Kuhlmann ATCA

Die Plattform der Zukunft für Telekommunikationssysteme
1. Auflage 2009
ISBN: 978-3-7723-3104-6
Verlag: Franzis Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 256 Seiten

Reihe: Netzwerk

Die Advanced Telecom Computing Architecture (AdvancedTCA,ATCA) ist die erste Spezifikation für skalierbare Vermittlungsrechner (Carrier-Grade-Systeme), in der die serielle Bustechnologie verwirklicht ist. Damit können in einem einzigen Gehäuse 2,5 Terabit pro Sekunde geschaltet und verarbeitet werden. Das explodierende, weltweit zu vermittelnde Datenvolumen und die ebenso rasante Verschmelzung bisher getrennter Bereiche - wie Festnetz-Telekommunikation einerseits sowie mobilen Netzen und Unterhaltungsangeboten andererseits - macht solche Bandbreiten heute bereits zum 'Muss'.

Autoren/Hrsg.

Kuhlmann, Ralf

Inhaltsverzeichnis

1;Cover;1
2;Einleitung und Grußwort;2
3;Inhalt;6
4;1. Grundlagen und Anforderungen;10
4.1;1.1 Einführung und Philosophie;12
4.2;1.2 Warum AdvancedTCA?;14
4.3;1.3 Vorteile, die eine klare Sprache sprechen;16
4.4;1.4 Typische und spezielle Anwendungsgebiete;18
4.4.1;1.4.1 Übersicht möglicher Applikationen;19
4.4.1.1;Engbandkabel-Einheiten;19
4.4.1.2;PSTN-Elemente;20
4.4.1.3;Drahtlose Elemente;20
4.4.1.4;Konvergierte Schaltelemente;21
4.4.1.5;Industrieanwendungen;21
4.4.1.6;Breitbandanwendungen;21
4.4.1.7;Serviceknoten;21
4.4.1.8;Kerndatennetzwerke;21
4.4.1.9;Datennetzwerkelemente;22
4.5;1.5 Anforderungen an den mechanischen Aufbau;22
4.5.1;1.5.1 Das AdvancedTCA-Gehäuse (Shelf);25
4.5.2;1.5.2 Belüftungssysteme mit Hochleistungs-Gebläsen;27
4.5.3;1.5.3 Luftfiltermatte;27
4.5.4;1.5.4 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV);30
4.5.5;1.5.5 Elektrostatische Entladung;30
4.5.6;1.5.6 GND-(Ground-)Kontakt;31
4.5.7;1.5.7 Dier Shelf-Mechanik;32
4.5.8;1.5.8 Zubehör;32
4.5.9;1.5.9 AdvancedTCA-Carrier für AMC-Module;36
4.5.10;1.5.10 Advanced Mezzanine Card-(AMC-)Module;40
4.6;1.6 Entwärmung/Klimatisierung;40
4.6.1;1.6.1 Physikalische Grundlagen;42
4.6.2;1.6.2 Kühlung mit Luft;47
4.6.3;1.6.3 Alternative Kühlungskonzepte;53
4.6.4;1.6.4 Wärmetransport per Heatpipe;54
4.6.5;1.6.5 Wärmetransport per Flüssigkeit;55
4.6.6;1.6.6 Simulation erspart Umwege;59
4.7;1.7 Die Märkte;65
4.7.1;1.7.1 Die Telekommunikation in radikaler Umbauphase;71
4.7.2;1.7.2 Immer höhere Geschwindigkeit im Internet;73
4.7.2.1;WiMax- das neue Hochgeschwindigkeits-Funknetz;79
4.7.3;1.7.3 Anwendungen, Systeme und Produkte;80
5;2. Systeme und Komponenten;88
5.1;2.1 AdvancedTCA ist dynamische Realität;90
5.2;2.2 Mechanischer Aufbau;93
5.3;2.3 Shelf und virtueller Baugruppenträger;96
5.3.1;2.3.1 AdvancedTCA-Entwicklungssysteme;97
5.3.2;2.3.2 AdvancedTCA-Systeme für das Backoffice;97
5.3.3;2.3.3 AdvancedTCA-Systeme für erweiterte Applikationen;100
5.3.3.1;AdvacnedTCA-Shelves in 5 HE;101
5.3.3.2;AdvancedTCA-Shelf in 5 HE mit Wechselspannungs-Versorgung;102
5.4;2.4 Backplane (Rückwand);103
5.4.1;2.4.1 Stromversorgung, Datentransfer und benutzerdefinierte Funktionen werden in drei getrennten Zonen geregelt;105
5.4.1.1;Zone 1 - Stromversorgungs- und Systemmanagement;105
5.4.1.2;Zone 2- Datentransport;106
5.4.1.3;Zone 3- Benutzerdefinierte Schnittstellen;110
5.4.2;2.4.2 Simulationen;111
