JonathanPuskas
英特尔通信事业部产品营销工程师
概述：向新规范发展
随着无线和其它电信服务提供商继续为其用户部署下一代互联网数据服务，对于高度可靠、可用、可扩充的以及易于管理的基础设施设备的需求日趋重要。
可以预期，包括高速互联网浏览、定制无线互联网门户网站和移动虚拟专用网（VPN）在内的应用将会带来更多用户，以及越来越多的数据流量。运营商所面临的挑战是，满足对网络容量和新服务日益增长的需求，同时控制运营支出。这就需要部署新一代模块化电信级通信平台，包括无线和有线接入及核心设备。
英特尔与其它电信行业领先厂商合作开发了一系列新规范，旨在扩展和巩固流行的CompactPCI*标准的成功，以便提供更大的扩展空间，满足未来运营商对于高度可靠、可用、可扩充和容易管理的平台日益增长的需求。
2002年底，这一努力取得了里程碑式的成就——代表整个电信行业700多家成员的PCI工业计算机制造商组织（PICMG）批准通过了AdvancedTCA（PICMG3.x）系列规范。
仅仅一年之后，在“2003年ITU世界电信联盟大会（TelecomWorld2003）”上，英特尔即宣布推出多种业界率先采用 AdvancedTCA（ATCA）规范的平台，包括三种新型模块化产品：英特尔®网擎®MPCBL0001高性能单板计算机、英特尔®网擎® MPCHC000114U支架以及英特尔®网擎®MPCMM0001机箱管理模块（CMM）。英特尔设计这些产品的目的是，帮助设备制造商充分利用 AdvancedTCA标准提供的增强型体系结构的优势。
采用AdvancedTCA和CompactPCI外形的英特尔®体系结构构建模块的推出，可以帮助厂商将其应用移植到新标准上，同时为设备制造商提供了更多的外形和系统功能选择，使他们能够更灵活地满足其客户的需求。英特尔的行业合作计划正在帮助众多电信设备制造商开发下一代符合AdvancedTCA规范的新产品。
AdvancedTCA规范
PICMGAdvancedTCA规范考虑到电信运营商不断增长的需求，而采用了全新的设计。特别是，这一新标准还帮助电信设备制造商来满足客户日益苛刻的要求，包括硬件可靠性、高可用性、可扩充性能和I/O带宽、以及增强的可管理性和互操作性。
AdvancedTCA 标准为模块化电信级通信系统定义了一个新的体系结构。它定义了一个基于数据包的背板，旨在充分利用最新一代高度可扩充的交换机解决方案（包括采用可扩充带宽的新型PCIExpress体系结构）的优势。除PCIExpress之外，PICMG3.x系列规范包括了支持以太网、StarFabric*、光纤通道和InfiniBand*体系结构的分层结构背板规范。
除了高度可扩充的I/O之外，AdvancedTCA规范还旨在满足计算密集型电信应用的要求。它支持基于高性能英特尔®体系结构处理器、高达4GB系统内存和强大数字信号处理（DSP）能力的双/单处理器单板计算机（SBC）。这个新标准提供了比CompactPCI更多的优势，包括：每个主板上增加了200W电源功率、增强的散热管理以及8Ux280毫米x1.2 英寸的大尺寸主板。
集中系统管理也是AdvancedTCA的一个重要特点，它具有基于智能平台管理接口（IPMI）1.5和每节点双IPMI/IPMB连接的集中冗余平台管理能力。AdvancedTCA体系结构旨在通过使用冗余机箱管理控制器、连接每个刀片式服务器的冗余电源插槽、以及交换机拓朴结构本身所支持的内部冗余特性。
模块化的优势
基于AdvancedTCA标准的模块化构建模块（包括支架、计算板、管理模块和现场更换单元（FRU））设计在电信产品的整个使用寿命周期内提供重要优势。这些优势包括：更易于维护、更易于升级、多协议支持、增强的互操作性、以及实现更高可靠性和系统可用性的冗余子系统。
英特尔的全新模块化AdvancedTCA构建模块系列设计用于延长电信基础设施设备的使用寿命，从而极大减少运营商的资本支出，同时支持经济高效和灵活的新网络服务部署。这种体系结构还可以帮助制造商降低成本。使用模块化构建模块，电信设备制造商（TEM）可以灵活地满足不断出现的客户需求，同时降低部署成本，加快上市速度（TTM），降低产品的支持成本。
