dscdma网络测试仪ip数据采集卡的研制

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1、第18卷第4期重庆邮电学院学报(自然科学版)Vol.18No.42006年8月JournalofChongqingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)Aug.2006文章编号:1004-5694(2006)04-0448-03TD-SCDMA网络测试仪IP数据采集卡的研制刘伟,张治中(重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室,重庆400065)*摘要:为顺应3G网络IP化的趋势,根据TD-SCDMA网络协议中IP数据包传输相关描述,研制了TD-SCDMA网络测试仪IP数据采集卡,利

2、用网卡加WinPcap驱动的方法实现IP数据包采集,为上层协议分析提供有效消息。在Realtek8139网卡上的测试表明,该设计能可靠地完成IP数据包的采集,完全可以应用于当前TD-SCDMA网络测试。关键词:TD-SCDMA;测试仪;数据采集卡;PCI总线;WinPcap中图分类号:TN915.06文献标识码:A0引言它和分组域一起实现实时和非实时的多媒体业务,并可以实现与电路域的互操作[5]。近年来TD-SCDMA一直是通信行业关注的一个焦点,回顾TD-SCDMA的研发与产业化进展、技术试验、政府引导等,明显看出我国对TD-SCDMAIP数据采集在T

3、D-SCDMA网络测试仪中是非常重要的一部分。本文描述的是纯IP数据包的采集实现(非IPoverATM部分)。的关注达到了一个新的高度。为了进一步支持TD-SCDMA产业化进展,国家对当前TD-SCDMA产1IP数据采集卡的硬件实现业发展的各个环节给予了支持[1]。针对我国正大力开发TD-SCDMA第三代移动通信(3G)系统、即将大规模组建3G网络,却没有所必需的实验研发、建网和运行测试设备的现状,在国际上传统通信测试仪表厂商只推出了基于CDMA2000和WCDMA2种标准的测试仪表的情况下,研制出具有自主知识产权的TD-SCDMA移动通信网络测试仪,完善TD

4、-SCDMA产业链,形成系列产品并推向市场,必将产生巨大的社会效益和经济效益。该测试仪主要测试的接口包括Iub,Iur,IuCS,IuPS,Nc,Nb,C/D/E/G/Gr/MSCS-SCP,Gn/Gp,Gi等[2-4],主要实现协议分析(解码)、呼叫跟踪、业务统计及分析、网络异常分析、网络分析和优化、协议仿真等功能,采用工控机结构,多链路、多通道的硬件由多个基于PCI总线的数据采集卡(规程板)组成。IP数据采集卡是其中的一个PCI数据采集卡。TD-SCDMA网络从R99演进到R4版本,逐步改进。TD-SCDMA的下一步发展趋势是向R5版本演进,R5版本是全IP化

5、的版本,Iu,Iur和Iub接口增加了基于IP的可选传输方式,使得无线接入网实现了IP化;在核心网方面,最大的变化是在R4的基础上增加了IP多媒体子系统(即IMS系统),从3GPP和TCP/IP相关协议[2-5]可以看出,TD-SCDMA网络中的IP数据与通常的IP网络中的数据规范相同而且更简单,完全可以直接通过网卡捕获完成数据采集,我们需要做的只是取出网络中的数据供上层分析软件作信令分析。IP数据采集卡的工作流程大致为:由TD-SCDMA网络的相应接口传输过来的以太网帧到达网卡网卡内的单片程序接收帧的目的MAC地址,根据计算机上的网卡驱动程序设置的接收模式判断

6、该不该接收,认为该接收后就产生中断信号通知CPUCPU得到中断信号产生中断,操作系统根据网卡的驱动程序设置的网卡中断程序地址调用驱动程序接收数据放入堆栈应用程序对数据进行处理。我们选择了RealtekRTL8139C芯片的10M/100M自适应网卡来处理以太网帧,该网卡遵循PCI2.2总线规范,支持IEEE802.3u100Base-T和IEEE802.3x全双工流控制,它内建了符合MII规格的收发器(Tranceiver),可以使用DMA直接使用位于内存的缓冲区来保存网络上接收的数据包。为完成对数据包的捕获,需要对网卡的工作模式进行设置。*收稿日期:2005-

7、09-07修订日期:2006-06-03基金项目:国家高技术研究发展计划(863重大专项)(2005AA123780);科技部中小企业创新基金(05c26215111405);科技部中小企业创新基金(No.05C26215111405);重庆市科委科技攻关项目(CSTC,2005AC2040)和重庆市经委指导性计划项目(No.05-1GX-DZ180)。作者简介:刘伟(1978-),男,重庆人,硕士研究生,研究方向为通信网测试,E-mail:L_30@sohu.com;张治中,教授,主要研究方向为通信网测试,光交换和宽带信息网络技术等。aaaaaa第4期刘伟,

8、等:TD-