專利名稱：一種實現(xiàn)交叉板m:n保護的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的SDH ( Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù) 字體系)系統(tǒng)，特別涉及一種實現(xiàn)交叉板M:N保護的方法。
背景技術(shù)：
交叉板是SDH設(shè)備核心單元，完成SDH系統(tǒng)各業(yè)務(wù)單板之間VC (虛 容器)顆粒的調(diào)度，交叉板出現(xiàn)故障將導致整個SDH系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷，因此 對于交叉板這樣重要的單元通常采用冗余備份的方式進行保護。傳統(tǒng)SDH交叉板采用1+1保護方式，業(yè)務(wù)板源端將SDH業(yè)務(wù)并發(fā)到主、 備用交叉板，由主、備用交叉板完成VC顆粒交叉調(diào)度之后發(fā)送到業(yè)務(wù)板宿 端，業(yè)務(wù)板宿端根據(jù)主備用交叉板送過來的業(yè)務(wù)總線狀態(tài)確定從主用交叉板 接收數(shù)據(jù)還是從備用交叉板接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。為實現(xiàn)SDH系統(tǒng)大容量的需求，采用多塊交叉板的方式實現(xiàn)SDH大容 量的交叉，釆用1 + 1方式實現(xiàn)SDH系統(tǒng)交叉板保護存在交叉板數(shù)量過多的 缺點。例如5塊交叉板實現(xiàn)系統(tǒng)的大容量交叉，如果采用1 + 1保護，則系 統(tǒng)需要10塊交叉板實現(xiàn)。專利號為US2005025142的美國專利，實現(xiàn)的是一種交叉板的1: N保護。 其實現(xiàn)保護的方式為，N塊工作交叉板傳送正常的SDH業(yè)務(wù)，冗余的一塊 交叉板傳送上述N塊交叉板業(yè)務(wù)按位異或的結(jié)果。業(yè)務(wù)板宿端如果判定N 塊交叉板中的某塊交叉板送過來的業(yè)務(wù)線工作不正常，就利用冗余的交叉板 送過來的業(yè)務(wù)線和剩余N-1塊正常的交叉板業(yè)務(wù)線再次異或，由此恢復出故 障的交叉板的業(yè)務(wù)線。對于異或運算有這樣的關(guān)系，即1 1=0、 0 0=0、 1 0=1、 0@1=1，符號"@"表示異或運算。該專利利用了異或運算的循環(huán) 對稱特性，即如果A B C = D，那么A^B④C④D; B = A@C D; C=A B D。該專利技術(shù)實現(xiàn)了交叉板的1:N保護，對于2塊及2塊以上的 交叉板冗余保護無法實現(xiàn)，例如該專利可以實現(xiàn)交叉板的l:5保護，而不能 實現(xiàn)交叉板的2:5保護。實現(xiàn)交叉板M:N保護，容易想到的一種方法是，宿端檢測到主用交叉 板業(yè)務(wù)線工作不正常，通知源端將業(yè)務(wù)線倒換到備用交叉板，宿端從備用交 叉板接收業(yè)務(wù)。該方案不足之處是該M:N保護需要業(yè)務(wù)板源端、宿端協(xié)調(diào) 配合才能實現(xiàn)，需要復雜的倒換、橋接協(xié)議，倒換速度慢，實現(xiàn)難度高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種實現(xiàn)交叉板M:N保護的方法。為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)交叉板M:N保護的方法，包 括如下步驟步驟一，業(yè)務(wù)板源端對要發(fā)送到主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行編碼；步驟二，業(yè)務(wù)板源端將編碼之后的數(shù)據(jù)劃分為N+M組，分別發(fā)送到 N+M塊交叉板，編碼和分組滿足通過所述N+M組編碼數(shù)據(jù)中任意N組編 碼數(shù)據(jù)能恢復出步驟一中所述的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；步驟三，業(yè)務(wù)板宿端從N+M塊交叉板接收N+M組編碼后的數(shù)據(jù)，從 中挑選N塊正常交叉板的編碼數(shù)據(jù)，獲得N組編碼數(shù)據(jù)；步驟四，業(yè)務(wù)板宿端對步驟三中獲得的N組編碼數(shù)據(jù)進行解碼運算， 恢復出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，即恢復出步驟一中所述的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述編碼、解碼規(guī)則遵從糾錯 編碼技術(shù)規(guī)則。