應(yīng)用領(lǐng)域：通信 挑戰(zhàn)：成功開(kāi)發(fā)HP37717B 儀器驅(qū)動(dòng)程序以及用戶操作界面，利用可靠技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程測(cè)試功能。 應(yīng)用方案：使用NationalInstruments 公司的LabVIEW 6i圖形化開(kāi)發(fā)工具以及NI 的TNT4882C ASIC PCI-GPIB 接口卡開(kāi)發(fā)基于HP37717B 的SDH/PDH 遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)。 使用的產(chǎn)品：LabVIEW；TNT4882C ASIC PCI-GPIB 接口卡 介紹 隨著近年來(lái)光同步傳輸網(wǎng)的迅速發(fā)展以及用戶要求的不斷提高，對(duì)通信網(wǎng)進(jìn)行異地實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求越來(lái)越多。另外，測(cè)試技術(shù)的不斷革新也促使新的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)應(yīng)用到通信網(wǎng)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控中，從而提高通信網(wǎng)的可靠性，保證通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我們利用傳統(tǒng)的通信測(cè)量?jī)x器HP37717B對(duì)通信線路在本地進(jìn)行測(cè)量，采用虛擬儀器和現(xiàn)代分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)，解決了對(duì)通信網(wǎng)異地實(shí)時(shí)監(jiān)控的問(wèn)題。我們通過(guò)TNT4882C ASIC PCI-GPIB 接口卡連接儀器與計(jì)算機(jī)，采用LabVIEW 圖形化編程軟件的儀器控制功能以及VISA 輸入/輸出庫(kù)開(kāi)發(fā)出SDH/PDH 通信性能分析儀HP37717B 的驅(qū)動(dòng)程序，再利用LabVIEW 的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)了可以在Internet 中使用的基于客戶機(jī)/服務(wù)器模式的SDH/PDH 遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)。 光同步網(wǎng)及其測(cè)試 SDH（同步數(shù)字體系）是一種基于光纖的載波傳輸網(wǎng)絡(luò)，它利用了網(wǎng)絡(luò)各組件之間的同步操作。SDH 傳送網(wǎng)是一種全新的傳輸網(wǎng)絡(luò)，由數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）和分／插復(fù)用設(shè)備（ADM）組成節(jié)點(diǎn)，以大容量光纖傳輸鏈路連接，構(gòu)成具有高度靈活性和自愈功能的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)面向所有業(yè)務(wù)，又相對(duì)獨(dú)立于各種業(yè)務(wù)，具有一定的智能，從電信傳輸發(fā)展到了傳送網(wǎng)的新階段。光同步網(wǎng)的測(cè)試指標(biāo)主要有抖動(dòng)、漂移和誤碼等。 在實(shí)際應(yīng)用中，通常使用SDH 測(cè)試儀表對(duì)線路進(jìn)行監(jiān)控與測(cè)試，而HP37717B 使用較普遍。但HP37717B 傳輸測(cè)試儀只是安裝、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、試運(yùn)行和制造中模塊化的、可升級(jí)的單臺(tái)解決方案，它不能解決用戶對(duì)通信網(wǎng)異地實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。另外由于通信儀器通常十分貴重，對(duì)于用戶而言造成使用上的不便。因此我們根據(jù)虛擬儀器的原理設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。 