用結構X處理的數據通信的損失降至最小。其原因是已幾乎同時地通過冗余通信Y發(fā)送相同的通信。
除了上述冗余數據通路結構之外，該實施例還利用冗余控制信令系統。體現執(zhí)行結構轉換的發(fā)明的結構活動交換系統的詳細說明如下。
3.0結構活動交換系統和方法的細節(jié)現在參見圖3，圖中表示的并由附圖標記300代表的是優(yōu)選實施例的結構活動交換系統體系結構。在優(yōu)選實施例中，結構活動交換體系結構300提供獨立的，并且與數據平面內的數據交換功能無關的控制平面中的控制功能。
更具體地說，結構活動交換體系結構300包括具有若干接口的結構活動交換電路302，所述若干接口包括控制集合體接口304、交換格架接口306、I/O格架接口308和相對于系統接口310的輸出端。雖然體系結構300把各個接口304、306、308、310表示成單一部件，不過要認識到各個接口304、306、308、310可包括可能來自多個格架和系統的若干接口。
相對于控制集合體接口304的輸入端包括結構越權(override)控制輸入端312和結構選擇控制輸入端314。結構越權控制輸入端312和結構選擇控制輸入端314與前面描述的控制集合體202(圖2A)相關，并且如下進一步所述，為交換機108提供手動軟件越權控制。
相對于交換格架接口306的輸入端包括交換格架X結構狀態(tài)輸入端316和交換格架Y結構狀態(tài)輸入端318。這些交換格架結構狀態(tài)輸入端316、318提供交換格架中各個現用結構和冗余結構的當前狀態(tài)。下面詳細說明這些輸入端316、318的處理。
對于與數據平面中的數據通信相關的控制信息來說，若干外圍格架(PS)204A…204N可與I/O格架接口308相連，為來自各個相應外圍格架204…204N的結構狀態(tài)信息提供通道。如前所述(圖2A)，外圍格架204為交換機108提供I/O，允許諸如用戶前提裝置(CPE)102A、102B和102C(圖1)之類的裝置與路由交換機108相連。
最后，表示了系統310的輸出接口。系統的輸出端通向路由交換平臺108中適合于接收從結構活動交換電路302傳來的結構活動交換信號的各種組件。如同下面參考圖12A-12C詳細說明的那樣，來自于結構活動交換電路302的系統310的輸出是對結構活動交換電路302的各種輸入進行處理得到的結果。
在圖3中所示的體系結構300中，結構活動交換電路302能夠實現從系統(即路由交換平臺108)到系統的輸出端310的各種輸入端304、306、308之間的狀態(tài)和控制信息的傳遞。特別地，結構越權控制輸入端312和結構選擇控制輸入端314與來自外圍格架204A…204N的結構狀態(tài)無關。如下詳細所述，結構控制輸入端312、314簡化了結構活動交換電路302的手動軟件越權。
在優(yōu)選實施例中，結構活動交換電路302可物理分布在多個格架內和一個格架內的多個組件間。在這樣的分布式體系結構中，為了實現足夠快的轉換，結構活動交換電路302的各個部分之間的任意鏈路應滿足下述一般標準1)鏈路應以最小并且可預測的延遲傳送控制/狀態(tài)數據。
2)一旦鏈路工作中，則硬件(即電路)應能夠在無軟件干預的情況下插入和取回控制/狀態(tài)數據。
3)當任意鏈路出故障時，硬件應能夠檢測到。
4)硬件應能夠檢測并處理受到損壞的控制/狀態(tài)數據。
在優(yōu)選實施例中，外圍格架和交換格架利用上述類型的鏈路向控制格架報告它們的格架狀態(tài)信息。各個I/O格架通過I/O格架接口308向交換電路302報告其X和Y結構接口狀態(tài)，各個交換格架(X或Y)通過交換格架接口306向交換電路302報告組合的核心和結構接口狀態(tài)。
在該實施例中，提供了供該實施例用于檢測并報告數據通路通信中的錯誤的機制。因此，該實施例開始于在現用數據通路和冗余數據通路之一上已出現第一錯誤的報告。隨后該實施例必須確定其中發(fā)生錯誤的結構的身份，即現用結構或冗余結構。該實施例利用與交換機的控制平面相關的各個相應故障點的監(jiān)視系統來識別其上發(fā)生所報告錯誤的結構。但是，還必須確保監(jiān)視系統的結果不會引入錯誤的信息。例如，如果控制結構誤報錯誤源，則這會導致錯誤的結構轉換，以及關于現用和冗余結構的準確狀態(tài)信息的遺失。
雖然能夠在錯誤報告中提供關于結構身份和錯誤位置的信息，不過最好在控制平面中以硬件為中心的執(zhí)行過程中確定結構身份和錯誤位置，以滿足Bellcore標準DR-1110-CORE。
為此，在控制平面上，該實施例具有若干與由該實施例監(jiān)視的各個潛在故障點相關的監(jiān)視元件。就其總體來說，監(jiān)視元件提供交換機的端口配置的檢查。因此不同的交換機可具有它們配置的不同映象。
