(57)【要約】  交換帯域幅を向上させる交換システムおよび方法を提供する。システムは、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性があり、バックプレーンといくつかのノードボードと少なくとも２つのハブボードとを備える。ノードボードは、バックプレートを使用してハブボードと接続される。すべてのノードボードは少なくとも２つのハブボードと接続される。異なるデータは、ノードボードと少なくとも２つのハブボードとの接続により形成された少なくとも２つのデータリンク上で送信され、少なくとも２つのハブボードはノードボード間でデータ交換を互いに認識する。現在のＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００標準によって規定された物理構造およびバックプレートコネクタ配信と互換性があるケースでは、本発明は、マルチプレーン交換の方法で、ノードボード間で交換相互接続された帯域幅を拡大することによりノードボード間の効率的な通信帯域幅を提供する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング帯域幅を向上させるための、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性あるスイッチングシステムにおいて、
バックプレーンと、
複数のノードボードと、
少なくとも２つのハブボードとを具備し、
前記ノードボードは、前記バックプレーンを通して前記ハブボードと接続され、
各ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードと接続され、
異なるデータが、前記ノードボードと前記少なくとも２つのハブボードとの間の少なくとも２つのデータリンク上で送信され、
前記少なくとも２つのハブボードは、前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するように互いに協同するスイッチングシステム。
【請求項２】
前記ノードボードのそれぞれは、少なくとも１つの送信モジュールを備える請求項１記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項３】
前記ハブボードのそれぞれは、複数のポートを備え、
前記複数のポートは、複数のデータリンクを形成するように前記送信モジュールと接続されている請求項２記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項４】
前記ポートのそれぞれは、イングレスポートと、エグレスポートとを含む請求項３記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項５】
前記送信モジュールは、
前記複数のデータリンクにデータをディスパッチするように適合されているイングレス処理モジュールと、
前記複数のデータリンク上で送信された異なるデータを受信し、データ集中およびリアセンブリングを実現するように適合されているエグレス処理モジュールとを含む請求項４記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項６】
前記イングレス処理モジュールは、少なくとも２つのイングレスデータリンクを形成するように、それぞれ、前記少なくとも２つのハブボード上の前記イングレスポートと接続され、
前記エグレス処理モジュールは、少なくとも２つのエグレスデータリンクを形成するように、それぞれ、前記少なくとも２つのハブボード上の前記エグレスポートと接続されている請求項５記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項７】
少なくとも１つのハブボードが故障したとき、前記故障したハブボードと接続されている前記送信モジュールは、データ集中およびリアセンブリングを実現するために、故障していないハブボードと接続されている複数のデータリンクに対して、送信されるべきデータを配信し、前記故障していないハブボードと接続されている前記複数のデータリンク上でデータを受信する請求項２記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのハブボードが故障したとき、前記故障したハブボード以外の他のハブボードが、前記ノードボード間のデータスイッチング機能を実現するように互いに協同する請求項７記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項９】
前記バックプレーンは、少なくとも２つのハブボードスロットと、複数のノードボードスロットとを備え、
前記ハブボードスロットは互いに相互接続され、前記ハブボードスロットは前記ノードボードスロットと接続され、前記ハブボードスロットは、前記ハブボードまたは前記ノードボードで構成されるように適合され、前記ノードボードスロットは、前記ノードボードで構成されるように適合されている請求項１記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項１０】
前記ノードボードおよび前記ハブボードの数は、前記ノードボードの数と前記スイッチング帯域幅とに対する要求にしたがって構成されている請求項９記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項１１】
スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチング方法において、
ノードボードによって、少なくとも２つのハブボードのイングレスポートに対するデータをデマルチプレクスすることと、
前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するために、前記少なくとも２つのハブボードによって、前記イングレスポートから各エグレスポートに入力される前記データをスイッチングし、別のノードボードに対して前記データを出力することとを含むスイッチング方法。
【請求項１２】
前記ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードの前記イングレスポートに対する前記データを均衡してデマルチプレクスする請求項１１記載のスイッチング帯域幅を向上させるための方法。
【請求項１３】
ハブボードが故障したとき、故障していないハブボードを通して、前記ノードボードがデータをスイッチングする請求項１１または１２記載のスイッチング帯域幅を向上させるための方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、“ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００におけるスイッチング帯域幅を拡張するためのスイッチング構造”と題された２００６年６月２３日に出願された中国出願第２００６１００６１３２６．０号の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照によりここに組み込まれている。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、通信の分野に関する。特に、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性のあるスイッチングシステムおよびスイッチング帯域幅を向上させる方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
