8 Використання сучасних мікропроцесорів

У ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОМУ ОБЛАДНАННІ

(Для поглибленого вивчення)

Вхідний контроль:

1. Які системи телекомунікацій Ви знаєте?

2. Які з них працюють на основі мікропроцесорів та мікропроцесорних систем?

Понад 50% сучасного мережного обладнання використовують персональні комп’ютери на основі процесорів фірми Intel та сумісних з ними або вбудовують їх у пристрої шлюзів, маршрутизаторів, інтегрованих платформ, систем комутації.

В усіх засобах зв’язку, будь-то квазіелектронні АТС, електронні АТС, цифрові системи комутації, шлюзи, маршрутизатори та інші мережні пристрої, інтегровані платформи тощо, використовуються багатопроцесорні системи як менш двопроцесорні, або такі, що складаються з двох комп’ютерів. Можливий розподіл між кількома різними процесорами в одній системі функцій керування та цифрового оброблення сигналів. Тоді це універсальний процесор та до 20 – 30 процесорів цифрового оброблення сигналів, як правило, фірм-виробників Motorola, Analog Devices, Texas Instruments.

Нижче наведені приклади застосування МП фірми Intel у телекомунікаційному обладнанні.

Централізовані керувальні системи складаються з центрального пристрою керування, периферійних пристроїв керування. Керування усіма процесами на вузлі комутації квазіелектронних АТС виконує двомашинний керувальний комплекс. Наприклад, система комутації “Квант-Е” використовує два персональних комп’ютери на МП Intel 486DX, один комп’ютер виконує усі функції керування в автоматичному режимі, а другий знаходиться у гарячому резерві. У синхронному режимі обидва комп’ютери синхронно виконують одні й ті ж самі функції і на певних станах оброблення порівнюють результати з метою підвищення надійності та достовірності оброблення викликів. У режимі розподілу навантаження обидва комп’ютери обслуговують виклики паралельно, що підвищує продуктивність приблизно в два рази.

Система комутації “Квант-Е” використовує двомашинну систему на базі системних плат IBM PC “PCA-6143 P” із процесором Intel 486DX з тактовою частотою не менше ніж 133 МГц, а останні моделі використовують процесори Pentium.

Багато фірм, які випускають шлюзи, використовують як керувальний та оброблюючий пристрій персональні комп’ютери на мікропроцесорах фірми Intel та Intel-сумісних. Так, фірма Clarent використовує ПК з двома процесорами Pentium Pro для оброблення, передавання та приймання телефонних дзвінків та факсів по мережі ТСР/ІР.

Фірма Comdial випускає шлюз IР-телефонії на базі кількох серверних пристроїв на 2-х або 4-х Pentium Pro, а кодування/декодування мовного сигналу здійснюється на DSP.

Шлюзи фірми Franclin Telecom використовують для кожного каналу ІP-телефонії один кодек G.729 для стиснення мовних сигналів у 8 разів на DSP. У цілому шлюзи працюють під ОС UNIX на універсальному процесорі і мають 24 голосових канали.

WebPhone Exchange (WGX) Server компанії Netspeak переводить дзвінки зі звичайних телефонів у мережу ІР та дзвінки з додатка Webphone у телефонну мережу. WGX має процесор Pentium (200 МГц) та працює з ОС NT. Дзвінок за допомогою WGX може бути спрямований з WebPhone на звичайний телефон і навпаки, з телефону на телефон, зі сторінки Web на звичайний телефон. Це потребує не менше двох серверів WGX, які підтримють кодек Microsoft GSM. WGX мають доступ до інформації про маршрути WGX через Connection Server. Система здатна реєструвати події у реальному часі завдяки серверу NetSpeak Database Services (DBS) і підтримувати управління викликами у реальному часі.

Internet Gateway компанії Rockwell дозволяє спілкуватися користувачам Web і Internet та співробітникам центру обслуговування без телефону або додаткової лінії при збереженні з’єднання у вузлах Web. Сервер Internet Gateway поставляється разом з додатком WebPhone і має апаратну платформу мультимедійного ПК на базі ОС Windows.

