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基于ATCA技术的领跑者——面向未来的下一代SGSN

2006/01/25

　　随着人们对高速数据传输和移动多媒体业务的渴望，通信界正依托当今飞速发展的通信技术向3G体制挺进。在这一演进过程中，分组交换技术扮演着愈来愈重要的角色。尽管电路交换核心网是目前移动通信网络中传递话音和数据业务的主要网络，但分组核心网最终将承担全部数据业务已是不争的事实。

　　而上海贝尔阿尔卡特目前正在致力于帮助运营商实现数据业务基础设施和服务的更新。

　　其新一代分组域设备U3 SGSN采用的是业界最为先进的ATCA（Advanced Telecom Computing Architecture）技术，为3G以及IMS网络的建设奠定了坚实的基础和保障。

　　基于ATCA的U3 SGSN

　　基于先进的ATCA解决方案

　　经过10年开放性平台的研究，上海贝尔阿尔卡特产品向基于ATCA的平台演进，并成为这一开放性IT平台发展的重要推动力量。最新的U3 SGSN便是采用先进的ATCA平台的行业领跑者。

　　ATCA——先进电信计算架构是由PCI工业计算机制造商协会（PICMG）开发并颁布的针对下一代电信网络的标准架构体系规范，旨在满足下一代运营商级通信设备的要求。该设计用于满足网络设备制造商对平台再利用、更低成本、更快上市速度和多元灵活性的要求，以及运营商和服务提供商对降低资本和运营支出的要求。

　ATCA秉承了开放化、标准化的技术设计理念。在性能的提升之外，开放化、标准化是ATCA架构最大的优势，基于开放和标准化，不同厂商之间的产品可以兼容，不同的硬件供应商可以致力于自己所擅长的领域，而电信运营商和设备制造商则可以采用不同功能模块快速地开发新的业务平台，缩减新业务推向市场的时间，大大降低采购和系统开发成本。这也是ATCA将来能够普及应用的一个重要保证。

　　由于使用了ATCA技术，U3 SGSN和以前的计算架构相比不但秉承了标准化、模块化的设计理念，而且在计算性能、稳定性、可管理性方面都有了大幅度提升，可以满足电信行业不断发展对底层架构日趋严格的要求。

　　快速面向市场

　　该平台提供了先进的平台管理和可靠性管理，由于使用了标准硬件和Linux编程环境，系统开发的时间大为缩短，同时U3 SGSN的所有通信应用程序运行在Tomas中间件之上。该中间件不但完成一系列复杂的电信平台管理任务，包括平台初始化、硬件管理、软件管理、可用性管理和通信协议堆栈（如SS7等），它还将SGSN通信应用程序嵌入到了开放的Linux平台，使通信设备能够更快地、不断地得益于最新的IT技术，从而大大缩短新业务的开发周期。

　　卓越的处理能力及性能价格比

　　ATCA架构提供了复杂计算功能，专用模块化板卡为各类功能提供高吞吐量（用户面和数据面），最高配置仅2个19寸的机架，其峰值处理能力达到4Gbps，最大容量可达到300万用户附着的惊人表现！其刀片式板卡的设计理念使今后的扩容和升级轻而易举。

　　得益于ATCA架构，上海贝尔阿尔卡特的新一代SGSN备板大为减少，结构紧凑、易于使用，大大简化了管理运行和日常维护，为运营商节约了大量资金和场地投入。

　　保障业务连续性和有效性

　　由于下一代SGSN的容量、性能都比以往有了很大提高，因此设备的安全性、可靠性也变得愈发重要。依托Tomas电信中间件，如果平台发生故障，下一代SGSN可以通过高级的自动重配置来保证业务的连续性，而不会造成任何运行的中止和数据的丢失。

　　业务连续性通过安全的分布式处理单元、可靠的本地子网和可靠的文件管理实现。软件上有两种安全模式：主备模式（任何软件及私有数据都在网络上有备份）和负载均衡模式（如需要可通过增加处理能力的方式平衡数据流量）。无论哪种情况，快速恢复时间可以保证没有明显的业务中断。

　　上海贝尔阿尔卡特下一代SGSN是一个全冗余设备，确保为运营商带来卓越功能和性能的同时，也保障了业务的连续性和有效性。

　　强大丰富的功能集

　　上海贝尔阿尔卡特的新一代SGSN遵循3GPP R5规范，该平台不仅具有强大的性能，同时也具有丰富功能集。并且借助于标准开放的接口和新一代电信平台实现快速的新业务提供能力，可不断满足用户的新业务需求，从而帮助运营商增强综合竞争力，实现可持续发展。

　　平滑演进——2G/3G灵活性

　　上海贝尔阿尔卡特的下一代U3 SGSN的所有网元都是2G/3G兼容的，因此该平台可以保护投资，保证向3G的平稳升级过渡，并且有很好的网络稳定性和连续性。那么该SGSN又是如何实现其平滑演进的呢？

