利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路和方法

摘要

本发明的一种利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路和方法，所述电路包括多级交叉单元及其对应控制器，各级控制器通过控制总线连接；在每级交叉单元与其对应的控制器之间设置有交叉连接配置关系、帧头识别及切换使能信号线以实施对各级交叉单元的控制，以及多路传输信号依次经过各级交叉单元进行交换连接；各控制器通过控制总线传输切换指令信号以完成多级电路动作启动的协调一致。本发明的装置和方法，保证了各级交叉单元在同一帧内即两个相邻帧头之间收到切换使能信号，保证各级交叉单元在同一帧切换交叉配置，交叉芯片动作前后的信号完整性，不会因为发生交叉而出现误码，保证了不会发生帧的丢失。

说明书

技术领域

本发明涉及大规模交叉连接设备的电路设计，尤其涉及多级交叉级联电路及其控制方法。

背景技术

在多级交叉连接装置级联时，改变各级交叉芯片的交叉配置，可以使整个级联装置的交叉关系被改变，各级交叉装置切换动作的时间必须处于针对传输信号的同一帧，以避免在各级交叉装置协同动作状态下输出信号发生紊乱。

传输信号经过上一级交叉单元后到达下一级交叉单元有一定程度的延时，切换指令下达到各级交叉单元的时间也会不同，因此给各级交叉单元的协同动作带来一定的困难。常见的旧的方法采用主控制器向各级交叉单元统一下发交叉配置启动的指令，这种方法有很大可能切换指令到达前级正好在传输信号帧头之后，而切换指令到达后级正好在传输信号帧头之前，造成各级交叉单元在不同的帧接到切换指令、在不同的帧执行交叉切换指令，从而造成一帧信号的丢失，甚至因为信号的传输紊乱，造成错联，部分信号被传输到错误的地方形成泄密。

因为传输信号在各级之间的时延是一个较小的值，交叉切换指令到达各个交叉单元的时间也有微小的差别，单纯通过外在控制电路很难把握时延。

因此，现有技术存在一定缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路和方法，为了克服现有技术中多级交叉单元在完成整体交叉配置改变时各级单元切换动作启动之间出现的不一致性而造成的失帧的缺点，提出了利用传输信号的帧头定位技术来控制切换指令的下发以保证多级电路动作启动的协调一致、确保整体交叉配置改变时不失帧的装置和方法；本发明通过多级交叉电路中的某一级交叉单元在确定帧头时，向其它级交叉单元下发切换指令的方式来保证多级电路动作启动的协调一致，实现多级交叉电路对于传输信号的无损切换。

本发明的技术方案如下：

一种利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路，其中，所述电路包括多级交叉单元及其对应控制器，各级控制器通过控制总线连接；在每级交叉单元与其对应的控制器之间设置有交叉连接配置关系、帧头识别及切换使能信号线以实施对各级交叉单元的控制，以及多路传输信号依次经过各级交叉单元进行交换连接；各控制器通过控制总线传输切换指令信号以完成多级电路动作启动的协调一致。

一种利用帧头定位控制切换指令的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

利用多级交叉电路中的某一级交叉单元在确定帧头时，向其它级交叉单元下发切换指令，各级交叉单元在接到切换使能信号后在第一个帧头到来之际完成切换的方式来保证多级电路动作启动的协调一致：

第一步：交叉连接关系初始化；

第二步：含有帧头识别的交叉单元发现帧头，报告相应本级控制器；

第三步：得到帧头识别的控制器通过控制总线向其它控制器下发切换指令；

第四步：接到切换指令的控制器向相应交叉单元下发切换使能信号；

第五步：各级交叉单元切换交叉配置。

本发明所提供的一种利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路和方法，由于采用本发明的装置和方法，保证了各级交叉单元在同一帧内即两个相邻帧头之间收到切换使能信号，保证各级交叉单元在同一帧切换交叉配置，交叉芯片动作前后的信号完整性，不会因为发生交叉而出现误码，保证了不会发生帧的丢失。