利用這個(gè)系統(tǒng)用戶可以在遠(yuǎn)程通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)很方便地得到對(duì)通信網(wǎng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 我們實(shí)現(xiàn)的SDH/PDH遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)是基于客戶機(jī)／服務(wù)器（Clients／Server）模式的，服務(wù)器通過(guò)NI的PCI-GPIB接口卡與HP37717B的HP-IB接口相 連，然后HP37717B 測(cè)試儀通過(guò)各種電接口或者光接口連接到被測(cè)的SDH 設(shè)備上。客戶機(jī)通過(guò)Internet 網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器上。 我們分別在服務(wù)器和客戶端開(kāi)發(fā)了HP37717B Server 和HP37717B Client 兩個(gè)軟件。并在制作安裝盤(pán)的過(guò)程中內(nèi)置了LabVIEW6i 的運(yùn)行引擎，以運(yùn)行各虛擬儀器模塊；在客戶機(jī)、服務(wù)器上都需要安裝TCP／IP 協(xié)議，以便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。 另外在測(cè)試系統(tǒng)中還可以提供數(shù)據(jù)備份即數(shù)據(jù)庫(kù)功能，在服務(wù)器端我們選擇Microsoft 的SQL SERVER7.0 來(lái)提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。LabVIEW6i 中提供了數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具包和報(bào)表功能，能夠?qū)崿F(xiàn)與各種數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，并以豐富靈活的形式把數(shù)據(jù)提供給用戶。 該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模塊示意圖如圖1 所示。 SDH/PDH 遠(yuǎn)程測(cè)試虛擬儀器軟件模塊體系結(jié)構(gòu)如圖2 所示，分別由HP37717B 服務(wù)器端軟件和HP37717B客戶端軟件兩個(gè)部分組成，其中HP37717B客戶端軟件包含1 個(gè)主模塊—HP37717B 虛擬儀器前面板功能模塊和4 個(gè)子模塊：PDH 及其抖動(dòng)設(shè)置模塊、PDH 及其抖動(dòng)測(cè)試模塊、SDH 及其抖動(dòng)設(shè)置模塊、SDH 及其抖動(dòng)測(cè)試模塊。 服務(wù)器端軟件實(shí)現(xiàn)了如下功能：通過(guò)TCP／IP 協(xié)議與客戶機(jī)相連，接受客戶機(jī)的建立連接、拆除連接命令；接收客戶機(jī)發(fā)送來(lái)的SCPI 指令字符串并向HP37717B 測(cè)試儀發(fā)出控制命令以便對(duì)運(yùn)行的SDH 設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)功能的測(cè)試，然后取得測(cè)試結(jié)果；向客戶端發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)。 HP37717B 客戶端軟件實(shí)現(xiàn)功能包括：向服務(wù)器發(fā)出連接請(qǐng)求以建立連接；顯示儀器軟面板，接受用戶對(duì)儀器的操作并翻譯為相應(yīng)的SCPI 控制指令然后把該指令發(fā)送給服務(wù)器；接受服務(wù)器傳來(lái)的測(cè)試數(shù)據(jù)并通過(guò)虛擬儀器面板顯示給用戶。 在客戶端主模塊的前面板上我們加上了一個(gè)服務(wù)器IP 地址的對(duì)話框。用戶首先需要輸入要連接的服務(wù)器的IP 地址，然后進(jìn)行連接。如果連接成功，則連接指示燈會(huì)變亮。然后用戶就可仿佛操作真實(shí)的HP37717B儀器面板那樣在虛擬儀器面板上進(jìn)行操作，如設(shè)置PDH、SDH的各種參數(shù)，取得PDH 和SDH的測(cè)量結(jié)果，包括各種誤碼指標(biāo)和抖動(dòng)指標(biāo)。在客戶端主模塊的前面板我們還加上了狀態(tài)指示燈，用戶可以很方便地獲得通信網(wǎng)線路運(yùn)行的實(shí)時(shí)告警信息。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程 由于服務(wù)器端軟件不直接面向用戶，它僅僅是客戶端軟件與HP37717B 之間的中介，因此它一方面與客戶端軟件相連，借助于TCP／IP協(xié)議從客戶端獲取SCPI 指令，并返回測(cè)量數(shù)據(jù)給客戶端；另一方面，它又與HP37717B 相連，完成客戶端所要求的儀器操作，由于HP37717B是通過(guò)PCI-GPIB 卡與服務(wù)器相連的，因此，服務(wù)器將它看作是一個(gè)GPIB 設(shè)備，并使用VISA來(lái) 對(duì)該GPIB 設(shè)備進(jìn)行操作。 