基于ATCA技術(shù)的領(lǐng)跑者——面向未來的下一代SGSN
2006/01/25
隨著人們對高速數(shù)據(jù)傳輸和移動多媒體業(yè)務(wù)的渴望，通信界正依托當今飛速發(fā)展的通信技術(shù)向3G體制挺進。在這一演進過程中，分組交換技術(shù)扮演著愈來愈重要的角色。盡管電路交換核心網(wǎng)是目前移動通信網(wǎng)絡(luò)中傳遞話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要網(wǎng)絡(luò)，但分組核心網(wǎng)最終將承擔全部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已是不爭的事實。
而上海貝爾阿爾卡特目前正在致力于幫助運營商實現(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)奠定了堅實的基礎(chǔ)和保障。
基于ATCA的U3 SGSN
基于先進的ATCA解決方案
經(jīng)過10年開放性平臺的研究，上海貝爾阿爾卡特產(chǎn)品向基于ATCA的平臺演進，并成為這一開放性IT平臺發(fā)展的重要推動力量。最新的U3 SGSN便是采用先進的ATCA平臺的行業(yè)領(lǐng)跑者。
ATCA——先進電信計算架構(gòu)是由PCI工業(yè)計算機制造商協(xié)會（PICMG）開發(fā)并頒布的針對下一代電信網(wǎng)絡(luò)的標準架構(gòu)體系規(guī)范，旨在滿足下一代運營商級通信設(shè)備的要求。該設(shè)計用于滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商對平臺再利用、更低成本、更快上市速度和多元靈活性的要求，以及運營商和服務(wù)提供商對降低資本和運營支出的要求。
ATCA秉承了開放化、標準化的技術(shù)設(shè)計理念。在性能的提升之外，開放化、標準化是ATCA架構(gòu)最大的優(yōu)勢，基于開放和標準化，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的領(lǐng)域，而電信運營商和設(shè)備制造商則可以采用不同功能模塊快速地開發(fā)新的業(yè)務(wù)平臺，縮減新業(yè)務(wù)推向市場的時間，大大降低采購和系統(tǒng)開發(fā)成本。這也是ATCA將來能夠普及應(yīng)用的一個重要保證。
由于使用了ATCA技術(shù)，U3 SGSN和以前的計算架構(gòu)相比不但秉承了標準化、模塊化的設(shè)計理念，而且在計算性能、穩(wěn)定性、可管理性方面都有了大幅度提升，可以滿足電信行業(yè)不斷發(fā)展對底層架構(gòu)日趨嚴格的要求。
快速面向市場
該平臺提供了先進的平臺管理和可靠性管理，由于使用了標準硬件和Linux編程環(huán)境，系統(tǒng)開發(fā)的時間大為縮短，同時U3 SGSN的所有通信應(yīng)用程序運行在Tomas中間件之上。該中間件不但完成一系列復(fù)雜的電信平臺管理任務(wù)，包括平臺初始化、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)用程序嵌入到了開放的Linux平臺，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)的開發(fā)周期。
卓越的處理能力及性能價格比
ATCA架構(gòu)提供了復(fù)雜計算功能，專用模塊化板卡為各類功能提供高吞吐量（用戶面和數(shù)據(jù)面），最高配置僅2個19寸的機架，其峰值處理能力達到4Gbps，最大容量可達到300萬用戶附著的驚人表現(xiàn)！其刀片式板卡的設(shè)計理念使今后的擴容和升級輕而易舉。
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，大大簡化了管理運行和日常維護，為運營商節(jié)約了大量資金和場地投入。
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，如果平臺發(fā)生故障，下一代SGSN可以通過高級的自動重配置來保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，而不會造成任何運行的中止和數(shù)據(jù)的丟失。
業(yè)務(wù)連續(xù)性通過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）和負載均衡模式（如需要可通過增加處理能力的方式平衡數(shù)據(jù)流量）。無論哪種情況，快速恢復(fù)時間可以保證沒有明顯的業(yè)務(wù)中斷。
上海貝爾阿爾卡特下一代SGSN是一個全冗余設(shè)備，確保為運營商帶來卓越功能和性能的同時，也保障了業(yè)務(wù)的連續(xù)性和有效性。
強大豐富的功能集
上海貝爾阿爾卡特的新一代SGSN遵循3GPP R5規(guī)范，該平臺不僅具有強大的性能，同時也具有豐富功能集。并且借助于標準開放的接口和新一代電信平臺實現(xiàn)快速的新業(yè)務(wù)提供能力，可不斷滿足用戶的新業(yè)務(wù)需求，從而幫助運營商增強綜合競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
