專利名稱：七號信令分析儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電測量分析設備，尤其是一種用于實時采集，分析交換機局間七號信令數據的七號信令分析儀。其也適用于任何多路大數據量實時數據采集、分析系統。
在現代通訊網中，各程控交換設備和傳輸設備為了進行信息交換，建立信息的互連，要發送和接收各種信令，各種信令系統也就應運而生。其中，七號信令系統是最適于在數字通信網中采用的公共信道信號技術。目前，大部分程控交換機都采用七號信令進行局間信息交換。信令數據鏈路是由兩個數據信道組成的信令傳輸雙向通道，這兩個信道傳輸方向相反，在數字環境下通常采用64KB/S的數字信道。通常在局間存在多條信令數據鏈路。然而，信令在數據鏈路中的傳輸由于傳輸設備的不完善和數據鏈路中的干擾，經常發生錯誤。為避免誤碼的發生，提高傳輸質量，需要對信令數據進行監控分析，以保證建立正常的連接。
本發明的任務是提供一種七號信令分析儀，它能夠高速、便捷地進行信令數據采集，并上傳、進行分析處理，并且能夠在容量上易于擴展，結構上也較簡單，在系統組成及配置上能夠根據用戶的要求提供多種可選方式。
為解決上述任務，本發明的解決方案是該七號信令分析儀采用ISA插卡模塊和便攜主機組成的開放式結構，其中ISA插卡模塊包括信息交換通道連接在PC主機和數據采集器之間，它包括一個雙口隨機存儲器DPRAM，用于PC主機和數據采集器交換控制信息；一個先進先出存儲器FIFO，用于PC主機和數字處理器之間大規模的數據傳送；數據采集器連接在信息交換通道和E1基本接口電路之間，接收PC主機的測試命令、測試參數；接收E1基本接口電路傳來的信令數據，傳送到信息交換通道；E1基本接口電路與被測出入中繼線相連，接收信令數據；邏輯控制器；系統工作時，PC主機通過信息交換通道雙口隨機存儲器DPRAM，將位于主機的測試中繼線上的信令數據的工作程序寫入數據采集器中，然后數據采集器輪詢多路E1接口電路，中繼線上的信令數據由E1接口電路進入數據采集器中，存入數據緩沖區中，完成一遍輪詢后，數據采集器將緩沖區數據壓入先進先出存儲器FIFO，進入PC主機，更改雙口隨機存儲器DPRAM中控制標志通知PC主機先進先出存儲器FIFO中數據幀已備好，以及數據長度，然后進入下一輪詢。
由于本發明采用了PC主機、信息交換通道、數據采集器、E1基本接口電路順序連接的結構，使系統能夠實現高速、便捷地進行信令數據采集，并上傳、進行分析處理的功能；由于本發明把PC主機以外的集成電路部分都放在一個ISA插卡模塊中，組成ISA插卡模塊和便攜主機組成的開放式結構，使得系統在容量上易于擴展，結構上也較簡單，在系統組成及配置上能夠根據用戶的要求提供多種可選方式。
下面結合附圖和實施例對本發明方案進行進一步詳細的說明。
圖1是本發明的設計框圖。
圖2是本發明的EPLD邏輯結構的8個模塊圖。
由圖1本發明的設計框圖所示，本發明包括PC主機和ISA插卡模塊。其中PC主機用來接收配置信息，通過信息交換通道控制ISA插卡；接收存儲數據，分析數據。整個測試系統需一臺PC主機控制。PC主機作系統的主控CPU，運行在Windows’95操作系統上。一臺PC機可滿配置4塊測試模塊，同時監視8對16條PCM鏈路，PC主機可根據系統需要選擇。
ISA插卡模塊包括信息交換通道、數據采集器、E1基本接口電路、邏輯控制器、時鐘電源。
1.信息交換通道為PC主機和數據采集器提供控制信息和數據信息交換方式。
先進先出存儲器FIFO，雙口隨機存儲器DPRAM，ISA總線構成信息交換通道。信息交換通道中，雙口隨機存儲器DPRAM用于PC主機和數據采集器交換控制信息，先進先出存儲器FIFO用于PC主機和數字處理器之間大規模的數據傳送。這樣做到控制信息和數據信息分離。先進先出存儲器FIFO的突出優點是讀、寫數據操作簡單、快速，不需改變存儲單元地址。在我們的儀器中采用這種方式，大量的數據采集、傳送試驗證明這種方式既高效又可靠。在先進先出存儲器FIFO的選用上采用IDT公司的容量為4K的IDT7204，每個模塊只需配置一片IDT7204。雙口隨機存儲器RAM用作PC主機和數據采集器之間的通信器件。除信令數據通過先進先出存儲器FIFO傳送外，其它測試命令、測試參數、測試結果的傳送以及軟件協議等都通過雙口隨機存儲器RAM實現。采用IDT公司容量為2K的IDT7132。每個模塊配置一片IDT7132。
2.數據采集器操作基本接口電路，獲得采集數據。并通過信息交換通道向PC主機傳送數據。
