交換機系統中板卡的升級方法
2023-05-25 01:56:31 1
專利名稱：交換機系統中板卡的升級方法
技術領域：
本發明涉及一種交換機系統中板卡的升級方法，屬於通訊和信息技術產品升級更新方法的技術領域，具體說屬於通訊和信息技術產品中主要涉及交換機系統板卡升級更新方法的技術領域。
背景技術：
在現代通訊技術的飛速發展中，交換機容量迅猛增長。在交換系統中必不可少的業務板卡數量也隨之增長，由此帶來的一個問題就是各種業務板卡的軟體版本維護的維護量較之前大大增加。而通常情況下，一般的用戶板卡升級都會採取串口升級的方式，即需要工程人員到現場進行操作；或者是增加一條利用IP協議進行升級的網絡通道。由於終端的使用人員通常都不具備相關的計算機知識，因此一般需要維護人員到現場進行升級。由於終端的分布範圍廣、距離遠，一直採用的常規升級方法，即現場升級往往會使得人工成本增大、並且效率低下。技術人員一直以來試圖尋找一種更經濟實惠的方法來取代傳統的現場升級方法，首選的方法是如果能夠在網管側完成遠端板卡的升級，即遠程完成交換機設備中業務板卡的升級無疑將大大降低工程技術人員的工作量，同時會有效的提高工作效率， 節省人工成本。
發明內容
本發明提供了一種交換機系統中板卡的升級方法，以實現遠程完成交換機設備中業務板卡的升級的目的。為達到所述的目的本發明的技術方案和方法是一種交換機系統，包括網管、伺服器、VOIP網關及至少一塊各類業務板卡，該業務板卡與VOIP網關之間採用ST-BUS串行通信總線物理連接並通過HDLC高級數據鏈路控制規程協議進行通訊；所述的網管、伺服器與VOIP網關之間通過IP連接進行通信。一種基於如上所述的交換機系統中板卡的升級方法，包括如下步驟(100)、網管選擇需要升級的業務板卡，然後將包括升級包和待升級的業務板卡號及升級指令的數據通過IP發送至VOIP網關；(110) ,VOIP網關根據網管發來的數據通過主控板卡確定業務板卡，然後以指令的方式通知待升級業務板卡復位；(130)、業務板卡接收到復位指令後，關閉看門狗，板卡復位；開始運行Boot程序；(140)、首先通過應用層協議來保證和VOIP網關之間的HDLC鏈路連接，即建立 HDLC鏈路，採取的方式是業務板卡主動向VOIP網關發送建鏈信息，VOIP網關在收到建鏈信息後回送給業務板卡一個響應信息，則標識建鏈成功；如果建鏈不成功或鏈路不正常則進入步驟120，輸出錯誤信息，然後再進入步驟110，業務板卡重新復位，重新開始升級過程；(150)、業務板卡判斷是否收到VOIP網關的升級指令，如果收到的不是升級指令而是正常運行指示，則業務板卡跳轉到步驟230，執行正常的應用程式；
(160)、啟動一個超時定時器，判斷在指定的時間是否收到升級包，若在定時器設定的超時時間內沒有收到升級包則業務板卡進入步驟250和步驟120，向主控板卡發送升級失敗指示，然後進入步驟130 ；(170)、業務板卡接收從VOIP網關發來的升級包，發送準備就緒響應；VOIP網關收到業務板卡的就緒確認信息後開始按幀序號採取每次一幀的方式一幀一幀的向業務板卡發送升級程序包；(180)、業務板卡收到升級包後，按順序檢查幀序號是否正確；若檢查幀序號順序有誤，進入步驟250發送升級失敗指示後輸出錯誤信息步驟120，然後再進入步驟110，重新開始升級過程；VOIP網關將重新從第一幀開始發送升級包至業務板卡；(190)、幀序號順序正確，業務板卡將接收到的代碼寫入應用程式區；(200)、業務板卡向VOIP網關回送一個幀確認信息；010)、業務板卡檢查收到的數據包是否是最後一包，如果不是最後一包，則會進入步驟170，VOIP網關繼續向用戶業務板卡發送下一幀序號的數據包；(220)、如果是最後一包，則業務板卡向VOIP網關發送升級成功指示；(230)、跳轉到應用程式區，執行軟體代碼或升級後的軟體代碼。該升級指令的格式為由四個字節構成，其中前三個字節為普通的協議字節，最後一個字節則稱之為工作方式描述字節，該字節通過不同的值來標識不同的行為；當該字節值為1時，表示工作方式設定為升級，即前述的升級指令；當該值為2時則為正常運行工作方式，業務板卡收到後進入正常的應用程式。