技术领域
[0001] 本
发明涉及通信领域,尤其涉及数据采集领域。
背景技术
[0002] 随着通信技术的不断发展,通信网络的日益复杂,信令作为通信网的神经,
支撑和控制着通信网的正常运行。七号信令目前是国内最主要的局间信令,在固定网和移动网上都得到了广泛采用。七号信令网作为现代网络通信的神经枢纽,在通信中发挥的作用也越来越大,地位也越来越重要,七号信令协议承载着业务网络运行的所有信息,是非常宝贵的信息资源,它可以准确、有效地获取相关信息,为整个通信网的管理与维护以及业务
质量监测和分析提供有效的支撑手段。
[0003] 在七号信令监测系统中,信令报文的准确采集和可靠传输是整个系统成功的前提和
基础。我国的七号信令链路都运行在PCM线路中,PCM线路中最常用的线路码型是HDB3码,其中E1使用HDB3编码。由PCM脉码调制编码中E1的时隙特征可知,E1共分32个时隙,即TS0-TS31,每个时隙为64K。其中TS0时隙用于
帧定界,其它剩余时隙可以传输数据,也可以传输语音,还可以传输信令。
[0004] E1承载的信令链路类型有三类:一类是将整个2M用作为一条链路,如高速2Mbit/s链路;一类是将2M分成31个时隙,每个时隙64k,以及其组合N64K(31>=N>=1),如当N=1时,就是我们熟悉的64Kbit/s,N=31时就是2Mbits/s,N64K因其N的取值不同和N个64K所在的
位置不同,组合有很多种;还有一类子时隙为8K、16K、32K的链路,一般用在Abis
接口中。
[0005] 目前数据的采集方式根据网络设备及组网方式的不同,主要分两种:1、E1电口链路,目前现网大多为该类型链路,接入方法为高阻跨接,可以直接用电口采集卡采集。经过收敛设备将不同类型的链路收敛到一个E1内,提高采集设备的利用率。
[0006] 2、光口链路,目前现网采集光口主要为速率为155.520Mbps的同步传输模
块,即STM-1光传输链路,也可以在STM-4、STM-16等更高速率的光传输链路上传输,但需要用采集能
力更大的光口采集卡。
[0007] 为了提高采集集成度,可以将方法1的电接口通过汇聚,经过电光转换设备,将若干条电接口链路转换成光接口,用光口采集卡进行采集。也可以将方法2的低速率光接口汇聚到更高速率的光接口。
[0008] 目前已有的测试卡仅能监测2M、155M接口,对于网络中新出现并持续增多的STM-4 622M链路,缺乏监测手段。另一方面2M和STM-1 155M采集卡的集成度偏低,占用
服务器的插卡位置,而采集的数据却只使用了服务器性能的小部分,浪费了服务器的能力。
[0009] 鉴于这两种情况,新研制的STM-4 622M的采集卡,不但解决了STM-4 622M采集的空缺,也可以提高单卡的采集集成度,节约服务器的插卡槽位,提高服务器的利用率,大大减少服务器的部署数量,减少投资成本,满足采集产品线的应用。
发明内容
[0010] 本发明要解决的技术问题是STM-4数据采集的问题。
[0011] 本发明具体是以如下技术方案实现的:一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集方法,具体地,所述方法包括:
接收光
信号,通过STM-4光口接收来自传输链路上的
光信号;
信号转换,将接收到的光信号转换为
电信号;
恢复E1信号,经过
信号处理恢复得出252路E1信号,具体地,所述恢复E1信号包括:
时钟数据恢复,从电信号中提取线路时钟,恢复时钟数据,
同步
定位,对数据标识帧的开始与结束,完成帧定界,
解扰码,对接收到的数据进行解码,恢复出原始的SDH数据,
开销和净负荷提取,对段开销进行处理,并将净荷提取出来,
恢复信号,逐级去掉VC-4、TUG-3、TUG-2、TUG-12、VC-12的通道开销和调整
指针后,恢复出252路E1信号,并将此E1信号映射到SBI总线上,
物理层误码告警检测,用于实时检测收集的SDH告警误码信息,所述告警误码信息包括但不限于:LOS、LOF、OOF、MS-AIS、AU-LOP、B1、B2、B3告警和误码;
HDLC成帧处理,对接收到的数据进行HDLC链路的去帧映射,去掉HDLC链路中的帧头和插零部分,提取出分片的HDLC包净荷;
HDLC业务处理,接收恢复出的HDLC数据流,经过处理后输出,具体地,所述HDLC业务处理包括:
数据处理,为数据添加包头信息和标识,并对数据进行解码和计数,所述为数据添加包头信息和标识包括:添加端口号、时间戳、长度域等包头信息,标识填充信令单元、链路状态信令单元、消息信令单元,
存储数据,将经过处理的数据存储到
存储器中,
传送数据,将数据传送给主机。
[0012] 一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置,其特征在于,所述装置包括:主机控
制模块,用于发送配置信息,具体地,所述配置信息包括但不限于:配置链路类型、HDLC帧类型、E1时隙占用;
光模块,用于接收信号,并进行电光信号间的相互转换,具体地,所述光模块接收端将光信号转换为电信号,发送端将电信号转换为光信号;