多供应商是模块化平台体系结构的另一大优势。AdvancedTCA设计支持互操作性，而更多的提供商也已经开始提供符合 AdvancedTCA规范的产品，因此制造商们可以通过购买现成的模块化构建模块来加快其产品开发速度。模块化通信体系结构的灵活性和经济高效性，特别是在当今迅速发展的电信和无线环境中，促使许多网络解决方案提供商为其新设备指定基于标准的构建模块。符合AdvancedTCA规范的英特尔平台已经广泛上市，使得这些优势更加突出。
符合AdvancedTCA规范的英特尔产品线
英特尔模块化产品线（包含一款双处理器单板计算机、一款14U支架和一款机箱管理模块（CMM））符合AdvancedTCA规范，旨在充分利用AdvancedTCA规范的性能优势，帮助电信设备厂商提供具有高性能、强大I/O能力和高度可用性的电信级通信产品。
英特尔®网擎TMMPCBL0001单板计算机（SBC）设计在基于标准的电信刀片式服务器产品上，提供超越以前水平的更高性能。它支持一枚或两枚采用400MHz系统总线和集成512KB二级高速缓存的低压型英特尔®至强TM处理器1.6GHz或2.0GHz。SBC平台包含英特尔®E7501芯片组和4个DIMM插槽，可支持 4GBDDR266ECCregisteredSDRAM。该主板包括支持双千兆位以太网和可选双光纤通道互连的背板连接。该主板符合IPMI1.5标准，包含一个智能平台管理控制器（IPMC），用于使用双智能平台管理总线（IPMB）连接来监视、控制和执行诊断功能。
图1
英特尔®网擎TMMPCHC000114U支架，带有14个垂直安装在14U机箱内的板卡插槽。它利用一个装配的热插拔风扇托盘来提供高散热能力。该风扇托盘设计提供每插槽高达200W的高效前后通风能力，能够满足电信基础设施设备的要求。该支架支持冗余-48VDC馈电系统和双重冗余机箱管理模块，从而消除了单点故障。该支架的设计符合NEBS三级标准和ETSI标准。
图2
英特尔®网擎®MPCMM0001机箱管理模块（CMM）的设计目的是通过从主处理器上卸载管理应用，最大限度地提高符合AdvancedTCA规范的模块化平台的服务可用性。CMM（机箱管理模块）可管理多达16个板卡插槽、多个机箱传感器和一个冗余CMM，从而能够提供集中机箱管理能力。该模块查询来自现场更换单元的信息，检测故障组件，执行对整个机箱的散热管理，监视每个组件的运行状态。它还提供了电源管理能力，并可控制每个组件的通电次序和每个板卡插槽的通电/断电状态。管理模块确定需要监视的机箱组件，并通过创新的混合双星形管理拓扑来实施IPMI1.5标准，以收集和报告特定模块或板卡的测量信息。CMM支持多种管理接口，包括远程管理控制协议（RMCP）、远程程序调用（RPC）、简单网络管理协议（SNMP）v1和v3、智能平台管理总线（IPMB）上的IPMI1.5、串行端口上的命令行接口（CLI）、Telnet*以及SSHSecureShell（安全外壳）*。
图3
应用中的AdvancedTCA
AdvancedTCA适用于多种网络网关和主机媒体处理应用，包括xGSM无线设备、无线网络控制器（RNC）和主机媒体处理（HMP）解决方案。
无线网络控制器（RNC）
符合AdvancedTCA规范的平台构建模块可以用于设计支持3G无线网络的无线网络控制器（RNC）。RNC可以管理数百个节点B收发站，同时开通或切断MSC和3G数据网络接口。
RNC 可以执行无线话音通信功能，包括节点B合并、与节点B和核心网的链路连接、节点B和核心网的控制信号终接、第2层无线接口终接、与移动站的呼叫连接控制、切换控制、流量数据和统计数字收集以及网络资源管理。除了支持连接到IP分组交换网络的桥接功能之外，RNC还支持传统的ATMAAL2（话音）和 AAL5（数据）功能、IPoverATM（IPoA）和PacketoverSONET。