該VOIP網關發送給業務板卡的升級包拆分成結合應用程式與驅動程序的要求進行安排的N幀的幀長傳送，每幀幀長小於4096位元組。該每幀為1 字節，N幀滿足計算公式N =升級包總大小/1 字節。該幀序號從1開始按順序編號。該業務板卡每收到一幀後都會給VOIP網關回送響應；該響應由三個字節構成，其中前兩個字節為一般協議字節，最後一個字節則通過置0標識升級成功，置1標識升級失敗。採用本發明的技術方案和方法由於利用了原有的硬體設備，不需要作任何改動， 降低了硬體設計難度；同時也達到並實現避免工程人員到現場進行升級維護的效果。
圖1為本發明業務板卡升級過程的流程圖；圖2為本發明交換機系統結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的技術方案、優點更加清晰、將結合附圖對本發明進行更詳盡地說明。如圖2所示，本發明涉及的交換機系統中主要包括如下幾個部份網管、伺服器、 VOIP網關、各類業務板卡(VoIP是Voice over Internet Protocol的縮寫，指的是將模擬的聲音訊號經過壓縮與封包之後，以數據封包的形式在IP網絡的環境進行語音訊號的傳輸，通俗來說也就是網際網路電話、網絡電話或者簡稱IP電話的意思)。業務板卡與VOIP網關之間的通訊方式採用的是HDLC協議(HDLC-High Level Data Link Control，高級數據鏈路控制規程，是一種面向比特的同步協議)，物理連接方式是ST-BUS (Serial Telecom BUS, 串行通信總線)。HDLC協議是一種面向比特的鏈路控制協議，具有透明傳輸、傳輸效率高、 靈活性大，且傳輸數據包幀長不定，可以由用戶指定。VOIP網管與網關之間通過IP進行通信(IP是英文hternet Protocol (網絡之間互連的協議)的縮寫，中文簡稱為「網協」，也就是為計算機網絡相互連接進行通信而設計的協議。在網際網路中，它是能使連接到網上的所有計算機網絡實現相互通信的一套規則，規定了計算機在網際網路上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統，只要遵守IP協議就可以與網際網路互連互通。IP位址具有唯一性，根據用戶性質的不同，可以分為5類。)在設計中，HDLC鏈路被用來作為網關與業務板之間的信令通道，即把業務板卡與網關之間的信令數據通過HDLC鏈路來進行傳輸。板卡升級的協議主要包含如下所述幾種類型1.文件傳輸類型2.文件傳輸應答3.升級狀態報告文件傳輸類型協議是VOIP網關向業務板卡發送升級包的協議，格式如下
幀編號協議屬性數據長度固件包內容幀編號即用來進行幀序號校驗的，協議屬性是標識了該協議是用來進行升級用的。文件傳輸採用的是ACK機制，每傳輸一個幀給業務板卡，VOIP網關都需要檢查ACK應答幀，即文件傳輸應答幀，格式如下所示
幀編號協議屬性 ACK標識當ACK標識=0時表示升級成功；當ACK標識=1時表示升級失敗。升級狀態報告幀結構如下所示
幀編號協議屬性固件升級控制升級狀態標識升級狀態報告幀主要用於向VOIP網關報告當前的業務板卡升級狀態，當升級狀態標識=0時，表示業務板卡最後升級成功；當升級狀態標識=1時，表示業務板卡最後升級失敗。另外還有一條業務板卡工作方式設定協議，該協議主要用來設定板卡是進行升級還是工作在正常應用狀態。當業務板卡復位後，VOIP網關需要向業務板卡發送該條信息， 以通知業務板卡是工作在升級狀態還是正常運行狀態。協議格式如下所示
幀編號協議屬性板卡工作方式方式 當方式字節=1時，表示工作在升級狀態；當方式字節=2時，表示工作在正常運
