一種級連繫統的製作方法
2023-06-07 09:57:21
專利名稱：一種級連繫統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信交換技術領域，特別是指一種級連繫統。
背景技術：
在現有的交換機、路由器等網絡通信設備中，通常採用多框級連的方式實現對設備業務容量的擴展，即擴容。然而，傳統的多框級連一般是通過配置專門用於提供不同級連接口的級連框或級連單板下掛交換子模塊來實現的。雖然可以解決系統擴容的問題，但由於級連框僅用於提供級連接口，其本身並沒有交換功能，因此在一定程度上增加了系統的成本和處理負擔。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種級連繫統，解決現有級連繫統中為實現設備擴容而存在的系統成本增加以及處理負擔重的問題。
為了達到上述目的，本發明提供的級連繫統，主要包括至少一個第一機框和至少一個第二機框；其中所述第一機框和第二機框均包括業務處理板和第一交換網板，且所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第一交換網板相連，其特徵在於，所述第一交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第一交換網板與所述第二機框內的第一交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
在上述系統中，所述第一機框和第二機框均進一步包括用於同本機框內的第一交換網板進行主備倒換的第二交換網板。
在上述系統中，所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第二交換網板相連；所述第二交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第二交換網板與所述第二機框內的第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且所述第一交換網板通過備份通道與本機框內的第二交換網板相連。
在上述系統中，所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第二交換網板相連；所述第二交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第一交換網板與所述第二機框內的第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且所述第一機框內的第二交換網板分別與所述第二機框內的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
在上述系統中，所述系統包括一個以上所述第二機框，且各第二機框的第一交換網板分別與其它第二機框的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且各第二機框的第二交換網板分別與其它第二機框的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
在上述系統中，所述業務處理板用於按照雙發選收的方式同本機框內的第一交換網板和第二交換網板進行數據交互。
在上述系統中，所述第一交換網板和/或第二交換網板包括交換處理單元、發送控制單元和接收控制單元；其中，所述交換處理單元用於對接收自業務處理板的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至所述發送控制單元，以及對接收自接收控制單元的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至業務處理板；所述發送控制單元用於根據對端交換網板的主用或備用狀態對接收自交換處理單元的數據信息進行相應的主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據發送至與對端交換網板相連的級連通道；所述接收控制單元用於接收來自外部級連通道的數據，並將其中攜帶主用狀態標識的數據發送至所述交換處理單元。
在上述系統中，所述發送控制單元用於將接收自交換處理單元的數據複製成兩份，並將其中一份數據標識為主用狀態發送至與對端處於主用狀態的交換網板相連的級連通道，將另一份數據標識為備用狀態發送至與對端處於備用狀態的交換網板相連的級連通道。
在上述系統中，所述發送控制單元包括發送控制寄存器和發送緩存器；其中，所述發送控制寄存器用於根據對端交換網板的主用或備用狀態，對接收自交換處理單元的數據進行主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據發送至發送緩存器；所述發送緩存器用於對接收自發送控制寄存器的數據進行緩存，並將數據發送至與對端交換網板相連的級連通道。
