一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块，包括控制器(1)、FLASH存储器(2)、串口芯片(3)、无线发送模块(4)、无线接收模块(5)、帧结构配置模块(6)和电源(12)。它采用SOPC软件方法实现点对多点TDD系统时隙的动态分配协议，实现了时隙的动态灵活划分，提高了点对多点系统的传输效率，提高了系统容量。具有实现简单、传输效率较高、性能稳定可靠、容量易于扩展等优点，在点对多点TDD通信系统中有着比较广泛的应用前途。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及点对多点系统通信中的一种灵活、高效、实用、可靠的帧结构模块，实现了灵活方便地配置帧结构参数，实现了点对多点TDD系统时隙的动态灵活划分，提高了点对多点系统的传输效率，提高了系统容量。
技术介绍
传统的点对多点TDD系统帧结构一般采用固定分配如TDMA或者轮询协议，固定分配的帧结构不够灵活，在系统容量较低时传输效率较低，时间资源浪费较严重；轮询协议在系统容量较高时额外开销引起的浪费较严重，传输效率变低；这两种方式帧结构固定，不能随系统容量变化相应变化，灵活性较差。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供了一种利用SOPC(可编程片上系统)技术的点对多点系统动态帧结构实现方法，具有简单、灵活、高效、可靠等优点。本技术完全解决了传统的帧结构设计复杂、灵活性差、效率较低的问题。本技术的目的是这样实现的:一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块，包括控制器1、FLASH存储器2、串口芯片3、无线发送模块4、无线接收模块5、帧结构配置模块6和电源12，其特征在于:所述的控制器I的输出端口 I输出时序操作控制信号和需要烧写的帧结构参数数据至FLASH存储器2的输入端口 I ;FLASH存储器2的输出端口 2将存储的帧结构参数信息返回到控制器I的输入端口 2 ;控制器I的输出端口 3输出帧结构参数监控数据至串口芯片3的输入端口 I ;串口芯片3的输出端口 2输出帧结构参数配置数据至控制器I的输入端口 4 ;控制器I的输出端口 5输出巾贞结构参数到无线发送模块4的输入端口 I ;控制器I的输出端口6输出复接数据到无线发送模块4的输入端口 2，无线发送模块4的输出端口 3将数据流转换成电平信号发送到无线信道中；控制器I的输出端口 7输出帧结构参数到无线接收模块5的输入端口 I ;无线接收模块5的输入端口 3接收无线信道的电平信号进行解调处理，无线接收模块5的输出端口 2输出输出解调数据流到控制器I的输入端口 8 ;串口芯片3的输出端口 3输出帧结构参数监控数据到帧结构配置模块6的输入端口 I ;帧结构配置模块6通过输出端口 2输出帧结构参数配置数据到串口芯片3的输入端口 4 ;电源12输出端+V电压端与各部件相应电源端并接，提供各个部件需要的电源。其中，控制器I包括NIOS II处理器模块7、片内双口 RAM存储器8、片内双口 RAM存储器管理接口模块9、数据发送接收配置模块10、片外FLASH存储器控制模块11、串口芯片控制模块13、数据发送模块14和数据接收模块15 ;所述的串口芯片3对接收的帧结构配置参数数据，在串口芯片控制模块13的控制下将帧结构配置参数数据读入进行协议解析处理，串口芯片控制模块13将处理后的帧结构配置参数数据发送到NIOSII处理器模块7 ；NIOS II处理器模块7将输入的处理后的帧结构配置参数数据送入片外FLASH存储器控制模块11进行并串处理，片外FLASH存储器控制模块11将串行的帧结构配置参数数据烧写入FLASH存储器2中完成数据的存储；N10S II处理器模块7通过片外FLASH存储器控制模块11将FLASH存储器2中存储的串行的帧结构参数数据读出，通过数据发送接收配置模块10分别对数据发送模块14和数据接收模块15进行参数配置；N10S II处理器模块7通过片内双口 RAM存储器管理接口模块9将帧头、信令和业务数据信息数据写入双口 RAM存储器8 ;数据发送模块14将片内双口 RAM存储器8中的数据读入，进行处理后转换成串行比特流数据发送到无线发送模块4 ;无线接收模块5接收信道中的无线电信号，转换成串行比特流数据发送到数据接收模块15 ;数据接收模块15接收串行比特流数据后经过处理将数据写入片内双口 RAM存储器8 ；N10S II处理器模块7通过片内双口 RAM存储器管理接口模块9从双口 RAM存储器8中读取数据进行处理，解析出帧头、信令和业务数据信息数据；NIOS II处理器模块7将帧结构参数监控数据送入串口芯片控制模块13进行并串转换和协议转换，串口芯片控制模块13将处理后串行数据流发送到串口芯片3。本技术相比
技术介绍
具有如下优点:1.本技术设计灵活，可满足不同系统容量的需求，传输效率较高。2.本技术的主要部分采用已有的大规模现场可编程器件，设计简单，可封装成模块，便于移植。3.本技术主要是软件实现，帧结构参数配置灵活，适应性较强。附图说明图1是本技术电原理方框图。图2是本技术控制器I实施例的电原理图。具体实施方式参照图1、图2，本技术由控制器1、FLASH存储器2、串口芯片3、无线发送模块4、无线接收模块5、帧结构配置模块6和电源12组成。图1是本技术的电原理方框图，实施例按图1连接线路。其中控制器I的作用是通过端口 I输出FLASH存储器2的读写信号、地址和数据信号，通过端口 2输入FLASH存储器2存储的帧结构参数数据，通过这两个端口完成对FLASH存储器2的读写操作；控制器I通过端口 3完成对串口芯片3的帧结构参数监控数据发送工作，通过端口 4完成对串口芯片3的帧结构参数配置数据的输入工作。