(57)【要約】並列伝送を用いた通信システムにおいて、効率の良い伝送技術を提供するために、送信装置は、入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段と、データを並列に送信する複数の送信手段と、データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、入力されるデータを、複数の送信手段から選択した送信手段に割り当てるデータ割り当て手段と、を備える。
2010123143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段と、
前記データを並列に送信する複数の送信手段と、
前記データ量及び前記送信手段の伝送容量に基づいて、前記入力されるデータを、前記複数の送信手段から選択した送信手段に割り当てるデータ割り当て手段と、
を備えることを特徴とする、送信装置。
【請求項２】
前記入力されるデータは、単一の入力経路から前記データ量割り当て手段に入力されることを特徴とする、請求項１に記載された送信装置。
【請求項３】
前記入力されるデータは、前記複数の送信手段の並列数と等しい並列数で前記データ量割り当て手段に入力されることを特徴とする、請求項１に記載された送信装置。
【請求項４】
前記データの前記送信手段への割り当て状況に基づいて第１の電源制御情報を生成し、前記第１の電源制御情報に基づいて前記送信手段の電源の制御を行う送信器切り替え手段と、
前記第１の電源制御情報を送信する制御情報送信手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載された送信装置。
【請求項５】
前記送信器切り替え手段は、前記第１の電源制御情報に基づいて、前記データが割り当てられない前記送信手段への電源の供給を停止することを特徴とする、請求項４に記載された送信装置。
【請求項６】
前記データを伝送するプロトコルにおいて定義されている電源供給状態（パワーステート）を検出するパワーステート検出手段と、
前記パワーステートおよび前記データの前記送信手段への割り当て状況に基づいて第２の電源制御情報を生成し、前記第２の電源制御情報に基づいて前記送信手段の電源制御を行う送信器パワーステート切り替え手段と、
前記第２の電源制御情報を送信するパワーステート送信手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載された送信装置。
【請求項７】
前記送信器パワーステート切り替え手段は、前記第２の電源制御情報に基づいて、前記データが割り当てられない前記送信手段への電源の供給を停止することを特徴とする、請求項６に記載された送信装置。
【請求項８】
請求項１に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段と、
前記受信した前記データを、前記データ割り当て手段に入力されたデータと同様の形態で出力するデータ復元手段と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項９】
請求項２に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段と、
前記受信した前記データを、単一の出力から出力するデータ復元手段と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項１０】
請求項３に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段と、
前記受信した前記データを、前記複数の送信手段の並列数と等しい並列数で出力するデータ復元手段と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項１１】
請求項４又は５に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段と、
前記受信した前記データを、前記データ割り当て手段に入力されたデータと同様の形態で出力するデータ復元手段と、
前記送信装置から前記第１の制御情報を受信する制御情報受信手段と、
前記第１の電源制御情報に基づいて前記受信手段の電源制御を行う受信器切り替え手段と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項１２】
前記受信器切り替え手段は、前記データが割り当てられない前記送信手段と接続された前記受信手段への電源の供給を停止することを特徴とする、請求項１１に記載された受信装置。
【請求項１３】
請求項６又は７に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段と、
前記受信した前記データを、前記送信装置が備えるデータ割り当て手段に入力されたデータと同様の形態で出力するデータ復元手段と、
前記第２の電源制御情報を受信するパワーステート受信手段と、
前記第２の電源制御情報に基づき前記受信手段の電源制御を行う受信器パワーステート切り替え手段と、をさらに備えることを特徴とする、受信装置。
【請求項１４】
前記受信器パワーステート切り替え手段は、前記データが割り当てられない前記送信手段と接続された前記受信手段への電源の供給を停止することを特徴とする、請求項１３に記載された受信装置。
【請求項１５】
請求項１に記載された送信装置と、請求項８に記載された受信装置とが、伝送路を介して接続されていることを特徴とする、通信システム。
【請求項１６】
入力されるデータのデータ量を検出するデータ量を検出し、
前記データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、前記データを複数の前記送信手段から選択した送信手段に割り当て、
前記入力されるデータを、前記選択した送信手段を用いて並列に送信する、
ことを特徴とする、送信方法。
【請求項１７】
さらに、単一の入力から入力された前記データを前記選択した送信手段に割り当てることを特徴とする、請求項１６に記載された送信方法。
【請求項１８】
さらに、前記送信手段の並列数と等しい並列数を備えた入力から入力された前記データを、前記選択した送信手段に割り当てることを特徴とする、請求項１６に記載された送信方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載された送信方法を用いて送信された前記データを受信し、
前記受信した前記データを、前記送信手段に割り当てられる前のデータの形態で出力する、
ことを特徴とする、受信方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載された送信方法を用いて送信された前記データを受信し、
前記受信した前記データを、単一の出力から出力する、
ことを特徴とする、受信方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載された送信方法を用いて送信された前記データを受信し、
前記受信した前記データを、前記送信手段の並列数と等しい並列数を備えた出力から出力する、
ことを特徴とする、受信方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載された送信方法により送信された前記データを、
請求項１９に記載された受信方法により受信することを特徴とする、通信方法。
【請求項２３】
送信装置を、
入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段、
前記データを並列に送信する複数の送信手段、
前記データ量及び前記送信手段の伝送容量に基づいて、前記入力されるデータを、前記複数の送信手段から選択した送信手段に割り当てるデータ割り当て手段、
として動作させるための、送信装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２４】
受信装置を、
請求項１に記載された送信装置から前記データを受信する受信手段、
前記受信した前記データを、前記データ割り当て手段に入力されたデータと同様の形態で出力するデータ復元手段、