在上述系統中，所述接收控制單元包括接收控制寄存器和接收緩存器；其中，所述接收控制寄存器用於接收來自外部級連通道的數據信息，並將其中攜帶主用狀態標識的數據信息發送至接收緩存器；所述接收緩存器用於緩存接收到的數據信息，並將數據信息發送至與其相連的交換處理單元。
綜上所述，在本發明級連繫統中，採取直接在交換網板中設置級連接口，並使級連機框的交換網板通過兩端分別連接它們各自的級連接口的級連通道相連，從而實現對系統的擴容，克服了現有技術中通過級連框進行擴容所導致的系統成本增加及處理負擔重的弊病。而且本發明在基於上述結構實現系統擴容的同時，在每個機框中設置可以相互進行主備倒換的兩塊交換網板，從而保證系統運行的可靠性。基於上述原理，本發明主要提供了三種多框級連結構的級連繫統，即主從框雙平面分別互連方式的級連繫統、主從框雙平面全互連方式的級連繫統和主從框網狀互連方式的級連繫統，在這三種系統中，均採取直接將級連接口集成在交換網板中的方式，並通過在交換網板的發送側安裝發送控制裝置，以實現對數據的分發控制和主備狀態的標識，以及在交換網板的接收側設置接收控制裝置，實現對接收通道的選擇控制。從而既實現了系統擴容，又增強了系統的故障自愈能力，提高了系統進行數據交換的可靠性。大幅度改進了交換機的性能和容量，同時提高了系統的可擴充性和可維護性。
圖1為本發明主從框雙平面分別互連方式的級連繫統結構圖。
圖2為本發明主從框雙平面全互連方式的級連繫統結構圖。
圖3為本發明主從框網狀互連方式的級連繫統結構圖。
圖4為本發明設置於交換網板發送側的發送控制單元結構圖。
圖5為本發明設置於交換網板接收側的接收控制單元結構圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
本發明的核心思想是採取直接在交換網板中設置級連接口，並使不同機框的交換網板通過兩端分別連接它們各自的級連接口的級連通道相連，從而實現對系統的擴容，克服了現有技術中通過級連框進行擴容所導致的系統成本增加和處理負擔重的弊病。而且本發明在基於上述結構實現對系統擴容的同時，還在每個機框中設置可以相互進行主備倒換的兩塊交換網板，從而保證系統運行的可靠性。
本發明主要提供了三種機框級連方式的級連繫統，即主從框雙平面分別互連方式的級連繫統、主從框雙平面全互連方式的級連繫統和主從框網狀互連方式的級連繫統，下面對採用上述級連方式的級連繫統結構分別進行詳細說明。
第一，主從框雙平面分別互連方式的級連繫統；其中，所謂雙平面是指主交換網板平面和備交換網板平面兩個相互獨立的交換平面，本系統結構如圖1所示，包括主框和從框；其中，主框和從框均包括主交換網板、備交換網板和業務處理板；在各交換網板上分別設置有級連接口，假設從框個數為n(n≥1)。則主框的主交換網板和備交換網板上均需設置n個級連接口，而每個從框的主交換網板和備交換網板上則需分別設置1個級連接口。
在主、從框間，如圖1所示，主框的主交換網板的n個級連接口分別通過n個級連通道ZC1～ZCn連接n個從框的主交換網板的級連接口，同時主框的備交換網板的n個級連接口也分別通過n個級連通道BC1～BCn連接n個從框的備交換網板的級連接口。從而通過這些級連通道實現主框與從框間的時隙交換，並且兩兩從框之間也可通過它們各自與主框的級連通道實現時隙交換。例如在該系統中，可以通過n個級連通道ZC1～ZCn實現主框內的主交換網板與從框內的主交換網板間的時隙交換，以及當所包含的從框個數n＞1時，實現兩兩從框的主交換網板間的時隙交換；而通過n個級連通道BC1～BCn則可實現主框內的備交換網板與從框內的備交換網板間的時隙交換，以及當所包含的從框個數n＞1時，實現兩兩從框的備交換網板間的時隙交換。
在主、從框內，業務處理板分別與主交換網板和備交換網板通過框內互連通道連接，主、備交換網板同步工作，且主、備交換網板之間通過備份通道相連，以實現主、備交換網板之間的信息同步，該信息可以包括鏈路控制信息和時隙交換控制信息等。業務處理板採用雙發選收的方式同主交換網板和備交換網板進行數據交互即當業務處理板發送數據時，將數據同時發送至主交換網板和備交換網板，而當業務處理板接收數據時，則只對接收到的來自處於主用狀態的交換網板的數據進行處理。此處，主、備交換網板的狀態可以相互進行倒換，即主交換網板可由主用狀態倒換至備用狀態，而備交換網板也可有備用狀態倒換至主用狀態。
上述級連通道和備份通道都是雙向的，通道時隙大小可以配置，目前通道時隙大小範圍為1K～8K。另外，由於業務處理板需要判斷是否需要對接收自主交換網板或備交換網板的數據進行處理，因此可以在傳輸的數據信息中添加用於指示該交換網板處於主用或備用狀態的標識。例如，當發送數據的主交換網板當前處於主用狀態時，則在發送的數據中添加主用狀態標識，從而使得業務處理板根據該標識判定需要對接收到的數據進行處理，而同時發送數據的備交換網板當前處於備用狀態，則可在發送的數據中添加備用狀態標識，從而使得業務處理板可以根據該備用標識判定無需對相應數據進行處理。而且，由於交換網板通過多個級連接口同時接收來自多個級連通道的數據信息，因此，還可以在發送的數據信息中進一步添加指示相應級連通道處於主用或備用狀態的標識，從而使得業務處理板根據所接收的數據中的通道處於主用或備用狀態的標識判斷是否需要對接收到的數據進行處理。而且只有當接收到的數據信息中包含交換網板和級連通道都處於主用狀態的標識時，業務處理板才對該數據進行處理。
