一種用於提高通訊網接口數據處理性能的方法及裝置的製作方法

2023-12-11 20:32:17 1

專利名稱：一種用於提高通訊網接口數據處理性能的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種用於提高通訊網接口數據處理 性能的方法及裝置。
背景技術：
隨著通訊網絡的不斷升級發展，通信運營商的業務迅速發展，各種新的 應用更層出不窮，新的業務不斷被引入，各種通訊業務被承接在通訊網各種
接口上，例如目前被廣泛的應用於各大運營商的通信網絡中的E1接口， El 接口被用於承載大量的業務及應用。運營商希望能夠對承載在E1接口上的 業務進行全部的採集和監測，以便根據採集的數據及監測信息進行有效管 理，提高客戶的滿足度。根據通訊網絡的不同以及其後網絡發展，還存在 Tl、 J1、E3/T3等通信網接口 ，這些通信網接口將承載主要的通信業務。E1/T1 都是國際電信聯盟ITU-T統一規定的電接口速率。El是歐洲標準的接口 ， 基群速率2.048Mbps, Tl是北美和日本標準的接口 ，基群速率1.544Mbps。 E3/T3都是三次群的電接口速率，E3的傳輸速率是34Mbps, T3是44Mbps。 目前，以廣泛應用的El接口為例，El接口數據採集和監測技術的關鍵，就 在於保證數據的線速採集並且數據的順序完全正常。現階段對E1接口數據 的採集已有較為成熟的硬體處理專用晶片，但對於數據採集後的數據處理的 性能仍存在如下的瓶頸(1 )接口數據的數據量太大，很難滿足線速處理 的要求；(2)採集的數據很難保證正確的順序。以上兩個問題是影響El 接口數據採集和處理性能的最大瓶頸。
目前，現有的針對E1接口數據處理的技術，要麼是保證了採集的數據 的處理性能但不能保證數據的正確順序，要麼是保證了數據的正確順序但不 能保證處理的線速要求。之所以這兩個問題不能夠完善的解決，就是因為現 階段的數據處理方法是通過CPU —直不停的輪詢所有的數據接收緩沖區，通過這種輪詢方式進行定位接收到的數據緩衝區，然後再根據定位結果進行
數據的處理。這種輪詢方式的缺陷就是CPU的利用率為100%,而且還不能
夠保證線速的保序(保證數據的正確順序)的採集處理。
目前，現有的通信網接口 (例如El接口 )相關的硬體處理晶片將數據 存放在接收緩衝區中。數據接收緩沖區存放在一個m*n大小的鍊表中，m 表示分配給每個時隙的緩衝區的個數，n表示時隙的個數。也就是說，第一 個時隙的第一緩沖區在整個鍊表中為1號緩沖區，第二個時隙的第一個緩衝 區在整個鍊表中為(m+l)號緩沖區，依次類推。數據在每個時隙範圍內是 順序存放，例如在第一個時隙內，數據從1號緩衝區至m號緩衝區順序存 放。但是對於整個緩沖區鍊表並不是順序存放的，即有可能是第一個數據存 放在1號緩沖區中，第二個數據存放在第(m+l)號緩沖區中。
傳統的數據採集處理技術中所使用輪詢方式，即CPU不停的輪詢整個 緩沖區表，從而定位得到有數據存放的緩衝區地址。當數據流量負荷高時， CPU來不及對所有的數據進行處理，而且當CPU處理第n個數據緩衝區時， 這時在第n-l個的緩衝區到來一個數據，同時在第n+l個緩沖區也有數據到 來，那麼很明顯CPU是先處理第n+l個緩沖區的數據，而後處理第n-l個 緩沖區的數據，這樣就產生了數據的亂序，並且也不能夠實現線速數據處理。
因而，為了解決以上兩個瓶頸問題，需要一種用於提高El接口數據處 理性能的方法及裝置。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種用於提高通信網接口數據處 理性能的方法及裝置，用於提高通信網接口對所採集的數據的處理能力並保 證數據處理時的正常順序。
為了解決上述問題，本發明提出了 一種用於提高通信網接口數據處理性 能的方法，包括如下步驟
Sl、在通信網接口通過硬體接收晶片接收到數據後，將數據存放在緩沖 區中，通過硬體中斷方式獲取所接收數據所在的時隙號；
552、 在與所述時隙號對應的緩沖區的範圍內，定位所接收數據存放的緩 衝區地址；
53、 將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並產生中斷通知CPU有數 據到來，CPU直接獲取雙向鍊表中所接收數據的緩沖區地址，根據該緩沖 區地址對所接收數據進行處理。