仍然參見圖3，如果與I/O格架接口308相連的I/O格架和與控制集合體接口304相連的控制格架之間的鏈路發(fā)生故障，則電路302必須在宣布(即假定)來自該I/O格架的結構接口狀態(tài)良好之前，識別該錯誤。這可防止由于相對于I/O格架的連接性的遺失而導致的不必要的活動交換，并且允許結構活動交換電路302繼續(xù)正常工作。但是，如果與交換格架接口306相連的交換格架和與控制集合體接口304相連的控制格架之間的鏈路發(fā)生故障，則結構活動交換電路302將宣布結構狀態(tài)不正確。相對于任意交換結構的連接性的遺失被看作是起因于該結構的狀態(tài)未知而引起的故障。
電路302從與I/O格架接口308接收該格架上的任意結構接口卡(FIC)是否具有可報告的問題的指示。從而，一個I/O格架可具有Y結構FIC卡上的一個故障，另一I/O格架可具有其所有X結構FIC上的故障。這種情況下，電路302將把這些看作是多個故障，即每個X結構和Y結構上一個故障。單個結構上的多個故障被計數為一個故障。例如，X結構上的多個故障被計數為一個X故障，Y結構上的多個故障被計數為一個Y故障。
在本實施例中，在正常的工作條件(即無結構故障)下，軟件具有選擇要啟用的結構的能力。但是，在第一故障情況下，結構活動交換電路302中的硬件決策程序將根據它自己的邏輯選擇無故障的結構，而不考慮軟件選擇的結構。如果系統正常工作，在后續(xù)故障的情況下，再次由與控制集合體接口304相連的軟件越權確定結構選擇。這些工作特征目的是滿足前述Bellcore標準，所述Bellcore標準要求在60毫秒內完成關于第一故障的活動轉換。
雖然結構活動交換電路302被設計成只對故障的首次出現起反應，但是要明白也能夠設計備選的工作特性。例如，當在結構活動交換電路302剛自其轉換的同一卡上接著發(fā)生另一故障，則修改后的結構活動交換電路302可確定不必執(zhí)行下步的活動轉換。但是在本實施例中，當發(fā)生第二或者接著發(fā)生另一故障時，由軟件作出決定。
3.1結構活動交換電路的簡述現在給出結構活動交換電路302的概述。隨后詳細說明根據本發(fā)明的結構活動交換過程和機制。
簡而言之，在結構中檢測到的第一故障會導致結構活動交換電路302檢查不存在任何故障的結構目前是否現用。結構活動交換電路302可以使用交換機的為各個錯誤監(jiān)視點配置的監(jiān)視系統。在正常操作中，結構活動確定電路從與I/O格架接口308相連的I/O格架，以及從與交換格架接口306相連的交換格架接收結構狀態(tài)信息。在I/O格架，任意結構接口卡的狀態(tài)被寫入FPGA中的一個寄存器中。在交換格架，格架狀態(tài)也被寫入FPGA中的一個寄存器中。結構的狀態(tài)可被編碼，以便從FPGA傳送給結構活動確定電路302(例如以1個狀態(tài)位+1個奇偶校驗位，奇數奇偶校驗的形式)。在操作上，編碼后的狀態(tài)值可通過ST-型總線從FPGS中的時隙分配器傳送給EI收發(fā)器。結構活動交換電路內的解碼器接收編碼狀態(tài)值，并且譯解編碼狀態(tài)值以便進行處理。
當處理從I/O格架和交換格架接收的狀態(tài)信號時，如果確定檢測到的第一故障在目前現用結構上，結構活動交換電路302就進行結構活動交換。在第一故障檢測和無故障結構的選擇之后，結構活動交換電路302自動進入軟件越權模式。這種越權模式允許軟件繞過結構活動交換電路302進行的硬件決策程序，并且起動基于軟件結構選擇的結構活動轉換。當清除了所有結構故障時，控制集合體將把控制返回給結構活動交換電路302，從而當發(fā)生首次故障時，它能夠再次執(zhí)行結構活動轉換。
下面的表B描述從所有連接的外圍I/O格架和交換格架接收的狀態(tài)信息的不同情況。注意“X結構狀態(tài)”和“Y結構狀態(tài)”是表示由I/O格架和交換格架報告的X和Y結構狀態(tài)的類屬術語。
表B

一旦結構活動交換電路302選擇了結構，則從結構活動交換電路302中的控制集合體把選擇決定傳送給I/O和交換格架。這些I/O格架和交換格架隨后在無軟件干預的情況下，把結構選擇傳送給恰當的外圍卡。有利的是，和類似的以軟件為中心的執(zhí)行過程相比，硬件電路中結構分析和轉換的實現極大地提高了結構轉換時間。當發(fā)生首次故障時，這允許在如上所述的Bellcore標準的60毫秒內執(zhí)行并完成活動交換。
3.2多格架系統軟件如上所述，結構活動交換體系結構300(圖3)提供與數據平面中數據通路或結構的布局和分布無關的獨立控制平面。有利的是，通過提供與數據通路無關，并且降低增加或更新組件的復雜性的獨立控制平面，能夠實現更靈活的數據通路布局。這是因為數據通路或結構的布局不會直接影響控制平面的布局。從而，例如，結構活動交換體系結構300可容易地容納多格架系統硬件，在所述多格架系統硬件中，在多個格架內分布包含冗余數據通路或結構的鏈接組件或卡。格架甚至可間隔較大的距離(例如70米)，以便提供更好的現場冗余保護。此外，通過提供獨立的控制平面，各個數據通路能夠完全與其它各個數據通路無關。在優(yōu)選實施例中，數據通路或結構是獨立的，并且的確不必相互了解。
