ATCA - Die Plattform der Zukunft für Telekommunikationssysteme

von: Ralf Kuhlmann

Franzis, 2009

ISBN: 9783772331046 , 256 Seiten

Format: PDF, OL

Kopierschutz: Wasserzeichen

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Preis: 39,99 EUR

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ATCA - Die Plattform der Zukunft für Telekommunikationssysteme


 

Cover

1

Einleitung und Grußwort

2

Inhalt

6

1. Grundlagen und Anforderungen

10

1.1 Einführung und Philosophie

12

1.2 Warum AdvancedTCA?

14

1.3 Vorteile, die eine klare Sprache sprechen

16

1.4 Typische und spezielle Anwendungsgebiete

18

1.4.1 Übersicht möglicher Applikationen

19

Engbandkabel-Einheiten

19

PSTN-Elemente

20

Drahtlose Elemente

20

Konvergierte Schaltelemente

21

Industrieanwendungen

21

Breitbandanwendungen

21

Serviceknoten

21

Kerndatennetzwerke

21

Datennetzwerkelemente

22

1.5 Anforderungen an den mechanischen Aufbau

22

1.5.1 Das AdvancedTCA-Gehäuse (Shelf)

25

1.5.2 Belüftungssysteme mit Hochleistungs-Gebläsen

27

1.5.3 Luftfiltermatte

27

1.5.4 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

30

1.5.5 Elektrostatische Entladung

30

1.5.6 GND-(Ground-)Kontakt

31

1.5.7 Dier Shelf-Mechanik

32

1.5.8 Zubehör

32

1.5.9 AdvancedTCA-Carrier für AMC-Module

36

1.5.10 Advanced Mezzanine Card-(AMC-)Module

40

1.6 Entwärmung/Klimatisierung

40

1.6.1 Physikalische Grundlagen

42

1.6.2 Kühlung mit Luft

47

1.6.3 Alternative Kühlungskonzepte

53

1.6.4 Wärmetransport per Heatpipe

54

1.6.5 Wärmetransport per Flüssigkeit

55

1.6.6 Simulation erspart Umwege

59

1.7 Die Märkte

65

1.7.1 Die Telekommunikation in radikaler Umbauphase

71

1.7.2 Immer höhere Geschwindigkeit im Internet

73

WiMax- das neue Hochgeschwindigkeits-Funknetz

79

1.7.3 Anwendungen, Systeme und Produkte

80

2. Systeme und Komponenten

88

2.1 AdvancedTCA ist dynamische Realität

90

2.2 Mechanischer Aufbau

93

2.3 Shelf und virtueller Baugruppenträger

96

2.3.1 AdvancedTCA-Entwicklungssysteme

97

2.3.2 AdvancedTCA-Systeme für das Backoffice

97

2.3.3 AdvancedTCA-Systeme für erweiterte Applikationen

100

AdvacnedTCA-Shelves in 5 HE

101

AdvancedTCA-Shelf in 5 HE mit Wechselspannungs-Versorgung

102

2.4 Backplane (Rückwand)

103

2.4.1 Stromversorgung, Datentransfer und benutzerdefinierte Funktionen werden in drei getrennten Zonen geregelt

105

Zone 1 - Stromversorgungs- und Systemmanagement

105

Zone 2- Datentransport

106

Zone 3- Benutzerdefinierte Schnittstellen

110

2.4.2 Simulationen

111

2.4.3 Einflussgrößen, welche die Signalintegrität prägen

113

2.5 Power Entry-Module

117

2.6 Steckverbinder

119

2.6.1 Neue Steckverbinder entstehen in einer virtuellen Welt

122

2.6.2 Steckverbinder für AMC-Module

127

Kontakte mit glatter Oberfläche schützen die Goldpads

132

Die Leiterplatte als aggressiver Feind der Kontaktoberfläche

133

Relaxen- schlecht bei Steckverbindern

135

Öffnung der Spezifikation zu Gunsten der Einpresstechnik

136

2.7 Shelf-Management

137

2.7.1 Das dreistufige Management bei AdvancedTCA

137

2.7.2 Definitionen / Schnittstellen des Shelf-Managers

138

2.7.3 IPMB per Bus oder Stern

139

2.7.4 Überwachte Komponenten

139

2.7.5 Dedicated Shelf-Management

140

2.7.6 Field Replaceable Units (FRUs)

142

2.7.7 Alarmfunktionen

144

2.7.8 Cross Connect

144

2.8 Klimatisierungslösungen in der Praxis

145

2.8.1 Kühlung per Luftstrom

146

2.8.2 Flüssigkeitskühlung

148

Sichere Steckverbindung

149

2.8.3 Wasser plus Luftstrom für Bladeserverracks

151

2.8.4 Eine ökonomische Klimatisierung will gut geplant sein

153

3. AMC und AMC Carrier Blades

156

3.1 Die Advanced Mezzanine Card

161

3.1.1 Luftstrom und thermisches Umfeld

166

Die Qualität der Kühlung

166

Positionierung der Komponenten

167

Auswahl des richtigen Speichers

168

3.1.2 Leistungskritische E/A-Entscheidungen

170

PCI-Express-Verbindungen

170

Ports für Ethernet

172

MTBF

173

3.2 Von Carriern, Blades, Frontboards und Servern

174

3.2.1 Wie AMC-Carrier-Blades die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der AdvancedTCA-Systeme steigern

176

3.3 Einsatzmöglichkeiten für AMC-Module

179

3.4 Zusammenfassung und Ausblick

181

4. MicroTCA

184

4.1 Grundlagen MicroTCA

186

4.1.1 Entwicklungsziele in den Basisspezifikationen

187

4.1.2 Ziele und Entwicklungen bei Telekom-Anwendungen

190

4.2 Wie MicroTCA entstand

191

4.2.1 MicroTCA-Systeme

195

Zusammenfassung der Entwicklungsziele

195

MicroTCA-Systemaufbau

196

MicroTCA-Carrier-Hub (MCH)

197

Gehäuse

198

Striomversorgung

199

Entwärmung

200

JTAG

201

4.2.2 Anwendungen

201

Mechanische Eigenschaften, Größe und Leistung

202

4.3 Kaskadierende Wärme im Rack vermeiden

204

4.4 PicoTCA

207

4.5 Ausblick

211

4.5.1 Zukünftige Anforderungen

212

MCH-Varianten

212

Entwärmung

213

Baugruppenträger

214

Steckverbinder

214

Systemtest

215

4.5.2 Marktschätzungen

215

5. Normative Grundlagen

218

5.4 Schlussbemerkungen

234

5.3 MicroTCA-Spezifikationen

233

5.2 AMC-Spezifikationen

229

5.1 Spezifikationen, Standards und Normen für Anwendungen der AdvancedTCA-Technologie

220

5.1.1 Die zuständige Standardisierungsorganisation

220

5.1.2 Standards in der Schnellübersicht: Die Inhalte der PICMG 3.X und PICMG 2.X

222

5.1.3 Wesentliche Komponenten der TCA-Spezifikationen

224

5.1.4 AdvancedTCA-Spezifikationen

225

6. Abkürzungsverzeichnis

236

6.1 Begriffe & Abkürzungen

238

Sachverzeichnis

250