專利名稱:非成幀2m通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及傳輸通道的保護(hù)技術(shù),更確切地說是涉及非成幀2M通道的保護(hù)方法與保護(hù)裝置,實(shí)現(xiàn)非成幀2M通道通信業(yè)務(wù)的1+1保護(hù)。
背景技術(shù):
某些特殊通信業(yè)務(wù)對傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斮|(zhì)量有很高的要求。如國家安全電路,電力繼電保護(hù)數(shù)據(jù)、重大慶典、重大體育比賽的轉(zhuǎn)播,金融、銀行、交易所數(shù)據(jù)傳送電路,及會議電視、信令電路等,這些業(yè)務(wù)中,大部分業(yè)務(wù)采用成幀E1通道進(jìn)行傳輸,有部分業(yè)務(wù)傳輸時采用非成幀2M通道進(jìn)行傳輸。
為確保某些重要通信線路可靠傳輸,電信部門通常的做法是提供兩條傳輸線路,即1+1保護(hù),當(dāng)一條線路出現(xiàn)故障時,通過人工或由切換設(shè)備實(shí)現(xiàn)線路倒換,將通信倒換到無故障的另一條線路上去。
對于采用成幀E1通道進(jìn)行傳輸?shù)臉I(yè)務(wù),目前已有成熟的保護(hù)技術(shù)來保證業(yè)務(wù)的正常傳輸,即在E1成幀格式中隨時插入網(wǎng)管切換信息就可讓通信兩端同時進(jìn)行保護(hù)切換,來滿足1+1保護(hù)的需求。
由于成幀傳輸只能提供1920kbps或1984kbps的業(yè)務(wù),因而如傳輸電力繼電保護(hù)數(shù)據(jù)和帶寬需求為2048kbps的業(yè)務(wù)只能采用非成幀2M通道進(jìn)行傳輸。上述業(yè)務(wù)(指1920kbps或1984kbps或2048kbps的業(yè)務(wù))以外的其他業(yè)務(wù),在業(yè)務(wù)終端采用V35接口進(jìn)行業(yè)務(wù)接入時,也通常采用非成幀2M通道進(jìn)行傳輸。
如圖1所示的電力繼電保護(hù)系統(tǒng)中,采用1+1保護(hù)方式,利用通信機(jī)房內(nèi)的保護(hù)切換設(shè)備11、12進(jìn)行通道切換。為保證電力安全生產(chǎn),需要在變電站保護(hù)機(jī)房之間通過通信機(jī)房傳輸電力繼電保護(hù)數(shù)據(jù),由于其業(yè)務(wù)的特殊性,電力繼電保護(hù)數(shù)據(jù)的傳輸時延不能大于5ms,收發(fā)兩個方向的時延差需小于200微秒,傳輸通道為非成幀2M通道。
然而對于非成幀2M通道進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ艠I(yè)務(wù)來說,目前還實(shí)現(xiàn)不了通信兩端同時進(jìn)行保護(hù)切換的目的。非成幀2M通道現(xiàn)有的保護(hù)切換大致有三種模式人工切換;自動切換方式1;和自動切換方式2。
人工倒換方式中,當(dāng)維護(hù)人員通過一定渠道確認(rèn)一條通信鏈路出現(xiàn)故障時,再手動操作進(jìn)行通道切換。人工倒換的突出特點(diǎn)在于人工參與整個過程,靠人工分析是否達(dá)到需要進(jìn)行業(yè)務(wù)切換的情況,并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)切換操作。這樣在判斷過程中,需要人工協(xié)商處理,必然引入太多的人為主觀性,而且判斷的過程需要花費(fèi)時間,由人工執(zhí)行切換動作也需要時間,因而從故障出現(xiàn)到業(yè)務(wù)切換后正常使用會有一段較大的時延,從幾秒至數(shù)小時,無法滿足業(yè)務(wù)保護(hù)的準(zhǔn)確性與實(shí)時性要求。
自動切換方式1是指在通信兩端的切換設(shè)備中加入通信處理器,為了保證切換時對業(yè)務(wù)影響最小(即使出現(xiàn)故障,還能保證另一個方向的業(yè)務(wù)繼續(xù)傳輸),由通信處理器分析所傳輸?shù)膬?nèi)容,在通道空閑的時候插入切換信息與管理信息,來通知對端進(jìn)行切換,從而達(dá)到切換目的。這種切換方式適用于對實(shí)時性要求不嚴(yán)、而又需要高通信質(zhì)量,如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸中(即使出現(xiàn)故障還能保證沒有故障方向上的業(yè)務(wù)傳輸)。
圖2示出一種自動切換方式1切換設(shè)備的邏輯結(jié)構(gòu)框圖。圖中控制系統(tǒng)21通過線路檢測部分25對兩條傳輸通道一-傳輸通道1、傳輸通道2進(jìn)行檢測,識別出信號丟失(LOS)、告警指示或全“1”指示(AIS)、編碼錯誤(CODEERROR)等故障,一旦識別出某一條通道有問題應(yīng)立即通過通信處理器22經(jīng)時鐘、線路切換電路23(時鐘與業(yè)務(wù)信息一齊切換)向?qū)Χ税l(fā)送切換信息,從而通知對端也進(jìn)行切換。但通信處理器22在發(fā)送切換信息時,需先對用戶終端26送來的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行協(xié)議分析,判別無故障通道是否空閑,只有在空閑時才開始發(fā)送切換信息,這樣一來切換信息發(fā)送的時間就不能確定,如果通道一直不空閑,切換信息就一直發(fā)不出去,通知對端進(jìn)行切換的動作就不能完成,從而不能實(shí)現(xiàn)通信兩端同時切換。圖中時鐘恢復(fù)電路24用于對兩個通道上的時鐘進(jìn)行恢復(fù)。