として動作させるための、受信装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、並列伝送を行う送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法、送信装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び受信装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータシステムの一例として、１つ以上のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置）カードを筐体内に搭載し、ＣＰＵ同士が連携して処理を行うブレードサーバと呼ばれる形態がある。同一筐体内のＣＰＵカード間の連携処理は、ＣＰＵの内部インタフェースを用いて、同じ筐体内に搭載されたスイッチカードを介して行われる。ＣＰＵカード間の連携処理のための通信は、筐体のバックプレーンを経由して行われる。ＣＰＵカード間の連携処理のための通信の距離は、１ｍ程度である。また、筐体間のＣＰＵの連携処理は、スイッチカード間を接続することによりなされる。筐体間の通信の距離は、数ｍ〜数十ｍである。
筐体間の通信のような比較的伝送距離が長い用途には、光ファイバを用いた並列伝送が採用されることがある。たとえば、特許文献１は、光伝送ブロック間を複数本の光ファイバを用いて接続し、並列にデータ伝送を行う光伝送装置の構成を開示している。また、特許文献２は、ストリームを並列に伝送するシステムにおいて、ネットワーク上で輻輳を検出した場合には、ストリームを分割して、各ストリームのデータを順次伝送する構成を開示している。
これに対し、筐体内通信では電気伝送が主に用いられる。筐体内および筐体間のインタフェースプロトコルとしては、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）−Ｅｘｐｒｅｓｓやイーサネット（登録商標）等が現在も広く用いられている。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、パーソナルコンピュータ等で用いられてきたパラレルバスであるＰＣＩバスの高速化を目指して策定されたシリアルインタフェース規格である。
ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、シリアルバスでデータを伝送する。そして、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、複数の伝送路（レーン）を束ねたマルチレーン構成を採用して並列伝送を行っている。従って、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、実質的にはパラレル伝送方式といえる。
また、電気伝送が主流であった筐体内通信においても、伝送速度の上昇につれて、より大容量の伝送が可能な光ファイバ伝送の利用が進められつつある。
さらに、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓでは、プロトコルレベルで電源の制御が行われている。例えば非特許文献１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓにおいて、データが流れていない電気回路への電源の供給を停止するなどの制御を、プロトコルレベルで実施する構成を開示している。
図２０に、非特許文献１に記載された、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーマネージメントの状態遷移図を示す。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓでは、以下の電源供給状態（パワーステート）が定義されている。パワーステートには、「Ｌ０」、「Ｌ０ｓ」、「Ｌ１」、「Ｌ２」、「Ｌ３」、「Ｌ２／Ｌ３  Ｒｅａｄｙ」及び「ＬＤｎ」の７種類がある。「Ｌ０」は通常動作モードである。「Ｌ０ｓ」は、全機能がオン状態であり、ただちに通常モードに移行できるスタンバイモードである。「Ｌ１」は、電力消費が大きいＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を停止するスタンバイモードである。「Ｌ２」は、クロック及びメイン電源を停止するスリープモードである。「Ｌ３」は、電源がオフとなるモードである。「Ｌ２／Ｌ３  Ｒｅａｄｙ」は、Ｌ２またはＬ３に移行する前の状態にあるモードである。「ＬＤｎ」は、Ｌ０への移行前の状態である。このように、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、プロトコルレベルで低消費電力化を行う機能を規定している。
また、特許文献３は、シリアルバス規格であるＩＥＥＥ（ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４規格における電力制御方法を開示している。特許文献３に記載された電力制御方法においては、ディスコネクト状態およびサスペンド状態において、物理層を構成するデバイスが通常の動作状態から低消費電力状態に切り替わる。具体的には、ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによって、光送受信器が低消費電力モードに設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２９３８３４号公報（［００３６］段落）
【特許文献２】特開２００２−０２６９８６号公報（［００６３］段落）
【特許文献３】特開２００２―１１８５６３号公報（［００１８］〜［００２０］段落）
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「″ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ  Ｂａｓｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  １．１″、アメリカ合衆国、ＰＣＩ−ＳＩＧ、２００５年３月２８日、２３１〜２７２ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載された技術には、効率の良いデータ伝送ができないという課題があった。
その理由は、送信側から受信側へ複数の伝送路を用いて並列にデータを伝送する場合に、データ量に応じて各伝送路にデータが割り当てられていないからである。たとえば、並列に伝送されるデータの量を合計した結果、より少ない本数の伝送路でデータの伝送が可能である場合であっても、必要以上の本数の伝送路が使用される場合がある。その結果、伝送路の利用効率が低下する。
本願発明の目的は、並列伝送を用いた通信システムにおいて、効率の良いデータ伝送ができないという課題を解決するための手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の送信装置は、入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段と、データを並列に送信する複数の送信手段と、データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、入力されるデータを、複数の送信手段から選択した送信手段に割り当てるデータ割り当て手段と、を備える。
本願発明の送信方法は、入力されるデータのデータ量を検出するデータ量を検出し、データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、データを複数の送信手段から選択した送信手段に割り当て、入力されるデータを、選択した送信手段を用いて並列に送信する。
本願発明の送信装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、送信装置を、入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段、データを並列に送信する複数の送信手段、データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、入力されるデータを、複数の送信手段から選択した送信手段に割り当てるデータ割り当て手段、として動作させるプログラムを記録している。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明は、並列伝送による通信システムにおいて、効率の良い伝送が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態における送信処理部及び受信処理部の構成を示した図である。
【図２】第１の実施形態の筐体内光通信システムの正面図である。
【図３】第１の実施形態における、ＣＰＵカード及びスイッチカードの筐体への実装状態を、筐体の側面から見た断面を用いて示す図である。
【図４】第１の実施形態の筐体内通信システムで用いられる光バックプレーンおよび電気バックプレーンを正面から見た図である。
【図５】第１の実施形態の筐体内光通信システムの機能ブロック図である。
