(57)【要約】【課題】ＡＴＣＡ装置内のブレード間で伝送遅延の少ないデータ転送を行う。【解決手段】ＡＴＣＡ装置内の各ブレードに設けられたデータ転送回路１０において、共通のクロック配線６ａ，６ｂから与えられるクロック信号ＣＬＫ１またはＣＬＫ２に基づいてＰＬＬ部１２で同期データ転送用のクロック信号ＣＬＫを生成する。一方、ＡＴＣＡ装置で未定義となっているクロック信号ＣＬＫ３用のクロック配線６ｃを、ブレード間で時分割による同期データ転送を行うためのデータ線として利用する。通信フレームＦＲＭを、同期コード、制御コード及び１６個のタイムスロットで構成し、最大１６個までのブレードを１６個のタイムスロットに固定的に割り当てる。送信ブレードは、送信開始時の最初の通信フレームのタイムスロットで宛先ブレードを指定し、それ以降の通信フレームを使用して１バイトずつ順次データを出力する。【選択図】図１
2008009520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路基板と複数の電子回路基板を配線基板に実装して構成される電気通信機器における各電子回路基板中に設けられ、これらの電子回路基板間でデータ転送を行うためのデータ転送回路であって、
前記配線基板に設けられた複数のクロック線の内の１つで供給される共通クロック信号を受信して所定の電気レベルに変換するクロック受信部と、
前記所定の電気レベルに変換された共通クロック信号に基づいて該共通クロック信号に同期した所定周波数のデータ転送用の転送クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記複数の共通クロック線の内で前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線の信号を所定の電気レベルに変換するフレーム受信部と、
前記フレーム受信部で変換された前記クロック線の信号からフレーム同期を検出し、前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線を使用して前記転送クロック信号に基づいて前記複数の電子回路基板からのデータを時分割で転送するための受信用と送信用のタイミング信号を生成するフレーム同期部と、
前記フレーム受信部で変換された前記クロック線の信号から前記受信用のタイミング信号に従ってデータを抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部で抽出されたデータを解析して自電子回路基板宛てのデータを受信するデータ解析部と、
他の電子回路基板へ送信するためのデータを生成するデータ生成部と、
前記データ生成部で生成されたデータを前記送信用のタイミング信号に従って出力するデータ出力部と、
前記データ出力部から出力されたデータを所定の電気レベルに変換して前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線に送信するデータ送信部とを、
備えたことを特徴とするデータ転送回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、PICMG  3.0  Revision  2.0  AdvancedTCA  Base  Specification(Peripheral  Component  Interconnect  Industrial  Computer  Manufacturers  3.0  Advanced  Telecommunications  Computing  Architecture  Group規格、以下、単に「ＡＴＣＡ規格」という)に則った装置において、共通クロック用のクロックバス配線を利用して複数の電子回路基板間でデータ転送を行うためのデータ転送回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、ＡＴＣＡ規格に則った従来のＡＴＣＡ装置の概念図である。
ＡＴＣＡ規格は主に通信機器用のプラットフォームを規定した規格であり、ＡＴＣＡ装置は電気通信機器として使用されるものである。
【０００３】
ＡＴＣＡ装置は、図２（ａ）に示すように、ブレード１ａ，１ｂ，…，１ｎと呼ばれる最大１６個までの電子回路基板とシェルフマネージャ２と呼ばれる１個の制御回路基板を、シャーシ（筐体）内に設けられたバックプレーン３と呼ばれる配線基板に実装して構成されている。バックプレーン３上の主な配線は、電源配線の他、シェルフマネージャ２が各ブレード１ａ〜１ｎの動作状態を管理するためのＩＰＭ(Intelligent  Platform  Management)インタフェース規格に則った管理用バス配線４、ブレード間通信のためのＬＡＮ（Local  Area  Network）配線５、全ブロードに共通のクロック信号を分配するためのクロック配線６である。
