0 引言

當前3G 數(shù)據(jù)業(yè)務迅猛發(fā)展，電信運營商維護任務非常繁重。傳統(tǒng)人工測試的方式繁瑣復雜，同時測試過程所獲的信令數(shù)據(jù)量極其龐大，測試人員無法在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，成為了網(wǎng)絡優(yōu)化的一種新技術。

CDMA 網(wǎng)絡CQT終端基于S3c6410設計而成，接收短信測試指令，終端根據(jù)所接收到的指令進行相應的測試及數(shù)據(jù)的處理，結果通過FTP上傳至系統(tǒng)管理平臺，工程試點結果證明了系統(tǒng)的可靠及穩(wěn)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(lián)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，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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)通道，支持終端語音業(yè)務的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送。

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(fā)的EVDO Rev.A 標準的3G無線通信模塊，適用于CDMA 1X和EVDO網(wǎng)絡，支持CDMA 800 Hz和SGPS,可實現(xiàn)全球漫游。考慮到系統(tǒng)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(tǒng)結構

終端軟件結構如圖2所示，實線為實際的數(shù)據(jù)流方向，系統(tǒng)主要模塊功能如下所述：

業(yè)務處理模塊：業(yè)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(yè)務處理模塊對短信內(nèi)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(jù)指令的類型啟動相應的業(yè)務處理動作。業(yè)務處理模塊主要處理兩類業(yè)務，一類業(yè)務與系統(tǒng)運行過程相關，包括參數(shù)的設置、查詢，數(shù)據(jù)文件的管理等。另一類業(yè)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(tǒng)根據(jù)解析的計劃參數(shù)如周期、時間、次數(shù)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(yè)務的測試，包括語音業(yè)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。

AT通信模塊：ME800硬件接口為USB接口，在系統(tǒng)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(lián)，所使用的命令內(nèi)容遵循相應的AT指令規(guī)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(yè)務處理模塊發(fā)送的消息，操作ME800進行語音模式或者不同數(shù)據(jù)模式的切換，以此完成相關的業(yè)務例測。AT通信模塊周期性地獲取通信網(wǎng)絡的參數(shù)，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(shù)與系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)、立即執(zhí)行或等待執(zhí)行等。任務處理模塊讀取測試任務文件，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(zhí)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(shù)據(jù)結構。

線程監(jiān)控模塊：考慮到終端工作環(huán)境多變，為保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和健壯，在設計時加入了線程監(jiān)控模塊，系統(tǒng)中各核心功能線程在運行過程定時翻轉工作狀態(tài)標志，線程監(jiān)控模塊輪詢各個工作狀態(tài)標志。一旦系統(tǒng)工作異常，線程監(jiān)控模塊將觸發(fā)系統(tǒng)進行硬件重啟。

2.2 共享資源設計

硬件方面，系統(tǒng)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(chǎn)生同一硬件操作引發(fā)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(yè)務處理模塊與任務管理模塊作為測試任務文件的生產(chǎn)者和消費者，也會造成生產(chǎn)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(xiàn)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(fā)，設計實現(xiàn)了一種適用于CDMA網(wǎng)絡的CQT終端，將終端置于待測試的網(wǎng)路覆蓋點，通過短信完成終端與系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)通過FTP 上傳至系統(tǒng)管理平臺。實際工程應用結果也表明，本系統(tǒng)極大地提高了運營商的網(wǎng)絡維護效率，豐富了CDMA網(wǎng)絡的監(jiān)測手段。