基于ATCA技術(shù)的領(lǐng)跑者——面向未來(lái)的下一代SGSN
2006/01/25
隨著人們對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸和移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的渴望，通信界正依托當(dāng)今飛速發(fā)展的通信技術(shù)向3G體制挺進(jìn)。在這一演進(jìn)過(guò)程中，分組交換技術(shù)扮演著愈來(lái)愈重要的角色。盡管電路交換核心網(wǎng)是目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中傳遞話(huà)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)，但分組核心網(wǎng)最終將承擔(dān)全部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。
而上海貝爾阿爾卡特目前正在致力于幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的更新。
其新一代分組域設(shè)備U3 SGSN采用的是業(yè)界最為先進(jìn)的ATCA（Advanced Telecom Computing Architecture）技術(shù)，為3G以及IMS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。
基于ATCA的U3 SGSN
基于先進(jìn)的ATCA解決方案
經(jīng)過(guò)10年開(kāi)放性平臺(tái)的研究，上海貝爾阿爾卡特產(chǎn)品向基于ATCA的平臺(tái)演進(jìn)，并成為這一開(kāi)放性IT平臺(tái)發(fā)展的重要推動(dòng)力量。最新的U3 SGSN便是采用先進(jìn)的ATCA平臺(tái)的行業(yè)領(lǐng)跑者。
ATCA——先進(jìn)電信計(jì)算架構(gòu)是由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)（PICMG）開(kāi)發(fā)并頒布的針對(duì)下一代電信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)體系規(guī)范，旨在滿(mǎn)足下一代運(yùn)營(yíng)商級(jí)通信設(shè)備的要求。該設(shè)計(jì)用于滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商對(duì)平臺(tái)再利用、更低成本、更快上市速度和多元靈活性的要求，以及運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)提供商對(duì)降低資本和運(yùn)營(yíng)支出的要求。
ATCA秉承了開(kāi)放化、標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)設(shè)計(jì)理念。在性能的提升之外，開(kāi)放化、標(biāo)準(zhǔn)化是ATCA架構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)，基于開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化，不同廠商之間的產(chǎn)品可以兼容，不同的硬件供應(yīng)商可以致力于自己所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，而電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商則可以采用不同功能模塊快速地開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)平臺(tái)，縮減新業(yè)務(wù)推向市場(chǎng)的時(shí)間，大大降低采購(gòu)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本。這也是ATCA將來(lái)能夠普及應(yīng)用的一個(gè)重要保證。
由于使用了ATCA技術(shù)，U3 SGSN和以前的計(jì)算架構(gòu)相比不但秉承了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，而且在計(jì)算性能、穩(wěn)定性、可管理性方面都有了大幅度提升，可以滿(mǎn)足電信行業(yè)不斷發(fā)展對(duì)底層架構(gòu)日趨嚴(yán)格的要求。
快速面向市場(chǎng)
該平臺(tái)提供了先進(jìn)的平臺(tái)管理和可靠性管理，由于使用了標(biāo)準(zhǔn)硬件和Linux編程環(huán)境，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的時(shí)間大為縮短，同時(shí)U3 SGSN的所有通信應(yīng)用程序運(yùn)行在Tomas中間件之上。該中間件不但完成一系列復(fù)雜的電信平臺(tái)管理任務(wù)，包括平臺(tái)初始化、硬件管理、軟件管理、可用性管理和通信協(xié)議堆棧（如SS7等），它還將SGSN通信應(yīng)用程序嵌入到了開(kāi)放的Linux平臺(tái)，使通信設(shè)備能夠更快地、不斷地得益于最新的IT技術(shù)，從而大大縮短新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)周期。
卓越的處理能力及性能價(jià)格比