【図６】イーサネットパケットの構成図である。
【図７】第１の実施形態の送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図８】全ての伝送路が帯域を全部利用している場合の、イーサネットパケットの流れを示す図である。
【図９】伝送路の帯域を一部しか利用していない場合の、イーサネットパケットの流れを示す図である。
【図１０】データ割り当て手段によりイーサネットパケットを割り当てた場合の動作を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態の送信処理部及び受信処理部の構成を示した図である。
【図１３】ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパケットフォーマットを示す図である。
【図１４】第２の実施形態の送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態の受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態の送信装置の構成を示す図である。
【図１７】第３の実施形態の送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】第４の実施形態の通信システムの構成を示す図である。
【図１９】第４の実施形態の通信システムにおける、受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーマネージメントの状態遷移図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
第１の実施形態は、本願発明の通信システムを筐体内の光通信システムに適用したものである。図２は、第１の実施形態の筐体内光通信システム２００の正面図である。筐体内光通信システム２００は、筐体２、１つ以上のＣＰＵカード２１、１つ以上のスイッチカード２２を備える。そして、ＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２は、筐体２に実装されている。
次に図３、図４を用いて筐体２の内部構造を説明する。図３は、第１の実施形態における、ＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２の筐体への実装状態を、筐体２の側面から見た断面を用いて示す図である。ここで、スイッチカード２２の、筐体２への実装方法は、ＣＰＵカード２１と同様である。従って、図３においては、ＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２が共通に描かれている。ＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２には１つ以上の光コネクタ３１１、１つ以上の電源コネクタ３１２、１つ以上の電気コネクタ３１３が搭載されている。また、筐体２には、光バックプレーン３２及び電気バックプレーン３３が搭載されている。
そして、光バックプレーン３２上には１つ以上の光コネクタ３２１がＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２上の光コネクタ３１１と対向するように搭載されている。
また、電気バックプレーン３３上には、１つ以上の電源コネクタ３３２及び１つ以上の電気コネクタ３３１が、ＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２上の電源コネクタ３１２、電気コネクタ３１３とそれぞれ対向するように搭載されている。
これらのＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２が筐体２に挿入されると、光コネクタ３１１と３２１、電源コネクタ３１２と３３２、電気コネクタ３１３と３３１とが嵌合する。各スロット間の接続は、光バックプレーン３２に搭載された光コネクタ３２１に接続されている光ファイバ３２２を通して行われる。また、電気バックプレーン３３上には、図示されていない電気の配線パターンが設けられている。スロット間は、この配線パターンによっても電気的に接続されている。
第１の実施形態においては、ＣＰＵカード２１およびスイッチカード２２における大容量あるいは高速の主信号データ転送は、光コネクタ３１１と３２１を介して光伝送により行われる。また、筐体内通信システムを管理するための、低速あるいは小容量のデータ伝送は、電気コネクタ３１３と３３１とを介して電気伝送により行われる。さらに、筐体２からＣＰＵカード２１及びスイッチカード２２への電源供給は、電源コネクタ３１２と３３２とを介して行われる。
図４は、第１の実施形態の筐体内光通信システム２００で用いられる光バックプレーン３２および電気バックプレーン３３を正面から見た図である。ＣＰＵカード２１はＣＰＵカードスロット４１へ、スイッチカード２２はスイッチカードスロット４２へそれぞれ挿入される。その結果、図３で説明したように、光コネクタ３１１と３２１、電源コネクタ３１２と３３２、電気コネクタ３１３と３３１とがそれぞれ嵌合する。
次に、第１の実施形態の筐体内光通信システム２００の機能構成について説明する。図５は第１の実施形態の筐体内光通信システム２００の機能ブロック図である。
筐体内光通信システム２００内のＣＰＵカード２１は、ＣＰＵ５１１、メモリ部５１２、ノースブリッジ部５１３、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）部５１４及びサウスブリッジ部５１５を備える。
ＣＰＵ５１１は演算処理を行う。ノースブリッジ部５１３は、メモリ部５１２等の高速バスを持つデバイスとＣＰＵ５１１とを接続する。サウスブリッジ部５１５は、ノースブリッジ部５１３経由で、Ｉ／Ｏ部５１４等の低速バスを持つデバイスとＣＰＵ５１１とを接続する。
また、筐体内光通信システム２００内のスイッチカード２２は、Ｉ／Ｏ部５２１、経路テーブル部５２２及びスイッチ部５２３を備える。
Ｉ／Ｏ部５２１は、ＣＰＵカード２１からのデータを受信し、接続されたスイッチ部５２３のポートにデータを転送する。また、Ｉ／Ｏ部５２１は、スイッチ部５２３のポートから転送されたデータを受信し、外部に出力する。
経路テーブル部５２２は、各ＣＰＵカード２１のアドレスと、当該ＣＰＵカードが接続されているスイッチ部５２３のポートとの対応関係を保持している。
スイッチカード２２のスイッチ部５２３は、Ｉ／Ｏ部５２１と接続されている。スイッチ部５２３は、スイッチ部５２３のあるポートに入力されたデータから、そのデータの宛先であるＣＰＵカードのアドレスを読み出す。そして、スイッチ部５２３は、経路テーブル部５２２の情報に基づいて当該データが宛先のＣＰＵカードに転送されるようにスイッチ部５２３のポート間を接続する。このようにして、ＣＰＵカード２１同士が、スイッチカード２２経由で接続される。
次に、第１の実施形態における、光伝送方式の構成について説明する。図１は、図５に示されたＣＰＵカード２１のＩ／Ｏ部５１４及びスイッチカード２２のＩ／Ｏ部５２１に搭載される、第１の実施形態における送信処理部６１及び受信処理部６２の構成を示した図である。図１において、送信処理部６１と受信処理部６２との間は、Ｎ本の光伝送路６３−１〜６３−Ｎと伝送路６４との計Ｎ＋１本の伝送路によって並列に接続されている。また、図１は、送信処理部６１から受信処理部６２への片方向についての構成のみを記載している。しかし、Ｉ／Ｏ部５２１は双方向のインタフェースであるので、実際には、Ｉ／Ｏ部５２１は、図１の送信処理部６１と受信処理部６２との双方の機能を備えている。
複数のコンピュータ間を相互接続するために、プロトコルの機能を階層化して表現したものに、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルがある。ＯＳＩ参照モデルは、階層（レイヤ）として、電子メールやファイル転送等のアプリケーションが動作するアプリケーション層（レイヤ７）から、電気信号や光信号の仕様を規定する物理層（レイヤ１）までを規定している。
本願発明の第１の実施形態は、ＣＰＵカード間でのデータ伝送のやりとりを規定するイーサネット等のデータリンク層、及び、符号化や伝送媒体に適したビット列信号に変換する物理層に係わる。データリンク層とは、コンピュータ間の相互接続に関するＯＳＩ参照モデルのレイヤ２を示す。また、物理層とは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１を示す。図１では、レイヤ２及びレイヤ１に関連する機能のみが示されており、その他のレイヤに関する記載は省略されている。
