專利名稱：一種配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備份技術(shù)，尤指一種配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，為了提高系統(tǒng)可靠性，通常在系統(tǒng)中增加備設(shè)備，采用主備備份工作方式。當主設(shè)備出現(xiàn)故障時，通過主備倒換，控制備設(shè)備升級為主設(shè)備并投入工作，保證整個系統(tǒng)能繼續(xù)維持正常工作。
其中一種主備備份工作方式為主備熱備份方式，主備熱備份是設(shè)置相同的兩個設(shè)備同時工作，其中一個設(shè)備作為主設(shè)備，另一個設(shè)備為備設(shè)備。正常工作狀態(tài)下，主設(shè)備輸出有效的控制信號或總線信號，備設(shè)備輸出的控制信號或總線信號處于無效或關(guān)閉狀態(tài)；當主設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)通過主備倒換控制信號，切換到無故障的備設(shè)備，實現(xiàn)主備倒換。
為了實現(xiàn)主備倒換，首先，對設(shè)備工作狀態(tài)應(yīng)該進行實時檢測，最大限度地減小系統(tǒng)故障時間和對業(yè)務(wù)的影響；其次，主設(shè)備能夠準確獲得備設(shè)備的狀態(tài)，用于主備倒換的決策，防止發(fā)生雙主或雙備現(xiàn)象；再者，主備倒換應(yīng)該是穩(wěn)定可靠的。
在常見的有背板存在的系統(tǒng)中，互為主備關(guān)系的主備單板之間的控制信號通過背板上的印刷電路板(PCB)線連接，通過背板PCB線主備單板能獲知對方工作狀態(tài)；當主設(shè)備出現(xiàn)故障時，主設(shè)備通過控制主備倒換控制信號來實現(xiàn)主備倒換。由于背板系統(tǒng)中單板之間是通過比較可靠的PCB線連接的，使得主備之間能夠準確獲得對方設(shè)備的狀態(tài)信號，從而使主備倒換是可靠的。但是，背板系統(tǒng)成本較高，靈活性差。
為了降低成本，增加系統(tǒng)靈活性，出現(xiàn)了無背板系統(tǒng)，比如盒式設(shè)備，多個設(shè)備之間可以通過配線互聯(lián)，在配線互聯(lián)中，一般都有一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備，整個系統(tǒng)的控制和配置都由主設(shè)備來管理。目前，在無背板系統(tǒng)中，如果主設(shè)備出現(xiàn)故障，由于沒有主備備份機制，整個系統(tǒng)將被導致癱機，降低了系統(tǒng)的可靠性。如果能夠在無背板系統(tǒng)中實現(xiàn)主備備份，無疑將大大提高系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)配線系統(tǒng)中設(shè)備的主備倒換功能，提高配線系統(tǒng)的可靠性。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的(待權(quán)利要求撰寫完畢后直接拷貝過來即可)由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明為主備設(shè)備分別設(shè)置主備倒換控制信號，通過配線傳送的主備倒換控制信號，主備設(shè)備間能夠獲知對方設(shè)備的工作狀態(tài)，從而合理判斷是否進行主備倒換，實現(xiàn)了配線系統(tǒng)中主備備份工作方式。為了進一步保證配線系統(tǒng)主備倒換的可靠性，本發(fā)明還分別針對主備設(shè)備上電、主設(shè)備復位、強制倒換、升級倒換、以及在主備設(shè)備間配線發(fā)生故障時，對主備倒換控制等情況，分別進行相應(yīng)處理，保證了主備倒換的可靠性，避免了雙主或雙備現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明主備倒換控制信號連接示意圖；圖2是本發(fā)明主備倒換控制連接示意圖；圖3是本發(fā)明實現(xiàn)主備倒換流程圖；圖4是本發(fā)明主設(shè)備復位后主備倒換流程圖；圖5是本發(fā)明在位狀態(tài)指示信號檢測電路圖；圖6是本發(fā)明通過上級管理設(shè)備控制主備倒換的原理示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心思想是為主備設(shè)備分別設(shè)置主備倒換控制信號，通過配線傳送的主備倒換控制信號，主備設(shè)備間能夠了解對方設(shè)備的工作狀態(tài)，從而合理判斷是否進行主備倒換，實現(xiàn)了配線系統(tǒng)中主備備份工作方式，提高了配線系統(tǒng)的可靠性。