Фірма VocalTec випускає шлюзи ІP-телефонії – VocalTec Telephony Gateway Release 3.1. Ця система на базі NT для організації моста між телефонною мережею та Intranet, Internet з підтримкою дзвінків з телефону на ПК та з Web на телефон. Після з’єднання зі шлюзом автоматичний секретар запитує в абонента телефонний номер адресата, після чого номер вводиться з клавіатури. Місцевий шлюз автоматично визначає, що виклик треба адресувати віддаленому шлюзу. Система надає також послугу інтерактивній голосовій відповіді, відправки факсів у реальному часі або з проміжним зберіганням. Шлюз використовує механізм автоматичного визначення для запобігання роз’єднання в результаті довгих періодів мовчання. Модуль Surf&Call для броузера Web дозволяє дзвонити з сервера Web на звичайний телефон. Користувачі можуть звертатися до голосової пошти за технологією DTMF, а віддалені користувачі ПК отримують зручний доступ до мережі через VocalTec Internet Phone. Ця технологія буде корисною корпораціям з кількома офісами, якщо вони надають додаткові платні послуги провайдерам Internet. Версія шлюзу 3.2 замінює магістральні лінії (одноступеневий набір номера). Шлюз забезпечує 8 ліній.

Шлюз Інтернет-телефонії фірми Intertel виконано у вигляді автономного сервера з окремими платами обробки голосового сигналу за протоколами Н.323 та G.723.1. Він підтримує сторінки Web з кнопками з функцією „натисни, щоб поговорити”. Система побудована на ПК, який працює під ОС NT, і вимагає процесора, який підтримує цю ОС, тобто не нижче Pentium.

Обладнання ІP-телефонії фірми Cisco має архітектуру AVVID (Architecture for Voice, Video and Integer Data) і пропонує широку номенклатуру обладнання для ІP-телефонії, яке призначене для застосування у корпоративних мережах, створення серверів багатофункціональних систем цифрової телефонії, підключення її до мереж загального користування, надання сучасних сервісів для абонентів. Усі пропоновані системи можуть масштабуватись від кількох десятків до сотень тисяч абонентів, у тому числі віддалених один від одного географічно.

До базових пропозицій компанії можна віднести такі: ІР-телефони з власною ІР-адресою, які можна підключати до будь-якого Н.323-сумісного пристрою та користуватись типовим ПЗ, наприклад, Microsoft NetMeeting.

Сервер Call Manager реалізує керування телефонними з’єднаннями, сервісами в системі адміністрування тощо. Сервери можуть об’єднуватись у кластери.

ПЗ Call Manager установлюється на ПК не нижче Pentium під Windows NT, підключений до ІP-мережі, ІР-телефон або програмно реалізований віртуальний телефон, і забезпечує такі можливості, як утримання дзвінка, переспрямування дзвінка, перехоплення дзвінка, ідентифікацію абонента, який викликає. Інтерфейс SMDI ПЗ Call Manager забезпечує інтеграцію з голосовою поштою, інтерактивними системами мовного зв’язку для складання звітності про телефонні послуги, ПЗ для білінга.

За обсягом продажу обладнання ІР РВХ на світовому ринку лідирує компанія CISCO. Вона проводить політику переходу до єдиної системи комунікацій за протоколом ІР. ПЗ CISCO Call Manager реалізують функції телефонної офісної УАТС і працюють на відокремленому сервері під Windows 2000 з процесором не нижче Pentium III Xeon. Система може бути розподіленою або централізованою, масштабується, дозволяє швидко нарощувати мережу для передавання голосу, підмикати нові офіси, підтримувати систему уніфікованої обробки повідомлень Unity (інтегровану з Microsoft Exchange та Lotus Notes) тощо. Версія Call Manager 3.3.2 здатна обслуговувати до 30 тис. ІР-телефонів, має розширену сигналізацію Q.SIG (протокол SIP поки не підтримується). Call Manager може використовуватись у поєднанні з традиційною УАТС або як окреме рішення. Кілька серверів під Call Manager можуть об’єднуватись у кластери (до 8 вузлів), сервер може знаходитись у клієнта, в оператора, здійснювати все керування ІР-телефонією корпорації, адміністрування та налаштування мережі. Нова модульна ІР РВХ ICS 7750 з функціями підтримки адміністратора викликів, функцій голосової пошти та IVR на основі архітектури AVVID CISCO пропонує кілька десятків продуктів. Завдяки ОС IOS CISCO маршрутизатори можуть виконувати функції малих АТС та підтримують сотні ІР-телефонів, адаптери АТА186, призначені для підключення до Ethernet аналогових телефонів, модемів, факсів.

