CN108566574B - 一种多路信令采集装置及其采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路信令采集装置及其采集方法，其中，采集方法包括以下步骤：输入E1数据，根据预设的参数从E1数据中获取信令链路；根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；将信令信息进行封装后，上传至主控系统。本发明接入E1数据后，可采集多种信令信息，并将多种信令信息打包后上传至主控系统，无需在更换测试模式来采集不同的信令，方便用户采集信令，提高测试的效率，可广泛应用于网络通信技术领域。

Description

一种多路信令采集装置及其采集方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种多路信令采集装置及其采集方法。

背景技术

在测试程控交换机或机房信令设备时，目前国内的信令测试采集产品大多采用工控机模式，比如将测试模式和笔记本电脑结合，然而目前这种工控机模式功能单一和采集链路数目比较小，针对某种信令需要更换一种测试设备或测试模式，比如，测试采集一号信令需要采用DSP处理芯片，而测试采集七号信令时则需要更换另一种处理芯片或工控机，这样每次测试采集不同的信令，需要更换不同的测试设备或测试模式，带来诸多的不便，不能满足同时测试多种信令的要求，降低了测试采集的效率，增加了测试采集的成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多路信令采集装置。

本发明的另一目的是提供一种多路信令采集装置的采集方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种多路信令采集装置，包括E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元和以太网接口单元，所述E1解帧单元依次通过数据处理单元、多种信令解析单元和数据报文封装单元与以太网接口单元连接，所述以太网接口单元连接至信令采集解析装置外部的主控系统；

所述E1解帧单元用于对E1数据进行解析；

所述数据处理单元用于根据设定的参数获取信令链路；

所述多种信令解析单元用于根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；

所述数据报文封装单元用于按照以太网协议对接收到的信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段；

所述以太网接口单元用于解析以太网包和将传输至主控系统的数据进行以太网包封装。

进一步，还包括命令处理单元，所述命令处理单元分别与以太网接口单元、E1解帧单元、数据处理单元和多种信令解析单元连接；

所述命令处理单元用于接收主控系统下发的控制信号，并将控制信息下发至与之连接的单元，获取各单元的状态信息，且将获取的信息封装后上传至主控系统。

进一步，所述多种信令解析单元包括7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元，所述数据处理单元分别与7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元连接，所述数据报文封装单元分别与7号信令解析单元和1号信令解析单元连接，所述命令处理单元分别与7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元连接；

所述7号信令解析单元用于根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息；

所述1号信令解析单元用于根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息；

所述语音数据处理单元用于转换语音数据，并将语音数据传递信至令采集解析装置外部的PCM解码芯片上。

进一步，还包括过滤单元，所述7号信令解析单元和1号信令解析单元均通过过滤单元与数据报文封装单元连接，所述过滤单元与命令处理单元连接；

所述过滤单元用于根据设定的过滤参数，对获取的信令信息进行过滤。

进一步，还包括统计单元，所述统计单元分别与过滤单元、数据报文封装单元和命令处理单元连接；

所述统计单元用于实时对信令数据及过滤数据进行分类统计，并将统计信息通过命令处理单元上传至主控系统。

进一步，还包括报文解析单元，所述以太网接口单元通过报文解析单元与命令处理单元连接；

所述报文解析单元用于对主控系统下发的以太网报文进行解析。

进一步，还包括E1发送选择单元，所述以太网接口单元通过报文解析单元与E1发送选择单元连接。

进一步，所述E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元、以太网接口单元、命令处理单元、过滤单元、统计单元和报文解析单元集成在XC7A200芯片内。

进一步，所述以太网报文包括命令报文和数据报文，所述报文解析单元从命令报文中解析出关键命令字段，和从数据报文中解析出数据字段，并将关键命令字段和数据字段传输至命令处理单元。

进一步，还包括E1发送选择单元，所述以太网接口单元通过报文解析单元与E1发送选择单元连接。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种多路信令采集装置的采集方法，包括以下步骤：

