1 前言
　　随着3G时代的来临,我国将大规模组建基于TD-SCDMA制式的第三代移动通信网络，因此研发具有我国自主知识产权的3G网络测试分析仪表,是整个TD-SCDMA网络组网运营顺利进行的基本保证, 也是整个TD-SCDMA产业化链中的必不可少的一环。由于TD-SCDMA传输网络采用高速率、多媒体业务的宽带传输技术,因此具有高速、实时、大容量的网络数据采集技术，将是整个3G网络测试分析仪实现的至关重要的一环。
　　
　　2 TD-SCDMA网络传输层面中ATM传输技术
　　依据3GPP对于整个核心网和无线接入网协议标准的制定，无线接入网从数据业务承载方式来看，Iub、Iur、Iucs、Iups协议的结构基本相同。整个协议可以分为无线网络层和传输网络层，传输网络层可以分为信令承载层、数据承载层以及物理子层，用来承载和网络相关的业务数据以及信令。在传输网络层面上业务数据采用了ATM宽带传输技术，以实现3G网络所要实现的高宽带、多媒体业务的传送目标。
　　
　　3 数据采集要求以及流程
　　对于我们整个测试仪中的数据采集部分来说，主要将是完成传输层面上ATM底层协议数据的处理。通过底层相应的物理传输的接口，接收网络上的透明物理数据流，通过物理层处理模块，来完成物理层功能的处理，从而提取ATM信元，再通过标准接口，将所提取的ATM信元发送到ATM协议处理器，由ATM协议处理器完成ATM信元数据的分拆和组装，从而可以得到与业务相关的信元数据净负荷，交给测试仪上层应用软件进行分析处理。发送的过程恰好与之相反。
　　
　　4 数据采集技术的实现方案
　　整个方案中，我们采用了具有4个光接口的数据采集方案，可以同时处理4个物理层通道的数据发送和接收。由于整个测试分析仪表要实现高速率、大容量的网络数据采集和ATM底层协议处理，因此该数据采集硬件上必须采用功能强大的专用通信网络处理器作为整个数据采集板卡的处理器核心。来完成整个板卡的微处理器的控制以及ATM层协议的处理。整个系统的实现方案如下图所示：
　　


　　数据采集的方案
　　
　　该数据采集板卡方案具有4路的STM-1光接口，每路通过光电转换模块和物理层芯片相连。光电转换模块完成线路接口上的数据传输码流的光电转换功能。我们采用专用物理层处理芯片来完成ATM物理媒介子层,以及TC层的处理功能。 在接收端，通过每路该芯片可以独立完成ATM信元的定界和提取、信元的解扰码、HEC校验、各种告警与统计等功能。顺利从STM-1的帧结构中提取出ATM信元，最终通过8/16位的UTOPIA 接口，将提取的ATM信元传送到ATM层网络处理器。发送端，通过标准的8/16位的UTOPIA接口，每个独立的物理层通道可以接收来自ATM层网络处理器的信元，通过完成信元速率的解藕、信元HEC的产生，以及各种信元的统计等功能，将ATM信元封装进STM-1传输帧中，并发送到光接口模块。
　　整个方案中，采用专用的通信网络处理器芯片，来完成整个板卡的微处理器控制，以及ATM信元的处理。我们采用的PowerPC860系列网络处理器芯片，它支持强大的网络底层协议处理功能。它有两个处理器内核，一个是通用的处理器内核G2，用于一般的微处理器控制，另一个是专用的通信处理器内核CPM，专门进行底层协议的处理。独特的双核结构，决定了它的强大的通信协议处理能力。在整个数据采集系统中，网络处理器的通信处理内核状态以及通信外围模块均配置为专用的ATM通信控制器运行状态,来完成ATM信元的收发处理。从而完成ATM层到ALL适配层的转换。
　　由于有多个物理层通道，网络处理器通过地址轮询机制来选择具体物理层收发的通道。接收时，该处理器通过UTOPIA接口接收来自物理层提取的ATM信元。通过提取ATM信元头，分析信元中的VPI/VCI,依据比较配置的具体VPI/VCI等表格，获得ALL层与业务相关的数据净负荷帧CPS-PDU，再将CPS-PDU直接存放到板卡内存的缓冲区中，并在相应的计算机接口驱动作用下，将数据传送到上层软件作进一步的分析。
　　
　　5 结束语
　　本文论述了基于TD-SCDMA无线接入网以及核心网的网络测试仪中大容量数据采集系统的设计方案。详细地论述和分析了整个采集系统的构架以及相应的数据处理流程。基于该方案的设计数据采集卡系统，在某公司的TD-SCDMA网络测试仪上运行正常，完全满足测试仪数据采集的各项性能指标要求。本系统的设计可以满足TD-SCDMA网络其他应用场合的数据采集系统。
　　
　　参考文献
　　[1]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信标准[M]. 北京:人民邮电出版社.
　　[2]谢显中.TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现[M].电子工业出版社.