爱立信刀片系统助运营商应对市场演进

智慧棒

当前，通信行业正在发生剧烈变化，智能终端的普及加快了电信市场变革，日益丰富的应用及可视通信的发展给市场带来了冲击，用户对网络带宽需求的快速增长则对现有电信网络的承载处理能力提出了挑战。“物竞天择，适者生存”，对于通信运营商而言，顺应市场变化是其生存、发展和繁荣的关键。
当然，变革中也蕴藏着机遇，及时满足用户对快速接入网络和移动性服务的需求也为运营商提供了盈利机会。运营商在把握新业务增长点的同时，也在想方设法控制总体成本支出（TCO）。爱立信刀片系统（EBS）可提升投资效率，降低商业风险，帮助运营商实现盈利。
市场形势复杂多变
目前全球电信市场正在呈现出以下四个方面的变化。
首先，业务量增长与货币化。智能终端销售量不断增长，其所具备的多媒体应用功能愈加复杂；同时，网络化业务应用大规模普及，对无线数据接入速率提出了更高要求。在上述因素的驱动下，移动业务量正在以150%~300%的年均增长率急速发展。
图1是2007年至2011年全球无线网络业务总量的增长情况。根据该图，从2010年第三季度到2011年一年中数据业务量实现了倍增，与过去4年间语音业务量的增长速度基本持平，这表明移动数据增长势头非常强劲。爱立信预测，到2017年底全球将有约30亿的签约智能手机，这也意味着届时移动数据业务量将较目前增长15倍。

                               
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图1  2007年至2011年全球无线网络业务总量（数据来源：2012年6月《爱立信业务量报告》）

其次，网络资源占用不可预知。数据业务流量和媒体应用的增长为电信行业带来了潜在的盈利机会，不过其固有的应用特征决定了网络资源占用和开销具有不可预测性，这使运营商规划网络时多了份顾虑和担忧。
与现有GSM网络中业务流程规范、终端增长对网络影响可预测所不同的是，智能终端增长对网络的影响是不可预测的，尤其是丰富的业务应用对网络处理能力的影响不可预测。与传统网络不同的是，运营商需区别控制面与用户面的扩展规划，并为保证有效的资金投入而考虑适度扩容，这种需求的不确定也对现有网络规划提出了挑战。
再次，融合势不可挡。融合能为运营商节省TCO，增强设备灵活性，提高设备利用率。用户也能从融合中受益，如不同网络间的无缝移动服务有助于实现个性化和一致性的用户体验。得益于通用的软硬件、业务处理平台技术，以及灵活有效的策略管理方式，融合的优势将得到充分发挥。
最后，优化资产利用。对已部署设备资源的进一步利用是运营商的一贯需求，他们不希望仅为容错或网络过载而部署冗余设备。为有效利用设备资源池和虚拟化技术，设备供应商在努力开发高性能、高集成度设备，这些设备需有效利用占地空间，灵活高效处理多种业务应用，并具备高可扩展性和卓越的性能。
运营商生存与发展的需求
固网与移动核心网络中部署的通用控制平台设备应能够执行关键业务，并具备多重处理应用的能力。根据运营商对下一代控制平台设备的规范建议，本文总结出运营商对新开发设备的三点需求。
第一，维护并提升服务水准。
维持系统高可靠性以确保客户满意度。在网络中部署经过验证的电信级平台，并能够支持NEBS；硬件可靠且具备高效处理能力，支持池组化的冗余配置。
灵活扩展并快速适应商业需求的增长和变化。为满足不同运营商的需求，设备需具备高密度独立机框，并可扩展为大容量站点；此外，设备不应采用封闭的“锁定技术”（locked in technology），而应能够灵活升级以支持先进技术应用。
为货币化的服务提供机会。采取合设的策略控制，提供可创造个性化、增值服务体验的工具。
第二，降低成本。
促使运营成本大幅度降低。为降低能耗和备件费用，物理尺寸、机柜维护空间和硬件配置密度都要能够充分节省占地，此外还要支持不同应用共享的通用运维方式。
通过有效投资的平台缩减资金投入，并为功能整合提供机会。站点支持广泛且经过验证的各种核心网络应用；设备需在可扩展的模块化结构中采用通用元件以减少板件种类。
易与现有网络实现系统集成（包括运维系统）。新设备应能够与已部署设备相互兼容，并提供标准化的多厂商间互操作能力。
第三，降低商业风险。
为技术平滑演进的平台提供支持。设备能为LTE/EPC和VoLTE/IMS网络提供核心控制功能；针对下一代终端，设备还应能够灵活处理控制面上不可预测的行为。
实现可持续发展，提高社会责任能力，提升并维护运营商的声誉。在此方面，赢得“绿色”信誉尤其是对能源的有效利用是可行之策。
提供经过全球化验证的综合、专业的服务支持，从而有效保障前两个主题的推广。相关平台的服务需广泛包含商业规划、集成、部署和网络支持等所有内容。
EBS具备全面控制能力
针对以上市场源动力及运营商的需求，爱立信提出了应对方案——爱立信刀片处理器系统（EBS）。
EBS是一款标准化的电信级产品，能集合所用核心网控制面的业务应用，为运营商提供高效、高密度的处理器密集型平台。作为爱立信自行开发并应用了先进技术的平台，EBS继承了爱立信在以太网控制面应用方面的成熟经验，集成了能够满足众多应用需求的多核处理技术。
爱立信于2010年推出了基于MSC服务器（MSC-S）的应用；一年后，应用于SGSN-MME节点；至今，通过对核心网相关应用的广泛支持，EBS正在为核心网提供关键的控制能力，并得到了广泛部署。
具体来说，EBS具有以下四方面的显著优势。从这些优势可以看出，EBS新平台为核心网提供了全面控制，并为运营商创造了价值。

