CN104660326A - 一种基于通道质量的sdh高速自动切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法和装置，方法具体包括：步骤1)接收客户线路接收端线路数据，并将线路数据复制为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；步骤2)获取主用线路和备用线路接收数据，并实时比较两路接收数据质量情况，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

Description

一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法及装置

技术领域

本发明属于网络传播领域，涉及一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法及装置。

背景技术

现有SDH线性网络保护方式主要有两种：一种是OLP设备进行线路自动切换保护，另一种是利用传输设备自身的保护切换功能实现线路保护。

现有OLP技术主要包含两种方式：1∶1保护以及1+1保护，这里我们以1+1保护举例进行说明。

1+1保护技术是一种并发选收的保护方式，工作原理图见附图1。在这种保护技术中，光信号经由源端接口装置在内部自动完成光比例的划分，并按照这种比例通过端口装置双向传送至终端接收***当中，终端接收装置同样会对传输通道传递而来的光信号进行功率检测，并有针对性的选取其中功率稳定性及其传输光信号更优越的一路进行通道切换，进而有选择性的使高质量的光信号进入整个传输***下游的传输存储装置中。

OLP设备通过检测线路光功率控制切换，并没有根据线路本身质量情况切换，这样就会造成过保护(线路质量没有问题，但是光功率达到倒换门限而进行倒换)或欠保护(线路质量已出现严重下降，但是光功率未达到门限值而没有倒换)情况。

传输设备保护切换时会自动检测线路质量，根据线路告警误码状态进行切换。但是传输设备保护切换实现方案一般包含控制板卡和业务板卡，业务板卡实时检测线路告警误码状态，若判断线路出现告警或误码时上报控制板卡，控制板卡决定是否进行线路切换，并下发切换命令。这样就导致线路出现误码时不能及时切换，切换时间较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是基于对线路告警误码状态进行监测，提供了一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法，包括：

步骤1)接收客户线路接收端传递的线路数据，并将线路数据复制为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

步骤2)获取主用线路和备用线路接收数据，实时比较两路接收数据质量情况，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的方法是，步骤2)中，具体包括：获取主用线路和备用线路接收数据，并分别进行帧定位及解析；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

根据所述误码状态信息，实时计算误码率；根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的方法是，告警和误码检测，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码。

进一步地，优选的方法是，根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

进一步地，步骤1)，具体包括：

接收客户线路接收端线路数据并进行SDH数据帧定位和解析，形成并输出相应控制和标志信号；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

将客户线路接收数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。

一种基于通道质量的SDH高速自动切换装置，包括：

数据并发单元，用于接收线路接收端传递的线路数据，并将线路数据复制为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

线路切换单元，用于根据主用线路和备用线路质量情况，选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的是，具体包括：

帧同步单元，分别用于获取主用线路和备用线路接收数据，并分别进行帧定位及解析；

告警误码检测单元，分别用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

误码率计算单元，根据所述误码状态信息，实时计算误码率；

所述自动切换控制单元，进一步用于根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的是，所述告警误码检测单元，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码。

进一步地，优选的是，所述自动切换控制单元，根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路反馈数据传递到线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

进一步地，优选的是，所述帧同步单元，进一步用于接收客户线路接收端传递的线路数据，进行SDH数据帧定位和解析，并形成并输出相应控制和标志信号；

所述告警误码检测单元，用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

所述数据并发单元，将客户线路接收端线路数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。

本发明采取了上述方案以后，通过对线路告警误码状态进行监测，有效的避免了过保护和欠保护情况，并且，基于FPGA实时进行线路质量分析判断和自动切换控制，大大提高了切换速度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是现有技术的示意图；

图2是本发明基于通道质量的SDH高速自动切换方法的流程示意图；

图3是本发明一个实施例的基于通道质量的SDH高速自动切换方法的一个实施例的结构示意图；

图4是本发明基于通道质量的SDH高速自动切换装置的结构示意图；

图5是本发明基于通道质量的SDH高速自动切换装置的一个实施例的应用场景示意图；

图6是本发明基于通道质量的SDH高速自动切换装置的一个实施例的应用场景示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

其中，本发明涉及的英文缩写及其中文名称解释如下：

SDH：(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)，根据ITU-T相关建议定义，是为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关同步方法组成的一个技术体制。

FPGA：(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列；

LOS：接收信号丢失；

LOF：SDH帧丢失；

MS-AIS：SDH复用段告警指示信号；

AU-AIS：SDH高阶通道告警指示信号；

OLP：光线路保护

实施例一：

如图2所示，本发明提供了一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法，具体来说，该方法主要包括以下步骤：

步骤1)接收客户线路接收端传递的线路数据，并将线路数据复制为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

步骤2)获取主用线路和备用线路接收数据，实时比较两路接收数据质量情况，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