また、第１の実施形態では、データリンク層のプロトコルをイーサネットとしたが、データリンク層のプロトコルは特定のプロトコルに限定されるものではない。
まず、送信処理部６１の構成について説明する。図１に示した送信処理部６１は、イーサネットプロトコル処理手段６１１、データ量検出手段６１２、データ割り当て手段６１３、Ｎ個のデータ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎ、Ｎ個の光送信器６１５−１〜６１５−Ｎ、光送信器切り替え手段６１６、切り替え情報送信手段６１７、ＣＰＵ６５０及びメモリ６５１を備える。ここで、Ｎは２以上の自然数である。
イーサネットプロトコル処理手段６１１は、イーサネットプロトコル処理を行う。すなわち、送信処理部６１においては、イーサネットプロトコル処理手段６１１は、Ｍ本のデータ入力経路６００−１〜６００−Ｍから入力されたデータを、イーサネットパケットに搭載して、配線路６１０−１〜６１０−Ｍにそれぞれ出力する。また、受信処理部６２においては、イーサネットプロトコル処理手段６１１は、配線路６２０−１〜６２０−Ｍから入力されたイーサネットパケットから受信データを抽出し、Ｍ本のデータ出力経路６０１−１〜６０１−Ｍに出力する。ここで、Ｍは自然数である。
データ量検出手段６１２は、イーサネットプロトコル処理手段６１１に流れているデータ量を検出する。
データ割り当て手段６１３は、データ量検出手段６１２で検出したデータ量及び光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの伝送容量に基づいて、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎへデータを割り当てる。
データ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎは、データ割り当て手段６１３からのデータに対して、符号化等の処理を行う。
光送信器６１５−１〜６１５−Ｎは、データ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎから受信した電気信号を光信号に変換する。
光送信器切り替え手段６１６は、データ割り当て手段６１３から入力された光送信器の使用状況に基づいて光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御を行い、その情報を含む電源制御情報を切り替え情報送信手段６１７に出力する。
切り替え情報送信手段６１７は、光送信器切り替え手段６１６から入力された電源制御情報を、伝送路６４を介して受信処理部６２に送信する。
ＣＰＵ６５０は、メモリ６５１に記憶されているプログラムを読み出し、送信処理部６１の各部を制御する。
一方、受信処理部６２は、Ｎ個の光受信器６２１−１〜６２１−Ｎ、Ｎ個のデータ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎ、データ復元手段６２２、イーサネットプロトコル処理手段６１１、光受信器切り替え手段６２３、ＣＰＵ６６０及びメモリ６６１を備える。
光受信器６２１−１〜６２１−Ｎは、光伝送路６３−１〜６３−Ｎから光信号を受信して電気信号に変換する。
データ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎは、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎが出力した電気信号をイーサネットプロトコルのデータに変換する。
データ復元手段６２２は、受信処理部６２のデータ処理手段６１４−１〜６１４−Ｎから出力されたデータを処理して、送信処理部６１においてデータ割り当て手段６１３に入力されたデータと同様の形態でイーサネットプロトコル処理手段６１１へ出力する。データ復元手段６２２の動作については、後に詳しく説明する。
受信処理部６２のイーサネットプロトコル処理手段６１１は、データ復元手段６２２から配線路６２０−１〜６２０−Ｍへ出力されたイーサネットデータに対するイーサネットプロトコル処理を行い、処理されたデータをデータ出力経路６０１−１〜６０１−Ｍに出力する。
光受信器切り替え手段６２３は、電源制御情報に基づいて、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎの電源制御を行う。
ＣＰＵ６６０は、メモリ６６１に記憶されているプログラムを読み出し、受信処理部６２の各部を制御する。
［第１の実施形態の動作の説明］
これまでに説明した図面及び図７〜図１１を用いて第１の実施形態の動作を説明する。
図７及び図１１は、それぞれ送信処理部６１及び受信処理部６２の動作を示すフローチャートである。
まず、送信処理部６１の動作を説明する。なお、以下においては、送信処理部６１をＣＰＵカード２１側、受信処理部６２をスイッチカード２２側として、ＣＰＵカード２１からスイッチカード２２へデータを転送する際の動作について説明する。ただし、送信処理部６１をスイッチカード２２側とし、受信処理部をＣＰＵカード２１側とした場合でも以下の動作は同様である。
伝送されるデータは、データ入力経路６００−１〜６００−Ｍからイーサネットプロトコル処理手段６１１に入力される。送信処理部６１のイーサネットプロトコル処理手段６１１は、伝送されるデータに、宛先アドレス、送信元アドレス及びフレーム長さ等の、ヘッダ情報を付与する。また、伝送されるデータの末尾には、データが転送途中でビット化けを起こしていないかチェックするためのＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）も付与される。その結果、図６に示すようなイーサネットパケットが構成される（図７のステップＳ１０１）。
次に、データ量検出手段６１２は、イーサネットプロトコル処理手段６１１が出力するパケットのデータ量を検出し、検出したデータ量をデータ割り当て手段６１３に出力する（ステップＳ１０２）。
データ割り当て手段６１３は、検出されたデータ量及び光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの伝送容量に基づき、配線路６１０−１〜６１０−Ｍから入力されたパケットを光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのいずれに割り当てるかを決定する（Ｓ１０３）。
ここで、図８〜図１０を用いて、第１の実施形態における、データ割り当て手段６１３のデータ割り当て動作を説明する。図８は、データが、全ての伝送路の全ての帯域を利用している場合の、パケットの流れを示す図である。また、図９は、データが伝送路の帯域の一部のみを利用する場合の、パケットの流れを示す図である。さらに、図１０は、データ割り当て手段６１３が、全てのパケットをレーンＡに割り当てた場合の動作を示す図である。パケットＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ異なるデータ入力経路６００−１〜６００−Ｍのいずれかから入力されたデータが搭載されたパケットを示す。なお、図８〜図１０においては、図１に示した光伝送路６３−１〜６３−Ｎが、３本の並列伝送路（レーンＡ、Ｂ、Ｃ）を備える場合を例に説明する。図８〜図１０においては、レーンＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ図１の光伝送路６３−１、６３−２、６３−３に相当する。また、レーンの数が２本あるいは４本以上である場合でも、データ割り当て手段６１３は、同様の手順でそれぞれのレーンにデータを割り当てる。
第１の実施形態においては、データ割り当て手段６１３は、データの伝送量及びレーンにデータを送出する光送信器の伝送容量に応じて、伝送されるパケットを、より少ないレーンに集約して伝送するように光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てる。
例えば、レーンＢとレーンＣとで伝送されるデータの伝送量の合計が、レーンＡの伝送容量の残余と等しいかそれよりも小さい場合には、データ割り当て手段６１３は、レーンＢとレーンＣとを流れるパケットをレーンＡで伝送するように割り当てることが可能である。図９及び図１０はその様子を示す。一般に、並列伝送システムにおいては、図９のように、パケットの宛先毎に異なるレーンを割り当てて伝送する。それに対して、第１の実施形態においては、図１０に示すように、データ割り当て手段６１３は、レーンＡの空き帯域を利用して、レーンＢとレーンＣのパケットを、レーンＡに集約して伝送するように割り当てる。