所述步驟S2中，定位所接收數據存放的緩沖區地址是根據時隙號在對應 的緩沖區的範圍內，將上一個數據的緩衝區地址加1即定位得到所接收數據 的緩沖區地址。
所述步驟S3中，所述地址雙向鍊表的首指針由中斷管理，尾指針由專門 的任務管理，所述專門的任務用於對該地址雙向鍊表進行讀寫，完成數據的 其他處理。
所述步驟S3中，將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中時，還包括將鍊表 的首指針進行加l操作。
所述步驟S3中，根據該緩沖區地址對所接收數據進行處理時，還包括將 鍊表的尾指針進行加1搡作。
本發明還提供一種提高通信網接口數據處理性能的裝置，該裝置包括
硬體接收晶片，用於接收通信網接口數據，將所接收的數據存儲至某個 未知的緩衝區中，並產生中斷，獲取所接收數據所在的時隙號發送至緩衝區 管理模塊；
緩沖區管理模塊，用於根據該所獲取的時隙號對應的緩沖區的範圍，對 該時隙內上一次接收數據的緩衝區地址加1,得到當前所接收數據的緩沖區 地址，發送至地址雙向鍊表管理模塊；
地址雙向鍊表管理模塊，將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並且鏈 表的首指針進行加l操作，產生中斷，通過中斷通知CPU有數據到來；
CPU處理器，用於直接獲取地址雙向鍊表中數據的緩衝區地址，根據 地址雙向鍊表內的數據緩衝區地址獲取數據並處理；地址雙向鍊表管理模塊 對地址雙向鍊表的尾指針進行加l操作。所述地址雙向鍊表管理模塊，控制所述地址雙向鍊表的首指針由中斷管 理，尾指針由專門的任務管理，所述專門的任務用於對該地址雙向鍊表進行 讀寫，完成數據的其他處理。
本發明中用於提高通信網接口數據採集性能的方法及裝置，利用中斷和
雙向鍊表結合的方式進行諸如E1接口等通信網接口數據的處理，通過快速 定位接收數據所在的緩沖區地址，以便CPU可直接從地址雙向鍊表中獲取 該緩衝區地址，對該緩沖區的數據進行處理，大大提高了採集數據的處理性 能，保證了數據的線速和保序的處理和監測，為通信網接口數據的釆集和處 理提供了有效的技術手段。本發明避免了由於傳統輪詢方式所帶來的採集處 理數據亂序的情況，並且節省了CPU的資源。本發明適合滿負荷的通信網 接口尤其E1接口數據採集處理和分析這種應用場景。因而本發明能夠幫助 運營商提高網絡和業務質量，提升用戶滿意度。


圖1是本發明的提高通信網接口數據處理性能的方法流程圖2是本發明的一種示例的接收緩沖區存儲結構示意圖3是本發明中地址雙向鍊表的一個示例示意圖4是本發明提高El接口數據採集性能的方法的應用實例流程圖5是本發明的提高El接口數據採集性能的裝置示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖對本發明 作進一步地詳細i兌明。
本發明的用於提高通信網接口數據處理性能的方法及裝置，利用中斷和 雙向鍊表結合的方式進行通信網接口數據的處理，通過快速定位接收數據所 在的緩沖區地址，使得CPU可直接從地址雙向鍊表中獲取該緩衝區地址， 對該緩沖區的數據進行處理，提高了數據的採集處理性能，保證了數據的線速和保序的處理和監測，為通信網接口數據的採集和處理提供了有效的手 段，從而能夠幫助運營商提高網絡和業務質量，提升用戶滿意度。
如圖l所示，本發明提供的用於提高通信網接口數據採集性能的方法，
包括如下步驟
51、 在通信網接口通過硬體接收晶片接收到數據後，將數據存放在緩衝 區中，通過硬體中斷方式獲取所接收數據所在的時隙號；
52、 在與所述時隙號對應的緩衝區的範圍內，定位所接收數據存放的緩 沖區地址；
由於在一個時隙內部數據是順序存放的，在此步驟S2中，可根據時隙 號在該時隙內部直接定位數據所在的緩沖區序號(即緩沖區地址)，在同一 個時隙內，每次接收的數據緩沖區地址就是上一個數據的緩衝區地址加1。
53、 將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並產生中斷通知CPU有數 據到來，CPU直接獲取雙向鍊表中所接收數據的緩沖區地址，根據該緩衝 區地址對所接收數據進行處理。