ATCA架構(gòu)提供了復(fù)雜計(jì)算功能，專(zhuān)用模塊化板卡為各類(lèi)功能提供高吞吐量（用戶(hù)面和數(shù)據(jù)面），最高配置僅2個(gè)19寸的機(jī)架，其峰值處理能力達(dá)到4Gbps，最大容量可達(dá)到300萬(wàn)用戶(hù)附著的驚人表現(xiàn)！其刀片式板卡的設(shè)計(jì)理念使今后的擴(kuò)容和升級(jí)輕而易舉。
得益于ATCA架構(gòu)，上海貝爾阿爾卡特的新一代SGSN備板大為減少，結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用，大大簡(jiǎn)化了管理運(yùn)行和日常維護(hù)，為運(yùn)營(yíng)商節(jié)約了大量資金和場(chǎng)地投入。
保障業(yè)務(wù)連續(xù)性和有效性
由于下一代SGSN的容量、性能都比以往有了很大提高，因此設(shè)備的安全性、可靠性也變得愈發(fā)重要。依托Tomas電信中間件，如果平臺(tái)發(fā)生故障，下一代SGSN可以通過(guò)高級(jí)的自動(dòng)重配置來(lái)保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，而不會(huì)造成任何運(yùn)行的中止和數(shù)據(jù)的丟失。
業(yè)務(wù)連續(xù)性通過(guò)安全的分布式處理單元、可靠的本地子網(wǎng)和可靠的文件管理實(shí)現(xiàn)。軟件上有兩種安全模式：主備模式（任何軟件及私有數(shù)據(jù)都在網(wǎng)絡(luò)上有備份）和負(fù)載均衡模式（如需要可通過(guò)增加處理能力的方式平衡數(shù)據(jù)流量）。無(wú)論哪種情況，快速恢復(fù)時(shí)間可以保證沒(méi)有明顯的業(yè)務(wù)中斷。
上海貝爾阿爾卡特下一代SGSN是一個(gè)全冗余設(shè)備，確保為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)卓越功能和性能的同時(shí)，也保障了業(yè)務(wù)的連續(xù)性和有效性。
強(qiáng)大豐富的功能集
上海貝爾阿爾卡特的新一代SGSN遵循3GPP R5規(guī)范，該平臺(tái)不僅具有強(qiáng)大的性能，同時(shí)也具有豐富功能集。并且借助于標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放的接口和新一代電信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速的新業(yè)務(wù)提供能力，可不斷滿(mǎn)足用戶(hù)的新業(yè)務(wù)需求，從而幫助運(yùn)營(yíng)商增強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
平滑演進(jìn)——2G/3G靈活性
上海貝爾阿爾卡特的下一代U3 SGSN的所有網(wǎng)元都是2G/3G兼容的，因此該平臺(tái)可以保護(hù)投資，保證向3G的平穩(wěn)升級(jí)過(guò)渡，并且有很好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和連續(xù)性。那么該SGSN又是如何實(shí)現(xiàn)其平滑演進(jìn)的呢？
在UMTS的PS域中，SGSN與無(wú)線(xiàn)接入端的RNC之間采用的通信接口是Iu-PS接口（控制面在刀片式服務(wù)器中，用戶(hù)面在ATM/AAL5終結(jié)器中），Iu-PS接口底層采用ATM AAL5；而在GPRS網(wǎng)絡(luò)中，SGSN與無(wú)線(xiàn)接入端的BSS（PCU）之間采用的通信接口為Gb接口（GPU板），Gb接口底層采用幀中繼協(xié)議。這兩種接口完全不同，也不互相兼容。
上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN得益于采用了ATCA架構(gòu)而大大減小了硬件體積，因此在系統(tǒng)中將2G和3G的控制面兼容在了同一塊刀片式服務(wù)器上。這樣做的好處是：從純2G向純3G或2G/3G過(guò)渡時(shí)，除了為了接口適配在硬件上相應(yīng)地加入ATM/AAL5終結(jié)器外，只需軟件上相應(yīng)升級(jí)即可。所有操作可以不對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的2G業(yè)務(wù)造成任何中斷影響。
Equivalent PLMN功能
上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN支持EPLMN功能，會(huì)在下發(fā)給支持R99手機(jī)的“GPRS附著接受”和“路由區(qū)更新接受”消息中帶上最多5個(gè)不同的PLMN號(hào)。該功能可以允許一個(gè)運(yùn)營(yíng)商同時(shí)經(jīng)營(yíng)不同PLMN號(hào)的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，并使用戶(hù)首選在3G的網(wǎng)絡(luò)中。這對(duì)于同時(shí)擁有2張（2G、3G各一）不同PLMN號(hào)碼的運(yùn)營(yíng)商特別重要，且保證了用戶(hù)在3G網(wǎng)絡(luò)下的高速下載速度和業(yè)務(wù)質(zhì)量。
高速下行分組接入