進一步地，上述方法還可具有以下特點，M為大于1且小于N的自然數(shù)。進一步地，上述方法還可具有以下特點，當M=2, N=5時，步驟一中 獲得的N組數(shù)據(jù)為DOl, D02, D03， D04， D05, D12, D13, D14, D15， D23， D24， D25, D34， D35， D45,對該N組數(shù)據(jù)進行編碼，獲得P0=D01 D02@D03 D04 D05, P1=D01④D12 @D13 D14 D15, P2=D02 D12 D23 D24 D25, P3=D03 D13 D23 D34 @D35， P4=D04 D14 @D24 D34 D45， P5=D05@D15 D25 D35 D45,其中④表示4姿位異或，將 獲得的數(shù)據(jù)分為N + M組，即7組，第一組PO, D12, D35;第二組Pl， D23， D04;第三組P2， D34， D15;第四組P3， D45, D02;第五組P4， D05, D13;第六組P5， DOl， D24;第七組D03， D14， D25。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述方法應(yīng)用于同步數(shù)字體系 SDH系統(tǒng)中，所述N組數(shù)據(jù)為從業(yè)務(wù)板的5根TFI-5總線中，取每根總線 的管理單元AU-4的三個連續(xù)字節(jié)，得到15個字節(jié)，所述15個字節(jié)分別對 應(yīng)所述DOl, D02， D03， D04， D05， D12， D13, D14， D15， D23， D24, D25, D34， D35, D45，將該15個字節(jié)進行編碼，得到PO, Pl， P2, P3， P4, P5共6個字節(jié)，將所得的21個字節(jié)分成7組后，將該7組分到7根 TFI-5總線中，從而實現(xiàn)交叉板2:5保護。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述業(yè)務(wù)板源端編碼、宿端解 碼由可編程邏輯器件FPGA或特定用途集成電路ASIC芯片實現(xiàn)。采用本發(fā)明所述的方法，業(yè)務(wù)板源端編碼、宿端解碼技術(shù)由硬件實現(xiàn)， M:N保護在業(yè)務(wù)板宿端實現(xiàn)，不需要源端參與倒換動作，算法簡單，倒換 速度快。


圖1是本發(fā)明交叉板M:N保護的方法流程圖。圖2是本發(fā)明中實現(xiàn)交叉板2:5保護的連接圖。圖3是本發(fā)明中表示2:5保護編碼規(guī)則的數(shù)據(jù)碼和校驗碼關(guān)系圖。圖4是本發(fā)明中表示2:5保護編碼之后的數(shù)據(jù)的排列圖。
具體實施方式
本發(fā)明利用糾錯編碼技術(shù)，對業(yè)務(wù)板送到N塊工作交叉板、M塊冗余 交叉板的業(yè)務(wù)線數(shù)據(jù)進行編、解碼運算，實現(xiàn)M+N塊交叉板的任意小于或
等于M塊交叉板故障，業(yè)務(wù)板宿端可以從剩余的N塊交叉板恢復出正常的 SDH業(yè)務(wù)。本發(fā)明中，M為大于等于1且小于N的自然數(shù)。圖1所示為本發(fā)明交叉板M: N保護的方法，包含如下步驟步驟110，業(yè)務(wù)板源端對要發(fā)送到主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行編碼；步驟120，業(yè)務(wù)板源端將編碼之后的數(shù)據(jù)劃分為N+M組，形成N+M組 編碼后的數(shù)據(jù)分別發(fā)送到N+M塊交叉板，編碼和劃分要求滿足利用該N+M 組編碼后的數(shù)據(jù)中的任意N組，可以恢復出正常的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，即可以恢復 出步驟110中業(yè)務(wù)板源端要發(fā)送到主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；中挑選N塊正常交叉板的編碼數(shù)據(jù)，得到N組編碼數(shù)據(jù)；步驟140,業(yè)務(wù)板宿端對該N塊正常交叉板的N組編碼數(shù)據(jù)進行解碼運 算，恢復出正常的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，即恢復出步驟110中，業(yè)務(wù)板源端需要發(fā)送到 主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。