其中，所述地址雙向鍊表的首指針由中斷管理，尾指針由專門的任務管 理，所述專門的任務用於對該地址雙向鍊表進行讀寫，完成數據的其他處理。 如果首指針和尾指針相等，則表明沒有接收到數據；如果首指針和尾指針不 相等，則表明有數據需要處理，並且CPU可以從地址雙向鍊表中直接獲取 到所接收數據對應的緩沖區地址。所述緩沖區地址寫入地址雙向鍊表時，鏈 表的首指針進行加1-搡作，並產生中斷通知CPU有數據到來。CPU直接獲 取雙向鍊表中數據的緩沖區地址，根據該緩衝區地址進行數據處理，則進行 鍊表的尾指針加1操作。採用首指針中斷這種方法既保證了 CPU對數據的 先入先處理，又充分利用了 CPU的資源。
其中，所述通信網接口，可以是現在通信網中廣泛應用的El、 Tl、 Jl 接口，也可以是E3、 T3接口。本發明更適於帶寬大、業務吞吐量大的通信 網接口 。
如圖2所示，顯示了一種示例的接收緩沖區存儲結構示意圖。圖2中， 所述接收數據緩衝區包含256個時隙，每一時隙中又包含48個緩衝區，即 為一個mt大小的鍊表中，m=48， n=256。按照本發明所述的方法，在接收 到數據後，通過硬體產生中斷得到數據所在的時隙號，例如時隙號為2，則表示在第2個時隙內接收到了數據；在所在的第2個時隙內，即從第49至96個緩沖區中進行定位得到數據的緩衝區地址，由於在一個時隙內數據是順序存放的，若上一次該時隙接收到的數據緩衝區地址為48,則在上一次該時隙接收到的數據的緩沖區地址+1,即可得到本次該時隙接收到的數據的緩衝區地址，即48+1=49，該緩衝區地址為49;將該數據的緩衝區地址49存放在地址雙向鍊表中。
如圖3所示，顯示了本發明中地址雙向鍊表的一個示例，在圖3中，
雙向鍊表內存放的是接收到的數據的緩沖區地址，當雙向鍊表的首指針(Headptr)和尾指針(Tailptr)相等時，表示該鍊表中沒有數據需要處理。當首指針和尾指針不相等時，表示該鍊表中有數據需要處理，需要處理的數據的個數即為兩指針之間的差值，這就是雙向鍊表的工作機制。
當有數據接收到時，將該數據的緩衝區地址寫入當前首指針的位置，然後首指針進行加1操作。當該數據被處理完後尾指針進行加1操作，從而首尾指針相等，等待下一數據到來進行如上反覆操作。
下面以El通信網接口為例，說明本發明的用於提高通信網接口數據處理性能的方法的一個應用實例如圖4所示，包括如下步驟
步驟401:接收到數據以後，El接口數據通過硬體接收晶片存放在某個未知的緩沖區中；
步驟402:產生硬體中斷，通過硬體中斷獲取所接收數據所在的時隙號；
步驟403: 根據步驟402中獲取到的時隙號，計算出該時隙號對應的緩衝區的範圍，即當前數據所在的緩衝區的位置是在該時隙號對應的緩沖區範圍內；
步驟404:根據該時隙內上一次接收數據的緩沖區地址加1，得到當前數據的緩沖區地址，由於在所述時隙對應的該緩沖區範圍內數據是順序存放的，所以根據在該時隙範圍內上一次接收到的數據緩沖區地址進行加1操作，則獲取到當前數據所在的緩沖區地址。
步驟405:將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並且鍊表的首指針進行加1操作；
9步驟406:產生中斷，通過中斷通知CPU有數據到來；
步驟407: CPU直接獲取地址雙向鍊表中數據的緩衝區地址，根據地址雙向鍊表內的數據緩衝區地址獲取數據並進行數據處理；
步驟408:將地址雙向鍊表的尾指針進行加1操作。
下面以El通信網接口為例，說明本發明的用於提高通信網接口數據處理性能的裝置的一個應用實例，如圖5所示，該裝置包括
硬體接收晶片，用於接收E1接口數據，將所接收的數據存儲至某個未知的緩衝區中，並產生中斷，獲取所接收數據所在的時隙號發送至緩衝區管理模塊；
緩沖區管理模塊，用於根據該時隙號對應的緩衝區的範圍，即當前數據所在的緩沖區的位置是在該時隙號對應的緩衝區範圍內，對該時隙內上一次接收數據的緩衝區地址加1，得到當前數據的緩沖區地址，發送至地址雙向鍊表管理模塊；
地址雙向鍊表管理模塊，將該緩沖區地址寫入地址雙向鍊表中，並且鍊表的首指針進行加1操作，產生中斷，通過中斷通知CPU有數據到來；
CPU，用於直接獲取地址雙向鍊表中數據的緩衝區地址，根據地址雙向鍊表內的數據緩衝區地址獲取數據並處理；地址雙向鍊表管理模塊用於對地址雙向鍊表的尾指針進行加1操作。
對於其他類型的通信網接口，例如E1、 Tl、 Jl接口，或者E3、 T3接口可參照上述圖4、圖5所示的具體實施例，按照本發明的提高通信網接口數據處理性能的方法和裝置，完成對相應通信網接口的數據處理，提高對採集數據的數據處理能力。
