划世纪通讯革命:CompactPCI宽频通讯平台_电信_voip_cpci

划世纪通讯革命:CompactPCI宽频通讯平台
——新一代宽频电信网络建设最佳选择

陈正坤凌华科技全球行销项目经理 2003/04/07

　　电信业者近年来遇到史无前例激烈的挑战，从传统政府保护的藩篱解禁面对市场自由竞争机制的考验，从以语音服务为主要范畴转型到以数据业务为主的战场。电信市场日益激烈的竞争促使服务供货商要不断更新，开发增强型、有附加价值及竞争力的应用，同时必须在成本与推出市场速度间取的平衡。CompactPCI开放式标准架构很好的平衡了业界标准、硬件、操作系统、应用开发工具，能快速有效开发高利润的电信增值服务，同时使传统以专有软硬件架构为主的电信建设转型，能享受开放系统带来成本大幅降低及大众化业界标准操作系统的好处。这一转变让设备及服务供货商找到了数以百万计的开发者，并开始采用具高可靠性、高扩展性和高性能的CompactPCI宽频通讯平台。

CompactPCI 宽频通讯平台滥觞

　　自从PICMG于1994提出CompactPCI标准，解决多年来电信系统工程师与设备制造商面临的棘手问题-传统电信设备总线如VME(Versa Module Eurocard)与工业标准PCI(Peripheral Component Interconnect)总线不兼容问题，多年来PICMG组织已有超过400家世界级电信/计算机大厂加入如Motorola, Lucent, Sun, HP, Dialogic, Natural Microsystem等等共同制定并遵循CompactPCI规范，因CompactPCI完整融合了计算机与工业设备诸多已经过广泛验证的标准.CompactPCI为传统总线加值，使电信设备具有高效能及如同专属架构般的高可靠度，同时享受PCI标准带来的规模经济。CompactPCI的好处包括：

标准外观(Form Factor)

　　3U and 6U，极易与使用Eurocard-based的设备整合。

高效能

　　32bit/33MHZ可达133MB/sec,64Bit/66MHZ可达266 MB/sec。

高扩充性

　　透过桥接技术(Bridge)可支持最多256 PCI Bus同时运作。

高可靠度

　　适用恶劣环境,抗干扰,热插拔,前插式易维修,防震,低功耗等,局部故障对服务运行没有影响。

易管理

　　自我侦错，自动config等简化管理成本。

快速推出市场

　　CompactPCI基于现有PCI标准，可被众多以PCI开发之解决方案,业界标准的操作系统及设备供货商支持，加速研发而快速上市，抢得先机。

　　因此，CompactPCI除了广泛应用在电信设备、计算机电话整合(Computer Telephony) ，也适合实时系统控制(Real Time Machine Control)、产业自动化、实时数据采集(Real-Time Data Acquisition)、军事系统等需要高速运算、模块化及高可靠度、可长期使用的应用。CompactPCI极致的高频宽特别适合电信网络所需高速数据传输，如Router、Server,、Switch等的特性，使CompactPCI由前台应用走进电信局端扮演更重要的角色。

CompactPCI 宽频通讯平台在电信领域的应用

　　IP与宽频的兴起使新一代网络必然是集语音、数据、影音、服务业务于一体的全新IP宽频架构，同时在有线及无线实体媒介皆能同时运作。建构新一代网络的挑战在于如何将现有网络架构转变成能提供多种服务的异质化环境，同时又能以单一控制系统来管理网络！服务供货商已清楚意识到：加值服务业务将成为Operators与竞争者差异化而立于不败之地的主要胜出点！如视讯会议 (Video Conferencing)、随选视讯(Video Streaming)、Unified Messaging等应用似乎被视为有潜力的收益来源而被服务供货商大力推广着。问题就来了！为了让使用者能轻易在单一设备上沟通声音影像，服务提供者须以极高的成本运营两种网络：传统以声音为主的网络及能提供多媒体的IP网络。为了降低成本及有效运作，『宽频通讯平台』的出现便以网关(Gateway)的形式扮演接口，同时支持IP网络及传统以SS7为主的PSTN(Public Switched Telephone Network)的沟通。

结合语音与数据的网关

　　传统的语音连结是直接将讯号与局端的Class 5 交换机连接，在拨号音之号，收集所拨号码及分析使用者需求(如国际电话,长途电话等)而后接通，在新一代网络架构中，使用者的讯号不会直接与Class 5连接，而是先经过软交换"Softswitch" ，由软交换先判定此需求服务的性质，然后再将服务需求转介至封包交换网络(Packet-Switching Network) ，或传统由SS7构建的语音网络。因此，在不损坏传统语音网络稳定运作而又能快速建置整合新一代IP通讯基础建设，『宽频通讯平台』便成了网络设备供货商及电信系统业者最佳解决方案！

　　CompactPCI宽频通讯平台正是在新一代宽频网络建设强烈需求下孕育而生的。CompactPCI宽频通讯平台与架构在CompactPCI 标准之众多解决方案，使设备供货商与服务供货商能根据自己需要，结合IP、ATM、IN、TDM众家之长，建设开放式电信等级的宽频网络架构，不但降低网络建设及运行维护成本，更能快速提供新加值服务、抢占新市场、满足用户不断变化的需求。CompactPCI宽频通讯平台除了加快网络基础建设的建置速度，更提供具弹性、可靠性及扩充性的网络运算解决方案，发展出各种为电信服务业者所量身订作的高密度IP运算关键核心。

