CN103973400B

CN103973400B - 一种数据交互方法及基站硬件平台

Info

Publication number: CN103973400B
Application number: CN201310044894.XA
Authority: CN
Inventors: 向余熊; 黄锦华
Original assignee: Comba Telecom Systems China Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2017-08-11
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: CN103973400A

Abstract

本发明公开了一种数据交互方法及基站硬件平台，用以解决现有技术中数据交互容易出错、稳定性较差的问题。该方法网口交换模块针对一个接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样，该指定频率为基准频率的N倍频，N为大于1的整数，网口交换模块根据基于该指定频率采样的前导序列确定最佳相位，将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据。通过上述方法，基于最佳相位对从该接口发来的数据进行采样，即可得到满足该接口时序要求的采样数据，从而提高了数据交互的准确性和稳定性。

Description

一种数据交互方法及基站硬件平台

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据交互方法及基站硬件平台。

背景技术

基站硬件平台比较常见的方案是采用主控制模块、业务处理模块、信号处理模块、扩展功能模块的硬件架构，分别完成操作管理控制、协议实现、信号处理等功能。特别是对于大容量的应用场合下，基站硬件平台为了满足大容量的要求，常会在硬件上复用多个功能模块来实现，而多个功能模块之间常常需要实现频繁的控制和数据交互。

目前，多个功能模块间的数据交互一般通过网口交换模块来实现，网络拓扑结构如图1所示。

图1为现有技术中的基站硬件平台结构示意图，在图1中，网口交换模块采用以太网交换芯片实现，完成基站硬件平台内部各功能模块（包括公网接口、调测网口、主控制模块、业务处理模块、信号处理模块、扩展功能模块）的数据交互。由于图1所示的结构开发简单，而且性能稳定，因此应用比较普遍。

但是，在图1所示的基站硬件平台中，受实际各功能模块的布局以及布线的影响，各功能模块至网口交换模块的时延有所不同，这就使各功能模块所要求的时序各不相同。而在现有技术中，网口交换模块通常是基于自身的基准频率（即，该网口交换模块自身的基准时钟所对应的频率）对各功能模块至该网口交换模块的接口发来的数据进行采样的，这就会导致各功能模块的数据交互容易出错，数据交互的稳定性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种数据交互方法及基站硬件平台，用以解决现有技术中数据交互容易出错、稳定性较差的问题。

本发明实施例提供一种数据交互方法，包括：

网口交换模块针对各接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样，其中，所述指定频率为所述网口交换模块的基准频率的N倍频，N为大于1的整数；并

根据基于所述指定频率采样的前导序列，确定最佳相位；以及

将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据。

本发明实施例提供一种基站硬件平台，包括：

网口交换模块，用于针对各接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样，其中，所述指定频率为所述网口交换模块的基准频率的N倍频，N为大于1的整数；根据基于所述指定频率采样的前导序列，确定最佳相位；将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据；

与所述网口交换模块相连的功能模块，包括主控制模块、业务处理模块、信号处理模块和扩展功能模块，用于向所述网口交换模块发送前导序列，通过所述网口交换模块进行数据交互。

本发明实施例提供一种数据交互方法及基站硬件平台，该方法网口交换模块针对一个接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样，该指定频率为基准频率的N倍频，N为大于1的整数，网口交换模块根据基于该指定频率采样的前导序列确定最佳相位，将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据。通过上述方法，基于最佳相位对从该接口发来的数据进行采样，即可得到满足该接口时序要求的采样数据，从而提高了数据交互的准确性和稳定性。

附图说明

图1为现有技术中的基站硬件平台结构示意图；

图2为本发明实施例提供的数据交互过程；

图3为本发明实施例提供的基站硬件平台结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细描述。

图2为本发明实施例提供的数据交互过程，具体包括以下步骤：

S201：网口交换模块针对各接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样。

其中，上述指定频率为网口交换模块的基准频率的N倍频，N为大于1的整数。本发明实施例所述的各接口包括：网口交换模块与主控制模块的接口、网口交换模块与业务处理模块的接口、网口交换模块与信号处理模块的接口、网口交换模块与扩展功能模块的接口。