而在客戶端的軟件則要復(fù)雜得多，因?yàn)樗纫瓿商摂M儀器面板的顯示，又要響應(yīng)用戶的操作，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)還要及時(shí)地動(dòng)態(tài)更新。由于HP37717B 功能較多，儀器面板復(fù)雜、層次多，為了便于用戶操作，在設(shè)計(jì)客戶端的虛擬儀器軟面板時(shí)，對(duì)儀器本身的硬面板進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與重組，最后得到一個(gè)虛擬儀器主面板和四個(gè)子面板，這四個(gè)子面板是：SDH 測(cè)試設(shè)置子面板、 PDH 測(cè)試設(shè)置子面板、SDH 測(cè)試結(jié)果顯示子面板和PDH測(cè)試結(jié)果顯示子面板。 客戶端軟件首先要建立與服務(wù)機(jī)端的TCP／IP 連接，并對(duì)用戶的儀器操作產(chǎn)生相應(yīng)的SCPI 指令，然后發(fā)往服務(wù)器端，如果用戶的操作是要求獲得測(cè)試結(jié)果，則客戶端軟件還要從服務(wù)器端讀取數(shù)據(jù)，并在相應(yīng)的軟面板上顯示出來(lái)。 在軟件編寫(xiě)過(guò)程中我們充分利用了LabVIEW 的優(yōu)越性能，例如Cluster 控件的應(yīng)用以及LabVIEW 6i強(qiáng)大的TCP/IP工具包給我們程序編寫(xiě)工作都帶來(lái)很大方便。對(duì)于HP37717B測(cè)試儀來(lái)說(shuō)，儀器面板上提供了大量的需要用戶設(shè)置而又分屬于不同功能模塊的儀器按鈕，或者是顯示用戶測(cè)試結(jié)果的顯示面板。這些儀器按鈕和顯示面板的數(shù)據(jù)類型主要包含枚舉類型、字符串類型、布爾類型、雙精度數(shù)值類型和整數(shù)等數(shù)據(jù)類型，每個(gè)輸入按鈕擁有自己的取值范圍。我們?cè)谧鱿到y(tǒng)軟面板的時(shí)候充分利用了Cluster 控件，將儀器面板上的各種按鈕和選項(xiàng)按功能劃分與適當(dāng)簡(jiǎn)化，以使操作者可以更方便地使用。與傳統(tǒng)的編程方法不同的是，Cluster 控件能夠把實(shí)現(xiàn)某一功能模塊的大量不同數(shù)據(jù)類型控件封裝為一個(gè)功能控件，利用Cluster 控件，可以在不同的VI 之間傳遞大量的參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)。我們?cè)谲浖帉?xiě)過(guò)程中把儀器面板上面所有按鈕都做在Cluster 中，這樣只要有一個(gè)按鈕狀態(tài)改變，Cluster 的值也會(huì)隨之變化，我們只要對(duì)Cluster 的值進(jìn)行監(jiān)視就可以知道整個(gè)儀器面板按鈕狀態(tài)改變的情況。另外，在我們的應(yīng)用方案中，是采用TCP/IP 協(xié)議來(lái)進(jìn)行客戶機(jī)與服務(wù)器之間的通信交互的。由于LabVIEW6i內(nèi)部提供了完整的TCP/IP 工具包，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中不用從底層做起，可以直接應(yīng)用這個(gè)工具包編程后實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)與服務(wù)器之間的通信交互，從而節(jié)省了大量時(shí)間和人力。 結(jié)束語(yǔ) 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，通信測(cè)試儀器為了緊跟網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的步伐，以適應(yīng)各種測(cè)試的需求，兼容更多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，也變得越來(lái)越復(fù)雜。而對(duì)于某一用戶來(lái)說(shuō)，他所需要的只是儀器的一部分功能，同時(shí)也可能希望增強(qiáng)某部分的功能。虛擬儀器可以為用戶的特殊需求提供了方便，使得用戶可以自行定制其所需要的儀器功能，按自己喜歡的方式來(lái)安排儀器的軟面板。而NI 公司的圖形化編程軟件LabVIEW 6i 為實(shí)現(xiàn)用戶的這種要求提供了強(qiáng)有力的手段。