?? 引言

??????第三代移動通信的概念形成了三大主流標準，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準化組織（CWTS）提出并得到ITU通過的3G無線通信標準。TD-SCDMA是由中國無線通信標準化組織（CWTS）提出并得到ITU通過的3G無線通信標準。

???????????設計及其實現(xiàn)

??????1 信令數(shù)據(jù)采集卡設計思路

??????本卡主要是根據(jù)協(xié)議的選擇來完成七號信令數(shù)據(jù)的采集。本卡基于PCI設計，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、可用性和可擴展性。為了滿足網(wǎng)絡測試儀數(shù)據(jù)流量大、方便用戶使用的特點，我們選用了自帶標準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。每塊板卡可以實現(xiàn)8收4發(fā)，軟件驅動基于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。每個典型的PCI可以支持大約10個電氣負載。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，理論上最大數(shù)據(jù)傳輸速率能達到133MHz/s。

??????● Bt8474簡介

??????BT8474 是一個多信道同步通信控制器（MUSYCC），它能支持128個數(shù)據(jù)信道，每個信道根據(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。

??????其功能框圖如圖1、圖2所示。

圖1? Bt8474功能框圖

圖2? Bt8474的串口功能設計原理圖

??????● Bt8370簡介

??????BT8370是一個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來自電纜的“+3dB到-43dB”的模擬時鐘和數(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）時鐘速率適配器（CLAD）。
??????（8）邊界掃描接口（JTAG）。

??????其功能圖如圖3、圖4所示。

圖3? Bt8370的功能框圖

圖4? Bt8370的設計原理圖

??????3 信令采集卡硬件實現(xiàn)

??????圖5是信令采集卡的總體設計框圖。

圖5? E1采集卡的總體設計框圖

??????采集卡從E1線上采集七號信令消息（也包括一號隨路信令），用以監(jiān)視和仿真整個通話流程。PCI接口芯片（HDLC控制器）是一個多功能設備,包括一個網(wǎng)絡控制器和一個PCI橋設備（EBUS）。網(wǎng)絡控制器用以控制時隙映射，配置DMA傳輸；PCI橋設備用以選通和配置成幀器，其中成幀器的選通是通過一個CPLD來完成的。另外，網(wǎng)絡控制器和PCI橋設備的中斷是分開的，分別通過INTA和INTB上報PCI控制器。信令信號經(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)；用戶可以通過驅動提供的接口函數(shù)到緩沖區(qū)取信令數(shù)據(jù)進行分析。

??????根據(jù)TD-SCDMA網(wǎng)絡測試儀表的總體設計方案要求，七號信令卡作為PCI插槽的板卡，通過高阻適配器采集E1信號，給8370成幀處理后，通過串口送給8474，完成消息的重組后，把消息送給上層軟件進行協(xié)議分析處理。七號信令卡的硬件結構提供網(wǎng)絡接口的物理層和部分鏈路層功能，由軟件來實現(xiàn)物理層和鏈路層的數(shù)據(jù)控制和部分應用層的功能。本卡可以同時完成8路監(jiān)測、4路仿真。

?????? 按照任務目標要求，七號信令卡主要由以下硬件單元組成：HDLC邏輯層Bt8474、PHY物理層Bt8370、CPLD邏輯控制、高阻適配器、DB15、變壓器等。圖6是E1采集卡的硬件結構。

圖6? E1采集卡的硬件結構

???????本文作者的創(chuàng)新點：
??????（1）本卡在硬件設計上，通過時隙和通道復用，把只有四個串口的8474擴展實現(xiàn)了8路串口。
??????（2）利用本信令采集卡可以實時監(jiān)測通信鏈路的建立、傳輸、停止等過程，
??????（3）可以通過該卡的信令發(fā)送功能，實現(xiàn)業(yè)務仿真，減小TD-SCDMA網(wǎng)絡設計風險。
??????（4）現(xiàn)場測試證明，本信令采集卡完全可以應用于TD-SCDMA網(wǎng)絡測試。