从CPCI到ATCA

从 CompactPCI 到 AdvancedTCA 构建 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电信高可靠性网关平台 Build High-Available and Standard Telecom Gateway Platform from CompactPCI to AdvancedTCA 朱永辉 UTStarocm 深圳有限公司 Common Hardware 部门 摘要：本文主要结合 UTStarcom 的网关平台论述了基于 CompactPCI 及 AdvancedTCA 网关 平台的特点与优点。首先简单论述了传统 CompactPCI 平台的特点，以及在 UTStarcom 网 关平台的运用；然后针对 CompactPCI 的缺陷，介绍了 PICMG 最新的 AdvancedTCA 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的 特点及优点，以及 EPON 项目中的运用；最后对 AdvancedTCA 在网关平台设计中的应用前 景作了展望。 Abstract: This paper introduces the two different gateway platforms based on CompactPCI and AdvancedTCA. First, introduce the features of traditional CompactPCI platform and its application in UTStarcom gateway; Then versus limitation of CompactPCI, introduce the features and advantages of PICMG newest AdvancedTCA standard and its application in EPON project; Finally, vision the prospect of AdvancedTCA in gateway design. 关键词：先进电信计算构架，通信计算平台，网关，背板，高可靠性，以太网无源光网络 Key Words：AdvancedTCA，ATCA，CompactPCI，Telecom Computing Platform， Gateway，Backplane，HA High Availability，EPON 1. 基于 CompactPCI 的电信网关背板结构 1.1 PICMG 及 PICMG 系列标准介绍 PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）标准协会成立于 1994 年，是一家目前拥有 600 余家成员公司的协会组织，这些会员相互协作，为电信和 工业计算平台开发开放的公共标准。PICMG 成立的本意是将 PCI 扩展到 CompactPCI 上， 作为工业界提供标准的高可靠性的背板互连 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。在 CompactPCI 核心标准的基础上，随 着技术的变革，PICMG 又开发了一系列适合于电信与工业计算平台的开放标准，并迅速地 在业界推广应用。目前基于 CompactPCI 标准的平台已远超出基于传统的 VME 总线的平 台，广泛地应用于电信、工业控制与计算、军事及航天、医疗等领域。其中在电信级平台 的应用市场份额约占总的 CompactPCI 应用的 50%以上。 目前 PICMG 已经发布了近 25 个标准，这些标准涵盖了平台各种总线标准，热插 拔规范，总线拓朴结构定义，平台系统管理，高可靠性（HA: High Availability），及 1 机械结构等方面的内容。由于篇幅所限不能一一介绍，下面 6个 PICMG2.X 标准是目前在 UTStarcom 基于 GBP1.1 及 GBP2.0 网关中使用的 PICMG 标准： z PICMG2.0 CompactPCI 核心标准 此标准是 CompactPCI 的核心规范，定义了背板 CPCI 总线互连，机械结构等。 z PICMG2.1 CompactPCI 热插拔标准 此标准定义了在 CompactPCI 平台上如何实现单板热插拔机制。 