这种设计在单一机箱内提供了所有必要的处理功能。多个RNC可以安装到标准机架内，来支持非常密集和可扩充的解决方案。实例参考设计采用多个AdvancedTCA构建模块（包括在14插槽支架内的一个千兆位以太网背板），同时还包括两个交换机模块和12个节点。它支持5种类型的线路卡，包括带有双低压型英特尔至强处理器和英特尔E7501芯片组的控制和应用卡。
AdvancedTCA主板的尺寸和大功率支持使它能够使用包含特殊芯片的密集型线路卡。此外， AdvancedTCA可支持RNC线路卡独立扩充，以实施新的技术，包括数字信号处理（DSP）技术。在这种设计中，以太网交换卡的上行链路端口还可以用来与多个RNC机箱进行互连扩充，以满足网络的需求。
无线网络设计人员可以利用这些模块化网络构建模块，来满足一系列特殊的3G无线网络需求。AdvancedTCA构建模块的互操作性使得类似的RNC设计可以采用来自英特尔或第三方提供商的、符合AdvancedTCA规范的板卡、支架和线路卡。
主机媒体处理
英特尔网擎主机媒体处理软件用在符合AdvancedTCA规范的英特尔构建模块之上，可以提供基本的媒体服务。开发商可以使用这些媒体服务来建立灵活、可扩充和经济高效的模块化网元，以提供话音和数据服务。该软件支持两个主要功能：语音媒体处理算法和软件语音切换。
某些最强大的英特尔®处理器在符合AdvancedTCA规范的单板计算机上的实施，可以支持标准计算平台经济高效地执行媒体处理功能，而这些功能以前需要集成的DSP 芯片来执行。使用一枚功能强大的主处理器来代替多枚DSP，可以使平台扩充到DS-3，甚至是OC-3。
以太网电信媒体服务器可以部署在只采用HMP软件的标准Web计算平台上，而无需任何额外的语音处理硬件。这些以太网络支持基于以太网的电信媒体服务器为基于电路的传统客户机和基于IP的客户机提供语音媒体处理能力。
同类型的Web服务器平台可以用来支持软切换应用中的呼叫处理功能。使用与软切换应用运行在相同服务器平台上的HMP软件，可以轻松地将电信媒体处理服务添加到这些网络上。这种新型部署方式将取代专用的媒体处理平台。
英特尔®HMP软件与符合AdvancedTCA规范的英特尔®产品的强大组合，使开发商能够把其电信媒体处理解决方案从较为昂贵的专有主板，移植到支持大量计算平台的、基于标准的开放软件模型中。
行业支持
众多第三方厂商，包括英特尔®通信联盟的成员公司，纷纷宣布推出符合AdvancedTCA规范的产品，如3G无线基础设施组件和下一代宽带整合解决方案等。AdvancedTCA标准支持的广泛互操作性，使得电信设备制造商可以从多个厂商手中购买构建模块。
英特尔通信联盟的成员ZNYXNetworks*公司早在2003年ITU电信世界联盟大会上就提出，将尽快推出基于AdvancedTCA体系结构的 ZX5000*千兆位以太网交换机。ZX5000在前面板上提供了一个基础（basefabric）千兆位以太网连接，一个千兆位以太网端口和三个千兆位以太网铜缆输出端口。其中以太网连接用来支持12个AdvancedTCA负载插槽，而千兆位端口用于支持交换机间的通信。强大的IPMI1.5协议支持集成了温度和电压传感器，确保系统具有出色的可靠性。用于管理交换机的OpenArchitect（ZNYXNetworks开发的一款软件平台）提供了完善的控制面板环境，可用来有效管理英特尔®媒体交换机IXE5416。
总结
PICMGAdvancedTCA 规范设计用以为当前的专有电信设备体系结构提供一种低成本的替代方案。通过使用符合AdvancedTCA规范的模块化构建模块，电信设备制造商现在可以推出具有高性能、高带宽和充足扩展空间的电信级解决方案，从而使得运营商可以灵活部署基于IP的服务。此外，使用这些构建模块还可带来更多其它优势，包括帮助制造商降低其开发成本，同时加快设计用以帮助运营商降低资本和运营支出的产品上市速度等。
目前，英特尔正在全力推广此项标准，包括率先推出符合AdvancedTCA规范的产品，以及与英特尔通信联盟的成员厂商展开紧密合作等。符合AdvancedTCA规范的英特尔产品设计用以帮助电信设备制造商快速实施电信级AdvancedTCA解决方案，同时建立一个可互操作的基础，以在未来实施新一代创新电信基础设施解决方案。