對于自動切換方式1利用兩端業(yè)務(wù)接入點(diǎn)加入通信處理器,和由通信處理器分析通道傳輸特性而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)切換的技術(shù)來說,其實(shí)現(xiàn)方法的固有屬性必然限制了該技術(shù)不能應(yīng)用在業(yè)務(wù)靜荷占滿整個2M通道的場合,即使靜荷不會百分之百占滿整個2M通道,在帶寬占用率很高時,也會導(dǎo)致設(shè)備找不到可利用的足夠空閑帶寬來實(shí)時的傳輸切換、管理信息,從而導(dǎo)致切換成功的不確定性;同時由于在通信兩端的切換設(shè)備中加入通信處理器,對所傳業(yè)務(wù)進(jìn)行解析、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、檢測通道空閑、插入切換管理信息等一系列操作,對所傳業(yè)務(wù)來說是一種損傷處理,如引起業(yè)務(wù)傳輸延時等,而這些延時在每一時刻都具有隨機(jī)性,導(dǎo)致業(yè)務(wù)傳輸延時和業(yè)務(wù)收發(fā)延時差的抖動;導(dǎo)致設(shè)備成本增高且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,可靠性下降。
自動切換方式2是指通信兩端的切換設(shè)備各自采用雙發(fā)優(yōu)收的模式傳輸業(yè)務(wù),平時讓兩個傳輸通道都傳輸業(yè)務(wù)(雙發(fā)),此時兩個通道都處于非成幀模式,沒有空閑信道傳送兩設(shè)備之間的交互信息和網(wǎng)管信息,設(shè)備實(shí)時檢測本端通信通道,一旦發(fā)現(xiàn)某一通道有問題,只是獨(dú)立地對本端進(jìn)行切換,而不管對端處于何種狀態(tài),因而很容易造成承載業(yè)務(wù)的收、發(fā)不在同一條線路上,由此帶來收發(fā)業(yè)務(wù)傳輸時延不一致的后果,滿足不了收發(fā)傳輸時延差要求較高的實(shí)時業(yè)務(wù)的需要,如交互式音、視頻業(yè)務(wù),電力繼電保護(hù)業(yè)務(wù)(電力繼電保護(hù)業(yè)務(wù)要求業(yè)務(wù)的收發(fā)傳輸時延差不大于200微秒)等。
傳輸通道正常時,切換設(shè)備中正常的數(shù)據(jù)流向如圖3中所示,對用戶終端31來說,其雙發(fā)優(yōu)收是指發(fā)送數(shù)據(jù)時,用戶終端31業(yè)務(wù)通過切換設(shè)備33同時發(fā)送到兩個傳輸通道——傳輸線路一與傳輸線路二上,如圖中a→b→c和a’→b’所示;接收數(shù)據(jù)時,是從兩個傳輸通道中選擇一個傳送給用戶終端31,如圖中d→e→f所示。對用戶終端32來說也同樣,發(fā)送數(shù)據(jù)時,用戶終端32業(yè)務(wù)通過切換設(shè)備34同時發(fā)送到兩個傳輸通道——傳輸線路一與傳輸線路二上,如圖中d→e→f和d’→e’所示;接收數(shù)據(jù)時,是從兩個傳輸通道中選擇一個傳送給用戶終端32,如圖中a→b→c所示,這就是雙發(fā)優(yōu)收的概念,此時可保證收與發(fā)在同一個傳輸線路上,如圖中所示的傳輸線路一。
若左側(cè)切換保護(hù)裝置33檢測到傳輸線路一有故障,隨即進(jìn)行切換,但用戶終端32側(cè)的切換設(shè)備34,由于沒有得到相應(yīng)的切換信息而保持原雙發(fā)優(yōu)收的傳輸狀態(tài),因此左側(cè)切換保護(hù)裝置33切換后業(yè)務(wù)流向如圖4中所示同時發(fā)送(雙發(fā))到兩個傳輸通道a→b→c和a’→b’,接收切換到傳輸線路二上,d’→e’→f’。造成的結(jié)果是發(fā)送在傳輸線路一上,如圖中a→b→c,但接收卻在傳輸線路二上,如圖中d’→e’→f’。由于業(yè)務(wù)的收發(fā)不在同一條傳輸通道上,從而造成業(yè)務(wù)的收發(fā)傳輸時延不一致,在電力繼電保護(hù)這樣的領(lǐng)域就無法使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的方法與裝置,實(shí)現(xiàn)非成幀2M通道通信兩端保護(hù)裝置同時進(jìn)行保護(hù)切換的功能,切換時間極短,從而實(shí)現(xiàn)非成幀2M通道通信業(yè)務(wù)的1+1保護(hù)。