図７のフローチャートに戻ると、光出力器切り替え手段６１６は、データ割り当て手段６１３から受信した光送信器利用状況に基づいて、各光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御を行う。すなわち、光出力器切り替え手段６１６は、各光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報を生成する。そして、生成した電源制御情報に基づいて、光送信器切り替え手段６１６は、パケットが割り当てられない光送信器への電源供給を停止する（ステップＳ１０４）。たとえば、図１０のように割り当てが行われた場合は、光送信器切り替え手段６１６は、レーンＢ及びレーンＣに接続されている光送信器６１５−２及び６１５−３への電源供給を停止する。そして、光送信器切り替え手段６１６は、各光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報を、切り替え情報送信手段６１７に通知する（ステップＳ１０５）。電源制御情報は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのそれぞれについて、電源が供給されているか、あるいは、電源供給が停止されているかの情報を含んでいる。切り替え情報送信手段６１７は、各光送信器６１５の電源制御情報を、伝送路６４を経由して、対向する受信処理部６２の切り替え情報受信手段６２４に送信する（ステップＳ１０６）。
送信処理部６１のデータ割り当て手段６１３から送出されたパケットは、データ処理手段６１４で符号化等の処理が行われた後、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに送られる。光送信器６１５−１〜６１５−Ｎは、符号化されたパケットを電気信号から光信号に変換して、光伝送路６３−１〜６３−Ｎ経由で対向する受信処理部６２へ送る（ステップＳ１０７）。
なお、イーサネットパケットを光伝送路６３−１〜６３−Ｎへ送信する動作（ステップＳ１０７）は、パケットを送信する光伝送路の決定（ステップＳ１０３）後であれば、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の間のいずれのタイミングで実行してもよい。
次に、受信処理部６２の動作について、図１１を用いて説明する。
切り替え情報受信手段６２４は、伝送路６４を経由して、切り替え情報送信手段６１７から電源制御情報を受信する。そして、受信した電源制御情報を、光受信器切り替え手段６２３に転送する（ステップＳ２０１）。
光受信器切り替え手段６２３は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのそれぞれに対する電源制御情報に基づき、電源供給が停止されている光送信器に接続されている光受信器への電源供給を停止する（ステップＳ２０２）。たとえば、図１０においては、レーンＡに全てのパケットが割り当てられている。ここで、レーンＡ、Ｂ、Ｃが、それぞれ図１の光伝送路６３−１、６３−２、６３−３に対応しているとすると、送信処理部６１では、光送信器６１５−２及び６１５−３への電源供給が停止されている。従って、光受信器切り替え手段６２３は、レーンＢ及びレーンＣに接続されている光受信器６２１−２及び６２１−３への電源供給を停止する。
受信処理部６２では、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎが光伝送路６３−１〜６３−Ｎからの光信号を受信し、電気信号への変換を行い、受信データとしてデータ処理手段６１４に出力する（ステップＳ２０３）。データ処理手段６１４は、電気信号に変換された受信データに対して、復号化等の処理を行う（ステップＳ２０４）。データ処理手段６１４は、処理した受信データをデータ復元手段６２２に送る。
データ復元手段６２２の動作を以下に説明する。
たとえば、Ｍ＝１の場合は、データ割り当て手段６１３への入力は配線路６１０−１のみとなる。この場合、配線路６１０−１からデータ割り当て手段６１３に入力されたデータが、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てられる。そして、データ復元手段６２２では、入力された受信データが、配線路６２０−１のみに出力される。
また、Ｍ＝Ｎの場合は、データ割り当て手段６１３への入力は配線路６１０−１〜６１０−ＮのＮ本となる。この場合、配線路６１０−１〜６１０−Ｎからデータ割り当て手段６１３に入力されたデータが、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てられる。そして、データ復元手段６２２では、入力された受信データが、配線路６２０−１〜６２０−Ｎから出力される。ここで、配線路６２０−１〜６２０−Ｎに出力されるデータは、それぞれ、配線路６１０−１〜６１０−Ｎから入力されたデータに対応する。
さらに、Ｍ≠１かつＭ≠Ｎの場合も、上述したＭ＝１またはＭ＝Ｎの場合と同様に、データ復元手段６２２は、配線路６１０−１〜６１０−Ｍから入力されたデータを、それぞれ配線路６２０−１〜６２０−Ｍに出力する。
このように、データ復元手段６２２は、データ割り当て手段６１３の出力において１つ以上のレーンに割り当てられたパケットを、割り当てられる前の状態、すなわちデータ割り当て手段６１３に入力されたデータと同様の形態で出力する（ステップＳ２０５）。すなわち、データ復元手段６２２から出力されるデータの内容は、送信処理部６１においてデータ割り当て手段６１３へ入力されるデータの内容と同一である。
データ復元手段６２２から出力されたイーサネットパケットは、イーサネットプロトコル手段６１１によって、ＦＣＳでのエラーチェック、送信先アドレスのチェック等が行われる。そして、スイッチ部５２３は、パケットの送信先アドレスとスイッチカード２２内に保持されている経路テーブル５２２の参照結果とに基づき、パケットの送信先となるＣＰＵカード２１が接続されたポートにデータを出力する（ステップＳ２０６）。さらに、スイッチカード２２は、データの送信先となるＣＰＵカード２１が接続されたポートから、当該ＣＰＵカード２１へ、データを送信する。
この後の、スイッチカード２２におけるデータの送信処理、及び、データの送信先となるＣＰＵカード２１におけるデータの受信処理は、それぞれ図７におけるステップ１０１〜１０７及び図１１におけるステップ２０１〜２０５と同様であるので、説明を省略する。
なお、受信した電源制御情報に基づいて、光受信器への電源供給を停止する動作（ステップＳ２０１〜Ｓ２０２）と、伝送路からデータを受信して処理する動作（ステップＳ２０３〜Ｓ２０６）との順序は入れ替わってもよい。
以上説明したように、第１の実施形態においては、データ割り当て手段６１３は、複数のレーンにまたがって伝送されるデータパケットを、レーンの空き容量を利用して、より少ないレーンで伝送するようにデータを割り当てる。そして、使用されなくなったレーンの光送信器への電源供給が停止される。さらに、受信処理部６２の光受信器切り替え手段６２３は、送信処理部６１から受信した各光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報に基づき、電源供給が停止された光送信器と対向する光受信器への電源供給を停止する。
すなわち、本願発明の第１の実施形態の筐体内光通信システムは、ある伝送路のデータの伝送量の合計が、他の伝送路の伝送容量の残余と等しいかそれよりも小さい場合には、それらの伝送路のデータを当該他の伝送路で伝送されるように割り当てる。
その結果、第１の実施形態の筐体内光通信システムは、より少ない伝送路を用いてデータを伝送することが可能であり、並列伝送を用いた光通信システムにおける、効率的なデータ伝送を可能とする。
さらに、本願発明の第１の実施形態の筐体内光通信システムは、使用しない光送信器及び光受信器への電源の供給を停止する。
その結果、本願発明の第１の実施形態の筐体内光通信システムは、停止した光送信器及び光受信器の消費電力に相当する消費電力を削減できるという効果も奏する。
なお、第１の実施形態では、図９に示したレーンＡ〜レーンＣを流れるパケットを、図１０に示したように全てレーンＡで伝送するようにしている。しかし、レーンＡのみで全てのデータを伝送しようとするとレーンＡに接続された光送信器６１５−１の伝送容量が不足する場合には、他のレーンを加えてパケットを伝送してもよい。たとえば、レーンＡ〜レーンＣの３レーンに流れるパケットを、レーンＡ及びレーンＢの２レーンで伝送するようにしてもよい。この変形例においては、データ伝送にレーンＣを使用する必要がなくなる。従って、この変形例においても、レーンＣの光送信器及び光受信器への電源供給を停止することによって、第１の実施形態と同様に、筐体内光通信システムの低消費電力化が可能である。