高性能電気通信コンピューティングアーキテクチャ（ＡＴＣＡ）は、ＰＣＩ産業コンピュータ製造業者団体（ＰＩＣＭＧ）によって確立されて開発された、業界オープン標準アーキテクチャであり、また、これは、通信デバイスおよびコンピュータサーバに一般的に使用されるハードウェアプラットフォーム技術向けのものである。ＡＴＣＡは、フレーム構造、電力供給、熱分散、単一ボード構造、バックプレーン相互接続トポロジー、スイッチングネットワーク向けのシステム管理および提案等を含むさまざまな仕様を含んでいる。ＡＴＣＡは、６００ｍｍの深さのキャビネットに適している。ＰＩＣＭＧはまた、３００ｍｍの深さのキャビネットの要求を満たすようにＡＴＣＡ３００のプラットフォームアーキテクチャ標準を確立しており、ＡＴＣＡのバックプレーンはＡＴＣＡ３００のバックプレーンと互換性がある。
【０００４】
ＡＴＣＡは、ミッドバックプレーンと、フロントおよびリアボードとを含む構造である。ハブボードおよびノードボードは、両方ともフロントボードである。ノードボードは、フルメッシュモードで、またはハブボードを通して互いに接続される。ＡＴＣＡは、多くて、（２１インチのキャビネットにつき）１６個のスロットをサポートしたり、１９インチのキャビネットにつき１４個のスロットをサポートしたりしてもよい。ＡＴＣＡにおけるそれぞれのスロットは、ゾーン１と、ゾーン２と、ゾーン３とを含む３つのゾーンに分けられてもよい。ゾーン１は電力供給および管理のための相互接続エリアであり、ゾーン３はフロントボードおよび対応しているリアボードに対する相互接続エリアであり、ゾーン２はノードボードとハブボードとの間（デュアルファブリックスタートポロジー）、またはノードボード間（フルメッシュトポロジー）の相互接続エリアである。フルメッシュトポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１６個のノードボードをサポートしてもよい。デュアルファブリックスタートポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１４個のノードボードと２つのハブボードとをサポートしてもよく、各ハブボードは、他の１５個のシングルボード（１４個のノードボードおよび１つのハブボード）と相互接続される必要がある。デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１２個のノードボードと４個のハブボードとをサポートしてもよく、各ハブボードは他の１５個のシングルボード（１２個のノードボードおよび３つのハブボード）と相互接続される必要がある。
【０００５】
ＰＩＣＭＧ３．０は、フルメッシュ、デュアルファブリックスター、およびデュアル・デュアルファブリックスターを含む３種類のスイッチング相互接続トポロジーを規定している。これらのスイッチング相互接続トポロジーの観点から、２つのノードボード間の相互接続は、システムが１６個のスロットまたは１４個のスロットで構成されるという条件で、８対の異なる信号を提供する（４対の異なる信号が送信され、４対の異なる信号が受信される）。本発明のスイッチング相互接続技術では、物理リンクの動作レートは、主に、２．５Ｇｂ／ｓ、３．１２５Ｇｂ／ｓ、５Ｇｂ／ｓ、６．２５Ｇｂ／ｓである。
【０００６】
図１に示したように、フルメッシュトポロジーでは、すべてのノードボード１１が互いに直接的に接続されている（図１は、８つのノードボードで構成されているフルメッシュアーキテクチャを図示している）。ＰＩＣＭＧ３．０は、フルメッシュトポロジーを実現するために、多くて、１６個のノードボードをサポートしてもよい。しかしながら、フルメッシュトポロジーアーキテクチャでは、物理リンクの動作レートが６．２５Ｇｂ／ｓであっても、２つのノードボード間の通信帯域幅は２０Ｇｂ／ｓにしか過ぎない。さらに、特定のアプリケーションでは、１６個のノードボードに対してフルメッシュトポロジーを実現するためのコストは非常に高い。一般的に、フルメッシュトポロジーは、８個のノードよりも少ないノードを備えたシステムのみに採用されるので、大容量デバイスの基準を満たすことはできない。
【０００７】
図２に示したように、デュアルファブリックスタートポロジー構造は、（論理スロット番号が、それぞれ、１および２である）２つのハブボードノード２２を含み、多くて、（論理スロット番号が３−１６である）１４個のノードボードで構成されていてもよい。ノードボード２１は、すべてのハブボード２２と相互接続されており、ノードボード２１間の通信はハブボードを通して実現される。２つのスイッチングネットワークは、冗長モードで動作することがＰＩＣＭＧ３．０（ＰＩＣＭＧ３．０仕様、第２９４頁、段落６．２．１．１）中で明記されている。冗長動作モードでは、メインハブボードのみスイッチング機能を実現できるが、バックアップハブボードはスイッチング機能を実現しない。あるいは、両方のハブボードともスイッチング機能を実現できるが、ノードボードは、メインハブボードからのデータのみを受信し、バックアップハブボードからのデータを受信しない。したがって、デュアルファブリックスタートポロジーでは、物理リンクの動作レートが６．２５Ｇｂ／ｓである場合でも、ノードボードは、２０Ｇｂ／ｓの帯域幅および１０Ｇｂ／ｓのラインレートを有する１つのユーザインターフェースを提供するだけである。
【０００８】
デュアル・デュアルファブリックスタートポロジー構造は、デュアルファブリックスタートポロジーに類似している。ハブボードの数が２つから４つに増加され（論理スロット番号は、それぞれ、１、２、３、および４であり）、多くて１２個のノードボードが構成されてもよい（論理スロット番号は５−１６である）。ノードボードは、すべてのハブボードと相互接続されている。ノードボード間の通信は、ハブボードを通して実現される。４つのハブボードは２つのグループに分けられ、それぞれのグループは、デュアルファブリックスターモードで個別に動作することがＰＩＣＭＧ３．０（ＰＩＭＧ３．０仕様、第２９４頁、段落６．２．１．２）中で明記されている。１および２の論理スロット番号を持つ２つのハブボードはグループに属しており、デュアルスタースイッチングファブリック相互接続構造内にあり、また、３および４の論理スロット番号を持つ２つのハブボードは別のグループに属しており、デュアルファブリックスタースイッチングネットワーク相互接続構造内にある。デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーでは、２つのデュアルファブリックスタートポロジーを備えたスイッチング構造が採用されているので、ノードボード間の通信帯域幅は倍になる。しかしながら、２つのスイッチング構造は互いに独立しているので、ノードボード間の通信に対するデータストリーム帯域幅は、依然として、デュアルファブリックスタートポロジーの帯域幅であり、相違点は、２つのデータストリームがサポートされることだけである。
【０００９】
現在、電気通信プラットフォームのアプリケーションでは、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）の集約レイヤーにおいて１０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースを提供することは、基本的な要件である。インターネットの急速な発展にともなって、電気通信装置は、近年、より高い帯域幅を提供することが必要であるかもしれない。さらに、集約レイヤー中の装置は、４０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースを提供することが必要であるかもしれない。スイッチングネットワークのスピードアップ比および処理オーバーヘッド、ならびにサービス処理を考慮すると、４０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースは、一般的に、６０Ｇｂ／ｓの帯域幅またはより大きい帯域幅を提供するためのノードボードのバックプレーンが必要である。このように、ＰＩＣＭＧ３．０標準規格の現在の規定のもと、フルメッシュトポロジー、デュアルファブリックスタートポロジー、デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーのいずれにおいて、ノードボード間の通信のために十分な帯域幅を提供することができない。