下面參考圖4說明單獨并且獨立的控制平面的細節(jié)，以及結構活動交換電路302的分布式體系結構。
圖4中，由附圖標記400表示的方框圖表示各個外圍裝置是如何與控制格架412相連的。如圖所示，各個外圍格架(PS)402具有一對冗余格架控制器402A和402B，每個冗余格架控制器402A和402B利用CSL410A、410B使外圍格架402和一對冗余ICON I/O接口卡414A、414B相連。類似地，每個高速外圍格架(HSPS)404具有一對冗余格架控制器404A和404B，所述每個冗余格架控制器404A和404B同樣利用CSL 410A、410B使HSPS 404和一對ICON I/O接口卡414A、414相連。CSL 410A、410B滿足上面在3.0節(jié)中略述的鏈路要求。從而，對于外圍格架來說，存在格架控制器冗余及ICON I/O接口卡冗余。
仍然參見圖4，交換格架Y 406具有使交換格架Y 406分別和一對冗余ICON I/O接口414A、414B相連的格架控制器407。另外，交換格架X 408具有使交換格架X 408分別和一對冗余ICON I/O接口卡414A、414B相連的格架控制器409。由于交換格架X 407和交換格架Y 408分別向另一方提供冗余，因此交換格架Y 406和交換格架X408均具有單一的格架控制器407、409。但是，對于更多的冗余來說，要明白各個交換格架X 407和交換格架Y 408可具有若干格架控制器407、409。圖4中所示的連接例子舉例說明在容納多種不同類型的外圍裝置和冗余連接方面，該體系結構中的靈活性。但是，要明白圖4中所示的例子不是限定性的?？赡艽嬖诙喾N備選設計。
仍然參見圖4，每個ICON I/O接口卡414A和414B分別和第一及第二ICON管理卡416A和416B相連。此外，各個ICON I/O接口卡414A和414B還可分別和各個ICON管理卡416B和416B交叉鏈接，從而各個ICON I/O接口卡414A和414B具有到達各個ICON管理卡416A和416B的通道。
各個ICON管理卡416A和416B再分別和冗余控制卡418A和418B相連。同樣，各個ICON管理卡416A和416B也可分別和控制卡418B和418A交叉鏈接，從而各個ICON管理卡416A和416B具有到達控制卡418A、418B的兩條通道。從而，將認識到借助各個外圍組件和控制卡418A、418B之一之間的多條通道，控制平面自身具有設置于其中的冗余。
總之，在兩個獨立的平面上存在冗余(1)結構X和結構Y之間的數據平面內的冗余，和(2)控制集合體“A”和控制集合體“B”之間的控制平面內的冗余。由于控制集合體“A”和控制集合體“B”接收相同的狀態(tài)信息，并且另外具有根據內部交換邏輯選擇結構的完全能力，因此控制集合體“A”和控制集合體“B”均可執(zhí)行結構X和結構Y之間的結構活動交換。
雖然表示并描述了具有冗余的控制平面，不過要認識到也能夠具有不具備冗余的控制平面。前面參考表示單個控制集合體202的圖2提供了這樣的一個例子。
3.3結構狀態(tài)流下面表示并說明來自外圍格架和交換格架的結構狀態(tài)信息的流動細節(jié)。如前所述，實施例為配置的交換機提供控制狀態(tài)信息，以便識別并跟蹤報告數據錯誤的地方。參見圖5，由附圖標記500表示的流程圖表示了如前關于圖4說明的ICON卡414A、414B內的結構狀態(tài)流。如圖5中所示，來自ICON卡上的端接口的信號表示在方框502X和502Y中。來自端接口的信號分別在方框504X和504Y接收和解碼(如果被編碼的話)。解碼信號分別在方框506X和506Y被去抖動(debounce)，以便丟棄偽信號。該去抖動步驟與通過控制信號線510A和510B傳送的狀態(tài)信息相關，并不和在數據平面內單獨發(fā)生的去抖動相關。
仍然參見圖5，在各個去抖動方框506X、506X(F)、506Y、506Y(F)應用屏蔽512。下面進一步提供在電路中體現的屏蔽512的細節(jié)。起源于方框506X、506X(F)和506Y、506Y(F)的去抖動信號分別在方框508X和508Y聚集。在所有情況下，聚集步驟包括對結構狀態(tài)信號的邏輯或操作。如果一個輸入狀態(tài)指出FAIL，則聚合輸出為FAIL。來自方框508X和508Y的總值隨后作為X輸出510X和Y輸出510Y被提供給控制卡。
