一种实现时隙扫描的E1接口数据采集装置及方法

摘要

本发明提供了一种具有时隙扫描功能的E1接口数据采集装置，该装置包括：时钟处理单元、E1输入接口单元、中央处理单元，其中：时钟处理单元为E1输入接口单元和中央处理单元提供时钟处理基准；E1输入接口单元实现输入的E1信号码型变换，然后发送给中央处理单元；中央处理单元对输入的所有信令数据进行扫描和采集。同时，本发明提供了一种具有时隙扫描功能的E1接口数据采集的方法，采用本发明，能自动适应E1接口中信令和语音时隙变化及信令速率类型的变化而提取正确的信令数据，从而避免不能正确或是全面的采集到信令时隙的数据的问题。

权利要求

1.一种实现时隙扫描的E1接口数据采集装置，其特征在于，包括：时钟处理单元、E1输入接口单元和中央处理单元，其中：所述时钟处理单元为E1输入接口单元和中央处理单元提供时钟处理基准；

所述E1输入接口单元实现输入的E1信号码型变换，然后发送给中央处理单元；

所述中央处理单元对输入的所有信令数据进行扫描和采集；

其中，中央处理单元进一步包含时分复用TDM接口模块、时隙扫描功能模块和以太网处理模块；所述TDM接口模块接收所述E1输入接口单元的数据，然后发送给所述时隙扫描功能模块对输入的所有时隙的信令数据进行扫描；所述时隙扫描功能模块包含串行接口处理模块、多通道控制器模块和数据处理模块，串行接口处理模块和多通道控制器模块一起进行数据的采集，然后发送给数据处理模块对数据进行分析；所述串行接口处理模块包含时隙分配器，串行接口路由RAM和RAM控制，串行接口路由RAM分别与时隙分配器和RAM控制连接，RAM控制实现控制串行接口路由RAM和时隙分配器；根据设定的E1端口的速率配置所述的串行接口处理模块和多通道控制器，包括配置串行接口处理模块中的串行接口路由RAM的通道工作模式为正常模式、使用普通的通道、该路由RAM对应的通道、位成帧方式，并通过RAM控制、时隙分配器和串行接口对输入的HW信号实现位成帧匹配和时隙匹配，完成对输入E1端口的所有信令数据的扫描和采集。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述E1输入接口单元将输入的2Mbps的电信号转换为HW总线。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述以太网处理模块，接收数据处理模块分析后的数据，实现与网管控制信息的交互。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：数据处理模块负责对数据进行分析，包括：分析采集到的数据的速率类型，数据的时隙的位置和数据的信令的业务类型特性，从而得到扫描的时隙的结果，确定时隙位置及对应的速率类型。

5.一种应用于权利要求1的装置的实现时隙扫描的E1接口数据采集的方法，包括如下步骤：根据设定的E1端口的速率配置所述的中央处理单元；

采集E1端口实际输入与上述设定的速率一致的信令数据；

继续改变设定的输入的E1的速率类型，不断重复上述配置过程，实现对输入的多个E1信号的时隙扫描，直到所有的E1端口正确的采集到信令数据。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：如果根据所有设定的速率所做的配置全部保存，那么在扫描结束后不需要重新配置中央处理单元；也可以删除配置，那么在扫描结束后需要再重新配置中央处理单元。

说明书

一种实现时隙扫描的E1接口数据采集装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及数据采集领域，具体涉及一种实现时隙扫描功能的E1接口数据采集装置及方法。

背景技术

[0002] E1接口是一对引自交换机的同轴电缆线，在电缆线上数据传输速率是2.048Mbps(2M)，可以同时容纳32时隙*64Kbps的语音或信令数据。E1接口数据采集设备的主要功能是完成输入E1链路的信令时隙的信令采集及部分的信令过滤，在7号信令集中监测系统中应用十分广泛。如附图1，局方的E1信令链路经过高阻跨接后在DDF架转接，转接后的信令链路直接连接到E1接口数据采集设备。