【概要】
【００１０】
本発明は、ノードボード間のスイッチング帯域幅を拡大させて、ユーザインターフェースの帯域幅に対する要求を満たすように、スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステムおよび方法を提供している。
【００１１】
したがって、本発明の実施形態では、優れたソリューションを提供している。
【００１２】
スイッチング帯域幅を向上させるための、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性あるスイッチングシステムにおいて、
バックプレーンと、
複数のノードボードと、
少なくとも２つのハブボードとを具備し、
前記ノードボードは、前記バックプレーンを通して前記ハブボードと接続され、
各ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードと接続され、
異なるデータが、前記ノードボードと前記少なくとも２つのハブボードとの間の少なくとも２つのデータリンク上で送信され、
前記少なくとも２つのハブボードは、前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するように互いに協同する。
【００１３】
スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチング方法において、
ノードボードによって、少なくとも２つのハブボードのイングレスポートに対するデータをデマルチプレクスすることと、
前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するために、前記少なくとも２つのハブボードによって、前記イングレスポートから各エグレスポートに入力される前記データをスイッチングし、別のノードボードに対して前記データを出力することとを含む。
【００１４】
本発明の実施形態によって提供される上記のソリューションにしたがって、ソリューションには、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００によって規定されたバックプレーンコネクタの物理構造およびレイアウトと互換性があるという条件のもとで、スイッチング相互接続帯域幅は、マルチプレーンスイッチングの方法によって拡大されて、より大きい通信帯域幅がノードボード間で提供されるので、ユーザによる帯域幅の要求を満たすことができる。さらに、スイッチング相互接続帯域幅は、ハブボードの数の増加にともなって直線的に向上するので、ハブボードおよびノードボードは、さまざまなアプリケーションにおける帯域幅に対する要求にしたがってフレキシブルに構成されてもよい。
【実施形態の詳細な説明】
【００１５】
図３に示したように、本発明の第１の実施形態において、システムは、１４個のノードボード３１および２個のハブボード３２で構成されている。各ノードボードは、（示していない）バックプレーンによって２つのハブボートと接続されている。バックプレーンのゾーン２中のファブリックインターフェースは、４つのコネクタ、Ｐ２０と、Ｐ２１と、Ｐ２２と、Ｐ２３とを含み、多くて１５個のスイッチングチャネルが、他のシングルボードとの相互接続のために提供されてもよい。
【００１６】
この実施形態では、ノードボード３１は、サービス処理モジュール３１１と、イングレス処理モジュール３１２と、エグレス処理モジュール３１３とを備え、イングレス処理モジュール３１２およびエグレス処理モジュール３１３は、それぞれ、サービス処理モジュール３１１と接続されている。イングレス処理モジュールおよびエグレス処理モジュールは送信モジュールを形成し、それぞれのノードボードは少なくとも１つの送信モジュールを備えている。イングレス処理モジュール３１２は、データをスケジューリングし、それぞれのハブボード３２にデータを均衡してディスパッチするように適合されている。エグレス処理モジュール３１３は、それぞれのハブボード３２からのデータを受信し、データ集中およびシーケンス順序付けを実行する。サービス処理モジュール３１１は、主に、サービス処理を実行するか、またはネットワーク相互接続のためにインターフェースを提供する。
【００１７】
ハブボード３２は、スイッチングマトリックス３２３と、複数のイングレスポート３２１と、複数のエグレスポート３２２とを備えている。ハブボード３２は、データパケットのルーティング情報にしたがって出力するために、イングレスポート３２１から入力されたデータを、スイッチングマトリックス３２３を通してエグレスポート３２２にスイッチングする。
【００１８】
この実施形態では、各ノードボード３１のイングレス処理モジュール３１２は、それぞれ、ハブボード３２のイングレスポート３２１に接続されており、エグレス処理モジュール３１３は、それぞれ、ハブボード３２のエグレスポート３２２に接続されている。したがって、ノードボード３１は、データ通信中に入力段および出力段として機能し、ハブボード３２は、スイッチング機能を実現するためのスイッチングプレーンとして機能する。ノードボード３１のイングレス処理モジュール３１２は、データスケジューリングによって、それぞれのハブボード３２のイングレスポート３２１にデータを均衡してディスパッチする。ハブボード３２は、データパケットのルーティング情報にしたがって、イングレスポート３２１から入力されたデータをデータスイッチングマトリックス３２３によってエグレスポート３２２にスイッチングし、エグレス処理モジュール３１３にデータを出力し、データ集中およびシーケンスの順序付けを実行して、ノードボード３１間のデータ通信を実現する。この実施形態では、ノードボードは、８対の異なる信号を提供し、イングレス処理モジュール３１２はデータを送信するための４対を提供し、エグレス処理モジュール３１３はデータを受信するための４対を提供している。異なる信号に対してシリアルデータ相互接続が採用される。
【００１９】
第１のハブボードが故障したとき、送信モジュールは、データ集約およびリアセンブリングを実現するために、送信モジュールと第１のハブボード以外のハブボードとの間の接続によって形成されているデータリンクにデータをディスパッチし、送信モジュールと第１のハブボード以外のハブボードとの間の接続によって形成されているデータリンク上でデータを受信する。ノードボード間のデータスイッチングは、第１のハブボード以外のハブボードの協同によって実現される。
【００２０】
図４は、本発明の第１の実施形態にしたがった図３に示したシステムにおける、バックプレーン接続トポロジーを図示している図である。バックプレーンは、２つのハブボードスロットで接続されている（それぞれの表項目は、受信された４対の信号と送信されるべき４対の信号とを含む、８対の異なる信号を表している）。この点において、システムはデュアルプレーンスイッチングモードで動作し、ハブボード３２の論理スロット番号は１および２であり、ノードボード３１の論理番号は３−１６である。図４の表中のデータは、スロットチャネルを表している。例えば、「スロット：１、チャネル：１」に対するデータは、「２−１」であり、これは、スロット１のチャネル１がスロット２のチャネル１と接続されていることを示している。２つのハブボードが使用されているので、ノードボード３１は、単に、スイッチングチャネル１とスイッチングチャネル２とを使用する。このことにより、ノードボード間の通信帯域幅は、物理リンクの動作レートよりも８倍高い（リンクスピード×８）。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は２０Ｇｂ／ｓである。このように、ノードボードは、１０Ｇｂ／ラインレートのユーザインターフェースを提供することができる。１つのハブボードが故障した場合、ノードボード間の通信は、他のハブボードを通して継続でき、通信帯域幅は８Ｇｂ／ｓである。