在本发明实施例中，网口交换模块可通过现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array，FPGA）实现。相比于现有技术中采用以太网交换芯片实现网口交换模块的方法，本发明实施例采用FPGA实现网口交换模块的优势在于：由于FPGA本身就存在于基站硬件平台中，因此可以节省基站硬件平台中被以太网交换芯片所占用的空间，FPGA也可以提供更多的I/O接口，而且，FPGA的功能可以通过编程实现，因此采用FPGA实现的网口交换模块的应用也更加灵活，当需要更改网口交换模块的功能时，无需进行硬件上的改动。

由于FPGA内部通常采用50MHz的基准时钟，即其基准频率通常为50MHz，因此，本发明实施例中的指定频率可以是50MHz的N倍频，N为大于1的整数。例如，指定频率为50MHz的4倍频，即200MHz。具体的，在获得上述指定频率时，可基于FPGA的基准频率50MHz，并通过锁相环获得指定频率（200MHz）。

由于在实际应用中，基站硬件平台中的各功能模块（包括主控制模块、业务处理模块、信号处理模块、扩展功能模块等）在通过网口交换模块进行数据交互时，一般先要发送前导序列，因此，在本发明实施例中，网口交换模块针对一个接口（任一功能模块至网口交换模块的接口），基于上述获得的指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样。

S202：根据基于该指定频率采样的前导序列，确定最佳相位。

在本发明实施例中，将网口交换模块的基准频率对应的采样周期称之为基准周期，则确定最佳相位的方法具体可以为：确定对前导序列进行采样的各采样点相对于基准周期的相位，在对前导序列进行采样得到的各采样点中，确定采样到下降沿对应的各采样点，作为指定采样点，根据各指定采样点的相位确定最佳相位。

继续沿用上例，由于网口交换模块（FPGA）的基准频率为50MHz，因此，其基准周期即为1/(50×10⁶)秒，而由于指定频率（200MHz）是基准频率（50MHz）的4倍频，因此在一个基准周期（1/(50×10⁶)秒）内，网口交换模块基于指定频率对前导序列进行采样时会得到4个采样点。对于在一个基准周期（1/(50×10⁶)秒）内得到的这4个采样点而言，每个采样点相对于该基准周期的相位均不相同。如第1个采样点相对于该基准周期的相位是0，第2个采样点相对于该基准周期的相位是1/4个基准周期，第3个采样点相对于该基准周期的相位是1/2个基准周期，第4个采样点相对于该基准周期的相位是3/4个基准周期。

一般的，基站硬件平台中的各功能模块发送的前导序列为8个“01”交替的数据，因此，理论上对前导序列进行采样时可以得到8个下降沿对应的采样点。但是，如果网口交换模块基于其自身的基准频率（50MHz）进行采样，就很有可能会由于其刚好采到数据刚刚发生向下跳变的点而不能获得下降沿对应的采样点，因此，本发明实施例采用该基准频率的N倍频（指定频率）对前导序列进行采样，可以保证得到前导序列中每个下降沿对应的采样点。

在得到了下降沿对应的各采样点后，则将得到的各下降沿对应的采样点作为指定采样点，再根据各指定采样点的相位确定最佳相位。具体的，可根据各指定采样点的相位，确定平均相位，将该平均相位确定为最佳相位，或者，将各采样点的相位中最接近于该平均相位的相位确定为最佳相位。

继续沿用上例，由于前导序列为8个“01”交替的数据，因此基于指定频率对前导序列进行采样，共可得到8个下降沿对应的采样点，作为8个指定采样点，确定这8个指定采样点的平均相位，如果平均相位为1/2个基准周期，则最佳相位即为1/2个基准周期，如果平均相位不是0、1/4个基准周期、1/2个基准周期、3/4个基准周期中的任何一个，则可将这4个相位中最接近于平均相位的相位确定为最佳相位。

S203：将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据。

也即，后续在对从该接口发来的数据进行采样时（仍以指定频率进行采样），将采样得到的该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据。

继续沿用上例，假设确定的最佳相位为1/2个基准周期，则后续在对从该接口发来的数据进行采样时，将得到的相位为1/2个基准周期的采样点作为从该接口采样的数据。

通过上述方法，网口交换模块针对每个接口确定出最佳相位后，基于每个接口对应的最佳相位对相应接口发来的数据进行采样，即可满足各功能模块的不同时序要求，因此提高了各功能模块通过网口交换模块进行数据交互的准确性和稳定性。

另外，在上述过程中，由于在一个基准周期内的各采样点相对于该基准周期的相位各不相同，因此，也可以根据各采样点的相位对各采样点进行编号，具有相同相位的采样点的编号相同，具有不同相位的采样点的编号不同。

