Übersicht Micro TCA-Systeme

Nicht mehr nur in Telekommunikationsanwendungen, sondern zunehmend auch in allgemeinen industriellen Applikationen finden MicroTCA-Systeme Einsatz. Die hohe Bauelementedichte, die Besonderheiten des elektrischen Aufbaus...

Nicht mehr nur in Telekommunikationsanwendungen, sondern zunehmend auch in allgemeinen industriellen Applikationen finden MicroTCA-Systeme Einsatz. Die hohe Bauelementedichte, die Besonderheiten des elektrischen Aufbaus und der Signaldurchsatz stellen hohe Anforderungen an die entsprechenden Gehäuse.

MicroTCA gilt als abgespeckte Variante des Telekommunikationsplattform-Standards ATCA (Advanced Telecommunications Computing Architecture). Prinzipiell werden dabei die ATCA-typischen AMCs (Advanced Mezzanine Card) direkt auf eine Backplane gesteckt. Dies hat kaum Einfluss auf die hohen Datenraten, die Möglichkeiten des Aufbaus redundanter Systeme und die Modularität, doch lässt sich beim mechanischen und elektronischen Aufbau und den Systemmanagementkomponenten einiges einsparen.

Zu den austauschbaren Komponenten, den FRUs (Field Replaceable Units), gehören die AMCs, von denen bis zu zwölf im System integrierbar sind, außerdem bis zu vier redundant ausgelegte Leistungsmodule (PM, Power Module) und bis zu zwei Lüftermodule (Cooling Units). Die zentrale Managementinstanz, der MCH (MicroTCA Carrier Hub) ist über einen sternförmigen IPMI-Bus (Intelligent Platform Management Interface, entweder serielle oder Netwerkverbindung, hier meistens dem I2C-Bus entsprechend) mit allen AdvancedMCs und über einen redundanten IPMI-Bus mit den restlichen Komponenten verbunden. Der MCH aktiviert und deaktiviert alle Komponenten und deren Ports.

Problemquelle Management

Betrachtet man alleine das Systemmanagement in einem MicroTCA-System, fallen die potenziellen Kühlungs- und EMV-Probleme ins Auge. Über den IPMI werden Temperaturen im System und auf den Modulen abgefragt, Lüftergeschwindigkeiten überprüft und nachgeregelt. Außerdem sollen Hot-Swap-Funktionen bereitstehen, außerdem »E-Keying«. Dabei handelt es sich um eine Funktion, die es ermöglicht, die Kompatibilität der Module vor Inbetriebnahme abzufragen und je nachdem das Modul daraufhin vollständig, teilweise oder überhaupt nicht zu aktivieren. Beispielsweise werden Module, deren Betriebsspannungen oder Leistungsverbrauch nicht mit dem System kompatibel sind, nicht aktiviert. Module, deren Protokolle auf bestimmten Ports nicht mit den Switching-Funktionen des MCHs kompatibel sind, können sich aktivieren, dürfen aber die betroffenen Ports nicht aktivieren. Jedes Modul muss einen Management-Controller besitzen: Die AMCs benötigen einen MMC (Module Management Controller), die Leistungsmodule, Kühleinschübe und anwendungsspezifische Module haben einen EMMC (Enhanced Module Management Controller). Die Aufgabe dieser Management-Controller ist es, mit dem Management-Controller des MCHs (MCMC, MicroTCA Carrier Management Controller) zu kommunizieren, was für das Hot-Swaping und das E-Keying nötig ist.