SDH复用模块,用于处理SDH信号,恢复出E1信号,并将E1信号映射到SBI总线上,具体地,所述SDH复用模块包括:
时钟数据恢复单元,用于从电信号中提取线路时钟,恢复时钟数据,
同步定位单元,用于对数据标识帧的开始与结束,完成帧定界,
解扰码单元,用于对数据进行解码,恢复出原始的SDH数据,
开销和净负荷提取单元,用于处理段开销,并将净荷提取出来,
E1信号恢复单元,用于在逐级去掉VC-4、TUG-3、TUG-2、TUG-12、VC-12的通道开销和调整指针后,恢复出252路E1信号,并将此E1信号映射到SBI总线上,
物理层误码告警检测单元,用于实时检测收集的SDH告警误码信息;
HDLC成帧模块,用于进行HDLC链路的去帧映射,去掉HDLC链路中的帧头和插零部分,提取分片的HDLC包净荷,即恢复出HDLC数据流;
HDLC业务模块,用于接收恢复出的HDLC数据流,经过处理后输出,具体地,所述HDLC业务处理模块包括:
数据处理单元,用于为数据添加包头信息和标识,并对数据进行解码和计数,所述数据处理单元包括,添加端口号、时间戳、长度域等包头信息,标识填充信令单元、链路状态信令单元、消息信令单元,并对数据进行解码和计数,
数据存储单元,用于将经过处理的数据存储到存储器中,
数据传送单元,用于将数据传送给主机。
[0013] 采用上述技术方案,本发明所述的一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集方法及装置,具有如下有益效果:1)本发明提供的信道化光口STM-4 HDLC数据采集方法,使得数据采集卡的集成度和效率得到数倍甚至数百倍的提高;
2)本发明提供的信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置结构小巧,插在配有PCI-E接口的电脑即可使用,并且采集STM-4 622M数据时,无需借助外接光端机,还可以根据需要进行二次开发;
3)本发明提供的信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置,不淡解决了STM-4 622M采集的空缺,也提高了单卡的采集集成度,节约了服务器的插卡槽位,提高了服务器的利用率,大大减少了服务器的部署数量。
[0015] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为本发明实施例提供的一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集方法;图2为本发明实施例提供的一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置;
图3为本发明实施例提供的信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置的SDH复用模块示意图;
图4为本发明实施例提供的信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置的HDLC业务处理模块示意图。
[0017]
具体实施方式
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019] 本发明的一个实施例中提供了一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集方法,如图1所示,所述方法包括:S101. 接收光信号,通过STM-4光口接收来自传输链路上的光信号,;
S102. 信号转换,通过电光信号转换装置将接收到的光信号转换为电信号,并将所得电
信号传输出去;
S103. 恢复E1信号,经过信号处理得出252路E1信号,所述信号处理包括:先从电信号中提取线路时钟,恢复时钟数据,然后对数据标识帧的开始与结束,完成帧定界,再对接收到的数据进行解码,恢复出原始的SDH数据,进一步再对段开销进行处理,并将净荷提取出来,当逐级去掉VC-4、TUG-3、TUG-2、TUG-12、VC-12的通道开销和调整指针后,最后恢复出
252路E1信号,并将此信号映射到SBI总线上,在此过程中还要进行物理层误码告警检测,所述告警误码信息包括但不限于:LOS、LOF、OOF、MS-AIS、AU-LOP、B1、B2、B3告警和误码;
S104. HDLC成帧处理,进行HDLC链路的去帧映射,去掉HDLC链路中的帧头和插零部分,提取分片的HDLC包净荷,具体地,每一个HDLC链路占用连续8个长字的通道包FIFO数据,通道包FIFO位宽以长字为单位,即32bits。将通道包FIFO里读出的32位数据做并串变换,根据HDLC串行数据流,产生此次的帧头指示信号、错帧指示信号和HDLC链路处理使能指示信号,将它们传递到HDLC去零模块。在去插零处理过程中遇到帧头指示信号则表明此HDLC通道的数据包已经结束,同时开始下一次的处理,遇到错误帧指示则结束当前数据包的处理,丢弃此HDLC通道的数据包,在下一个帧头指示信号到来时重新开始去插零处理;