z PICMG2.5 CompactPCI Computer Telephony 标准 此标准定义了 H.110 总线在 CompactPCI 背板上的实现办法。 z PICMG2.7 双 CompactPCI 总线背板扩展标准 为了整个机框支持更多的槽位，PICMG2.7 在背板上定义了两条 CPCI 总线。 z PICMG2.9 系统总线 IPMI 管理标准 此标准定义了基于 IPMI 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的系统管理规范，使系统管理标准化。 z PICMG2.16 基于以太网的包交换背板标准 此标准定义了 10/100/1000BASE-T 以太网在 CompactPCI 背板上的实现，从而使 基于 PICMG2.16 的背板实现双星形的局域网网络结构。 1.2 UTStarcom 目前网关平台结构及优点 UTStarcom 的 GBP1.1 和 GBP2.0 都是完全基于 CompactPCI 标准设计的网关背 板，符合以上所提到的 PCIMG2.X 系列标准，在 MSwitch 及 3G 网关上得到了广泛的应用。 1.2.1 GBP2.0 网关平台背板结构 GBP2.0 背板的框架结构如图 1所示： 图 1：GBP2.0 逻辑结构框图 2 GBP2.0 背板采用双 CompactPCI 总线结构，利用 PICMG2.16 实施背板内部双星形 局域网结构，并且支持 H.110 总线，单板热插拔等。提供一个高性能，高可靠性并且符合 标准的网关背板。GBP2.0 共有 21 个槽位，这些槽位主要分为四类： z 外围板槽位（Peripheral Slot） 外围槽位占用 3－8及 13－18 共 12 个槽位。这些槽位适用于我们现在的功能 板，例如 PEM 系列，AP8000 系列，及 AP3000 系列等等，可以根据不同的实现目标，采用 不同的功能板。对于每一个外围槽位，J1 提供 32 位 CompactPCI 总线，为所有的外围槽 位提供基于 PCI 总线的数据通路；J2 提供我们自定义的 LVDS 总线，这条 LVDS 总线提供 4 个 10/100M 的以太网连接；J3 提供 2个基于 PICMG2.16 的 GE 口（Gigabit Ethernet）分 别到右侧两块 PICMG2.16 交换板；J4 提供基于 PIMG2.5 的 H.110 总线，为某些需要时隙 交换的接口板提供基于时隙交换的 TDM 总线；J5 在背板上为透针，提供到前板与后 IO 板 的通路。 z 交换槽位（Switch Fabric Slot） 交换槽位占用 1,2 及 19,20 共 4 个槽位，其中两两都能实现 1+1 备份工作。当需 要交换符合我们自定义的 LVDS 接口的外围槽位的单板时，可以在 1,2 槽位插入 SEM 板负 责 3－8外围功能单板的交换，也可以在 19,20 槽位插入 SEM 板负责 13－18 外围功能单板 的交换，每块交换板为每一个外围槽位提供 4个 10/100BASE-T 以太网接口。1－2及 19－ 20 的 SEM 板，可以实现两两备份。这样就可以实现整个网关出口的高可靠性设计，以防 止任何一块交换板异常时，整个网关全部瘫痪的严重后果。 以上所说的是基于自定义的 LVDS 总线的交换，这条总线由于 GBP 背板的设计时 间比 PICMG2.16 发布的时间还早，而一直在今后的背板上沿用。在 GBP2.0 中最重要的特 征就是引入了标准的基于 PICMG2.16 的包交换功能。如前所述在这种采用双星形的交换体 系下，我们只需要在 19,20 槽位插入标准的符合 PICMG2.16 的交换板，即可实现整个网关 中所有功能单板的交换功能，每块单板有两个 GE 出口。19,20 的交换板之间用一个 GE 口 实现两板之间的数据同步，经过上层软件的控制，实现 1+1 备份功能，同样实现了任何一 块交换板异常时，不致于整个网关瘫痪的严重后果。 z 主 CPU 及 HSM 槽位 主 CPU 及 HSM（Hot-Swap Module）负责整个机框所有单板的管理，占用 9－12 位于中间的槽位。主 CPU 板采用 ZT5550 或 RH3000，为整个机框的 CompactPCI 槽位提供 PCI 时钟和仲裁，HSM 模块为整个网关所有单板提供 Hot-Swap 功能。由于主 CPU 和 HSM 在 网关管理中处于中心的地位，所以两者都采用 1+1 的备份方式，任何的单点故障都不会使 网关失去管理而瘫痪。 