專利名稱：數(shù)字用戶接入系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)及其工作方法，尤指一種具有備份功能的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)及其工作方法。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期，由于其規(guī)模及應(yīng)用范圍都較小，如路由器(router)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的功能模塊一般直接與業(yè)務(wù)端口模塊相連。同樣，在低層次的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，由于其應(yīng)用地位不是很重要，因此低端的路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的功能模塊一般也是直接與業(yè)務(wù)端口模塊相連。
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，在電信網(wǎng)絡(luò)中使用的通信設(shè)備，必須具備長期運行的工作可靠性，這也是現(xiàn)在考核網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一個極為重要的指標。使用單一設(shè)備，通常很難滿足規(guī)定的可靠性要求。從提高可靠性的角度出發(fā)，對關(guān)鍵的核心設(shè)備進行冗余備份是提高其工作可靠性的重要手段。通常進行冗余備份時，備份設(shè)備的種類與數(shù)量越多，則該系統(tǒng)的可靠性越高，但所花費的代價也就越大，所以從整個系統(tǒng)出發(fā)，要達到最佳性價比，綜合各方面的考慮，通常只對關(guān)鍵性的設(shè)備進行1+1的冗余備份。
從整個系統(tǒng)考慮，主備技術(shù)主要有冷備份與熱備份兩種。冷備份的特點是在主用部分工作時，備用部分不工作，處于休眠狀態(tài)；當(dāng)主用部分出現(xiàn)故障時，備用部分才開始工作。其優(yōu)點是技術(shù)簡單，成本較低；缺點是由主用部分到備用部分的過渡時間過長，而且主用部分到備用部分的切換會影響原有的通路。另一方面，熱備份的特點是主用部分與備用部分保持同步運行，只是備用部分不進行輸出而已，而在主用部分出現(xiàn)故障時，只要關(guān)閉其輸出，同時打開備用部分的輸出即可。其優(yōu)點是過渡平滑，不影響原有通路，可靠性高，缺點是備用部分在主用部分正常工作時，不能分擔(dān)系統(tǒng)流量，就整個系統(tǒng)而言，此種方法的系統(tǒng)利用率偏低。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)。
此外，還需提供一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法。
一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，包括一第一控制卡、一第二控制卡、多個線路卡、以及一背板。所述線路卡用于連接客戶端設(shè)備，且分別與該第一控制卡及該第二控制卡連接。背板用于建立所有線路卡分別與該第一控制卡以及該第二控制卡之間的連接，其中部分線路卡與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；將其余線路卡與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接。
一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，包括提供一第一控制卡、一第二控制卡、一背板以及多個線路卡；所述線路卡通過背板建立所有線路卡分別與第一控制卡以及第二控制卡之間的連接；將部分線路卡與第一控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第二控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；將其余線路卡與第二控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第一控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；啟動主用連接開始工作。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)及其工作方法，在保證了系統(tǒng)備份的同時，還有效的利用了交換引擎增加系統(tǒng)的上行頻寬。

圖1為本發(fā)明實施方式中數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境圖。
圖2為本發(fā)明實施方式中數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的模塊架構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明實施方式中數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施方式參閱圖1，所示為本發(fā)明實施方式中數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境圖。在本實施方式中，用戶終端10，例如桌上型計算機、筆記型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)等電子產(chǎn)品，通過一非對稱數(shù)字用戶收發(fā)單元遠程終端20(Asymmetrical Digital Subscriber LoopTransceiver Unit-Remote terminal，ATU-R)連接至數(shù)字用戶接入系統(tǒng)30，再經(jīng)由寬帶網(wǎng)絡(luò)40接入局端設(shè)備50。
參閱圖2，所示為本發(fā)明實施方式中數(shù)字用戶接入系統(tǒng)30的模塊架構(gòu)圖。本系統(tǒng)30包括多個線路卡(line card)100、一背板200、一第一控制卡(control card)300與一第二控制卡400。背板200用于實現(xiàn)線路卡100與第一控制卡300或第二控制卡400之間的連接，以及第一控制卡300與第二控制卡400之間的連接。線路卡100，用于連接客戶端設(shè)備。在本實施方式中，客戶端設(shè)備包括非對稱數(shù)字用戶收發(fā)單元遠程終端20以及用戶終端10等，用戶終端10可為一個人計算機。線路卡100通過一非對稱數(shù)字用戶收發(fā)單元遠程終端20連接至用戶終端10。所述線路卡100分別包括一下行接口101，與背板200連接，用于接收經(jīng)第一控制卡300或第二控制卡400處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，以及將線路卡100處理后的信號通過背板200傳輸至第一控制卡300或第二控制卡400。