HSDPA（高速下行分組接入）是3GPP提出的新的高速率傳輸技術(shù)，旨在提高下行鏈路的傳輸能力。該技術(shù)將峰值數(shù)據(jù)速率提高到了10Mbps，并提供了相當(dāng)于過(guò)去3到5倍的分區(qū)業(yè)務(wù)吞吐量，大幅度增加了單一頻率上的數(shù)據(jù)用戶(hù)數(shù)量，從而有助于刺激和推動(dòng)WCDMA不能支持的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的消費(fèi)。峰值速率的大幅提高給核心網(wǎng)設(shè)備同樣帶來(lái)了挑戰(zhàn)，上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN采用了先進(jìn)的ATCA電信平臺(tái)，在處理能力上有了巨大的飛躍，為HSDPA技術(shù)提供了可靠的保障。
支持2G＜＝＞3G系統(tǒng)間切換（Inter-System Change）
雖然3G的傳輸速率確實(shí)令人心動(dòng)，但運(yùn)營(yíng)商不可能在建網(wǎng)初期便能實(shí)現(xiàn)3G的全覆蓋。為了不使用戶(hù)在數(shù)據(jù)下載的過(guò)程中出現(xiàn)因?yàn)闆](méi)有了3G覆蓋而斷線(xiàn)的惱人問(wèn)題，上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN完全支持3G和2G間的互切換，幫助運(yùn)營(yíng)商提高其3G業(yè)務(wù)的用戶(hù)感知度，并最終達(dá)到普及的目標(biāo)。
為IPv6構(gòu)建堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展速度越來(lái)越快，人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求如此強(qiáng)烈，IPv4協(xié)議逐漸暴露出了諸多弊端，具體表現(xiàn)為地址數(shù)量太少、路由表迅速膨脹、配置過(guò)于復(fù)雜、缺乏安全性保障、QoS和性能保障不足、對(duì)移動(dòng)性支持不夠等。因此，IPv4基本已經(jīng)不能再滿(mǎn)足人們對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求。IPv6的出現(xiàn)給數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來(lái)了福音，同時(shí)也為IPv4所暴露出來(lái)的各種弊端提供了良好的解決方案，尤其是其地址數(shù)量幾乎無(wú)限，使得移動(dòng)終端海量的地址需求得以滿(mǎn)足，并且其移動(dòng)性也比IPv4增強(qiáng)了許多。
上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN首先支持用戶(hù)面的IPv6協(xié)議，并完全支持IPv6的手機(jī)終端，為向全I(xiàn)P移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)構(gòu)建了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
面向未來(lái)，做好準(zhǔn)備
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，ATCA必將成為下一代運(yùn)營(yíng)商級(jí)通信設(shè)備的新寵。
人們對(duì)下一代全新IP移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)充滿(mǎn)了期待。人們希望提供給用戶(hù)的服務(wù)要滿(mǎn)足快速、穩(wěn)定、可靠性、有效性、多樣性、靈活性等高的質(zhì)量要求。而上海貝爾阿爾卡特此次推出的下一代U3 SGSN解決方案，正是3G中分組域核心網(wǎng)的一個(gè)面向以上問(wèn)題的完善的解決方案。上海貝爾阿爾卡特憑借在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)中積累的多年經(jīng)驗(yàn)，推出的下一代U3 SGSN同時(shí)強(qiáng)調(diào)功能的開(kāi)放性，將以便捷快速的方式加入U(xiǎn)MTS版本R5有關(guān)IP多媒體以及全I(xiàn)P傳輸網(wǎng)絡(luò)的建議，同時(shí)，借助新一代電信平臺(tái)ATCA技術(shù)也將為運(yùn)營(yíng)商提供嶄新的收入來(lái)源，并為3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)逐步向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)（IMS）演進(jìn)做好充分準(zhǔn)備。
上海貝爾阿爾卡特能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供成熟可靠的移動(dòng)分組域解決方案和豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用。迄今為止，上海貝爾阿爾卡特的移動(dòng)分組域解決方案已經(jīng)應(yīng)用于全世界30多個(gè)國(guó)家的40多家運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中。上海貝爾阿爾卡特將充分發(fā)揮全球領(lǐng)先的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和本土化優(yōu)勢(shì)，在中國(guó)移動(dòng)分組域市場(chǎng)更好地服務(wù)于中國(guó)客戶(hù)。
通訊世界雜志
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