また、第１の実施形態においては、使用しない光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのうち、使用しない光送信器への電源供給が停止される。しかし、たとえば、使用されない光送信器の発光素子の駆動電流を停止させるようにしてもよい。この場合には、使用されない光送信器の発光素子が消費する電力を削減することができる。
なお、図７及び図１１で説明したフローチャートに記載された動作は、それぞれ、プログラムを用いて送信処理部６１が備えるＣＰＵ６５０、あるいは受信処理部６２が備えるＣＰＵ６６０が制御するようにしてもよい。
［第２の実施形態］
次に、本願発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
第２の実施形態は、筐体内光通信システムであって、第１の実施形態におけるＩ／Ｏ部５１４において、上位のプロトコルにＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓを用いている。第２の実施形態の筐体内光通信システムの外観及び構成、スイッチカード及びＣＰＵカードの構成は第１の実施形態と同様である。
図１２は、本願発明の第２の実施形態の、ＣＰＵカード２１のＩ／Ｏ部５１４及びスイッチカード２２のＩ／Ｏ部５２１に搭載される送信処理部８０１及び受信処理部８０２の構成を示す図である。図１２では、送信処理部８０１から受信処理部８０２への片方向についての構成のみを記載している。これに対して、Ｉ／Ｏ部５２１は双方向のインタフェースであるので、実際にはＩ／Ｏ部５２１は図１の送信処理部６１と受信処理部６２との双方の機能を備えている。
図１３は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパケットフォーマットを示す図である。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓは、トランザクションレイヤ、リンクレイヤ、物理レイヤの３つのレイヤを備える。なお、図１３には、本発明に係わるトランザクションレイヤ及びリンクレイヤのみが記載されている。
トランザクションレイヤは、転送先でバッファあふれ等により送信データが喪失しないように、送出するデータのフロー制御を行う。リンクレイヤは、リンク管理、エラー検出及びエラー訂正を行う。物理レイヤは、シリアル−パラレル変換、ＰＬＬ機能等物理的な伝送を担う。
まず、図１２に記載された、第２の実施形態における光伝送方式の送信処理部８０１の構成について説明する。送信処理部８０１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１、データ量検出手段６１２、データ割り当て手段６１３、Ｎ個の光送信器６１５−１〜６１５−Ｎ、パワーステート検出手段８１２、光送信器パワーステート切り替え手段８１３、パワーステート送信手段８１４、ＣＰＵ６５０、メモリ６５１を備える。ここで、Ｎは２以上の自然数である。
ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、データ入力経路６００−１〜６００−Ｍから入力されたデータをＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットに搭載する処理、あるいは受信したデータをＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットから抽出する処理を行う。送信処理部８０１においては、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、入力されたデータをＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットに搭載して配線路６１０−１〜６１０−Ｍへ出力する。データ量検出手段６１２は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１に流れているデータ量を検出する。ここで、Ｍは自然数である。
データ割り当て手段６１３は、データ量検出手段６１２で検出したデータ量及び光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの伝送容量に基づいて、配線路６１０−１〜６１０−Ｍから入力されたデータを、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎへ割り当てる。そして、データ割り当て手段６１３は、その割り当て情報を光送信器パワーステート切り替え手段８１３に送る。
パワーステート検出手段８１２は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１を通過するデータから、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパワーステートを取得し、取得したパワーステートを光送信器パワーステート切り替え手段８１３に送る。
光送信器６１５−１〜６１５−Ｎは、Ｎ本の光伝送路６３−１〜６３−Ｎを構成する各々の伝送路の一端に接続されている。そして、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎは、データ割り当て手段６１３が出力する電気信号を光信号に変換する。
光送信器パワーステート切り替え手段８１３は、データ割り当て手段６１３からの割り当て情報及びパワーステート検出手段８１２からのパワーステートに基づいて、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの光出力の電源制御を行う。
パワーステート送信手段８１４は、光送信器パワーステート切り替え手段８１３が出力する光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報を、受信処理部８０２に送信する。電源制御情報は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎへのデータの割り当て情報及びＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓから検出したパワーステートを含んでいる。
ＣＰＵ６５０は、メモリ６５１に記憶されているプログラムを読み出し、送信処理部８０１の各部を制御する。
一方、受信処理部８０２は、Ｎ個の光受信器６２１−１〜６２１−Ｎ、データ復元手段６２２、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１、光受信器パワーステート切り替え手段８２１及びパワーステート受信手段８２２、ＣＰＵ６６０、メモリ６６１を備える。
光伝送路６３−１〜６３−Ｎは、複数の伝送路が並列に配された光伝送路である。並列に配された伝送路の両端には、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎと光受信器６２１−１〜６２１−Ｎとがそれぞれ接続されている。
光受信器６２１−１〜６２１−Ｎは、光伝送路６３−１〜６３−Ｎを構成する各々の伝送路の他端に接続されている。光受信器６２１−１〜６２１−Ｎは、光伝送路６３−１〜６３−Ｎから受信した光信号を電気信号に変換する。
データ復元手段６２２は、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎから入力された受信データを処理して、送信処理部８０１においてデータ割り当て手段６１３に入力されたデータと同様の形態で配線路６２０−１〜６２０−Ｍへ出力する。
ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、データ復元手段６２２が出力するパケットを配線路６２０−１〜６２０−Ｍから受信し、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓの物理レイヤに関する処理を行う。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓの物理レイヤに関する処理を行ったパケットを、データ出力経路６０１−１〜６０１−Ｍに出力する。
パワーステート受信手段８２２は、パワーステート送信手段８１４から電源制御情報を受信して光受信器パワーステート切り替え手段８２１に出力する。
光受信器パワーステート切り替え手段８２１は、送信処理部８０１のパワーステート送信手段８１４から受け取った電源制御情報に含まれるデータの割り当て情報及びパワーステートに基づいて、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎの電源を制御する。
