软硬件架构及LTE共平台演进

CDMA分组域技术培训星运网络软硬件架构介绍2009年8月系统工程师：邹祖平[e-mail]taryandConfidential2议程•概述•硬件体系介绍•软件架构介绍•LTE演化概述StarentNetworksProprietaryandConfidential4•公司成立于2000年8月–公司远景就是为了促进移动多媒体业务和设备的飞跃•移动分组域核心网领域的全球专家–3GPP,3GPP2,WiMax,WiFi,Femtocell•在全球40多个国家超过100个移动通信运营商的网络中实现商用部署–承载的HSPA用户数全球第一–承载的EV-DO用户数全球第一•全球900多人–总部在美国波士顿，全球各地都设有分支机构和办事处•2007年在美国纳斯达克上市–强劲的营收报表星运网络全球分组核心网的市场领导者StarentNetworksProprietaryandConfidential5已在全球40多个国家90多家移动通信运营商的网络中实现广泛商用部署*3G多媒体核心网(EVDO,HSPA)承载用户数全球第一引领全球的设备全球商用情况StarentNetworksProprietaryandConfidential6星运网络产品战略多媒体移动通信AnyApplication任何应用智能多媒体核心网•智能高级业务+高性能•Networksimplification简化网络结构•Serviceintegration集成业务能力•Bestofbreed业界领先•Subscribermanagement基于用户管理AnyRadio无论何种接入AnyDevice任何设备IP多媒体分组域增加营业收入减少投资成本Anywhere无论何地CDMAWiFiFemtocellWiMAX,4GUMTSStarentNetworksProprietaryandConfidential7业务网络、互联网接入网星运网络融合的多媒体无线宽带核心网解决方案多媒体核心网InternetIntranetPSTNIMS/MMD/NGNIPCoreUMST/WCDMA802.x-WiFi,WiMAXCDMA2000多媒体核心网平台TDDHA,PDSN,PDIFGGSN,SGSN,PDGASNGW,WiMAXHA独立于接入网同时支持多种接入网技术集成多种网元功能特色功能•增强型内容计费ECS•P2P业务检测与控制•基于业务的智能策略控制•基于用户的状态防火墙•RoHCVoIP压缩•CDMA/WiFi会话持续方案•内容过滤与分级控制•多种VPN业务(L2TP,IPSec,GRE,VR,etc)StarentNetworksProprietaryandConfidential8室内覆盖解决方案CDMAFemtocell&WLAN接入EnterpriseMobileDataVoiceCallContinuity(VCC)SubsystemSoftMSCorConvergenceServerSubsystemLegacyCircuitCoreServicesFlexibleHandovertoMarcoNetworkIMSNetwork&ServicesConsumerMobileDataMarcoCellularNetworkNoChangestoMobileDataServicesNoChangestoMobileDeviceIPsecTunnelFemtoAPLicensedSpectrumGSM/UMTSCDMABacktoInternetBroadbandBackboneInternetBackboneProviderBroadbandModemSinglePlatformforFemtoandWLANBroadbandModem802.11WiFiAPInternetBackboneProviderBroadbandBackboneDual-ModeHandsetandVCCclientStarentNetworksProprietaryandConfidential9国际商用情况•Verizon–MIPHA地理冗余设置基于大区部署–ECS内容计费部署与HA上–RevA已经完成商用部署–端对端QoS(Tx/Ty)Starent已完成与PCRF的测试–4G演进：LTEPlanning&Trial•Sprint–MIP–ECS–RevAQChat业务（IPPoC）–4G演进：WiMAX部署，4月业务上线•KDDI–MIPProxyMobileIP–RevA•SKT–MIP–ECS–RevA–MultimediaContentFilterandDelivery–WLANInterworking(PDIF)–SessionPersistence无缝漫游–企业大客户解决方案StarentNetworksProprietaryandConfidential10国外CDMA运营商的主要应用•多媒体业务–VCast–OnlineGaming–MusicDownloading•VoIP业务–QChat•内容计费与策略控制•内容分级过滤•WLANInterworking(PDIF)•预付费–IS-835CPrepaid–ContentbasedPrepaidCo-marketingwithcompaniesandartistsLiveTV:E!,CNN;.99¢musicdownloadsPowerVisionSMLargestlegalmusicsourceinKoreaST40硬件架构StarentNetworksProprietaryandConfidential12设计原则智能与性能的完美统一多媒体核心平台ST40处理能力带宽ROUTER/SWITCHServers•大内存•巨大的处理能力(CPU和DSP)•灵活的操作系统•高速交换矩阵StarentNetworksProprietaryandConfidential1332Gbps控制总线SystemManagementCard(SMC)业务管理卡LineCard(LC)线性接口卡RedundantCrossbarCard(RCC)冗余交叉卡PacketServicesCard(PSC)分组业务卡每张LC卡到每张PAC卡之间通过RCC配备5Gbps的冗余总线连接320Gbps交换矩阵SPIO管理输入/输出卡3G/4G多媒体核心平台高性能的体系架构StarentNetworksProprietaryandConfidential14M:N冗余的分组业务卡(PSC)1:1冗余的系统管理卡(SMC)各含有多个独立风扇的上下两套风扇盘互为冗余的两套交换矩阵•无单点故障•所有模块（板卡、风扇、电源）都支持热插拔高可靠的硬件设计前插板（1）StarentNetworksProprietaryandConfidential15•前面板共16个槽位•槽1-7&10-16适用于PSC卡，槽8&9适用于SMC卡高可靠的硬件设计前插板（2）StarentNetworksProprietaryandConfidential161:110/100M线性以太网接口卡互为冗余的两套电路分布贯穿于整个机框中负载均衡的两套冗余直流电源模块1:1DS3/DS3E线性接口卡1:1交换处理接口卡(SPIO)1:1冗余交叉卡(RCC)保护总线冗余1:1千兆线性以太网卡(GELC)1：1QGELC1:1信道化STM-1OC31:1ATMOC3…1:1OC-3/12线性接口卡高可靠的硬件设计后插板（1）StarentNetworksProprietaryandConfidential17高可靠的硬件设计后插板（2）•后面板共32个槽位，编号从17到48•槽17-23&25-39&42-48适用于LC卡，槽24&25适用于SPIO卡,槽40&41适用于RCCStarentNetworksProprietaryandConfidential18高可靠的硬件设计前，后插板对应关系•前面板对应（前面板槽位号+16）和（前面板槽位号+32）2块板卡•其中，一块PSC对应上下冗余的两块LC板卡。LC板卡必须有其对应的PSC存在并激活时，才可以正常工作。而PSC无需如此，可单独工作•另外，SMC卡所在槽位8&9对应后面槽位24&25必须为SPIO卡•槽位40&41为RCC卡StarentNetworksProprietaryandConfidential19高可靠的硬件设计机箱温度的关键因素-风扇和滤芯•机箱的散热系统由上下风扇组和空气滤芯组成•下风扇组吸入温度较低的空气，经过封闭的机箱，冷却各个功能卡后由上风扇组排除。另外风扇组支持热插拔•高智能温度控制系统-系统会根据机箱的温度适当的调整风扇转速。当温度过高时，提高转速，从而增加冷却效果。反之降低风扇转速，有效率的减少不必要的资源消耗。•CLI命令查看风扇状态---showfans•空气滤芯阻挡机房中灰尘进入机箱。滤芯可重复使用。用清水清洗后，晾干即可。•空气滤芯长时间的使用很容易堵塞。滤芯的堵塞会大大降低进风量，从而导致机箱温度居高不下。建议使用三个月更换滤芯StarentNetworksProprietaryandConfidential20系统管理卡（SMC）数据冗余和控制通路强大的交换容量和管理功能板卡间通信•无阻塞低延迟1:1冗余SwitchFabric•和所有的PSC卡网络处理器互联GigabitEthernetSwitch•和所有的控制处理器互联ControlProcessor•完成高层的任务控制–统计功能–硬件资源管理SDRAMSDRAMLineCardsControlProcessorEncryption,CompressionFLASHPCMCIAPCMCIASwitchFabricSwitchFabricControlBusGigESwitchRCCSPIOLCSMC主用备用StarentNetworksProprietaryandConfidential21系统管理卡(.cont)SystemManagementCardSystemManagementCard系统管理板卡(SMC)SMC与机箱背面的SPIO和RCC配合工作。具体位置在机箱的第8和第9槽位。两块SMC互为冗余，如果其中一块SMC出现问题，系统会自动将另外一块SMC卡激活。切换过程，对online业务无任何影响•SMC板卡描述1-板卡插拔开关2-电源锁开关3-板卡状态指示灯4-系统状态指示灯5-PC-CARD/PCMCIA用于保存软件，诊断6-系统告警扬声器7-告警关闭开关•LED灯描述（卡状态）RUN/FAIL绿色---正常；绿闪---初始化；红色---故障ACTIVE绿色---激活状态；绿闪---进程正在从其他卡转移到该卡STANDBY绿色---备用状态；绿闪---进程正在从该卡转移到其他卡-RCCLCSMCSPIOStarentNetworksProprietaryandConfidential22系统管理卡(.cont)SystemManagementCard•LED灯描述（系统状态）STATUS绿色---正常；红色---故障SERVICE黄色---系统需要维护（如：风扇滤芯，温度告警等）BUSY绿闪---该卡正在被读取或者写入数据RCCLCSMCSPIOStarentNetworksProprietaryandConfidential23业务处理板卡(PSC)PacketServiceCard硬件引擎•高速执行特定任务网络处理器•快速包转发•QoS流量控制控制处理器•大容量处理器•每个PSC具有16GB存储器硬件引擎•高速执行特定任务–跟踪存储报文统计数据–完成复杂的过滤规则–路由查表全面扩展数据包处理和转发能力并发用户会话数用户数据带宽控制事务处理能力(每秒呼叫建立数)Network