根據(jù)上述目的,本發(fā)明提供了一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的方法,通信兩端分別設(shè)有保護(hù)裝置,用于控制通信兩端間的兩個通道互為主用通道與備用通道,其特征在于包括A.主用通道工作在非成幀模式下,透明傳輸用戶終端業(yè)務(wù),備用通道工作在E1成幀模式下,傳送線路測試信息、管理信息及通信兩端間的交互信息,通信兩端的保護(hù)裝置檢測主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);B.通信兩端任一端保護(hù)裝置檢測到主用通道接收方向的線路狀態(tài)為故障時,該端保護(hù)裝置在非成幀模式的主用通道的發(fā)送方向上插入切換信息,然后在本端進(jìn)行主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換,并繼續(xù)檢測當(dāng)前主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);C.另一端保護(hù)裝置在接收到切換信息后,也在本端進(jìn)行主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換,并繼續(xù)檢測當(dāng)前主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);D.通信兩端任一端保護(hù)裝置檢測到當(dāng)前備用通道接收方向的線路狀態(tài)為故障消除時,該端保護(hù)裝置在當(dāng)前E1成幀模式的備用通道的發(fā)送方向上插入網(wǎng)管切換信息,然后在本端進(jìn)行當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換;E.另一端保護(hù)裝置在接收到該網(wǎng)管切換信息后,也在本端進(jìn)行當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換。
所述的步驟A至E,是由保護(hù)裝置中的系統(tǒng)控制部分通過控制設(shè)備中的時鐘、線路切換部分,E1成幀器、E1解幀器執(zhí)行的;系統(tǒng)控制部分根據(jù)設(shè)備中的線路性能檢測部分對所述兩個通道的性能檢測進(jìn)行所述的控制;所述時鐘、線路切換部分,E1成幀器、E1解幀器所需的時鐘是由設(shè)備中的線路時鐘恢復(fù)部分分別從所述的兩個通道上恢復(fù)的。
根據(jù)上述目的,本發(fā)明還提供了一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的裝置,其特征在于包括系統(tǒng)控制部分、時鐘、線路切換部分、E1成幀器、E1解幀器、線路時鐘恢復(fù)部分、和線路性能檢測部分;線路性能檢測部分實(shí)時檢測兩條傳輸通道的各項(xiàng)功能及指標(biāo)性能并向系統(tǒng)控制部分報(bào)告;系統(tǒng)控制部分實(shí)時采集由線路性能檢測部分提供的報(bào)告,通過規(guī)則判決出每個通道功能、性能的正常與否,根據(jù)切換策略控制時鐘、線路切換部分、E1成幀器和E1解幀器,進(jìn)行時鐘、通道切換和通過成幀器插入切換信息通知對端裝置也進(jìn)行相應(yīng)的切換,包括將用戶終端業(yè)務(wù)通過時鐘、線路切換部分并經(jīng)E1成幀器透明發(fā)送到主用或備用通道上,和將來自主用或備用通道上的用戶終端業(yè)務(wù)經(jīng)E1解幀器透明傳輸并通過時鐘、線路切換部分傳送給用戶終端,E1成幀器將來自系統(tǒng)控制部分的管理、測試、切換信息插入到主用或備用通道上,E1解幀器從主用或備用通道上提取管理、測試、切換信息;線路時鐘恢復(fù)部分分別從兩個通道上恢復(fù)時鐘,并將恢復(fù)的時鐘送給成幀器、解幀器和時鐘、線路切換部分,供系統(tǒng)控制部分選擇。
本發(fā)明的技術(shù)方案,平常將主用通道設(shè)置成在非成幀模式下工作,成幀器可透明傳輸用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);將備用通道設(shè)置成在E1成幀模式下工作,在對通信線路進(jìn)行全面檢測的同時可以時分地進(jìn)行兩端通信設(shè)備之間的信息交互,傳送管理信息。
當(dāng)主用通道發(fā)生故障時,在故障通道的發(fā)送方向插入切換信息,通知對方進(jìn)行切換操作,實(shí)現(xiàn)通信兩端的同時保護(hù)切換。由于本發(fā)明的方法與裝置著重應(yīng)用于要求業(yè)務(wù)收發(fā)傳輸時延差特別小的領(lǐng)域,如電力繼電保護(hù)領(lǐng)域中,鑒于該領(lǐng)域?qū)I(yè)務(wù)實(shí)時性的嚴(yán)格要求以及對瞬間損傷不太敏感的特點(diǎn),在該通道非成幀模式下可以隨時插入切換信息,而不象自動方式1那樣,為了追求業(yè)務(wù)的極端可靠(對瞬間損傷敏感,追求無故障方向的業(yè)務(wù)不受影響),而喪失實(shí)時切換功能(切換信息只在通道空閑時發(fā)送)。
同時進(jìn)行保護(hù)切換包括將備用通道切換為主用通道并從E1成幀模式切換為非成幀模式,成幀器與解幀器透明傳輸用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);將主用通道切換為備用通道并從非成幀模式切換為E1成幀模式,檢測通信線路和時分地進(jìn)行兩端通信設(shè)備之間的信息交互,因而無需為通信兩端設(shè)備都各準(zhǔn)備一條網(wǎng)管通道來傳輸管理信息等。
