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MINDSPEED ® 'S NEXT-GENERATION SYSTEM-ON-CHIP ACCESS VOIP PROZESSOREN

01.06.2008
Comcerto ® 300 Prozessoren ermöglichen eine kostengünstige Migration von TDM-Voice-Netzwerken zu Next-Generation Netzwerken mit Carrier-Class Leistung.

Die Comcerto 300 Serie der Access–VoIP-Prozessoren kombininert MINDSPEEDs bewährte System-on-Chip (SoC) Architektur und Carrier-Class-Software, mit denen Hersteller schnell und effizient TDM to VoIP-Linecards für MSANs, IP-fähige Digital Subscriber Line Access Multiplexors (IP-DSLAMs) und Next-Generation-Digital-Loop-Carriers (DLCs) entwickeln können. Diese Bausteine sind auch sehr gut für einen MDU/MTU VoIP-Zugang, einen E1/T1 Remote Gateway und für xPON ONU Bereiche geeignet, wie auch für IP-PBX Applikationen.

Comcerto 300 Access Prozessoren (entstanden aus der Comcerto 500 "Multi-Core" Architektur und erstmals im Jahr 2002 eingeführt), integrieren ein komplettes Media-Access-Gateway in einem einzigen Baustein. Dies wird erreicht durch eine Kombination von Signal und Control Prozessor, Packet Prozessor, Voice/Tone Prozessor(en), und eine Vielzahl von Schnittstellen und Funktionen. Comcerto 300 ermöglicht "VoIP on a Linecard" durch Reduzierung der Systemkomplexität und geschickte Nutzung der IP/Ethernet-Architektur. Comcerto 300 wurde bereits weltweit von mehreren führenden Herstellern für ihre eigene Next-Generation-Access-Plattformen ausgewählt.

Technische Details:

Die Comcerto 300 Architektur beinhaltet zwei getrennte ARM11 Prozessoren und ein DSP- Array verbunden mit einem Shared-Memory-Subsystem. Dies ermöglicht Low-Latency-Media-Processing in Echtzeit, während zur gleichen Zeit Protocol Stack-Verarbeitung, Call-Control und Call-Setup Funktionen möglich sind. Zwei Gigabit Ethernet-Schnittstellen mit integriertem SERDES ermöglichen UDP/RTP/IP/Ethernet Media Flow. TDM/SPI-Schnittstellen bieten Anschluss an PCM Highways, z.B. zu SLIC/SLAC Bausteinen.

Ein ARM11 widmet sich der Media-Stream-Packet-Verarbeitung und ist eng verknüpft mit dem DSP-Array. Zusammen bilden sie die Media-Stream-Processor (MSP) Einheit. Auf dem MSP (DSP + ARM11) läuft MINDSPEEDs bewährte binäre VoIP Firmware. Bis heute hat MINDSPEED weltweit über 100Mio. VoIP Ports auf Grundlage dieser Firmware versendet.

Das zweite ARM11 ist ein Control und Signaling Prozessor (CSP), der für Host-Funktionen verfügbar ist; z.B. Signaling, Call Control und Board Management. Kunden verwenden häufig CSP um SIP/H.248/MEGACO/H.323 Protokol Stacks zu implementieren. Die funktionale Trennung zwischen "Hard-Real-Time" MSP und "Soft-Real-Tme" CSP vereinfacht hervorragend die Softwareentwicklung und verringert die Testlaufzeiten, wenn Änderungen vorgenommen werden.

Silicon Support Packages (SiSP) sind verfügbar für VxWorks (6.x) und Linux (2.6). Sie beeinhalten einen flexiblen, anpassungsfähige U-Boot Bootloader und die Treibersoftware, die von Kunden benötigt wird, die einen schnellen Zugriff auf die Leistung der Comcerto 300 Plattform für ihre eigenen CSP Applikationen brauchen.