[0003] 传统的E1接口数据采集设备是在提供每一条E1链路中信令时隙和信令速率的情况下对E1接口的信令时隙进行采集。由于接入的E1链路比较多，并且E1链路中的信令时隙和信令速率是不同的，有时候，信令时隙是根据运营商的要求灵活配置的，同时信令速率会有很多种，包括64Kbps、高速2Mbps及N*64Kbps和ABIS接口，其中信令时隙有64Kbps、32Kbps、16Kbps和8Kbps等。因此，许多E1链路的信令时隙和信令速率对于传统的E1接口数据采集设备并不容易弄清楚，这样传统的E1接口数据采集设备就不能正确或是全面的采集到信令时隙的数据。

[0004] 这些问题极大地困扰着信令集中监测系统工程人员和维护人员，因此要求新的E1接口数据采集设备具有对所有输入E1链路的所有时隙信令扫描功能，实现E1接口数据采集设备对E1链路的配置，从而将各种不同时隙和不同速率类型的信令都正确和全面地采集到。

[0005] 同时，时隙扫描的结果可以反馈到网管系统或简易打印到串口终端，工程人员和维护人员就可以轻松获得所有链路的所有时隙信令基本信息。

[0006] 而且由于大量的信令数据不是用户需要的数据，业务分析的负荷过重，因此无用数据过滤功能也是必需的，只留下用户需要的数据，这样可以提高采集设备的性能，减少业务分析的负荷。

[0007] 发明内容

[0008] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种具有时隙扫描功能的E1接口数据采集装置及方法，使得能自动适应E1接口中信令和语音时隙变化及信令速率类型的变化而提取正确的信令数据，从而避免不能正确或是全面的采集到信令时隙的数据的问题。 [0009] 一种实现时隙扫描功能的E1接口数据采集装置，该装置包括：时钟处理单元、E1输入接口单元、中央处理单元，其中：

[0010] 时钟处理单元为E1输入接口单元和中央处理单元提供时钟处理基准； [0011] E1输入接口单元实现输入的E1信号码型变换，然后发送给中央处理单元； [0012] 中央处理单元对输入的所有信令数据进行扫描和采集；其中，中央处理单元进一步包含时分复用TDM接口模块、时隙扫描功能模块和以太网处理模块；所述TDM接口模块接收所述E1输入接口单元的数据，然后发送给所述时隙扫描功能模块对输入的所有时隙的信令数据进行扫描；所述时隙扫描功能模块包含串行接口处理模块、多通道控制器模块和数据处理模块，串行接口处理模块和多通道控制器模块一起进行数据的采集，然后发送给数据处理模块对数据进行分析；所述串行接口处理模块包含时隙分配器，串行接口路由RAM和RAM控制，串行接口路由RAM分别与时隙分配器和RAM控制连接，RAM控制实现控制串行接口路由RAM和时隙分配器；根据设定的E1端口的速率配置所述的串行接口处理模块和多通道控制器，包括配置串行接口处理模块中的串行接口路由RAM的通道工作模式为正常模式、使用普通的通道、该路由RAM对应的通道、位成帧方式，并通过RAM控制、时隙分配器和串行接口对输入的HW信号实现位成帧匹配和时隙匹配，完成对输入E1端口的所有信令数据的扫描和采集。

[0013] 数据处理模块负责对数据进行分析，包括：分析采集到的数据的速率类型，数据的时 隙的位置和数据的信令的业务类型特性，从而得到扫描的时隙的结果，确定时隙位置及对应的速率类型。

[0014] 本发明还提供一种实现时隙扫描功能的E1接口数据采集方法，该方法包括： [0015] 根据设定的E1端口的速率配置所述的中央处理单元；

[0016] 采集E1端口实际输入与上述设定的速率一致的信令数据；

[0017] 继续改变设定的输入的E1的速率类型，不断重复上述配置过程，实现对输入的多个E1信号的时隙扫描，直到所有的E1端口正确的采集到信令数据。

[0018] 本发明所提供的装置和方法，还具有以下的优点和特点：

[0019] 该装置和方法能自动适应E1接口中信令和语音时隙变化及信令速率类型的变化而提取正确的信令数据，从而全面的采集到信令时隙的数据。同时，信令过滤功能实现对不同信令的过滤，只把需要的用于业务分析的信令数据送到数据处理机。这样可以大大节省E1采集及数据处理机的CPU资源和内存。

[0020] 本E1接口数据采集设备广泛应用于信令监测领域，时隙扫描和信令过滤功能为售后和网络维护人员进行故障定位及开局维护提供大大的便利和帮助。 [0021] 附图说明