附图说明

图1是本发明电路和方法中利用第一级的帧头定位的三级交叉级联电路示意图；

图2是本发明利用第二级的帧头定位的三级交叉级联电路示意图；

图3是本发明的利用第三级的帧头定位的三级交叉级联电路示意图；

图4是本发明的利用第三级的帧头定位的三级交叉级联电路和控制方法实施例流程图；

其中，各符号的代表意义为：

SW：切换指令

B：控制总线

C1，C2，C 3，…：第1级控制器，第2级控制器，第3级控制器，……

X1，X2，X2，…：第1级交叉单元，第2级交叉单元，第3级交叉单元，……

EN：交叉倒换使能信号

T：帧头识别信号

S1：X1交叉连接配置关系

S2：X2交叉连接配置关系

S3：X3交叉连接配置关系

1-i：进入交叉单元1的第i路传输信号(i＝1，2，…，n)

2-i：进入交叉单元2的第i路传输信号(i＝1，2，…，n)

3-i：进入交叉单元3的第i路传输信号(i＝1，2，…，n)

out-i：第i路设备输出信号(i＝1，2，…，n)

具体实施方式

以下将对本发明的各较佳实施例加以详细描述。

本发明所述的利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路由第一级交叉单元X1及其控制器C1、第二级交叉单元X2及其控制器C2、第三级交叉单元X3及其控制器(C3)、……第n级交叉单元Xn及其控制器Cn和控制总线B等构成。多路传输信号1，2，…，n依次经过第一级交叉单元X1、第二级交叉单元X2、第三级交叉单元X3、……第n级交叉单元Xn实现交换连接。各控制器可以通过与各级交叉单元分别相连的切换使能EN、帧头识别T、交叉连接配置关系S1，S2，S3，…Sn等信号线实施控制。各控制器通过切换指令信号SW与控制总线B相连，控制总线传输切换指令信号。本方案的构思适用于多级即3级或3级以上的交叉级联电路的控制。

本发明的实现多级交叉级联电路协同控制的方法，其核心思路是利用多级交叉电路中的某一级交叉单元在确定帧头时，向其它级交叉单元下发切换指令，各级交叉单元在接到切换使能信号EN后在第一个帧头到来之际完成切换的方式来保证多级电路动作启动的协调一致，实现多级交叉电路对于传输信号的无损切换。其过程步骤如下：

第一步：对交叉连接关系初始化；

第二步：含有帧头识别的交叉单元发现帧头，报告相应控制器；

第三步：得到帧头识别的控制器向其它控制器下发切换指令SW；

第四步：接到切换指令SW的控制器向相应交叉单元下发切换使能信号EN；

第五步：各级交叉单元切换交叉配置。

如图1所示以三级交叉级联电路为例，以下将详细描述利用第一级的帧头定位的多级交叉级联电路的结构，所述电路由第一级交叉单元X1及其控制器C1、第二级交叉单元X2及其控制器C2、第三级交叉单元X3及其控制器C3、控制总线B等构成。多路传输信号1，2，…，n依次经过第一级交叉单元X1、第二级交叉单元X2和第三级交叉单元X3实现交换连接。各控制器可以通过与各级交叉单元分别相连的切换使能EN、帧头识别T、交叉连接配置关系S1，S2，S3等信号线实施控制。各控制器通过切换指令信号SW与控制总线B相连，控制总线传输切换指令信号。

各个组成部分间的连接关系是：第一至n路传输信号1-i进入第一级交叉单元X1。在第一级交叉单元中，传输信号完成第一级交叉，形成第1至n路传输信号2-i。传输信号2-i进入第二级交叉单元。在第二级交叉单元中，传输信号完成第二级交叉，形成设备输出信号3-i。传输信号3-i进入第三级交叉单元。在第三级交叉单元中，传输信号完成第三级交叉，形成设备输出信号out-i。第一级交叉单元、第二级交叉单元和第三级交叉单元通过传输信号相连接。