z 时钟槽位（Clock Slot） 时钟槽位为整个网关提供所需要的精确时钟，如 H.110 所需的同步时钟，及一些 自定义的时钟等。时钟在整个系统中的地位是极其重要的，因此时钟槽位分成两个小的 3U 的小槽位，可以容纳两块时钟板，这两块时钟板以 1+1 备份方式工作，从而避免了单 点故障。 整个基于 PICMG2.16 的 GBP2.0 网关满配置时，只需交换槽位的若干根光纤上 行，还有某一些网元需要 E1 或 STM-1 的网关 IO 接口，整个网关工作可靠，外观整洁。 1.2.2 基于传统 PICMG2.16 网关的优点 3 和传统的自定义的网关背板结构相比较，基于 PICMG2.16 的网关的优点是非常明 显的，这种构架同时也给 UTStarcom 带来了巨大的竞争优势。 z 基于标准的开放构架（Open architecture） PICMG 系列标准是全世界各行业经验及知识的总结，因此我们无需再为自定义自 己的结构及总线标准而耗费过多的精力，我们只需要按照标准，关心自己的设计部分即 可。对于某些开发周期较长的单板，我们可以从第三方购买，这大大缩短了开发周期及成 本。 z 实现高可靠性(High Availability and Reliability) CompactPCI 在硬件上通过热插拔，N+1 备份，警报机制及负载均衡等机制，在系 统管理上通过监控每个 FRU（Field Replace Unit）的工作状态，例如电压，电流，温度 及 CPU 的心跳等，获取每个 FRU 的“健康”状态，从而做出准确的判断及动作。经过精心 的设计，CompactPCI 平台可以到达 99.999%以上的可靠性，计算成 MTBI，则每年的故障 时间为 5分 15 秒，满足了电信级设备的需求。 z 基于应用的高灵性配置(Application-tailored Scalability) 在基于 PICMG2.16 的标准构架上，系统管理采用统一的平台，而对于不同的网关 功能，可以通过配置不同的外围处理单板来实现。目前在 3G 中的各网元，如 RNC，MSC 及 GSN，在 MSwitch 中 iPAS-GW,SG,TG 等都是采用统一的基于 GBP2.0 的网关平台，只是单板 的配置不同，体现出非常高的通用性及可配置能力。 UTStarcom 一直紧跟 PICMG 系列标准，在采用基于 PICMG2.16 标准的包交换平台 上走在了业界的前列。并且借助 MSwitch 及 3G 网关平台，UTStarcom 目前利用 GBP1.1 及 GBP2.0 的背板构建了全世界最大规模的 CompactPCI 平台。 1.3 传统基于 CompactPCI 网关平台的缺陷 随着半导体技术的发展，以及电信网对数据流量越来越高的要求，特别近两年 来，基于 CompactPCI 的平台日益暴露出其跟不上技术发展的缺陷。 z 板子的空间狭小，无法容纳更多的芯片 对于 CompactPCI 仅有的 233mmX160mmX20mm 的空间，在单板设计及 PCB 布线时， 已经很难有足够的空间使设计者自由地放置各种大规模芯片，一个比较复杂的系统需要的 芯片规模一般在 20 片以上，其中还不包括存储器。所以经常碰到某些想法在这个狭小的 空间内已经无法实现的情况，这也就限制了 CompactPCI 板的更高的性能。 z 每个槽位相对小的功耗指标，严重地限制了高能性 CPU 及多 CPU 系统的采用 在 CompactPCI 中，单板的功耗是不允许超过 45W 的。但随着半导体集成度的提 高，大部分高性能 CPU 的核心功耗就已经到达 15W 以上，有些甚至到达 50W。而且在很多 场合，单个 CPU 已不能满足日益提高的处理密度，这时就会采用 SMP（Symmetrical Multi-Process）的构架，在这种构架下需多个 CPU 进行协同对称多处理，这就将导致更 大的功耗。100W 的单板功耗在近一两年之内会是非常普通的，这是传统的 CompactPCI 结 构所无法承受的。而且在 CompactPCI2.0 构架下，3.3V、5V、±12V 四种电源存在于背板 上，这不仅引起系统的设计问题，而且使电源的可靠性大大的降低。 z 传统的 CompactPCI 总线，基本上已没有用处，而且导致系统可靠性降低 对于 PCI 总线，64bit，33MHz 的总线共享型结构，在 UTStarcom 已经基本上不 用来传送任何业务数据。