一种信令采集装置及方法 【技术领域】
本发明涉及通讯领域，特别涉及一种能够自动识别信令时隙的信令采集装置及方法。
背景技术
E1/T1是广泛应用在通信领域的一种接口，E1是欧洲标准，速率是2.048Mbps；T1北美标准，速率是1.544Mbps。这里仅以E1为例进行说明，从物理接口上看，E1接口采用时分复用的方式来传输数据，具体来说，一帧分为32个时隙，每个时隙为8bit(比特)，TS0是同步时隙，TS1-TS31是信令或语音时隙；从传输信道上来看，若一个时隙作为一个信道，则传输速率为64Kbps；若几个时隙联合起来作为一个信道，则传输速率为Nx64Kbps；若把一个时隙分为多个信道，则传输速率可以分为32Kbps和16Kbps等。
从传输内容上来说，在一条E1物理链路上有信令和语音之分，它们在不确定的时隙位置以不确定的速率传输。对于信令采集来说，需要把信令采集下来，而不需关注语音的内容。那么为了能够进行信令采集，需要事先知道信令时隙所在的位置、信令速率和采用的协议。而这些信息是不容易准确的获得的，灵活的应用给信令采集增加了难度。
针对信令采集的目标，目前通常采用的方案是：采用时隙收敛设备对信令时隙进行收敛，然后采用E1采集装置进行集中采集。例如，交叉收敛设备对E1的时隙进行收敛，将多条E1中的信令时隙收敛到少数几条E1中，然后集中送给E1采集设备进行采集。
总的来说，传统技术是采用时隙交叉收敛设备和E1采集设备共同来实现，很多条输入E1经时隙交叉设备收敛之后，将信令时隙收敛到少数的输出E1端口，然后送给E1采集设备进行采集，这里需要人工配置交换配置表对信令时隙进行交换配置，增加了工程难度，也难以保证准确度，并且，由于需要两个设备来合作实现信令的采集，不易降低成本；多个设备间存在配合的问题，引入更多的故障点；即使在时隙收敛设备中实现时隙扫描，也要把扫描结果送给另一方，存在两者交互的问题，增加实现难度和故障点。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种信令采集装置及方法，具有交叉收敛功能，能够自动识别信令时隙，根据识别结果进行自动配置信令时隙和信令时隙的数据采集，满足信令采集的自动化和智能化的需求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种信令采集装置，包括E1/T1接口模块、时隙交换模块和数据采集模块，其中，
所述E1/T1接口模块用于实现E1/T1信号链路码型变换得到第一串行信号，将所述第一串行信号传送给所述时隙交换模块；
所述时隙交换模块用于将所述第一串行信号复制到所述数据采集模块，以及对收到的所述数据采集模块识别出的第一串行信号中的信令时隙进行交换配置，得到第二串行信号，并将所述第二串行信号发送给所述数据采集模块；
所述数据采集模块用于识别出由所述时隙交换模块复制来的所述第一串行信号中的信令时隙并返回给所述时隙交换模块，以及对所述时隙交换模块交换配置后的所述第二串行信号进行数据采集。
进一步地，上述信令采集装置还可具有以下特点：所述E1/T1接口模块包括E1/T1接口芯片，所述E1/T1接口芯片用于将输入的三阶高密度双极性码或者双极性交替反转码转换成非归零码。
进一步地，上述信令采集装置还可具有以下特点：所述时隙交换模块对收到的所述数据采集模块识别出的第一串行信号中的信令时隙按一定的规则进行交换配置具体实现为：所述时隙交换模块基于信令时隙的有效比特位或信令速率对收到的所述数据采集模块识别出的第一串行信号中的信令时隙进行交换配置。
进一步地，上述信令采集装置还可具有以下特点：所述数据采集模块包括时分复用接口、串行接口、多通道控制器和数据处理单元，其中，
所述分复用接口，用于将接收所述时隙交换模块发送来的所述第一串行信号或所述第二串行信号发送给所述串行接口；
所述串行接口，用于将接收到的所述第一串行信号或所述第二串行信号转变为并行信号后输送给所述多通道控制器；
所述多通道控制器，用于对所述第一串行信号中的信令时隙进行识别，获取所述信令时隙的信令时隙号和信令速率，并将所述信令时隙号和信令速率传送给所述时隙交换模块；用于提取所述第二串行信号中的信令时隙数据，并将所述第二串行信号中的信令时隙数据传送给所述数据处理单元；
所述数据处理单元用于对所述信令时隙数据进行打包并发送。
进一步地，上述信令采集装置还可具有以下特点：所述数据采集模块还用于对所述第一串行信号进行跟踪扫描，若扫描到所述第一串行信号中的信令时隙有变化，则将新扫描到的信令时隙发送给所述时隙交换模块进行交换配置。
进一步地，上述信令采集装置还可具有以下特点：
