一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法和装置。所述方法基于万兆网络数据传输系统来实现，所述万兆网络数据传输系统包括天线、传输信道、P个信号采样设备、光纤网络交换机、N个数据接收与处理设备，每个所述数据接收与处理设备均包含K个万兆网口，在每个所述数据接收与处理设备和所述光纤网络交换机之间均接入对应的K条光纤链路，其中P、N、K均为大于等于2的正整数。K均为大于等于2的正整数。K均为大于等于2的正整数。

【技术实现步骤摘要】
一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法和装置


[0001]本专利技术属于通信传输
，尤其涉及一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法和装置。

技术介绍

[0002]在一般的有线通信系统中，根据系统中的不同设备的不同功能，会将其部署于不同的场所。由于各设备所在的场所相距较远，传统的模拟有线通信系统中，通过模拟电缆信号传输方式会造成较大的能量损耗。因此，在数字有线通信系统中，选用光纤数字万兆网络作为传输媒介，搭建万兆网络数据链路，可以实现大数据量的低时延、无损耗的快速交互。
[0003]基于上述背景，在通信系统中的各个设备均通过万兆网络进行数据交互，万兆以太网的网络接口(即光纤数字通信的设备侧接口，以下简称“万兆网口”)则成为设备的关键接口。若万兆网口发生故障导致数据传输失败，则必然对系统稳定运行带来影响。万兆网络作为整个系统最基础、也是最关键的组成部分，系统的各业务功能均是由负载在万兆网络上的各类设备协同工作所完成。若各类设备以及各类设备的万兆网口的可靠性不能得到保证，那么整个系统的可靠性就无法保证。所以在系统数据业务网络设计和自行研制的设备用的万兆网口设计时，必须考虑到万兆网口的冗余备份和快速切换功能。
[0004]将该通信系统的无线、有线部分进行逻辑化简，可以简述为：天线、传输信道、信号采样设备、万兆网络交换机、数据接收与数字信号处理设备等组件，系统框图如图1所示。从天线接收到的电磁波通过有线模拟信道传输到模拟信号数字化采样设备，模拟信号数字化采样设备对信号进行采样处理后转换为光纤数字信号，通过万兆网络交换机传输到不同的数据接收与数字信号处理设备，以进行不同业务功能的处理。在整个数据传输过程中，若链路中某设备的万兆网口或者万兆网所搭载的光纤网发生故障，系统业务将会受到极大的影响，甚至造成业务中断。