　　在UMTS的PS域中，SGSN与无线接入端的RNC之间采用的通信接口是Iu-PS接口（控制面在刀片式服务器中，用户面在ATM/AAL5终结器中），Iu-PS接口底层采用ATM AAL5；而在GPRS网络中，SGSN与无线接入端的BSS（PCU）之间采用的通信接口为Gb接口（GPU板），Gb接口底层采用帧中继协议。这两种接口完全不同，也不互相兼容。

　　上海贝尔阿尔卡特的下一代SGSN得益于采用了ATCA架构而大大减小了硬件体积，因此在系统中将2G和3G的控制面兼容在了同一块刀片式服务器上。这样做的好处是：从纯2G向纯3G或2G/3G过渡时，除了为了接口适配在硬件上相应地加入ATM/AAL5终结器外，只需软件上相应升级即可。所有操作可以不对现网的2G业务造成任何中断影响。

　　Equivalent PLMN功能

　　上海贝尔阿尔卡特的下一代SGSN支持EPLMN功能，会在下发给支持R99手机的“GPRS附着接受”和“路由区更新接受”消息中带上最多5个不同的PLMN号。该功能可以允许一个运营商同时经营不同PLMN号的2G/3G网络，并使用户首选在3G的网络中。这对于同时拥有2张（2G、3G各一）不同PLMN号码的运营商特别重要，且保证了用户在3G网络下的高速下载速度和业务质量。

　　高速下行分组接入

　　HSDPA（高速下行分组接入）是3GPP提出的新的高速率传输技术，旨在提高下行链路的传输能力。该技术将峰值数据速率提高到了10Mbps，并提供了相当于过去3到5倍的分区业务吞吐量，大幅度增加了单一频率上的数据用户数量，从而有助于刺激和推动WCDMA不能支持的数据密集型应用的消费。峰值速率的大幅提高给核心网设备同样带来了挑战，上海贝尔阿尔卡特的下一代SGSN采用了先进的ATCA电信平台，在处理能力上有了巨大的飞跃，为HSDPA技术提供了可靠的保障。

　　支持2G＜＝＞3G系统间切换（Inter-System Change）

　　虽然3G的传输速率确实令人心动，但运营商不可能在建网初期便能实现3G的全覆盖。为了不使用户在数据下载的过程中出现因为没有了3G覆盖而断线的恼人问题，上海贝尔阿尔卡特的下一代SGSN完全支持3G和2G间的互切换，帮助运营商提高其3G业务的用户感知度，并最终达到普及的目标。

　　为IPv6构建坚实基础

　　随着数据应用的发展速度越来越快，人们对移动数据的需求如此强烈，IPv4协议逐渐暴露出了诸多弊端，具体表现为地址数量太少、路由表迅速膨胀、配置过于复杂、缺乏安全性保障、QoS和性能保障不足、对移动性支持不够等。因此，IPv4基本已经不能再满足人们对数据应用的需求。IPv6的出现给数据应用带来了福音，同时也为IPv4所暴露出来的各种弊端提供了良好的解决方案，尤其是其地址数量几乎无限，使得移动终端海量的地址需求得以满足，并且其移动性也比IPv4增强了许多。

　　上海贝尔阿尔卡特的下一代SGSN首先支持用户面的IPv6协议，并完全支持IPv6的手机终端，为向全IP移动网络的演进构建了坚实的基础。

　　面向未来，做好准备

　　随着通信技术的飞速发展，ATCA必将成为下一代运营商级通信设备的新宠。

　　人们对下一代全新IP移动网络充满了期待。人们希望提供给用户的服务要满足快速、稳定、可靠性、有效性、多样性、灵活性等高的质量要求。而上海贝尔阿尔卡特此次推出的下一代U3 SGSN解决方案，正是3G中分组域核心网的一个面向以上问题的完善的解决方案。上海贝尔阿尔卡特凭借在移动网络、数据网络、传统电信网络中积累的多年经验，推出的下一代U3 SGSN同时强调功能的开放性，将以便捷快速的方式加入UMTS版本R5有关IP多媒体以及全IP传输网络的建议，同时，借助新一代电信平台ATCA技术也将为运营商提供崭新的收入来源，并为3G系统的核心网络逐步向全IP网络（IMS）演进做好充分准备。

　　上海贝尔阿尔卡特能够为运营商提供成熟可靠的移动分组域解决方案和丰富多彩的数据业务应用。迄今为止，上海贝尔阿尔卡特的移动分组域解决方案已经应用于全世界30多个国家的40多家运营商的网络中。上海贝尔阿尔卡特将充分发挥全球领先的技术、经验和本土化优势，在中国移动分组域市场更好地服务于中国客户。

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