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ATCA

Die Plattform der Zukunft für Telekommunikationssysteme

Autor	Ralf Kuhlmann
Verlag	Franzis
Erscheinungsjahr	2009
Seitenanzahl	256 Seiten
ISBN	9783772331046
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	39,99 EUR

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'.

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Inhaltsverzeichnis

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

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