取代商用服务器成为电信应用系统新宠

　　在硬件方面，从 CompactPCI 标准所延伸的各种体积轻巧模块化组件，如PMC子卡弹性扩充却不增加卡片厚度，以及搭配1U、2U、4U、8U、9U、12U等多种规格机箱选择，适合不同应用安置在同一标准机架中便于管理，单一机箱可配置多达21组I/O，多备援的供电系统、服务器系统采用的『抽屉式』热抽换设计、由前端进行系统设定、维修及热插拔、高可靠度的无风扇式CPU、最小化MTTR(Mean Time To Repair)等设计，均是为实现电信等级的高可靠性。

　　在软件方面CompactPCI 采用开放式操作系统，而具备丰富驱动程序和开发工具的优势，不但可应用在各种实时交换应用系统开发，原来必须架构在大型商用服务器(如IBM、HP、SUN等等)的各种RTOS (Real-Time OS，如Solaris、Linux、VxWorks等)上开发的旧有电信应用系统，也能够轻易移植到CompactPCI平台上，享受新一代CompactPCI宽频通讯平台带来的低成本经济效益及快速上市的优势，如计费系统(Billing System)、Unified Messaging、串流服务器(Streaming Server)等。

　　因此，CompactPCI宽频通讯平台是新一代电信网络建设最佳选择，不但适合新一代宽频网络建设整合传统语音网络及IP数据网络，更逐渐取代传统商用伺服主机在电信应用中的地位。常见的应用有：各种基地台控制系统(BSC: Base Station Controller)、无线网络控制系统(MSC: Mobile Switch Center)、软交换(SoftSwitch)、多媒体IP网关器、远程访问、SS7网关器、信号传送端点系统、计算机电话整合(CTI)、IP电话、VOIP,WAN/MAN跨接连线、光纤交换解决方案、整合讯息(Unified Messaging)、计费系统、地址服务(Location-based Service)、Internet存取服务等不胜枚举。兹将常见CompactPCI在电信领域应用整理如下表：

应用案例：CompactPCI宽频通讯平台应用在VoIP Gateway

　　如图一所示，CompactPCI宽频通讯平台应用在VoIP Gateway，扮演串联传统PSTN网络与新一代IP Network的沟通桥梁，使服务供货商能快速轻易整合运营两种网络，而使用者在不需改变使用习惯及设备下，即能享受到低廉的新费率所带来的新服务。典型应用服务包括IP电话、IP传真、Unified Messaging、IP Call Center、Internet Call Waiting等。IP Gateway是任何VoIP的核心并至少提供以下五个基本功能：

1. 与PBS,PSTN或其它电话接的接口
2. 基本呼叫处理功能
3. 实时(Real-Time)语音压缩与解压缩
4. 对压缩的语音封包与解封包
5. 与IP网络的接口

　　一些IP Gateway还可以提供其它的功能包括：IVR(Interactive Voice Response)、计费(Billing)等。

　　如何实现如此多功能的IP Gateway如图二架构，在CompactPCI标准的背板上，整合了计算机电话领域常用的标准H.110 bus，提供冗余时钟支持热插拔板卡如VoIP、FoIP、T1/E1 等功能，这些都是应用开发商基于CompactPCI及H.110标准所开发现成的解决方案(Off-The-Shelf) ，同时具有电信等级CompactPCI标准的高可靠度特征。

热插拔

　　过去只有在昂贵的专属系统中才有的功能，能在正运行中的系统拔出或插入功能板卡而不影响系统其它部位运作，实现高可用性及便利扩充性。

备援供电及负载平衡

　　如图三，CompactPCI机箱备有热备份电源及风扇，电源自动负载平衡，降低故障发生率。

备援CPU配置

　　使更换故障CPU不影响系统正常运作。保持故障局部化，同时有备份的资源，能马上替代，故障排除时间不超过秒单位，达到『99.999%』电信级高可用性。

结论

　　建立在开放,可程序化(Programmable)的高可用性CompactPCI结构已成为新一代电信网络建设的核心，设备供货商及服务供货商对这整种解决方案的需求日益殷切，标准的发展使开发商的产品都与CompactPCI开放式平台兼容，设备供货商及服务供货商可以在广泛的产品中选择，并享受竞争开放市场带来的低成本优势，弹性与快速上市多重优势。如图四，依据RTC Magazine 估计，CompactPCI市场将由1999年的美金$350 Million成长到2003年的美金$3200 Million，年复合成长率高达45.6%，其中又以2002年至2003年最大幅成长。CompactPCI为工业计算机产业开拓了一个以往传统工业计算机无法应用的新市场，而CompactPCI需针对电信等级应用提供高可靠度及达到严苛高品质要求，却又为传统工业计算机厂商竖立高进入障碍，因此，目前能提供电信级CompactPCI宽频通讯平台几为国外厂商，如Motorola、Ziatech、Force Computer等，而亚洲目前则有凌华(ADLINK TECHNOLOGY INC.)为CompactPCI领导厂商。设备供货商及服务供货商在选择CompactPCI宽频通信平台供货商时，除了需具备坚强研发能力，高品质的制造能力(如6 sigma、世界级通讯大厂认证等)、是否能快速提供满足客制化需求的产品更是关键，毕竟没有一家供货商能接受提供客户完全没有差异化的产品。CompactPCI宽频通讯平台带来的划世纪通讯革命将是新一代电信网络设备应商及运营商的最佳选择。

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