对于 PCI 总线近 80 根的信号线，在背板上任何一根信号出现问 4 题，PCI 都会出现问题。目前 GBP2.0 主要出现的问题基本都集中在 PCI 总线上，这大大 地降低了系统的可靠性。 z 每个 CompactPCI 槽位的带宽，已不能满足大流量的数据需求 基于 PICMG2.16 的双星形交换构架下，每块单板的最高带宽在 1Gbps 左右，这严 重地限制了单板的数据流量，很多应用场合已经根本不能应用 PICMG21.6 标准了。 2. 基于 AdvancedTCA 的下一台电信网关平台结构 根据下一代网络对网关散热、单板空间、带宽、高可靠性及系统管理的更高要 求，PICMG 在 2002 年底发布了 PICMG3.0 标准，这个标准是 AdvancedTCA 的核心规范，它 规定的 AdvancedTCA 的各种接口定义、电气性能、背板结构、系统管理规范、机械结构及 设计准则等。随后 PICMG 又发布了如图 2所示的 PICMG3.X 系列子规范： 图 2：PICMG3.X 系列规范结构 PICMG3.1～PICMG3.4 分别以 Ethernet，InfiniBand，StarFabric 以及 PCI Express 等目前各种最新的高速总线标准作为其数据传输通道，以扩大其应用范围。为了 防止由于采用不同总线标准设计单板在同一机框内产生兼容性问题，AdvancedTCA 采用了 Electronics Key 来对这些不同的总线标准进行管理。 2.1 AdvancedTCA 体系介绍 在 AdvancedTCA 体系中，机框的最大配置可以总共有 16 个槽位。和 CompactPCI 相同，AdvancedTCA 的槽位分为外围槽位（Node Slot）和交换槽位（HUB Slot），但它 的配置比 PICMG2.16 单一的双星形网络结构更为灵活。 2.1.1 AdvancedTCA 单板结构 如下图 3所示，和传统的 CompactPCI 单板相比，AdvancedTCA 单板在总体面积 上增大了近 3倍，而单个槽位的空间由 20.32mm 增加到 30.48mm，保证了更大的空间以容 纳更多的芯片以及更多的 IO 接口，同时满足了更高的散热要求。另外单板供电采用－48V 单一供电的方式，提高了电源的可靠性，每个槽位的最大功耗可达 200W。 5 图 3：AdvancedTCA 单板结构 AdvancedTCA 单板的背板连接分为以下三个区域： z Zone1：这个区域的连接为单板提供－48V 的电源以及系统管理总线 IPMB。 z Zone2：这个区域为单板提供高速数据通路及时钟接口。这些接口包括基本接口、扩 展接口、同步时钟接口、更新通道以及一些定位防误差机械结构。 z Zone3：这个区域是前板和后板连接的通道。PICMG3.X 没有对前后连接进行具体的信 号定义，因此各设备商可以根据自己的应用，采用各种后板连接方式及连接技术。 2.1.2 AdvancedTCA 基本接口（Base Interface） Base Interface 位于 Zone2，在数据链层及物理层上采用 10/100/1000 BASE-T Ethernet。采用如图 4所示的双星形网络结构： 图 4：双星形的基本接口 6 在 AdvancedTCA 中，Base Interface 一般被用来传送控制面的数据。对于每一 块外围单板，都有两个 Base Interface 端口，分别到两块交换板，以实现冗余备份。 2.1.3 AdvancedTCA 扩展接口（Fabric Interface） Fabric Interface 是 AdvancedTCA 中带宽最高的接口。每一个端口的收发分别 由四对差分线所组成。目前 AdvancedTCA 标准要求每一对差分线支持 5Gbps 的数据流量， 因此总共八对差分线可以最高到达 40Gbps 的带宽。如前所述，AdvancedTCA 对 Fabric Interface 的具体实施，目前可以选择四种总线标准：Ethernet，Inifiband， StarFabric 以及 PCI Express。