仍然參見圖5，在方框502X(F)和502Y(F)表示來自結構接口的信號。來自結構接口方框502X(F)和502Y(F)的信號分別在方框504X(F)和504Y(F)被接收和解碼。解碼信號隨后分別在方框506X(F)和506Y(F)去抖動，以便過濾偽信號。去抖動方框506X(F)和506Y(F)的輸出作為輸入分別被提供給X輸出方框510X和Y輸出方框510Y。由于作出關于交換格架狀態(tài)的任何決定需要有關冗余伙伴ICON的冗余交換格架信息，因此在關于ICON的聚合中不包括來自交換格架502X(F)和502Y(F)的狀態(tài)信號。這將在控制卡上的硬件中發(fā)生。
各個輸出方框510X和510Y向前面在圖4中表示的各個控制集合體X和控制集合體B提供狀態(tài)信息。
3.4解碼器邏輯電路現在參考圖6表示并說明解碼器504X、504X(F)、504Y、504Y(F)的可能硬件實施例。圖6中，表示了由附圖標記600表示的解碼器電路。在例證實施例中，用現場可編程門陣列(FPGA)實現解碼器電路600，以譯解各個結構的狀態(tài)。圖6中的解碼器電路600表示接收包含輸入位602和604的兩個輸入的XNOR門606。解碼器電路600還具有兩個輸出端，即錯誤輸出612和狀態(tài)輸出614。以來自XNOR邏輯門606的輸出的形式提供錯誤輸出612。在通過NOT函數608之后，以AND邏輯門610的輸入的形式提供位604。輸入位602作為第二輸入被提供給AND門610。來自AND門610的輸出是狀態(tài)輸出614。當發(fā)生中繼情形時，即當由于錯誤的緣故，有效數據流被終止時，解碼器電路600將檢測奇偶校驗錯誤。
3.5屏蔽邏輯現在參見圖7，圖中表示的是由附圖標記700表示的屏蔽過程的流程圖。來自各個控制服務鏈路(CSL)的輸入可被屏蔽掉，從而只處理有效信息。在操作上，根據下述內容確定輸入屏蔽1)寄存器被控制卡設置成指示端口已被配置。
2)CSL正在工作(無中繼情形)。
3)輸入來自于現用格架控制器。
在一個實施例中，屏蔽函數的三種可能狀態(tài)是INACT(待用)、TRANS(轉換)和ACT(現用)。當端口未被配置時，進入INACT狀態(tài)，端口處于中繼情形，最后狀態(tài)是ACT，并且在8幀內格架控制器變成待用，或者最后狀態(tài)是TRANS，并且格架控制器變成待用或者接收位錯誤。當格架控制器從待用轉換成現用，并且已在小于8幀內處于現用狀態(tài)，則進入TRANS狀態(tài)。這使關于對應結構狀態(tài)的去抖動輸入能夠允許并行對格架控制器活動和結構狀態(tài)輸入去抖動。如上所述，當格架控制器處于現用狀態(tài)已達8幀時，進入ACT狀態(tài)。
現在說明圖7中所示的實現這種屏蔽過程的流程圖。該屏蔽過程開始于方框802，并且進行到判定方框804。根據方框804如果該端口被配置，則屏蔽過程800進行到判定方框806。否則，過程進行到方框808。根據方框806，如果端口處于中繼情形，則過程進行到方框808。否則，過程800進行到判定方框812。如果過程進行到方框808，則屏蔽過程800把屏蔽狀態(tài)設置成INACT，并且進行到方框810，在方框810，過程把輸出設置成DISABLE并結束。如果屏蔽過程800進行到方框812，則屏蔽過程800查看SC狀態(tài)，確定它是否是INACT(待用)、BIT ERROR和ACT(現用)之一。
如果SC狀態(tài)為INACT，則屏蔽過程800進行到方框814。在判定方框814，屏蔽狀態(tài)將是INACT、TRANS和ACT之一。根據屏蔽狀態(tài)，屏蔽過程800分別進行到方框822、820和824之一。當進行到方框822時，屏蔽過程800把輸出設置成DISABLE并結束。在方框820，屏蔽過程800把屏蔽狀態(tài)設置成INACT，并且隨后進行到如上所述的方框822。在判定方框824，屏蔽過程800確定SC是否已待用8幀。如果是，則屏蔽過程800進行到如上所述的方框820。如果否，則屏蔽過程800進行到方框826，把輸出設置成ENABLE并結束。
仍然參見圖7，如果在方框812，SC狀態(tài)為BIT ERROR，則系統進行到判定方框816，在判定方框816，確定屏蔽狀態(tài)是否是ACT、INACT和TRANS之一。如果屏蔽狀態(tài)為ACT，則屏蔽過程800進行到如上所述的方框826。如果屏蔽狀態(tài)為INACT，則屏蔽過程800進行到如上所述的方框822。最后，如果屏蔽狀態(tài)為TRANS，則屏蔽過程進行到方框828，把屏蔽狀態(tài)設置成INACT，并且隨后進行到如上所述的方框822。
