嵌入式實(shí)時(shí)系統在通信系統中的應用

3 嵌入式實(shí)時(shí)系統在通信系統的應用

作為一類(lèi)特殊的計算機系統，嵌入式實(shí)時(shí)系統的應用范圍已經(jīng)擴展到許多領(lǐng)域，尤其在通信領(lǐng)域更是得到了前所未有的發(fā)展。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )新業(yè)務(wù)的開(kāi)通和新設備的增加，電信網(wǎng)絡(luò )管理成為個(gè)日益突出的問(wèn)題而備受關(guān)注。

電信管理網(wǎng)絡(luò )（TMN）的發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò )和設備提出了新的要求。早先的設備和網(wǎng)絡(luò )功能簡(jiǎn)單且缺乏必要的、統一的管理接口，使得不同廠(chǎng)家的不同設備很難實(shí)現互通與互管。為解決這一問(wèn)題，ITU-T進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò )管理標準化的工作，先后制定了一系列協(xié)議規范，定義了網(wǎng)絡(luò )管理的體系結構和統一接口?，F在，不同的設備廠(chǎng)商在開(kāi)發(fā)通信設備的時(shí)候，通常參數并實(shí)現ITU-T關(guān)于網(wǎng)絡(luò )管理的協(xié)議和接口。由于ITU-T的網(wǎng)絡(luò )管理模型涉及的層次較多，接口比較復雜，因此，網(wǎng)絡(luò )管理的功能比以前要復雜得多。而作為網(wǎng)絡(luò )管理的一個(gè)重要方面，設備的管理直接影響著(zhù)網(wǎng)絡(luò )管理的整體性能；因而，功能簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )和設備不同滿(mǎn)足現代通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的需要。

通信網(wǎng)絡(luò )的擴大、新業(yè)務(wù)和新設備的大量增加要求網(wǎng)絡(luò )管理不但具備豐富管理功能，還要具備良好的管理性能效率；也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )管理必須滿(mǎn)足一定的實(shí)時(shí)性。簡(jiǎn)言之，現代網(wǎng)絡(luò )管理具有以下兩個(gè)突出特點(diǎn)：

·完善的管理功能；

·良好的管理性能。

為了實(shí)現完善而高效的網(wǎng)絡(luò )管理，通信設備必須增強自身性能，從而為高層網(wǎng)管提供高性能的軟硬件平臺。因此，通信系統的設計出現了新的發(fā)展趨勢，如圖3所示。


出現這種趨勢的原因主要在于：

（1）先前以單片機為平臺，應用程序直接運行于CPU之上的方式具有明顯的不足：

·硬件功能有限，不能進(jìn)行高效而復雜的設備管理；

·硬件平臺簡(jiǎn)單，不能有效地支持功能繁多而且復雜的網(wǎng)絡(luò )管理；

·軟件缺乏操作系統的支持，網(wǎng)絡(luò )應用程序設計復雜，難以實(shí)現功能完善的性能網(wǎng)絡(luò )管理。

可見(jiàn)，基于單片機平臺的設備在硬件和軟件兩個(gè)方面都很難滿(mǎn)足現代網(wǎng)絡(luò )管理的要求。

（2）通用計算機由于體積、成本以及效率等因素的限制，也不適合這種應用環(huán)境。

（3）采用嵌入式實(shí)時(shí)系統是理想的解決方法：

·嵌入式實(shí)時(shí)系統在硬件上使用功能緊湊而高效的CPU，適合“嵌入”設備內部作為控制的硬件核心，可以支持復雜的設備管理；

·在軟件上，嵌入式實(shí)時(shí)系統以高性能的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統為核心，除了為系統提供良好的實(shí)時(shí)性保障以外，還簡(jiǎn)化了高層應用程序的設計。

以嵌入式實(shí)時(shí)系統為核心使設備內部具有一個(gè)類(lèi)似于通用計算機系統的強大而高效的軟硬件平臺；既滿(mǎn)足了網(wǎng)絡(luò )管理功能上的要求，又保證了網(wǎng)絡(luò )管理的高效性；既支持設備本身的管理，又支持高效統一的網(wǎng)絡(luò )管理。因此，以嵌入式實(shí)時(shí)系統作為設備的功能核心和網(wǎng)絡(luò )管理平臺是現在通信系統廣泛采用的實(shí)現方案。

由于在功能、性能以及價(jià)格等方面具有不可替代的優(yōu)勢，嵌入式系統還在移動(dòng)通信、個(gè)人通信、數據通信、衛星通信及信息家電等領(lǐng)域得到了深入而廣泛的應用。

嵌入式實(shí)時(shí)系統作為計算機應用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域，以其簡(jiǎn)潔高效等特點(diǎn)越來(lái)越多地受到人們的廣泛關(guān)注。由于嵌入式實(shí)時(shí)系統有別于一般的計算機系統，在設計和實(shí)現上存在著(zhù)區別于通用計算機系統的若干關(guān)鍵問(wèn)題。隨著(zhù)應用環(huán)境的日趨復雜，系統要求的功能越來(lái)越多，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統成為實(shí)現嵌入式實(shí)時(shí)系統必需環(huán)節。

經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)燕尾服，嵌入式實(shí)時(shí)系統的應用范圍已經(jīng)擴展到先前的只能使用通計算機系統的領(lǐng)域，并且其應用數量已經(jīng)超過(guò)了通用計算機系統，尤其是在電信及IT領(lǐng)域中更是得到前所未有的廣泛應用。

迅速崛起的嵌入式實(shí)時(shí)系統實(shí)時(shí)系統標志著(zhù)“后PC時(shí)代（POST-PC Era）”的到來(lái)。嵌入式系統正成為PC機以后最具有發(fā)展潛力和應用前景的系統，它的快速發(fā)展正在成為IT（包括通信、信息）等產(chǎn)業(yè)保持快速發(fā)展的、新的強大推動(dòng)力。