嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)在通信系統(tǒng)的應(yīng)用

作為一類特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)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。隨著網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)的開(kāi)通和新設(shè)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(duì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備提出了新的要求。早先的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)功能簡(jiǎn)單且缺乏必要的、統(tǒng)一的管理接口，使得不同廠家的不同設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)化的工作，先后制定了一系列協(xié)議規(guī)范，定義了網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一接口。現(xiàn)在，不同的設(shè)備廠商在開(kāi)發(fā)通信設(shè)備的時(shí)候，通常參數(shù)并實(shí)現(xiàn)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(fù)雜，因此，網(wǎng)絡(luò)管理的功能比以前要復(fù)雜得多。而作為網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要方面，設(shè)備的管理直接影響著網(wǎng)絡(luò)管理的整體性能；因而，功能簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備不同滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大、新業(yè)務(wù)和新設(shè)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)管理必須滿足一定的實(shí)時(shí)性。簡(jiǎn)言之，現(xiàn)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(xiàn)完善而高效的網(wǎng)絡(luò)管理，通信設(shè)備必須增強(qiáng)自身性能，從而為高層網(wǎng)管提供高性能的軟硬件平臺(tái)。因此，通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)，如圖3所示。


出現(xiàn)這種趨勢(shì)的原因主要在于：

（1）先前以單片機(jī)為平臺(tái)，應(yīng)用程序直接運(yùn)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(fù)雜的設(shè)備管理；

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

·軟件缺乏操作系統(tǒng)的支持，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)功能完善的性能網(wǎng)絡(luò)管理。

可見(jiàn)，基于單片機(jī)平臺(tái)的設(shè)備在硬件和軟件兩個(gè)方面都很難滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理的要求。

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

（3）采用嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)是理想的解決方法：

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

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

以嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)為核心使設(shè)備內(nèi)部具有一個(gè)類似于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)大而高效的軟硬件平臺(tái)；既滿足了網(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(shè)備本身的管理，又支持高效統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理。因此，以嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)作為設(shè)備的功能核心和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)是現(xiàn)在通信系統(tǒng)廣泛采用的實(shí)現(xiàn)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(shì)，嵌入式系統(tǒng)還在移動(dòng)通信、個(gè)人通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信及信息家電等領(lǐng)域得到了深入而廣泛的應(yīng)用。

嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)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(tǒng)有別于一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上存在著區(qū)別于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵問(wèn)題。隨著應(yīng)用環(huán)境的日趨復(fù)雜，系統(tǒng)要求的功能越來(lái)越多，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成為實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)必需環(huán)節(jié)。

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

迅速崛起的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)標(biāo)志著“后PC時(shí)代（POST-PC Era）”的到來(lái)。嵌入式系統(tǒng)正成為PC機(jī)以后最具有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的系統(tǒng)，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(qiáng)大推動(dòng)力。