控制器I由包括NIOS II处理器模块7、片内双口 RAM存储器8、片内双口 RAM存储器管理接口模块9、数据发送接收配置模块10、片外FLASH存储器控制模块11、串口芯片控制模块13、数据发送模块14、数据接收模块15组成。实施例控制器I采用美国Altera公司生产Cyclone II系列FPGA芯片制作。图2是本技术控制器I的电原理图，实施例按图2连接线路。NIOS II处理器模块7的作用是完成帧结构参数的读取与配置、帧结构参数配置的接收与存储、基于TDD的动态时隙分配协议处理、无线数据的组帧、无线数据的帧解析;片内双口 RAM存储器8用来存储NIOS II处理器模块7写入的的帧数据，以供数据发送模块14发送处理，片内双口 RAM存储器8同时将数据接收模块15接收到的数据存储，以供存储NIOSII处理器模块7读取处理；双口 RAM存储器管理接口模块9用于完成NIOSII处理器模块7对片内双口 RAM存储器8的操作控制；数据发送接收配置模块10用于完成NIOS II处理器模块7对数据发送模块14、数据接收模块15的参数配置；片外FLASH存储器控制模块11完成对FLASH存储器2的时序控制功能；串口芯片控制模块13完成对串口芯片3的数据接收与数据发送功能；数据发送模块14完成帧数据的并串转换和比特流发送功能；数据接收模块15完成帧数据的比特流接收和串并转换功能。实例实施采用一块美国Altera公司生产Cyclone II系列FPGA芯片制作。FLASH存储器2用于存储帧结构参数，以供控制器I完成帧结构参数的读取、更新和配置使用。实例实施采用XICOR公司的X4045集成芯片实现。本技术中串口芯片3接收来自控制器I输出的帧结构参数监控数据，由端口2输出给控制器I参数配置数据。实施例采用MAXM公司的MAX3237EEAI集成芯片实现。本技术电源12提供整个点对多点系统动态帧结构模块电路的直流工作电压，实施例采用市售通用集成稳压直流电源块制作，其输出+V电压为+3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块，包括控制器(1)、FLASH存储器(2)、串口芯片(3)、无线发送模块(4)、无线接收模块(5)、帧结构配置模块(6)和电源(12)，其特征在于：所述的控制器(1)的输出端口1输出时序操作控制信号和需要烧写的帧结构参数数据至FLASH存储器(2)的输入端口1；FLASH存储器(2)的输出端口2将存储的帧结构参数信息返回到控制器(1)的输入端口2；控制器(1)的输出端口3输出帧结构参数监控数据至串口芯片(3)的输入端口1；串口芯片(3)的输出端口2输出帧结构参数配置数据至控制器(1)的输入端口4；控制器(1)的输出端口5输出帧结构参数到无线发送模块(4)的输入端口1；控制器(1)的输出端口6输出复接数据到无线发送模块(4)的输入端口2，无线发送模块(4)的输出端口3将数据流转换成电平信号发送到无线信道中；控制器(1)的输出端口7输出帧结构参数到无线接收模块(5)的输入端口1；无线接收模块(5)的输入端口3接收无线信道的电平信号进行解调处理，无线接收模块(5)的输出端口2输出输出解调数据流到控制器(1)的输入端口8；串口芯片(3)的输出端口3输出帧结构参数监控数据到帧结构配置模块(6)的输入端口1；帧结构配置模块(6)通过输出端口2输出帧结构参数配置数据到串口芯片(3)的输入端口4；电源(12)输出端+V电压端与各部件相应电源端并接，提供各个部件需要的电源。...

【技术特征摘要】
1.一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块，包括控制器(I)、FLASH存储器(2)、串口芯片(3)、无线发送模块(4)、无线接收模块(5)、帧结构配置模块(6)和电源(12)，其特征在于:所述的控制器⑴的输出端口 I输出时序操作控制信号和需要烧写的帧结构参数数据至FLASH存储器(2)的输入端口 I ;FLASH存储器(2)的输出端口 2将存储的帧结构参数信息返回到控制器(I)的输入端口 2 ;控制器(I)的输出端口 3输出帧结构参数监控数据至串口芯片(3)的输入端口 I ;串口芯片(3)的输出端口 2输出帧结构参数配置数据至控制器(I)的输入端口 4;控制器(I)的输出端口 5输出帧结构参数到无线发送模块(4)的输入端口 I ;控制器(I)的输出端口 6输出复接数据到无线发送模块(4)的输入端口 2，无线发送模块(4)的输出端口 3将数据流转换成电平信号发送到无线信道中；控制器(I)的输出端口 7输出帧结构参数到无线接收模块(5)的输入端口 I ;无线接收模块(5)的输入端口 3接收无线信道的电平信号进行解调处理，无线接收模块(5)的输出端口 2输出输出解调数据流到控制器(I)的输入端口 8 ;串口芯片(3)的输出端口 3输出帧结构参数监控数据到帧结构配置模块(6)的输入端口 I ;帧结构配置模块(6)通过输出端口 2输出帧结构参数配置数据到串口芯片(3)的输入端口 4;电源(12)输出端+V电压端与各部件相应电源端并接，提供各个部件需要的电源。2.根据权利要求1所述的一种基于SOPC的点对多点系统动态帧结构模块，其特征在于:控制器(I)包括NIOS II处理器模块(7)、片内双口 RAM存储器(8)、片内双口 RAM存储器管理接口模块(9)、数据发送接收配置模块(10)、片外F...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喜光，邵华斌，吕先望，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：实用新型
国别省市：