另外，當接收側發現發送側的狀態發生變化時，則向系統的中央處理器(CPU)發送報告，從而中斷處理。主交換網板和備交換網板間的倒換策略、備份通道的信息備份通知、傳輸信息攜帶的鏈路主備狀態以及通道切換等都可以通過邏輯晶片或軟體來實現。
第二，主從框雙平面全互連結構的級連繫統，該系統結構如圖2所示，包括主框和從框；其中，主框和從框均包括主交換網板、備交換網板和業務處理板；在各交換網板上分別設置有級連接口，假設從框個數為n，則主框的主交換網板和備交換網板上均設置2n個級連接口，而每個從框的主交換網板和備交換網板上則分別設置2個級連接口。
在主、從框間，如圖2所示，主框的主交換網板的n個級連接口分別通過n個級連通道ZC1、ZC3、～ZC2n-1連接n個從框的主交換網板的級連接口，同時其另外n個級連接口分別通過n個級連通道ZC2、ZC4、～ZC2n連接n個從框的備交換網板的級連接口；而主框的備交換網板的n個級連接口也分別通過n個級連通道BC1、BC3、～BC2n-1連接n個從框的主交換網板的級連接口，同時其另外n個級連接口分別通過n個級連通道BC2、BC4、～BC2n連接n個從框的備交換網板。從而通過這些級連通道實現主框與從框間的時隙交換，並且兩兩從框之間也可通過它們各自與主框的級連通道實現時隙交換，即通過與兩從框均連接的主框的交換網板轉接實現。
上述各級連通道都是雙向的，通道時隙大小可以配置，目前通道時隙大小範圍為1K～8K。業務處理板判斷是否需要對接收到的數據信息處理時，可以按照與上述主從框雙平面分別互連結構的級連繫統相同的方式進行處理，此處不再重複描述。
可以看出，本系統結構與上述主從框雙平面分別互連結構的不同之處在於，在主、從框間，主框的主交換網板通過2n個級連通道ZC1～ZC2n分別連接從框的主交換網板和備交換網板形成兩個主備級連平面，而主框的備交換網板也通過2n個級連通道BC1～BC2n分別連接從框的主交換網板和備交換網板形成兩個主備級連平面。這一對主備級連雙平面可以進行相對獨立運作，因此該系統相對於上述主從框雙平面分別互連方式的級連繫統又進一步提高了系統的可靠性。而且在主、從框內，主交換網板和備交換網板間不進行業務數據通信，因此在主交換網板和備交換網板間不存在數據備份通道，釋放了主、備交換網板間進行數據備份的開銷。
第三，主從框網狀互連結構的級連繫統，該系統結構如圖3所示，主要包括主框和從框；其中，主框和從框均包括主交換網板、備交換網板和業務處理板；在各交換網板上分別設置有級連接口，假設從框個數為n，則在主框的主交換網板和備交換網板上分別設置2n個級連接口，而在每個從框的主交換網板和備交換網板上也分別設置2n個級連接口。
在主、從框間，與上述圖2所示的主從框雙平面全互連結構相同，即如圖3所示主框的主交換網板的n個級連接口分別通過n個級連通道ZC1、ZC3、～ZC2n-1連接n個從框的主交換網板的級連接口，同時其另外n個級連接口分別通過n個級連通道ZC2、ZC4、～ZC2n連接n個從框的備交換網板的級連接口；而主框的備交換網板的n個級連接口也分別通過n個級連通道BC1、BC3、～BC2n-1連接n個從框的主交換網板的級連接口，同時其另外n個級連接口分別通過n個級連通道BC2、BC4、～BC2n連接n個從框的備交換網板。從而通過這些級連通道實現主框與從框間的時隙交換，並且兩兩從框之間也可通過它們各自與主框的級連通道實現時隙交換，即通過與兩從框均連接的主框的交換網板轉接實現。
在各從框之間，各從框的主交換網板分別與其它從框的主交換網板和備交換網板通過級連通道相連，而各從框的備交換網板也分別與其它從框的主交換網板和備交換網版通過級連通道相連。
上述級連通道都是雙向的，且通道時隙大小可以配置，如通道時隙配置範圍可以為1K～8K。另外，業務處理板判斷是否需要對接收到的數據信息處理時，可以按照與上述主從框雙平面分別互連結構的級連繫統相同的方式進行處理，此處不再重複描述。
可以看出，本系統與上述主從框雙平面全互連結構的級連繫統的不同之處在於在該系統中，不僅主、從框之間通過級連通道相連，而且各從框之間也通過級連通道連接起來，從而使得各從框之間既可以通過上述主框交換網板轉接的方式進行數據交換或時隙交換，也可以直接通過從框與從框之間的級連通道進行交換，而且後者由於無需經過主框交換網板的轉接環節，因而通信效率較前者更高。另外，由於各從框之間也採用主、備交換網板進行數據備份的方式，因此當從框間直接採用從框與從框間的級連通道進行的時隙交換時，其可靠性也可以得到保證。
