改AdvancedTCA与MicroTCA

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G络中占主要地位的三个无线接入标准是WCDMA、TD-SCDMA与CDMA2000。 GPP与业界厂商对络结构的标准化做出的杰出努力，为在世界范围内成功布署 G络业务起到了至关重要的作用。不过， G络是复杂的系统，包含有多种多样的元设备，AdvancedTCA与MicroTCA技术的出现把它的实现方式引向了标准化的道路，即通过商用组件快速、低成本地布署 G络，减少了各种独立的实现方式的复杂性，提高了互操作性。

GPP与业界相关厂商付出了巨大努力，对 G体系结构进行标准化、提高互操作性、统一了络结构与业务，使其得到了全球范围内的广泛接受。目前 G络主流的无线技术是TD-SCDMA (亚洲), WCDMA (欧洲) 和 CDMA2000 (北美)，它们都拥有很大的用户群。相比于种类繁多的2G与2G前的无线技术，大大降低了无线接入技术的复杂性，在第三代移动络通用结构中得到了广泛的支持。

令人头痛的多样性

移动用户通过特定的无线接口访问 G络，三频或四频接收器对于目前2G终端来说已经很平常了， G用户将能够无缝地漫游于一定数量的无线频段中，因为 G的基本结构是建立在经过实际应用考验的2G系统设计基础上的。

图 1: G 络结构

如图 1所示， G络中包含两个主要的域：无线接入（RAN）与核心（CN）。无线接入（RAN）提供移动用户的无线覆盖，根据用户密度与话务密度建立蜂窝状络，其主要元是移动基站（Node B）、基站控制器（RNC）和用于汇聚流量、接入控制的边缘关：SGSN (Serving General Packet Radio Service Support Node)是 G络接入服务器，GGSN (Gateway General Packet Radio Service Support Node)是 G无线接入域与IP域的关，如 G 核心与因特之间。

核心是基于IP络，并拥有以下元：

会话控制器，例如IMS 业务的CSCF（Call Session Control Function），用于封装用户与多媒体的会话；又如呼叫服务器与应用服务器，以及信令关，用于处理TDM类型的PSTN或PLMN业务。

AAA服务器，用于用户会话的鉴权，授权和计费。具体的例子如HLR/HSS，是保存用户基本信息、信用记录及业务信息等内容的设备。

媒体服务器，对音频、视呼媒体（含传统语音业务）媒体进行处理与分发的设备，可用于络中分发电视、电影等视频资料。中继关是一种特殊的媒体服务器，用于传送 G核心与传统TDM络间的语音。

G核心是一个多媒体络，它并不仅限于处理语音业务，还可承载音频与电视（IPTV）业务。同样， G核心不特定服务于移动用户，可向有线络如DSL或CableTV提供相同的业务，稍作扩展，它支持所有数字化广播电视络形式。

ATCA与 TCA适用于任何的元

尽管 G络的基本结构是简单而直接的，但仍然含有大量的不同来源的元设备，它们有着复杂的接口与形态，不同的设备供应商需要匹配各种版本的接口协议。互操作性问题在这样的系统绝非小事，有大量的规划、测试与集成工作要做。实际布署中，需要考虑分布在络中各个角落的众多元，由于其事务处理能力、用户容量与传输能力的不同，对扩展性造成很大的困扰，也对向既有络中添加新业务、新部件造成困难。通信系统对可用性的要求很高，这显著增加了软硬件设计成本，而且这些问题很难在络结构设计中定位。

随着ATCA与 TCA的诞生，有了广泛接受的标准来应对日益增长的元实现方式多样性。ATCA与 TCA提供了标准化解决方案，它们适用于 G元，无论是无线接入还是核心域，都可以采用相同的技术来实现绝大多数的元。

实现层面的标准化

重用广泛认可的商用组件，提供了一个独一无二的降低软硬件设计成本的机会。这些组件由许多不同的供应商提供，并产生了一定的经济规模，有利于成本敏感、竞争激烈的应用方案。ATCA是第一个积木式的标准，由PICMG(PCI Industrial Computer Manufactures Group，一个由主要硬件组件制造商组成的工业组织)组织制定，用于实现高性能核心元。 TCA脱胎于ATCA，适用于接入中的紧凑型系统，其应用领域不仅限于通信络，还可用于其它任何需要紧凑型、高性能处理的领域，如传输、工业自动化与医疗。

图 2:无线络中的 ATCA 与 MicroTCA

图2展示了ATCA 与 MicroTCA在无线络中的典型应用领域。 TCA明确地带有紧凑型系统的特点，而络边缘设备的选择往往取决于其尺寸，即安装空间。在接入层， TCA可用于实现TD-SCDMA、WCDMA与固中的接入单元，如Node B、RNC、SGSN，以及各种基站、基站控制器、基于诸如WiMAX标准的接入服务器。对于大型系统，ATCA 更适合，并与ATCA的先驱—CPCI解决方案一道，以其高性能的处理器、IP交换能力应用于诸如VoIP服务器和其它边缘设备。