S105. HDLC业务处理,接收恢复出的HDLC数据流,经过处理后输出,具体地,所述HDLC业务处理包括:为数据添加包头信息和标识,所述为数据添加包头信息和标识包括:添加端口号、时间戳、长度域等包头信息,标识填充信令单元、链路状态信令单元、消息信令单元,并对数据进行解码和计数,再将经过处理的数据存储到ZBT存储器中,ZBT是零读写总线转换存储器,每片包含2M字节容量,两片ZBT切换工作,当FPGA将线路传来的数据写入ZBT1时,同时将ZBT2里的数据读出,通过中断DMA方式把数据传向主机,供上层
软件分析,完成数据接收采集。
[0020] 本发明一个可行的实施例中提供了一种信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置。具体地,如图2、3、4所示,所述信道化光口STM-4 HDLC数据采集装置包括:100.主机
控制模块,用于给板卡发送配置信息,所述配置信息包括配置链路类型、HDLC帧类型、E1时隙占用等信息,板卡再根据配置信息采集数据;
200. 光模块,用于接收信号,并进行电光信号的相互转换,具体地,所述光模块接收端将光信号转换为电信号,发送端将电信号转换为光信号;
300. SDH复用模块,用于处理SDH信号,恢复出E1信号,并将E1信号映射到SBI总线上,所述SDH复用模块包括:
301. 时钟数据恢复单元,用于从电信号中提取线路时钟,恢复时钟数据,
302. 同步定位单元,用于对数据标识帧的开始与结束,完成帧定界,
303. 解扰码单元,用于对数据进行解码,恢复出原始的SDH数据,
304. 开销和净负荷提取单元,用于处理段开销,并将净荷提取出来,
305. E1信号恢复单元,用于在逐级去掉VC-4、TUG-3、TUG-2、TUG-12、VC-12的通道开销和调整指针后,恢复出252路E1信号,并将此信号映射到SBI总线上,
306. 物理层误码告警检测单元,用于实时检测收集的SDH告警误码信息,所述告警误码信息包括但不限于:LOS、LOF、OOF、MS-AIS、AU-LOP、B1、B2、B3告警和误码;
400. HDLC成帧模块,用于进行HDLC链路的去帧映射,去掉HDLC链路中的帧头和插零部分,提取分片的HDLC包净荷,即恢复出HDLC数据流,具体地,每一个HDLC链路占用连续8个长字的通道包FIFO数据,通道包FIFO位宽以长字为单位,即32bits。将通道包FIFO里读出的32位数据做并串变换,根据HDLC串行数据流,产生此次的帧头指示信号,错帧指示信号,HDLC链路处理使能指示信号,将它们传递到HDLC去零模块。在去插零处理过程中遇到帧头指示信号则表明此HDLC通道的数据包已经结束,同时开始下一次的处理,遇到错误帧指示则结束当前数据包,丢弃此HDLC通道的数据包,在下一个帧头指示信号到来时重新开始去插零处理;
500. HDLC业务模块,用于接收恢复出的HDLC数据流,经过处理后输出,具体地,所述HDLC业务处理模块包括:
501. 数据处理单元,用于为数据添加包头信息和标识,并对数据进行解码和计数,所述数据处理单元包括,添加端口号、时间戳、长度域等包头信息,标识填充信令单元、链路状态信令单元、消息信令单元,并对数据进行解码和计数;
502. 数据存储单元,用于将经过处理的数据存储到存储器中;
503. 数据传送单元,用于将数据传送给主机;
进一步地,HDLC业务处理模块负责将HDLC包添加端口号,打时间戳,添加长度域等包头信息,并标识填充信令单元、链路状态信令单元、消息信令单元和计数,将数据缓存到ZBT存储器里,ZBT是零读写总线转换存储器,每片包含2M字节容量,两片ZBT切换工作,当FPGA将线路传来的数据写入ZBT1时,同时从ZBT2里读出数据,通过中断DMA方式把数据传向主机,供上层软件分析,完成数据接收采集。
[0021] 本实施例提供了信道化STM-4 HDLC测试卡的工作流程,测试前,由终端配置测试数据,包括STM-4中E1的选择,E1链路类型、HDLC帧类型和所选E1时隙占用信息。测试数据处理如下:光模块1和光模块2将STM-4中接收到的待测试设备发送来的数据送入SDH复用模块;
SDH复用模块中的STM-4光接口接收来自光模块的串行622M的SDH信号,并从中提取线路时钟、完成帧定界、恢复出原始的SDH数据,处理段开销,对指针进行解释,将净荷提取出来,逐级去掉VC-4、TUG-3、TUG-2、TU-12通道开销和调整指针,得到VC-12低阶虚容器。
[0022] HDLC成帧模块进行HDLC链路的去帧映射,将HDLC链路中的帧头和插零部分去掉,提取分片的HDLC包净荷。
[0023] HDLC业务处理模块接收HDLC处理模块恢复出的HDLC数据流,进行加时间戳、数据解码、数据标识等处理,通过主机控制模块送给上层供测试者使用。
[0024] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何
修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。