例如，在上例中，在一个基准周期（1/(50×10⁶)秒）内，网口交换模块基于指定频率对前导序列进行采样时会得到4个采样点，这4个采样点中，第1个采样点相对于该基准周期的相位是0，第2个采样点相对于该基准周期的相位是1/4个基准周期，第3个采样点相对于该基准周期的相位是1/2个基准周期，第4个采样点相对于该基准周期的相位是3/4个基准周期，则可将相位为0的采样点编号为0，将相位为1/4个基准周期的采样点编号为1，将相位为1/2个基准周期的采样点编号为2，将相位为3/4个基准周期的采样点编号为3。

编号后，在确定最佳相位时，则可以确定各指定采样点（基于指定频率对前导序列进行采样得到的下降沿对应的采样点）的编号的平均值，后续的，则可以将后续采样得到的数据中，编号与该平均值最接近的采样点作为从该接口采样的数据。

继续沿用上例，假设确定的各指定采样点的编号的平均值为2，则后续在对从该接口发来的数据进行采样时（仍以指定频率进行采样），将采样得到的编号同样为2的采样点作为从该接口采样的数据。

另外，在本申请实施例中，当采用FPGA实现网口交换模块时，网口交换模块可基于各功能模块的媒体接入控制层（Medium Access Control，MAC）地址实现各功能模块的数据交互。

具体的，网口交换模块基于各功能模块的MAC地址实现数据交互时，可预先学习各功能模块的MAC地址，并维护一张MAC地址查询表，后续基于该MAC地址查询表实现各功能模块的数据交互。

网口交换模块学习各功能模块的MAC地址的方法具体可以为：针对一个接口，当接收到从该接口发来的数据时，确定该数据的源MAC地址，判断保存的MAC地址查询表中是否已经存在该接口与其他MAC地址（不同于该源MAC地址）的对应关系，若存在，则将MAC地址查询表中记录的该接口与其他MAC地址的对应关系修改为该接口与该源MAC地址的对应关系，否则，在MAC地址查询表中添加该接口与该源MAC地址的对应关系。

后续的，网口交换模块接收到数据时，则查找MAC地址查询表中记录的对应关系，如果接收到的数据的目的MAC地址与上述源MAC地址相同，则将该数据从该源MAC地址对应的接口转发出去。

以上为本发明实施例提供的数据交互方法，基于同样的发明思路，本发明实施例还提供一种基站硬件平台，如图3所示。

图3为本发明实施例提供的基站硬件平台结构示意图，具体包括：

网口交换模块301，用于针对各接口，基于指定频率对从该接口发来的前导序列进行采样，其中，所述指定频率为所述网口交换模块301的基准频率的N倍频，N为大于1的整数；根据基于所述指定频率采样的前导序列，确定最佳相位；将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据；

与所述网口交换模块301相连的功能模块302，包括主控制模块3021、业务处理模块3022、信号处理模块3023和扩展功能模块3024，用于向所述网口交换模块301发送前导序列，通过所述网口交换模块301进行数据交互。

所述各接口包括：所述网口交换模块301与主控制模块3021的接口、所述网口交换模块301与业务处理模块3022的接口、所述网口交换模块301与信号处理模块3023的接口、所述网口交换模块301与扩展功能模块3024的接口。

所述网口交换模块301具体用于，确定对所述前导序列进行采样的各采样点相对于基准周期的相位，其中，所述基准周期为对应于基准频率的采样周期；在对所述前导序列进行采样得到的各采样点中，确定采样到下降沿对应的各采样点，作为指定采样点；根据各指定采样点的相位确定最佳相位。

所述网口交换模块301具体用于，根据各指定采样点的相位，确定平均相位；将所述平均相位确定为最佳相位，或者，将各采样点的相位中最接近于所述平均相位的相位确定为最佳相位。

所述网口交换模块301为现场可编程门阵列FPGA。

所述网口交换模块301基于功能模块302的媒体接入控制层MAC地址实现各功能模块302的数据交互。

所述基站硬件平台还包括：

与所述网口交换模块301相连的公网接口3025，用于为所述网口交换模块301与公网之间提供数据通道；

与所述网口交换模块301和所述主控制模块3021相连的网口切换开关模块3026，用于切换调测网口3027至所述主控制模块3021，以及调测网口3027至所述网口交换模块301的通道，当切换到调测网口3027至主控制模块3021的通道时，为调测网口3027与主控制模块3021之间提供数据通道，当切换到调测网口3027至所述网口交换模块301的通道时，为调测网口3027与所述网口交换模块301之间提供数据通道；