同时针对各种不同系统的带宽需求，PICMG3.0 指定了以 下三种 Fabric Interface 网络结构： z 双星形（Dual Star） 如下图 5所示，在这种拓朴结构中，中心有两个 HUB Slot，外围每一个 Node Slot 分别有两个 Fabric Interface 端口到两块交换板，为了实现备份，两块交换板可以 工作在 Active-Standby 模式 图 5：双星形扩展接口 z 双－双星形（Dual-Dual Star） 在双星形的结构中，如果交换板工作在 Active-Standby 模式下，对于外围的 Node Slot 事实上真正可用的只有一个 Fabric Interface 端口，这对于某些应用是不够 的。所以在双－双星形的背板结构中，背板中心会有四个 HUB Slot，可以让其两两工作 在 Active-Standby 模式，这样对于每一个 Node Slot，都可以有两个 Active 的 Fabric Interface 端口，使外围板的带宽提高一倍。 图 6：双－双星形扩展接口 z 网格形（Full Mesh） Mesh 结构的 AdvancedTCA 背板，在性能上达到最大化。如图 7所示： 图 7：Full Mesh 结构的扩展接口 7 在这种网络结构下，每一个 Node 和其它的 Node 都有一条单独的 Fabric Interface 相互 连接，此时已不区分 Node Slot 和 Hub Slot，物理上的通路已由 PCB 布线完成。如果是 一块具有 16 个槽位的背板，则每一个 Node 都有 15 个 Fabric Interface 端口，带宽达到 了极大化。这种配置也使背板的 PCB 复杂性极大化，估计约需 40 层的 PCB 才能完成这种 背板网络结构。 2.1.4 更新通道（Update Channel） Update Channel 由十对差分线所组成，点到点的连接方式。PICMG3.X 规范并没 有对 Update Channel 的应用进行了具体的规定，只推荐用于相邻的两个槽位的相互点到 点的连接。如果两块功能相似的单板板需要实现 Active-Standby 模式，则可利用这些信 号线传送 Heartbeat 信号，握手信号，以及用于两块板之间的相互数据更新及同步的通 道，具体的应用由设备制造商自己定义。 2.1.5 同步时钟接口（Synchronization Clock Interface） PICMG3.X 同步时钟接口由 6对差分线所组成，分成两组互为备份。PICMG3.0 定 义了三种不同的时钟源：8KHz，19.44MHz 以及一个自定义的时钟。 2.1.6 基于 IPMI 的 AdvancedTCA 系统管理 和CompactPCI不同，AdvancedTCA标准的很大一部分定义了系统管理的标准，使 系统管理标准化。AdvancedTCA的系统管理基于IPMB（Intelligent Platform Management Bus）采用IPMI（Intelligent Platform Management Interface）协议对所有的功能单元 进行智能管理，IPMB在物理层上基于I2C总线规范，IPMB可以采用总线型或星形的网络结 构。 图 8：AdvancedTCA 机框系统管理构架 8 如图 8所示，在 AdvancedTCA 中，ShMC(Shelf Management Controller)负责整 个机框的管理，是整个网关的“大脑”。由于机框管理在整个 AdvancedTCA 中的关键地 位，所以系统提供两个 ShMC 工作于 1+1 备份模式，任何的单点故障都不会使整个机框失 去管理而瘫痪。ShMC 通过 IPMB 可以进行以下重要功能的管理： z 获取 FRU（Field Replaceable Unit）信息。 z 监视单板工作状态，如温度，电压，电流。 z 单板的 Hot Swap 管理：上电、掉电、复位、功率预计等。 z 管理背板的连接方式（Electronics Keying）。可以根据 CDM（Chassis Data Module）模块，获取整个机框背板的基本接口，扩展接口，更新接口以及同步时钟接 口的所有信息，以判断插入的单板是否符合当前的背板总线标准。 IPMC（IPM Controller）是各功能单元的重要组成部分，是实现系统管理功能的 基本单元。各功能智能单元包括 AdvancedTCA 单板，电源模块，散热模块都有 IPMC。 ShMC 和各功能单元的 IPMC 通过 IPMB 进行相互通信。