第一控制卡300以及第二控制卡400用于連接局端設(shè)備50，其分別包括上行接口301、302、401以及402，以及交換引擎303與403。第一控制卡300與第二控制卡400通過上行接口301、302、401以及402用于接收自局端設(shè)備50發(fā)出的數(shù)據(jù)包，并將該數(shù)據(jù)包處理后，傳輸至交換引擎303或403。交換引擎303或403將處理后的數(shù)據(jù)包按照其所要發(fā)送的目的地通過背板200傳輸至對應(yīng)的線路卡100，同時交換引擎303與403之間還可相互轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
舉例而言，當(dāng)?shù)谝豢刂瓶?00的上行接口301或302接收到一個來自局端設(shè)備50的數(shù)據(jù)包，隨后，第一控制卡300開始對該數(shù)據(jù)包進行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)包傳輸至交換引擎303。然后，交換引擎303判斷該處理后的數(shù)據(jù)包所要發(fā)送的目的地。若該數(shù)據(jù)包的發(fā)送對象為用戶終端10，則交換引擎303將該數(shù)據(jù)包通過背板200傳輸至對應(yīng)的線路卡100。若該數(shù)據(jù)包的發(fā)送對象為其它局端設(shè)備，則交換引擎303將該數(shù)據(jù)包通過背板200傳輸至第二控制卡400。最后該數(shù)據(jù)包經(jīng)第二控制卡400的上行接口401或402傳輸至對應(yīng)的局端設(shè)備。
反之，當(dāng)線路卡100接收到一個自用戶終端10發(fā)送的數(shù)據(jù)包時，線路卡100將該數(shù)據(jù)包處理之后，按照預(yù)設(shè)的主用連接，通過上行接口101傳輸至背板200，再傳輸至對應(yīng)的第一控制卡300或第二控制卡400的交換引擎303或403。第一控制卡300或第二控制卡400接收到該數(shù)據(jù)包后，對該數(shù)據(jù)包進行處理，并通過對應(yīng)的上行接口301、302、401或402傳輸至其局端設(shè)備50。
在本實施方式中，所有線路卡100的下行接口101通過背板200分別與第一控制卡300以及第二控制卡400建立連接。工作時，線路卡100首先判斷自身在系統(tǒng)中的編號，該編號可以是1，2，...n(1～n為整數(shù))。舉例而言，所有編號為奇數(shù)的線路卡100將其與第一控制卡300的連接設(shè)為主用連接，其與第二控制卡400的連接設(shè)為備用連接，同時啟動主用連接開始工作。所有偶數(shù)編號的線路卡100將其與第二控制卡400的連接設(shè)為主用連接，其與第一控制卡300的連接設(shè)為備用連接，并啟動主用連接開始工作。
在其它實施方式中，所述線路卡100也可隨意設(shè)定其中的一部分線路卡與第一控制卡300建立主用連接，與第二控制卡400建立備用連接，而其余線路卡與第一控制卡300建立備用連接，與第二控制卡400建立主用連接。換而言之，在本發(fā)明中，藉由第一控制卡300與第二控制卡400共同承擔(dān)系統(tǒng)的流量，有效的增加了系統(tǒng)資源的利用率，提高了系統(tǒng)的上行頻寬。
在系統(tǒng)工作過程中，數(shù)字用戶接入系統(tǒng)30更可包括一第一監(jiān)測模塊304與一第二監(jiān)測模塊404，用于監(jiān)測該第一控制卡與該第二控制卡是否出現(xiàn)故障。第一監(jiān)測模塊304與第二監(jiān)測模塊404之間在預(yù)定的時間周期內(nèi)相互傳輸“問候”訊息，以確保第一控制卡與線路卡以及第二控制卡與線路之間正常工作。例如，當(dāng)?shù)诙O(jiān)測模塊404在預(yù)定的時間周期內(nèi)未接收到第一監(jiān)測模塊304的“問候”信息時，則第二控制卡400可認定第一控制卡300出現(xiàn)故障，第二控制卡400向所有線路卡100發(fā)出通知，則奇數(shù)編號的線路卡100在接收到第二控制卡400發(fā)出的通知后，隨即關(guān)閉原主用連接，啟動其與第二控制卡400之間的備用連接，將其變更為主用連接。同時第二控制卡400自動接替第一控制卡300的全部工作，并通知系統(tǒng)關(guān)閉第一控制卡300的上行接口301與302。反之亦然。
參閱圖3，為本發(fā)明具有備份功能的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)30的工作流程圖。該系統(tǒng)包括一第一控制卡300、一第二控制卡400、一背板200以及多個線路卡100。然后，通過背板200連接第一控制卡300、一第二控制卡400與所有線路卡100(步驟S301)。部分線路卡100與第一控制卡300之間的連接設(shè)為主用連接(步驟S303)。其余線路卡100與第二控制卡400之間的連接設(shè)為備用連接(步驟S305)。在本實施方式中，所有奇數(shù)編號的線路卡100將其與第一控制卡300之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第二控制卡400之間的連接設(shè)定為備用連接，而所有偶數(shù)編號的線路卡100將其與第二控制卡400之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第一控制卡300之間的連接設(shè)定為備用連接。然后，啟動所有線路卡100與第一控制卡300以及第二控制卡400之間的主用連接開始工作(步驟S307)。第一控制卡300與第二控制卡400之間通過第一監(jiān)測模塊304與第二監(jiān)測模塊404來判斷對方是否與所連接的線路卡100之間正常工作(步驟S309)。若其中一控制卡出現(xiàn)故障，則另一控制卡發(fā)送通知至所有線路卡100(步驟S311)。線路卡100接收到通知后，原與發(fā)出通知的控制卡之間建立主用連接的線路卡100保持不變，其余線路卡100關(guān)閉原主用連接，啟動備用連接(步驟S313)。發(fā)出通知的控制卡接管出現(xiàn)故障的控制卡的一切工作，并通知系統(tǒng)將出現(xiàn)故障的控制卡的上行接口關(guān)閉(步驟S315)。
