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CompactPCI架构在3G通信系统中的RNC应用新日

发布时间:2020-01-15 12:34:17 阅读: 来源:书套厂家

随着2004年发放3G牌照的呼声此起彼伏,3G的标准完善和研发都已进入实质性阶段。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,通常划分成用户设备(UE)、无线接入网(UTRAN)和核心网(CN)三部分(图1)。

UTRAN为用户端的移动电话、其它无线设备(如PDA、便携计算机等)提供到有线网络的连接,它包括B节点(Node B)和RNC。核心网则包括传统电路交换连接和IP网络服务。

从Node B到RNC的接口称为IuB,它包含语音,数据和控制信号,RNC负责控制和管理Node B,相当于2G网络中的基站控制器(BSC)。RNC的另一侧有三种类型的接口,分别是:

* RNC到RNC之间的接口,称为IuR;

* RNC到核心网媒体网关电路交换侧,称为IuCS;

* RNC到核心网IP交换侧,称为IuPS。

这些接口的数据特性和处理要求各不相同,这就要求在设计RNC的时候综合考虑,取好平衡点,最大限度发挥系统的效能。通常我们衡量一个RNC性能的重要指标是它能支持的用户密度。比如一个实际RNC的工程规范:

* 在线用户:2000~20000;

* 数据速率:每个用户200Kb/s;

* 网络接口控制器:STM-1(OC3光口)-ATM;

* 覆盖率:1.5~2个蜂窝小区。

当然,可支持的用户密度会因用户的业务类型而变化,例如,互联网浏览和短消息业务会使得可支持的用户数减少。为了有一个通用的具有同比性的指标作参考,大家都习惯用“爱尔兰”(Erlangs)作单位来表征RNC的容量。利用摩托罗拉计算机部的多业务平台(MXP),加上封包处理资源板(PPRB,Packet Process Resource Board),系统管理板和内置的PICMG 2.16 IP交换板,在这个21槽位,总高12U的机框中就构成了一个完整的RNC,其最大容量可以达到4500爱尔兰。这个示例RNC的结构如图2。

* 6块PPRB用作Iu接口控制器;

* PPRB是一块6U cPCI板型的网络处理器板卡,核心为一个摩托罗拉的C5网络处理器,加上一个Broadcom的BCM1250作为协处理器,用于上层协议和控制平面的处理;

* 12块PPRB用作选择器,负责用户平面的处理;

* 2块IP交换板提供背板PICMG 2.16以太网的点到点互连;

* 2块通用CPU板负责系统管理和高可靠性应用。

在这个系统中,对于RNC的需求都可以得到满足。例如:提供到WAN的STM-1接口,提供到NodeB/Base Stations的STM-1接口,终结/处理ATM AAL2和ATM AAL5,帧中继,千兆以太网。具体的信号流程在此限于篇幅,不作详细叙述。由于PPRB单板提供了高达7400MIPS的处理能力,加上高度优化的包处理资源,并且结合PICMG 2.16背板作为高速通道,每个单板可以支持到450爱尔兰的用户平面,这样集成在一个机框中就可实现高达4500爱尔兰容量的RNC。

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