凌华CompactPCI架构在3G通讯系统中的RNC应用

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　　CompactPCI技术的发展

　　自从1994年提出了CompactPCI的技术规范PICMG2.0，许多原先基于用户自定义的，彼此无法兼容的平台系统已经逐渐被这种开放式的，有着良好兼容性的，高可靠性的技术所取代，在工业控制，医疗，航空航天和通信等领域都得到了广泛的应用。

　　尤其是由于CompactPCI的热插拔特性以及现场可替换部件(FRU)的设计，并结合软硬件的冗余备份机制，可以使系统在保持5个9(即每年 5.26分钟的总停机时间)的高可用性的同时，给系统带来良好的易维护性，使得CompactPCI在通信领域的应用一直呈现稳步增长。现在，在诸如媒体 网关(VoIP，VoATM,7号信令网关等)，Internet 路由器，软交换，下一代网络(NGN)无线网络控制器(RNC)，业务服务器(Feature Server)等设备中都随处可见CompactPCI的应用。

　　在技术和产品演进的历程中，随着用户对总线带宽的要求不断提高，广泛应用的 32bit,33MHz的CompactPCI的极限带宽133MB/s在某些应用上就成为整个系统的瓶颈。为了适应这个带宽需求，2001年9 月，PICMG协会发布PICMG 2.16 封包交换背板规格，该规格对于在一个CompactPCI架构里业务插槽与交换插槽之间进行10/100/1000M以太网互联做了详细定义，每个业务插 槽都可以通过PICMG 2.16背板与另外一个业务插槽实现点到点1Gb/s的高速互连，而且这个连接是冗余备份的，这样，对于一个有着18个业务槽位的系统，其最高吞吐量就可 以高达18Gb/s。IP互连带来的另一个好处是：在数据平面已经转移到以太网上之后，PCI总线只用作相对简单的，完全没有带宽压力的控制平面，或者干脆舍弃，用更加简洁的PICMG 2.9的串行总线(IPMI)来取而代之，这样系统插槽的存在就变得没有必要了，消除了PCI总线可能导致的单点故障之后，应用程序利用现今系统的IP互 连，和IPMI协同工作就可以构成可靠性更高的系统，下一个目标是6个9(即每年30秒的总停机时间)。

　　按照这个设计理念，各个平台产品厂家 都分别推出了各具特色的基于PICMG 2.16的系统，其中摩托罗拉计算机部的多业务平台(MXP, Muti-Service Platform)就是其中之一，它最大的特点是舍弃了PCI总线，改由PICMG 2.9串行总线和以太网负责系统管理，不再区分系统插槽和业务插槽，同时，为了满足更高性能的处理器对供电的需求，单槽位的供电能力也从传统上的30W提 高到50W。以下，结合一个在第三代移动通讯系统中用于RNC的方案，来说明不断更新的CompactPCI技术对应用需求的适配。

　　第三代移动通讯(3G)系统中的一个RNC应用例子

　　随着3G牌照即将在2004年发放的呼声此起彼伏，3G的标准完善和研发都已经进入到实质性阶段。为了加速产品研发进度，保持资源的重复利用和软件投 资，各大设备制造商都倾向于采用通用的统一平台来构建3G系统。其中，采用基于CompactPCI平台的占大多数。以下选取一个典型应用，就是用作无线网络控制器(RNC)节点。在3G架构中，我们通常划分成用户设备(UE),无线接入网(UTRAN)和核心网(CN)三部分，如图1。