網(wǎng)元控制處理板

NCP采用功能強大的多串口協(xié)議處理器作為核心控制器，從而使得系統(tǒng)的硬件可以簡單、高效地實現(xiàn)。

1. 接口功能的實現(xiàn)

利用核心控制器提供的通訊接口功能，直接實現(xiàn)S接口、f接口、Qx接口以及4個ECC通道，利用一個單獨的HDLC控制器實現(xiàn)2個擴展ECC通道，即一塊NCP板可以提供6個ECC通道。

2. 信息存儲的實現(xiàn)

采用容量不同的FLASHMEMORY作為系統(tǒng)的BOOT-ROM、網(wǎng)元配置信息庫和單板程序存儲器，分別存儲單板啟動程序、網(wǎng)元配置信息和單板應(yīng)用程序。采用SDRAM保存系統(tǒng)運行時的臨時信息。核心控制器通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線完成對這些存儲器的讀寫。

3. 實時時鐘

NCP板提供不間斷的實時時鐘(REAL-TIMECLOCK)，用于網(wǎng)元監(jiān)控時確定事件和告警的發(fā)生、消失時間。實時時鐘由核心控制器內(nèi)部集成的REAL-TIMECLOCK模塊實現(xiàn)，當(dāng)NCP板掉電后，采用備用電池GB1為REAL-TIMECLOCK模塊供電，保證實時時鐘的不間斷運行。

4. 工作狀態(tài)

NCP板有兩種工作狀態(tài)，分別為配置狀態(tài)和正常啟動狀態(tài)。配置狀態(tài)主要用來下載NCP應(yīng)用程序和設(shè)置NCP的初始參數(shù)，正常啟動狀態(tài)用來啟動NCP應(yīng)用程序，在這種狀態(tài)下才能實現(xiàn)網(wǎng)元的業(yè)務(wù)功能和網(wǎng)管監(jiān)控。通過操作撥碼開關(guān)和截鈴按鈕可以分別使NCP板進入這兩種狀態(tài)，具體設(shè)置參見NCP板操作說明。

1. S接口

S接口是NCP板與系統(tǒng)時鐘板、勤務(wù)板、光板、交叉板及各種電支路板等單板通訊的接口。NCP板通過S接口給各單板管理控制處理器(MCU)下達配置命令，并采集各單板的性能和告警信息。ZXMP-S320NCP的S接口采用TTL電平的UART主從多機通信方式。

2. ECC通道

ECC是SDH網(wǎng)元之間交流信息的通道，它利用SDH段開銷中的DCC(D1~D3字節(jié))作為ECC的物理通道，數(shù)據(jù)鏈路層采用HDLC協(xié)議，工作在同步方式，其通訊速率為192kbit/s。

3. Qx接口

Qx是滿足10Base-T/100Base-TX的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)接口，符合TCP/IP協(xié)議。它是網(wǎng)元與子網(wǎng)管理控制中心(SMCC)的通訊接口。NCP板通過Qx口可向SMCC上報本網(wǎng)元及所在子網(wǎng)的告警和性能，并接收SMCC給本網(wǎng)元及所在子網(wǎng)下達的各種命令。

4. f接口

f接口是網(wǎng)元與本地管理終端LMT(通常是便攜機)之間的通信接口，一般為工程維護人員使用，通過f接口可以為NCP配置初始數(shù)據(jù)，也可以連接本地網(wǎng)元的監(jiān)視終端。f接口滿足RS232電氣特征，通訊速率為9600bit/s。

5. 單板復(fù)位

NCP為本端網(wǎng)元的所有MCU提供復(fù)位信號，SMCC可以通過NCP硬件復(fù)位MCU。

圖4為網(wǎng)元控制板軟件的功能模塊結(jié)構(gòu)，它包括以下幾個模塊:

(1)初始化模塊

初始化模塊在VxWorks程序的入口處執(zhí)行，是整個網(wǎng)元控制板軟件的基礎(chǔ)。在該模塊中，執(zhí)行一些全局變量的初始化，基本任務(wù)的創(chuàng)建，基本消息隊列的創(chuàng)建等。

(2)命令分析模塊

命令分析模塊是整個網(wǎng)元控制板軟件VxWorks程序的核心模塊之一。在模塊中對來自各個通訊口(包括Q口、S口、ECC口)的通訊消息進行分析，解析出命令代碼;然后根據(jù)命令代碼來決定把消息發(fā)送到具體的單處理任務(wù)中。

命令分析模塊本身也是個任務(wù)。它接收調(diào)度任務(wù)模塊發(fā)送來的消息，然后根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)分別調(diào)用內(nèi)部函數(shù)來處理該消息，主要功能是對發(fā)到本站的命令進行處理。