ＣＰＵ６６０は、メモリ６６１に記憶されているプログラムを読み出し、受信処理部８０２の各部を制御する。
［第２の実施形態の動作の説明］
次に、第２の実施形態の動作について説明する。以下においては、送信処理部８０１をＣＰＵカード２１側、受信処理部８０２をスイッチカード２２側として、ＣＰＵカード２１からスイッチカード２２へのデータ転送時の動作について説明する。ただし、送信処理部８０１をスイッチカード２２側とし、受信処理部８０２をＣＰＵカード２１側とした場合でも以下の動作は同様である。
まず、送信処理部８０１の動作について説明する。図１４は、第２の実施形態の送信処理部８０１の動作を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵカード２１のＩ／Ｏ部５１４にあるＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、データ入力経路６００−１〜６００−Ｍから入力されたデータに対して、シリアル−パラレル変換及びＰＬＬ処理等の物理レイヤ処理を行う（ステップＳ３０１）。
次に、データ量検出手段６１２は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１より発生するＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓデータの量を検出し、検出したデータ量をデータ割り当て手段６１３に出力する（ステップＳ３０２）。そして、データ割り当て手段６１３は、データ量検出手段６１２で検出されたデータ量及び光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの伝送容量に基づいて、配線路６１０−１〜６１０−Ｍから入力されたＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てる（ステップＳ３０３）。データ割り当て動作については、図８〜図１０に示すように、第１の実施形態と同様に行われるので、説明を省略する。
次に、パワーステート検出手段８１２は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１のパワーステートを検出して、その検出結果を光送信器パワーステート切り替え手段８１３に通知する（ステップＳ３０４）。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーステートの種類とその内容は、先に図２０で説明した通りである。
また、光送信器パワーステート切り替え手段８１３は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットが割り当てられていない光伝送路６３−１〜６３−Ｎの光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのパワーステートを変更する（ステップＳ３０５）。パワーステートの変更は、データ割り当て手段６１３から受信した光送信器６１５−１〜６１５−Ｎへの割り当て情報およびパワーステート検出手段８１３から受信したＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーステートに基づいて行われる。たとえば、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓから検出したパワーステートが「Ｌ２」であれば、パケットが割り当てられていない光送信器６１５−１〜６１５−Ｎのクロック及びメイン電源が停止される。あるいは、例えばＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓから検出したパワーステートが「Ｌ３」であれば、パケットが割り当てられていない光送信器６１５の電源供給が完全に停止される。
そして、光送信器パワーステート切り替え手段８１３は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報をパワーステート送信手段８１４に通知する（ステップＳ３０６）。ここで、電源制御情報は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎへの割り当て情報及びＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓから検出したパワーステートを含んでいる。パワーステート送信手段８１４は、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎの電源制御情報を、伝送路６４を経由して、対向する受信処理部８０２のパワーステート受信手段８２２に送信する（ステップＳ３０７）。
一方、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎは、割り当てられたＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを電気信号から光信号に変換して、光伝送路６３−１〜６３−Ｎ経由で、対向する受信処理部６２へ送信する（ステップＳ３０８）。
次に、受信処理部８０２の動作について説明する。図１５は、第２の実施形態の受信処理部８０２の動作を示すフローチャートである。
受信処理部８０２において、パワーステート受信手段８２２は、伝送路６４から電源制御情報を受信し、受信した電源制御情報を、光受信器パワーステート切り替え手段８２１に出力する（ステップＳ４０１）。
光受信器パワーステート切り替え手段８２１は、送信処理部８０１のパワーステート送信手段８１４から受け取った電源制御情報に基づいて、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎの電源を制御する（ステップＳ４０２）。電源制御情報による光受信器６２１−１〜６２１−Ｎに対する制御は、図１４のＳ３０５で説明した、光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに対する制御と同様である。すなわち、光受信器パワーステート切り替え手段８２１は、電源制御情報に基づいて、光受信器６２１−１〜６２１−ＮのうちＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットが割り当てられていない光伝送路に対応する光受信器のパワーステートを変更する。
また、光受信器６２１−１〜６２１−Ｎは、光信号に変換されたＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを受信し、電気信号へ変換したＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを、データ復元手段６２２に送る（ステップＳ４０３）。
データ復元手段６２２は、データ割り当て手段６１３によって光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てられたＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを、データ割り当て手段６１３への入力データと同様の形態で出力する（ステップＳ４０４）。ここで、第２の実施形態におけるデータ復元手段６２２の動作は、第１の実施形態におけるデータ復元手段６２２の動作と同様であるので、説明を省略する。
データ復元手段６２２から出力されたＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットは、配線路６２０−１〜６２０−ＭによりＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１に入力される。ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットの物理レイヤ処理を行う。そして、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段８１１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを、データ出力経路６０１−１〜６０１−Ｍから図５に示したスイッチ部５２３へ送信する（ステップＳ４０５）。
そして、スイッチ部５２３は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットの宛先アドレスを読み出すとともに、経路テーブル５２２を参照する。スイッチ部５２３は、読み出した宛先アドレスと対応するＣＰＵカードが接続されているポートに、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを送出する（ステップＳ４０６）。