平滑演進——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，因此該平臺可以保護投資，保證向3G的平穩(wěn)升級過渡，并且有很好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和連續(xù)性。那么該SGSN又是如何實現(xiàn)其平滑演進的呢？
在UMTS的PS域中，SGSN與無線接入端的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與無線接入端的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過渡時，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)升級即可。所有操作可以不對現(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，會在下發(fā)給支持R99手機的“GPRS附著接受”和“路由區(qū)更新接受”消息中帶上最多5個不同的PLMN號。該功能可以允許一個運營商同時經(jīng)營不同PLMN號的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，并使用戶首選在3G的網(wǎng)絡(luò)中。這對于同時擁有2張（2G、3G各一）不同PLMN號碼的運營商特別重要，且保證了用戶在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，并提供了相當于過去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)用戶數(shù)量，從而有助于刺激和推動WCDMA不能支持的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的消費。峰值速率的大幅提高給核心網(wǎng)設(shè)備同樣帶來了挑戰(zhàn)，上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN采用了先進的ATCA電信平臺，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的傳輸速率確實令人心動，但運營商不可能在建網(wǎng)初期便能實現(xiàn)3G的全覆蓋。為了不使用戶在數(shù)據(jù)下載的過程中出現(xiàn)因為沒有了3G覆蓋而斷線的惱人問題，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，幫助運營商提高其3G業(yè)務(wù)的用戶感知度，并最終達到普及的目標。
為IPv6構(gòu)建堅實基礎(chǔ)
隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展速度越來越快，人們對移動數(shù)據(jù)的需求如此強烈，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、配置過于復(fù)雜、缺乏安全性保障、QoS和性能保障不足、對移動性支持不夠等。因此，IPv4基本已經(jīng)不能再滿足人們對數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求。IPv6的出現(xiàn)給數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來了福音，同時也為IPv4所暴露出來的各種弊端提供了良好的解決方案，尤其是其地址數(shù)量幾乎無限，使得移動終端海量的地址需求得以滿足，并且其移動性也比IPv4增強了許多。
上海貝爾阿爾卡特的下一代SGSN首先支持用戶面的IPv6協(xié)議，并完全支持IPv6的手機終端，為向全IP移動網(wǎng)絡(luò)的演進構(gòu)建了堅實的基礎(chǔ)。
面向未來，做好準備
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，ATCA必將成為下一代運營商級通信設(shè)備的新寵。
人們對下一代全新IP移動網(wǎng)絡(luò)充滿了期待。人們希望提供給用戶的服務(wù)要滿足快速、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)的一個面向以上問題的完善的解決方案。上海貝爾阿爾卡特憑借在移動網(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，推出的下一代U3 SGSN同時強調(diào)功能的開放性，將以便捷快速的方式加入UMTS版本R5有關(guān)IP多媒體以及全IP傳輸網(wǎng)絡(luò)的建議，同時，借助新一代電信平臺ATCA技術(shù)也將為運營商提供嶄新的收入來源，并為3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)逐步向全IP網(wǎng)絡(luò)（IMS）演進做好充分準備。
上海貝爾阿爾卡特能夠為運營商提供成熟可靠的移動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分組域解決方案已經(jīng)應(yīng)用于全世界30多個國家的40多家運營商的網(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)驗和本土化優(yōu)勢，在中國移動分組域市場更好地服務(wù)于中國客戶。
通訊世界雜志
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