上述編碼解碼遵從糾錯編碼技術(shù)規(guī)則。業(yè)務(wù)板源端編碼、宿端解碼技術(shù)由硬件實現(xiàn)，該硬件實際上可以是一個 可編程邏輯器件(FPGA),也可以是一個ASIC芯片(特定用途集成電路)， 芯片執(zhí)行上述編、解碼算法。下面結(jié)合附圖及實施例，以交叉板2:5保護為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案 作進一步的詳細描述。2 : 5保護編解碼規(guī)則如下有21個數(shù)據(jù)Dij (0《i < 4,i < j《5), Pi(O《 K5)，其中15個Dij是數(shù)據(jù)，6個Pi是Dij的校驗碼，Pi和Dij關(guān)系如圖3 所示，Dij表示為Pi、 Pj之間的連線，任意Pi點所有的5根Dij連線按位異 或就是Pi點的值，即有如下關(guān)系式P0=D01 D02 @ D03 @ D04 D05P1=D01 D12 D13 D14 D15P2=D02 D12 D23 D24 D25 P3=D03 D13 D23 D34 D35 P4=D04 D14 D24 D34 D45 P5=D05④D15 D25 D35 D45 說明ASB表示A和BK據(jù)按位異或。該21個數(shù)據(jù)每3個數(shù)據(jù)為一組，劃分為7組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按圖4所示方 式劃分，即第一組PO, D12， D35;第二組Pl, D23， D04;第三組P2， D34, D15;第四組P3， D45, D02;第五組P4, D05, D13;第六組P5, DOl， D24;第七組D03, D14, D25。7列數(shù)據(jù)任意兩列數(shù)據(jù)丟失，都可以通過剩下的5列數(shù)據(jù)恢復出丟失的 兩列數(shù)據(jù)，從而恢復出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以第1列D12數(shù)據(jù)為例說明1 )第1列數(shù)據(jù)正常D12=D122)第1列數(shù)據(jù)壞，第2列數(shù)據(jù)壞D12=P2 D02 D24 P3 D34 D13 @ D03 P5 D05 D15 D45;3 )第1列數(shù)據(jù)壞，第3數(shù)據(jù)壞D12=P1 @ DOl @ P5 D05 D25 P3 D23 D03④P4 D04 D244)第1列數(shù)據(jù)壞，第4列數(shù)據(jù)壞D12=P1 D01 D13 D14 D15 5 )第1列數(shù)據(jù)壞，第5列數(shù)據(jù)壞D12=P2 D23 D02 D24 D25 6)第1列數(shù)據(jù)壞，第6列數(shù)據(jù)壞D12=P2 D23 D02 D25 P4 D04 @ D34 D45 D14 7 )第1列數(shù)據(jù)壞，第7列數(shù)據(jù)壞<formula>formula see original document page 9</formula>上述算法應(yīng)用到SDH系統(tǒng)2 : 5保護中，業(yè)務(wù)板5根TFI-5總線，取 每根TFI-5總線的每個AU-4 (Administration Unit,管理單元)的連續(xù)三個 字節(jié)，5根TFI-5總線共15個字節(jié)作為為Dij,添加上冗余6個Pi作為6個 新的字節(jié)，將該21個字節(jié)按圖4所示的方式分配到7根TFI-5總線中，這 樣5根TFI-5業(yè)務(wù)總線就擴展成7根TFI-5總線，由此實現(xiàn)交叉板的2 : 5 保護。采用本發(fā)明所述的方法，業(yè)務(wù)板源端編碼、宿端解碼技術(shù)由硬件實現(xiàn)， M:N保護在業(yè)務(wù)板宿端實現(xiàn)，不需要源端參與倒換動作，算法簡單，倒換速 度快。