通信设备中实现主备设备快速倒换的方法 【技术领域】
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信设备中实现主备设备快速倒换的方法。背景技术
在通信技术领域，为了增加通信系统的稳定性，对于通信系统相对重要部分设备通常设有备份，即分别设有主用设备和备用设备，如SDH(同步数字系列)中的交叉板、交换机中的交换板等，以保证当其中主用设备发生故障时，系统能够立即切换到备用设备，令备用设备代替主用设备进行正常工作，以维持整个系统的连续性，不会因某一设备无法正常工作导致整个通信系统无法正常工作。
目前，通信系统中主用设备发生故障后进行主备设备切换所采用的方法主要有两种。一种主备设备倒换方法如图1所示，该方法是通过CPU检测主设备和备设备的当前工作情况以确定是否进行主备设备倒换。当检测模块检测到主用设备发生故障时，将该消息通知CPU，CPU再通知MUX(主备倒换)芯片令备用设备接替主用设备进入工作状态。众所周知，一般CPU的反应速度是几十微秒级，如MPC850，而目前在通信系统中要求在故障发生后2～3微秒之内必须完成主备倒换处理工作，当CPU发现需要主备倒换到发出倒换指令到MUX芯片执行倒换，其时间间隔往往无法满足通信系统对主备设备倒换时间的要求，尤其在通信系统的骨干网中对主备设备倒换的要求更高。同时，MUX芯片是由组合逻辑实现的，输入信号经过不同地路径，组合逻辑容易产生竞争和冒险，所以还会有毛刺产生，需要一个较短的时间内才会有稳定的信号输出，以执行相应的操作，这就进一步增加了主备设备倒换的时间间隔。
另一种主备设备倒换方法如图2所示，就是当检测模块检测到主用设备发生故障，需要进行主备设备倒换时，则通过内部处理发出倒换指令到MUX芯片。该方法一定程度上减轻了CPU的负担，但并没有从根本上消除MUX芯片所产生的毛刺对主备设备倒换时间的影响。
因此，现有的实现主备设备倒换的技术方案虽然简单，且较容易设计和调试，但进行主备设备倒换时速度太慢，无法满足通信系统的需求。发明内容
本发明的目的是提供一种通信设备中实现主备设备快速倒换的方法，以满足通信系统对主备设备倒换时间的要求。
本发明的目的是这样实现的：通信设备中实现主备设备快速倒换的方法，包括：
(1)利用FPGA(现场可编程门列阵)建立主备设备倒换控制模块，主备设备倒换控制模块包括：主备设备倒换检测子模块、主备设备倒换指令发出子模块及执行主备设备倒换子模块；
(2)主备设备倒换检测子模块检测到主用设备发生故障，通知主备设备倒换指令发出子模块；
(3)主备设备倒换指令发出子模块向执行主备设备倒换子模块发送进行主备设备倒换的指令；
(4)执行主备设备倒换子模块令备用设备进入工作状态。
所述的FPGA采用的是通信设备中的单板上的FPGA。
所述的步骤(2)包括：
(31)主备设备倒换检测子模块根据主备设备的工作情况检测到主用设备发生故障；
(32)主备设备倒换检测子模块向主备设备倒换指令发出子模块发出通知。
所述的步骤(3)包括：
(41)主备设备倒换指令发出子模块接到主备设备倒换检测子模块的通知；
(42)主备设备倒换指令发出子模块向执行主备设备倒换子模块发送进行主备设备倒换的指令。
所述的步骤(4)为：具有二选一功能的执行主备设备倒换子模块根据主备设备倒换指令发出子模块发来的指令选择备用设备进入工作状态。
由上述技术方案可以看出，本发明所提供的通信设备中实现主备设备快速倒换的方法是利用了通信设备单板上的FPGA实现主备设备的检测及倒换指令发出等功能，全部的倒换功能均采用硬件实现，因此，可大大提高主备设备的倒换速度。而且，本发明中执行主备倒换的功能同样是采用FPGA内部的同步电路实现的，所以在执行主备倒换时几乎没有毛刺产生，这就进一步减少了主备设备倒换的时间。另外，本发明由于采用FPGA实现相应功能，省去了现有技术中执行主备倒换的MUX芯片，节约了通信设备中单板的面积。附图说明
图1为现有技术中实现主备倒换的原理框图A；
图2为现有技术中实现主备倒换的原理框图B；
图3为本发明中实现主备倒换的原理框图；
图4为本发明实现主备倒换的流程图。具体实施方式
本发明的具体实施方式结合附图叙述如下，参见图3、图4：
目前通信设备的单板通常都有FPGA，用来处理各种协议和控制电路，本发明便是将主备倒换检测和倒换指令发出以及MUX器件一块做到FPGA里面，即利用FPGA实现具有相应功能的主备设备倒换控制模块，见步骤1，主备设备倒换控制模块包括：主备设备倒换检测子模块、主备设备倒换指令发出子模块及执行主备设备倒换子模块。
FPGA电路是采用同步电路设计的，所有的输入都由时钟来同步，克服了现有技术中MUX芯片易产生毛刺的缺点，因此倒换过程安全可靠的特点，而且由于全部采用了硬件实现，实现的速度将远远大于现有技术中采用CPU处理的速度。
建立了具有相应功能的主备设备倒换控制模块后，便可以由其对通信设备中主备设备倒换的过程进行控制了。参见步骤2，主备设备倒换检测子模块根据主备设备的工作情况检测到主用设备发生故障；例如，可以根据交换机中交换板的当前工作板的时钟是否丢失，或当前工作板的信号是否丢失判断主用设备是否发生故障，即判断当前工作板是否发生故障，如果当前工作板的时钟或信号丢失，则认为当前工作板发生故障。
主备设备倒换检测子模块检测到主用设备发生故障后，则执行步骤3，由主备设备倒换检测子模块向主备设备倒换指令发出子模块发出通知；参见步骤4，主备设备倒换指令发出子模块接收主备设备倒换检测子模块发来的需要进行主备设备倒换的通知。
步骤5：收到需要进行主备设备的通知后，主备设备倒换指令发出子模块向执行主备设备倒换子模块发送进行主备设备倒换的指令。
步骤6：具有二选一功能的执行主备设备倒换子模块根据主备设备倒换指令发出子模块发来的指令选择备用设备进入工作状态。
经过上述过程，本发明实现了当通信设备中的主用设备发生故障时快速倒换至备用设备进行工作的发明目的。