CN100444561C - 一种具有交换收敛功能的信令采集模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有交换收敛功能的信令采集模块，其包括逻辑控制单元、电源时钟单元；E1接口单元、信令数据提取单元、通讯单元以及交换矩阵单元；所述E1接口单元用于实现输入输出的E1信号链路码型变换，并且提取线路同步信号作为本板参考时钟；所述交换矩阵单元用于完成收敛交换及复制功能，从所述E1接口单元输入到该交换矩阵单元，经过其交换芯片收敛交换，两路信号交由所述信令数据提取单元处理，两路信号传回所述E1接口单元作为被复制链路输出，交换矩阵单元输出的信号链路的任意时隙来自输入的E1基本接口电路的任意时隙。本发明的信令采集模块具备链路收敛及链路复制输出功能，满足了集中监测系统的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种通讯系统信令监测装置，具体地说，是一种用于信令集中监测系统的信令采集模块。
背景技术
现有技术中，信令采集模块是七号信令集中监测系统中的核心模块，实现对编码格式为HDB3码信令链路的数据采集，去除无用的填充信息和与信令消息无关的数据帧头和帧尾，采集到的七号信令数据经过一定的处理后送到七号信令分析系统中分析，如图1所示。
在中国专利CN 00127444.9《七号信令分析仪》中，介绍了一种用于信令采集和处理的方法和设备，如图2所示，该专利中ISA插卡模块具有信令数据采集功能，能采集交换机间64Kbit/s数字信道任意时隙的七号信令，该模块由E1基本接口电路、数据采集器、信息交换通道、逻辑控制器及电源时钟组成。模块中E1基本接口电路连接被测中继线，转换接口码型，时钟提取及再定时，接收信令数据，一个插卡模块具有4个E1基本接口电路，对应处理4条被监测信令链路；数据采集器连接在信息交换通道和E1基本接口电路之间，接收E1基本接口电路传来的信令数据，控制E1基本接口电路，完成信令数据的收发、过滤、缓存及向PC主机通过信息交换通道传送接收到的信令数据；信息交换通道用于PC主机和数据采集器交换控制信息及大规模的数据传送，由先进先出存储器FIFO、双口随机存储器DPRAM组成；所述先进先出存储器FIFO用于PC主机和数字处理器间大规模的数据传送，所述双口随机存储器DPRAM用于PC主机和数据采集器交换控制信息；可编程逻辑控制器由可编程逻辑器件EPLD组成，为各工作单元提供所需要的控制信号；时钟电源提供数据采集器和基本接口电路所需的时钟及模块所需的电源。
随着七号信令集中监测系统的发展，出现这样一种需求，在连接到采集模块的E1信令链路中，只需部分链路的数据被采集，而且被采集的数据链路可以根据情况，实时更改，因此必须寻找具备链路交换收敛功能的信令采集模块；由于一些工程局希望接入的信令链路除了送给本集中监测系统外，还需将信令链路复制到其他监测系统或作其他用途，因此链路复制输出功能也成为信令采集模块的必要功能。而在现有公开的信令采集模块的现有技术中只有信令采集功能而不具备链路收敛及链路复制输出功能。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有交换收敛功能的信令采集模块，为满足七号信令集中监测系统发展的需要，除具备基本的信令链路采集功能外，同时具备链路收敛及链路复制输出功能，可完成8个E1基本接口电路的交换收敛，可复制任意8个E1输入链路信号的任意时隙输出到2个E1链路输出端口。
本发明的技术方案包括：
一种具有交换收敛功能的信令采集模块，其包括逻辑控制单元、电源时钟单元；所述逻辑控制单元由可编程逻辑器件EPLD实现，用于为所述信令采集模块的各单元提供片选及读写控制信号；所述电源时钟单元用于为所述信令采集模块的各单元提供电源及时钟同步功能，其中，所述信令采集模块还包括：
E1接口单元、信令数据提取单元、通讯单元以及交换矩阵单元；
所述E1接口单元用于实现输入输出的E1信号链路码型变换，并且提取线路同步信号作为本板参考时钟；
所述交换矩阵单元用于完成收敛交换及复制功能，变换码型后的数据从所述E1接口单元输入到该交换矩阵单元，经过其交换芯片收敛交换，两路信号交由所述信令数据提取单元处理，两路信号传回所述E1接口单元作为被复制链路输出，交换矩阵单元输出的信号链路的任意时隙来自输入的E1接口单元的任意时隙。