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉較佳實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明主備倒換控制信號連接示意圖，主設(shè)備和備設(shè)備可以是基帶單元(BBU)等通過配線連接的設(shè)備。如圖1所示，主設(shè)備和備設(shè)備均分別設(shè)置有主備倒換控制信號，包括自身狀態(tài)信號和對端狀態(tài)信號兩種狀態(tài)信號，其中，自身狀態(tài)信號包括自身工作狀態(tài)指示信號(Work)、自身在位狀態(tài)指示信號(Online)和自身主用狀態(tài)指示信號(M_S)；對端狀態(tài)信號包括對端工作狀態(tài)指示信號(Mate_Work)、對端在位狀態(tài)指示信號(Mate_Online)和對端主用狀態(tài)指示信號(Mate_M_S)。其中主設(shè)備的自身狀態(tài)信號分別與備設(shè)備的對端狀態(tài)信號對應(yīng)相連，主設(shè)備的對端狀態(tài)信號則分別與備設(shè)備的自身狀態(tài)信號對應(yīng)相連，這樣，主設(shè)備和備設(shè)備均可通過自身設(shè)備上的對端狀態(tài)信號獲知對端設(shè)備的當前狀態(tài)。表1是對以上兩種狀態(tài)信號的說明

表1表1中，狀態(tài)“0”或狀態(tài)“1”與狀態(tài)信號當前代表的含義不局限于表1所示，只要預先設(shè)定好即可。
圖2是本發(fā)明主備倒換控制連接示意圖，假設(shè)設(shè)備0與設(shè)備1之間互為主備設(shè)備，設(shè)備0與設(shè)備1之間的主備倒換控制信號通過互聯(lián)配線經(jīng)互聯(lián)接口連接，主/備設(shè)備的對端狀態(tài)信息輸入自身預設(shè)的控制邏輯單元，并通過控制邏輯單元處理后輸出自身狀態(tài)信息。這里互聯(lián)配線可以是電纜，互聯(lián)接口可以是通用連接器，如MDR36連接器等，控制邏輯單元可以采用可編程邏輯器件(EPLD)來實現(xiàn)。下面具體描述主備設(shè)備之間通過圖2所示自身狀態(tài)信號和對端狀態(tài)信號進行主備倒換控制的原理。
上述主備倒換控制信號中，自身主用狀態(tài)指示信號和對端主用狀態(tài)指示信號是一對互鎖信號，即當自身主用狀態(tài)信號顯示自身為主設(shè)備時，對端主用狀態(tài)指示信號一定顯示對端為備設(shè)備；而當對端主用狀態(tài)指示信號顯示對端為主設(shè)備時，自身主用狀態(tài)指示信號一定顯示自身為備設(shè)備。如果僅采用主用狀態(tài)指示信號來判斷是否進行主備倒換時，主設(shè)備檢測到對端主用狀態(tài)指示信號顯示為主用時，對自身進行主備倒換。
工作狀態(tài)指示信號的狀態(tài)由設(shè)備軟件和硬件的狀態(tài)決定，在硬件自檢正常、軟件正常運行時，設(shè)備工作狀態(tài)指示信號顯示為設(shè)備正常，否則顯示為設(shè)備異常。當主設(shè)備發(fā)生故障，并準備向備設(shè)備倒換時，通過主設(shè)備上的對端工作狀態(tài)指示信號獲知備設(shè)備當前的工作狀態(tài)是否正常，若正常，則可以安全進行主備倒換；否則不作倒換。這樣避免了在系統(tǒng)中備設(shè)備工作異常的情況下，主設(shè)備仍然進行主備倒換，避免了出現(xiàn)雙備狀態(tài)的現(xiàn)象。
工作狀態(tài)指示信號是在設(shè)備完成自檢后發(fā)出的狀態(tài)信號，不存在類似M_S信號和Mate_M_S信號之間的互鎖要求。因此，在配線數(shù)目有限的情況下，可以復用主/備設(shè)備中時鐘模塊輸出的10ms時鐘同步信號進行指示，一般設(shè)備中都會有時鐘模塊。因為只有主/備設(shè)備工作正常，時鐘模塊才會輸出10ms時鐘同步信號，而且在主/備設(shè)備異常時，不會輸出10ms時鐘同步信號；而工作狀態(tài)指示信號是在設(shè)備完成自檢后發(fā)出的狀態(tài)信號，所以，復用10ms時鐘同步信號能夠準確反應(yīng)工作狀態(tài)指示信號。
比如假設(shè)在設(shè)備0和設(shè)備1兩個設(shè)備都正常的情況下，設(shè)備0優(yōu)先為主設(shè)備，設(shè)備0上電通過自檢后，控制EPLD0向設(shè)備1輸出10ms時鐘同步信號，同時檢測自身是否接收到來自設(shè)備1的10ms時鐘同步信號，若收到，則確定設(shè)備1工作狀態(tài)正常；當設(shè)備0工作異常需要倒換時，如果通過控制EPLD0的檢測獲知設(shè)備1工作正常，則說明可以倒換，設(shè)備0將自身的10ms時鐘同步信號置為恒高或恒低，指示設(shè)備0異常，同時設(shè)備0將發(fā)送到設(shè)備1的M_S信號指示為備用狀態(tài)，這樣設(shè)備1就會將自身M_S信號指示為主用狀態(tài)。由于10ms時鐘同步信號已經(jīng)指示設(shè)備0異常，所以即使剛剛升為主設(shè)備的設(shè)備1出現(xiàn)了異常，系統(tǒng)也不會出現(xiàn)從設(shè)備1向設(shè)備0的回切，避免了反復倒換和雙備狀態(tài)的產(chǎn)生。