仍然參見圖7，如果在方框812，SC狀態(tài)為ACT，則屏蔽過程800進行到判定方框818，在判定方框818確定屏蔽狀態(tài)是否是TRANS、ACT和INACT之一。如果屏蔽狀態(tài)是TRANS，則屏蔽過程800進行到確定SC是否已現用8幀的判定方框830。在方框830，如果SC已現用8幀，則屏蔽過程800進行到把屏蔽狀態(tài)設置成ACT的方框832。隨后屏蔽過程800進行到把輸出設置成ENABLE并結束的方框834。在方框830，如果SC現用時間未達到8幀，則屏蔽過程800直接進行到如上所述的方框834。如果在方框818屏蔽狀態(tài)為ACT，則屏蔽過程800直接進行到如上所述的方框834。如果在方框818屏蔽狀態(tài)為INACT，則屏蔽過程800進行到把屏蔽狀態(tài)設置成TRANS的方框836。隨后屏蔽過程進行到如上所述的方框834。
圖8中表示了對應的屏蔽邏輯電路900。在解碼器輸入端902、904向解碼器906提供編碼格架控制器活動信號。解碼器906的一種可能實施例是圖6中所示的解碼電路600。解碼器輸出，即狀態(tài)輸出914和錯誤輸出912作為輸入被提供給去抖動模塊908。解碼器狀態(tài)輸出914也作為輸入被提供給AND邏輯門918。AND門918的第二輸入由另一AND邏輯門912提供。AND門912接收來自復位信號901的輸入和首先經過NOT函數916的中繼信號914的輸入。AND門912的輸出也作為復位輸入被提供給去抖動模塊908。AND門918的輸出作為輸入被提供給ON邏輯門920。OR邏輯門920的第二輸入由去抖動模塊908的輸出，即去抖動的格架控制器活動信號909提供。OR門920的輸出作為輸入被提供給AND邏輯門922。AND邏輯門922的第二輸入由端口配置信號928提供。AND門922的輸出作為活動屏蔽位924提供，以使結構活動交換電路302(參見圖3)的去抖動部分復位。
屏蔽部分還指示CSL活動的去抖動狀態(tài)。不考慮端口配置，指示該狀態(tài)。但是如果端口未被配置，則當發(fā)生CSL活動變化時不產生任何中斷?，F在對所有結構狀態(tài)信息編碼(例如1位+1介奇偶校驗)并且通過傳輸鏈路(例如ICSB)傳送給各個控制卡。
3.6傳輸協議一旦結構活動交換電路302已確定是否要發(fā)生活動轉換，下面是供把來自于控制卡418A、418B(圖4)的信息傳送給系統中的各個相關格架，以便執(zhí)行結構活動轉換之用的可能協議1.發(fā)射器廣播起始位，起始傳輸。
2.接收器確認起始位，并傾聽消息。
3.發(fā)射器把數據及數據的循環(huán)冗余檢驗(CRC)發(fā)送給接收器。
4.接收器開始接收數據，并且根據數據產生檢驗和。
5、當檢驗和相等時，接收器更新輸出，并使它們自己復位，等待下一傳輸。
6.發(fā)射器終止傳輸周期，并等待一段時間以便進行下一傳輸。
下面的兩個表中表示了傳輸中使用的消息格式。消息中的所有字段是big-endian并且從MSB傳送給LSB。
表C

表D

3.7傳輸硬件圖9表示可用于根據上述傳輸協議把數據傳送給系統格架的傳輸硬件1000的例子的方框圖。傳輸硬件1000由下述部件組成(i)Reg模塊1002Reg模塊1002保存來自于ICON的數據供傳輸之用。
(ii)Sreg模塊1004Sreg模塊1004把并行輸入數據轉換成串行輸出；另外它借助CRC發(fā)生器1008中的LFSR(線性反饋移位寄存器)1006產生CRC。注意當TestFault輸入1010為低電平時，LFSR 1006上的傳遞函數必須和接收器一側的LFSR 1006相同。TestFault輸入1010用于測試接收器一側的故障檢測邏輯。
(iii)慢速計數模塊1012慢速記數模塊1012產生SE(慢速啟用)，并且能夠計數到64。它允許控制FSM 1014根據計數值1016改變狀態(tài)。
(iv)控制FSM模塊1014控制FSM模塊1014通過多個信號控制ICSB的處理

(v)曼徹斯特編碼器模塊1028曼徹斯特編碼器模塊1028把二進制位(1或0)轉換成曼徹斯特二進制位(10或01)。曼徹斯特編碼由下述內容表征(a)數據和時鐘信號被組合，從而形成單一的自同步數據流，(b)每個編碼二進制位包含位于位周期中點的轉變，(c)轉變的方向確定位是“0”還是“1”，(d)前半部是真實的位值，后半部是真實位值的補數。
在一個實施例中，發(fā)射器通過鏈路發(fā)送5次相同的消息。在這五個消息的各個消息之前存在較小的停頓，在消息束之間存在較長的停頓。
3.8控制卡硬件現在，詳細說明和上面參考圖9說明的傳輸硬件兼容的接收器硬件。參見圖10，在一個實施例中，用于兩個ICON的ICSB的接收器都在控制卡上的MPFPGA中。為了避免不合適的結構交換，必須確保兩個ICON傳送的數據屬于相同的E1幀。當設定來自兩個發(fā)射器的Fresh信號(即兩個信號是當前信號)時，則控制卡FPGA可處理數據。在第五次傳輸結束時，在一定延遲之后，接收器將把Fresh信號設置成低電平。在來自ICON的下一成功傳輸中將把指示信號設置成高電平。如果沒有從ICON收到任何有效數據，則設置失敗信號。這將指出應忽略來自該鏈路的任何數據。圖10表示用于該接收器的硬件。由附圖標記1100表示的控制卡硬件包括下述部件(i)Reg模塊1102當接收器接收的數據有效時，Reg模塊1102保存來自于Sreg 1104的數據。它由SSU或控制卡FPGA設計人員實現，以使邏輯電路降至最小。
