CN107689897B - 一种e1信号采集设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种E1信号采集设备，包括总线、业务采集模块、输出网口和至少一个E1信号接口以及对应的码速调整缓存器和码速调整控制模块；E1信号接口用于接收E1信号并将所述E1信号对应的字节数据发送至对应的所述码速调整缓存器；码速调整控制模块用于根据所述码速调整缓存器的缓存区剩余容量输出控制信号；码速调整缓存器，用于缓存所述E1信号接口发送的字节数据，并根据预设的时钟信号调整所述字节数据的时钟频率，按照所述码速调整控制模块输出的控制信号输出所述字节数据到总线上；业务采集模块用于接收所述字节数据并进行处理，输出数据至所述输出网口。本发明实现接入的E1信号可以时钟不同步且不会出现误码和丢包的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信网络领域，尤其涉及一种E1信号采集设备。
背景技术
现有技术中，适用于GSM-R网络的E1信号采集设备，用于采集E1信号以不同的业务类型输出。目前GSM-R网络接口检测项目中用到的E1信号采集设备，采用总线模式，要求所有接入的E1信号时钟同步，但现实通信网络中，难以让各输出设备输出时钟同步的E1信号。而如果时钟不同步，则E1信号会出现滑码现象，导致E1信号输出所接的处理模块出现误码及丢包的故障。
发明内容
本发明提供一种E1信号采集设备，以实现接入的E1信号可以时钟不同步，并不会出现滑码、误码和丢包的问题。
本发明实施例提供了一种E1信号采集设备，包括总线、业务采集模块和输出网口，还包括至少一个E1信号接口以及对应的码速调整缓存器和码速调整控制模块；
所述E1信号接口，用于接收E1信号并将所述E1信号对应的字节数据发送至对应的所述码速调整缓存器；
所述码速调整控制模块，用于根据所述码速调整缓存器的缓存区剩余容量输出控制信号；
所述码速调整缓存器，用于缓存所述E1信号接口发送的字节数据，并根据预设的时钟信号调整所述字节数据的时钟频率，按照所述码速调整控制模块输出的控制信号输出所述字节数据到总线上；
所述业务采集模块用于从总线上接收所述字节数据并进行处理，输出所述字节数据对应的业务数据至与所述业务采集模块连接的输出网口。
进一步地，所述码速调整控制模块还用于根据所述码速调整缓存器的缓存区剩余容量，确认所述码速调整缓存器输出到总线上的数据的有效性，生成有效性判定数据并输出到总线上。
优选地，所述总线的带宽为311.04M，传输速率为38.88M。
优选地，所述码速调整缓存器、码速调整控制模块、总线及业务采集模块集成于FPGA芯片中。
优选地，所述FPGA芯片为XC6SLX100T-3FGG676C芯片。
优选地，所述码速调整缓存器通过时分复用的方式输出所述字节数据到所述总线上。
优选地，所述业务采集模块包括属性设置单元；所述属性设置单元用于设置所述业务采集模块输出的业务数据的属性，以使所述业务采集模块可输出至少两种类型的业务数据。
优选地，所述属性包括速率特性、包长特性及帧类型；所述至少两种类型的业务数据包括Abis接口数据、A接口数据、Pri接口数据和Gb接口数据。
本发明通过在E1信号采集设备中增加码速调整控制模块和码速调整缓存器，码速调整缓存器基于预设的时钟信号调整字节数据的时钟频率，码速调整控制模块根据缓存区剩余容量控制码速调整缓存器输出字节数据到总线上，使得业务采集模块从总线上可接收到时钟频率一致的字节数据进行处理。解决现有技术因难以做到接入的E1信号时钟同步而导致误码和丢包的问题，实现接入的E1信号可以时钟不同步且不会出现误码和丢包的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的E1信号采集设备的结构示意图；
图2是本发明实施例一中码速调整的原理图；
图3是本发明实施例二提供的E1信号采集设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的E1信号采集设备的结构示意图。图2为本发明实施例一中码速调整的原理图。参见图1和图2，该E1信号采集设备包括总线110、业务采集模块120和输出网口130，还包括至少一个E1信号接口140以及对应的码速调整缓存器150和码速调整控制模块160。