在汇聚层与核心，对高可用性、传输容量与事务处理能力要求很高。ATCA通常是高性能的最佳选择。 TCA与ATCA可对电信中要求的操作性与高可用性提供与生俱来的支撑，而其它IT技术却做不到。ATCA与 TCA作为一种系统技术，是电信级业务与商用组件之间自然而然的选择。

低成本、广泛布署的积木

AdvancedTCA适用于通信核心络，因其为达到电信级可靠性（99,999%）要求而做的特别设计，拥有广泛的应用空间。ATCA含有内建的机箱管理系统，进行错误、告警与配置管理。为了做到这一点，ATCA板卡也都实现IPMI（Intelligent Peripheral Management Interface）接口。

为了实现高密度计算与存储，ATCA板卡可以加载夹层卡，即高级夹层卡（AMC，Advanced Mezzanine Card，一种PICMG定义的夹层卡标准）。AMC支持热插拔，并被集成入机箱管理体系，它可用于ATCA载板，也可用于专有板卡。

<这是在陌生环境、陌生海域、复杂气象条件下练兵的好机会p>MicroTCA技术源于ATCA与AMC，把AMC模块直接插入相应的背板，是一种特别紧凑且高性能的设计。MircoTCA系统也是PICMG的标准规范，其规范刚刚于2006年7月份获得通过。 TCA的目的是在一个紧凑系统中重用AMC模块。 TCA的灵活性与其两个重要组件的杰出设计是分不开的，一是背板，二是MicroTCA控制交换模块（MCH），用于管理机箱内的板卡与交换互连。

ATCA 与 TCA一览

ATCA 与 TCA含有以下部件：

硬件模块：ATCA板卡包括计算、互连、AMC载板；AMC模块包括计算、存储、输入输出以及信号处理；以及ATCA 机箱、 TCA 机箱。

软件模块：机箱管理软件、BIOS、操作系统、HA（high-availability）中间件及可视化中间件集成与认证：提供评估与开发系统，工程与设计支持，系统预集成与应用级平台。

图 所示的是ATCA系统中ATCA板卡与AMC模块的样品。机箱遵循ATCA标准制，提供基本接口与交换接口用于控制平面与用户平面的连接；ATCA 交换结点位于特定槽位，提供物理连接的接口。

图 ATCA系统

控创是 TCA的重要推动者

控创是新发布的 TCA Release 1标准的重要推动者。 TCA的设计目标包括：与ATCA兼容，低启动成本，支持所有AMC规格，容量与可靠性可伸缩，支持电信环境要求支持机箱管理、热插拔特性。因此， TCA 把ATCA的应用领域扩展到接入及所有对紧凑设计与高性能有要求的领域，使成本敏感的系统可以转移到商用组件的平台上。

第一套遵循新颁布的标准，并可用于演示与评估的 TCA系统已经诞生了，图4所示是其样机 。 TCA依赖于AMC模块，并反过来促进这种紧凑、灵活的模块得以应用。今天，业界主要厂商已经在为 TCA 系统评估提供相应的AMC模块。

图4 TCA评估系统

控创的ATCA板卡与AMC模块

ATCA板卡可以分成以下类别：

处理板： ATCA系统的计算核心。高端解决方案允许通过基本接口与交换接口对外提供大容量互连，并支持两个AMC模块，如可插存储模块以扩展存储容量。处理板可提供从单核处理器到两个双核处理器的配置，以满足对计算能力的不同需要。

交换板：用于结点板的互连，可支持拥有基本接口与交换接口的槽ATCA系统。为了提高设计的紧凑性，它们同样采用两个AMC槽来扩展多种灵活用途，如实现机箱互连。

AMC模块载板：AMC载板最多提供4个AMC槽，可根据应用需要配置不同功能的模块，如信号处理卡与处理专有协议的接口卡。AMC载板是紧凑与灵活两全的方案，可与其它专用的ATCA板卡相媲美，并拥有众多商用AMC组件的支持。

AMC模块有ATCA许多丰富的特性，包括：

处理器模块（CPU模块）：用于增强计算能力。CP另外U模块不仅可以与其它AMC模块一样通过基本接口的GbE与外界互连，并在交换接口上支持PCI-Express。

存储模块：支持SATA或可靠性更高的SAS硬盘。

接口模块：提供连接其它外部系统的接口。边缘络与核心络的主要接口是具有端口汇聚与VLAN功能的千兆以太，一个AMC模块提供4个千兆以太接口，可连接基本接口与交换接口，承载基于IP的 G控制协议。在接入域，可采用AMC模块提供其它接口，如面向ISDN或CS7的E1/T1、面向ATM或 POS 的STM-1/OC 与 STM-4/OC12.接口。

数字信号处理模块（DSP模块）：数字信号处理模块在 G络是必不可少的，广泛用于语音、视频转码、视频流、录音录像处理、会议及信号音处理中。AMC模块提供可达8个DSP的处理能力，DSP之间以10Gbits/s的速率交换数据。同时，通过GbE、 PCI -Express、 Serial Rapid IO 或Fibre Channel等互连技术， ATCA 与AMC的架

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