输入E1数据，根据预设的参数从E1数据中获取信令链路；

根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；

将信令信息进行封装后，上传至主控系统。

进一步，还包括以下步骤：

接收到主控模块下发的以太网包后，对以太网包进行解析，从而获得控制信息；

根据控制信息对信令信息进行过滤。

进一步，所述根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息的步骤，包括以下步骤：

根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息；

根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息。

进一步，所述将信令信息进行封装后的步骤，具体包括：

按照以太网协议对信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段；

对进行数据封装后的数据进行以太网包封装。

本发明的有益效果是：接入E1数据后，通过多种信令解析单元获取多种信令信息，并将多种信令信息打包后上传至主控系统，无需在更换测试模式来采集不同的信令，方便用户采集信令，提高测试的效率。

本发明的另一有益效果是：一种多路信令采集装置的采集方法，包括以下步骤：输入E1数据，根据预设的参数从E1数据中获取信令链路；根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；将信令信息进行封装后，上传至主控系统。本发明方法能够自动的采集多种信令，并对采集的信令信息进行封装和上传，无需更换测试模式来采集不同的信令，方便用户的测试操作，提高测试效率。

附图说明

图1是本发明一种多路信令采集装置的结构框图；

图2是本发明一种多路信令采集装置的采集方法的步骤流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种多路信令采集装置，包括E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元和以太网接口单元，所述E1解帧单元依次通过数据处理单元、多种信令解析单元和数据报文封装单元与以太网接口单元连接，所述以太网接口单元连接至信令采集解析装置外部的主控系统；

所述E1解帧单元用于对E1数据进行解析；

所述数据处理单元用于根据设定的参数获取信令链路；

所述多种信令解析单元用于根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；

所述数据报文封装单元用于按照以太网协议对接收到的信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段；

所述以太网接口单元用于解析以太网包和将传输至主控系统的数据进行以太网包封装。

上述装置的工作原理为：E1解帧单元对输入的E1数据进行解析，并将解析的数据传给数据处理单元，数据处理单元根据设定的参数从E1数据获取信令链路，并将信令链路发送给多种信令解析单元，多种信令解析单元根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息，包括7号信令协议信息和1号信令协议信息等信令。获取到信令信息后，数据报文封装单元对信令信息进行数据封装，封装成预设的信令数据包格式和综合数据包格式，如下表1为7号信令数据格式，表2为1号信令数据格式：

表1

表2

数据封装后，发送至以太网接口单元，以太网接口单元按照以太网通信协议对信令数据包进一步封装，在本实施例中，采用的是UDP协议，将信令数据包封装上UDP头和IP头后，完成了对多路信令的采集和分析，最后将以太网包发送给主控系统，主控系统是一个可视化的控制系统，可以是笔记本电脑或其他终端，主控系统将接收到的信令信息在显示屏上显示，用户可根据显示的内容对信令进行测试。

在本实施例中，E1解帧单元支持PCM30/30C/31/31C和非成帧结构，支持16路2M同时解帧。该模块使用了16个1路E1数据的串并转换，故能够处理16个通道的E1数据。数据处理单元能够支持8kb、16kb、32kb、64kb和2048kb速率。

进一步作为优选的实施方式，还包括命令处理单元，所述命令处理单元分别与以太网接口单元、E1解帧单元、数据处理单元和多种信令解析单元连接；

所述命令处理单元用于接收主控系统下发的控制信号，并将控制信息下发至与之连接的单元，获取各单元的状态信息，且将获取的信息封装后上传至主控系统。

所述命令处理单元用于与接收控制系统的下发的控制信号，包括开始采集信令的命令信号或设置信令链路参数的命令信号等。这些命名以以太网包格式先发送至以太网接口单元，以太网接口单元解析以太网包，包括提取Ethernet包头、IP包头、UDP包头和arp包等信息，并将解析后的命令信息发送给命令处理单元，命令处理单元根据控制信号控制与之连接的单元，包括E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元和数据报文封装单元等。如下表3为控制打开采集功能的控制命令的协议格式。

表3

进一步作为优选的实施方式，所述多种信令解析单元包括7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元，所述数据处理单元分别与7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元连接，所述数据报文封装单元分别与7号信令解析单元和1号信令解析单元连接，所述命令处理单元分别与7号信令解析单元、1号信令解析单元和语音数据处理单元连接；