本發(fā)明的非成幀2M通道保護(hù)技術(shù)相比前述的三種非成幀2M通道保護(hù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了非成幀2M通道通信兩端1+1保護(hù)裝置在任意一端發(fā)現(xiàn)通信線路故障時,兩端設(shè)備同時進(jìn)行保護(hù)切換的功能,切換時間可以達(dá)到小于10ms的程度,遠(yuǎn)低于SDH環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)切換時間(50ms),從而實(shí)現(xiàn)非成幀2M通道通信業(yè)務(wù)的1+1保護(hù);兩端設(shè)備同時進(jìn)行切換保護(hù)可以保證承載業(yè)務(wù)的收和發(fā)是在同一條傳輸線路上,從而保證了業(yè)務(wù)的收發(fā)傳輸時延完全一致;又由于本發(fā)明相對于自動方式1而言不對所傳業(yè)務(wù)作任何損傷處理,從而保證了業(yè)務(wù)的傳輸時延和業(yè)務(wù)收發(fā)延時差完全一致,能夠滿足某些要求較高的實(shí)時業(yè)務(wù),如交互式音視頻業(yè)務(wù),電力繼電保護(hù)業(yè)務(wù),特別是電力繼電保護(hù)業(yè)務(wù)對業(yè)務(wù)收發(fā)時延差的要求;設(shè)備簡單,可靠性高。
圖1是電力繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是自動切換方式1利用通信處理器實(shí)現(xiàn)切換的邏輯結(jié)構(gòu)框圖;圖3是自動切換方式2在通道正常時切換設(shè)備雙發(fā)優(yōu)收的數(shù)據(jù)流向示意圖;圖4是自動切換方式2在傳輸通道發(fā)生故障,一側(cè)切換設(shè)備發(fā)生切換后雙發(fā)優(yōu)收的數(shù)據(jù)流向示意圖;圖5是本發(fā)明方法的應(yīng)用示意圖;圖6是本發(fā)明保護(hù)裝置的邏輯結(jié)構(gòu)框圖;圖7是本發(fā)明保護(hù)裝置切換處理流程1示意圖;圖8是本發(fā)明保護(hù)裝置切換處理流程2示意圖;圖9是本發(fā)明備用傳輸通道復(fù)用結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖5,本發(fā)明方法的應(yīng)用示意圖。
如圖所示,通信兩端的用戶終端51、52分別通過兩端的保護(hù)裝置(如切換設(shè)備)53、54從互為備用的兩條通道55、56中選擇一條作為業(yè)務(wù)傳輸通道(將承載業(yè)務(wù)的通道簡稱為業(yè)務(wù)通道),另一通道作為備用通道。
參見圖6,圖中示出保護(hù)裝置的主要結(jié)構(gòu)。設(shè)備除必須的電源部分61外,主要包括線路時鐘恢復(fù)部分66,線路性能檢測部分67,時鐘、線路(通道)切換部分63、系統(tǒng)控制部分62、E1成幀器64和E1解幀器65。
其中線路性能檢測部分67實(shí)時檢測傳輸通道1、傳輸通道2兩條線路的各項(xiàng)功能、指標(biāo)性能;系統(tǒng)控制部分62實(shí)時采集由線路性能檢測部分67所檢測到的線路各項(xiàng)指標(biāo)性能,通過規(guī)則判決出線路各項(xiàng)功能、性能指標(biāo)正常與否,然后根據(jù)切換策略進(jìn)行通道切換。
線路性能檢測部分67檢測的內(nèi)容包括信號丟失檢測、信號全1檢測、線路編碼檢測、線路誤碼性能檢測等。檢測判決標(biāo)準(zhǔn)符合ITU-T相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)時地對線路進(jìn)行上述各項(xiàng)功能、性能指標(biāo)的檢測,并將檢測到的結(jié)果送給系統(tǒng)控制部分62。
系統(tǒng)控制部分62實(shí)時采集由線路性能檢測部分67所檢測到的線路各項(xiàng)功能、指標(biāo)性能,通過規(guī)則判決出線路各項(xiàng)功能、性能指標(biāo)正常與否,然后根據(jù)切換策略通知時鐘、線路切換部分63進(jìn)行時鐘、通道切換,同時通過成幀器64利用切換信息通知對端設(shè)備也進(jìn)行相應(yīng)的切換,從而達(dá)到通信兩端同時進(jìn)行切換。當(dāng)?shù)綦姇r,系統(tǒng)控制部分62控制發(fā)送端與接收端信號自動倒換到默認(rèn)主線路(可設(shè)置自動切換與手動強(qiáng)制切換兩種形式)。
E1成幀器64與E1解幀器65除了實(shí)現(xiàn)G.704 E1幀結(jié)構(gòu)成幀、解幀功能外,在內(nèi)部分別設(shè)有一個開關(guān)裝置,可以依據(jù)來自系統(tǒng)控制部分62的控制信號將兩個傳輸通道的任意一個設(shè)置成成幀模式、透明方式、發(fā)固定碼型三種方式中的一種。E1成幀器64與E1解幀器65內(nèi)部還設(shè)有一個偽隨機(jī)序列發(fā)生、監(jiān)測器,用于對傳輸通道做誤碼檢測。同時成幀器64、解幀器65還具有將系統(tǒng)控制部分62送來的管理、測試、切換信息插入到任意一個傳輸通道或從任意一個傳輸通道提取管理、測試、切換信息的功能。這樣,系統(tǒng)控制部分62利用成幀器64、解幀器65將管理、測試、切換信息時分地復(fù)用到所選擇的傳輸通道上,實(shí)現(xiàn)通信兩端設(shè)備間的信息交互和性能測試。