Фірма Siemens представляє IP BPX HiPath серії 3000 та 5000 на ОС Windows NT, процесори не нижче Pentium на 250-300 користувачів та УАТС Hico з підтримкою ІР.

Комунікаційна платформа 3300 ICP канадської компанії MITEL NETWORKS Ltd, основана на технології IP, призначена для середнього та корпоративного бізнесу з приватними офісами. Усі компоненти платформи керуються через Web-браузери. Одна платформа 3300 ICP підтримує 100 IP-телефонних номерів, забезпечує голосовий зв'язок, сигналізацію, централізоване оброблення даних та системні телекомунікаційні ресурси. Контролер підключається до клієнтської локальної мережі та до IP-пристроїв за допомогою чотирьох портів комутатора 10/100 Base T Ethernet. Універсальний блок аналогових послуг 3300 Mitel Network вміщує 16 внутрішніх аналогових телефонних ліній та 4 зовнішніх міських телефонних лінії. Універсальний блок мережних послуг 3300 Mitel Network забезпечує Т1 або Е1 з'єднання і підтримує до двох інтерфейсів Т1 або Е1 на модуль. Протоколи, підтримувані Т1 інтерфейсами: T1CAS – Digital E TAM, Digital CO, Digital DID T1 CCS. Первинна швидкість ISDN (4ESS, 5ESS, DHS 100, DSM 250, N 12, N 13), XNET через PRI, DASSII, MSDN/DPNSS. Протоколи, підтримувані Е1 інтерфейсом: Q.Sig, ISDN, XNET через PRI, DASSII, MSDN/DPNSS. Блок мережних послуг R2NSU забезпечує з'єднання з міжстанційними трактами R2, використовуючими цифрову сигналізацію MF-R2. Один блок R2 NSU підтримує до двох трактів, додаткові тракти можуть додаватись до 3300 ICP при з'єднанні двох NSU. Блок BRI NSU забезпечує з'єднання для передачі голосу та даних через інтерфейси основного доступу (BRI) для ISDN. Один блок підтримує 15 BRI U-інтерфейсів. IP-консоль 5550 основана на базі ПК має високоякісний графічний інтерфейс (GUI). Вимоги до ПК, на якому інсталюється консоль, такі: процесор Pentium, OC Microsoft Windows 2000 Professional, 128 МВ доступної RAM 4 GB жорсткого диску тощо.

АТС системи Квант-Е використовує як центральний пристрій управління двомашинний комплекс на базі системних плат з процесором Intel 386DX-40 (або сумісних). Фірма Micom (відділення Nortel) розробила плату Vo/IP Phone/Fax IP Gateway – шлюз ІP-телефонії. Базовими блоками шлюзу є голосові плати та комплект програмного забезпечення для конфігурації системи, керування викликами, налагодження, протоколів пріоритезації для маршрутизаторів тощо. Micom розробила ефективні методи подавлення пауз, завдяки яким пропускна здатність знижується до 7 кбіт/с для однієї розмови за рахунок зупину передавання, коли абонент робить паузи між словами. Досить розвинене програмне забезпечення Micom потребує дуже малих процесорних ресурсів: йому достатньо процесора І80486.

При виборі типу мікропроцесора або мікроконтролера для мережного пристрою певного призначення визначальним є наявність апаратної підтримки комунікаційних функцій та висока продуктивність. За рахунок наявності вбудованих функцій необхідна частота процесора може бути знижена. Для обробки пакетів у сучасних мережах важлива наявність у процесорі кешу 1- та 2-го рівнів, що забезпечить високу швидкість мережі.

Фірми AMD та SUN випускають сервери Sun Fire для центрів обробки даних на основі МП AMD Opteron, які є 64-розрядними. У табл. 8.1 наведені основні характеристики таких серверів.

У табл. 8.2 та 8.3 наводяться характеристики робочих станцій та серверних систем Sun Fire.