【００２１】
本発明の第２の実施形態では、３つのハブボードが、システム中に構成されていてもよい。この点において、システムは、図５で示しているような（「２＋１」とも呼ばれる）トリプルプレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１、２、および３はハブボード５２であり、論理スロット４−１６はノードボード５１である。ノードボード５１の構造は、図３に示した実施形態のノードボードの構造と同一であり、サービス処理モジュール５１１と、イングレス処理モジュール５１２と、エグレス処理モジュール５１３とを備えている。ハブボード５２の構造は、図３に示した実施形態のハブボード構造と同一であり、スイッチングマトリックス５２３と、イングレスポート５２１と、エグレスポート５２２とを備えている。ノードボードスロットは、チャネル１、２、および３を使用しており、バックプレーン接続トポロジーは、図６で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は「リンクスピード×１２」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は３０Ｇｂ／ｓである。また、ハブボードスロットは、スイッチングインターフェースの相互接続リソースをノードボードに提供する。大きいスイッチング帯域幅が要求されない場合、ノードボードは、ハブボードスロットに差し込まれてもよい。例えば、ノードボードが論理スロット３に差し込まれると、この点において、相互接続トポロジーは、システムが２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは、論理スロットと互換性がある。
【００２２】
本発明の第３の実施形態では、バックプレーンスイッチングインターフェースにおいて、４つのハブボードが構成されていてもよい。この点において、システムは、（「３＋１」とも呼ばれる）４プレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１、２、３、および４はハブボードであり、論理スロット５−１６はノードボードである。ノードボードスロットは、チャネル１、２、３、および４を使用する。バックプレーン接続トポロジーは、図７で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は、「リンクスピード×１６」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は４０Ｇｂ／Ｓである。ノードボードが論理スロット４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、３つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第２の実施形態のノードボードは、論理スロットと互換性がある。ノードボードがスロット３および４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは論理スロットと互換性がある。
【００２３】
本発明の第４の実施形態では、バックプレーンスイッチングインターフェースにおいて、５つのハブボードが構成されていてもよい。この点において、システムは、（「４＋１」とも呼ばれる）５プレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１−５はハブボードであり、論理スロット６−１６はノードボードである。ノードボードスロットは、チャネル１、２、３、４、および５を使用する。バックプレーン接続トポロジーは、図８で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は、「リンクスビード×２０」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は５０Ｇｂ／ｓである。ノードボードが論理スロット５に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、４つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第３の実施形態のノードボードは、論理スロットと互換性がある。ノードボードがスロット５および４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、３つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第２の実施形態のノードボードは論理スロットと互換性がある。ノードボードがスロット５、４、および３に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは論理スロットと互換性がある。
【００２４】
類推から、より大きいスイッチング相互接続帯域幅を得るように、より多くの（５つよりも多い）ハブボードスロットが構成されていてもよい。
【００２５】
表１は、さまざまな構成における物理リンクの異なる動作レートによって得られる、ノードボード間の（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを除いた）通信帯域幅を示している。
【表１】
2009542053.tif 000003
【００２６】
上記の実施形態では、それぞれのハブボードは、１つのスイッチングプレーンの機能を実現することに限定されず、複数のスイッチングプレーンのスイッチングを実行してもよい（例えば、１つのハブボードが２つのスイッチングプレーンのスイッチング機能を実現してもよい）。システム相互接続に対する物理リンクの動作レートは、２．５Ｇｂ／ｓ、３．１２５Ｇｂ／ｓ、５Ｇｂ／ｓ、および６．２５Ｇｂ／ｓに限定されず、物理リンクは、他のスピードで動作してもよい。動作レートが高いと、ノードボードのスイッチング帯域幅もより大きくなる。
【００２７】
さらに、上記の実施形態では、ハブノードと相互接続するために、ノードボードに対して８対の異なる信号（受信された４対の信号および送信されるべき４対の信号）を使用することに限定されず、ノードボードとハブボードとの間で相互接続を実現するために、他の数の異なる信号も採用されてもよく、また、異なるピンマップが信号規定に採用されてもよい。
【００２８】
さらに、上記の実施形態では、システムにおけるスロット（ノードボードスロットおよびハブボードスロット）の数は１６個に限定されず、他の値（例えば、１９インチキャビネットにおいて１４個のスロット）であってもよい。
【００２９】
好ましい実施形態とともに本発明を上記で説明したが、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の精神および原理の範囲内でなされるすべての修正、均等な代替、および改良は、本発明の保護範囲になるであろうことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、先行技術のＡＴＣＡにおけるフルメッシュのトポロジー構造を図示している例示的な図である。
【図２】図２は、先行技術のＡＴＣＡにおけるデュアルファブリックスタートポロジーの構造を図示している例示的な図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態にしたがったシステムの原理（デュアルプレーンスイッチング）を図示しているブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態にしたがった、２つのハブボード（デュアルプレーンスイッチング）で構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態にしたがったシステムの原理（トリプルプレーンスイッチング）を図示しているブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態にしたがった３つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態にしたがった４つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態にしたがった５つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【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】
