有人做過(guò)粗略的預測，到2003年底，全球CompactPCI/PXI產(chǎn)業(yè)將達到32億美元的規模。人們不禁要問(wèn)，這個(gè)在1999年時(shí)全球尚不足2000萬(wàn)美元的新興產(chǎn)業(yè)，如何能夠在短短幾年內實(shí)現快速增長(cháng)？答案只有一個(gè)，應用使然。
近幾年，無(wú)論是在網(wǎng)絡(luò )通信領(lǐng)域、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域還是測試和測量自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著(zhù)人們對標準化、開(kāi)放性和技術(shù)的面向未來(lái)性認識的不斷提高，CompactPCI/PXI技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。與此同時(shí)，CompactPCI/PXI技術(shù)也逐漸被國內市場(chǎng)接納和認同，應用氣氛十分活躍。
CompactPCI簡(jiǎn)稱(chēng)cPCI，中文又稱(chēng)緊湊型PCI，是國際PICMG協(xié)會(huì )于1994提出來(lái)的一種總線(xiàn)接口標準。而PXI
為PCI eXtensions for Instrumentation 的縮寫(xiě)，PXI 的規格區分為硬件與軟件兩個(gè)部分。其中硬件部分是基于CompactPCI的規格，也就是PICMG
2.0。建構于CompactPCI的機構規格與PCI的電氣規格之上，加上儀器上所需要的電氣信號延伸，即是PXI的規格。由此不難看出，CompactPCI/PXI技術(shù)的根基構建在CompactPCI
總線(xiàn)接口標準之上，而CompactPCI/PXI應用的快速發(fā)展顯然與CompactPCI所具有的開(kāi)放性、高可靠性、可熱插拔等特性密不可分。
■開(kāi)放在電信成為可能
cPCI總線(xiàn)最初只是單一的總線(xiàn)標準。但當1997年P(guān)ICMG將H.110 Telephony Bus增加到cPCI背板上時(shí)，激發(fā)了人們的創(chuàng )新靈感，去探索“將行業(yè)專(zhuān)業(yè)總線(xiàn)移植到cPCI背板上，使單一的PCI數據傳輸總線(xiàn)演變成控制總線(xiàn)”的可能。
由于CompactPCI同時(shí)擁有了5個(gè)9的可靠度，和本身所具有的開(kāi)放性以及可大量采用的廉價(jià)PC部件這三大“利器”，在硬件設施上有著(zhù)可熱插拔、抗震性強、高可用性、易使用性、可擴展性等特性，不僅可以滿(mǎn)足電信設備的各種苛刻需求，也能極大降低設備生產(chǎn)和采購成本。據北京郵電大學(xué)宋俊德教授介紹，在電信領(lǐng)域，
CompactPCI產(chǎn)品的應用，目前還主要集中在電信增值業(yè)務(wù)領(lǐng)域，比如新一代聲訊平臺和虛擬運營(yíng)等。
目前，華為、中興和大唐已經(jīng)采用CompactPCI技術(shù)研制了一系列新產(chǎn)品，并得到了廣泛應用。北京林克海德采用CompactPCI構建的個(gè)性化回鈴音業(yè)務(wù)，已經(jīng)在山東聯(lián)通、河南聯(lián)通得到了應用。東進(jìn)技術(shù)基于CompactPCI研制的數字中繼語(yǔ)音卡產(chǎn)品，已在很多地區得到了應用。杭州三匯公司基于CompactPCI研制的語(yǔ)音卡產(chǎn)品，也在電信、金融等行業(yè)得到了應用。偉橋計算機股份有限公司正在與凌華科技合作，研制基于CompactPCI技術(shù)的VoIP網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，進(jìn)軍CTI市場(chǎng)。杭州邁可行基于CompactPCI研制的MPS2000業(yè)務(wù)交換平臺，已經(jīng)在上海電信得到了應用。
宋俊德教授認為，國內的電信部門(mén)在經(jīng)歷了建設的第一輪高潮之后，開(kāi)始進(jìn)入追求性?xún)r(jià)比的增值時(shí)代，新一代的通信基礎設施正在醞釀、建設之中，因此，基于cPCI系統平臺的增值業(yè)務(wù)在未來(lái)還有更大的開(kāi)發(fā)空間。
■PXI肩挑第四代測量?jì)x器
雖然近幾年受全球信息產(chǎn)業(yè)蕭條的影響，測試和測量領(lǐng)域也處于低迷時(shí)期，但PXI卻異軍突起，成為該領(lǐng)域繼GPIB（IEEE488）之后成長(cháng)最快的標準化技術(shù)。