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)交叉板M:N保護的方法，包括如下步驟步驟一，業(yè)務(wù)板源端對要發(fā)送到主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行編碼；步驟二，業(yè)務(wù)板源端將編碼之后的數(shù)據(jù)劃分為N+M組，分別發(fā)送到N+M塊交叉板，編碼和分組滿足通過所述N+M組編碼數(shù)據(jù)中任意N組編碼數(shù)據(jù)能恢復出步驟一中所述的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；步驟三，業(yè)務(wù)板宿端從N+M塊交叉板接收N+M組編碼后的數(shù)據(jù)，從中挑選N塊正常交叉板的編碼數(shù)據(jù)，獲得N組編碼數(shù)據(jù)；步驟四，業(yè)務(wù)板宿端對步驟三中獲得的N組編碼數(shù)據(jù)進行解碼運算，恢復出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，即恢復出步驟一中所述的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述編碼、解碼規(guī)則遵從 糾錯編碼技術(shù)規(guī)則。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，M為大于l且小于N的自然數(shù)。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，當M=2,討=5時，步驟一 中獲得的N組數(shù)據(jù)為D01， D02, D03， D04, D05, D12, D13, D14, D15, D23， D24, D25, D34， D35， D45,對該N組數(shù)據(jù)進行編碼，獲得P0=D01 D02 D03@D04@D05, P1=D01 @D12 @D13 D14 D15, P2=D02eD12 D23 D24 D25, P3=D03 D13 D23 D34 D35， P4=D04 D14 @D24 D34 D45, P5=D05 D15 D25 D35 D45,其中 表示按位異或，將 獲得的數(shù)據(jù)分為N + M組，即7組，第一組PO, D12， D35;第二組P1， D23， D04;第三組P2, D34， D15;第四組P3, D45, D02;第五組P4, D05, D13;第六組P5， D01， D24;第七組D03, D14, D25。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于同步數(shù)字 體系SDH系統(tǒng)中，所述N組數(shù)據(jù)為從業(yè)務(wù)板的5根TFI-5總線中，取每根 總線的管理單元AU-4的三個連續(xù)字節(jié)，得到15個字節(jié)，所述15個字節(jié)分 別對應(yīng)所述DOl， D02， D03, D04， D05, D12, D13, D14, D15, D23, D24， D25, D34， D35, D45，將該15個字節(jié)進行編碼，得到P0， PI, P2,P3， P4, P5共6個字節(jié)，將所得的21個字節(jié)分成7組后，將該7組分到7 根TFI-5總線中，從而實現(xiàn)交叉板2:5保護。
6、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)板源端編碼、宿 端解碼由可編程邏輯器件FPGA或特定用途集成電路ASIC芯片實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)交叉板M:N保護的方法，包括如下步驟步驟一，業(yè)務(wù)板源端對要發(fā)送到主用交叉板的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行編碼；步驟二，業(yè)務(wù)板源端將編碼之后的數(shù)據(jù)劃分為N+M組，分別發(fā)送到N+M塊交叉板，編碼和分組滿足通過所述N+M組編碼數(shù)據(jù)中任意N組編碼數(shù)據(jù)能恢復出步驟一中所述的N組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；步驟三，業(yè)務(wù)板宿端從N+M塊交叉板接收N+M組編碼后的數(shù)據(jù)，從中挑選N塊正常交叉板的編碼數(shù)據(jù)，獲得N組編碼數(shù)據(jù)；步驟四，業(yè)務(wù)板宿端對步驟三中獲得的N組編碼數(shù)據(jù)進行解碼運算，恢復出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
文檔編號H04J3/08GK101132343SQ20071015304
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者郭佩峻 申請人:中興通訊股份有限公司