標題: 基于ARM平臺的CDMA網絡CQT終端設計與實現 [打印本頁]
作者: qq8426030 時間: 2014-7-23 16:55
標題: 基于ARM平臺的CDMA網絡CQT終端設計與實現
CDMA網絡CQT終端基于S3c6410設計而成，接收來自系統管理平臺發送的指令，不僅能自動完成MOS語音評估、上下行數據速率等傳統業務測試，同時增加了層三信令的采集及分析處理，測試結果將通過FTP上傳至系統管理平臺，該終端的使用極大地減少了網優人員數據分析的工作量，提高了網絡優化工作的效率。
0 引言
當前3G 數據業務迅猛發展，電信運營商維護任務非常繁重。傳統人工測試的方式繁瑣復雜，同時測試過程所獲的信令數據量極其龐大，測試人員無法在現場進行數據的分析與處理。因此利用嵌入式技術自動化地實地測試并在線處理數據，成為了網絡優化的一種新技術。
CDMA 網絡CQT終端基于S3c6410設計而成，接收短信測試指令，終端根據所接收到的指令進行相應的測試及數據的處理，結果通過FTP上傳至系統管理平臺，工程試點結果證明了系統的可靠及穩定。
1 硬件設計
終端的硬件結構如圖1 所示。處理器選用三星電子的S3c6410,該處理器基于ARM1176JZF?S核設計，主頻533 MHz,最高可以運行至667 MHz.終端采用兩顆4.2 V鋰電池串聯作為8.4 V備用電源，電源管理模塊由充電管理模塊和電源切換模塊組成，充電管理模塊在市電正常情況下管理鋰電池的充電過程，麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。電源切換模塊基于有源二極管設計而成，在掉電時刻完成備用電源與外部電源的通路切換。終端片上具有256 MB的易失性存儲空間和1 GB的非易失性儲存空間，考慮到采集層三信令的海量數據，終端外部擴展了SD 卡接口。終端選用聲卡芯片WM9714建立CDMA通信模塊與處理器的語音數據通道，支持終端語音業務的數據采集與發送。
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CDMA 模塊選用Thikwill公司的ME800,該模塊是基于高通最新的QSC6085 平臺開發的EVDO Rev.A 標準的3G無線通信模塊，適用于CDMA 1X和EVDO網絡，支持CDMA 800 Hz和SGPS,可實現全球漫游。考慮到系統的擴展性，測試終端使用一片USB擴展芯片連接通信模塊與控制器。
2 軟件設計
2.1 系統結構
終端軟件結構如圖2所示，實線為實際的數據流方向，系統主要模塊功能如下所述：
業務處理模塊：業務處理模塊是終端的核心控制單元，負責完成終端與管理平臺之間的通信。業務處理模塊對短信內容分別進行起始結束標志、CRC及指令類型合法性校驗，最后根據指令的類型啟動相應的業務處理動作。麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。業務處理模塊主要處理兩類業務，一類業務與系統運行過程相關，包括參數的設置、查詢，數據文件的管理等。另一類業務與測試相關，包括測試的任務和測試的計劃，收到此類命令后，系統根據解析的計劃參數如周期、時間、次數等結合測試的任務種類建立相應的測試任務文件。終端主要完成三類業務的測試，包括語音業務的MOS評估，移動臺與基站之間1X及EVDO模式下的上行和下載速率以及層三信令采集。
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AT通信模塊：ME800硬件接口為USB接口，在系統中虛擬為串行通信接口，AT通信模塊通過此虛擬串口與ME800互聯，麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。所使用的命令內容遵循相應的AT指令規約。AT通信處理模塊以輪詢方式訪問串口，從短信箱中提取未讀短信，對短信進行合法性、完整性判斷。
同時，AT通信模塊接收業務處理模塊發送的消息，操作ME800進行語音模式或者不同數據模式的切換，以此完成相關的業務例測。AT通信模塊周期性地獲取通信網絡的參數，如激活集PN 值，激活集EC/IO,候選集PN值，候選集EC/IO 等，并將這些參數與系統設置的門限值進行比較，做出告警判斷。
任務處理模塊：任務處理模塊為每個待處理任務建立相應的數據結構，稱為任務控制塊。任務控制塊含有任務的關鍵屬性，如任務類型、測試次數、立即執行或等待執行等。任務處理模塊讀取測試任務文件，麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。為新的測試任務文件建立相應的任務控制塊，同時將任務信息寫入任務控制塊中。任務處理模塊重復檢查各任務控制塊，分析判定任務的執行條件是否滿足，一旦滿足，任務處理模塊啟動測試任務，同時刪除相應的數據結構。
線程監控模塊：考慮到終端工作環境多變，為保證系統運行的穩定和健壯，在設計時加入了線程監控模塊，系統中各核心功能線程在運行過程定時翻轉工作狀態標志，線程監控模塊輪詢各個工作狀態標志。一旦系統工作異常，線程監控模塊將觸發系統進行硬件重啟。
2.2 共享資源設計
硬件方面，系統中各主要模塊均與CDMA硬件模塊進行AT指令的交互，因此極易產生同一硬件操作引發的沖突，設計時采用互斥鎖保護硬件。任何模塊在操作硬件之前須對硬件進行上鎖，在使用完之后進行解鎖，從而釋放資源。
軟件方面，軟件資源的共享主要是對一些文件的共享，例如測試任務文件，業務處理模塊與任務管理模塊作為測試任務文件的生產者和消費者，麥|斯|艾|姆|P|CB|樣板|貼片|麥|斯|艾|姆|科|技|全國|首家P|CB樣板打板。也會造成生產者與消費者的沖突，這種沖突的解決主要是通過設置互斥量來實現的。此外不同線程對同一個全局變量同時進行寫操作的這種情況也是采用互斥量來解決沖突。
3 結論
本文從運營商運維實際需求出發，設計實現了一種適用于CDMA網絡的CQT終端，將終端置于待測試的網路覆蓋點，通過短信完成終端與系統管理平臺的命令傳遞，最終可以完成撥號測試、MOS語音評估、1X及EVDO模式上行下載速率及層三信令采集的自動測試及數據處理，其中在線處理技術填補了目前的市場空白，大容量測試數據通過FTP 上傳至系統管理平臺。實際工程應用結果也表明，本系統極大地提高了運營商的網絡維護效率，豐富了CDMA網絡的監測手段。
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