ShMC 可以通过 IPMC 获取各功能单元 的所有信息，例如在上电时，IPMC 向 ShMC 上报板的类型，板子预计的功耗等，ShMC 根据 板的类型及机框的功耗能力决定是否让其上电；在单板工作时，可以 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 单板的电压，电 流，温度等单板运行“健康”状态信息。如果 ShMC 发现单板的致命的异常信息时，则可 以让单板掉电，复位或切换等；如果发现温度异常，则 ShMC 可以调节风扇的转速，以获 得温度平衡。 2.2 AdvancedTCA 所带来的优点 总结 AdvancedTCA 为下一代网关平台所带来的优点主要体现在以下几个方面： z 更大的单板空间，为设计者设计基于复杂 ASIC，高性能 CPU，网络处理器及 SMP 构架 的系统提供 PCB 及散热空间。 z 单板带宽可灵活配置。在最大 Full Mesh 配置下，每个槽位的带宽达 300Gbps。随着 半导体技术的发展，这个带宽还将会持续增大。 z 更高的可靠性，更长的 MTBF，更小的 MTBI，满足电信设备的需求。 z 彻底抛弃传统的 PCI 总线，采用基于 IPMI 的平台管理，ShMC 监控平台的各项参数， 接收平台的各功能单元所发起的信息，并做出判断与动作。 z 采用单一 48V 电源输入，单板功耗最大可达 200W。克服了在传统 CompactPCI2.0 背板 上，3.3V、5V、±12V 在背板上共存，而单板功耗只有 45W 的缺点。 3. AdvancedTCA 目前在 UTStarcom 的应用实例－EPON 3.1 EPON 简介 以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network：EPON）是当今世界上 新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术。 EPON 网络结构如图 9 所示，光纤线路终端（OLT）就是 EPON 在局端的网关。对 于用户侧下行通道中，OLT 出来的一路光信号经过光信号分路器分成多路给每一个光网络 单元（ONU），ONU 和各用户相连。上行通道中，每个 ONU 上行的光信号通合光耦合器耦 合在一根光纤里送到 OLT。 9 图 9：EPON 网络结构图 EPON 根据 IEEE802.3 协议，采用以太网帧格式，点到多点结构，无源光纤传输 方式，简化了网络结构，并且利用成熟的以太网资源，极大地降低了系统成本，是最具竞 争力的光纤到户（FTTH）技术之一。 3.2 基于 AdvancedTCA 的 EPON 单板实现 EPON 网关属于用户端接入汇聚级设备，单个网关的目标就是支持更多的用户， 以降低单位成本。这就需要单板要有更多的芯片去支持这些用户，背板需要更高的带宽去 支持单板的容量，机框需要更大的空间去容纳用户的配线单元，AdvancedTCA 就能很好地 满足这些需求。因此 EPON 单板、背板以及机框全部基于 AdvancedTCA 规范设计，EPON 网 关中，主要分为以下几类功能单板： z OLT Blade 每块 OLT 单板提供 12 或 24 个 OLT 端口给用户侧，如果一个 OLT 端口支持 32 个 用户，那么一块具有 12 个 OLT 端口的单板总共可以支持 384 个用户。在系统侧，每块 OLT 单板提供两个 10Gbps HIGIG 端口，通过背板上行到网关内部两块 HIGIG 交换板。 z Switch Fabric Blade 在采用 Dual-Star 结构的背板中，网关里有两块交换板负责整个网关的交换。在 EPON 网关里，每块交换板提供 13 个 HIGIG 端口分别分配给其它 13 个槽位，作为 OLT 单 板的网关内部接口。 z GE Uplink Blade 每块 GE 接口板提供 24 个 GE 口，作为 EPON 网关的网络侧出口，EPON 网关根据 网络带宽的要求，可以配不同数量的 GE 接口板。 z ShMC 两块 ShMC 置于网关顶层，以 1+1 备份方式工作，通过 IPMI 和以太网管理整个 EPON 网关，对外提供一个 GE 口，可以进行远程管理。 3.3 UTStarcom AdvancedTCA 背板结构 10 背板内部编号 BP2320，BP2320 完全基于 PICMG3.0 设计，共 14 槽位，包含 AdvancedTCA 所有的基本要素：每个槽位－48V/200W 的电源输入、双星形的 IPMB 系统管 理总线、双星形的基本接口、双星形的扩展接口、相邻槽位相互点对对点接的更新通道、 同步时钟总线以及槽位的地址标识。