數據采集器采用16位總線的基于數字信號處理器DSP的TMS320C5X系列高速微處理器。該處理器主頻40M，基本配置有64K程序存儲區，96K數據存儲區。可提供多達64K的豐富的I/O口及多個內、外部可屏蔽中斷以及高速串行口。該微處理器同時提供直接存儲器訪問DMA方式。并有專門的數據緩沖區建立指令，能在RAM中建立寬度為32K的數據緩沖區。數字信號處理器具有獨立的程序和數據空間，配置靈活，運行程序能夠在片內RAM中執行，以取得最大的運行速度。數據采集器的主要功能是與PC主機進行通信，接收測試命令、測試參數；控制E1基本接口電路，完成信令數據的收發、過濾、緩存及向PC主機傳送接收到的信令數據等功能。每個模塊配置一片TMS320C5X。RAM推薦使用CY7C199，ROM推薦使用AM27C1024，也可使用其他EPROM代替。
3.E1基本接口電路、隔離耦合器構成基本接口電路。
每個測試模塊上配置4路E1基本接口電路，分別對應4條鏈路的監視。E1基本接口單元是數字交換系統與數字交換系統之間或數字交換系統與數字傳輸系統之間的接口單元，其作用是根據PCM時分復用原理，將32路64KB/S的話音信號和信令復接成2048KB/S信號發送，同時接收對端發送的2048KB/S話音和信令信號。E1基本接口單元具備如下基本功能；碼型變換在局外傳輸的信號是HDB3三階高密度極生碼或AMI偽三元碼，局內進行交換接續處理時采用NRZ非歸零碼。數字中繼單元將入局HDB3碼轉變為NRZ碼，將局內NRZ碼轉換為HDB3碼發送。
時鐘提取與再定時從輸入的數據流中提取作為輸入數據流的基準時鐘，并作為本端系統時鐘的外部參考時鐘源。
幀/復幀同步在接收端，從輸入PCM碼流中提取輸入信號的幀定位信號，再產生收端各路的時隙脈沖，使其與發端的幀時隙脈沖自TS0起各路對齊，以便發端發送的信號能正確地被接收端接收，即實現幀同步。若在隨路信令方式下，還要實現復幀同步。
控制、檢測、告警控制包括對接口電路的初始化；執行復位、環路測試等命令。檢測內容有誤碼率、滑碼次數、幀失步、復幀失步、中繼信號丟失等。告警即把檢測到的故障信息通過一定方式傳送出去，作出故障指示、傳送有關告警信息。
在系統實現上，E1基本接口電路采用BT公司的數字中繼大規模集成芯片BT8370。BT8370具有并口，可直接被數字信號處理器DSP訪問、控制。BT8370具有數量較多的狀態寄存器，可以顯示各種異常事件的發生，在數字信號處理器DSP查詢以后即可進行相應的處理。BT8370提供各種自環測試功能，方便調試及測試。同時，它具有強大的高級數據鏈路控制HDLC功能和性能良好的內部鎖相環，可以省去鎖相環電路，降低成本。數字信號處理器DSP可以直接訪問BT8370，完成信令數據的接收發。
4.邏輯控制器產生數據采集器所需要的邏輯。
EPLD可編程邏輯器件構成邏輯控制器。采用EPLD可編程邏輯器件產生所需的各種控制邏輯及時序電路，包括數字信號處理器DSP、BT8370等芯片的片選及各種時序的生成。EPLD可編程邏輯器件采用ALTERA公司的EPM7128S。每個模塊配置一片EPM7128S。
EPLD設計包括8個模塊，分別產生各芯片所需要的所有信號，如圖2所示。8個模塊的具體信號及譯碼如下模塊1PC機I/O口選通信號的產生PC機的10根地址信號SA0、SA1------SA9及地址允許信號SAEN經譯碼后產生I/O口的選通信號SIO0、SIO1、SIO2。
模塊2E1接口選通信號的產生TMS320C50的7根地址信號CA9、CA10------CA15及數據選通信號CDS經譯碼后產生E1接口芯片的片選信號E1CS1、E1CS2、E1CS3、E1CS4。
模塊3PC機端雙口RAM片選信號的產生PC機的10根地址信號SA11、SA12------SA19、內存讀信號SRD、內存寫信號SWR及地址允許信號SAEN經譯碼后產生PC機端雙口RAM的片選信號SDPCS。
模塊4PC機讀寫方向信號的產生PC機的內存讀信號SRD、內存寫信號SWR、I/O口讀信號SIOR及I/O口寫信號SIOW經譯碼后產生PC機讀寫方向信號MR/W。
模塊5PC機訪問外設準備號好信號的產生PC機端的雙口RAM選通信號SDPCS及忙信號SDPBS經譯碼后產生PC機訪問外設的準備號好信號SRDY。
模塊6TMS320C50端雙口RAM片選信號的產生TMS320C50的5根地址信號CA11、CA12------CA15及數據選通信號CDS產生TMS320C50端雙口RAM的片選信號CDPCS。
模塊7E1接口鎖存信號的產生TMS320C50的讀信號CRD及寫信號CWR經譯碼后產生E1接口的鎖存信號ASDS。
模塊8245芯片GATE信號的產生PC機端I/O口選通信號及雙口RAM選通信號經譯碼后產生245芯片的GATE信號。