2009542053.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月2日(2009.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング帯域幅を向上させるための、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性あるスイッチングシステムにおいて、
バックプレーンと、
複数のノードボードと、
少なくとも２つのハブボードとを具備し、
前記ノードボードは、前記バックプレーンを通して前記ハブボードと接続され、
各ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードと接続され、
異なるデータが、前記ノードボードと前記少なくとも２つのハブボードとの間の２つのデータリンク上で送信され、
前記少なくとも２つのハブボードは、前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するように互いに協同するスイッチングシステム。
【請求項２】
前記ノードボードのそれぞれは、少なくとも１つの送信モジュールを備える請求項１記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項３】
前記ハブボードのそれぞれは、複数のポートを備え、
前記複数のポートは、複数のデータリンクを形成するように前記送信モジュールと接続されている請求項２記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項４】
前記ポートのそれぞれは、イングレスポートと、エグレスポートとを含む請求項３記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項５】
前記送信モジュールは、
前記複数のデータリンクにデータをディスパッチするように適合されているイングレス処理モジュールと、
前記複数のデータリンク上で送信された異なるデータを受信し、データ集中およびリアセンブリングを実現するように適合されているエグレス処理モジュールとを含む請求項４記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項６】
前記イングレス処理モジュールは、少なくとも２つのイングレスデータリンクを形成するように、それぞれ、前記少なくとも２つのハブボード上の前記イングレスポートと接続され、
前記エグレス処理モジュールは、少なくとも２つのエグレスデータリンクを形成するように、それぞれ、前記少なくとも２つのハブボード上の前記エグレスポートと接続されている請求項５記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項７】
少なくとも１つのハブボードが故障したとき、前記故障したハブボードと接続されている前記送信モジュールは、データ集中およびリアセンブリングを実現するために、故障していないハブボードと接続されている他のデータリンクに対して、送信されるべきデータを配信し、前記故障していないハブボードと接続されている前記他のデータリンク上でデータを受信する請求項２記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのハブボードが故障したとき、前記故障したハブボード以外の他のハブボードが、前記ノードボード間のデータスイッチング機能を実現するように互いに協同する請求項７記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項９】
前記バックプレーンは、少なくとも２つのハブボードスロットと、複数のノードボードスロットとを備え、
前記ハブボードスロットは互いに相互接続され、前記ハブボードスロットは前記ノードボードスロットと接続され、前記ハブボードスロットは、前記ハブボードまたは前記ノードボードで構成されるように適合され、前記ノードボードスロットは、前記ノードボードで構成されるように適合されている請求項１記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項１０】
前記ノードボードおよび前記ハブボードの数は、前記ノードボードの数と前記スイッチング帯域幅とに対する要求にしたがって構成されている請求項９記載のスイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステム。
【請求項１１】
スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチング方法において、
ノードボードによって、少なくとも２つのハブボードのイングレスポートに対するデータをデマルチプレクスすることと、
前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するために、前記少なくとも２つのハブボードによって、前記イングレスポートから各エグレスポートに入力される前記データをスイッチングし、別のノードボードに対して前記データを出力することとを含むスイッチング方法。
【請求項１２】
前記ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードの前記イングレスポートに対する前記データを均衡してデマルチプレクスする請求項１１記載のスイッチング帯域幅を向上させるための方法。
【請求項１３】
ハブボードが故障したとき、故障していないハブボードを通して、前記ノードボードがデータをスイッチングする請求項１１または１２記載のスイッチング帯域幅を向上させるための方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、“ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００におけるスイッチング帯域幅を拡張するためのスイッチング構造”と題された２００６年６月２３日に出願された中国出願第２００６１００６１３２６．０号の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照によりここに組み込まれている。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、通信の分野に関する。特に、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性のあるスイッチングシステムおよびスイッチング帯域幅を向上させる方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
高性能電気通信コンピューティングアーキテクチャ（ＡＴＣＡ）は、ＰＣＩ産業コンピュータ製造業者団体（ＰＩＣＭＧ）によって確立されて開発された、業界オープン標準アーキテクチャであり、また、これは、通信デバイスおよびコンピュータサーバに一般的に使用されるハードウェアプラットフォーム技術向けのものである。ＡＴＣＡは、フレーム構造、電力供給、熱分散、単一ボード構造、バックプレーン相互接続トポロジー、スイッチングネットワーク向けのシステム管理および提案等を含むさまざまな仕様を含んでいる。ＡＴＣＡは、６００ｍｍの深さのキャビネットに適している。ＰＩＣＭＧはまた、３００ｍｍの深さのキャビネットの要求を満たすようにＡＴＣＡ３００のプラットフォームアーキテクチャ標準を確立しており、ＡＴＣＡのバックプレーンはＡＴＣＡ３００のバックプレーンと互換性がある。