所述的模块，其中，所述信令数据提取单元内含HDLC成帧器，其多通道控制器用于实现2个2Mbit/s或64个64Kbit/s信道七号信令源码的数据提取，并将有效的信令数据打包后暂存在板上内存。
所述的模块，其中，所述通讯单元是本信令采集模块与七号信令分析系统的接口，由双口随机存储器组成，当板上内存中有信令数据包时，处理器将数据包搬移到通讯单元，用于在所述七号信令分析系统的主处理器卡轮巡到通讯单元中有信令数据包时，把数据包经背板ISA总线取走进行分析或把数据写入文件操作。
所述的模块，其中，所述E1接口单元在输入方向把HDB3三阶高密度极性码转换为NRZ非归零码，输出方向则把NRZ非归零码转换为HDB3三阶高密度极性码，并且从所述E1接口单元出来的NRZ非归零码输入到所述交换矩阵单元。
本发明所提供的一种具有交换收敛功能的信令采集模块，与现有技术相比，除具备基本的信令链路采集功能外，同时具备链路收敛及链路复制输出功能，可完成E1基本接口电路的交换收敛，并可复制任意8个E1输入链路信号的任意时隙输出到2个E1链路输出端口，满足了集中监测系统的需要。
附图说明
图1为现有技术的信令采集模块在七号信令采集系统中的位置示意图；
图2为现有技术的信令分析仪框图；
图3为本发明具有交换收敛功能的信令采集模块的信令链路数据流框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的详细描述。
本发明的具有交换收敛功能的信令采集模块，如图3所示，主要包含以下几个部分：E1接口单元、交换矩阵单元、信令数据提取单元、通讯单元、逻辑控制单元、电源时钟单元等。
其中，所述E1接口单元用于实现输入输出的E1信号链路码型变换，输入方向把HDB3三阶高密度极性码转换为NRZ非归零码，输出方向则把NRZ非归零码转换为HDB3三阶高密度极性码，并且提取线路同步信号作为本板参考时钟。
所述交换矩阵单元完成收敛交换及复制功能，从所述E1接口单元出来的NRZ非归零码输入交换矩阵单元，经过交换芯片收敛交换，两路信号交由所述信令数据提取单元处理，两路信号传回所述E1接口单元作为被复制链路输出，交换矩阵单元输出的信号链路的任意时隙可来自输入的八个E1基本接口电路的任意时隙。
所述信令数据提取单元内含HDLC成帧器，其特有的QMC(多通道控制器)能实现2个2Mbit/s或64个64Kbit/s信道七号信令源码数据提取，本单元将有效的信令数据打包(加时间标签等)暂存在板上内存中。
所述通讯单元是本模块与七号信令分析系统的接口，由双口随机存储器DPRAM组成，当板上内存中有信令数据时，处理器会将数据包搬移到通讯单元，七号信令分析系统的主处理器卡轮巡到通讯单元中有信令数据包，会把数据包经背板ISA总线取走进行分析或把数据写入文件等操作。
所述逻辑控制单元由可编程逻辑器件EPLD实现，为各E1接口单元、交换距阵单元及通讯单元提供片选及读写控制信号。
所述电源时钟单元为模块各单元提供电源及时钟同步功能。
与现有技术的图1所示的相同，SP1与SP2之间的信令链路一般是E1链路，为避免影响正常的信令链路的消息传输，通过高阻隔离装置把E1信号耦合到所述信令采集模块，由于高阻隔离装置下来的信号很弱，因此E1接口单元应具有较好的高阻接收能力。
所述E1接口单元的核心是E1接口芯片，还包括变压器及防雷防静电器件等，E1接口芯片实现把HDB3三阶高密度极性码转换为NRZ非归零码HW，然后把信号送到交换矩阵单元，同时提取线路中的帧同步信号作为整个模块的帧同步，本模块提供8路输入E1端口，实现8路E1信号的转换，如图3所示。
8路E1输入链路信号经过交换矩阵单元收敛为2路输出链路送到信令数据提取模块，也可复制到2路输出端口输出，经过E1接口单元以E1接口的物理形式输出，采集或复制输出的输出信号的所有时隙都可通过输入的8路E1输入链路信号的任意时隙交换或复制而来。