【０００４】
ブレード間のデータ転送は、ＬＡＮ配線５または管理用バス配線４を用いて行われる。このうちＬＡＮ配線５は、ハブ（ＨＵＢ）を構成するスイッチ・ブレード（例えば、ブレード１ｂ）を中心に各ブレード及びシェルフマネージャ２に対してスター型に配線され、スイッチ・ブレード以外のブレード間のデータ転送は、必ずこのスイッチ・ブレードを経由して行われるようになっている。
【０００５】
一方、管理用バス配線４は、１本のデータ線と１本のクロック線で構成されており、この管理用バス配線４にシェルフマネージャ２と各ブレード１ａ〜１ｎのＩＰＭコントローラ（ＩＰＭＣ）が並列に接続されている。シェルフマネージャ２のＩＰＭコントローラの主な機能は、シェルフマネージャ内のハードウエア状態の監視、ＩＰＭバスに接続された各ブレード１ａ〜１ｎからの情報収集、及び各ブレード１ａ〜１ｎへのファームウエアのダウンロード等である。また、各ブレード１ａ〜１ｎのＩＰＭコントローラの主な機能は、ブレード内のハードウエア状態の監視と、異常時のシェルフマネージャ２へのイベントメッセージの転送等である。
【０００６】
【非特許文献１】ＰＩＣＭＧ“PICMG  3.0  Revision  2.0  AdvancedTCA  Base  Specification”、2005.3.18
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記ＡＴＣＡ装置では、次のような課題があった。
ＬＡＮ配線５を利用して任意のブレード間でデータ転送を行う場合、必ずスイッチ・ブレードを経由した配線を使用しなければならない。このため、ＬＡＮプロトコルを用いて、送信側のブレードからスイッチ・ブレードへデータを転送し、更にこのスイッチ・ブレードから受信側のブレードへそのデータを転送する、という２リンクのＬＡＮ通信を行うことになる。ＬＡＮプロトコルは、一般的にソフトウエア処理によって実現されているので、伝送遅延が大きくなる。
【０００８】
管理用バス配線４を利用して任意のブレード間でデータ転送を行う場合、この管理用バス４をブレード間のデータと管理用のデータで共用することになる。このため、トラフィックが増加して伝送遅延が大きくなる。
【０００９】
本発明は、本発明は、ＡＴＣＡ装置内のブレード間で伝送遅延の少ないデータ転送を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、制御回路基板と複数の電子回路基板を配線基板に実装して構成される電気通信機器における各電子回路基板中に設けられ、これらの電子回路基板間でデータ転送を行うためのデータ転送回路を、次のように構成している。
【００１１】
即ち、このデータ転送回路は、前記配線基板に設けられた複数のクロック線の内の１つで供給される共通クロック信号を受信して所定の電気レベルに変換するクロック受信部と、前記所定の電気レベルに変換された共通クロック信号に基づいて該共通クロック信号に同期した所定周波数のデータ転送用の転送クロック信号を生成するクロック生成部と、前記複数の共通クロック線の内で前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線の信号を所定の電気レベルに変換するフレーム受信部と、前記フレーム受信部で変換された前記クロック線の信号からフレーム同期を検出し、前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線を使用して前記転送クロック信号に基づいて前記複数の電子回路基板からのデータを時分割で転送するための受信用と送信用のタイミング信号を生成するフレーム同期部を備えている。
【００１２】