本发明采取了上述方案以后，通过对线路告警误码状态进行监测，有效的避免了过保护和欠保护情况，并且，基于FPGA实时进行线路质量分析判断和自动切换控制，大大提高了切换速度。

实施例二：

继续对以上实施例进行详细描述，其中，如图3所示，以上步骤2中，主要涉及到上行数据，具体来说，其步骤包括：

获取主用线路和备用线路接收数据，并分别进行帧定位及解析；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

根据所述误码状态信息，实时计算误码率；根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

其中，在以上实施例中，告警和误码检测，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码，具体来说，LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码是SDH传输较为常用的一些误码和告警方式，其具体定义可参加相关文献，在此不详细说明。

并且，优选的方法是，根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路反馈数据传递到线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

此外，在步骤1)中，主要涉及的是下行数据传输，具体包括：

接收客户线路接收数据并进行SDH数据帧定位和解析，形成并输出相应控制和标志信号；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

将客户线路接收数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。

实施例三：

结合具体实施例进行详细说明，具体来说，现有的OLP技术是通过对接收光信号分光并检测分光后的光功率大小来判断线路质量，从而实现切换控制。很显然，单纯的检测光信号会带来很多问题，主要如下：

1)分光后会对原有线路***损耗，导致线路质量恶化。

2)导致线路过保护。OLP通过检测接收光功率大小来实现线路自动切换，并没有实时检测线路质量情况，这就可能出现线路本身传输质量没有问题，而OLP检测到光功率不符合门限要求而进行了倒换，导致由于OLP错误倒换而导致线路质量恶化。

3)导致线路欠保护。OLP通过检测接收光功率大小来实现线路自动切换，并没有实时检测线路质量情况，这就可能出现线路本身传输质量已出现严重问题，而OLP因为光功率符合门限要求而没有进行倒换，导致由于OLP没有及时倒换导致线路出现问题。

本发明一个实施例中，如图3所示，其主要功能如下：

1)所有端口数据均需要经过光模块，FPGA直接接收光模块数据并进行处理。保证线路信号经过该装置后会进行光电光再生；

2)客户侧线路接收数据传递到FPGA后，FPGA将数据转换为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端。

3)主用线路和备用线路接收数据传递到FPGA后，FPGA内部将自动比较两路接收数据质量情况，并控制线路切换，最终选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

其中，本装置自动切换核心算法由FPGA实现，图4为设置于FPGA内部的基于通道质量的SDH高速自动切换装置的结构示意图，具体来说，一种基于通道质量的SDH高速自动切换装置，包括：

数据并发单元，用于接收线路发送端传递的线路信号，并将线路信号转换为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

线路切换单元，用于根据主用线路和备用线路质量情况，选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的是，具体包括：

帧同步单元，分别用于获取主用线路和备用线路接收数据，并分别进行帧定位及解析；

告警误码检测单元，分别用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

误码率计算单元，根据所述误码状态信息，实时计算误码率；

所述自动切换控制单元，进一步用于根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

进一步地，优选的是，所述告警误码检测单元，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码。

进一步地，优选的是，所述自动切换控制单元，根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路数据传递到客户线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

进一步地，优选的是，所述帧同步单元，进一步用于接收客户线路接收端传递的线路数据，进行SDH数据帧定位和解析，并形成并输出相应控制和标志信号；

所述告警误码检测单元，用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

所述数据并发单元，将客户线路接收端线路数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。

本发明采取了上述方案以后，通过对线路告警误码状态进行监测，有效的避免了过保护和欠保护情况，并且，基于FPGA实时进行线路质量分析判断和自动切换控制，大大提高了切换速度。

实施例四：

其中，根据以上实施例三和实施例二，其中，上行数据处理(主用/备用接收数据到客户发送数据处理)

1)主用和备用线路接收数据进入FPGA后，分别传送到帧同步单元和线路切换单元。帧同步单元对接收SDH数据进行帧定位及解析，并向下级处理单元输出相应控制及标志信号。线路切换单元缓存主用和备用接收数据，并根据自动切换控制单元提供的线路切换标志进行线路数据自动切换，并将切换后数据传递到客户侧线路发送端；

2)告警误码检测单元对接收SDH数据进行告警和误码检测，包括LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码，并将误码和告警状态传递到下级处理单元；

3)误码率计算单元接收告警误码检测单元输出的告警及误码状态信息，实时计算B1、B2、B3误码率，并将误码率结果传递到下级处理单元；

4)自动切换控制单元根据上级单元输出的误码及告警等状态信息，自动比较主用/备用两路线路质量情况，并产生线路切换标志到下级单元。线路质量评判及切换条件如下：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，表示两条线路质量均较好，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，表示当前在用线路质量较差，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，表示两条线路质量均较差，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，表示当前在用线路质量较差，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致时，表示两条线路质量均较差，不进行切换；