以上說明了本發明三種多框級連方式的級連繫統結構，如上所述，由於交換網板在接收數據時需要選擇接收數據的通道，然後再對接收到的數據進行處理，並且在發送數據時需要確定發送數據的通道，因此為了實現對數據傳輸通道的選擇控制，可以進一步在交換網板的接收側設置接收控制單元，而在交換網板的發送側設置發送控制單元，使其中的接收控制單元的輸入端與外部級連通道相連，並使該接收控制單元的輸出端與相應交換網板的交換處理單元相連，從而實現對數據的接收控制；以及使發送控制單元的輸入端同樣與相應交換網板的交換處理單元相連，並使發送控制單元的輸出端與外部級連通道相連，從而實現對數據的分發控制。
下面詳細說明具有上述接收控制單元和發送控制單元的交換網板的結構，即該級連繫統的交換網板可以包括交換處理單元、接收控制單元和發送控制單元；其中，交換處理單元用於對接收自業務處理板的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至發送控制單元，以及對接收自接收控制單元的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至業務處理板。交換處理單元可以是進行數據交換處理的各種晶片等。而接收控制單元用於接收來自外部級連通道的數據信息，並將其中攜帶主用狀態標識的數據發送至交換處理單元；發送控制單元用於根據對端交換網板的主用或備用狀態，對接收自交換處理單元的數據進行主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據發送至與對端交換網板相連的外部級連通道。
另外，當同時需要向對端機框內的主、備兩塊交換網板發送數據時，如針對上述主從框雙平面全互連結構的級連繫統和主從框網狀互連結構的級連繫統，如圖4所示，此時發送控制單元用於將接收自交換處理單元的數據信息複製成兩份，將其中一份標識為主用狀態發送至與對端處於主用狀態的交換網板的相連級連通道，而將另一份標識為備用狀態發送至與對端處於備用狀態的交換網板相連的級連通道。
下面分別詳細說明上述發送控制單元和接收控制單元的結構。該發送控制單元主要包括發送緩存器和發送控制寄存器；發送控制寄存器用於根據對端交換網板的主用或備用狀態，對接收自交換處理單元的數據信息進行主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據信息發送至發送緩存器。
而且，當對端機框包含主、備兩塊交換網板時，如圖4所示，該發送控制寄存器還用於將接收自交換處理單元的數據信息複製成兩份，並將其中一份數據信息標識為主用狀態發送至發送緩存器，並將另一份標識為備用狀態發送至發送緩存器。
其中，對端交換網板的主用或備用狀態是通過系統後臺管理單元傳送到其它各交換網板的。即每個交換網板都會將自己當前的主用或備用狀態傳送至後臺管理單元，而後臺管理單元則會將相應交換網板的主用或備用狀態傳送到系統其它各交換網板，每個交換網板都會記錄與之相連的其它交換網板的主用或備用狀態，如果交換網板的主用或備用狀態發生改變，則與之相連的其它交換網板會相應地更改該交換網板的主用或備用狀態標識。另外，數據信息主用或備用狀態的標識可以通過在數據信息中設置相應的主備標識數據位來實現，例如可以將該數據位設置為「1」來表示相應數據信息處於主用狀態，而將該數據位設置為「0」來表示處於備用狀態。
發送緩存器用於對接收到的數據信息進行緩存，並將具有主用狀態標識的數據信息發送至通往對端機框的主用交換網板的級連通道，而將具有備用狀態標識的數據信息發送至通往對端機框的備用交換網板的級連通道。
另外，在交換網板的接收側設置圖5所示結構的接收控制單元，該接收控制單元主要包括接收控制寄存器和接收緩存器；其中，接收控制寄存器用於對接收自外部各級連通道的數據進行解析，並將其中攜帶主用狀態標識的數據信息發送至接收緩存器，而對攜帶備用狀態標識的數據信息不作處理。其中，例如，當該接收控制寄存器從圖5所示的第1級連通道接收到的數據信息中的主備標識數據位為「1」時，則將從該第1級連通道接收到的數據信息發送至交換單元，否則，不發送。
接收緩存器用於緩存接收到的數據信息，並將數據信息發送至與其相連的交換處理單元。
上述接收控制單元和發送控制單元既可採用邏輯晶片的方式實現，也可採取開關器件的方式實現。
上述實施例中的級連繫統結構包含兩級機框，然而本發明也可包含更多級連級的機框，從而實現更多級的級連，而且多級級連繫統的連接結構與上述兩級級連繫統結構相同，此處不再贅述。另外，本發明針對每一級連級也可以包含更多的機框，而並非僅限於以上實施例中相應級連級所包含的機框數量。根據本發明的上述級連繫統可以廣泛應用於交換機等網絡交換設備中，實現擴大系統交換容量的同時，保證數據交換的可靠性。
總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種級連繫統，該系統包括至少一個第一機框和至少一個第二機框；其中所述第一機框和第二機框均包括業務處理板和第一交換網板，且所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第一交換網板相連，其特徵在於，所述第一交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第一交換網板與所述第二機框內的第一交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述第一機框和第二機框均進一步包括用於同本機框內的第一交換網板進行主備倒換的第二交換網板。