本發(fā)明實施方式所提供的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)及方法，有效的利用了第一控制卡300與第二控制卡400同時進行數(shù)據(jù)包的傳輸，同時又保證系統(tǒng)的備份功能，相對于原有的“1+1”保護機制而言，在實現(xiàn)系統(tǒng)備份功能的同時，大幅的提供了數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的上行頻寬，以及交換引擎的利用率。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一第一控制卡、一第二控制卡、多個線路卡以及一背板，所述線路卡用于連接客戶端設(shè)備，且分別與該第一控制卡及該第二控制卡連接；所述背板用于建立所有線路卡分別與該第一控制卡以及該第二控制卡之間的連接，其特征在于部分線路卡與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；將其余線路卡與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，其特征在于該第一控制卡包括至少一個上行接口以及一交換引擎，該上行接口用于接收且傳輸數(shù)據(jù)包至該交換引擎，該交換引擎用于判斷該處理后的數(shù)據(jù)包的發(fā)送目的地，且通過該背板傳輸至對應(yīng)的線路卡。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，其特征在于該第二控制卡包括至少一上行接口，以及一交換引擎，該上行接口用于接收且傳輸數(shù)據(jù)包至該交換引擎，該交換引擎用于判斷該處理后的數(shù)據(jù)包的發(fā)送目的地，且通過該背板傳輸至對應(yīng)的線路卡。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，其特征在于所述線路卡分別包括一下行接口，與該背板連接，用于接收經(jīng)該第一控制卡或該第二控制卡處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，其特征在于該第一控制卡更包括一第一監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測第二控制卡是否出現(xiàn)故障。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)，其特征在于該第二控制卡更包括一第二監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測第一控制卡是否出現(xiàn)故障。
7.一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，該系統(tǒng)包括一第一控制卡、一第二控制卡、一背板以及多個線路卡，其特征在于該工作方法包括通過該背板建立所有線路卡分別與該第一控制卡以及該第二控制卡之間的連接；將部分線路卡與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；將其余線路卡與該第二控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與該第一控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；以及啟動主用連接開始工作。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于該方法更包括主用連接開始工作后，該第一控制卡與該第二控制卡之間相互監(jiān)測與所述線路卡之間的工作是否正常的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于該方法更包括若一控制卡與所述線路卡之間的工作出現(xiàn)故障，未出現(xiàn)故障之控制卡發(fā)通知至所有線路卡的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于該方法更包括與出現(xiàn)故障之控制卡相連的線路卡關(guān)閉原主用連接，啟動備用連接的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于未出現(xiàn)故障之控制卡接管出現(xiàn)故障的控制卡的所有工作，并上報系統(tǒng)關(guān)閉出現(xiàn)故障的控制卡的步驟。
12.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于該第一控制卡包括至少一個上行接口以及一交換引擎，該上行接口用于接收且傳輸數(shù)據(jù)包至該交換引擎，該交換引擎用于判斷該處理后的數(shù)據(jù)包的發(fā)送目的地，且通過該背板傳輸至對應(yīng)的線路卡或第二控制卡。
13.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于該第二控制卡包括至少一上行接口以及一交換引擎，該上行接口用于接收且傳輸數(shù)據(jù)包至該交換引擎，該交換引擎用于判斷該處理后的數(shù)據(jù)包的發(fā)送目的地，且通過該背板傳輸至對應(yīng)的線路卡或第一控制卡。
14.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，其特征在于所述線路卡分別包括一下行接口，與該背板連接，用于接收經(jīng)該第一控制卡或該第二控制卡處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
全文摘要
一種數(shù)字用戶接入系統(tǒng)工作方法，包括提供一第一控制卡、一第二控制卡、一背板以及多個線路卡；通過背板建立所有線路卡與第一控制卡以及第二控制卡之間的連接；將部分線路卡與第一控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第二控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；其余線路卡與第二控制卡之間的連接設(shè)定為主用連接，其與第一控制卡之間的連接設(shè)定為備用連接；啟動主用連接開始工作。本發(fā)明在保證系統(tǒng)備份的同時，有效的利用了上述兩張控制卡，大幅提供了數(shù)字用戶接入系統(tǒng)的上行頻寬。
文檔編號H04L12/02GK1964295SQ20051010120
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者許傳政, 柯凱贏 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司