6行狀態。業務板卡上使用的是單片機系統，該單片機的程序存儲區分為2個部份，一部份為啟動程序區，裝載的是Boot程序，Boot程序一般是固定的，不需要進行升級；一部分是應用程式區，裝載的是正常運行是需要執行的代碼，這些代碼即為我們要升級的對象。每次升級時，必須先運行Boot程序，Boot程序會檢查VOIP網關是否向業務板卡發送了升級指令， 若有，則會進入等待升級狀態，等待VOIP網關將代碼傳送至本業務板，然後將下載的代碼寫入應用程式區，跳轉到應用程式區執行更新後的代碼；若沒有收到升級指令，則直接跳轉到應用程式區，執行應用程式區中原有的代碼。VOIP網關在與業務板數據鏈路建立成功後向業務板發送板卡工作方式設定命令，該命令通常由四個字節構成，其中前三個字節為普通的協議字節，最後一個字節則稱之為工作方式描述字節，該字節通過不同的值來標識不同的行為。例如當該字節值為1時，表示工作方式設定為升級，即前述的升級指令；該值為 2時則為正常運行工作方式，業務板卡收到後進入正常的應用程式。網管通過IP協議將升級程序發送到VOIP網關，而VOIP網關將升級程序發送到業務板卡；當維護人員需要升級業務板卡時，會遠程將新的軟體包通過網管發送到VOIP網關上。VOIP網關收到升級包後向業務板卡發送復位指令。業務板卡收到VOIP網關的升級指令立即復位，進入Boot程序。業務板卡在Boot程序中會首先通過HDLC協議和VOIP網關進行通訊。此時，HDLC 鏈路是作為升級鏈路而不是正常的信令鏈路。VOIP網關會檢測自身是否有升級業務板卡的需求，如果有需求，就會繼續向業務板發送升級的指令，業務板卡收到升級指令後會響應 VOIP網關已進入等待升級的狀態，準備接收來自於VOIP網關的升級包。VOIP網關發送給業務板的升級包會拆分成N幀，每幀佔一定字節大小。幀長可結合應用程式與驅動程序的要求進行安排，本發明中所使用的HDLC控制器要求幀長小於 4096位元組即可。例如，當每幀定為USByte時，則計算公式為N =升級包總大小/USByte。 一般情況下，每幀的長度應該一致，僅最後一幀的長度是由整個數據包的實際長度所決定。 每幀從1開始按順序編號，方便業務板在接收到升級包時進行幀序號校驗，如發現當前收到的幀序號不對時進行糾錯。VOIP網關收到業務板卡的等待升級確認信息後會按幀序號採取每次一幀的方式將升級包發送到業務板上，業務板每收到一幀後都會給VOIP網關回送響應。這個響應是必須的，因為不如此，則VOIP網關無法判斷發送給業務板的的數據業務板是否正確收到，若出現錯誤則VOIP網關無法進行下一步工作。在本發明中，該響應由三個字節構成，其中前兩個字節為一般協議字節，最後一個字節則通過置0或置1標識成功或失敗。在升級過程中，如遇到異常問題，即鏈路硬體故障或斷電引起斷鏈時，VOIP網關會無法收到來自於業務板的響應，於是會主動向網管報告升級錯誤，由網管按照前述流程重新進行升級。在本發明中，待升級的業務板卡有可能是多塊，而VOIP網關只有一塊。VOIP網關與每塊業務板卡之間都有獨立的ST-BUS總線相連接。業務板卡是一個單片機系統，由CPU 最小系統、HDLC控制器以及其它控制晶片組成。單片機最小系統的程序存儲器中分為兩個部分，一部分是Boot區；一部分是應用程式區。Boot區放置的Boot程序一般是固定的、不需要升級的Boot程序，該程序的主要用途即為從VOIP網關上下載應用程式並將程序寫入應用程式區；應用程式區放置的是應用程式，也即我們的業務板卡在正常運行時運行的程序，是需要升級的對象。在本發明中，業務板上的Boot程序是每次升級板卡時必須先運行的。只要對板卡進行了復位(包括硬體復位和軟體復位)，則無論業務板當前是運行何種程序(Boot程序或應用程式)都會重新開始運行Boot程序。業務板的升級流程主要是在 Boot程序中完成的。詳細升級過程如圖1所述步驟如下(100)、網管選擇需要升級的業務板卡，然後將包括升級包和待升級的業務板卡號及升級指令的數據通過IP發送至VOIP網關；(110) ,VOIP網關根據網管發來的數據通過主控板卡確定業務板卡，然後以指令的方式通知待升級業務板卡復位；VOIP網關需判明應升級哪一個業務板卡，然後以指令的方式通知待升級業務板卡復位。該指令是業務協議中的一條，其中的一個字節標識了這是一條復位指令。業務板卡收到該指令後，於是板卡復位。