第一级交叉单元X1与其相对应控制器C1之间由切换使能EN、帧头识别T、交叉连接配置关系S1等信号线相连接。第一级控制器C1通过这些信号线对第一级交叉单元X1进行控制。第一级交叉单元X1收到切换使能信号EN后在第一个帧头到来时完成切换动作。

第二级交叉单元X2与其相对应控制器C2之间由使能EN、交叉连接配置关系S2等信号线相连接。第二级控制器C2通过这些信号线对第二级交叉单元X2进行控制。第2级交叉单元(X2)收到切换使能信号(EN)后在第一个帧头到来时完成切换动作。

第三级交叉单元X3与其相对应控制器C3之间由使能EN、交叉连接配置S3等信号线相连接。第三级控制器C3通过这些信号线对第三级交叉单元X3进行控制。第三级交叉单元X3收到切换使能信号EN后在第一个帧头到来时完成切换动作。

各个控制器与控制总线B相连，第一级控制器C1将切换指令SW写入控制总线B，控制总线B将切换指令SW写入第二级控制器C2和第三级控制器C3。

如图2所示以三级交叉级联电路为例，说明利用第2级的帧头定位的多级交叉级联电路的结构，与图1实施例的区别在于帧头识别T位于第二级交叉单元X2与其相对应控制器C2之间；另一个区别在于向控制总线B发送切换指令SW的是第二级控制器C2，控制总线B将切换指令SW写入第一级控制器C1和第三级控制器C3。

如图3所示以三级交叉级联电路为例，说明利用第三级的帧头定位的多级交叉级联电路的结构，与图1实施例的区别在于帧头识别T位于第三级交叉单元X3与其相对应控制器C3之间；另一个区别在于向控制总线B发送切换指令SW的是第三级控制器C3，控制总线B将切换指令SW写入第一级控制器C1和第二级控制器C2。

如图4所示以三级交叉级联电路为例，说明利用第三级的帧头定位的多级交叉级联电路和控制方法实施例流程图。

该流程图以利用第三级的帧头定位的三级交叉级联电路和控制方法来说明本发明方法的具体步骤，其原理也适用于利用第一级、第二级的帧头定位的三级交叉级联电路和控制方法以及更多级交叉电路和控制方法。其具体步骤是：

第一步：对交叉连接关系初始化。各级控制器C1、C2、C3通过交叉连接配置信号线S1、S2、S3下发新的交叉连接配置关系，各级交叉单元X1、X2、X3存储新的交叉配置关系，等待使能信号EN进行旧的交叉配置关系与新的交叉配置关系的切换。

第二步：第三级交叉单元X3发现帧头，报告相应控制器C3。

第三步：第三控制器C3向控制总线B下发切换指令SW，控制总线B传输切换指令SW到其它控制器C1、C2；同时向第三级交叉单元X3下发切换使能信号EN。

第四步：接到切换指令SW的控制器C1、C2向相应交叉单元X1、X2下发切换使能信号EN。

第五步：各级交叉单元X1、X2、X3在第一个帧头到来之际完成交叉配置切换。

对于利用第一级、第二级的帧头定位的三级交叉级联电路和控制方法，与利用第三级的帧头定位的三级交叉级联电路和控制方法在第三步有不同：控制器发现帧头后，在向控制总线B下发切换指令SW前要延迟一些时间，以使得当前帧头可以经过最后一级交叉单元。其余各个步骤与图4所示方法一样。

如此，本发明的所述利用帧头定位控制切换指令的多级交叉级联电路和方法，可以保证各级交叉单元在同一帧内即两个相邻帧头之间收到切换使能信号，保证各级交叉单元在同一帧切换交叉配置，交叉芯片动作前后的信号完整性，不会因为发生交叉而出现误码，不会发生帧的丢失。

应当理解的是，上述针对各较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而理解为对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。