其中，E1信号接口用于接收E1信号并将E1信号对应的字节数据发送至对应的码速调整缓存器；具体地，E1信号接口连接码速调整缓存器的写时钟端口、写地址端口和写数据端口，将E1信号的时钟频率、地址信息和字节数据写入码速调整缓存器。
码速调整控制模块160，用于根据码速调整缓存器150的缓存区剩余容量输出控制信号；具体地，码速调整控制模块160连接码速调整缓存器的读地址端口，根据预设的时钟信号Clk和缓存区剩余容量控制字节数据的输出地址。
码速调整缓存器150，用于缓存E1信号接口发送的字节数据，并根据预设的时钟信号Clk调整字节数据的时钟频率，按照码速调整控制模块160输出的控制信号输出所述字节数据到总线上，即受码速调整控制模块160的控制依序输出时钟频率与预设的时钟信号一致的字节数据到总线上。通过码速调整缓存器150的调整，E1信号接口接收到的时钟频率不一致的信号，会先缓存在码速调整缓存器，调整时钟频率并分配输出地址，使得输出至总线上的字节数据不会出现滑码。
业务采集模块120用于从总线上接收字节数据并进行处理，输出字节数据对应的业务数据至与业务采集模块120连接的输出网口110。
在具体实施时，码速调整缓存器接收到的E1信号频率若低于预设的时钟频率，则会存在缓存区字节数据被读空的可能，使得不能连贯输出字节数据。为了保证总线接收到的信号的正确性，码速调整控制模块160还用于根据码速调整缓存器150的缓存区剩余容量，确认码速调整缓存器150输出到总线上的数据的有效性，生成有效性判定数据并输出到总线上。业务采集模块从总线上接收到数据后，根据有效性判定数据筛选处理码速调整缓存器150输出的数据。
现有技术采用32.768M字节总线模式，要求所有接入的E1信号时钟同步，E1信号满足128个E1信号满输入情况下的261.144M带宽需求，总线带宽与接入信号的实际带宽相等，但不能满足实现码速调整的需求。而本实施例优选采用速率为38.88M，带宽为311.04M的总线，大于接入信号的实际带宽，多余的带宽承载有效性判定数据。采用本实施例，不需要接入的E1信号时钟同步，极限情况下，所有E1信号时钟两两不同步都没有关系，且输入的E1信号即使出现滑码和时钟偏离也不会导致输出到总线上的数据会误码和丢包，个别E1信号出现故障和告警时，也不会影响到系统时钟及其他信号的处理。且现有技术一般需要从输入设备中选取一个设备的时钟信号作为内部时钟的参考源，本实施例无需进行时钟源设置，直接采用预设的时钟信号，简化了采集设备的配置界面，优化用户体验。
如图1所示，多路E1信号复接到总线上，在具体实施时，码速调整缓存器150通过时分复用的方式输出字节数据到总线上。码速调整缓存控制模块还根据预设的总线定时信号调整控制信号的输出，该总线定时信号指示总线时隙序号、时分复用的E1信号通道序号和总线帧序号。
优选地，本实施例使用大规模现场可编程逻辑芯片即FPGA芯片完成核心功能，码速调整缓存器150、码速调整控制模块160、总线110及业务采集模块120集成于FPGA芯片中。该FPGA芯片优选采用XC6SLX100T-3FGG676C芯片。
综上所述，本实施例的技术方案，通过在E1信号采集设备中增加码速调整控制模块和码速调整缓存器，码速调整缓存器基于预设的时钟信号调整字节数据的时钟频率，码速调整控制模块根据缓存区剩余容量控制码速调整缓存器输出字节数据到总线上，使得业务采集模块从总线上可接收到时钟频率一致的字节数据进行处理。解决现有技术因难以做到接入的E1信号时钟同步而导致误码和丢包的问题，实现接入的E1信号可以时钟不同步且不会出现误码和丢包的效果。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的E1信号采集设备的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的E1信号采集设备有多条总线210，多个业务采集模块220及对应的输出网口230。
其中，多个E1信号接口集成于一个E1接口模组240中，多个E1信号接口的信号经码速调整缓存器和码速调整控制模块处理为相应的字节数据后复接到一条总线210上。具体的码速调整原理与实施例一相同，在此不赘述。
本实施例对外提供三个E1接口模组，可完成很多路E1信号的匹配。接口模组除完成接入的E1信号的接口匹配外，还实现信号放大、帧同步等功能，配置的主要硬件有：2片E1接口处理芯片DS26518以及与E1信号接口相同数量的E1接口变压器等。本实施例对外提供的输出网口是千兆以太网口。按照本实施例的各模块的硬件配置，优选地，每一E1接口模组集成16个E1信号接口，可处理总共48路信号。