在位狀態(tài)指示信號用于指示互聯(lián)接口和配線是否可靠連接，自身在位狀態(tài)指示信號用于輸出自身連接狀態(tài)，對端在位狀態(tài)指示信號用于接收對端的自身在位狀態(tài)指示信號輸出的對端連接狀態(tài)。該在位狀態(tài)指示信號為可選主備倒換控制信息，在實際應(yīng)用中，正常工作情況下，若主/備設(shè)備不在位，則主/備設(shè)備工作狀態(tài)肯定是異常的，并且處于備用狀態(tài)，通過對對端工作狀態(tài)指示信號的檢測，可以確定自身是否能夠倒換成備設(shè)備。所以，一般可以僅采用上述自身/對端工作狀態(tài)指示信號和自身/對端主用狀態(tài)指示信號即可實現(xiàn)主備倒換控制。但是，如果同時采用在位狀態(tài)指示信號，能夠更準確地判斷對端的狀態(tài)，便于系統(tǒng)故障定位。
與工作狀態(tài)指示信號相同，在位狀態(tài)指示信號也是狀態(tài)信號，不存在類似M_S和Mate_M_S信號之間的互鎖要求。在位狀態(tài)指示信號一般在設(shè)備正常安裝后便輸出，比工作狀態(tài)指示信號的輸出要早。
上述可見，在位狀態(tài)指示信號的特征是只要配線插上互聯(lián)接口且可靠接觸，該信號就可以發(fā)送到對方設(shè)備，指示設(shè)備在位；而由設(shè)備中時鐘模塊輸出的10M差分時鐘信號時刻保持輸出，即使無輸出，也保證為低電平。所以在配線數(shù)目有限的情況下，可以復用10M差分時鐘信號作為在位狀態(tài)指示信號，如果對端控制EPLD能夠檢測到10M差分時鐘信號或低電平，就認為對方設(shè)備是在位的。
為了實現(xiàn)主備設(shè)備間的主備倒換，上述主備倒換控制信號中M_S信號和Mate_M_S信號是必不可少的狀態(tài)信號；而Online信號和Mate_Online信號、Work信號和Mate_Work信號為可選狀態(tài)信號。為了保證主備倒換的可靠性，可以增加Online信號和Mate_Online信號、Work信號和Mate_Work信號。
對于配線系統(tǒng)，如果兩個設(shè)備間的配線數(shù)目足夠，可以直接傳遞上述六個狀態(tài)信號；如果配線中可用的配線數(shù)有限，則可以先保證上述的M_S信號和Mate_M_S信號在主備設(shè)備間相互連接，其它信號，如Work信號和Mate_Work信號、Online信號和Mate_Online信號可以通過復用時鐘信號來實現(xiàn)，例如可以采用10M差分時鐘信號來復用Online信號和Mate_Online信號，采用10ms時鐘同步信號來復用Work信號和Mate_Work信號等。所涉及的信號復用方法屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，這里不再詳細描述。
上述對本發(fā)明中互為主備設(shè)備的兩設(shè)備間的主備倒換控制信號進行了詳細描述，下面根據(jù)上述主備倒換控制信號，描述本發(fā)明實現(xiàn)主備倒換的方法。圖3是本發(fā)明實現(xiàn)主備倒換方法的流程圖，結(jié)合圖2，這里假設(shè)配線系統(tǒng)中，設(shè)備0和設(shè)備1分別設(shè)置了主備倒換控制信號，并且通過連接器和配線連接好，具體包括以下步驟步驟300主備設(shè)備上電后，各自分別進入主用狀態(tài)和備用狀態(tài)。
設(shè)備上電時，初始化自身狀態(tài)信號的狀態(tài)為Online信號顯示為不在位、Work信號顯示為異常、M_S信號顯示為備用。這里假設(shè)，預先設(shè)置了位于0號設(shè)備位號的設(shè)備輸出M_S信號與位于1號設(shè)備位號的設(shè)備輸出M_S信號的時延差為250～500μs，且前者先于后者預設(shè)250～500μs輸出M_S信號。同時假設(shè)設(shè)備0安裝在0號設(shè)備位號，設(shè)備1安裝在1號設(shè)備位號。位于兩個位號的設(shè)備同時上電后，設(shè)備對M_S信號進行處理，根據(jù)預設(shè)的不同設(shè)備位號的輸出時延，位于0號設(shè)備位號的設(shè)備0先輸出M_S＝0，顯示設(shè)備0為主設(shè)備，此時，設(shè)備1的Mate_M_S信號顯示設(shè)備0已經(jīng)為主設(shè)備；按照M_S信號的互鎖性，250～500μs之后位于1號設(shè)備位號的設(shè)備1輸出M_S＝1，顯示設(shè)備1為備設(shè)備。
通過上述處理，保證了互為主備設(shè)備的兩個設(shè)備同時上電時，其中一個設(shè)備為主設(shè)備，而另一個設(shè)備為備設(shè)備。需要說明的是，上述對互為主備設(shè)備的兩個設(shè)備同時上電，確定主設(shè)備和備設(shè)備的處理方法，同樣適用于互為主備設(shè)備的兩個設(shè)備同時硬件復位的情況，具體實現(xiàn)與上電后的主備倒換過程完全一致，只是觸發(fā)主備設(shè)備重啟的條件不一樣，這里不再重述。