更に、このデータ転送回路は、前記フレーム受信部で変換された前記クロック線の信号から前記受信用のタイミング信号に従ってデータを抽出するデータ抽出部と、前記データ抽出部で抽出されたデータを解析して自電子回路基板宛てのデータを受信するデータ解析部と、他の電子回路基板へ送信するためのデータを生成するデータ生成部と、前記データ生成部で生成されたデータを前記送信用のタイミング信号に従って出力するデータ出力部と、前記データ出力部から出力されたデータを所定の電気レベルに変換して前記共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線に送信するデータ送信部を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のデータ転送回路は、配線基板に設けられた複数のクロック線の内で共通クロック信号の伝送に使用されていないクロック線を使用して、前記複数の電子回路基板からのデータを時分割で転送するためのクロック受信部、クロック生成部、フレーム受信部、フレーム同期部、データ抽出部、データ解析部、データ生成部、データ出力部、及びデータ送信部を備えている。これにより、電気通信機器の電子回路基板間で伝送遅延の少ないデータ転送を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例を示すデータ転送回路の構成図である。
このデータ転送回路１０は、ＡＴＣＡ装置の各ブレード内に設けられ、バックプレーン上の３本のクロック配線６ａ，６ｂ，６ｃを利用して、ブレード間で時分割によるデータ転送を行うものである。なお、３本のクロック配線６ａ〜６ｃの内の第１のクロック配線６ａと第２のクロック線６ｂは、特定のブレードからそれぞれ８ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫ１と１９．４４ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫ２を各ブレードに供給するために用いられることが、ＡＴＣＡ規格で規定されている。一方、第３のクロック配線６ｃは、個々のＡＴＣＡ装置で自由に定義して使用できるようになっており、本発明では、このクロック配線６ｃで通信フレームＦＲＭを転送することにより、ブレード間のデータ転送を行うようにしている。
【００１６】
このデータ転送回路１０は、クロック配線６ａ，６ｂに接続されたクロック受信部１１を有している。クロック受信部１１は、クロック配線６ａから与えられる８ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫ１、またはクロック配線６ｂから与えられる１９．４４ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫ２のいずれか一方を受信し、電気的レベル変換をしてＰＬＬ（位相同期回路）部１２へ与えるものである。
【００１７】
ＰＬＬ部１２は、クロック受信部１１から与えられるクロック信号に基づいて、ブレード間データ転送用のクロック信号ＣＬＫを生成するものである。ＰＬＬ部１２は、クロック受信部１１から８ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫ１が与えられる場合、内蔵のＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器）の出力信号を分周して生成した８ｋＨｚの位相を、受信したクロック信号ＣＬＫ１の位相に合わせることにより、このロック信号ＣＬＫ１に同期した例えば６４ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫを生成する。また、クロック受信部１１から１９．４４ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫ２が与えられる場合、ＰＬＬ部１２は、このクロック信号ＣＬＫ２を分周し、内蔵のＶＣＸＯの出力信号を分周して生成した信号の位相をこのクロック信号ＣＬＫ２の位相に合わせることにより、例えば１９．４４ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫを生成する。
【００１８】
更に、このデータ転送回路１０は、クロック配線６ｃに接続されたフレーム受信部１３を有している。フレーム受信部１３は、ブレード間でクロック配線６ｃを利用して時分割方式で送受信される通信フレームＦＲＭを受信し、電気的レベル変換を行って受信フレーム信号ＲＦをフレーム同期部１４へ与えるものである。なお、通信フレームＦＲＭのフレーム構成については、後述する。
【００１９】
フレーム同期部１４は、ＰＬＬ部１２から与えられるクロック信号ＣＬＫを使用して、フレーム受信部１３から与えられる受信フレーム信号ＲＦにおける同期コードを検出し、フレーム同期をとるものである。同期方法としては、例えば、同期コードを３回連続して検出できたときにフレーム同期が確立したと判定し、３回連続して同期コードが検出できなくなったときにフレーム同期外れと判定する前方３段、後方３段等の一般的な方法を用いる。また、フレーム同期部１４は、検出した同期コードに基づいて、各ブレードから送られてくるデータのタイミングを示す受信タイミング信号ＲＴと、そのブレードがデータを送信するタイミングを示す送信タイミング信号ＳＴを生成するようになっている。受信フレームＲＦと受信タイミング信号ＲＴは、データ抽出部１５に与えられている。