本实施例的业务采集模块220还包括属性设置单元；所述属性设置单元用于设置所述业务采集模块输出的业务数据的属性，以使所述业务采集模块可输出至少两种类型的业务数据。所述属性包括速率特性、包长特性及帧类型，业务采集模块220根据设置的属性处理接收到的数据，不同的属性设置组合可使本实施例提供的E1信号采集设备支持对GSM-R网络的多种业务类型的业务数据的采集，包括Abis接口数据、A接口数据、Pri接口数据和Gb接口数据等。解决现有技术采集不同业务类型的数据需要不同型号甚至不同厂家设备的芯片来实现，影响项目实施及维护效率的问题。提高本发明实施例提供的E1信号采集设备的兼容性和实用性。
进一步地，本实施例提供的E1信号采集设备还包括交叉连接模块260和信令采集模块250，对多条总线上的数据进行写交叉，输出数据至信令采集模块260，使信令采集模块260输出信令数据到连接的网口。
显然，本实施例以三条总线为例介绍E1采集设备的工作原理，在其他实施例中，也可以采用其他数量的总线。
综上所述，本实施例的技术方案，同样在E1信号采集设备中增加码速调整控制模块和码速调整缓存器，解决现有技术因难以做到接入的E1信号时钟同步而导致误码和丢包的问题，实现接入的E1信号可以时钟不同步且不会出现误码和丢包的效果。同时业务采集模块包括属性设置单元，可支持对GSM-R网络的多种业务类型的业务数据的采集，兼容性和实用性得到提高。
需要说明的是，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种E1信号采集设备，其特征在于，包括总线、业务采集模块和输出网口，还包括至少一个E1信号接口以及对应的码速调整缓存器和码速调整控制模块；
所述E1信号接口，用于接收E1信号并将所述E1信号对应的字节数据发送至对应的所述码速调整缓存器；
所述码速调整控制模块，用于根据所述码速调整缓存器的缓存区剩余容量输出控制信号；
所述码速调整缓存器，用于缓存所述E1信号接口发送的字节数据，并根据预设的时钟信号调整所述字节数据的时钟频率，按照所述码速调整控制模块输出的控制信号，输出时钟频率与预设的时钟信号一致的字节数据到总线上；
所述业务采集模块用于从总线上接收所述字节数据并进行处理，输出所述字节数据对应的业务数据至与所述业务采集模块连接的输出网口。
2.如权利要求1所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述码速调整控制模块还用于根据所述码速调整缓存器的缓存区剩余容量，确认所述码速调整缓存器输出到总线上的数据的有效性，生成有效性判定数据并输出到总线上。
3.如权利要求2所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述总线的带宽为311.04M，传输速率为38.88M。
4.如权利要求1至3任一项所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述码速调整缓存器、码速调整控制模块、总线及业务采集模块集成于FPGA芯片中。
5.如权利要求4所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述FPGA芯片为XC6SLX100T-3FGG676C芯片。
6.如权利要求1至3任一项所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述码速调整缓存器通过时分复用的方式输出所述字节数据到所述总线上。
7.如权利要求1至3任一项所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述业务采集模块包括属性设置单元；所述属性设置单元用于设置所述业务采集模块输出的业务数据的属性，以使所述业务采集模块可输出至少两种类型的业务数据。
8.如权利要求7所述的E1信号采集设备，其特征在于，所述属性包括速率特性、包长特性及帧类型；所述至少两种类型的业务数据包括Abis接口数据、A接口数据、Pri接口数据和Gb接口数据。
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