線路時鐘恢復(fù)部分66分別從兩個通道上恢復(fù)時鐘,并將恢復(fù)的時鐘送給成幀器64、解幀器65和時鐘、線路切換部分63,供系統(tǒng)控制部分62選擇。
若選擇傳輸通道1,業(yè)務(wù)發(fā)送時的信號流向是用戶終端→時鐘、線路切換63→E1成幀器64(透明方式)→傳輸通道1;業(yè)務(wù)接收時的信號流向是傳輸通道1→E1解幀器65(透明方式)→時鐘、線路切換63→用戶終端。若選擇傳輸通道2,業(yè)務(wù)發(fā)送時的信號流向是用戶終端→時鐘、線路切換63→E1成幀器64(透明方式)→傳輸通道2;業(yè)務(wù)接收時的信號流向是傳輸通道2→E1解幀器65(透明方式)→時鐘、線路切換63→用戶終端。通道1恢復(fù)時鐘的信號流向是通道1→線路時鐘恢復(fù)66→E1解幀65、E1成幀64及時鐘、線路切換63。通道2恢復(fù)時鐘的信號流向是通道2→線路時鐘恢復(fù)66→E1解幀65、E1成幀64及時鐘、線路切換63。系統(tǒng)控制總線的信號流向是系統(tǒng)控制部分→時鐘、線路切換63,E1解幀65,E1成幀64及線路性能檢測67。
下面結(jié)合圖7說明本發(fā)明的一種切換流程。設(shè)通信兩端分別有A側(cè)保護(hù)裝置和B側(cè)保護(hù)裝置(即切換裝置),設(shè)有傳輸通道1與傳輸通道2,在傳輸通道1和傳輸通道2的接收側(cè)分別設(shè)有線路性能檢測部分。
正常狀態(tài)下,系統(tǒng)將傳輸通道1設(shè)置成主用通道,主用通道工作在非成幀模式,進(jìn)行正常的業(yè)務(wù)收發(fā),如圖中流程701所示;系統(tǒng)將傳輸通道2設(shè)置成備用通道,備用通道工作在E1成幀模式,作為測試信道和設(shè)備之間信息交互信道,利用部分時隙傳輸管理、線路測試信息,如圖中流程702所示。
假設(shè)在T-0時刻,A側(cè)收方向發(fā)生故障(傳輸通道1、非成幀、主用、A側(cè)收方向發(fā)生故障),如圖中流程703所示。線路性能檢測部分可以檢測出線路信號丟失,線路出現(xiàn)全1(斷路)和線路編碼違規(guī)三項(xiàng)故障。按協(xié)議規(guī)定,連續(xù)768bits中出現(xiàn)0電平的bit數(shù)少于3則認(rèn)為線路上出現(xiàn)全1碼流;連續(xù)768bits中出現(xiàn)1電平的bit數(shù)少于3則認(rèn)為線路上無任何信號(線路信號丟失);檢查輸入碼流并對照HDB3編碼規(guī)則,對于不符合編碼規(guī)則的則認(rèn)為線路編碼違規(guī)。
A側(cè)保護(hù)裝置在至多375μs后(從T-0μs時刻開始)可檢測到通道1收方向發(fā)生故障,則在T-375μs時刻,立即在傳輸通道1、發(fā)送方向上插入切換信息,該切換信息是一個固定時長的特征碼流,如2毫秒的全1碼流(和線路故障時的持續(xù)長時間全“1”相區(qū)別),以此告訴B側(cè)保護(hù)裝置,A側(cè)收方向出現(xiàn)故障,請求B側(cè)與A側(cè)一齊切換。如圖中流程704所示(若A側(cè)發(fā)方向出現(xiàn)故障,則B側(cè)裝置備就會在其收方向檢測到線路故障,則在其發(fā)送方向上插入切換信息)。
B側(cè)保護(hù)裝置依靠線路性能檢測部分在T-375μs時刻檢測到該2毫秒的全1碼流,知道通道1收方向發(fā)生故障,最遲于T-750μs(從T-0μs時刻開始)時刻,也立即在傳輸通道1、發(fā)送方向上插入2毫秒的全1碼流,如圖中流程705所示(B側(cè)保護(hù)裝置可以不發(fā)送切換信息,而且此時其發(fā)送方向已出現(xiàn)故障,之所以要發(fā)送切換信息是為了保持A、B兩側(cè)保護(hù)裝置切換控制軟件的一致性)。
A側(cè)裝置從T-375μs時刻開始經(jīng)過2毫秒,在T-2375μs時刻(從T-0μs時刻開始),A側(cè)保護(hù)裝置根據(jù)線路性能檢測部分的檢測結(jié)果重新確認(rèn)傳輸通道1收方向的故障現(xiàn)象,故障確認(rèn)無誤后上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告故障事件,A側(cè)保護(hù)裝置進(jìn)行線路、時鐘切換(將時鐘和業(yè)務(wù)一起切換到傳輸通道2上,假設(shè)傳輸通道2是完好的),將傳輸通道2由備用、成幀模式轉(zhuǎn)為主用、非成幀模式并上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告切換事件。此時A側(cè)裝置的切換時間距離故障產(chǎn)生時刻T-0μs最多2375μs。如圖中流程706所示。