(130)、業務板卡接收到復位指令後，關閉看門狗(進入死循環，看門狗溢出)，板卡復位；開始運行Boot程序；(140)、首先通過應用層協議來保證和VOIP網關之間的HDLC鏈路連接，即建立 HDLC鏈路，採取的方式是業務板卡主動向VOIP網關發送建鏈信息，VOIP網關在收到建鏈信息後回送給業務板卡一個響應信息，則標識建鏈成功；如果建鏈不成功或鏈路不正常則進入步驟120，輸出錯誤信息，然後再進入步驟110，業務板卡重新復位，重新開始升級過程；本發明中的HDLC控制器會自動給數據包添加CRC校驗，但只能保證接收到的數據的準確性，而此建鏈過程是通過應用層協議來保證鏈路的正常運行。如果鏈路能夠正常建立，則VOIP網關會根據自身當前的狀態，向待升級業務板卡發送升級或不升級指示，進入步驟150。若鏈路無法正常建立，則進入步驟120，輸出錯誤信息，然後再進入步驟110，重新開始升級過程。(150)、業務板卡判斷是否收到VOIP網關的升級指令，如果收到的不是升級指令而是正常運行指示，則業務板卡跳轉到步驟230，執行正常的應用程式；(160)、啟動一個超時定時器(例如設定定時器小於1秒)，判斷在指定的時間是否收到升級包，若在定時器設定的超時時間內沒有收到升級包則業務板卡進入步驟250和步驟120，向主控板卡發送升級失敗指示，然後進入步驟130 ；(170)、業務板卡接收從VOIP網關發來的升級包，發送準備就緒響應；VOIP網關收到業務板卡的就緒確認信息後開始按幀序號採取每次一幀的方式一幀一幀的向業務板卡發送升級程序包；VOIP網關收到業務板卡的就緒確認信息後在步驟170中開始按幀序號一幀一幀的向業務板發送升級程序包。業務板卡收到升級包後，首先檢查幀序號是否正確。若序號正確，說明發送過程無錯誤，業務板會將接收到的代碼寫入應用程式區，向VOIP網關回送一個幀確認信息，進入步驟210。在步驟180中，若檢查幀序號有誤，如當前收到的是第六幀， 上一次收到的是第四幀，則說明數據傳輸過程有誤，業務板進入步驟120，輸出錯誤信息，然後再進入步驟110，重新開始升級過程。VOIP網關將重新從第一幀開始發送升級包至業務板卡。(180)、業務板卡收到升級包後，按順序檢查幀序號是否正確；若檢查幀序號順序有誤，進入步驟250發送升級失敗指示後輸出錯誤信息步驟120，然後再進入步驟110，重新開始升級過程；VOIP網關將重新從第一幀開始發送升級包至業務板卡；
(190)、幀序號順序正確，業務板卡將接收到的代碼寫入應用程式區；(200)、業務板卡向VOIP網關回送一個幀確認信息；010)、業務板卡檢查收到的數據包是否是最後一包，如果不是最後一包，則會進入步驟170，VOIP網關繼續向用戶業務板卡發送下一幀序號的數據包；在步驟210中，業務板會檢查收到的數據包是否是最後一包，如果是最後一包，則業務板卡向VOIP網關發送升級成功指示；如果不是最後一包，則會進入步驟170，VOIP網關繼續向用戶板發送下一幀序號的數據包。(220)、如果是最後一包，則業務板卡向VOIP網關發送升級成功指示；(230)、跳轉到應用程式區，執行軟體代碼或升級後的軟體代碼。業務板卡接收數據包結束後，進入步驟230，跳轉到應用程式區，執行升級後的軟體代碼。
權利要求
1.一種交換機系統，其特徵在於包括網管、伺服器、VOIP網關及至少一塊各類業務板卡，該業務板卡與VOIP網關之間採用ST-BUS串行通信總線物理連接並通過HDLC高級數據鏈路控制規程協議進行通訊；所述的網管、伺服器與VOIP網關之間通過IP連接進行通信。