(ii)Sreg模塊1104Sreg模塊1104把串行輸入數據1106轉換成并行輸出1108。這產生CheckOK 1110，指出接收的數據的正確性。在數據和接收的CRC通過CRC發(fā)生器1112之后，LFSR 1114的狀態(tài)應為0。當LFSR 1114的狀態(tài)為0時，CheckOK 1110變成1。注意LFSR 1114上的傳遞函數必須和發(fā)射器一側的LFSR相同。
(iii)計數器模塊1116計數器64模塊1116能夠計數到64。它允許控制FSM 1118根據計數值1120改變狀態(tài)。
(iv)控制FSM模塊1118
控制FSM模塊1118通過下述信號控制ICSB的處理。

(v)曼徹斯特解碼器模塊1132曼徹斯特解碼器模塊1132為接收器接收以預定速率讀入數據的選通脈沖1136。另外它還產生為控制FSM 1118指示ICSU鏈路中進局信號傳輸的忙信號1138。
雖然狀態(tài)被編碼(例如1位+1奇偶校驗)，但是可在無需檢錯的情況下對編碼狀態(tài)解碼。數據流中產生的任意錯誤應被ICSB接收器模塊檢測，并據此采取操作。
3.9計時11表示上面分別參考圖9和圖10說明的發(fā)射器和接收器使用的計時。參見圖11，相對于彼此繪出了在8kHz下工作的幀脈沖+延遲信號、在3.125MHz下工作的SlowEn信號1204、串行鏈路中的對應信號1206和接收器產生的Fresh信號1208。在圖11的下部分別表示了相對于SlowEn信號1204的一個脈沖串，這些信號的放大圖1202′、1204′、1206′和1208′。利用SSYNC+已知的延遲校準兩個ICON上的發(fā)射器。
3.10硬件體系結構現在表示和說明根據一個實施例的結構活動確定電路302(圖3)的硬件體系結構。參見圖12A-12C，由附圖標記1300表示的結構活動交換電路可在幾種狀態(tài)下工作1)配對控制卡啟用，自己的控制卡停用。
快速活動決定電路1302將忽略所有狀態(tài)輸入和結構選擇，并對準啟用結構。軟件將仍然能夠無視輸出，但是由于對輸入的結構狀態(tài)沒有做出任何故障檢測，因此硬件將永不越權。
2)自己的控制卡啟用，配對控制卡停用。
這種情況下，電路按照正常模式工作。
3)兩種控制卡都啟用或停用。
在兩種控制卡都啟用或停用的情況下，PFIC將丟棄來自于控制卡的任意結構活動信號，并鎖存最后的當前值。使兩種控制卡啟用的情況是無效狀態(tài)，對于這種情況來說，最好使電路按照它們自己的輸入進行調整。在兩種控制卡都停用的情況下，一個控制卡應立即被啟用。對于這種情況，同樣最好使電路按照其自己的輸入進行調整。
3.10.1結構活動交換硬件的輸入仍然參見圖12A-12C，按照下述方式組合結構活動交換硬件1302的輸入1)來自PSI的狀態(tài)輸入始終是最新的。
2)只有當下述三種情況時電路才處理輸入a)兩個ICON都指出最新數據(即宣稱來自ICON A接收器1308的信號為FRESH信號以及宣稱來自ICON B接收器1310的信號為FRESH信號)。
b)一個ICON指出最新數據(即來自ICON A 1308的為FRESH信號或者來自ICON B 1310的為FRESH信號)并且一個ICON指示FAIL(即來自ICON B 1314的FAIL或者來自ICON A 1312的FAIL)。來自失敗ICON的狀態(tài)和FRESH輸入將被忽略。電路將只等待來自正在起作用的ICON的FRESH輸入。
c)兩個ICON都指示FAIL(即宣稱來自ICON B 1314的FAIL和宣稱來自ICON A 1312的FAIL)。這會導致交換格架指出FAIL情形，并使電路進入越權狀態(tài)。
3)來自交換格架的X或Y交換格架輸入均必須關于被認為失敗的交換格架指示FAIL。如果只有一個交換格架輸入指示FAIL，則可認為交換格架和控制卡之間的冗余鏈路之一出現故障，而不是交換格架本身出現故障。
4)所有X狀態(tài)信號1322、1326、1330、1334、1338一起進行或運算，所有Y狀態(tài)信號1324、1328、1332、1336、1340一起進行或運算。如果任意輸入指示FAIL，則結果為FAIL。
圖12B是表示如何組合結構活動交換硬件1302的輸入的邏輯圖。利用和圖12A中相同的附圖標記表示對應的輸入。如圖所示，AND門1350接收Y結構狀態(tài)輸入1336和1340。AND門1350的輸出是OR門1352的輸入。OR門1352還從各個Y結構狀態(tài)輸入1328、1332和1324接收輸入。OR門1352的輸出為Y狀態(tài)1353。