B側(cè)保護(hù)裝置在至多T-2750μs時(從T-0μs時刻開始)重新確認(rèn)故障現(xiàn)象,即在第一時間檢測到A側(cè)保護(hù)裝置在通道1上插入的切換信息——2毫秒的全“1”碼流后,為了區(qū)分該全“1”碼流是切換信息還是真正的故障,B側(cè)保護(hù)裝置會間隔2毫秒再次檢測傳輸通道1上的全“1”碼流,如果仍然存在全“1”碼流,則認(rèn)為收到的全“1”碼流確實(shí)是A側(cè)保護(hù)裝置在傳輸通道1上插入的切換信息,故障確認(rèn)無誤后B側(cè)保護(hù)裝置進(jìn)行線路、時鐘切換(時鐘和線路一起切換到傳輸通道2上),將傳輸通道2由備用、成幀模式轉(zhuǎn)為主用、非成幀模式,將傳輸通道1由原來的非成幀、主用方式轉(zhuǎn)為成幀、備用方式,業(yè)務(wù)傳輸恢復(fù)正常,B側(cè)裝置與A側(cè)裝置的切換時間相差375μs,B側(cè)裝置的切換時間距離故障產(chǎn)生時間最多2750μs,B側(cè)裝置與A側(cè)裝置的切換時間相差375μs,如圖中流程707所示。完成切換后,B側(cè)裝置上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告切換事件。
上述處理流程達(dá)到了通信兩端同時切換的目的。
然后保持傳輸通道2非成幀、主用方式,和傳輸通道1成幀、備用方式,如圖中流程708所示。
切換之后A側(cè)保護(hù)裝置的線路性能檢測單元會對故障通道1進(jìn)行全面詳細(xì)的檢測,一旦檢測到通道1故障消除了,則會根據(jù)預(yù)定的切換策略進(jìn)行下一步動作。反之(指B側(cè)保護(hù)裝置)依然。
在Tn時刻(從T-0μs時刻開始)若A側(cè)保護(hù)裝置檢測到通道1收方向故障消除,如圖中流程709所示。然后延時10秒,在這10秒內(nèi)多次重復(fù)確認(rèn)故障消除然后上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告故障消除事件。
在Tn+10秒時刻,A側(cè)保護(hù)裝置通過傳輸通道1(此時傳輸通道1的故障已消除,傳輸通道1工作在E1成幀方式)向B側(cè)保護(hù)裝置發(fā)送網(wǎng)管切換信息(可以插入E1成幀格式中)并進(jìn)行線路、時鐘切換,將作為備用通道的傳輸通道1由成幀、備用方式轉(zhuǎn)為非成幀、主用方式并上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告切換事件,作為主用通道的傳輸通道2由非成幀、主用方式轉(zhuǎn)為成幀、備用方式,如圖中流程710所示。
在Tn+10秒時刻,B側(cè)保護(hù)裝置收到網(wǎng)管切換信息,進(jìn)行線路、時鐘切換,將作為備用通道的通道1由成幀、備用方式轉(zhuǎn)為非成幀、主用方式并上報(bào)網(wǎng)管,報(bào)告切換事件,將作為主用通道的通道2由非成幀、主用方式轉(zhuǎn)為成幀、備用方式。如圖中流程711所示。B側(cè)設(shè)備與A側(cè)設(shè)備的切換時間也至多相差375μs。
上述流程中,保護(hù)裝置將備用通道設(shè)置成成幀模式,以利于在對通信線路進(jìn)行全面檢測的同時,可以時分地進(jìn)行通信兩端設(shè)備之間的信息交互,額外實(shí)時地對備用通道進(jìn)行全面詳細(xì)的檢測,并實(shí)時上報(bào)所有線路性能狀態(tài)。
參見圖8,進(jìn)一步說明本發(fā)明的方法。設(shè)傳輸通道1為優(yōu)選通道。
步驟801,線路正常時,通道1工作在非成幀、主用方式,通道2工作在E1成幀、備用方式。主用通道上傳輸用戶終端的業(yè)務(wù),備用通道作為測試信道和設(shè)備之間信息交互信道,如圖9所示的備用通道的復(fù)用結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)通信兩端裝置之間的網(wǎng)管信息交互。設(shè)備將備用通道設(shè)置成E1成幀模式,這樣保證主用通道傳輸業(yè)務(wù)的同時,一方面利用備用通道的部分時隙進(jìn)行全面檢測,另一方面還可利用其余時隙進(jìn)行設(shè)備之間的信息交互。這樣就不用為兩臺裝置都各準(zhǔn)備一條網(wǎng)管通道(在非成幀模式下,要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管,必須為兩側(cè)裝置各準(zhǔn)備一條網(wǎng)管通道,而此時只需為一側(cè)裝置如A側(cè)裝置準(zhǔn)備一條網(wǎng)管通道,另一B側(cè)裝置的網(wǎng)管信息則可利用備用通道交互給A側(cè)裝置代為上報(bào))。
步驟802,檢測主用通道是否有故障,有故障發(fā)生時執(zhí)行步驟811,無故障發(fā)生時執(zhí)行步驟821。
步驟811,進(jìn)一步檢測備用通道是否有故障,備用通道有故障時返回步驟802,備用通道無故障時執(zhí)行步驟812。
步驟812,向主用通道發(fā)送全“1”碼流,同時開始計(jì)時;步驟813,判斷計(jì)時時間是否達(dá)到2毫秒,在計(jì)時時間達(dá)到2毫秒時,停止在主用通道上發(fā)送全“1”碼流,然后執(zhí)行步驟814步驟814,先將原備用通道轉(zhuǎn)為非成幀模式,然后執(zhí)行步驟815;步驟815,將業(yè)務(wù)、時鐘同時從原主用通道切換到原備用通道;步驟816,將原主用通道轉(zhuǎn)為成幀模式。至此,實(shí)現(xiàn)主、備用通道互換及相對應(yīng)的非成幀模式與成幀模式的互換。