Comcerto 300 gibt es selbstverständlich auch ohne CSP für Applikationen, bei denen ein externer Host-Controller vorgezogen wird.

Zudem gibt es Comcerto 300 Bausteine in mehreren Ausführungen. Der Baustein mit der höchsten Leistung (M82359) fährt Channels mit über 150 G.711/20ms. Jeder VoIP Channel beinhaltet Echo Cancellation (ECAN), Tonerkennung und viele andere accessbezogene Funktionen. Die Comcerto Familie unterstützt die "Mix and Match" Fähigkeiten mit Channel-Level-Funktion, wobei verschiedene Codecs, ECAN, Tone Generation/Detection und andere Funktionen gleichzeitig ausgeführt werden können. Unterschiedliche Codec Unterstützung wird durch das binäre MSP Package ermöglicht, einschließlich G.711, G.729a /b, G.723.1 und T.38 Fax-over-IP.

Das Comcerto 300 Evaluation Modul (EVM) ermöglicht es den Kunden die Bausteinfähigkeiten zu testen oder ihre eigene Software im Zusammenhang mit ihrer Hardwareentwicklung zu schreiben. Das Comcerto 300 EVM bietet den erforderlichen Speicher, ein TSI, vier FXS POTS Linien, ein FXO Trunk Line, zwei 10/100/1000BaseT Ethernet-Schnittstellen (mit SFP/SMA-Optionen für SERDES Anbindung) und eine T1/E1 Schnittstelle. Das EVM beinhaltet auch ein System-Expansion-Konnector, um eine Verbindung zum SLIC/SLAC EVM von ZARLINK/ LEGERITY zu schaffen. Dies ermöglicht Ihnen als Kunden eine schnelle und einfache Konfiguration Ihrer POTS Systeme von 8 Ports bis zu 72 Ports.

Zur Designunterstützung verfügt MINDSPEED über große Engineering-Design-Centres in Kiew (Ukraine) und Nizza (Frankreich) sowie in den USA und Asien.

Verfügbarkeit

Comcerto 300 M823xx Bausteine gibt es in 5 verschiedenen Leistungsniveaus und 2 Packaging Optionen (RoHS/ Standard). Das Packaging besteht aus 23mmx23mm, 1mm Pitch BGA und die „volle“ Verfügbarkeit ist für das 3. Quartal 2008 geplant. Muster sind selbstverständlich sofort verfügbar.

COMCERTO100 FÜR DIE NÄCHSTE GENERATION VON CPE-PLATTFORMEN

Die neue MINDSPEED Comcerto100 Familie wurde für die nächste Generation von Netzwerken entwickelt, bei welchen eine hohe Leistung erforderlich ist, entweder auf der WAN-Seite (z.B. FTTx) und/oder auf der LAN-Seite (z.B. 802.11n für die Heimnetzwerk-Verteilung). Es lässt sich auch ein neu entstehendes Geschäftsmodell beobachten, in dem das Home-Gateway als ein Netzwerk-Hub für das Heim dient. Dazu benötigen die Netzbetreiber eine Möglichkeit, dem CPE neue Dienste hinzuzufügen (z.B. Heimüberwachung, medizinische Dienstleistungen etc.) und diese auch abzurechnen. Dies wird sehr wahrscheinlich über eine Art von Java Framework auf dem CPE ermöglicht werden. Dies erfordert zusätzliche MIPs, die auf den bestehenden SoC-Bausteinen nicht vorhanden sind.

Comcerto100 ist durch die Ethernet-Schnittstellen komplett unabhängig von der WAN-Technologie. Er entspricht den Anforderungen einer modernen HW- und SW-Kommunikationsplattform, die in unterschiedlichen Konfigurationen genutzt werden kann. Mit Hinblick auf den FTTH-Markt, sind die meisten Netzwerke heute entweder Punkt-zu-Punkt Ethernetverbindungen oder (im Falle von xPON) mit getrennten ONT und CPE-Boxen die über Ethernet verbunden sind, ausgestattet. Der C100 Baustein kommt diesen Umständen entgegen.



