一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括：通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實(shí)時(shí)接收掉電檢測電路的輸出信號(hào)；當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光模塊之外其他耗電模塊的正常供電，并搶占系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理模塊到光模塊之間的正常業(yè)務(wù)流通道，確保在供電時(shí)間內(nèi)通過所述光模塊掉電告警幀向外發(fā)送。通過采用本發(fā)明公開的方法，確保設(shè)備在掉電這種致命故障下能時(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、成功發(fā)送掉電告警幀，降低對(duì)儲(chǔ)能電路成本的需求。
【專利說明】一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著運(yùn)營承載網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)的SDH(同步數(shù)字體系）技術(shù)向分組交換技術(shù)的過渡，以 分組標(biāo)簽交換為核心的分組承載網(wǎng)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用。在分組承載網(wǎng)下，產(chǎn)生了分組接入終 端設(shè)備。在運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可管理和維護(hù)性能有較高的性能要求，要求具備較 高的可遠(yuǎn)程管理能力，要求能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行時(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備掉電時(shí)能在網(wǎng)管 上查到相應(yīng)的告警（俗稱掉電告警），便于快速的定位網(wǎng)絡(luò)故障，快速的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)暢通。分 組終端接入設(shè)備的掉電告警要求采用二種方式，一種是基于IEEE802. 3ah協(xié)議0ΑΜ中致命 事件上報(bào)告警（俗稱以太網(wǎng)二層掉電告警）；另一種是基于SNMP TRAP的告警上報(bào)機(jī)制（俗 稱以太網(wǎng)三層掉電告警）。兩種方式的核心都是接入設(shè)備檢測到掉電后發(fā)送以太網(wǎng)報(bào)文將 告警信息發(fā)送出去。
[0003] 接入設(shè)備為實(shí)現(xiàn)自身的以太網(wǎng)（二層或三層）掉電告警，傳統(tǒng)的解決方案如圖1 所示，設(shè)備內(nèi)置掉電檢測電路，中央處理器（CPU)檢測到掉電檢測電路發(fā)送的掉電告警信 號(hào)后組織掉電告警以太網(wǎng)報(bào)文，然后將告警報(bào)文發(fā)送到分組業(yè)務(wù)處理模塊，告警報(bào)文在分 組業(yè)務(wù)處理模塊（SWITCH)要經(jīng)過排隊(duì)、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)后經(jīng)過接口模塊從物理端口（PHY)發(fā)送 出去。
[0004] 眾所周知，上述幾個(gè)器件（CPU、SWITCH、PHY)功耗都比較大，小型設(shè)備的典型功率 (P)在40W左右。當(dāng)設(shè)備電源異常時(shí)，CPU模塊通過輪詢或者中斷檢測到電路發(fā)送的掉電告 警信號(hào)，然后組織掉電告警幀，告警幀通過SWITCH通道排隊(duì)、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)后經(jīng)過PHY驅(qū)動(dòng)光 接口發(fā)送出去，一般情況下發(fā)送告警幀需要的時(shí)間（t)高達(dá)15ms，為保證發(fā)幀成功率，我們 按連發(fā)5幀計(jì)算發(fā)送時(shí)間（t)為75ms。若按照電路正常工作時(shí)的輸入電壓（U1)為5V，能 夠正常工作的最低輸入電壓（U2)為3. 3V計(jì)算，在傳統(tǒng)電路中，需要儲(chǔ)能電容C(C = 2Pt/ (U12-U22))達(dá)到0. 4F，需要用法拉電容才能滿足設(shè)計(jì)要求，因而造成設(shè)備成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法，確保設(shè)備在掉電 這種致命故障下能時(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、成功發(fā)送掉電告警幀，降低對(duì)儲(chǔ)能電路成本的需求。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括：
[0008] 通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實(shí)時(shí)接收掉電檢測電路的輸出信號(hào)；
[0009] 當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光模塊之外其他 耗電模塊的正常供電，并搶占系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理模塊到光模塊之間的正常業(yè)務(wù)流通道，確保在 供電時(shí)間內(nèi)通過所述光模塊將掉電告警幀向外發(fā)送。
[0010] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，基于FPGA劫持光發(fā)送通道快速插入告 警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法性能可靠，使用范圍非常廣泛，確保設(shè)備在掉電這種致命故障下 能時(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、成功發(fā)送掉電告警幀，降低對(duì)儲(chǔ)能電路成本的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。
[0012] 圖1為本發(fā)明【背景技術(shù)】提供的傳統(tǒng)掉電告警解決方案的示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法的示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的FPGA所實(shí)現(xiàn)功能的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本 發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016] 實(shí)施例
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括：
[0018] 通過FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列）實(shí)時(shí)接收掉電檢測電路的輸出信號(hào)；