類似地，AND門1354接收X結構狀態(tài)輸入1334和1338，并把輸出提供給OR門1356。OR門1356還接收X結構狀態(tài)輸入1326、1330和1322，其輸出為X狀態(tài)1357。
仍然參見圖12B，OR門1358從ICON A接收包括最新數據信號1308和鏈路失敗信號1312的輸入。另一OR門1314從ICON B接收包括最新數據信號1310和鏈路失敗信號1314的輸入。兩個OR門1358、1360的輸出作為輸入被提供給AND門1362。AND門1362的輸出是啟用信號1363。
圖12C是表示如何根據結構X和結構Y的狀態(tài)，選擇現用結構的對應狀態(tài)圖。圖中表示了現用結構的各種狀態(tài)1364、1366、1368、1370、1372，在狀態(tài)之間存在表示將導致狀態(tài)轉變的事件的通道。從而，根據圖12B中所述的邏輯和圖12C中所示的狀態(tài)圖，選擇現用結構。
在檢測到故障之后，如果需要將發(fā)生結構交換，隨后將使電路進入越權(override)1342。當硬件或軟件使電路進入越權1342時，當前的結構活動將被鎖存。每當電路進入越權狀態(tài)時，將產生中斷1320。
3.10.2從控制卡到FIC的信號仍然參見圖12A-12C，結構1348和控制卡活動隨后被傳送給具有FIC的中間平面(midplane)1344。
每個FIC驅動向外通向其余格架的結構INSERVICE線路(FIC X驅動X_INSERVICE，FIC Y驅動Y_INSERVICE)，指示哪個結構現用。利用來自控制卡的控制卡活動和現用結構，設置INSERVICE線路。FIC將只使用來自現用控制卡的現用結構線路。如果結構X使用中，則FIC X將宣稱X INSERVICE，如果結構Y使用中，則FIC Y將宣稱Y INSERVICE。如果兩個控制卡都啟用或者都停用，則兩個FIC都將鎖存它們最后的當前INSERVICE值。在FIC對現用結構和控制卡活動信號去抖動，以防止虛假的轉換。INSERVICE線路分配給線路卡和ICON。線路卡終止這些信號供它們自己使用，而ICON把現用結構信號傳送給系統的其余部分。
3.11ICON傳輸硬件INSERVICE信號從中間平面連接器到達ICON FPGA。圖13表示從控制卡1402、1404到FIC 1406、1408，隨后到ICON，最后到達FPGA的路徑。如果兩個INSERVICE輸入都有效或者都無效，則FPGA將鎖存最后的有效現用結構。
如圖14中所示，軟件具有取代分布在所有其它格架內的現用結構的選項。在方框1502，從中間平面獲得來自于FIC X 1406和FIC Y1408(圖13)的單個信號。如果這兩個信號都有效，或者都無效，則保持最后的有效狀態(tài)。在方框1504，在FIC失敗或者發(fā)生故障的情況下，軟件能夠覆蓋中間平面值。在一個實施例中，使用關鍵字接合越權電路。當越權電路被接合時，在方框1506，控制卡可保存該關鍵字，并將其傳送給ICON。NOT門1508對一位至1位+1個奇數奇偶校驗位編碼。
一般來說，當在來自FIC的INSERVICE線路中檢測到故障時，應使用該選項。現用結構被編碼并傳送給FPGA中的時隙分配器。時隙分配器把來自ICON FPGA的數據發(fā)送給CSL。在時隙6中，收發(fā)器把現用結構發(fā)送給所有外圍格架和交換格架。
3.12交換格架上的CSL終止交換格架上的收發(fā)器終止CSL，并通過ST-型總線把數據傳送給FPGA內的時隙分配器。分配器利用和ICON相同的方法查找干線調整(conditioning)。FPGA如上所述譯解、去抖動和保存現用結構。當發(fā)生結構轉換時，FPGA中斷處理器。
3.13外圍格架上的CSL終止(50G)CSL與外圍格架上的PIC相連。CSL通過中間平面從FIC到達控制卡，并在計時模塊上終止。計時模塊上的收發(fā)器從CSL恢復數據，并通過ST-型總線將其傳送給FPGA中的時隙分配器。分配器利用和ICON相同的方法查找干線調整。FPGA譯解、去抖動并把現用結構從計時模塊驅動到控制卡上的MPFPGA。MPFGPA隨后把現用結構驅動到FIC，FIC將其驅動到線路卡。這按照上面關于PS1說明的相同方式進行。線路卡是結構活動的端頭。
3.14HSPS上的CSL終止CSL與通用格架控制器相連，并終止于通用格架控制器。收發(fā)器從CSL恢復數據，并通過ST-型總線將其傳送給FPGA中的時隙分配器。分配器利用和ICON相同的方法查找干線調整。FPGA譯解并去抖動結構活動。利用切換信號對信息編碼，并將其傳送給程序塊(brick)中間平面上的CPLD。CPLD把切換信號重發(fā)給線路卡。線路卡是結構活動的端頭。它們根據切換信號的頻率譯解結構活動。