3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第二交換網板相連；所述第二交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第二交換網板與所述第二機框內的第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且所述第一交換網板通過備份通道與本機框內的第二交換網板相連。
4.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述業務處理板通過框內互連通道與本機框內的第二交換網板相連；所述第二交換網板中設置有級連接口，且所述第一機框內的第一交換網板與所述第二機框內的第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且所述第一機框內的第二交換網板分別與所述第二機框內的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述系統包括一個以上所述第二機框，且各第二機框的第一交換網板分別與其它第二機框的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連，且各第二機框的第二交換網板分別與其它第二機框的第一交換網板和第二交換網板通過兩端分別連接各自的級連接口的級連通道相連。
6.根據權利要求2至5中任意一項所述的系統，其特徵在於，所述業務處理板用於按照雙發選收的方式同本機框內的第一交換網板和第二交換網板進行數據交互。
7.根據權利要求2至6中任意一項所述的系統，其特徵在於，所述第一交換網板和/或第二交換網板包括交換處理單元、發送控制單元和接收控制單元；其中，所述交換處理單元用於對接收自業務處理板的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至所述發送控制單元，以及對接收自接收控制單元的數據進行時隙交換處理，並將處理之後的數據發送至業務處理板；所述發送控制單元用於根據對端交換網板的主用或備用狀態對接收自交換處理單元的數據信息進行相應的主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據發送至與對端交換網板相連的級連通道；所述接收控制單元用於接收來自外部級連通道的數據，並將其中攜帶主用狀態標識的數據發送至所述交換處理單元。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述發送控制單元用於將接收自交換處理單元的數據複製成兩份，並將其中一份數據標識為主用狀態發送至與對端處於主用狀態的交換網板相連的級連通道，將另一份數據標識為備用狀態發送至與對端處於備用狀態的交換網板相連的級連通道。
9.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述發送控制單元包括發送控制寄存器和發送緩存器；其中，所述發送控制寄存器用於根據對端交換網板的主用或備用狀態，對接收自交換處理單元的數據進行主用或備用狀態標識，並將標識之後的數據發送至發送緩存器；所述發送緩存器用於對接收自發送控制寄存器的數據進行緩存，並將數據發送至與對端交換網板相連的級連通道。
10.根據權利要求7至9中任意一項所述的系統，其特徵在於，所述接收控制單元包括接收控制寄存器和接收緩存器；其中，所述接收控制寄存器用於接收來自外部級連通道的數據信息，並將其中攜帶主用狀態標識的數據信息發送至接收緩存器；所述接收緩存器用於緩存接收到的數據信息，並將數據信息發送至與其相連的交換處理單元。
全文摘要
本發明公開了一種級連繫統，採取直接在交換網板中設置級連接口，並使級連機框的交換網板通過兩端分別與各自的級連接口相連的級連通道相連，以實現系統擴容。而且本發明還基於上述結構，在每個機框中設置可相互進行主備倒換的兩塊交換網板，從而既克服了現有技術通過級連框擴容導致的成本增加和處理負擔重的弊病，又增強了系統的故障自愈能力，保證系統運行的高可靠性。基於此，本發明提供了主從框雙平面分別互連方式的級連繫統、主從框雙平面全互連方式的級連繫統和主從框網狀互連方式的級連繫統。另外，本發明還公開了用於上述系統的發送控制裝置，以實現對數據的分發控制和主備狀態的標識，以及接收控制裝置，實現對接收通道的選擇控制。
文檔編號H04L12/04GK1878067SQ20061000035
公開日2006年12月13日 申請日期2006年1月6日 優先權日2006年1月6日
發明者李嗣建, 李翠琴, 崔英利, 張鍵, 李定明, 孫文華, 朱海培 申請人:華為技術有限公司