所述7号信令解析单元用于根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息；

所述1号信令解析单元用于根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息；

所述语音数据处理单元用于转换语音数据，并将语音数据传递信至令采集解析装置外部的PCM解码芯片上。

数据处理单元在判断信令的类型后，将不同的信令传输给不同的单元，在数据处理单元内采用了改进后的戈泽尔算法，极大的减小了在判断分析不同信令时的运算量和运算复杂度，提高了采集信令的效率。

进一步作为优选的实施方式，还包括过滤单元，所述7号信令解析单元和1号信令解析单元均通过过滤单元与数据报文封装单元连接，所述过滤单元与命令处理单元连接；

所述过滤单元用于根据设定的过滤参数，对获取的信令信息进行过滤。

所述过滤单元根据控制命令对信令信息进行过滤，比如当主控系统需要测试7号信令协议信息，则过滤单元根据控制命令过滤掉1号信令协议信息和语音数据，减少封装的数据，做到有的放矢，提高采集的速度和效率。

进一步作为优选的实施方式，还包括统计单元，所述统计单元分别与过滤单元、数据报文封装单元和命令处理单元连接；

所述统计单元用于实时对信令数据及过滤数据进行分类统计，并将统计信息通过命令处理单元上传至主控系统。

上传统计数据，用户通过主控系统查看过滤的具体情况，方便用户对信令的测试，同时方便对信令的判断。

进一步作为优选的实施方式，还包括报文解析单元，所述以太网接口单元通过报文解析单元与命令处理单元连接；

所述报文解析单元用于对主控系统下发的以太网报文进行解析。所述以太网报文包括命令报文和数据报文，所述报文解析单元从命令报文中解析出关键命令字段，和从数据报文中解析出数据字段，并将关键命令字段和数据字段传输至命令处理单元。

报文解析单元对于命令报文解析出关键命令字段，对于数据报文解析出数据字段，有利于命令处理单元的运算。

进一步作为优选的实施方式，还包括E1组帧单元，所述E1组帧单元分别与报文解析单元和命令处理单元连接，所述E1组帧单元用于根据主控系统设定帧结构和时系参数，组装标准E1数据并发送到信令采集解析装置外部的LIU芯片。

进一步作为优选的实施方式，还包括E1发送选择单元，所述以太网接口单元通过报文解析单元与E1发送选择单元连接。E1发送选择单元用于选择E1组帧单元的数据或者是环回接收端的4路接收E1数据。其中，环回为：E1链路直接环回，通过主控子系统提供数据文件的封装环回。

进一步作为优选的实施方式，所述E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元、以太网接口单元、命令处理单元、过滤单元、统计单元和报文解析单元集成在XC7A200芯片内。

XC7A200属于xilinx的高速并行处理芯片，该芯片具有并行高速处理特性，并且该芯片采集和处理速度都非常快，将所有的单元集成在XC7A200芯片内，提高信令采集的速度，另外，将DTMF解码算法也集成于基于XC7A200芯片内，从而使整个DTMF信号检测系统不仅性能稳定、可靠，而且降低了测试的成本。

进一步作为优选的实施方式，在XC7A200芯片内还集成了ETH PHY芯片配置单元和E1芯片配置单元，所述ETH PHY芯片配置单元用于配置PHY芯片，所述E1芯片配置单元用于配置E1外部LIU芯片。

上述多路信令采集解析装置，通过7号信令解析单元采集7号信令协议信息，通过1号信令解析单元采集1号信令协议信息，并将采集到信令进行封装打包，在上传给主控系统，无需在更换测试模式来采集不同的信令，方便用户采集信令，提高测试的效率。另外，多路信令采集解析装置能够接收主控系统下发控制信息，根据控制信息对信令信息进行过滤，从而做到有的放矢，需要测试什么信令则采取什么信令信息，从而提高采集信令的速率。将所有的单元都集成在XC7A200芯片内该芯片具有并行高速处理特性，并且该芯片采集和处理速度都非常快，将所有的单元集成在XC7A200芯片内，有效的提高信令采集的速度。还有在数据处理单元内采用了改进后的戈泽尔算法，极大的减小了在判断分析不同信令时的运算量和运算复杂度，提高了采集信令的效率。所以用户通过该多路信令采集解析装置，能够快速的采集信令信息，方便于对程控交换机或机房信令设备的信令测试。

