應(yīng)用領(lǐng)域：通信 挑戰(zhàn)：成功開發(fā)HP37717B 儀器驅(qū)動程序以及用戶操作界面，利用可靠技術(shù)實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠程測試功能。 應(yīng)用方案：使用NationalInstruments 公司的LabVIEW 6i圖形化開發(fā)工具以及NI 的TNT4882C ASIC PCI-GPIB 接口卡開發(fā)基于HP37717B 的SDH/PDH 遠程測試系統(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，對通信網(wǎng)進行異地實時監(jiān)控的需求越來越多。另外，測試技術(shù)的不斷革新也促使新的網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)應(yīng)用到通信網(wǎng)的監(jiān)測監(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)定運行。我們利用傳統(tǒng)的通信測量儀器HP37717B對通信線路在本地進行測量，采用虛擬儀器和現(xiàn)代分布式網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)構(gòu)建遠程測試系統(tǒng)，解決了對通信網(wǎng)異地實時監(jiān)控的問題。我們通過TNT4882C ASIC PCI-GPIB 接口卡連接儀器與計算機，采用LabVIEW 圖形化編程軟件的儀器控制功能以及VISA 輸入/輸出庫開發(fā)出SDH/PDH 通信性能分析儀HP37717B 的驅(qū)動程序，再利用LabVIEW 的強大網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)了可以在Internet 中使用的基于客戶機/服務(wù)器模式的SDH/PDH 遠程測試系統(tǒng)。 光同步網(wǎng)及其測試 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，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)。這個網(wǎng)絡(luò)面向所有業(yè)務(wù)，又相對獨立于各種業(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)的測試指標主要有抖動、漂移和誤碼等。 在實際應(yīng)用中，通常使用SDH 測試儀表對線路進行監(jiān)控與測試，而HP37717B 使用較普遍。但HP37717B 傳輸測試儀只是安裝、現(xiàn)場維護、試運行和制造中模塊化的、可升級的單臺解決方案，它不能解決用戶對通信網(wǎng)異地實時監(jiān)控的要求。另外由于通信儀器通常十分貴重，對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)計了該系統(tǒng)，以解決上述問題。 利用這個系統(tǒng)用戶可以在遠程通過計算機網(wǎng)絡(luò)很方便地得到對通信網(wǎng)的監(jiān)測結(jié)果。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 我們實現(xiàn)的SDH/PDH遠程測控系統(tǒng)是基于客戶機／服務(wù)器（Clients／Server）模式的，服務(wù)器通過NI的PCI-GPIB接口卡與HP37717B的HP-IB接口相 連，然后HP37717B 測試儀通過各種電接口或者光接口連接到被測的SDH 設(shè)備上?？蛻魴C通過Internet 網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器上。 我們分別在服務(wù)器和客戶端開發(fā)了HP37717B Server 和HP37717B Client 兩個軟件。并在制作安裝盤的過程中內(nèi)置了LabVIEW6i 的運行引擎，以運行各虛擬儀器模塊；在客戶機、服務(wù)器上都需要安裝TCP／IP 協(xié)議，以便進行網(wǎng)絡(luò)通信。 另外在測試系統(tǒng)中還可以提供數(shù)據(jù)備份即數(shù)據(jù)庫功能，在服務(wù)器端我們選擇Microsoft 的SQL SERVER7.0 來提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)。LabVIEW6i 中提供了數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具包和報表功能，能夠?qū)崿F(xiàn)與各種數(shù)據(jù)庫的接口，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 遠程測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客戶端軟件兩個部分組成，其中HP37717B客戶端軟件包含1 個主模塊—HP37717B 虛擬儀器前面板功能模塊和4 個子模塊：PDH 及其抖動設(shè)置模塊、PDH 及其抖動測試模塊、SDH 及其抖動設(shè)置模塊、SDH 及其抖動測試模塊。 服務(wù)器端軟件實現(xiàn)了如下功能：通過TCP／IP 協(xié)議與客戶機相連，接受客戶機的建立連接、拆除連接命令；接收客戶機發(fā)送來的SCPI 指令字符串并向HP37717B 測試儀發(fā)出控制命令以便對運行的SDH 設(shè)備進行相應(yīng)功能的測試，然后取得測試結(jié)果；向客戶端發(fā)送測試數(shù)據(jù)。 HP37717B 客戶端軟件實現(xiàn)功能包括：向服務(wù)器發(fā)出連接請求以建立連接；顯示儀器軟面板，接受用戶對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)器傳來的測試數(shù)據(jù)并通過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服務(wù)器IP 地址的對話框。用戶首先需要輸入要連接的服務(wù)器的IP 地址，然后進行連接。如果連接成功，則連接指示燈會變亮。然后用戶就可仿佛操作真實的HP37717B儀器面板那樣在虛擬儀器面板上進行操作，如設(shè)置PDH、SDH的各種參數(shù)，取得PDH 和SDH的測量結(jié)果，包括各種誤碼指標和抖動指標。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)線路運行的實時告警信息。 系統(tǒng)設(shè)計過程 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PCI-GPIB 卡與服務(wù)器相連的，因此，服務(wù)器將它看作是一個GPIB 設(shè)備，并使用VISA來 對該GPIB 設(shè)備進行操作。 而在客戶端的軟件則要復(fù)雜得多，因為它既要完成虛擬儀器面板的顯示，又要響應(yīng)用戶的操作，對測量數(shù)據(jù)還要及時地動態(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)計客戶端的虛擬儀器軟面板時，對儀器本身的硬面板進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與重組，最后得到一個虛擬儀器主面板和四個子面板，這四個子面板是：SDH 測試設(shè)置子面板、 PDH 測試設(shè)置子面板、SDH 測試結(jié)果顯示子面板和PDH測試結(jié)果顯示子面板。 客戶端軟件首先要建立與服務(wù)機端的TCP／IP 連接，并對用戶的儀器操作產(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。 在軟件編寫過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強大的TCP/IP工具包給我們程序編寫工作都帶來很大方便。對于HP37717B測試儀來說，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，每個輸入按鈕擁有自己的取值范圍。我們在做系統(tǒng)軟面板的時候充分利用了Cluster 控件，將儀器面板上的各種按鈕和選項按功能劃分與適當(dāng)簡化，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)和測試數(shù)據(jù)。我們在軟件編寫過程中把儀器面板上面所有按鈕都做在Cluster 中，這樣只要有一個按鈕狀態(tài)改變，Cluster 的值也會隨之變化，我們只要對Cluster 的值進行監(jiān)視就可以知道整個儀器面板按鈕狀態(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)議來進行客戶機與服務(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)開發(fā)過程中不用從底層做起，可以直接應(yīng)用這個工具包編程后實現(xiàn)客戶機與服務(wù)器之間的通信交互，從而節(jié)省了大量時間和人力。 結(jié)束語 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的網(wǎng)絡(luò)標準不斷涌現(xiàn)，通信測試儀器為了緊跟網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的步伐，以適應(yīng)各種測試的需求，兼容更多測試標準，也變得越來越復(fù)雜。而對于某一用戶來說，他所需要的只是儀器的一部分功能，同時也可能希望增強某部分的功能。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安排儀器的軟面板。而NI 公司的圖形化編程軟件LabVIEW 6i 為實現(xiàn)用戶的這種要求提供了強有力的手段。