• 面向未来并降低风险。EBS能充分满足运营商的服务要求，及时灵活地响应终端增长及用户应用行为变化所产生的需求。EBS的开发要求同步于爱立信对各种控制应用和硬件的要求，如刀片处理器的要求。
• 降低运营商拥有成本。在节能与有效占地方面，EBS较同类设备提高25%~50%，优势显而易见。成本能够显著降低，主要是因为EBS基于通用平台，支持所有的控制面业务应用，并且具有易于演进与融合的特点。
• 遵循标准化并具有电信级品质。EBS继承了爱立信电信产品的设计传统，采用了具备高可靠性的最新标准化技术。EBS已在众多领先运营商的网络中部署，为关键业务应用提供了可靠服务。
• 绿色节能使运营商受益。爱立信在可持续发展和践行社会责任方面业界领先，并且提出了“技术至善”的理念（Technology for Good）。爱立信的EBS具备高集成度、高效节能、低碳排放以及设备可最终无害化处理的特点，是对爱立信践行企业社会责任的完美例证。

面向未来并降低风险
面向未来并后向兼容实现起来并不容易，EBS则具备这一优势，对于现网中广泛部署的爱立信控制节点的商用系统具有重要意义。
EBS基于以太网交换及刀片处理器，可配置多机框，并为所有基于刀片处理器的管理提供共享资源。EBS是爱立信的优选平台，能够在同一处理器板卡系列运行所有的业务应用。EBS每个系统可由单机框扩展至12个机框，每机框提供24个独立通用板卡槽位，机框与每个系统均可集成不同的应用，这种灵活扩展的特性可助力运营商建设融合网络，实现从电路域向分组域的迁移。
对于不断出现的众多新应用，EBS提供了稳定的开发手段和平台，降低了对于集成测试的要求，加快了开发应用的上市时间。EBS这种新型处理器能促进服务增长，特别适合需要高处理器密度的服务。此外，EBS保持了爱立信电信级产品的性能，其灵活的系统特性更是有效降低了运营商的商业风险。
降低运营商拥有成本
作为全模块化平台，EBS采用通用板卡设计，减少了板卡种类，其具备通用运维接口的同种硬件可运行控制面上的各种应用，充分体现了产品的灵活性。这种支持众多应用的灵活性，加上通用元件和高密度板卡槽位的特点，有效降低了运营商投资风险。EBS还能节省机房占地，降低能耗，减少备件需求，实现统一的运维操作，这些优势降低了EBS的运营开销。例如，当EBS应用于MSC服务器（MSC-S），处理1600万用户时，其功耗约为2200W，与家用微波炉相当。换言之，EBS以两台微波炉的功耗就可为纽约及香港全部人口提供通信服务。
EBS无需后开门维护，系统间支持背靠背安装方式，可节省机房占地空间。类似高密度设计使EBS相关效率值处于业界前列，这些效率值有的会高出市场上同类产品一个数量级。而当运营商在不同网络类型间整合网络功能和服务时，TCO将会得到进一步优化。例如，通过相同平台融合固网与移动网的呼叫处理及承载处理，以单独平台支持语音服务的演进，EBS能根据运营商的业务需求和计划时间表，通过VoLTE功能与IMS系统实现电路域到分组域服务的逐渐迁移。
遵循标准化并具有电信级品质
作为行业标准的倡导者，爱立信一贯要求其产品遵循标准并具备电信级品质。EBS正是一款标准化的产品，不仅易于管理，而且操作起来安全灵活，具备与其他厂商设备互操作的能力。比如另一标准ATCA定义了通信设备的硬件结构，爱立信的EBS系统兼容ATCA标准的功能，其区别在于产品的设计形状。相对完全采用ATCA规范的产品，EBS设计紧凑，集成度高，功耗较低，使运营商受益。
EBS开发基于ATCA规范中定义的PICMG选项之一（即3.1以太网系统结构）。EBS背板采用双平面和双星型以太网技术，实现冗余备份，所有刀片处理器与其双连接（见图2），系统以太网链接速率可为1Gbit/s、10 Gbit/s或40 Gbit/s。