若所述数据采集模块对所述第二串行信号进行数据采集时未采集完所述第二串行信号中所有的信令隙，则将未采集的信令时隙发送给所述时隙交换模块；将接收到所述时隙交换模块发来的第三串行信号进行打包并发送，
所述时隙交换模块还用于将接收到的所述数据采集模块未采集的信令时隙交换配置成第三串行信号，然后发送给所述数据采集模块。
本发明还提供一种信令采集的方法，包括，
实现E1/T1信号链路码型变换得到第一串行信号；
识别所述第一串行信号中的信令时隙；
将所述信令时隙交换配置成第二串行信号；
采集所述第二串行信号中的信令时隙数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述将所述信令时隙交换配置成第二串行信号具体实现为，基于信令时隙的有效比特位或信令速率将所述信令时隙交换配置成第二串行信号。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：该方法还包括，
若所述采集所述第二串行信号中的信令时隙数据的步骤中未采集完所述第二串行信号中的信令时隙，则将所述未采集的所述第二串行信号中的信令时隙交换配置成第三串行信号；
将所述第三串行信号打包并发送。
综上，本发明提供的一种信令采集装置及方法，具有交叉收敛功能，能够自动识别信令时隙，根据识别结果进行自动配置信令时隙和信令时隙的数据采集，满足信令采集的自动化和智能化的需求。
【附图说明】
图1是本发明实施例的信令采集装置的示意图；
图2是本发明实施例地信令采集装置的数据采集模块的示意图；
图3是根据本发明实施例的信令采集的方法的流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
图1是本发明实施例的信令采集装置的示意图，如图1所示，本实施例的信令采集装置包括E1/T1接口模块，时隙交换模块，数据采集模块和时钟处理模块。
E1/T1接口模块包括E1/T1接口芯片和外加E1/T1接口保护电路，主要用于完成E1/T1信号链路码型转换，E1/T1接口芯片实现将输入的编码格式为HDB3(High Density Bipolar 3，三阶高密度双极性码)或AMI(AlternateMark Inversion，双极性交替反转码)转换成NRZ(No Return Zero，非归零码)的highway信号(highway信号是一种串行信号)，将NRZ非归零码的highway信号传输给时隙交换模块。
时钟处理模块用于提取某一条输入E1/T1信号中的帧同步时钟信号，送给时钟芯片进行锁相，从而产生一系列系统工作时钟，如16MHz，8MHz，8KHz等，将相应的工作时钟分别分配E1/T1接口模块、时隙交换模块和数据采集模块。
时隙交换模块包括时隙交换芯片，配置其中的交换矩阵可以使任一输入的E1/T1信号的某些时隙输出到任一输出的E1/T1信号的特定时隙中。
时隙交换模块依次将每一条highway信号复制到数据采集模块进行扫描分析，得到信令类型、有效比特的起始位和终止位及信令速率等信息，识别出本条输入E1/T1信号中的信令时隙号和信令速率，并记录下来。针对所有highway信号都做了这样的扫描之后，就得到所有输入E1/T1信号的信令信息。然后数据采集模块将扫描结果返回给时隙交换模块，时隙交换模块根据这些信令信息进行交换矩阵的配置，按一定的规则将信令时隙集中收敛到某几条highway信号中，例如可以把相同速率的时隙放在一起、或者根据有效比特位对信令时隙进行收敛，再将这几条highway信号复制输出到数据采集模块进行数据采集。
数据采集模块可以由微处理器模块组成，主要进行数据内容识别和数据内容提取，并把采集到的数据通过以太网接口输出。以典型的PowerPC系列处理器为例，采用芯片内部的TDM(Time-division multiplexed，时分复用)，SI(Serial Interface，串行接口)和QMC(QUICC Multichannel Controller，多通道控制器)来实现数据采集功能。