步驟301～步驟302主設(shè)備判斷是否需要進行主備倒換，若需要，則進行主備倒換；否則返回步驟301。
主設(shè)備在以下幾種情況下，可能需要進行主備倒換情況一主設(shè)備復位時的主備倒換。
在主設(shè)備上電或者復位過程中，主設(shè)備上的控制EPLD接收到復位信號后進入復位狀態(tài)，輸出M_S＝1，Online＝1，即將該控制EPLD所屬設(shè)備設(shè)置為備用，且不在位狀態(tài)。如果此時對端設(shè)備在位且工作正常，即Mate_Online＝0且Mate_Work＝0，則進入復位倒換過程。
圖4是本發(fā)明主設(shè)備復位后主備倒換流程圖，參見圖2，假設(shè)設(shè)備0為主設(shè)備，設(shè)備1為備設(shè)備，主設(shè)備復位之前，主備設(shè)備工作正常，設(shè)備0輸出M_S＝0，具體包括以下步驟步驟3010～步驟3011主設(shè)備判斷自身是否復位，若是，則主設(shè)備輸出M_S＝1；否則，進入步驟3013。
本步驟中，設(shè)備0通過判斷復位信號的電平判斷是否復位，比如，在低電平信號引起的復位中，若設(shè)備0的控制EPLD0檢測到復位信號為低電平，則判定進入復位狀態(tài)；否則，判定不是復位狀態(tài)。
步驟3012主設(shè)備重啟，并根據(jù)啟動后主設(shè)備和備設(shè)備的當前狀態(tài)，確定是否需要進行主備倒換，若當前狀態(tài)顯示為需要進行主備倒換，則進入步驟3014；否則，進入步驟3013。
本步驟中，設(shè)備0重啟后，設(shè)備0和設(shè)備1中的主備倒換控制信號可能出現(xiàn)以下幾種狀態(tài)a)Work＝0，即設(shè)備0工作正常，同時Mate_Online＝1，即設(shè)備1不在位；b)Work＝0，即設(shè)備0工作正常，同時Mate_Online＝0且Mate_M_S＝1，即設(shè)備1在位且備用；c)Work＝1，即設(shè)備0工作異常，同時Mate_Online＝1，即設(shè)備1不在位；d)Work＝0，即設(shè)備0工作正常，同時Mate_Online＝0且Mate_M_S＝0，即設(shè)備1在位且主用；e)Work＝1，即設(shè)備0工作異常，同時Mate_Online＝0，即設(shè)備1在位；從以上狀態(tài)容易看出，在狀態(tài)a)、狀態(tài)b)和狀態(tài)c)中，設(shè)備1不滿足成為主設(shè)備的條件，其中，在狀態(tài)a)和狀態(tài)b)中，設(shè)備0均是正常工作的，狀態(tài)a)中設(shè)備1不在位，自然不滿足倒換條件；狀態(tài)b)中設(shè)備1雖然能正常工作，但此時設(shè)備1的主用狀態(tài)指示信號顯示設(shè)備1為備用狀態(tài)，按照主用狀態(tài)指示信號的互鎖性，設(shè)備0此時只能是主用狀態(tài)；在狀態(tài)c)中，雖然設(shè)備0工作異常，但此時設(shè)備1不在位，所以此時的主備倒換是沒有意義的。所以狀態(tài)a)、狀態(tài)b)和狀態(tài)c)顯示當前不需要進行主備倒換。
在狀態(tài)d)和狀態(tài)e)中，其中狀態(tài)d)顯示設(shè)備1已成為主用狀態(tài)，按照主用狀態(tài)指示信號的互鎖性，設(shè)備0此時只能是備用狀態(tài)，而狀態(tài)e)中，設(shè)備0工作出現(xiàn)異常，而設(shè)備1工作正常，所以狀態(tài)d)和狀態(tài)e)均顯示需要進行主備倒換。
步驟3013主設(shè)備輸出M_S＝0，保持為主用，之后結(jié)束本流程。
步驟3014主設(shè)備輸出M_S＝1，倒換為備用；同時，按照主用狀態(tài)指示信號的互鎖性，備設(shè)備輸出自身M_S＝0，倒換為主設(shè)備。
從圖4流程可以看出，只要主設(shè)備復位，主設(shè)備就可能倒換為備設(shè)備。需要說明的是，圖4中沒有表示出禁止倒換的過程，因為對于主設(shè)備復位后硬件進行的上述狀態(tài)條件判決完成時，軟件還來不及執(zhí)行禁止倒換的流程；但是對于備設(shè)備，如果主設(shè)備復位之前備設(shè)備已設(shè)置為禁止倒換，則按照上述圖4中主設(shè)備復位后主備倒換流程中的狀態(tài)b)的情況進行處理。
情況二強制主備倒換。
強制倒換就是在主設(shè)備接收到來自網(wǎng)管中心強制倒換命令時，主動控制主設(shè)備的控制EPLD輸出M_S＝1，這樣備設(shè)備檢測到主設(shè)備為備用狀態(tài)后，按照主用狀態(tài)指示信號的互鎖性，將自身M_S信號置為0，即備設(shè)備升為主用狀態(tài)。
情況三設(shè)備軟件升級時的主備倒換。
在系統(tǒng)需要升級并運行升級軟件時，升級軟件首先向備設(shè)備發(fā)送禁止主備倒換命令，然后再復位主設(shè)備，進行主設(shè)備的軟件升級，完成軟件升級后，升級軟件復位備設(shè)備，進行備設(shè)備的軟件升級。