在現代電子測量領(lǐng)域中，無(wú)疑虛擬儀器是現在和將來(lái)自動(dòng)測試技術(shù)發(fā)展的主要方向。區別于傳統臺式的、用電路實(shí)現的、功能固定的模擬儀器，虛擬儀器基于軟件技術(shù)設計，通過(guò)計算機提供的強大圖形環(huán)境和功能擴展能力，建立圖形化的虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數據采集、數據測量和分析以及測量結果顯示等功能。它利用工業(yè)計算機標準化、模塊化、開(kāi)放式體系結構，配上相應的儀器驅動(dòng)軟件，使計算機成為一臺具有高度測試自動(dòng)化能力、功能強大的儀器。虛擬儀器能通過(guò)修改軟件和重新配置，實(shí)現不同的測量功能。
從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，虛擬儀器走的是兩條技術(shù)路線(xiàn)：一條是向高速、高精度、大型自動(dòng)測試設備（ATE）方向發(fā)展，即GPIB（1975）→VXI（1987）→PXI（1997）的發(fā)展路線(xiàn)；另一條是向高性能、低成本、普及型系統方向發(fā)展，即PC插卡（1987）→并口式（1995）→串口USB/FireWare方式（1999）的技術(shù)路線(xiàn)。
而PXI的技術(shù)特點(diǎn)主要有兩個(gè)：首先是基于cPCI，其次是面向測試和測量應用設計。PXI的規格也有兩種：3U和6U。3U的PXI主要應用方向將是組成便攜或小型的測試、SCADA、監視與控制以及工業(yè)自動(dòng)化系統。6U的PXI主要向高采樣速度、高帶寬、高精度、多通道容量的中、大型ATE應用發(fā)展。
PXI和VXI將在既競爭又互補中共存很長(cháng)一段時(shí)間，最終PXI將取代VXI，成為主流工業(yè)標準測試平臺。同時(shí)PXI將向工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域擴展，與cPCI形成優(yōu)勢互補，與cPCI共同奠定未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的基礎。
■行業(yè)應用遍地開(kāi)花
PICMG于2001年9月發(fā)布了以太網(wǎng)包交換背板標準PICMG 2.16。首先，它代表了人們追求不斷提升信息交流速度的愿望，打破了并行總線(xiàn)對傳輸速度的物理限制。其次，它也預示著(zhù)cPCI架構的板級互連方式從一點(diǎn)對多點(diǎn)的并行總線(xiàn)步入到了點(diǎn)對點(diǎn)的串行總線(xiàn)互連時(shí)代。目前，CompactPCI/PXI的系統已廣泛且成功地應用于汽車(chē)測試、半導體測試、功能性測試、航空設備測試以及軍事應用。開(kāi)放的軟硬件架構，永遠是各種解決方案的趨勢。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，CompactPCI/PXI應用成績(jì)顯著(zhù)。據中國計算機行業(yè)協(xié)會(huì )PICMG/PRC主任劉鑫介紹，到目前為止，CompactPCI/PXI在自動(dòng)化領(lǐng)域的應用已經(jīng)由試驗、觀(guān)望階段進(jìn)入了普及時(shí)期。例如，唐山大學(xué)基于CompactPCI/PXI技術(shù)研制的鍋爐供熱自動(dòng)控制系統，成功地應用在唐山市熱力總公司供熱項目上，而且開(kāi)發(fā)周期短，系統運行可靠；山西海泰電子研制的多通道瞬態(tài)信號測試系統，檢測器件電起爆/點(diǎn)火瞬態(tài)響應特性，解決了石油行業(yè)中火工品器件的參數測試問(wèn)題；上海寶鋼則采用了CompactPCI/PXI研制的軋機震動(dòng)紋自動(dòng)監測、診斷系統，應用于軋鋼廠(chǎng)冷軋平整機組，為指導現場(chǎng)操作、進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制以及設備維護提供了科學(xué)手段；中國科學(xué)院上海所采用CompactPCI/PXI技術(shù)，研制成功的實(shí)驗衛星的信號分析系統和整星測試系統已經(jīng)投入運行。
■應用拉動(dòng)新品層出
到目前為止，CompactPCI/PXI無(wú)論是生產(chǎn)廠(chǎng)家的數量、產(chǎn)品的種類(lèi)和數量，還是系統應用的數量都得到了大幅度增長(cháng)，越來(lái)越多的項目轉向CompactPCI/PXI解決方案。
在測試/測量領(lǐng)域，包括應用于測量的cPCI模板在內，現在可用于PXI系統集成的模板已經(jīng)超過(guò)1000種，產(chǎn)品相當豐富。產(chǎn)品的性能也得到了顯著(zhù)的提升，如數據采樣速度已經(jīng)達到2GHz，測量精度提升到了7位數字，射頻測量帶寬也達到了3GHz。而且PXI的性能還在不斷地提高。可以預計在不久的將來(lái)，PXI可能超過(guò)甚至取代傳統盒式測量?jì)x器，占據中、低頻段的高精度測量設備市場(chǎng)的主要份額。