2.一種基於如權利要求1所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於包括如下步驟(100)、網管選擇需要升級的業務板卡，然後將包括升級包和待升級的業務板卡號及升級指令的數據通過IP發送至VOIP網關；(110)、V0IP網關根據網管發來的數據通過主控板卡確定業務板卡，然後以指令的方式通知待升級業務板卡復位；(130)、業務板卡接收到復位指令後，關閉看門狗，板卡復位；開始運行Boot程序； (140)、首先通過應用層協議來保證和VOIP網關之間的HDLC鏈路連接，即建立HDLC鏈路，採取的方式是業務板卡主動向VOIP網關發送建鏈信息，VOIP網關在收到建鏈信息後回送給業務板卡一個響應信息，則標識建鏈成功；如果建鏈不成功或鏈路不正常則進入步驟 (120)，該步驟(120)輸出錯誤信息，然後再進入步驟(110)，業務板卡重新復位，重新開始升級過程；(150)、業務板卡判斷是否收到VOIP網關的升級指令，如果收到的不是升級指令而是正常運行指示，則業務板卡跳轉到步驟030)，執行正常的應用程式；(160)、啟動一個超時定時器，判斷在指定的時間是否收到升級包，若在定時器設定的超時時間內沒有收到升級包則業務板卡進入步驟(250)和步驟(120)，該步驟(250)向主控板卡發送升級失敗指示，然後進入步驟(130)；(170)、業務板卡接收從VOIP網關發來的升級包，發送準備就緒響應；VOIP網關收到業務板卡的就緒確認信息後開始按幀序號採取每次一幀的方式一幀一幀的向業務板卡發送升級程序包；(180)、業務板卡收到升級包後，按順序檢查幀序號是否正確；若檢查幀序號順序有誤， 進入步驟(250)發送升級失敗指示後輸出錯誤信息步驟(120)，然後再進入步驟(110)，重新開始升級過程；VOIP網關將重新從第一幀開始發送升級包至業務板卡； (190)、幀序號順序正確，業務板卡將接收到的代碼寫入應用程式區； (200)、業務板卡向VOIP網關回送一個幀確認信息；010)、業務板卡檢查收到的數據包是否是最後一包，如果不是最後一包，則會進入步驟(170)，VOIP網關繼續向用戶業務板卡發送下一幀序號的數據包；(220)、如果是最後一包，則業務板卡向VOIP網關發送升級成功指示； 030)、跳轉到應用程式區，執行軟體代碼或升級後的軟體代碼。
3.如權利要求2所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於該升級指令的格式為由四個字節構成，其中前三個字節為普通的協議字節，最後一個字節則稱之為工作方式描述字節，該字節通過不同的值來標識不同的行為；當該字節值為1時，表示工作方式設定為升級，即前述的升級指令；當該值為2時則為正常運行工作方式，業務板卡收到後進入正常的應用程式。
4.如權利要求2所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於該VOIP網關發送給業務板卡的升級包拆分成結合應用程式與驅動程序的要求進行安排的N幀的幀長傳送，每幀幀長小於4096位元組。
5.如權利要求4所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於該每幀為1 字節， N幀滿足計算公式N =升級包總大小/1 字節。
6.如權利要求2所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於該幀序號從1開始按順序編號。
7.如權利要求2所述的交換機系統中板卡的升級方法，其特徵在於該業務板卡每收到一幀後都會給VOIP網關回送響應；該響應由三個字節構成，其中前兩個字節為一般協議字節，最後一個字節則通過置0標識升級成功，置1標識升級失敗。
全文摘要
本發明公開了一種交換機系統中板卡的升級方法，屬於通訊和信息技術產品中主要涉及交換機系統板卡升級更新方法的技術領域。採用HDCL鏈路連接VOIP網關和待升級的業務板卡；通過幀序號並按幀序號順序傳送升級包數據代碼至業務板卡的應用程式區後執行升級命令的方法實現遠程交換機系統業務板卡的升級更新操作。採用本發明的技術方案和方法由於主要利用了原有的硬體設備，不需要作任何改動，降低了硬體設計難度；同時也達到並實現避免工程人員到現場進行升級維護的效果。
文檔編號H04L12/56GK102185754SQ201110032239
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者伍木飛, 張勇勝, 粟兵, 黃俊良, 黃燕杭 申請人:廣東佳和通信技術有限公司