实施例二

如图2所述，一种多路信令采集装置的采集方法，包括以下步骤：

S1、输入E1数据，根据预设的参数从E1数据中获取信令链路。

S2、根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息。

其中，S2包括S21～S22：

S21、根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息。

S22、根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息。

S3、对信令信息进行过滤。

其中S3包括S31～S32：

S31、接收到主控模块下发的以太网包后，对以太网包进行解析，从而获得控制信息。

S32、根据控制信息对信令信息进行过滤。

S4、将信令信息进行封装后，上传至主控系统。

其中，S4包括以下步骤S41～S43：

S41、按照以太网协议对信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段。

S42、对进行数据封装后的数据进行以太网包封装。

S43、将封装好的以太网包上传至主控系统。

上述采集方法能够有选择的采集上传信令信号，可以同时上传7号信令协议信息和/或1号信令协议信息，无需更换测试模式来采集不同的信令，方便用户采集信令信息，提高了测试效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种多路信令采集装置，其特征在于，包括E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元和以太网接口单元，所述E1解帧单元依次通过数据处理单元、多种信令解析单元和数据报文封装单元与以太网接口单元连接，所述以太网接口单元连接至信令采集解析装置外部的主控系统；

所述E1解帧单元用于对E1数据进行解析；

所述数据处理单元用于根据设定的参数获取信令链路；

所述多种信令解析单元用于根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；

所述数据报文封装单元用于按照以太网协议对接收到的信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段；

所述以太网接口单元用于解析以太网包和将传输至主控系统的数据进行以太网包封装；

还包括命令处理单元，所述命令处理单元分别与以太网接口单元、E1解帧单元、数据处理单元和多种信令解析单元连接；

所述命令处理单元用于接收主控系统下发的控制信号，并将控制信息下发至与之连接的单元，获取各单元的状态信息，且将获取的信息封装后上传至主控系统；

所述多种信令解析单元包括7号信令解析单元和1号信令解析单元，所述数据处理单元分别与7号信令解析单元和1号信令解析单元连接，所述数据报文封装单元分别与7号信令解析单元和1号信令解析单元连接，所述命令处理单元分别与7号信令解析单元和1号信令解析单元连接；

所述7号信令解析单元用于根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息；

所述1号信令解析单元用于根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息；

其中，所述E1解帧单元支持非成帧结构。

2.根据权利要求1所述的一种多路信令采集装置，其特征在于，还包括过滤单元，所述7号信令解析单元和1号信令解析单元均通过过滤单元与数据报文封装单元连接，所述过滤单元与命令处理单元连接；

所述过滤单元用于根据设定的过滤参数，对获取的信令信息进行过滤。

3.根据权利要求2所述的一种多路信令采集装置，其特征在于，还包括统计单元，所述统计单元分别与过滤单元、数据报文封装单元和命令处理单元连接；

所述统计单元用于实时对信令数据及过滤数据进行分类统计，并将统计信息通过命令处理单元上传至主控系统。

4.根据权利要求3所述的一种多路信令采集装置，其特征在于，所述E1解帧单元、数据处理单元、多种信令解析单元、数据报文封装单元、以太网接口单元、命令处理单元、过滤单元和统计单元集成在XC7A200芯片内。

5.一种多路信令采集装置的采集方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的一种多路信令采集装置，其特征在于，包括以下步骤：

输入E1数据，根据预设的参数从E1数据中获取信令链路；

根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息；

将信令信息进行封装后，上传至主控系统。

6.根据权利要求5所述的一种多路信令采集装置的采集方法，其特征在于，还包括以下步骤：

接收到主控模块下发的以太网包后，对以太网包进行解析，从而获得控制信息；

根据控制信息对信令信息进行过滤。

7.根据权利要求5所述的一种多路信令采集装置的采集方法，其特征在于，所述根据信令协议标准从信令链路中获取多种信令信息的步骤，包括以下步骤：

根据7号信令的协议标准从信令链路中获取7号信令协议信息；

根据1号信令的协议标准从信令链路中获取1号信令协议信息。

8.根据权利要求5所述的一种多路信令采集装置的采集方法，其特征在于，所述将信令信息进行封装后的步骤，具体包括：

按照以太网协议对信令信息进行数据封装，并填充关键协议字段；

对进行数据封装后的数据进行以太网包封装。