步驟821,在主用通道沒有故障時,進(jìn)一步判斷通道1是否是主用通道,是主用通道則返回步驟202,通道1不是主用通道則執(zhí)行步驟822;步驟822,啟動10秒計(jì)時;步驟823,10秒計(jì)時到后轉(zhuǎn)步驟812,向當(dāng)前的主用通道發(fā)送切換信息,即2ms的全“1”碼流并繼續(xù)執(zhí)行步驟813-816,即將通道1的備用通道、E1成幀模式還恢復(fù)為主用通道、非成幀模式,將通道2的主用通道、非成幀模式還恢復(fù)為備用通道、E1成幀模式。其恢復(fù)次序仍然是先將通道1轉(zhuǎn)為非成幀模式;然后將時鐘、業(yè)務(wù)同時從通道2切換到通道1;最后將通道2轉(zhuǎn)為E1成幀模式。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法主要包括兩方面內(nèi)容一是對通信線路進(jìn)行實(shí)時檢測;二是通信兩端在遇到線路故障時實(shí)現(xiàn)同時切換。實(shí)現(xiàn)同時切換是通過在故障通道中插入短時的全1(或類似的區(qū)別于故障的碼流)碼流,以通知對方進(jìn)行切換動作。設(shè)備將備用通道設(shè)置成E1成幀模式,利用E1成幀的備用通道進(jìn)行設(shè)備之間的信息交互。
本發(fā)明解決了非成幀2M通道通信兩端同時進(jìn)行保護(hù)切換的功能,實(shí)現(xiàn)了非成幀2M通道的1+1保護(hù),通信兩端保護(hù)切換的時延最大為375微秒,從故障出現(xiàn)到業(yè)務(wù)傳輸恢復(fù)正常的最大時延為2750微秒,達(dá)到小于10ms的程度。
權(quán)利要求
1.一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的方法,通信兩端分別設(shè)有保護(hù)裝置,用于控制通信兩端間的兩個通道互為主用通道與備用通道,其特征在于包括A.主用通道工作在非成幀模式下,透明傳輸用戶終端業(yè)務(wù),備用通道工作在E1成幀模式下,傳送線路測試信息、管理信息及通信兩端間的交互信息,通信兩端的保護(hù)裝置檢測主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);B.通信兩端任一端保護(hù)裝置檢測到主用通道接收方向的線路狀態(tài)為故障時,該端保護(hù)裝置在非成幀模式的主用通道的發(fā)送方向上插入切換信息,然后在本端進(jìn)行主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換,并繼續(xù)檢測當(dāng)前主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);C.另一端保護(hù)裝置在接收到切換信息后,也在本端進(jìn)行主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換,并繼續(xù)檢測當(dāng)前主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài);D.通信兩端任一端保護(hù)裝置檢測到當(dāng)前備用通道接收方向的線路狀態(tài)為故障消除時,該端保護(hù)裝置在當(dāng)前E1成幀模式的備用通道的發(fā)送方向上插入網(wǎng)管切換信息,然后在本端進(jìn)行當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換;E.另一端保護(hù)裝置在接收到該網(wǎng)管切換信息后,也在本端進(jìn)行當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟A中,檢測主用與備用通道接收方向的線路狀態(tài),是由保護(hù)裝置中的線路性能檢測部分檢測包括線路信號丟失或線路出現(xiàn)全“1”或線路編碼違規(guī)的故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟B中插入的切換信息是一具有固定時長的特征碼流,該特征碼流在保護(hù)裝置檢測到所述的故障狀態(tài)時立即發(fā)出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于所述的固定時長的特征碼流是一持續(xù)時間為2毫秒的全“1”碼流,該碼流與線路斷路時出現(xiàn)的全“1”狀態(tài)相區(qū)別。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟B或C中,進(jìn)行主備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換包括如下步驟a1.將備用通道由E1成幀模式轉(zhuǎn)換為非成幀模式;b1.將時鐘與業(yè)務(wù)同時從主用通道切換到備用通道上;c1.將主用通道由非成幀模式轉(zhuǎn)換為E1成幀模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟D或E中,進(jìn)行當(dāng)前主備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換包括如下步驟a2.將當(dāng)前備用通道由E1成幀模式轉(zhuǎn)換為非成幀模式;b2.將時鐘與業(yè)務(wù)同時從當(dāng)前主用通道切換到當(dāng)前備用通道上;c2.