Dsp модули в стандарте CompactPci

Открытый международный стандарт CompactPCI (www.picmg.org , www.compactpci.ru ) предоставил разработчикам систем компьютерной телефонии несколько важных технологических решений и позволил приступить к реальному выпуску открытых телекоммуникационных платформ и шлюзов. К главным особенностям стандарта можно отнести:

• Повышение общей системной надежности за счет применения пассивной объединительной PCI магистрали со штыревыми разъемами, использования стандарта Евромеханики с возможностью тыльного ввода/вывода;

• Наличие дополнительной шины компьютерной телефонии H.110, позволяющей коммутировать до 4096 64К телефонных потоков;

• Возможность реализации систем c "горячей заменой": модулей ввода/вывода, а в супернадежных системах - и процессорных модулей;

• Открытость, т.е. возможность использования процессорных и коммуникационных модулей различных компаний в единой системе. Стандарт гарантирует совместимость аппаратных интерфейсов.

В настоящее время целый ряд компаний выпускает различные многопроцессорные DSP CompactPCI модули, ориентированные на системы компьютерной телефонии. Типичная архитектура построения сервера компьютерной телефонии или шлюза IP-телефонии на основе стандарта CompactPCI с применением DSP модулей базируется на крейте CompactPCI и использует две шины - общесистемную - PCI, и телекоммуникационную - H.110. Типовая структура включает управляющий системный процессор, коммуникационные интерфейсы и модули DSP ресурсов. При этом шина компьютерной телефонии H.110 используется для передачи телефонных потоков между коммуникационными и вычислительными ресурсами. Системная шина PCI используется для общего контроля и управления.

Системный процессор представляет собой, как правило, одноплатный компьютер с встроенными сетевыми и графическими интерфейсами и возможностью подключения flash памяти 24-140 МВ (Например, модель CPX5350 компании Motorola Computer Group: PentiumII, 300-500 МГц, 128-512МБ SDRAM, AGP video, 2 канала FastEthernet, SCSI и IDE интерфейсы, набор стандартных системных интерфейсов COM1,2, USB). В коммуникационных шлюзах и серверах компьютерной телефонии на этих одноплатных компьютерах наиболее часто применяется WindowsNT и Linux. Для выхода в сети передачи данных используются встроенные FastEthernet каналы. Для подключения к ATM сетям возможно использование дополнительных интерфейсных CompactPCI модулей.

Структура построения системы предполагает использование CompactPCI интерфейсов для реализации подключения к телефонным сетям. Такие интерфейсы, как правило, позволяют подключить 4-8 каналов Е1 с поддержкой различных протоколов и сигнализаций (R2, ISDN, SS7). Важной особенностью всех интерфейсов является использование шины компьютерной телефонии H.110.

DSP модули, применяемые в таких шлюзах компьютерной телефонии, выполняют функции многоканальной обработки телефонных потоков - сжатие, фильтрация, различные цифровые преобразования. Многоканальность - основное отличие современных CompactPCI DSP модулей. Параллельность необходима при организации шлюзов с подключением 4-8-16 потоков Е1 (120-240-480 телефонных каналов). DSP модули должны обеспечивать одновременную обработку (например, компрессию) десятков и сотен каналов. В таблице 5 приведена информация по номенклатуре выпускаемых CompactPCI DSP модулей. Большинство модулей формата 6U поддерживают интерфейс шины компьютерной телефонии H.110 и позволяют дополнительно подключать PMC мезонины для организации встроенных сетевых ресурсов. В таблице приведены данные по новейшим разработкам компаний. По данным консорциума PICMG (www.picmg.org) на декабрь 1999 номенклатура выпускаемых CompactPCI DSP модулей составляет 30 наименований.

В качестве примера более подробно будут представлены технические характеристики 3 DSP модулей компании Blue Wave Systems. Эти CompactPCI модули реализованы на разных процессорах, но направлены на телекоммуникационные применения и приложения в системах компьютерной телефонии.

Таблица 5. CompactPCI DSP модули.
Компания	3U/6U	Тип DSP	Кол-во DSP	Память	Дополн. интерфейсы
Analogic (www.analogic.com)	3U	ADSP2106x	2	3 MB
BittWare (www.bittware.com)	3U	ADSP21160	4	64-512MB	PMC
	6U	ADSP21160	8	128-512MB	2 PMC
Blue Wave Systems (www.bluews.com)	6U	TMS320C6201	4	16-64 MB	PMC, H.110
	6U	TMS320C6202	8	32-128MB	PMC, H.110
	6U	TMS320C6701	4	16-64 MB	PMC, H.110
	6U	TMSC54x	20	40 MB	PMC, H.110
Gespac (www.gespac.com)	3U	TMS320C6201	2	12 MB	PC-MIP
Radisys (www.radisys.com)	6U	TMS320C6201	4	32 MB	H.110
Spectrum Signal Processing (www.spectrumsignal.com)	6U	TMS320C6202	8	32 MB	H.110
	6U	TMS320C6701	4	16 MB	PMC
Real-Time Digital (www.real-time-digital.com)	6U	Lucent 16210	32	16 MB	H.110

CPCI/C6400 6U CompactPCI модуль, возможность "горячей замены", интерфейс шины H.110; 4 DSP процессора TMS320C6201, 200 МГц, 16MB SDRAM на каждый процессор; Пиковая производительность 6400 MIPS; Возможность одновременного сжатия до 88 каналов по G.729A; Возможность одновременной обработки до 56 каналов V.90; Встроенный управляющий процессор Motorola MPC860 PowerQUICC; Возможность коммутации до 192 телефонных каналов по H.110. (интерфейсная схема Lucent T8100); Возможность подключения PMC мезонина.

CPCI/C6400F 6U CompactPCI модуль, возможность "горячей замены", интерфейс шины H.110; 4 DSP процессора TMS320C6701, 167 МГц, 16MB SDRAM на каждый процессор; Пиковая производительность 4 GFLOPS; Встроенный управляющий процессор Motorola MPC860 PowerQUICC; Возможность коммутации до 192 телефонных каналов по H.110. (интерфейсная схема Lucent T8100); Возможность подключения PMC мезонина.

CPCI/C5420 6U CompactPCI модуль, возможность "горячей замены", интерфейс шины H.110; 20 DSP процессора TMS320C54x, 100 МГц, 2MB SDRAM на каждый процессор; Пиковая производительность 4000 MIPS; Возможность одновременного сжатия до 40 каналов по G.729A + эхокомпенсация; Возможность поддержки 120 каналов передачи голоса/fax/данных по IP одновременно; 5 встроенных управляющих процессоров Motorola MPC860 PowerQUICC; Возможность коммутации до 192 телефонных каналов по H.110. (интерфейсная схема Lucent T8100); Возможность подключения PMC мезонина.

Все перечисленные DSP модули могут использоваться в рамках открытой модульной телекоммуникационной архитектуры ComStruct.