内部的逻辑关系如图 10 所示： 图 10: BP2320 逻辑结构框图 EPON 网关满配置时如图 11 所示，整个网关通过 ShMC 的外部 GE 口，基于 SNMP/TELNET 进 行远程管理。 图 11: EPON 网关 4. AdvancedTCA 在 UTStarcom 今后的应用方向及应用前景 综上所述，相对于 CompactPCI，AdvancedTCA 在各方面都有着巨大的优势。目前 UTStarcom 在 EPON 项目中已经开始运用 AdvancedTCA 公共平台，并且利用 EPON 项目构建 11 一个成熟，通用的 AdvancedTCA 平台。今后这个平台可应用于 3G 及 MSwitch 网关，将大 幅度的提高我们目前网关的性能及可靠性，这也是我们网关的发展方向。未来 UTStarcom 基于 AdvancedTCA 的 3G 及 MSwitch 网关硬件平台可重点从以下几个方面考虑： z 核心处理板采用 SMP（Symmetric Multi Processing）构架，分布式处理，设计更高 性能的通信计算平台。 在这种结构下，单板上可以有数个相互独立的 SMP 系统，再加上单板上可以最多 提供 4 个基于 PrPMC 结构的处理平台。每个单独的处理系统都以 GE 口作为其自身的业务 接口。单板内置交换芯片，以更高带宽的接口如 HiGig 上行到网关交换板。由此，一块达 到最大计算容量的 AdvancedTCA 单板基本上相当于以前一个中小型 CompactPCI 网关所有 单板处理能力的总和。 z 利用 AdvancedTCA 的优点，使整个网关获得更高的 IO 带宽。 目前我们在网关上用的 32 路 E1 或 STM-1 以及两个 GE 口的出口，已经限制了网 关所能支持的最大用户数。而利用 AdvancedTCA 相对较大的后 IO 板空间，我们可以大大 的增加网关 IO 的带宽，从而提高单个网关所支持的用户数，降低单位用户的成本。例如 在 EPON 网关中每一块后 IO 板可以支持 24 个 GE 或 24 个 EPON OLT 光纤接口，达到了非常 高的密度。 z 构建模块化，开放性的标准平台，提供高可靠性的应用服务。 如图 12 所示，从底层的硬件，OS，硬件平台接口定义（HPI），实现 HA 的 MiddleWare，直至最高层的应用与服务，都可以在 AdvancedTCA 平台上实现开放性，模块 化的设计。PICMG，OSDL，SAF 等组织就是负责这些模块的标准化工作。为了使产品更快 地推向市场，这些标准模块都可以从第三方购买，从而节约开发时间与开发成本。 图 12：模块化通信平台设计框架 5.结束语 基于 AdvancedTCA 的平台预计可以在未来 5-10 年内满足电信业对网关平台的需 求。据 Diversified Technology 于 2004 年初对全世界各大行业专家的调查中，表明有近 12 90%的专家认为 AdvancedTCA 就是代表未来，有 75%的公司计划在 6 个月内就进行 AdvancedTCA 方面的开发工作。目前全世界基本上没有商用的 AdvancedTCA 平台的出现， 大部分处于 DEMO 状态。UTStarcom 已经在 AdvancedTCA 平台方面的研发走在了业界的前 列，并且借助 EPON 项目在明年初大规模商用的契机，使 AdvancedTCA 平台也开始大规模 商用。正如 UTStarcom 目前已经在全世界构建了最大规模的 CompactPCI 平台一样，我们 有理由相信 AdvancedTCA 也会给 UTStarcom 带来下一代网络平台的繁荣。 参考用书： 《PICMG3.0 Revision 1.0 Specification》----------------PICMG；12，2002 《PICMG3.1 Revision 1.0 Specification》----------------PICMG；01，2003 《BP2320 Hardware Design Specification》---------------Peter；09，2004 13 Build High-Available and Standard Telecom Gateway Platform from CompactPCI to AdvancedTCA