引言

　　為了滿足未來無線多媒體通信需求，早在1985年國際電聯(lián)就提出了第三代移動(dòng)通信的概念，許多國家和地區(qū)的著名電信設(shè)備制造商先后提出了十多種無線接口建議。

經(jīng)過充分協(xié)商和融和，最后形成了三大主流標(biāo)準(zhǔn)，即歐洲與日本提出的wcdma、美國提出的cdma2000和中國提出的td-scdma。td-scdma是由中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（cwts）提出并得到itu通過的3g無線通信標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的商用之前，需要通過測試儀在真實(shí)的無線環(huán)境下對td-scdma的網(wǎng)絡(luò)性能、數(shù)據(jù)收發(fā)等進(jìn)行全面深入的測試驗(yàn)證。針對中國正大力開發(fā)td-scdma第三代移動(dòng)通信(3g)系統(tǒng)、即將大規(guī)模組建3g網(wǎng)絡(luò)，卻沒有所必需的實(shí)驗(yàn)研發(fā)、建網(wǎng)和運(yùn)行測試設(shè)備的現(xiàn)狀，在國際上傳統(tǒng)通信測試儀表廠商只推出了基于cdma2000和wcdma兩種標(biāo)準(zhǔn)的測試儀表的情況下，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的td-scdma移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)測試儀，完善td-scdma產(chǎn)業(yè)鏈，形成系列產(chǎn)品并推向市場，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

本文介紹的信令采集卡就是我們已經(jīng)研制成功了的并且已經(jīng)在重慶重郵東電通信技術(shù)有限公司商用的td-scdma網(wǎng)絡(luò)測試儀中針對核心網(wǎng)測試最重要的數(shù)據(jù)采集卡之一。

設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)

1 信令數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)思路

本卡主要是根據(jù)協(xié)議的選擇來完成七號(hào)信令數(shù)據(jù)的采集。本卡基于pci設(shè)計(jì)，完成的主要功能有：物理層的數(shù)據(jù)采集、hdlc鏈路控制。在整個(gè)系統(tǒng)中主要完成層一和層二的控制，它要求較高的可靠性、可用性和可擴(kuò)展性。為了滿足網(wǎng)絡(luò)測試儀數(shù)據(jù)流量大、方便用戶使用的特點(diǎn)，我們選用了自帶標(biāo)準(zhǔn)pci協(xié)議規(guī)范的hdlc控制器（mindspeed bt8474）、專用的e1/t1/j1成幀器（mindspeed bt8370）芯片和windows 2000作為此卡的基本軟硬件架構(gòu)。每塊板卡可以實(shí)現(xiàn)8收4發(fā)，軟件驅(qū)動(dòng)基于pci的框架，能滿足快速的數(shù)據(jù)采集要求，性能穩(wěn)定。

2 芯片資源簡介

本卡采用的主要的芯片是mindspeed公司的自帶pci總線規(guī)范的多通道同步網(wǎng)絡(luò)控制器（musycc）bt8474和e1/t1成幀器bt8370。

● pci總線簡介

pci的含義是周邊器件互連。pci總線是一種不依附于某個(gè)具體處理器的局部總線，基于pci的系統(tǒng)不受處理器升級的影響。每個(gè)典型的pci可以支持大約10個(gè)電氣負(fù)載。它支持32位或64位的總線寬度，支持的工作頻率為33mhz或66mhz。工作在33mhz/32位時(shí)，理論上最大數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)到133mhz/s。它支持并行的總線操作，還全面支持pci總線主設(shè)備，在所有讀寫操作中可實(shí)現(xiàn)猝發(fā)傳送，支持即插即用，pci部件和驅(qū)動(dòng)程序可以在各種不同的平臺(tái)上應(yīng)用。

● bt8474簡介

bt8474 是一個(gè)多信道同步通信控制器（musycc），它能支持128個(gè)數(shù)據(jù)信道，每個(gè)信道根據(jù)配置可以支持“hdlc、ss7、透明傳輸”三種協(xié)議。在數(shù)據(jù)處理中主要完成層2（數(shù)據(jù)鏈路層）的處理。

bt8474是一個(gè)pci多功能設(shè)備，它主要包括以下部分：

（1） 一個(gè)主接口（host interface）：主接口又由四個(gè)部分組成：設(shè)備配置寄存器、pci功能0的配置空間、pci功能1的配置空間、pci接口。主接口主要提供bt8474與pc之間的接口，完成設(shè)備寄存器配置和pci功能區(qū)配置區(qū)間的讀寫。

（2） 4個(gè)串口（serial interface）：串口也由四個(gè)部分組成,包括中斷控制器、dmac、位級處理器blp、接收和發(fā)送端口。串口主要完成主接口和bt8370的數(shù)據(jù)傳遞，同時(shí)根據(jù)需要產(chǎn)生中斷，并通過inta報(bào)知pc。

（3） 1個(gè)擴(kuò)展總線口（ebus）：ebus接口通過內(nèi)置的mpu（微處理器單元）主要完成外圍設(shè)備的擴(kuò)展。

（4） 1個(gè)邊界掃描口(jtag)。

　　● bt8370簡介

bt8370是一個(gè)t1/e1收發(fā)成幀器，支持的收發(fā)接口的line rate為 1.544mb/s（t1）或者2.048mb/s（e1）。物理線性接口電路恢復(fù)來自電纜的“+3db到-43db”的模擬時(shí)鐘和數(shù)據(jù)。

bt8370主要由以下幾部分組成：
（1）微處理器接口（mpu）：主要完成和其他設(shè)備之間的通信控制。
（2）接收/發(fā)送線性接口單元（rliu/tliu）。
（3）數(shù)字發(fā)送器（xmtr）。
（4）數(shù)據(jù)接收器（rcvr）。
（5）發(fā)送系統(tǒng)總線（tsb）。
（6）接收系統(tǒng)總線（rsb）。
（7）時(shí)鐘速率適配器（clad）。
（8）邊界掃描接口（jtag）。

　　3 信令采集卡硬件實(shí)現(xiàn)

　　采集卡從e1線上采集七號(hào)信令消息（也包括一號(hào)隨路信令），用以監(jiān)視和仿真整個(gè)通話流程。pci接口芯片（hdlc控制器）是一個(gè)多功能設(shè)備,包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器和一個(gè)pci橋設(shè)備（ebus）。網(wǎng)絡(luò)控制器用以控制時(shí)隙映射，配置dma傳輸；pci橋設(shè)備用以選通和配置成幀器，其中成幀器的選通是通過一個(gè)cpld來完成的。另外，網(wǎng)絡(luò)控制器和pci橋設(shè)備的中斷是分開的，分別通過inta和intb上報(bào)pci控制器。信令信號(hào)經(jīng)過成幀器成幀后，通過hdlc控制器以dma方式送入到pc緩沖區(qū)；用戶可以通過驅(qū)動(dòng)提供的接口函數(shù)到緩沖區(qū)取信令數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

根據(jù)td-scdma網(wǎng)絡(luò)測試儀表的總體設(shè)計(jì)方案要