与所述网口切换开关模块3026相连的调测网口3027，用于为调测设备与主控制模块3021之间，或者为调测设备与网口交换模块301之间提供数据通道。

在上述基站硬件平台中，网口切换开关模块3026可采用复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）实现，主控制模块3021和业务处理模块3022可采用中央处理器（Central Processing Unit，CPU）实现，信号处理模块3023可采用DSP实现。具体的，可在网口切换开关模块3026内部设置切换开关，当其切换到调测网口3027至主控制模块3021的通道时，外部的调测设备只能访问主控制模块3021，而不能访问基站硬件平台内的其他模块，可起到保密作用，当其切换到调测网口3027至网口交换模块301的通道时，外部的调测设备可通过网口交换模块301访问基站硬件平台内的任一模块。

在上述基站硬件平台中，还可设置与主控制模块3021相连的FLASH芯片，用于保存基站硬件平台内部各模块的启动及应用程序。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种数据交互方法，其特征在于，包括：

将后续采样得到的数据中，该最佳相位对应的采样点作为从该接口采样的数据；

所述根据基于所述指定频率采样的前导序列，确定最佳相位，具体包括：

确定对所述前导序列进行采样的各采样点相对于基准周期的相位，其中，所述基准周期为对应于基准频率的采样周期；

在对所述前导序列进行采样得到的各采样点中，确定采样到下降沿对应的各采样点，作为指定采样点；

根据各指定采样点的相位确定最佳相位；

所述根据各指定采样点的相位确定最佳相位，具体包括：

根据各指定采样点的相位，确定平均相位；

将所述平均相位确定为最佳相位，或者，将各采样点的相位中最接近于所述平均相位的相位确定为最佳相位。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各接口包括：所述网口交换模块与主控制模块的接口、所述网口交换模块与业务处理模块的接口、所述网口交换模块与信号处理模块的接口、所述网口交换模块与扩展功能模块的接口。

3.如权利要求1～2任一所述的方法，其特征在于，所述网口交换模块为现场可编程门阵列FPGA。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网口交换模块基于各功能模块的媒体接入控制层MAC地址实现各功能模块的数据交互。

5.一种基站硬件平台，其特征在于，包括：

与所述网口交换模块相连的功能模块，包括主控制模块、业务处理模块、信号处理模块和扩展功能模块，用于向所述网口交换模块发送前导序列，通过所述网口交换模块进行数据交互；

所述网口交换模块具体用于，确定对所述前导序列进行采样的各采样点相对于基准周期的相位，其中，所述基准周期为对应于基准频率的采样周期；在对所述前导序列进行采样得到的各采样点中，确定采样到下降沿对应的各采样点，作为指定采样点；根据各指定采样点的相位确定最佳相位；

所述网口交换模块具体用于，根据各指定采样点的相位，确定平均相位；将所述平均相位确定为最佳相位，或者，将各采样点的相位中最接近于所述平均相位的相位确定为最佳相位。

6.如权利要求5所述的基站硬件平台，其特征在于，所述各接口包括：所述网口交换模块与主控制模块的接口、所述网口交换模块与业务处理模块的接口、所述网口交换模块与信号处理模块的接口、所述网口交换模块与扩展功能模块的接口。

7.如权利要求5～6任一所述的基站硬件平台，其特征在于，所述网口交换模块为现场可编程门阵列FPGA。

8.如权利要求7所述的基站硬件平台，其特征在于，所述网口交换模块基于功能模块的媒体接入控制层MAC地址实现各功能模块的数据交互。

9.如权利要求5所述的基站硬件平台，其特征在于，所述基站硬件平台还包括：

与所述网口交换模块相连的公网接口，用于为所述网口交换模块与公网之间提供数据通道；

与所述网口交换模块和所述主控制模块相连的网口切换开关模块，用于切换调测网口至所述主控制模块，以及调测网口至所述网口交换模块的通道，当切换到调测网口至主控制模块的通道时，为调测网口与主控制模块之间提供数据通道，当切换到调测网口至所述网口交换模块的通道时，为调测网口与所述网口交换模块之间提供数据通道；

与所述网口切换开关模块相连的调测网口，用于为调测设备与主控制模块之间，或者为调测设备与网口交换模块之间提供数据通道。