在軟件升級過程中，如果主設(shè)備升級失敗，會出現(xiàn)癱機，即主設(shè)備此時處于異常工作狀態(tài)。為了防止癱機現(xiàn)象，本發(fā)明方法在升級軟件向備設(shè)備發(fā)送禁止主備倒換命令的同時，啟動禁止倒換定時器，若該禁止倒換定時器超時，則備設(shè)備回復主備倒換。這樣，如果主設(shè)備軟件升級失敗，可以進行主備倒換，將原備設(shè)備升為主設(shè)備，防止了癱機現(xiàn)象。一般，禁止倒換定時器的定時時長大于主設(shè)備完成軟件升級的時間。
情況四主備設(shè)備間配線斷開時的主備倒換。
當連接主備設(shè)備間的配線斷開時，比如，當對配線進行插拔操作，或由于其它原因?qū)е屡渚€斷裂時，主備設(shè)備之間的所有主備倒換控制信號都將失去聯(lián)系。由于此時主備設(shè)備均無法獲知對方的當前工作狀態(tài)，如果在這種情況下主/備設(shè)備發(fā)起主備倒換，則很容易出現(xiàn)雙主或雙備現(xiàn)象。
為了解決此問題，本方法提出以下兩種在主備設(shè)備間配線斷開時，實現(xiàn)主備倒換的方法一自管理系統(tǒng)的主備倒換。
對于一個自管理系統(tǒng)，主設(shè)備和備設(shè)備是系統(tǒng)中的最高控制級別設(shè)備，下級設(shè)備受主設(shè)備的管理，當主設(shè)備故障時，備設(shè)備倒換為主設(shè)備接管系統(tǒng)的管理。在自管理系統(tǒng)中，主備倒換實現(xiàn)方法如下主備設(shè)備分別通過檢測主備倒換控制信號獲知對方運行狀態(tài)，同時獲知主備之間鏈路狀態(tài)。如果主備設(shè)備均能獲知對方的主備倒換控制信號，則說明主備設(shè)備之間的鏈路狀態(tài)是正常的，配線連接是正常的，這種情況下，主設(shè)備根據(jù)自身狀態(tài)以及備設(shè)備的狀態(tài)決定是否發(fā)起主備倒換，若主設(shè)備判定需要進行主備倒換，則進行主備倒換，否則，不進行主備倒換；當主備之間配線斷開時，主備設(shè)備均不能獲知對方的主用狀態(tài)指示信號，工作狀態(tài)指示信號和在位狀態(tài)指示信號，對對方來說，此時上述三個狀態(tài)信號處于失效狀態(tài)，即主備設(shè)備之間的鏈路狀態(tài)為異常。此時，主設(shè)備將保持主用狀態(tài)，備設(shè)備也保持備用狀態(tài)，不作主備倒換控制，直到配線恢復連接。
在上述方法中，關(guān)鍵在于備設(shè)備要判斷出主備倒換控制信號的失效是由于主備設(shè)備間的配線斷開造成的，而不是主設(shè)備掉電等其它主設(shè)備故障造成的。為了區(qū)分這兩種情況，本發(fā)明方法對在位狀態(tài)指示信號進行如下處理圖5是本發(fā)明在位狀態(tài)指示信號檢測電路圖，從圖5可見，在主/備設(shè)備的Online信號輸出端連接一下拉電阻，比如阻值為1K的電阻R2和阻值為1K的電阻R4。其中，電阻R2和電阻R4的一端分別與地相連，另一端分別與主/備設(shè)備的Online信號輸出端連接；在主/備設(shè)備的Mate_Online信號輸入端連接一上拉電阻，比如阻值為10K的電阻R1和阻值為10K的電阻R3。其中，電阻R1和電阻R3的一端分別與電源相連，另一端分別與主/備設(shè)備的Mate_Online信號輸入端連接；并且主備設(shè)備共地，以提供相同的基準電壓。
參見圖2，這樣，不論設(shè)備0/設(shè)備1是否上電，只要設(shè)備0/設(shè)備1在位，則設(shè)備0/設(shè)備1的在位狀態(tài)指示信號都會被下拉電阻拉到低電平。正常情況下，當設(shè)備1不在位時，設(shè)備0檢測到的設(shè)備1的在位狀態(tài)指示信號為高電平，當設(shè)備1在位時，設(shè)備0檢測到的設(shè)備1的在位狀態(tài)指示信號為低電平，同理，當設(shè)備0不在位時，設(shè)備1檢測到的設(shè)備0的在位狀態(tài)指示信號為高電平，當設(shè)備0在位時，設(shè)備1檢測到的設(shè)備0的在位狀態(tài)指示信號為低電平；當設(shè)備0和設(shè)備1之間的配線斷開時，設(shè)備0和設(shè)備1將同時檢測到對方的在位狀態(tài)指示信號為高電平，即同時指示對端設(shè)備不在位。
根據(jù)圖5所述的方法，只要主備設(shè)備的在位狀態(tài)指示信號同時顯示不在位，則說明主備設(shè)備之間發(fā)生了配線斷開，此時主備設(shè)備均不能進行主備倒換操作。
方法二具有上級管理設(shè)備的主備倒換。
對于主備設(shè)備具有上級控制設(shè)備的，主備倒換控制可以由上級設(shè)備進行控制。