5.時鐘電源提供電源，數據采集控制器和基本接口電路所需要的時鐘。數據采集器工作方式系統上電后，TMS320C5X啟動ROM上引導程序，通過信息交換通道雙口隨機存儲器DPRAM同PC主機配合，將位于主機的工作程序(TMS320C5X操作E1接口電路，獲得被測出入中繼線上信令數據的程序)寫入TMS320C5X片內RAM中，然后退出引導程序，轉入在TMS320C5X片內運行工作程序，輪詢多路E1接口電路，獲得信令數據，將數據封裝成帶有獲得E1接口電路標號，獲得時間(毫秒級)的數據幀存入數據緩沖區中。完成一遍輪詢后，將緩沖區數據壓入先進先出存儲器FIFO，更改雙口隨機存儲器DPRAM中控制標志通知PC主機先進先出存儲器FIFO中數據幀已備好，以及先進先出存儲器FIFO中數據長度。然后進入下一輪詢。PC主機工作方式進入系統后，通過邏輯控制器復位數據采集器，等待數據控制器進入程序下載狀態。通過雙口隨機存儲器DPRAM將位于本地的數據采集器工作程序下載。查詢雙口隨機存儲器DPRAM中先進先出存儲器FIFO信息，讀出先進先出存儲器FIFO中信令數據。存入文件或做進一步處理。
采用本方案，能準確與被測系統在時鐘上同步，對采集到信令數據提供有效、快速的緩存，保證信令數據可靠的接收、傳遞。
權利要求
1.一種七號信令分析儀，其采用ISA插卡模塊和PC主機組成的開放式結構，其中ISA插卡模塊包括信息交換通道連接在PC主機和數據采集器之間，它包括一個雙口隨機存儲器DPRAM，用于PC主機和數據采集器交換控制信息；一個先進先出存儲器FIFO，用于PC主機和數字處理器之間大規模的數據傳送；數據采集器連接在信息交換通道和E1基本接口電路之間，接收PC主機的測試命令、測試參數；接收E1基本接口電路傳來的信令數據，傳送到信息交換通道；E1基本接口電路與被測出入中繼線相連，接收信令數據；邏輯控制器，系統工作時，PC主機通過信息交換通道雙口隨機存儲器DPRAM，將位于主機的測試中繼線上的信令數據的工作程序寫入數據采集器中，然后數據采集器輪詢多路E1接口電路，中繼線上的信令數據由E1接口電路進入數據采集器中，存入數據緩沖區中，完成一遍輪詢后，數據采集器將緩沖區數據壓入先進先出存儲器FIFO，進入PC主機，更改雙口隨機存儲器DPRAM中控制標志通知PC主機先進先出存儲器FIFO中數據幀已備好，以及數據長度，然后進入下一輪詢。
2.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該七號信令分析儀的PC主機上配置有4塊該ISA插卡模塊。
3.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該先進先出存儲器FIFO是由一片容量為4K的IDT7204組成的。
4.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該雙口隨機存儲器DPRAM是由一片容量為2K的IDT7132組成的。
5.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該數據采集器是由一臺16位總線的基于數字信號處理器DSP的TMS320C5X系列高速微處理器組成的。
6.根據權利要求5所述的七號信令分析儀，其特征在于該數據采集器片內含有采用CY7C199的隨機存儲器RAM，和采用AM27C1024的只讀存儲器ROM。
7.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該ISA插卡模塊配置有4個E1基本接口電路。
8.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該E1基本接口電路采用BT公司的數字中繼大規模集成芯片BT8370。
9.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于該邏輯控制器是由EPLD可編程邏輯器件構成的。
10.根據權利要求9所述的七號信令分析儀，其特征在于該EPLD可編程邏輯器件是由ALTERA公司的EPM7128S構成的。
11.根據權利要求1所述的七號信令分析儀，其特征在于它還包括一個用來提供電源、提供數據采集控制器和基本接口電路所需要的時鐘的時鐘電路。
全文摘要
本發明公開了一種七號信令分析儀,其采用ISA插卡模塊和PC主機組成的開放式結構,使得系統在容量上易于擴展。其中ISA插卡模塊包括一個信息交換通道,連接在PC主機和數據采集器之間;一個數據采集器,連接在信息交換通道和E1基本接口電路之間,接收PC主機的測試命令,將E1基本接口電路傳來的信令傳至信息交換通道;一個E1基本接口電路,與被測出入中繼線相連,接收信令數據;一個邏輯控制器。
文檔編號H04L12/26GK1353522SQ0012744
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月13日 優先權日2000年11月13日
發明者陳彩娥, 陳仕波, 張廷琦, 馮毅, 曾玉松 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司