本發明利用中斷和雙向鍊表結合的方式進行通信網接口數據的處理，提高了對通過硬體採集晶片所採集數據的處理性能，保證了數據的線速和保序的採集和監測，從而幫助運營商提高網絡和業務質量，提升用戶滿意度。
以上所述僅為本發明的實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
權利要求
1、一種用於提高通信網接口數據處理性能的方法，其特徵在於，包括如下步驟S1、在通信網接口通過硬體接收晶片接收到數據後，將數據存放在緩衝區中，通過硬體中斷方式獲取所接收數據所在的時隙號；S2、在與所述時隙號對應的緩衝區的範圍內，定位所接收數據存放的緩衝區地址；S3、將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並產生中斷通知CPU有數據到來，CPU直接獲取雙向鍊表中所接收數據的緩衝區地址，根據該緩衝區地址對所接收數據進行處理。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S2中，定位所接 收數據存放的緩衝區地址是根據時隙號在對應的緩衝區的範圍內，將上一個 數據的緩衝區地址加1即定位得到所接收數據的緩沖區地址。
3、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S3中，所述地址 雙向鍊表的首指針由中斷管理，尾指針由專門的任務管理，所述專門的任務 用於對該地址雙向鍊表進行讀寫，完成數據的其他處理。
4、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述步驟S3中，將該緩沖 區地址寫入地址雙向鍊表中時，還包括將鍊表的首指針進行加l操作。
5、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述步驟S3中，根據該緩 沖區地址對所接收數據進行處理時，還包括將鍊表的尾指針進行加l操作。
6、 如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，所述通信網接 口是E1接口、 Tl接口、 Jl接口、 E3接口、或T3接口。
7、 一種提高通信網接口數據處理性能的裝置，其特徵在於，該裝置包括硬體接收晶片，用於接收通信網接口數據，將所接收的數據存儲至緩沖 區中，並產生中斷，獲取所接收數據所在的時隙號發送至緩衝區管理模塊；緩衝區管理模塊，用於根據該所獲取的時隙號對應的緩沖區的範圍，對該時隙內上一次接收數據的緩沖區地址加1,得到當前所接收數據的緩衝區地址，發送至地址雙向鍊表管理模塊；地址雙向鍊表管理模塊，將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並且鏈 表的首指針進行加l操作，產生中斷，通過中斷通知CPU有數據到來；CPU處理器，用於直接獲取地址雙向鍊表中數據的緩衝區地址，根據 地址雙向鍊表內的數據緩衝區地址獲取數據並處理；地址雙向鍊表管理模塊 對地址雙向鍊表的尾指針進行加l操作。
8、 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述地址雙向鍊表管理模塊， 控制所述地址雙向鍊表的首指針由中斷管理，尾指針由專門的任務管理，所 述專門的任務用於對該地址雙向鍊表進行讀寫，完成數據的其他處理。
9、 如權利要求7或8所述的裝置，其特徵在於，所述通信網接口是El 接口、 Tl接口、 Jl接口、 E3接口、或T3接口。
全文摘要
本發明公開了一種用於提高通信網接口數據處理性能的方法及裝置，在所述方法中，通信網接口，例如E1接口通過硬體接收晶片接收到數據後，將數據存放在緩衝區中，通過硬體中斷方式獲取所接收數據所在的時隙號；在與所述時隙號對應的緩衝區的範圍內，定位所接收數據存放的緩衝區地址；將該緩衝區地址寫入地址雙向鍊表中，並產生中斷通知CPU有數據到來，CPU直接獲取雙向鍊表中所接收數據的緩衝區地址，根據該緩衝區地址對所接收數據進行處理。本發明避免了由於傳統輪詢方式所帶來的採集數據亂序的情況，並且在數據處理時節省了CPU的資源。
文檔編號H04L29/10GK101631144SQ200910167160
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者汪承研, 妍 藺 申請人:中興通訊股份有限公司