技术实现思路

[0005]为了解决上述针对工程应用中面临的实际技术问题，本专利技术提出了一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法和装置。
[0006]本专利技术第一方面公开了一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法。所述方法基于万兆网络数据传输系统来实现，所述万兆网络数据传输系统包括天线、传输信道、P个信号采样设备、光纤网络交换机、N个数据接收与处理设备，每个所述数据接收与处理设备均包含K个万兆网口，在每个所述数据接收与处理设备和所述光纤网络交换机之间均接入对应的K条光纤链路，其中P、N、K均为大于等于2的正整数；所述方法包括：
[0007]步骤S1、所述天线在接收到电磁波信号后，经由所述传输信道将所述电磁波信号传输到所述P个信号采样设备；
[0008]步骤S2、从所述P个信号采样设备中选取处于正常工作状态的一个信号采样设备对接收到的所述电磁波信号进行模数转换以得到光纤数字信号，并将所述光纤数字信号发
送至所述光纤网络交换机；
[0009]步骤S3、所述光纤网络交换机将所述光纤数字信号分别发送至所述N个数据接收与处理设备，具体包括：
[0010]对于所述N个数据接收与处理设备中的每一个，从所述K个万兆网口中选取处于正常工作状态的一个万兆网口，经由选取的处于正常工作状态的万兆网口与所述光纤网络交换机之间的光纤链路发送所述光纤数字信号。
[0011]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S3中，从所述K个万兆网口中选取所述处于正常工作状态的一个万兆网口具体包括：检测所述K个万兆网口中的第一个万兆网口在第一阈值的时长内是否有连续的数据输入，若是，则判定当前万兆网口处于正常工作状态，否则为故障状态，并继续检测所述K个万兆网口中的下一个万兆网口，直到从所述K个万兆网口中选取出所述处于正常工作状态的一个万兆网口。
[0012]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S3中，经由所述选取的处于正常工作状态的万兆网口与所述光纤网络交换机之间的光纤链路发送所述光纤数字信号，所述数据接收与处理设备在接收到所述光纤数字信号后，从中提取出数据包中的虚拟局域网编号，判断所述虚拟局域网编号是否为预设的虚拟局域网编号，若是，则所述数据接收与处理设备进入正常工作状态，否则判定所述选取的处于正常工作状态的万兆网口的业务中断。
[0013]根据本专利技术第一方面的方法，在所述数据接收与处理设备处于正常工作状态时，从所述K个万兆网口中选取一个处于正常工作状态的万兆网口和对应的虚拟局域网数据流作为主用数据，其他处于正常工作状态的万兆网口和对应的虚拟局域网数据流为备用数据，所述数据接收与处理设备检测所述主用数据的万兆网口状态、虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性，并同步检测其他所述备用数据的万兆网口状态、虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性。
[0014]根据本专利技术第一方面的方法，若检测到所述主用数据的虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性处于故障状态时，标记并上报所述故障状态；同时基于其他所述备用数据的虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性，确定能够执行切换的至少一个备用万兆网口，并基于优先级切换到对应的备用万兆网口。
[0015]根据本专利技术第一方面的方法，利用如下方式判断局域网数据流的状态稳定性和连续性是否正常：
[0016]根据所述万兆网口的数据速率的约定值M和检测间隔时间
△
t来计算所述检测间隔时间内的数据包计数值；
[0017]当所述万兆网口的数据包统计值等于所述数据包计数值时，判定所述局域网数据流的状态稳定性和连续性正常，否则为故障状态。
[0018]本专利技术第二方面公开了一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换装置。所述装置基于万兆网络数据传输系统来实现，所述万兆网络数据传输系统包括天线、传输信道、P个信号采样设备、光纤网络交换机、N个数据接收与处理设备，每个所述数据接收与处理设备均包含K个万兆网口，在每个所述数据接收与处理设备和所述光纤网络交换机之间均接入对应的K条光纤链路，其中P、N、K均为大于等于2的正整数；所述装置包括：
[0019]第一处理单元，被配置为，在所述天线接收到电磁波信号后，经由所述传输信道将所述电磁波信号传输到所述P个信号采样设备；
[0020]第二处理单元，被配置为，从所述P个信号采样设备中选取处于正常工作状态的一个信号采样设备对接收到的所述电磁波信号进行模数转换以得到光纤数字信号，并将所述光纤数字信号发送至所述光纤网络交换机；
[0021]第三处理单元，被配置为，调用所述光纤网络交换机将所述光纤数字信号分别发送至所述N个数据接收与处理设备，具体包括：
[0022]对于所述N个数据接收与处理设备中的每一个，从所述K个万兆网口中选取处于正常工作状态的一个万兆网口，经由选取的处于正常工作状态的万兆网口与所述光纤网络交换机之间的光纤链路发送所述光纤数字信号。
[0023]根据本专利技术第二方面的系统，第三处理单元具体被配置为：
[0024]从所述K个万兆网口中选取所述处于正常工作状态的一个万兆网口具体包括：检测所述K个万兆网口中的第一个万兆网口在第一阈值的时长内是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征在于，所述方法基于万兆网络数据传输系统来实现，所述万兆网络数据传输系统包括天线、传输信道、P个信号采样设备、光纤网络交换机、N个数据接收与处理设备，每个所述数据接收与处理设备均包含K个万兆网口，在每个所述数据接收与处理设备和所述光纤网络交换机之间均接入对应的K条光纤链路，其中P、N、K均为大于等于2的正整数；所述方法包括：步骤S1、所述天线在接收到电磁波信号后，经由所述传输信道将所述电磁波信号传输到所述P个信号采样设备；步骤S2、从所述P个信号采样设备中选取处于正常工作状态的一个信号采样设备对接收到的所述电磁波信号进行模数转换以得到光纤数字信号，并将所述光纤数字信号发送至所述光纤网络交换机；步骤S3、所述光纤网络交换机将所述光纤数字信号分别发送至所述N个数据接收与处理设备，具体包括：对于所述N个数据接收与处理设备中的每一个，从所述K个万兆网口中选取处于正常工作状态的一个万兆网口，经由选取的处于正常工作状态的万兆网口与所述光纤网络交换机之间的光纤链路发送所述光纤数字信号。2.根据权利要求1所述的一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征在于，在所述步骤S3中，从所述K个万兆网口中选取所述处于正常工作状态的一个万兆网口具体包括：检测所述K个万兆网口中的第一个万兆网口在第一阈值的时长内是否有连续的数据输入，若是，则判定当前万兆网口处于正常工作状态，否则为故障状态，并继续检测所述K个万兆网口中的下一个万兆网口，直到从所述K个万兆网口中选取出所述处于正常工作状态的一个万兆网口。3.根据权利要求2所述的一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征在于，在所述步骤S3中，经由所述选取的处于正常工作状态的万兆网口与所述光纤网络交换机之间的光纤链路发送所述光纤数字信号，所述数据接收与处理设备在接收到所述光纤数字信号后，从中提取出数据包中的虚拟局域网编号，判断所述虚拟局域网编号是否为预设的虚拟局域网编号，若是，则所述数据接收与处理设备进入正常工作状态，否则判定所述选取的处于正常工作状态的万兆网口的业务中断。4.根据权利要求3所述的一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征在于，在所述数据接收与处理设备处于正常工作状态时，从所述K个万兆网口中选取一个处于正常工作状态的万兆网口和对应的虚拟局域网数据流作为主用数据，其他处于正常工作状态的万兆网口和对应的虚拟局域网数据流为备用数据，所述数据接收与处理设备检测所述主用数据的万兆网口状态、虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性，并同步检测其他所述备用数据的万兆网口状态、虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性。5.根据权利要求4所述的一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征在于，若检测到所述主用数据的虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性处于故障状态时，标记并上报所述故障状态；同时基于其他所述备用数据的虚拟局域网数据流的状态稳定性和连续性，确定能够执行切换的至少一个备用万兆网口，并基于优先级切换到对应的备用万兆网口。6.根据权利要求5所述的一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换方法，其特征
在于，利用如下方式判断局域网数据流的状态稳定性和连续性是否正常：根据所述万兆网口的数据速率的约定值M和检测间隔时间
△
t来计算所述检测间隔时间内的数据包计数值；当所述万兆网口的数据包统计值等于所述数据包计数值时，判定所述局域网数据流的状态稳定性和连续性正常，否则为故障状态。7.一种故障状态下的万兆网络数据传输链路切换装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，李井源，刘增军，龚德，欧钢，孙广富，王飞雪，张可，黄新明，周蓉，杨宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：