[实用新型]一种支持GPS时间戳同步功能的ATM数据采集卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及ATM网络传输技术领域，特别是涉及一种支持GPS时间戳同步功能的ATM数据采集卡。

背景技术

当前WCDMA/TD-SCDMA网络中大规模使用了ATM传输技术，用于传输语音、数据和信令等信息，ATM数据采集卡广泛应用于网络语音、数据和信令监听与测试，现有的ATM数据采集卡1′主要采用了的系统结构(如图1所示)，包括ATM光接口模块11′、ATM层处理芯片12′和PCI桥芯片13′，ATM设备2′的传输信号由ATM光接口模块11′采集进来，经ATM层处理芯片12′处理之后经PCI桥芯片13′传给上位机3′。

现有的技术由于没有充分考虑分布式数据采集系统需求，有如下不足：

1、现有的ATM采集卡没有缓存机制，丢失数据包的风险高；

现有的ATM采集卡考虑到成本因素，没有使用专门的内存模块进行数据缓存，而是可能直接使用上位机的内存。如果在上位机处理事务忙的时候，存在较大的丢弃数据包的风险。

2、系统效率低；

由于现有的ATM采集卡仅处理ATM物理层的信息，由上位机处理ATM适配层的组包与校验工作，上位机在ATM接口数据流量较高的情况下，会消耗大量的CPU处理器的资源，降低了系统的整体效率。

3、没有统一同步的时间戳；

时间戳是采集系统对收到的每一帧数据所记录的当前时间标记，对采集系统来说是非常重要的，但是现有的技术使用了本机系统时间作为基准时间戳标，而且一般需要上位机软件配合，由于一般的操作系统只能提供毫秒级的时间标记，不能满足以ATM采集系统微秒级时间戳标记要求，导致不同的采集设备之间存在毫秒级的误差。

4、没有时间戳同步机制，不能够扩展；

大部分ATM数据采集系统需要对多个接口进行采集分析，因为现有的技术没有同步机制，不能扩展到多个接口。

5、接口数量少，不能满足多接口采集的要求；

普通网卡一般只有一个接口，而且没有时间戳功能，对于多个接口采集分析时无法分析多个不同的ATM接口采集的数据包的先后顺序。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种支持GPS时间戳同步功能的ATM数据采集卡，用于解决现有技术中丢失数据包、采集审计之间存在时间误差，系统接口少和效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种支持GPS时间戳同步功能的ATM数据采集卡，包括ATM光接口模块、与上位机连接的PCI接口处理模块和与ATM光接口模块相连的ATM物理层处理模块；所述ATM物理层处理模块与PCI接口处理模块之间连有用于ATM传输信号组包与校验的ATM适配层处理模块；所述ATM适配层处理模块上连有用于对多端口的数据帧根据时间戳先后顺序进行排序的时间戳管理与系统同步处理模块；所述时间戳管理与系统同步处理模块连有用于GPS时间提取和校验的GPS时间戳处理模块。

优选地，所述ATM适配层处理模块上还连有用于将ATM适配层数据帧进行缓存的信号缓存模块。

优选地，所述信号缓存模块采用DDR2SDRAM内存芯片。

优选地，所述时间戳管理与系统同步处理模块采用纳秒级的时间管理器。

优选地，所述ATM光接口模块支持多对ATM光接口。

优选地，所述PCI接口处理模块还连有对ATM光接口的连接状态、GPS时间戳处理模块的时间戳同步状态和信号缓存模块状态进行管理的系统状态管理模块。

如上所述，本实用新型的一种支持GPS时间戳同步功能的ATM数据采集卡，具有以下有益效果：

1.采用硬件缓存机制，降低丢失数据包的风险；

本实用新型专门设计了128M的DDR SDRAM内存芯片进行数据缓存，在收到一定数量的ATM数据包后，如果在上位机来不及响应请求，可以将ATM适配层的数据帧存储到信号缓存模块的DDR2SDRAM缓冲区中，再将数据包发送到上位机，这样大大降低了采集时丢弃数据包的风险。

2.系统整体效率提高；

本实用新型采用了ATM适配层进行组包与校验，极大地减轻了上位机系统的CPU负荷，上位机在网络流量高的情况下，大大降低了系统响应请求的次数，从而提高了系统的整体效率。

3.精确的时间戳；

硬件上设计了纳秒级的时间管理器，对采集到的每一帧数据标记了纳秒级的时间戳，满足绝大部分的应用的需要。

4.增强了采集系统的可扩展性；