(3)任務(wù)調(diào)度模塊

任務(wù)調(diào)度模塊也是網(wǎng)元控制板軟件的一個核心模塊。該任務(wù)由ROOT任務(wù)創(chuàng)建。它常駐內(nèi)存，是SMC的調(diào)度樞紐，從某些模塊來的命令消息都經(jīng)過它分發(fā)后交由另外一些模塊處理，此任務(wù)的優(yōu)先級較高。主要功能是接收各通信口(QX、ECC、S)及本地產(chǎn)生的命令消息，根據(jù)不同的消息來源標(biāo)志作相應(yīng)的處理:

如果命令消息來自QX通信口，則該命令由網(wǎng)管發(fā)出，調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)來處理該消息;

如果命令消息來自ECC通信口，則該命令是經(jīng)過本站并也需要本站處理的命令，調(diào)用函數(shù)來處理該消息;

如果命令消息來自S通信口，則該命令是單板上報的命令，直接將命令發(fā)往消息隊列由命令分析模塊來處理該消息;

如果命令消息來自本站并且是上報網(wǎng)管的命令，則調(diào)用函數(shù)來處理該消息;

如果命令消息來自本站并且是下發(fā)各單板的命令，則直接將命令發(fā)往消息隊列由S通信模塊來處理該消息。

(4)獨立的功能模塊

在網(wǎng)元控制板模塊中還包括一些獨立的模塊。獨立的功能模塊是SDH網(wǎng)元控制板的主要功能模塊，包括:配置管理模塊、告警管理模塊、性能管理模塊、安全管理模塊、維護管理模塊等。各功能模塊均由一個基本任務(wù)完成。

(5)QX通訊模塊

QX通訊模塊完成網(wǎng)元控制板和上層網(wǎng)管的通訊，通訊采用10M以太網(wǎng)方式，協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP。由于各SDH網(wǎng)元本身不可能在一個局域網(wǎng)內(nèi)，為簡單起見，各網(wǎng)元的IP地址規(guī)定一個統(tǒng)一的IP地址，而網(wǎng)管計算機的IP地址也固定。這樣可以不經(jīng)過下載數(shù)據(jù)庫建立以太網(wǎng)通訊，從而大大方便了初始化工作的順利進行。

(6)S口通訊模塊

S口通訊模塊完成網(wǎng)元控制板與各功能單板的CPU(8031)通訊。通訊方式采用標(biāo)準(zhǔn)串口RS232的UART協(xié)議。一機對多機模式通訊，各單板采用一個獨立的中斷來激發(fā)主控板的通訊任務(wù)。在S口通訊模塊中引入A類地址和B類地址來完成網(wǎng)元控制板主動與單板通訊和單板主動與網(wǎng)元控制板通訊。為了保證通訊的可靠性，在每次通訊過程中均加上校驗，校驗采用異或和方式。

(7)ECC通訊模塊

ECC通訊模塊負責(zé)完成各獨立的網(wǎng)元之間網(wǎng)管信息的通訊。ECC采用SDH幀結(jié)構(gòu)中的D1~D3字節(jié)作為物理層，在數(shù)據(jù)鏈路層采用HDLC協(xié)議。ECC端口采用MPC860的SCC3和SCC4兩個端口發(fā)送和接收。由于ECC通訊有非常清晰的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，為了達到更高效的通訊目的，引入了ECC路由表的概念。ECC路由表存放每個SDH網(wǎng)元的相鄰網(wǎng)元的地址信息。ECC路由必須根據(jù)開局的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)來具體設(shè)置。ECC通訊用應(yīng)答來決定是否發(fā)送成功，如果成功，發(fā)送一個應(yīng)答正確的消息;否則發(fā)送一個應(yīng)答失敗的消息。如果在第一優(yōu)先路由的端口發(fā)送失敗，采用第二優(yōu)先路由的發(fā)送端口。ECC通訊任務(wù)在初始化創(chuàng)建后，一直常駐內(nèi)存。ECC的通訊任務(wù)主要包括三個任務(wù)，即ECC收任務(wù)、ECC發(fā)任務(wù)、應(yīng)答檢測任務(wù)。

(8)數(shù)據(jù)庫模塊

數(shù)據(jù)庫模塊是一個獨立的外掛模塊，主要完成對嵌入式數(shù)據(jù)庫的操作，包括數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、刪除、查詢、插入、修改等。數(shù)據(jù)庫模塊提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口供應(yīng)用程序調(diào)用，而數(shù)據(jù)庫模塊本身可看做一個黑盒子，不必去考慮。

ADM系統(tǒng)可以直接從155.52Mb/s上下2.048MB/sE1信號，滿足當(dāng)今寬帶化的需求。用MPC860作為網(wǎng)元控制的核心部件，效果十分理想，實時性很好，很好地滿足了ADM系統(tǒng)的所需。