如图2所示，数据采集模块由TDM接口、SI串行接口、QMC和数据处理单元组成。当通过时隙交换模块逐条把输入highway信号交换输出到数据采集模块的TDM接口上时，通过编程SIRAM将串行数据流中某些比特路由到对应的SCCx(Serial Communications Controllers，串行通讯控制器)或SMC(Serial Management Controllers，串行管理控制器)，配置TSA(Time-Slot Assigner)时隙分配表中的有效比特位实现数据的识别。SCCx或SMC将原本串行的数据转变为并行数据并输送至QMC，QMC中含HDLC(High Level Data Link Control，高级数据链路控制)成帧器对数据进行成帧处理，只有满足HDLC协议的数据才能组成HDLC数据。由于输入的数据可能是64Kbps、32Kbps、16Kbps等类型，在进行时隙扫描的时候，通过改变SIRAM和TSA表的配置，来遍历所有的信令类型，只有数据和配置完全适配的时候，才能正确组成HDLC帧，根据这一特性来进行时隙扫描。所有的输入highway信号经过时隙扫描以后，就可以获得信令类型、有效比特的起始位、终止位及信令速率等信息。反过来，根据时隙扫描的结果配置时隙交换矩阵和SIRAM和TSA，就可以进行数据采集了，采集到的数据放到指定的缓冲区里，然后进行数据处理，包括打时间戳、数据过滤和对数据组成IP包等处理，然后通过以太网接口输出。
如果数据采集模块的采集通道除用于采集输入的第二highway信号外还有剩余的采集通道，则在进行数据采集的同时利用这些剩余的采集通道对输入的第一highway信号进行时隙扫描，扫描输入的第一highway信号数据是否有变化，有变化的话，则立即更新时隙交换矩阵和SIRAM和TSA，进行数据的更新，做到实时的跟踪和处理。
如果输入的信令时隙超过数据采集模块的负荷，则可以把多余的时隙交换收敛到某一条或几条highway信号上输出，然后由数据采集模块约定时隙把这些时隙的信息采用HDLC数据包的方式送出，告知下一级的采集设备以方便其采集，同时并把这些多余的输出E1/T1告知用户。
如果输入E1/T1的信令时隙不定期的变化，比如ABIS(基站收发信台和基站控制器之间的接口)信令，则可以预留出几个通道专门做上述“扫描配置”的工作，也就是说，在采集的同时，复制一份数据给预留的通道，进行数据分析和处理。如果所扫描的信令速率或时隙号和之前的分析结果相比有变化，则由时隙交换模块更新信令时隙的交换配置，做到实时的跟踪和处理。也就是说，该信令采集装置既能自动的跟踪E1/T1链路上数据的变化，又能在超过本装置采集能力的情况下将超过的那部分信令时隙交换收敛输出，有很强的灵活性和实用价值。
图3是根据本发明实施例的信令采集的方法的流程图，应用于包括E1/T1接口模块，时隙交换模块和数据采集模块的信令采集装置中。如图3所示，本实施例的信令采集方法包括下面步骤：
步骤1，E1/T1接口模块实现E1/T1信号链路码型变换，同时时钟处理模块提取帧同步时钟信号；
E1/T1接口模块可以将HDB3或AMI转换成NRZ非归零码，得到第一highway信号。
步骤2，通过时隙交换模块依次将每一条第一highway信号复制到数据采集模块进行扫描分析，能够得到信令类型、有效比特的起始位和终止位及信令速率等信息，识别并记录每条输入E1/T1信号中的信令时隙和信令速率；然后将识别出的信令时隙号和信令速率发送给时隙交换模块。
步骤3，时隙交换模块根据所述信令时隙号和信令速率将所述信令时隙有规则地交换配置到某几条第二highway信号中；
可以按照信令时隙的信令速率，将相同信令速率的信令时隙交换配置到同一条第二highway信号中，或者按照信令时隙的有效比特位进行收敛，然后将第二highway信号发送给数据采集模块。
步骤4，数据采集模块采集第二highway信号中的信令时隙数据，对信令时隙数据进行分析处理，例如打时间戳、数据过滤和对数据进行打包等处理，然后输出。
步骤5，若数据采集模块中的除用于采集输入的第一highway信号外还有剩余的采集通道，则可以利用这些剩余的采集通道对输入的第一highway信号进行跟踪扫描，如果扫描到输入的第一highway信号数据(例如，信令时隙的信令速率或时隙号)和之前扫描的结果相比有变化，则返回步骤3，否则按照原来的信令时隙的交换配置进行数据采集。
步骤6，若数据采集模块中的采集通道不足以采集第二highway信号中的所有的信令时隙数据，即第二highway信号中具有未被采集的信令时隙，此时，可以将第二highway信号中具有未被采集的信令时隙发送给时隙交换模块，由时隙交换模块将第二highway信号中具有未被采集的信令时隙交换配置成第三highway信号，然后由数据采集模块约定时隙把这些时隙的信息采用HDLC数据包的方式送出，告知下一级的采集设备以方便其采集，同时并把这些多余的输出E1/T1告知用户。
以上实施例仅是为说明根据本发明的信令采集装置及方法的示例，不应当理解为对本发明的限制，根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，可以做出各种可能的等同改变或替换，而所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。