下行数据处理(客户侧接收数据到主用/备用发送数据处理)

1)客户侧线路接收数据进入FPGA后，分别传送到帧同步单元和数据并发单元。帧同步单元实现SDH数据帧定位和解析，并向下级处理单元输出相应控制及标志信号。数据并发单元实现将客户侧接收数据复制为两路，并分别传送到主用线路发送端和备用线路发送端；

2)告警误码检测单元对接收SDH数据进行告警和误码检测，包括LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码，主要用于实时监控客户侧线路接收质量情况；

并且，本装置主要用于线性网络保护，可以单个使用或者两台配对使用。

1)单个装置使用说明图如图4所示，主要用于客户原有线路包含主用/备用两条线路，利用自动切换装置对两条线路进行择优，并选择较优的一条线路传送到客户侧；

两台配对使用说明图如图5所示，可利用自动切换装置建立主用和备用线路，实现线性网络保护功能。

本发明具有以下的效果：

1.实时监控线路质量情况，并实时比较两条线路质量进行自动切换，真正做到了择优切换，保证在线路切换后传输质量得到提高。有效解决了根据光功率切换带来的过保护和欠保护问题；

2.光信号通过本装置后会经过光电光转换，光信号实现有缘发送，有效解决原有OLP设备带来的损耗问题；

3.本装置采用FPGA实现线路切换控制，切换速度快。

需要说明的是，对于上述方法实施例而言，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于通道质量的SDH高速自动切换方法，包括：

步骤1)接收客户线路接收端线路数据，并将线路数据复制为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

步骤2)获取主用线路和备用线路接收数据，并实时比较两路接收数据质量情况，选择较优的一路数据传递到客户线路发送端。

2.根据权利要求1所述的基于通道质量的SDH高速自动切换方法，其特征在于，步骤2)中，具体包括：获取主用线路和备用线路接收数据，并分别进行帧定位及解析；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

根据所述误码状态信息，实时计算误码率；根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端。

3.根据权利要求2所述的基于通道质量的SDH高速自动切换方法，其特征在于，告警和误码检测，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码。

4.根据权利要求2或3所述的基于通道质量的SDH高速自动切换方法，其特征在于，根据计算后的误码率和告警状态信息，选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

5.根据权利要求1所述的基于通道质量的SDH高速自动切换方法，其特征在于，步骤1)，具体包括：

接收客户线路接收端线路数据并进行SDH数据帧定位和解析，形成并输出相应控制和标志信号；

对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

将客户线路接收线路数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。

6.一种基于通道质量的SDH高速自动切换装置，包括：

数据并发单元，用于接收客户线路接收端线路数据，并将线路数据转换为两路并行发送，分别发送到主用线路发送端和备用线路发送端；

线路切换单元，用于根据主用线路和备用线路质量情况，选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端。

7.根据权利要求6所述的基于通道质量的SDH高速自动切换装置，其特征在于，具体包括：

帧同步单元，分别用于获取主用线路和备用线路接收SDH数据，并分别进行帧定位及解析；

告警误码检测单元，分别用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

误码率计算单元，根据所述误码状态信息，实时计算误码率；

所述自动切换控制单元，进一步用于根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路接收数据传递到客户线路发送端。

8.根据权利要求7所述的基于通道质量的SDH高速自动切换装置，其特征在于，所述告警误码检测单元，主要检测以下任一或组合：LOS、LOF、MS-AIS、AU-AIS告警和B1、B2、B3误码。

9.根据权利要求2或3所述的基于通道质量的SDH高速自动切换装置，其特征在于，所述自动切换控制单元，根据计算后的误码率和告警状态信息，通知线路切换单元选择较优的一路反馈数据传递到线路发送端，具体包括：

A)主用线路和备用线路均未收到告警和误码，不进行切换；

B)当前在用线路收到告警，而另一条线路无告警，执行切换；

C)主用线路和备用线路均收到告警，不进行切换；

D)主用线路和备用线路均未收到告警，当前在用线路接收误码率大于另一条线路时，执行切换；

E)主用线路和备用线路均未收到告警，且两条线路误码率一致，不进行切换。

10.根据权利要求6所述的基于通道质量的SDH高速自动切换装置，其特征在于，所述帧同步单元，进一步用于接收客户线路接收端传递的线路数据，进行SDH数据帧定位和解析，并形成并输出相应控制和标志信号；

所述告警误码检测单元，用于对帧定位及解析后的数据进行告警和误码检测，并形成告警状态信息和误码状态信息；

所述数据并发单元，将客户线路接收端线路数据复制为两路，并分别传递给主用线路发送端和备用线路发送端。