【０００４】
ＡＴＣＡは、ミッドバックプレーンと、フロントおよびリアボードとを含む構造である。ハブボードおよびノードボードは、両方ともフロントボードである。ノードボードは、フルメッシュモードで、またはハブボードを通して互いに接続される。ＡＴＣＡは、多くて、（２１インチのキャビネットにつき）１６個のスロットをサポートしたり、１９インチのキャビネットにつき１４個のスロットをサポートしたりしてもよい。ＡＴＣＡにおけるそれぞれのスロットは、ゾーン１と、ゾーン２と、ゾーン３とを含む３つのゾーンに分けられてもよい。ゾーン１は電力供給および管理のための相互接続エリアであり、ゾーン３はフロントボードおよび対応しているリアボードに対する相互接続エリアであり、ゾーン２はノードボードとハブボードとの間（デュアルファブリックスタートポロジー）、またはノードボード間（フルメッシュトポロジー）の相互接続エリアである。フルメッシュトポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１６個のノードボードをサポートしてもよい。デュアルファブリックスタートポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１４個のノードボードと２つのハブボードとをサポートしてもよく、各ハブボードは、他の１５個のシングルボード（１４個のノードボードおよび１つのハブボード）と相互接続される必要がある。デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーが採用された場合、ＡＴＣＡは、多くて、１２個のノードボードと４個のハブボードとをサポートしてもよく、各ハブボードは他の１５個のシングルボード（１２個のノードボードおよび３つのハブボード）と相互接続される必要がある。
【０００５】
ＰＩＣＭＧ３．０は、フルメッシュ、デュアルファブリックスター、およびデュアル・デュアルファブリックスターを含む３種類のスイッチング相互接続トポロジーを規定している。これらのスイッチング相互接続トポロジーの観点から、２つのノードボード間の相互接続は、システムが１６個のスロットまたは１４個のスロットで構成されるという条件で、８対の異なる信号を提供する（４対の異なる信号が送信され、４対の異なる信号が受信される）。本発明のスイッチング相互接続技術では、物理リンクの動作レートは、主に、２．５Ｇｂ／ｓ、３．１２５Ｇｂ／ｓ、５Ｇｂ／ｓ、６．２５Ｇｂ／ｓである。
【０００６】
図１に示したように、フルメッシュトポロジーでは、すべてのノードボード１１が互いに直接的に接続されている（図１は、８つのノードボードで構成されているフルメッシュアーキテクチャを図示している）。ＰＩＣＭＧ３．０は、フルメッシュトポロジーを実現するために、多くて、１６個のノードボードをサポートしてもよい。しかしながら、フルメッシュトポロジーアーキテクチャでは、物理リンクの動作レートが６．２５Ｇｂ／ｓであっても、２つのノードボード間の通信帯域幅は２０Ｇｂ／ｓにしか過ぎない。さらに、特定のアプリケーションでは、１６個のノードボードに対してフルメッシュトポロジーを実現するためのコストは非常に高い。一般的に、フルメッシュトポロジーは、８個のノードよりも少ないノードを備えたシステムのみに採用されるので、大容量デバイスの基準を満たすことはできない。
【０００７】
図２に示したように、デュアルファブリックスタートポロジー構造は、（論理スロット番号が、それぞれ、１および２である）２つのハブボードノード２２を含み、多くて、（論理スロット番号が３−１６である）１４個のノードボードで構成されていてもよい。ノードボード２１は、すべてのハブボード２２と相互接続されており、ノードボード２１間の通信はハブボードを通して実現される。２つのスイッチングネットワークは、冗長モードで動作することがＰＩＣＭＧ３．０（ＰＩＣＭＧ３．０仕様、第２９４頁、段落６．２．１．１）中で明記されている。冗長動作モードでは、メインハブボードのみスイッチング機能を実現できるが、バックアップハブボードはスイッチング機能を実現しない。あるいは、両方のハブボードともスイッチング機能を実現できるが、ノードボードは、メインハブボードからのデータのみを受信し、バックアップハブボードからのデータを受信しない。したがって、デュアルファブリックスタートポロジーでは、物理リンクの動作レートが６．２５Ｇｂ／ｓである場合でも、ノードボードは、２０Ｇｂ／ｓの帯域幅および１０Ｇｂ／ｓのラインレートを有する１つのユーザインターフェースを提供するだけである。
【０００８】
デュアル・デュアルファブリックスタートポロジー構造は、デュアルファブリックスタートポロジーに類似している。ハブボードの数が２つから４つに増加され（論理スロット番号は、それぞれ、１、２、３、および４であり）、多くて１２個のノードボードが構成されてもよい（論理スロット番号は５−１６である）。ノードボードは、すべてのハブボードと相互接続されている。ノードボード間の通信は、ハブボードを通して実現される。４つのハブボードは２つのグループに分けられ、それぞれのグループは、デュアルファブリックスターモードで個別に動作することがＰＩＣＭＧ３．０（ＰＩＭＧ３．０仕様、第２９４頁、段落６．２．１．２）中で明記されている。１および２の論理スロット番号を持つ２つのハブボードはグループに属しており、デュアルスタースイッチングファブリック相互接続構造内にあり、また、３および４の論理スロット番号を持つ２つのハブボードは別のグループに属しており、デュアルファブリックスタースイッチングネットワーク相互接続構造内にある。デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーでは、２つのデュアルファブリックスタートポロジーを備えたスイッチング構造が採用されているので、ノードボード間の通信帯域幅は倍になる。しかしながら、２つのスイッチング構造は互いに独立しているので、ノードボード間の通信に対するデータストリーム帯域幅は、依然として、デュアルファブリックスタートポロジーの帯域幅であり、相違点は、２つのデータストリームがサポートされることだけである。
【０００９】
現在、電気通信プラットフォームのアプリケーションでは、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）の集約レイヤーにおいて１０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースを提供することは、基本的な要件である。インターネットの急速な発展にともなって、電気通信装置は、近年、より高い帯域幅を提供することが必要であるかもしれない。さらに、集約レイヤー中の装置は、４０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースを提供することが必要であるかもしれない。スイッチングネットワークのスピードアップ比および処理オーバーヘッド、ならびにサービス処理を考慮すると、４０Ｇｂ／ｓのユーザインターフェースは、一般的に、６０Ｇｂ／ｓの帯域幅またはより大きい帯域幅を提供するためのノードボードのバックプレーンが必要である。このように、ＰＩＣＭＧ３．０標準規格の現在の規定のもと、フルメッシュトポロジー、デュアルファブリックスタートポロジー、デュアル・デュアルファブリックスタートポロジーのいずれにおいて、ノードボード間の通信のために十分な帯域幅を提供することができない。
【概要】
【００１０】
本発明は、ノードボード間のスイッチング帯域幅を拡大させて、ユーザインターフェースの帯域幅に対する要求を満たすように、スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチングシステムおよび方法を提供している。