[0022] 图1为应用本发明的信令采集系统；

[0023] 图2为本发明详细框图

[0024] 图3为中央处理单元的框图

[0025] 图4为本发明时隙扫描功能模块示意图

[0026] 图5为本发明E1中的时隙组成及其中一个信令时隙的位组成和成帧方式 [0027] 图6为本发明时隙扫描步骤图

[0028] 具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

[0030] 本发明的基本思想是：通过自动适应E1接口中信令和语音时隙变化及信令速率类型的变化而提取正确的信令数据，实现中央处理单元202的配置，实现对所有输入E1端口的所有时隙的信令扫描功能，从而避免不能正确或是全面的采集到信令时隙的数据的问题。

[0031] 其中E1接口包括普通64Kbps、高速2Mbps、N*64Kbps和ABIS接口(即BTS与BSC之间的通信接口)等。如附图1，E1接口经DDF架后送到E1接口采集设备。 [0032] 本发明实施例具有时隙扫描功能的E1接口数据采集装置的结构如图2所示，包括：时钟处理单元201、E1输入接口单元204、中央处理单元202、网管203及信令接口单元205。

[0033] 其中，时钟处理单元201以E1输入接口单元204中提取的8Kbps同步信号为基准，锁相环进行锁相，锁相后输出2Mbps的信号经过时钟驱动器分发到E1输入接口单元204和中央处理单元202，作为各自的时钟处理基准。当E1输入接口单元204没有输入E1链路时，时钟处理单元201提供自由振荡时钟。

[0034] E1输入接口单元204实现输入的E1信号码型变换，将输入的2Mbps的电信号转换为HW总线送到中央处理单元202。本发明具有多个E1输入接口，经过E1输入接口单元204后转换为多条HW总线送到中央处理单元202的时分复用TDM(Time Division Multiplex)接口。

[0035] 请参考图3-图4，中央处理单元202由TDM接口模块301、时隙扫描功能模块306和以太网处理模块305组成。

[0036] 时隙扫描功能模块306，见附图3中内部的虚线框内部分，包含串行接口处理模块302、多通道控制器模块303和数据处理模块304。串行接口处理模块302中包含时隙分配器401、串行接口路由RAM402和RAM控制403，RAM控制403负责控制串行接口路由RAM402，从而实现对时隙分配器401的控制，从而实现在期望的时间将某个时隙的TDM的数据流路由到 一个合适的通道。多通道控制器模块303含HDLC(High Level Data Link Control)成帧器，成帧器实现对从TDM接口送过来的HW信号中各时隙的信令数据的提取。 [0037] TDM接口模块301接收从E1输入接口单元204出来的HW总线，然后送入串行接口处理模块302，串行接口处理模块302和多通道控制模块303一起完成数据的采集，数据处理模块304负责对数据进行分析，包括：分析采集到的数据的速率类型；分析采集到的数据的时隙；分析采集到的数据是时隙的哪几位，例如0-7位中的哪几位；分析采集的数据的信令的业务类型特性，以及过滤不需要的业务的信令，保留需要的业务的信令，从而得到扫描的时隙的结果，确定时隙位置及对应的速率类型。也可以将有用的信令数据通过以太网处理模块305上报给信令接口单元205。

[0038] 时隙扫描功能模块306具备对所有输入E1端口的所有时隙的信令扫描功能，根据扫描到的信息就对中央处理单元202的进行配置，包括配置中央处理单元202的串行接口处理模块302和多通道控制模303块等。这样不管E1接口中的信令时隙和信令速率如何变化，始终可以正确的采集到E1接口中的信令。

[0039] 同时中央处理单元202通过以太网处理模块305，实现与网管203控制信息的交互。控制信息包括配置信息、E1电路的属性、E1接口数据采集设备启动控制信息、告警信息、状态信息和时隙扫描的结果等。

[0040] 中央处理单元202还实现对E1输入接口单元204的初始化、内部相关驱动如时隙扫描模块驱动的初始化、实现与信令接口单元205相关的网口及和网管通讯的网口驱动的初始化。