[0019] 當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光模塊之外其他 耗電模塊的正常供電，并搶占系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理模塊到光模塊之間的正常業(yè)務(wù)流通道，確保在 供電時(shí)間內(nèi)通過所述光模塊將掉電告警幀向外發(fā)送。
[0020] 進(jìn)一步的，所述當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光 模塊之外其他耗電模塊的正常供電包括：所述當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉 電告警信號(hào)時(shí)，向電源開關(guān)電路發(fā)出控制信號(hào)，切斷電源模塊給光模塊之外其他耗電模塊 的正常供電。
[0021] 進(jìn)一步的，該方法還包括：當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào) 時(shí)，在其內(nèi)部緩存掉電告警幀。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例提供的FPGA劫持光發(fā)送通道快速插入告警幀的掉電告警的實(shí)現(xiàn)方 法，在FPGA檢測到掉電這種致命錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，切斷設(shè)備大功率模塊供電，搶占光通道，及時(shí) 快速發(fā)送掉電告警幀。本發(fā)明降低了設(shè)備對(duì)儲(chǔ)能的要求，從而降低了掉電檢測電路部分的 硬件成本（所用FPGA通常同時(shí)完成其他系統(tǒng)功能，因此不需要額外增加成本）
[0023] 為了便于理解，下面結(jié)合附圖2-3做進(jìn)一步說明。
[0024] 如圖2所示，F(xiàn)PGA連接光接口發(fā)送模塊和系統(tǒng)分組業(yè)務(wù)處理模塊，且信號(hào)輸入端、 控制信號(hào)輸出端分別對(duì)應(yīng)的與掉電檢測電路、電源開關(guān)電路相連。
[0025] 在檢測到掉電檢測電路輸出掉電信號(hào)正常時(shí)，該FPGA保證系統(tǒng)分組業(yè)務(wù)處理模 塊到光接口發(fā)送模塊之間業(yè)務(wù)流的正常發(fā)送。
[0026] 當(dāng)檢測到掉電檢測電路輸出掉電信號(hào)正常時(shí)（檢測到掉電檢測電路輸出掉電告 警），F(xiàn)PGA切斷CPU、PHY、SWITCH等高耗能元器件的電源，保證FPGA、光模塊正常供電時(shí)間。 FPGA、光模塊所需要的功率（P)僅需要2W左右。同時(shí)，F(xiàn)PGA搶占正常業(yè)務(wù)流通道，迅速組織 掉電告警幀的發(fā)送。FPGA發(fā)幀時(shí)間很快，按照25M時(shí)鐘和最小包長64字節(jié)計(jì)算，需要發(fā)幀 時(shí)間（t)為0. 006ms，我們同樣按照需要連發(fā)5幀計(jì)算發(fā)幀時(shí)間（t)為0.03ms。同樣按照電 路正常工作時(shí)的輸入電壓（U1)為5V，能夠正常工作的最低輸入電壓（U2)為3. 3V計(jì)算，本 發(fā)明中正常儲(chǔ)能電容C(C = 2PV(U12-U22))只需要9uF就能滿足電路上的設(shè)計(jì)要求。實(shí) 用中，電源去耦電容遠(yuǎn)大于9uF，因此無需為掉電檢測增加專門的儲(chǔ)能電路。
[0027] 具體來說，本發(fā)明實(shí)施例中FPGA主要實(shí)現(xiàn)如下功能（參見圖3):
[0028] 1) FPGA接收掉電檢測電路輸出信號(hào)，實(shí)時(shí)判斷設(shè)備電源工作狀態(tài)。
[0029] 2) FPGA連接光接口發(fā)送模塊和系統(tǒng)分組業(yè)務(wù)處理模塊。在檢測到掉電檢測電路 輸出掉電信號(hào)正常時(shí)，保證系統(tǒng)分組業(yè)務(wù)處理模塊到光接口發(fā)送模塊之間業(yè)務(wù)流的正常發(fā) 送。
[0030] 3)FPGA連接電源開關(guān)電路，靈活控制電源開關(guān)電路，在設(shè)備掉電檢測電路輸出正 常時(shí)，保證相關(guān)連接模塊的正常電源供電。當(dāng)檢測到掉電檢測電路輸出掉電告警時(shí)，及時(shí) 控制切斷電源模塊給設(shè)備大功率耗電模塊的正常供電，使設(shè)備進(jìn)入低功耗省電模式，保證 FPGA和光模塊的供電時(shí)間。
[0031] 4)在檢測到掉電檢測電路輸出掉電告警時(shí)，F(xiàn)PGA內(nèi)部緩存掉電告警幀。
[0032] 5)FPGA在檢測到掉電檢測電路輸出電源告警時(shí)，立即切斷并搶占系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理模 塊到光模塊之間的正常業(yè)務(wù)流通道，并在供電時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)發(fā)送緩存中的掉電告警報(bào)文。
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中，基于FPGA劫持光發(fā)送通道快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方 法性能可靠，使用范圍非常廣泛，確保設(shè)備在掉電這種致命故障下能時(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、成功發(fā)送 掉電告警幀，降低對(duì)儲(chǔ)能電路成本的需求。
[〇〇34] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種快速插入告警幀的掉電告警實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括： 通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實(shí)時(shí)接收掉電檢測電路的輸出信號(hào)； 當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光模塊之外其他耗電 模塊的正常供電，并搶占系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理模塊到光模塊之間的正常業(yè)務(wù)流通道，確保在供電 時(shí)間內(nèi)通過所述光模塊將掉電告警幀向外發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸 出的掉電告警信號(hào)時(shí)，切斷光模塊之外其他耗電模塊的正常供電包括： 所述當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，向電源開關(guān)電路發(fā)出 控制信號(hào)，切斷電源模塊給光模塊之外其他耗電模塊的正常供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括： 當(dāng)所述FPGA接收到掉電檢測電路輸出的掉電告警信號(hào)時(shí)，在其內(nèi)部緩存掉電告警幀。
【文檔編號(hào)】H04B10/077GK104104434SQ201410356223
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】何娟, 阮方, 楊兵, 孫明海 申請(qǐng)人:北京華環(huán)電子股份有限公司