cPCI產(chǎn)品在國內發(fā)展很快，有自主產(chǎn)品的廠(chǎng)家已經(jīng)發(fā)展到數十家，產(chǎn)品面廣。CompactPCI領(lǐng)導廠(chǎng)商凌華科技為工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提供了從CPU主板、機箱、電源到I/O的全系列完整解決方案。此外，還有研華、致茂科技、北京康拓科技集團、七一六所、電子部上海32所等廠(chǎng)商，都可以研制和生產(chǎn)具有核心技術(shù)的系統平臺產(chǎn)品。
國內的其它廠(chǎng)家，如北京三九佳和、興夏機電、深圳研祥、上海鼎鈦克、陜西海泰等，主要提供各具特色的配套I/O產(chǎn)品。
在電信產(chǎn)業(yè)方面，CompactPCI產(chǎn)品供應商主要來(lái)自凌華科技、研華、東進(jìn)技術(shù)、杭州三匯、杭州邁可行、泰信科技、新太科技、炎黃新星等。電信巨頭華為、中興、大唐等公司也基于CompactPCI標準自主研制了一系列新產(chǎn)品，并開(kāi)始打入國際市場(chǎng)。市場(chǎng)上還有Intel、Ziatech、Motorola
Computer Group、NMS、Force以及Performance Technologies等國外廠(chǎng)家的產(chǎn)品。但總的來(lái)看，我國自主研制的CompactPCI產(chǎn)品在市場(chǎng)上占據了主要地位。
■cPCI是新電信的契機
國際PICMG 3.0委員會(huì )主席、凌華科技 CTO Jeff Munch
隨著(zhù)電信市場(chǎng)的不斷開(kāi)放，競爭、分工與合作成為運營(yíng)商不得不謹慎考慮的問(wèn)題。運營(yíng)商在選擇平臺設備時(shí)，越來(lái)越注重平臺的開(kāi)放性。現在，人們熱衷的下一代網(wǎng)絡(luò )NGN的主要好處，就是提供基于標準、開(kāi)放性的高可用平臺來(lái)提供豐富的業(yè)務(wù)。
在電信行業(yè)，確保系統正常運行至關(guān)重要，一個(gè)重要的衡量指標就是：99.999%的高可用性。而CompactPCI這個(gè)開(kāi)放的標準平臺能夠滿(mǎn)足5個(gè)9的高可用性要求。CompactPCI不但適合整合傳統語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )及IP數據網(wǎng)絡(luò )，還會(huì )逐漸取代傳統商用服務(wù)器在電信應用中的地位。它可以應用于：各種控制系統、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制系統、軟交換、多媒體IP網(wǎng)關(guān)器、遠程訪(fǎng)問(wèn)、SS7網(wǎng)關(guān)、信號傳送端點(diǎn)系統、CTI、IP電話(huà)、VoIP、WAN/MAN跨接連線(xiàn)、光纖交換解決方案、統一消息、計費系統、地址服務(wù)、Internet存取服務(wù)。
另外，值得一提的是，CompactPCI系統平臺提供商都有自己專(zhuān)長(cháng)的技術(shù)領(lǐng)域，電信設備開(kāi)發(fā)商可以更專(zhuān)注于自己的本業(yè)與專(zhuān)長(cháng)，如軟件的開(kāi)發(fā)、快速的開(kāi)發(fā)導入電信增值服務(wù)等，而不必再花時(shí)間、人力資源于硬件平臺上，大大縮短了整個(gè)系統的開(kāi)發(fā)時(shí)間，可以加快自己產(chǎn)品的上市。
■PXI進(jìn)一步降低測控門(mén)檻
中國計算機行業(yè)協(xié)會(huì )PICMG/PRC主任 劉 鑫
以?xún)x器平臺的演進(jìn)來(lái)說(shuō)，早期由廠(chǎng)商推出各種獨立的儀器，由面板控制所需功能。想要通過(guò)他其它的方式取代面板的操控，最受歡迎的就是GPIB接口，也就是IEEE488接口。然而GPIB接口的速度慢，并且，當使用多項設備時(shí)，需要額外的電路來(lái)達到同步觸發(fā)的需求。
80年代，VXI 的出現，把高端測量與測試應用的設備，帶進(jìn)了模塊化的領(lǐng)域。然而VXI的價(jià)格并非所有客戶(hù)都能夠負擔得起。所以，基于PC技術(shù)的演進(jìn)與穩定，PXI延續模塊化的精神，以更緊密的機構設計、更快的總線(xiàn)速度，以及更低的價(jià)格，給測量與測試設備提供了一個(gè)新的選擇。可以預計在不久的將來(lái)，PXI可能超過(guò)甚至取代傳統盒式測量?jì)x器，占據中、低頻段的高精度測量設備市場(chǎng)的主要份額。