本发明模块装置中，用于采集的2路HW输入到信令数据提取单元的多通道控制器可以按指定的方式配置逻辑通道，既可以配置成2Mbit/s的高速数字逻辑信道，也可以配置成64Kbit/s的普通数字逻辑信道。以实际的链路形式配置好该控制器后，每个逻辑信道就会有一个标志位，该标志位用来标识该逻辑信道是否收到信令帧数据，每个逻辑信道有各自的一段内存段用来存放自己的数据，CPU只需轮巡每个逻辑信道的标志位，发现某逻辑信道收到了数据，就把数据从该逻辑信道的内存段拷贝出来并去掉校验码、加上时间标签等附加信息后暂存在自己定义的内存环中，完成信令帧数据的提取及封包过程。
所述信令数据提取单元在提取帧数据的同时，处理器把内存环的数据写入通讯单元，通讯单元设一个标志位，当数据写入通讯单元后将该标志位置位，七号信令分析系统的主处理器卡轮巡到标志位发现被置位后，则取走通讯单元里的信令数据包，然后清掉通讯单元里的标志位，这样有效信令数据就被实时地传递到七号信令分析系统中。
在本发明的具体实现模块中，所述E1接口芯片选用的是DS21Q50芯片，此芯片具有突出的高阻接收能力，单芯片可处理4路E1信号，模块使用2片DS21Q50能处理8路E1信号；所述交换矩阵单元使用的交换芯片是MT90820，该芯片能实现2048*2048个64Kbit/s大小的交换网，此部分就是本发明模块所独有设计的单元，正因为此单元的存在，使得本发明模块具有收敛交换及链路复制功能。
所述数据提取单元选用的是Motolola公司的XPC860T，该芯片具有丰富的通讯接口及强大的内部通讯协处理器，主频工作在66MHZ，具有支持多达64个逻辑通道的多通道控制器。所述通讯单元采用的芯片是Cypress公司的CY7C0241，该芯片容量大小为4K字节；所述逻辑单元采用Altera公司的可编程逻辑器件EPM7128。本实现模块能采集多达32条信令链路的数据，可从输入8条E1信令链路交换收敛到2个HW输出供采集及复制其中的任意时隙到2条E1链路供输出。
本模块的设计思想及实现方法除应用于信令数据采集领域外，也可应用于其他类型数据采集领域。同时，应当指出的是，上述具体实施例中对各单元具体实现方式的较为详细，但不能因此而理解为对本发明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。
Claims (4)
1、一种具有交换收敛功能的信令采集模块，其包括逻辑控制单元、电源时钟单元；所述逻辑控制单元由可编程逻辑器件EPLD实现，用于为所述信令采集模块的各单元提供片选及读写控制信号；所述电源时钟单元用于为所述信令采集模块的各单元提供电源及时钟同步功能，其特征在于，所述信令采集模块还包括：
E1接口单元、信令数据提取单元、通讯单元以及交换矩阵单元；
所述E1接口单元用于实现输入输出的E1信号链路码型变换，并且提取线路同步信号作为本板参考时钟；
所述交换矩阵单元用于完成收敛交换及复制功能，变换码型后的数据从所述E1接口单元输入到该交换矩阵单元，经过其交换芯片收敛交换，两路信号交由所述信令数据提取单元处理，两路信号传回所述E1接口单元作为被复制链路输出，交换矩阵单元输出的信号链路的任意时隙来自输入的E1接口单元的任意时隙。
2、根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述信令数据提取单元内含用DLC成帧器，其多通道控制器用于实现2个2Mbit/s或64个64Kbit/s信道七号信令源码的数据提取，并将有效的信令数据打包后暂存在板上内存。
3、根据权利要求2所述的模块，其特征在于，所述通讯单元是本信令采集模块与七号信令分析系统的接口，由双口随机存储器组成，当板上内存中有信令数据包时，处理器将数据包搬移到通讯单元，用于在所述七号信令分析系统的主处理器卡轮巡到通讯单元中有信令数据包时，把数据包经背板ISA总线取走进行分析或把数据写入文件操作。
4、根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述E1接口单元在输入方向把HDB3三阶高密度极性码转换为NRZ非归零码，输出方向则把NRZ非归零码转换为HDB3三阶高密度极性码，并且从所述E1接口单元出来的NRZ非归零码输入到所述交换矩阵单元。
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