Таблиця 8.1 – Сервери Sun Fire для центрів обробки даних

	Sun Fire X2100	Sun Fire X2200	Sun Fire X4100	Sun Fire X4200	Sun Fire X4500	Sun Fire X4600	Sun Blade X8400	Sun Blade X8420
Проце- сори AMD Opteron	1 одноядерний або двоядерний (серії 100 або 1000)	До 2-х двоядерних	До 2-х одноядерних або двоядерних	До 2-х одноядерних або двоядерних	До 2-х двоядерних	До 8-ми одноядерних або двоядерних	До 4-х двоядерних	4 двоядерних (серії 8000)
Тактова частота	До 3,0 ГГц	До 2,6 ГГц	До 3,0 ГГц	До 3,0 ГГц	До 3,0 ГГц	До 3,0 ГГц	До 2,6 ГГц	2,4 ГГц, 2,6 ГГц, 2,8 ГГц
Кеш-пам’ять 2-го рівня	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро	1 МБ на ядро, кеш L2
Опера- тивна пам’ять	До 8 ГБ	До 64 ГБ	До 16 ГБ	До 16 ГБ	До 16 ГБ	До 64 ГБ	До 64 ГБ	До 64 ГБ
Внутріш- ні диски	До 2-х дисків	До 2-х дисків	До 2-х дисків з DVD-ROM або до 4-х дисків без DVD-ROM	До 4-х дисків з DVD-ROM	До 48-ми дисків	До 4-х дисків	До 2-х дисків	До 2-х дисків

Продовження табл. 8.1

	Sun Fire X2100	Sun Fire X2200	Sun Fire X4100	Sun Fire X4200	Sun Fire X4500	Sun Fire X4600	Sun Blade X8400	Sun Blade X8420
Типи внутріш- ніх дисків	80/250/500 ГБ 7200 об/хв, SATA	250/500 ГБ 7200 об/хв, SATA	36/73 ГБ 10000 об/хв, SAS	36/73 ГБ 10000 об/хв, SAS	250/500 ГБ 7200 об/хв, SATA, макс. 24 ТБ	10000 об/хв, SAS	73 ГБ 10000 об/хв., SAS; 80 ГБ 5400 об/хв, SATA	73 ГБ/146 ГБ SAS або 80 ГБ SATA, “гаряча заміна”
З’єдну- вачі введення- виведення	До 2-х слотів PCIe x8	До 2-х слотів PCIe x8; 2 слоти PCI-Х	2 слоти PCI-Х	9 слотів PCI-Х	2 64-розряд- них слоти PCI-Х	8 слотів PCI-Х; 4 слоти х8 PCIe; 2 64-розряд- них слоти PCI-Х 100 МГц	6 інтерфейсів PCI-Express	6 інтерфейсів PCI-Express
Віддалене керування	Стандартний вбудований сервісний процесор з підтримкою IPMI 2,0	Вбудований Sun Integrated Light Out з повною підтримкою KVMS	Вбудований Sun Integrated Light Out з повною підтримкою KVMS	Вбудований Sun Integrated Light Out з повною підтримкою KVMS	Sun Integrated Lights Out Manager, N1 System Manager	Вбудований сервісний процесор Sun Integrated Lights Out Manager з повною підтримкою KVMS	Sun Integrated Lights Out Manager з повною підтримкою KVMS	Sun Integrated Lights Out Manager в стандартній конфігурації

Закінчення табл. 8.1

	Sun Fire X2100	Sun Fire X2200	Sun Fire X4100	Sun Fire X4200	Sun Fire X4500	Sun Fire X4600	Sun Blade X8400	Sun Blade X8420
Опера- ційна система	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server та Microsoft Windows	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Microsoft Windows та VMware ESX Server	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Microsoft Windows	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Microsoft Windows та VMware ESX Server	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Microsoft Windows та VMware GSX та Virtual Server	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server та Microsoft Windows	OS Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux 4, SUSE Linux Enterprise Server 9, Windows Server 2003 EE та SE VMware ESX Server 3.0.1