圖6是本發(fā)明通過上級管理設(shè)備控制主備倒換的原理示意圖，從圖6所示可見，為了實現(xiàn)主設(shè)備和備設(shè)備之間的備份，主設(shè)備或備設(shè)備與上級控制設(shè)備，如網(wǎng)管設(shè)備之間的物理傳輸必須也是備份的，即主設(shè)備和備設(shè)備與上級控制設(shè)備之間均存在至少一條物理傳輸鏈路，如E1鏈路。主備設(shè)備分別與上級控制設(shè)備之間的傳輸互為備份關(guān)系，這樣當某個設(shè)備的傳輸故障或整個設(shè)備故障時，另外一個設(shè)備才能起到備份作用。
正常情況下，上級控制設(shè)備僅與主設(shè)備間建立邏輯維護通道。主備設(shè)備之間通過傳送周期性握手信號，獲知主備之間鏈路狀態(tài)；或者采用方法一自管理系統(tǒng)的主備倒換中主備設(shè)備通過檢測主備倒換控制信號獲知對方運行狀態(tài)，同時獲知主備之間鏈路狀態(tài)的方式；主設(shè)備根據(jù)自身的狀態(tài)以及備設(shè)備的狀態(tài)決定是否發(fā)起倒換；當主備設(shè)備之間配線斷開時，是否發(fā)起主備倒換遵循以下原則如果主設(shè)備狀態(tài)正常則不做任何操作；否則，禁止主設(shè)備與上級控制設(shè)備之間的物理鏈路傳輸，并斷開維護通道。這里，當主設(shè)備出現(xiàn)異常時，在一段時間內(nèi)不能向上級控制設(shè)備發(fā)送信息后，已建立的維護通道會因為上級控制設(shè)備一直接收不到來自主設(shè)備的信息而被斷開，維護通道斷開后，上級控制設(shè)備會發(fā)出禁止與主設(shè)備傳輸信息的命令；或者是主設(shè)備通過命令，向上級控制設(shè)備申請斷開與上級控制設(shè)備之間的維護通道，從而禁止主設(shè)備與上級控制設(shè)備之間的信息傳送。
上級控制設(shè)備在檢測到與主設(shè)備之間鏈路中斷后，則嘗試建立與備設(shè)備的之間的維護通道；如果備設(shè)備運行正常，則備設(shè)備檢測與上級控制設(shè)備之間的鏈路，如果檢測到維護通道的建立，則發(fā)起自身向主設(shè)備的倒換；如果備設(shè)備故障，則備設(shè)備自身禁止檢測與上級控制設(shè)備之間物理鏈路連接情況并禁止備設(shè)備自身發(fā)生倒換，這樣，即使主設(shè)備斷開與上級控制設(shè)備的物理連接，備設(shè)備也不會建立與上級控制設(shè)備的連接，從而防止了無效倒換；另外，為了保證在上述備設(shè)備故障的情況下，能夠盡快將恢復正常的設(shè)備投入工作，本方法進一步處理如下主設(shè)備與上級控制設(shè)備之間已建立的維護通道斷開，上級控制設(shè)備檢測到與主設(shè)備之間鏈路中斷后，主設(shè)備啟動禁止傳輸定時器，并判斷該定時是否超時。若超時，且備設(shè)備故障和主設(shè)備恢復正常，則主設(shè)備建立到上級控制設(shè)備之間的維護通道，并上報備設(shè)備故障告警，此時，若主設(shè)備無法建立與上級控制設(shè)備間的維護通道，則說明備設(shè)備已經(jīng)倒換為主用；否則繼續(xù)判斷是否超時。
以上所述，是本發(fā)明配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法，從上述可見，本發(fā)明實現(xiàn)了無背板情況下，設(shè)備的備份工作狀態(tài)，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。同時，本發(fā)明針對不同情況采用不同的主備倒換控制措施，進一步保證了實現(xiàn)主備倒換的可靠性?？傊?，上述方案僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法，其特征在于，分別為互為主備的設(shè)備設(shè)置主備倒換控制信號，并通過配線分別將主設(shè)備和備設(shè)備各自主備倒換控制信號中的自身狀態(tài)信號與對方設(shè)備主備倒換控制信號中的對端狀態(tài)信號相連接，該方法還包括以下步驟A.所述互為主備的設(shè)備上電后，分別進入主用狀態(tài)成為主設(shè)備和進入備用狀態(tài)成為備設(shè)備；B.主設(shè)備判斷是否需要進行主備倒換，若需要，則執(zhí)行主備倒換；否則，返回步驟B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主備倒換控制信號中的自身狀態(tài)信息為自身主用狀態(tài)指示信號；所述主備倒換控制信號中的對端狀態(tài)信息為對端主用狀態(tài)指示信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為若主設(shè)備檢測到對端主用狀態(tài)指示信號顯示為主用時，則該主設(shè)備需要進行主備倒換；否則，不需要。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述自身狀態(tài)信息還包括自身工作狀態(tài)指示信號；所述對端狀態(tài)信息還包括對端工作狀態(tài)指示信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為若主設(shè)備自身工作狀態(tài)指示信號顯示異常，且對端工作狀態(tài)指示信號顯示為正常，同時對端主用狀態(tài)指示信號顯示為備用，則該主設(shè)備需要進行主備倒換；否則，不需要。