                               
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图2  EBS背板具备双平面、双星以太网特征

值得注意的是，EBS设备的电信级高可靠性并不是因为采用了开销较大的“1对1”板卡冗余机制，而是因为EBS中的刀片处理器对不同应用支持“N+1”或“N+M”机制，维护了系统可靠性，提高了板卡利用率，降低了功耗并节省设备占地。
“绿色”节能使运营商受益
与ATCA平台产品相比，爱立信EBS系统“绿色”节能效果显著（见图3）。以百万用户耗电指标衡量，EBS与ATCA同类产品功耗效率比值为3：1。对于功耗效率这一硬件设计最重要的性能因素，爱立信在不断努力以最大程度提高。

                               
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图3  爱立信MSC-S及刀片集服务器与市场同类产品（包括ATCA）的功耗对比

EBS支持MSC-S应用，从而实现了产品性能的显著提高。相比前期硬件产品，EBS处理能力提升了1300%，机房占地需求降低了90%，同时功耗降低了80%。图4是基于EBS的网络应用的一些性能指标。

                               
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无可争议的高性能密度比

图4  基于EBS的网络控制应用具有高性能密度

爱立信的绿色节能产品设计理念在实现可持续发展与践行社会责任方面赢得赞誉。不仅EBS，爱立信下一代核心网产品“智能业务路由器”（SSR）的设计同样以功耗效率及有效占地为优先考虑。爱立信还承诺了关于最终电子废弃物的责任，EBS系统全部采用完全可控制处理的材料，这在同类产品中并不多见。
适合未来演进
面向未来，爱立信EBS的发展策略是扩展平台能力以迎合运营商的战略计划。
不断增强在控制面中的应用。因为在现有应用中添加新功能可使网络具备额外能力，从而支持智能手机的处理及业务向“演进分组核心网络”（EPC）的迁移，实现三网接入（GSM、WCDMA/TD-SCDMA/HSPA和LTE）及SGSN-MME智能寻呼功能，所以爱立信将不断增强在控制面中的应用，其EBS将面向所有应用支持增强功能。
迎合即将崛起的M2M通信。基于蓬勃发展的M2M，爱立信认为到2020年全球将有“500亿次连接”。2020年“500亿次连接”增长的预期对平台的要求是，像EBS这样的平台需满足控制面交互信息的增长需求。
面向虚拟化。为各种应用及其组合提供通用硬件配置是EBS设计的基本意图。这个概念通过业务集成能力的深化可逐渐支持不同程度应用的混合，即EBS系统到机框直至基于硬件动态支配的虚拟化方式。图5为EBS平台支持应用集成的提升的具体情况。

                               
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图5 EBS平台支持应用集成度的提升

支持基于云计算的业务应用。处理多应用的平台应能支持目前业务范围之外的潜在应用，特别是这种潜在可能性会出现在运营商电信网络与IT基础结构的结合中（可能是提供云计算的服务，见图6）。增强的刀片处理器可为此类潜在应用提供扩展的存储能力，并使其享有EBS所具备的电信级品质、高密集度和共享平台通用的管理功能。

                               
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图6  平台演进已支持云计算的应用

实际上EBS已具备提供基于云计算服务的能力，例如爱立信推出的“游戏通信”（In-Game Communication）方案，在基于IMS网络的移动应用中为用户增加了视频交互体验和网上授课。众多业务应用日益趋向于云计算，作为开放性平台EBS能为此变化提供保证。
总结
EBS高集成的通用硬件平台为业务应用提供网络控制的优势显而易见，高性能通用刀片处理器的应用简化了网络结构，降低了网络运行和维护费用，提供更高的效率。
爱立信实现了电信行业最具代表性的平台融合，这是若干年以来致力于平台广泛融合的结果，其优势体现在高灵活性、广泛性和有效性等方面。EBS技术领先，具有强大的适应能力，可支持未来业务量的增长和应用的演进。
爱立信已在全球1000多个主要运营商的网络中部署了400多套EBS商用系统，为实时业务的应用提供了高可靠性的完整核心网控制功能，包括MSC-S，SGSN-MME与IMS网络的设备。