目前PXI系統已廣泛應用于汽車(chē)測試、半導體測試、功能性測試、航空設備測試以及軍事應用之上。而PXI架構于商用PC開(kāi)放的理念之上，使得用戶(hù)的擁有成本大幅降低。隨著(zhù)更多的廠(chǎng)商加入PXI設備提供者的行列，未來(lái)必將有更多的應用采用PXI作為開(kāi)發(fā)平臺。
■3G業(yè)務(wù)平臺多一種選擇
目前，國內外在3G方面的準備、建設和業(yè)務(wù)推動(dòng)工作正在全面開(kāi)展。盡管人們都看到了3G的增值業(yè)務(wù)豐富多彩，有很好的利潤空間，但同時(shí)也存在技術(shù)復雜、實(shí)現難度大等問(wèn)題。對于國內增值服務(wù)平臺的軟硬件開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的機遇，如果能夠抓住這樣的機遇尋求突破，開(kāi)發(fā)商就很快能夠實(shí)現飛躍。
事實(shí)上，當前國內運營(yíng)商在移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的開(kāi)展過(guò)程中，遇到了一系列問(wèn)題，主要表現為：商業(yè)模式不夠完善，業(yè)務(wù)品牌的核心作用不突出；運營(yíng)商、SP及用戶(hù)之間的關(guān)系不夠清晰，容易造成服務(wù)糾紛；新業(yè)務(wù)的開(kāi)展難度仍然很大，SP進(jìn)入移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的門(mén)檻還很高，SP對開(kāi)展新業(yè)務(wù)缺乏積極性；運營(yíng)商的運營(yíng)成本居高不下，業(yè)務(wù)管理流程復雜，效率較低等。這些問(wèn)題都說(shuō)明，建設一個(gè)功能強大的業(yè)務(wù)平臺對發(fā)展移動(dòng)數據業(yè)務(wù)至關(guān)重要。
為此，3GPP提出了OSA(Open Service Access)的概念，OSA是一種非常靈活的、提供新業(yè)務(wù)的體系結構。它主要倡導通過(guò)向業(yè)務(wù)提供商提供標準的API，應用方可以方便地利用承載網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)能力，如呼叫控制能力、用戶(hù)信息查詢(xún)能力等，而又不必了解承載網(wǎng)信令細節。在眾多的系統平臺中，CompactPCI所具有的開(kāi)放性、高可靠性、熱插拔（Hot
Swap）等特性，提供了強大的業(yè)務(wù)平臺支撐，它使得在OSA的底層趨于開(kāi)放。對于業(yè)務(wù)提供商來(lái)說(shuō)，承載網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)能力被抽象成一組業(yè)務(wù)能力特征SCF（Service
Capability Features），這些SCF由業(yè)務(wù)能力服務(wù)器SCS (Service Capability
Servers )提供和支持。而業(yè)務(wù)層可以通過(guò)標準的OSA API訪(fǎng)問(wèn)這些業(yè)務(wù)能力特征來(lái)設計新業(yè)務(wù)或修改已有業(yè)務(wù)。
北京郵電大學(xué)宋俊德教授
■有cPCI 彩鈴更精彩
由于能夠為被叫用戶(hù)提供已經(jīng)定制好的個(gè)性化鈴聲，也由于這項突出個(gè)性化的服務(wù)滿(mǎn)足了現代人張揚個(gè)性的需求，同時(shí)給溝通的另一方新奇、舒適的感受，彩鈴業(yè)務(wù)在一推出就引起了用戶(hù)強烈的反應。現在，這項新的增值服務(wù)受到了國內運營(yíng)商普遍認可，到目前為止，國內已經(jīng)有至少10個(gè)以上的試點(diǎn)。在這些試點(diǎn)中，大多數用戶(hù)使用的都是NMS的基礎平臺。
目前，運營(yíng)商在構建彩鈴系統時(shí)，主要有兩種選擇，一種是基于傳統的PBX交換機，另一種是基于語(yǔ)音板卡。由于基于語(yǔ)音板卡的方案在能夠提供相同的系統穩定性的同時(shí)，具有更加靈活、方便的特性，因此，在已經(jīng)構建彩鈴業(yè)務(wù)的運營(yíng)商中，有90%都是語(yǔ)音板卡的方案。以前，對于電信行業(yè)的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，他們普遍認為基于傳統交換機的方案更加穩定，但是cPCI標準的出現，大幅提升了板卡系統的穩定性，而且cPCI開(kāi)放的架構允許用戶(hù)可以在不改變系統架構的情況下開(kāi)發(fā)出更多的業(yè)務(wù)。這樣，電信運營(yíng)商就可以用較低的成本，方便靈活地構建彩鈴這個(gè)新業(yè)務(wù)。
NMS中國區總經(jīng)理何育麟