C100 Vorteile:

• Dual ARM11-CPU mit 450MHz, eine davon mit L2-Cache

• Moderne Schnittstellen: Dual RMII/RGMII/GMII Ethernet, USB 2.0 High-Speed 

• IPSec für VPNs Gateways

• Höchster Datendurchsatz, während noch MIPs für weitere Anwendungen                               verfügbar bleiben

• Carrier Class VoIP Stack - MINDSPEEDs Carrier Class VoIP Features wurden auf diesen CPE Baustein übertragen – der gleiche fortschrittliche Echo Canceller steht dem CPE Benutzer zur Verfügung. Je nach Chip-Version werden bis zu 8 VoIP Kanäle unterstützt.

• Preisgünstiger DDR2-333 Speicher

• PCI Interface zum Anschluß von 802.11b/g/n

• TDM + SPI Interface

• Zusätzliches Utopia L2 Interface auf M8219x Versionen

• JTAG, Console Ports, I2C und 6 Timer

• Erweitertes DMA im Baustein reduziert den CPU Overhead auf ein Minimum

• SW-definierte Architektur: Theoretisch hat jedes CPU Zugriff auf alle Schnittstellen

• Low Power Design, 2.2W Typ., Diverse Energiesparoptionen, 27mm PBGA-Gehäuse

• Referenz-Board-Designs erhältlich



In der MINDSPEED Software werden Echtzeitaufgaben, wie VoIP, Fast-Path-Processing und QoS einem bestimmten Prozessorkern (MSP) zugeteilt, während der andere Kern (ACP) für Applikations- und Hostkontrolle reserviert wird. Diese Softwarestrategie ist so erfolgreich, dass nur ~ 10% der Host-MIPs auf dem ACP verbraucht werden, während gleichzeitig IPv4-Forwarding bis zu 1.8Gb/s, Wi-Fi und zwei VoIP Kanäle möglich sind. Dies ist sehr viel besser als bei anderen SoC-Lösungen, die vielleicht einen guten Durchsatz versprechen, aber auf Kosten der CPU-Reserven gehen. Den meisten aktuellen xDSL SoCs gehen die Reserven aus, wenn man z.B. versucht  802.11n hinzuzufügen. Beim Comcerto100 sind ca. 400MIPs frei auf dem ACP für Host-Betriebssysteme und Applikationen, außerdem ist genügend Leistung für die Dienste von Dritt-Anbietern vorhanden.

Comcerto100 ist in Massenproduktion und Referenz-Designs stehen ebenfalls für Sie zur Verfügung. Das GB-Router Referenz Design von MINDSPEED umfasst:

• M82174 Baustein (GbE, 4 VoIP-Kanäle)

• 4FXS + 1 FXO (Zarlink)

• 64MB DDR2

• 5-Port-GbE-Switch (4 LAN-Ports) (Vitesse)

• 1-GbE-PHY (WAN)

• 16MB NOR-Flash

• 128MB NAND Flash

• Mini-PCI-Anschluss (das EVM wird mit Atheros 802.11g min-PCI-Karte ausgeliefert)

• 2 * USB 2.0-Anschluss

• JTAG und Console Ports

In der Regel wird der Baustein mit BSP-und SDK für Open-Source Linux OpenWRT geliefert, aber auch andere Betriebssysteme, wie Jungo OpenRG, Intoto iGateway oder WindRiver Linux sind ebenfalls verfügbar. OpenWRT enthält Asterisk als Open-Source Telefonieanwendung und ein WebLF für die webbasierte Konfiguration der meisten Funktionen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass MINDSPEED alles für Ihr nächstes CPE oder Communications Processor Projekt bietet.



A11
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Abb.1: Blockdiagramm des Concerto 100
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Abb.3: Blockdiagramm des Concerto 300

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