[0041] 时隙扫描的步骤如附图6。下面详细描述这个过程。经E1输入接口单元204送过来的多条HW总线送到中央处理单元202的多个TDM接口，然后送入串行接口处理模块302。

[0042] 设定E1端口输入的E1是某种速率(例如8Kbps的ABIS)，中央处理单元202的数据处理模块304根据设定的这个速率首先配置串行接口处理模块302中的串行接口路由 RAM402，包括配置端口对应的每个路由RAM的通道工作模式为正常模式、使用普通的通道、该路由RAM对应的通道、位成帧方式(时隙中0-7位中的哪几位)，并通过RAM控制403、时隙分配器401和串行接口对输入的HW信号实现位成帧匹配和时隙匹配，如附图5。匹配后，然后正确设置多通道控制器模块303。由于多个E1端口信令速率是不同的，那么如果其中E1端口实际输入的与设定的速率一致并且有信令数据，那么就可以正确的成帧采集到。继续改变设定输入的E1的速率类型，不断重复上述配置过程，直到所有的E1端口都可以正确的成帧采集到信令数据。然后反过来查找采集到的数据对应的路由RAM，从而可以得到该数据的通道、位成帧方式。由于配置路由RAM对应的通道时，对应某一个具体的时隙信息，因此可以得到该数据对应的时隙信息。上述针对所有设定的速率所做的配置可以全部保存，那么在扫描结束后不再需要重新配置中央处理单元202。也可以根据RAM资源的实际情况删除，如果删除的话，那么在扫描结束后需要再重新配置中央处理单元202，这样才能不断的正确的采集到E1接口中的信令。

[0043] 下面详细说明这个对应关系：每个2M信号有32个时隙，其中时隙0为同步时隙，其他31时隙可能是语音或是信令。对于1-7位成帧的方式，只要满足ABIS协议，就是对应速率类型的ABIS数据。设定得到的该数据对应的时隙信息为时隙X，且为1位数据成帧，则该时隙为8Kbps的ABIS数据，若为2位数据成帧，则该时隙为16Kbps的ABIS数据，依次类推，若为7位数据成帧，则该时隙为54Kbps的ABIS数据。

[0044] 若为8位数据成帧，则该时隙为64Kbps的ABIS数据可能为普通64Kbps、高速2Mbps、N*64Kbps数据。对于8位成帧的方式，很多的协议都是这种形式，为了区分，必须分析采集到的数据的业务类型特性，若是普通64Kbps的业务特性就是普通64Kbps的数据，若是高速2Mbps的业务特性就是高速2Mbps的数据，依次类推。

[0045] 根据各时隙成帧位数的不同及各信令和语音时隙的不同来配置时隙分配器401，这样经过时隙分配器401的信号送入多通道控制器模块303，在303中实现HDLC成帧，成功实现对E1输入接口单元204送过来的HW信号中各时隙数据的提取。将提取出来的数据根据 七号信令及3G相关协议及ABIS接口的协议分析判断是否为信令数据。这样就成功地实现了对各时隙的信令数据的提取，实现对输入的多个E1信号的时隙扫描功能。 [0046] 时隙扫描的结果可以上报给网管203或通过串口查看，也可以实现对中央处理单元202的配置，从而使得E1采集设备可以自动适应E1信号中信令和语音时隙变化及信令速率类型的变化而提取正确的信令数据。

[0047] 信令过滤功能可以根据需要，灵活选择需要过滤掉那些不关心的信令数据，通过信令接口单元205提供给关心的必要的信令数据。通过从信令中提取帧头信息如七号信令中控制信息OPC、DPC、FSN等，根据这些控制信息，即可提取需要的信令数据，过滤掉不需要的数据。

[0048] 其他的如ABIS接口或是普通64Kbps、高速2Mbps、N*64Kbps数据，同样可以通过这种方式实现信令过滤的功能。信令过滤功能包括对普通64Kbps、高速2Mbps、N*64Kbps接口数据的过滤及ABIS接口数据的过滤等。

[0049] 网管203除了可以实现对E1接口采集设备进行控制信息的交互外，同时可以收集多条E1的各种告警信息及设备本身的各种状态信息，从而保证了E1数据采集设备的良好运行。

[0050] 本发明功能灵活、性能卓越，维护方便，在信令监测领域具有广阔的市场前景；本发明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。

[0051] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。