將當(dāng)前主用通道由非成幀模式轉(zhuǎn)換為E1成幀模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟D中,檢測到線路狀態(tài)為故障消除時,還在一固定時長內(nèi)重復(fù)確認(rèn)該故障消除狀態(tài),確認(rèn)無誤后執(zhí)行所述的插入網(wǎng)管切換信息的操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟B中,在插入所述的切換信息后還向網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)經(jīng)確認(rèn)后的線路故障事件,在進(jìn)行所述的主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換后還向網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)切換事件;所述步驟D中,在檢測到故障消除后還向網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)經(jīng)確認(rèn)后的線路故障消除事件,在進(jìn)行所述的當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換后還網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)切換事件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟C中,在進(jìn)行所述的主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換后還向網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)切換事件;所述步驟E中,在進(jìn)行所述的主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀模式與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換后還向網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上報(bào)切換事件。
10.一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的裝置,其特征在于包括系統(tǒng)控制部分(62)、時鐘、線路切換部分(63)、E1成幀器(64)、E1解幀器(65)、線路時鐘恢復(fù)部分(66)、和線路性能檢測部分(67);線路性能檢測部分(67)實(shí)時檢測兩條傳輸通道的各項(xiàng)功能及指標(biāo)性能并向系統(tǒng)控制部分(62)報(bào)告;系統(tǒng)控制部分(62)實(shí)時采集由線路性能檢測部分(67)提供的報(bào)告,通過規(guī)則判決出每個通道功能、性能的正常與否,根據(jù)切換策略控制時鐘、線路切換部分(63)、E1成幀器(64)和E1解幀器(65),進(jìn)行時鐘、通道切換和通過成幀器(64)插入切換信息通知對端裝置也進(jìn)行相應(yīng)的切換,包括將用戶終端業(yè)務(wù)通過時鐘、線路切換部分(63)并經(jīng)E1成幀器(64)透明發(fā)送到主用或備用通道上,和將來自主用或備用通道上的用戶終端業(yè)務(wù)經(jīng)E1解幀器(65)透明傳輸并通過時鐘、線路切換部分(63)傳送給用戶終端,E1成幀器(64)將來自系統(tǒng)控制部分(62)的管理、測試、切換信息插入到主用或備用通道上,E1解幀器(65)從主用或備用通道上提取管理、測試、切換信息;線路時鐘恢復(fù)部分(66)分別從兩個通道上恢復(fù)時鐘,并將恢復(fù)的時鐘送給成幀器(64)、解幀器(65)和時鐘、線路切換部分(63),供系統(tǒng)控制部分(62)選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非成幀2M通道通信兩端同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)切換的方法與裝置。通信兩端分別設(shè)有保護(hù)裝置,控制兩個通道互為主、備用。通常主用通道工作在非成幀模式,透明傳輸用戶業(yè)務(wù),備用通道工作在E1成幀模式,傳送線路測試信息、管理信息及交互信息。當(dāng)任一端保護(hù)裝置檢測到主用通道接收方向的線路狀態(tài)為故障時,立即在主用通道的發(fā)送方向上插入切換信息以通知對端,使兩端在一個極短的切換時延差中完成主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)任一端保護(hù)裝置檢測到故障消除時,則在當(dāng)前備用通道的發(fā)送方向上插入網(wǎng)管切換信息以通知對端,使兩端在一個極短的切換時延差中完成當(dāng)前主、備用通道的轉(zhuǎn)換及其相應(yīng)的非成幀與E1成幀模式的轉(zhuǎn)換。
文檔編號H04B1/74GK1808926SQ200510002528
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者任俊偉 申請人:北京格林威爾科技發(fā)展有限公司