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述自身狀態(tài)信息還包括自身在位狀態(tài)指示信號；所述對端狀態(tài)信息還包括對端在位狀態(tài)指示信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，預設(shè)用于安裝設(shè)備的第一設(shè)備位號與用于安裝設(shè)備的第二設(shè)備位號輸出自身主用狀態(tài)指示信號的時延；步驟A之前，該方法還包括將所述互為主備的設(shè)備之一安裝在第一設(shè)備位號，另一設(shè)備安裝在第二設(shè)備位號；步驟A中所述互為主備的設(shè)備進入主用狀態(tài)和備用狀態(tài)的方法為上電時，所述互為主備的設(shè)備分別初始自身狀態(tài)信號的狀態(tài)為在位狀態(tài)指示信號顯示為不在位、工作狀態(tài)指示信號顯示為異常、主用狀態(tài)指示信號顯示為備用；上電后，所述互為主備的設(shè)備自身在位狀態(tài)指示信號均輸出顯示在位信號；通過軟硬件自檢后，自身工作狀態(tài)指示信號均輸出顯示正常信號；根據(jù)預設(shè)時延，先輸出自身主用狀態(tài)指示信號的設(shè)備位號中安裝的設(shè)備輸出自身主用狀態(tài)指示信號顯示為主用，成為主設(shè)備，預設(shè)時延后另一設(shè)備位號中安裝的設(shè)備輸出自身主用狀態(tài)指示信息顯示為備用，成為備設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于設(shè)備的對端狀態(tài)信息輸入自身預設(shè)的控制邏輯單元，并通過控制邏輯單元處理后輸出自身狀態(tài)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為主設(shè)備判斷自身是否復位，若未復位，則保持自身為主用；否則，主設(shè)備重啟，根據(jù)啟動后自身和備設(shè)備的當前狀態(tài)，判斷是否需要進行主備倒換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述主設(shè)備中的控制邏輯單元根據(jù)輸入的復位信號判斷主設(shè)備是否復位，若復位信號為復位電平，則判定主設(shè)備復位；否則，判定主設(shè)備未復位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)主設(shè)備和備設(shè)備的當前狀態(tài)，主設(shè)備判斷是否需要進行主備倒換的方法為若主設(shè)備中所述控制邏輯單元輸出的自身工作狀態(tài)指示信號顯示為正常，同時輸入的對端在位狀態(tài)指示信號顯示為不在位，則判定不需要進行主備倒換；或若主設(shè)備中所述控制邏輯單元輸出的自身工作狀態(tài)指示信號顯示為正常，同時輸入的對端在位狀態(tài)指示信號顯示為在位且對端主用狀態(tài)指示信號顯示為備用，則判定不需要進行主備倒換；或若主設(shè)備中所述控制邏輯單元輸出的自身工作狀態(tài)指示信號顯示為異常，同時輸入的對端在位狀態(tài)指示信號顯示為不在位，則判定不需要進行主備倒換；或若主設(shè)備中所述控制邏輯單元輸出的自身工作狀態(tài)指示信號顯示為正常，同時輸入的對端在位狀態(tài)指示信號顯示為在位且對端主用狀態(tài)指示信號顯示為主用，則判定需要進行主備倒換；或若主設(shè)備中所述控制邏輯單元輸出的自身工作狀態(tài)指示信號顯示為異常，同時輸入的對端在位狀態(tài)指示信號顯示為在位，則判定需要進行主備倒換。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為主設(shè)備接收到強制倒換命令時，主設(shè)備的控制邏輯單元輸出自身主用狀態(tài)指示信號顯示為備用；備設(shè)備的控制邏輯單元檢測接收到的對端主用狀態(tài)指示信號并判斷，若該信號顯示為備用，則判定需要進行主備倒換；否則，判定不需要進行主備倒換。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為主設(shè)備升級時，向備設(shè)備發(fā)送禁止主備倒換命令，同時啟動禁止倒換定時器；主設(shè)備復位且進行升級后，判斷升級是否成功，若成功，則將備設(shè)備復位并進行升級；否則，判斷禁止定時器是否超時，若未超時，則繼續(xù)等待超時；若超時，則備設(shè)備恢復主備倒換。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為在主/備設(shè)備的自身在位狀態(tài)指示信號輸出端設(shè)置一下拉電阻；在主/備設(shè)備的對端在位狀態(tài)指示信號輸入端設(shè)置一上拉電阻；若主設(shè)備和備設(shè)備各自設(shè)置的控制邏輯單元同時檢測到對端在位狀態(tài)指示信號為高電平，顯示主設(shè)備和備設(shè)備均不在位，則不需要進行主備倒換；否則，根據(jù)主設(shè)備和備設(shè)備的當前狀態(tài)，主設(shè)備判斷是否需要進行主備倒換，若當前狀態(tài)顯示為需要進行主備倒換，則執(zhí)行主備倒換；否則，主設(shè)備保持為主用。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分別預設(shè)上級控制設(shè)備與主設(shè)備和備設(shè)備間的物理鏈路連接，并在上級控制設(shè)備與主設(shè)備之間建立邏輯維護通道，步驟B中所述判斷是否需要進行主備倒換的方法為主備設(shè)備之間判斷主備設(shè)備之間鏈路是否斷開，若未斷開，則根據(jù)主設(shè)備和備設(shè)備當前狀態(tài)判斷是否需要進行主備倒換；若斷開，則執(zhí)行以下步驟若主設(shè)備狀態(tài)正常，則主設(shè)備保持主用；若主設(shè)備狀態(tài)異常，則斷開主設(shè)備與上級控制設(shè)備之間已建立的邏輯維護通道；上級控制設(shè)備檢測到與主設(shè)備之間鏈路中斷后，則建立與備設(shè)備的之間的邏輯維護通道；若備設(shè)備運行正常且檢測到與上級控制設(shè)備的維護通道已建立，則需要進行主備倒換；若備設(shè)備故障，則備設(shè)備自身禁止檢測與上級控制設(shè)備之間物理鏈路連接情況并禁止備設(shè)備自身發(fā)生倒換，不需要進行主備倒換。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述主備設(shè)備之間判斷主備設(shè)備之間鏈路是否斷開的方法為在主設(shè)備和備設(shè)備之間設(shè)置周期握手信號，若主/備設(shè)備能在所設(shè)周期內(nèi)收到握手信號，則判定主備設(shè)備之間鏈路為斷開；否則判定斷開。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述主備設(shè)備之間判斷主備設(shè)備之間鏈路是否斷開的方法為主備設(shè)備通過檢測對方設(shè)備的主備倒換控制信號獲知對方運行狀態(tài)，同時獲知主備之間鏈路狀態(tài)，若檢測對方設(shè)備的主備倒換控制信號失效，則判定主備設(shè)備之間鏈路為斷開；否則判定斷開。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述斷開主設(shè)備與上級控制設(shè)備之間已建立的邏輯維護通道，上級控制設(shè)備檢測到與主設(shè)備之間鏈路中斷后，該方法還包括主設(shè)備啟動禁止傳輸定時器，并判斷該定時是否超時；若超時，且備設(shè)備故障和主設(shè)備恢復正常，則主設(shè)備建立到上級控制設(shè)備之間的維護通道，并上報備設(shè)備故障告警；否則，繼續(xù)等待超時。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟B中所述執(zhí)行主備倒換的方法為備設(shè)備中所設(shè)置的控制邏輯單元輸出自身主用狀態(tài)指示信號顯示為主用。
20.根據(jù)權(quán)利要求8、14或19所述的方法，其特征在于，所述邏輯控制單元為可編程邏輯器件EPLD。
21.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述自身/對端在位狀態(tài)指示信號和自身/對端工作狀態(tài)指示信號復用時鐘信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述互為主備的設(shè)備為基帶單元BBU。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配線連接設(shè)備實現(xiàn)主備倒換的方法，該方法為主備設(shè)備分別設(shè)置主備倒換控制信號，通過配線傳送的主備倒換控制信號，主備設(shè)備間能夠了解對方設(shè)備的工作狀態(tài)，從而合理判斷是否進行主備倒換，實現(xiàn)了配線系統(tǒng)中主備備份工作方式，提高了配線系統(tǒng)的可靠性。該方法還分別針對主備設(shè)備上電、主設(shè)備復位、強制倒換、升級倒換、以及在主備設(shè)備間配線發(fā)生故障時，對主備倒換控制等情況，分別進行相應(yīng)處理，保證了主備倒換的可靠性，避免了雙主或雙備現(xiàn)象。
文檔編號H04B1/74GK1889373SQ20051008161
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
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