【００１１】
したがって、本発明の実施形態では、優れたソリューションを提供している。
【００１２】
スイッチング帯域幅を向上させるための、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００アーキテクチャと互換性あるスイッチングシステムにおいて、
バックプレーンと、
複数のノードボードと、
少なくとも２つのハブボードとを具備し、
前記ノードボードは、前記バックプレーンを通して前記ハブボードと接続され、
各ノードボードは、前記少なくとも２つのハブボードと接続され、
異なるデータが、前記ノードボードと前記少なくとも２つのハブボードとの間の少なくとも２つのデータリンク上で送信され、
前記少なくとも２つのハブボードは、前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するように互いに協同する。
【００１３】
スイッチング帯域幅を向上させるためのスイッチング方法において、
ノードボードによって、少なくとも２つのハブボードのイングレスポートに対するデータをデマルチプレクスすることと、
前記ノードボード間のデータスイッチングを実現するために、前記少なくとも２つのハブボードによって、前記イングレスポートから各エグレスポートに入力される前記データをスイッチングし、別のノードボードに対して前記データを出力することとを含む。
【００１４】
本発明の実施形態によって提供される上記のソリューションにしたがって、ソリューションには、ＡＴＣＡ／ＡＴＣＡ３００によって規定されたバックプレーンコネクタの物理構造およびレイアウトと互換性があるという条件のもとで、スイッチング相互接続帯域幅は、マルチプレーンスイッチングの方法によって拡大されて、より大きい通信帯域幅がノードボード間で提供されるので、ユーザによる帯域幅の要求を満たすことができる。さらに、スイッチング相互接続帯域幅は、ハブボードの数の増加にともなって直線的に向上するので、ハブボードおよびノードボードは、さまざまなアプリケーションにおける帯域幅に対する要求にしたがってフレキシブルに構成されてもよい。
【実施形態の詳細な説明】
【００１５】
図３に示したように、本発明の第１の実施形態において、システムは、１４個のノードボード３１および２個のハブボード３２で構成されている。各ノードボードは、（示していない）バックプレーンによって２つのハブボートと接続されている。バックプレーンのゾーン２中のファブリックインターフェースは、４つのコネクタ、Ｐ２０と、Ｐ２１と、Ｐ２２と、Ｐ２３とを含み、多くて１５個のスイッチングチャネルが、他のシングルボードとの相互接続のために提供されてもよい。
【００１６】
この実施形態では、ノードボード３１は、サービス処理モジュール３１１と、イングレス処理モジュール３１２と、エグレス処理モジュール３１３とを備え、イングレス処理モジュール３１２およびエグレス処理モジュール３１３は、それぞれ、サービス処理モジュール３１１と接続されている。イングレス処理モジュールおよびエグレス処理モジュールは送信モジュールを形成し、それぞれのノードボードは少なくとも１つの送信モジュールを備えている。イングレス処理モジュール３１２は、データをスケジューリングし、それぞれのハブボード３２にデータを均衡してディスパッチするように適合されている。エグレス処理モジュール３１３は、それぞれのハブボード３２からのデータを受信し、データ集中およびシーケンス順序付けを実行する。サービス処理モジュール３１１は、主に、サービス処理を実行するか、またはネットワーク相互接続のためにインターフェースを提供する。
【００１７】
ハブボード３２は、スイッチングマトリックス３２３と、複数のイングレスポート３２１と、複数のエグレスポート３２２とを備えている。ハブボード３２は、データパケットのルーティング情報にしたがって出力するために、イングレスポート３２１から入力されたデータを、スイッチングマトリックス３２３を通してエグレスポート３２２にスイッチングする。
【００１８】
この実施形態では、各ノードボード３１のイングレス処理モジュール３１２は、それぞれ、ハブボード３２のイングレスポート３２１に接続されており、エグレス処理モジュール３１３は、それぞれ、ハブボード３２のエグレスポート３２２に接続されている。したがって、ノードボード３１は、データ通信中に入力段および出力段として機能し、ハブボード３２は、スイッチング機能を実現するためのスイッチングプレーンとして機能する。ノードボード３１のイングレス処理モジュール３１２は、データスケジューリングによって、それぞれのハブボード３２のイングレスポート３２１にデータを均衡してディスパッチする。ハブボード３２は、データパケットのルーティング情報にしたがって、イングレスポート３２１から入力されたデータをデータスイッチングマトリックス３２３によってエグレスポート３２２にスイッチングし、エグレス処理モジュール３１３にデータを出力し、データ集中およびシーケンスの順序付けを実行して、ノードボード３１間のデータ通信を実現する。この実施形態では、ノードボードは、８対の異なる信号を提供し、イングレス処理モジュール３１２はデータを送信するための４対を提供し、エグレス処理モジュール３１３はデータを受信するための４対を提供している。異なる信号に対してシリアルデータ相互接続が採用される。
【００１９】
第１のハブボードが故障したとき、送信モジュールは、データ集約およびリアセンブリングを実現するために、送信モジュールと第１のハブボード以外のハブボードとの間の接続によって形成されているデータリンクにデータをディスパッチし、送信モジュールと第１のハブボード以外のハブボードとの間の接続によって形成されているデータリンク上でデータを受信する。ノードボード間のデータスイッチングは、第１のハブボード以外のハブボードの協同によって実現される。
【００２０】
図４は、本発明の第１の実施形態にしたがった図３に示したシステムにおける、バックプレーン接続トポロジーを図示している図である。バックプレーンは、２つのハブボードスロットで接続されている（それぞれの表項目は、受信された４対の信号と送信されるべき４対の信号とを含む、８対の異なる信号を表している）。この点において、システムはデュアルプレーンスイッチングモードで動作し、ハブボード３２の論理スロット番号は１および２であり、ノードボード３１の論理番号は３−１６である。図４の表中のデータは、スロットチャネルを表している。例えば、「スロット：１、チャネル：１」に対するデータは、「２−１」であり、これは、スロット１のチャネル１がスロット２のチャネル１と接続されていることを示している。
【００２１】
２つのハブボードが使用されているので、ノードボード３１は、単に、スイッチングチャネル１とスイッチングチャネル２とを使用する。このことにより、ノードボード間の通信帯域幅は、物理リンクの動作レートよりも８倍高い（リンクスピード×８）。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は２０Ｇｂ／ｓである。このように、ノードボードは、１０Ｇｂ／ラインレートのユーザインターフェースを提供することができる。１つのハブボードが故障した場合、ノードボード間の通信は、他のハブボードを通して継続でき、通信帯域幅は８Ｇｂ／ｓである。
【００２２】