注意本領域的技術人員將認識到對本實施例可做出各種細微修改，所有這些修改在本發(fā)明的范圍內。特別地，雖然上述例證實施例描述了兩種結構或數據通路，但是要認識到可存在兩種以上的結構或數據通路，以便提供額外的冗余。這種情況下，只有仍然存在可用的無故障冗余結構，當發(fā)生第二故障時能夠實現硬件交換。要明白活動交換機制的細節(jié)可適用于包含三個或更多結構的多結構實施例。
權利要求
1.一種用于控制通信交換平臺中結構交換的系統，所述通信交換平臺具有用于處理數據的數據平面，所述數據平面包括具有入口和出口并建立第一數據通路的現用結構，具有入口和出口并建立第二數據通路的冗余結構，和相對于系統輸出選擇所述結構之一的結構交換機，所述系統包括監(jiān)視所述數據處理的控制平面，包括(i)操作上相連，以便監(jiān)視數據平面中的所述現用結構和冗余結構中元件的狀態(tài)的若干監(jiān)視器；和(ii)適合于確定在所述現用結構中是否發(fā)生所述故障，并且如果是，則產生指令所述結構交換機轉換到所述冗余結構的結構活動交換信號的第一結構活動交換電路，從而，控制平面從數據平面接收數據平面結構狀態(tài)輸入，并通過所述結構交換機實現控制，但是在其他方面與所述數據平面無關地獨立工作。
2.按照權利要求1所述的系統，還包括冗余結構活動交換電路，在所述第一結構活動交換電路出故障的情況下，冗余結構活動交換電路適于確定所述故障是否發(fā)生于數據平面中的所述現用結構中，如果是，則產生指向所述結構交換機的結構活動交換信號，從而通過所述結構交換機提供冗余控制。
3.按照權利要求2所述的系統，還包括操作上相連的若干冗余監(jiān)視器，以便針對故障監(jiān)視所述第一結構和所述冗余結構的狀態(tài)，從而在控制平面中形成關于所述第一和所述冗余結構的狀態(tài)的冗余報告通道。
4.按照權利要求3所述的系統，其中所述若干監(jiān)視器和冗余監(jiān)視器包括每個格架一對格架控制器，每對格架控制器的每個監(jiān)視器和每個冗佘監(jiān)視器通過相應的控制服務鏈路分別與第一格架間I/O接口卡和第二格架間I/O接口卡相連，從而，越過格架向冗余I/O接口提供格架狀態(tài)信息。
5.按照權利要求4所述的系統，還包括第一和第二格架間管理卡，各個所述第一和第二格架間管理卡與各個所述第一和第二格架間I/O接口卡交叉連接，從而在所述格架控制器對和所述格架間管理卡之間提供多個冗余通道。
6.按照權利要求5所述的系統，還包括第一和第二結構活動交換控制卡，各個所述第一和第二結構活動交換控制卡與各個所述第一和第二格架間管理卡交叉連接，從而在所述格架控制器對和所述結構活動交換控制卡之間提供多個冗余通道。
7.按照權利要求6所述的系統，還包括適合于產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的結構越權(override)輸入，從而可越過結構活動交換電路進行的結構選擇。
8.按照權利要求1所述的系統，還包括適合于產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的結構越權輸入，從而可越過結構活動交換電路進行的結構選擇。
9.按照權利要求2所述的系統，還包括適合于產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的結構越權輸入，從而可越過結構活動交換電路進行的結構選擇。
10.按照權利要求3所述的系統，還包括適合于產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的結構越權輸入，從而可越過結構活動交換電路進行的結構選擇。
全文摘要
公開一種用于在具有用于處理數據的數據平面的通信交換平臺上提供冗余的系統。數據平面包括具有入口和出口，并建立第一數據通路的現用結構，具有入口和出口，并建立第二數據通路的冗余結構，和使所述結構之一的出口對準系統輸出的結構交換機。提供了用于監(jiān)視數據處理的獨立控制平面?？刂破矫姘?i)操作上相連，以便針對故障監(jiān)視數據平面中的現用結構和冗余結構的狀態(tài)的若干監(jiān)視器；和(ii)適合于確定在數據平面中的現用結構中是否發(fā)生故障，并且如果是，則產生指向數據平面中的所述結構交換機的結構活動交換信號的第一結構活動交換電路。
文檔編號H04L12/24GK1409560SQ0214284
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權日2001年9月27日
發(fā)明者拉里·弗里森, 約瑟夫·索特曼斯 申請人:阿爾卡塔爾加拿大公司