Таблиця 8.2 – Робочі станції Sun Fire

	Робочі станції Sun Ultra 20	Робоча станція Sun Ultra 40
Процесори AMD Opteron	1 одноядерний або двоядерний (серії 100 або 1000)	До 2-х одноядерних або двоядерних
Тактова частота	До 3,0 ГГц	До 3,0 ГГц
Кеш-пам’ять 2-го рівня	По 1 МБ на ядро	По 1 МБ на ядро
Оперативна пам’ять	До 8 ГБ	До 8 ГБ
Внутрішні диски	До 2-х дисків	До 4-х дисків
Типи внутрішніх дисків	80/250/500 ГБ, макс. 1 ТБ, SATA	80/250/500 ГБ, макс. 2 ТБ, SATA
З’єднувачі введення- виведення	До 2-х слотів PCIe x16; 2 слоти PCIe x1; до 4-х слотів PCI	2 слоти PCI-Х х16; 2 слоти PCIe х4; 2 стандартних слоти PCI
Графічна система	PCI: ATI RageXL, ATI ES 1000; PCIe: NVIDIA Quadro NVS 285; FX 540, FX 560, FX 1400, FX 1500, FX 3450, FX 3500	PCIe: NVIDIA Quadro NVS 285 DDR2, FX 560, PCIe/SLI-Ready: NVIDIA Quadro FX 1500, FX 3500, FX 5500
Програмне забезпечення	Попередньо установлені Sun Studio, Sun Java Studio Enterprise, Sun Java Studio Creator та NetBeans IDE	Має безкоштовну ліцензію на Sun N1 Grid Engine 6. Попередньо установлені Sun Studio, Sun Java Studio Enterprise, Sun Java Studio Creator та NetBeans IDE
Операційна система	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux, Microsoft Windows та Microsoft Windows Vista	Solaris 10, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux, Microsoft Windows

Таблиця 8.3 – Серверні системи Sun Fire

	Модульна система Sun Blade 8000	Модульна система Sun Blade 8000 Р
Серверні модулі	10 серверних модулів Sun Blade 84х0 в один корпус	10 серверних модулів Sun Blade 84х0 на шасі
Розміри	Висота 10 RU, 2 модуля PCIe Express Module, до 20 з’єднувачів на шасі. До 4-х модулів PCIe Network Express на шасі	14 U, 2 модуля Network Express стандарту PCIe, загальною ємністю 40 портів введення-виведення на шасі або 120 портів введення-виведення на стійку
Віддалене керування	Модуль моніторингу корпусу (Chassis Monitoring Module, CMM) забезпечує можливості моніторингу корпусу та установлених у ньому компонентів; є можливість установлення модуля з надмірністю (подвійний CMM) для моніторингу з високою доступністю	Кожен сервер має вбудований сервісний процесор ILOM з підтримкою: DMTF CLI через SSH, графічний інтерфейс користувача на основі браузера по HTTPS/HTTP, IPMI 2.0, SNMP v1, v2 та v3, віддалений KVM по Ethernet, віддалені носії інформації по Ethernet, сумісні з ПЗ керування Sun N1 System Manager
Інтерфейси	Інтерфейс DB9 RS-232C (включаючи електронний ключ DB9 на RJ45), два порти Gigabit Ethernet для віддаленого керування	Інтерфейс DB9 RS-232C (включаючи електронний ключ DB9 на RJ45), два порти Gigabit Ethernet для віддаленого керування
Підтримувані протоколи	SSH, SNMP v1, v2 та v3, IPMI, HTTPS, віддалена клавіатура, відео, миша та система зберігання даних (RKVMS), інтерфейс командного рядка DMTF/SMASH для керування по мережі або з використанням послідовного порту	SSH, SNMP v1, v2 та v3, IPMI, HTTPS, віддалена клавіатура, відео, миша та система зберігання даних (RKVMS), інтерфейс командного рядка DMTF/SMASH для керування по мережі або з використанням послідовного порту

Контрольні питання:

1. Які архітектурні особливості сучасних 32- та 64-розрядних мікропроцесорів фірми Intel зумовили їх широке застосування у телекомунікаціях?

2. З якою метою у шлюзах використовують МП фірми Intel?

3. Під якою операційною системою працюють шлюзи, які використовують МП фірми Intel?

4. Як використовуються ПК на МП фірми Intel у АТС системи Квант-Е?

5. Як використовує фірма CISCO МП Pentium ІІІ Хеоn?

6. Як використовуються МП фірми Intel в обладнанні ІP-телефонії?

Контрольні питання підвищеної складності:

1. В якому обладнанні використовуються двоядерні процесори Opteron фірми AMD?

2. Під якими операційними системами працюють робочі станції Sun Fire?

3. Які вимоги пред’являють до операційних систем, під якими працюють мультиядерні процесори?