その結果、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットは、スイッチカード２２から、所望の宛先であるＣＰＵカード２１へ出力される。スイッチカード２２からＣＰＵカード２１へのＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットの伝送も、上述と同様の手順で行われる。
以上説明したように、第２の実施形態で説明した筐体内光通信システムにおいて、データ割り当て手段６１３は、並列伝送路の各伝送路のデータ量及び光送信器の伝送容量に応じて、より少ない伝送路でＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓパケットを伝送するようにデータを光送信器６１５−１〜６１５−Ｎに割り当てる。
その結果、第２の実施形態で説明した筐体内光通信システムも、並列伝送を用いた通信システムにおいて、伝送路の利用効率を高めることが可能になるという効果を奏する。
また、第２の実施形態で説明した筐体内光通信システムにおいては、パケットを割り当てない伝送路に接続された光送信器及び光受信器の電源を、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーステートに従って制御することができる。
すなわち、第２の実施形態の筐体内光通信システムも、低消費電力化を実現できるという効果を奏する。
また、第１の実施形態及び第２の実施形態では、光送信器の電源制御情報を光送信器から光受信器へ転送するための伝送路６４として、光伝送路６３−１〜６３−Ｎとは別の伝送路を用いる構成について説明した。これらの実施形態に対する変形例として、光伝送路６３−１〜６３−Ｎにより伝送されるデータに電源制御情報を重畳させて転送する構成も実現可能である。この変形例においては、電源制御情報を転送するための伝送路を別に用意する必要が生じないので、より効率的な伝送路の利用か可能となるという効果を奏する。
さらに、第１の実施形態で説明した、光送信器へのデータの割り当て状況のみに基づく電源制御と、第２の実施形態で説明したＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓのパワーステートに基づく電源制御とを共存させてもよい。この場合、いずれの電源制御を優先させるかを、あらかじめ光送信器及び光受信器に設定しておいてもよい。あるいは、優先すべき電源制御を判断して出力する判断手段を設け、判断手段の判断結果により、伝送路へのデータの割り当て状況に基づく電源制御あるいはパワーステートに基づく電源制御のいずれかによって光送信器及び光受信器の電源を制御するようにしてもよい。
なお、図１４及び図１５で説明したフローチャートに記載された動作は、それぞれ、プログラムを用いて送信処理部８０１が備えるＣＰＵ６５０、あるいは受信処理部８０２が備えるＣＰＵ６６０が制御するようにしてもよい。
［第３の実施形態］
図１６は、本願発明の第３の実施形態の送信装置の構成を示す図である。また、図１７は、第３の実施形態の送信装置の動作を示すフローチャートである。
送信装置９０１は、データを送信するＮ個の送信手段９２−１〜９２−Ｎと、送信手段９２−１〜９２−Ｎへデータを割り振るデータ割り当て手段９０３と、データ割り当て手段９０３に入力されるデータのデータ量を検出するデータ量検出手段９０４とを備える。ここで、Ｎは２以上の自然数である。
図１７を用いて、送信装置９０１の動作を説明する。
データ量検出手段９０４は、送信装置９０１の外部からデータ割り当て手段９０３に入力されるデータのデータ量を検出する（ステップＳ９０１）。データ割り当て手段９０３は、検出されたデータ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、送信手段９２−１〜９２−Ｎにデータを割り当てる（ステップＳ９０２）。送信手段９２１〜９２Ｎは、データ割り当て手段９０４が割り当てたデータを、送信する（ステップＳ９０３）。
ここで、データ割り当て手段９０４は、検出したデータ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、使用する送信手段がより少なくなるようにデータを送信手段に割り当てる。
その結果、第３の実施形態の送信装置は、並列伝送を用いた通信システムにおいて伝送路の効率的な利用が可能となるという効果を奏する。
［第４の実施形態］
図１８は、本願発明の第４の実施形態の通信システムの構成を示す図である。通信システム９００において、送信装置９０１と受信装置９５１とは、複数の伝送路９９−１〜９９−Ｎを介して接続されている。ここで、Ｎは２以上の自然数である。
第４の実施形態における送信装置９０１は、第３の実施形態において図１６及び図１７を用いて説明した送信装置９０１と同一である。従って、その構成及び動作の説明は省略する。
受信装置９５１は、Ｎ個の受信手段９７−１〜９７−Ｎとデータ復元手段９５２とを備える。
図１９は、第４の実施形態の通信システムにおける、受信装置の動作を示すフローチャートである。図１９を用いて、受信装置９５１の動作を説明する。
受信手段９７−１〜９７−Ｎは、データを伝送路９９−１〜９９−Ｎから受信する（ステップＳ９５１）。データ復元手段９５２は、受信手段９７−１〜９７−Ｎが受信したデータを、データ割り当て手段９０４に入力されたデータと同様の形態で出力する（ステップＳ９５２）。
すなわち、図１８に示した第４の実施形態の通信システムは、送信手段において、データ量及び送信手段の伝送容量に基づいて、使用する伝送路がより少なくなるようにデータを送信手段に割り当てる。そして、受信手段９７−１〜９７−Ｎとデータ復元手段９５２とを備える受信装置９５１は、送信手段に割り当てられたデータを、割り当てられる前と同様の形態で出力する。
その結果、図１８に記載された通信システム及び受信装置も、並列伝送を用いた通信システムにおいて、伝送路のより効率的な利用が可能となるという効果を奏する。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００９年４月２３日に出願された日本出願特願２００９−１０４７４９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
２  筐体
２００  筐体内光通信システム
２１  ＣＰＵカード
２２  スイッチカード
３１１  光コネクタ
３１２  電源コネクタ
３１３  電気コネクタ
３２  光バックプレーン
３２１  光コネクタ
３２２  光ファイバ
３３  電気バックプレーン
３３１  電気コネクタ
３３２  電源コネクタ
４１  ＣＰＵカードスロット
４２  スイッチカードスロット
５１１  ＣＰＵ
５１２  メモリ部
５１３  ノースブリッジ部
５１４  Ｉ／Ｏ部
５１５  サウスブリッジ部
５２１  Ｉ／Ｏ部
５２２  経路テーブル部
５２３  スイッチ部
６１  送信処理部
６００−１〜６００−Ｍ  データ入力経路
６０１−１〜６０１−Ｍ  データ出力経路
６１０−１〜６１０−Ｍ  配線路
６１１  イーサネットプロトコル処理手段
６１２  データ量検出手段
６１３  データ割り当て手段
６１４  データ処理手段
６１５−１〜６１５−Ｎ  光送信器
６１６  光送信器切り替え手段
６１７  切り替え情報送信手段
６２  受信処理部
６２０−１〜６２０−Ｍ  配線路
６２１−１〜６２１−Ｎ  光受信器
６２２  データ復元手段
６２３  光受信器切り替え手段
６２４  切り替え情報受信手段
６３−１〜６３−Ｎ  光伝送路
６４  伝送路
６５０  ＣＰＵ
６５１  メモリ
６６０  ＣＰＵ
６６１  メモリ
８０１  送信処理部
８１１  ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ物理レイヤ処理手段
８１２  パワーステート検出手段
８１３  光送信器パワーステート切り替え手段
８１４  パワーステート送信手段
８０２  受信処理部
８２１  光受信器パワーステート切り替え手段
８２２  パワーステート受信手段
９００  通信システム
９０１  送信装置
９０３  データ割り当て手段
９０４  データ量検出手段
９２−１〜９２−Ｎ  送信手段
９５１  受信装置
９５２  データ復元手段
９７−１〜９７−Ｎ  受信手段
９９−１〜９９−Ｎ  伝送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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