5.4.3;2.4.3 Einflussgrößen, welche die Signalintegrität prägen;113
5.5;2.5 Power Entry-Module;117
5.6;2.6 Steckverbinder;119
5.6.1;2.6.1 Neue Steckverbinder entstehen in einer virtuellen Welt;122
5.6.2;2.6.2 Steckverbinder für AMC-Module;127
5.6.2.1;Kontakte mit glatter Oberfläche schützen die Goldpads;132
5.6.2.2;Die Leiterplatte als aggressiver Feind der Kontaktoberfläche;133
5.6.2.3;Relaxen- schlecht bei Steckverbindern;135
5.6.2.4;Öffnung der Spezifikation zu Gunsten der Einpresstechnik;136
5.7;2.7 Shelf-Management;137
5.7.1;2.7.1 Das dreistufige Management bei AdvancedTCA;137
5.7.2;2.7.2 Definitionen / Schnittstellen des Shelf-Managers;138
5.7.3;2.7.3 IPMB per Bus oder Stern;139
5.7.4;2.7.4 Überwachte Komponenten;139
5.7.5;2.7.5 Dedicated Shelf-Management;140
5.7.6;2.7.6 Field Replaceable Units (FRUs);142
5.7.7;2.7.7 Alarmfunktionen;144
5.7.8;2.7.8 Cross Connect;144
5.8;2.8 Klimatisierungslösungen in der Praxis;145
5.8.1;2.8.1 Kühlung per Luftstrom;146
5.8.2;2.8.2 Flüssigkeitskühlung;148
5.8.2.1;Sichere Steckverbindung;149
5.8.3;2.8.3 Wasser plus Luftstrom für Bladeserverracks;151
5.8.4;2.8.4 Eine ökonomische Klimatisierung will gut geplant sein;153
6;3. AMC und AMC Carrier Blades;156
6.1;3.1 Die Advanced Mezzanine Card;161
6.1.1;3.1.1 Luftstrom und thermisches Umfeld;166
6.1.1.1;Die Qualität der Kühlung;166
6.1.1.2;Positionierung der Komponenten;167
6.1.1.3;Auswahl des richtigen Speichers;168
6.1.2;3.1.2 Leistungskritische E/A-Entscheidungen;170
6.1.2.1;PCI-Express-Verbindungen;170
6.1.2.2;Ports für Ethernet;172
6.1.2.3;MTBF;173
6.2;3.2 Von Carriern, Blades, Frontboards und Servern;174
6.2.1;3.2.1 Wie AMC-Carrier-Blades die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der AdvancedTCA-Systeme steigern;176
6.3;3.3 Einsatzmöglichkeiten für AMC-Module;179
6.4;3.4 Zusammenfassung und Ausblick;181
7;4. MicroTCA;184
7.1;4.1 Grundlagen MicroTCA;186
7.1.1;4.1.1 Entwicklungsziele in den Basisspezifikationen;187
7.1.2;4.1.2 Ziele und Entwicklungen bei Telekom-Anwendungen;190
7.2;4.2 Wie MicroTCA entstand;191
7.2.1;4.2.1 MicroTCA-Systeme;195
7.2.1.1;Zusammenfassung der Entwicklungsziele;195
7.2.1.2;MicroTCA-Systemaufbau;196
7.2.1.3;MicroTCA-Carrier-Hub (MCH);197
7.2.1.4;Gehäuse;198
7.2.1.5;Striomversorgung;199
7.2.1.6;Entwärmung;200
7.2.1.7;JTAG;201
7.2.2;4.2.2 Anwendungen;201
7.2.2.1;Mechanische Eigenschaften, Größe und Leistung;202
7.3;4.3 Kaskadierende Wärme im Rack vermeiden;204
7.4;4.4 PicoTCA;207
7.5;4.5 Ausblick;211
7.5.1;4.5.1 Zukünftige Anforderungen;212
7.5.1.1;MCH-Varianten;212
7.5.1.2;Entwärmung;213
7.5.1.3;Baugruppenträger;214
7.5.1.4;Steckverbinder;214
7.5.1.5;Systemtest;215
7.5.2;4.5.2 Marktschätzungen;215
8;5. Normative Grundlagen;218
8.1;5.4 Schlussbemerkungen;234
8.2;5.3 MicroTCA-Spezifikationen;233
8.3;5.2 AMC-Spezifikationen;229
8.4;5.1 Spezifikationen, Standards und Normen für Anwendungen der AdvancedTCA-Technologie;220
8.4.1;5.1.1 Die zuständige Standardisierungsorganisation;220
8.4.2;5.1.2 Standards in der Schnellübersicht: Die Inhalte der PICMG 3.X und PICMG 2.X;222
8.4.3;5.1.3 Wesentliche Komponenten der TCA-Spezifikationen;224
8.4.4;5.1.4 AdvancedTCA-Spezifikationen;225
9;6. Abkürzungsverzeichnis;236
9.1;6.1 Begriffe & Abkürzungen;238
10;Sachverzeichnis;250