本発明の第２の実施形態では、３つのハブボードが、システム中に構成されていてもよい。この点において、システムは、図５で示しているような（「２＋１」とも呼ばれる）トリプルプレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１、２、および３はハブボード５２専用であり、論理スロット４−１６はノードボード５１専用である。ノードボード５１の構造は、図３に示した実施形態のノードボードの構造と同一であり、サービス処理モジュール５１１と、イングレス処理モジュール５１２と、エグレス処理モジュール５１３とを備えている。ハブボード５２の構造は、図３に示した実施形態のハブボード構造と同一であり、スイッチングマトリックス５２３と、イングレスポート５２１と、エグレスポート５２２とを備えている。ノードボードスロットは、チャネル１、２、および３を使用しており、バックプレーン接続トポロジーは、図６で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は「リンクスピード×１２」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は３０Ｇｂ／ｓである。また、ハブボードスロットは、ノードボードに対する相互接続リソースを提供する。大きいスイッチング帯域幅が要求されない場合、ノードボードは、ハブボードスロットに差し込まれてもよい。例えば、ノードボードが論理スロット３に差し込まれると、この点において、相互接続トポロジーは、システムが２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは、論理スロット３−１６と互換性がある。
【００２３】
本発明の第３の実施形態では、バックプレーンスイッチングインターフェースにおいて、４つのハブボードが構成されていてもよい。この点において、システムは、（「３＋１」とも呼ばれる）４プレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１、２、３、および４はハブボードであり、論理スロット５−１６はノードボードである。ノードボードスロットは、チャネル１、２、３、および４を使用する。バックプレーン接続トポロジーは、図７で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は、「リンクスピード×１６」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は４０Ｇｂ／Ｓである。ノードボードが論理スロット４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、３つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第２の実施形態のノードボードは、論理スロット４−１６と互換性がある。ノードボードがスロット３および４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは論理スロット３−１６と互換性がある。
【００２４】
本発明の第４の実施形態では、バックプレーンスイッチングインターフェースにおいて、５つのハブボードが構成されていてもよい。この点において、システムは、（「４＋１」とも呼ばれる）５プレーンスイッチングモードで動作する。論理スロット１−５はハブボードであり、論理スロット６−１６はノードボードである。ノードボードスロットは、チャネル１、２、３、４、および５を使用する。バックプレーン接続トポロジーは、図８で示したようなものである。ノードボード間の通信帯域幅は、「リンクスビード×２０」である。「リンクスピード」が２．５Ｇｂ／ｓである場合、（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを含む）ノード間の相互接続帯域幅は５０Ｇｂ／ｓである。ノードボードが論理スロット５に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、４つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第３の実施形態のノードボードは、論理スロットと互換性がある。ノードボードがスロット５および４に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、３つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第２の実施形態のノードボードは論理スロットと互換性がある。ノードボードがスロット５、４、および３に差し込まれた場合、相互接続トポロジーは、２つのハブボードで構成されているときの構造と同一であるので、第１の実施形態のノードボードは論理スロットと互換性がある。
【００２５】
類推から、より大きいスイッチング相互接続帯域幅を得るように、より多くの（５つよりも多い）ハブボードスロットが構成されていてもよい。
【００２６】
表１は、さまざまな構成における物理リンクの異なる動作レートによって得られる、ノードボード間の（８Ｂ／１０Ｂオーバーヘッドを除いた）通信帯域幅を示している。
【表１】
2009542053.tif 000012
【００２７】
上記の実施形態では、それぞれのハブボードは、１つのスイッチングプレーンの機能を実現することに限定されず、複数のスイッチングプレーンのスイッチングを実行してもよい（例えば、１つのハブボードが２つのスイッチングプレーンのスイッチング機能を実現してもよい）。システム相互接続に対する物理リンクの動作レートは、２．５Ｇｂ／ｓ、３．１２５Ｇｂ／ｓ、５Ｇｂ／ｓ、および６．２５Ｇｂ／ｓに限定されず、物理リンクは、他のスピードで動作してもよい。動作レートが高いと、ノードボードのスイッチング帯域幅もより大きくなる。
【００２８】
さらに、上記の実施形態では、ハブノードと相互接続するために、ノードボードに対して８対の異なる信号（受信された４対の信号および送信されるべき４対の信号）を使用することに限定されず、ノードボードとハブボードとの間で相互接続を実現するために、他の数の異なる信号も採用されてもよく、また、異なるピンマップが信号規定に採用されてもよい。
【００２９】
さらに、上記の実施形態では、システムにおけるスロット（ノードボードスロットおよびハブボードスロット）の数は１６個に限定されず、他の値（例えば、１９インチキャビネットにおいて１４個のスロット）であってもよい。
【００３０】
好ましい実施形態とともに本発明を上記で説明したが、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の精神および原理の範囲内でなされるすべての修正、均等な代替、および改良は、本発明の保護範囲になるであろうことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、先行技術のＡＴＣＡにおけるフルメッシュのトポロジー構造を図示している例示的な図である。
【図２】図２は、先行技術のＡＴＣＡにおけるデュアルファブリックスタートポロジーの構造を図示している例示的な図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にしたがったシステムの原理（デュアルプレーンスイッチング）を図示しているブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にしたがった、２つのハブボード（デュアルプレーンスイッチング）で構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にしたがったシステムの原理（トリプルプレーンスイッチング）を図示しているブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態にしたがった３つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態にしたがった４つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態にしたがった５つのハブボードで構成されているバックプレーン接続トポロジーを図示している図である。
【国際調査報告】
2009542053.tif 000013
2009542053.tif 000014
2009542053.tif 000015
2009542053.tif 000016