【００２０】
データ抽出部１５は、フレーム同期部１４から与えられる受信フレームＲＦと受信タイミング信号ＲＴに従って、各ブレードから送られて来るデータを抽出し、受信データＲＤとしてデータ解析部１６に出力するものである。なおデータ抽出部１５は、データ解析部１６から与えられる選択信号ＳＥＬに従って、必要な情報のみを選択して受信データＲＤを出力することも可能である。データ解析部１６は、データ抽出部１５で抽出された受信データＲＤを解析し、自ブレード宛の情報を取り出すものである。また、必要な情報のみを選択するために、データ解析部１６に選択信号ＳＥＬを与えることも可能である。
【００２１】
一方、このデータ転送回路１０は、他のブレードに送信する送信データＳＤを生成するためのデータ生成部１７を有している。また、クロック信号ＣＬＫ１やクロック信号ＣＬＫ２を出力するように設定されているブレードでは、このデータ生成部１７で通信フレームＦＲＭの構成要素である同期コードと制御コードを生成するようになっている。データ生成部１７で生成された送信データＳＤや同期コード及び制御コードは、データ出力部１８に与えられている。
【００２２】
データ出力部１８は、データ生成部１７から与えられる送信データＳＤ等を、フレーム同期部１４から与えられる送信タイミング信号ＳＴに従って、送信信号ＴＤとしてデータ送信部１９へ出力するものである。データ送信部１９は、データ出力部１８から与えられた送信信号ＴＤを、所定の電気的レベルに変換し、オープンドレイン型の出力回路からクロック配線６ｃに出力するようになっている。
【００２３】
図３は、図１における通信フレームＦＲＭの構成を示す説明図である。以下、この図３を参照しつつ、図１の動作を説明する。
【００２４】
クロック配線６ａ，６ｂを介して送られて来るクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２は、クロック受信部１１で受信されていずれか一方が選択され、ＰＬＬ部１２へ与えられる。ＰＬＬ部１２において、クロック受信部１１から与えられるクロック信号に同期した所定周波数(例えば、６４ｋＨｚ)のクロック信号ＣＬＫが生成され、フレーム同期部１４に出力される。
【００２５】
一方、クロック配線６ｃ上には、各ブレードから時分割で出力される送信信号ＴＤにより、一定周期で通信フレームＦＲＭを構成する信号が出力されている。通信フレームＦＲＭは、図３（ａ）に示すように、同期コードと、制御コードと、１６個のタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５で構成され、これらの同期コード、制御コード及び１６個のタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５は、それぞれ１バイトのサイズとなっている。従って、通信フレームＦＲＭは、１フレーム当たり１８バイトの構成で、これがクロック配線６ｃ上に連続して繰り返し出力されるようになっている。
【００２６】
通信フレームＦＲＭの同期コードと制御コードは、クロック配線６ａ，６ｂ上にクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２を出力するブレードのデータ転送回路から送信されるようになっている。また、１６個のタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５は、ＡＴＣＡ装置を構成する最大１６個までのブレードに、データ送信用のタイムスロットとして固定的に割り当てられている。
【００２７】
クロック配線６ｃ上の通信フレームＦＲＭは、フレーム受信部１３で受信されて電気的なレベル変換が行われ、受信フレーム信号ＲＦとしてフレーム同期部１４へ与えられる。フレーム同期部１４において、ＰＬＬ部１２から与えられるクロック信号ＣＬＫに従って受信フレーム信号ＲＦ中の同期コードが検出され、前方３段、後方３段等の一般的な方法でフレーム同期を確立する。
【００２８】
フレーム同期部１４は、確立したフレーム同期に基づいて受信タイミング信号ＲＴと送信タイミング信号ＳＴを生成し、それぞれデータ抽出部１５とデータ出力部１８へ供給すると共に、受信フレームＲＦをデータ抽出部１５へ出力する。
【００２９】
データ抽出部１５は、フレーム同期部１４から与えられる受信フレームＲＦと受信タイミング信号ＲＴに従い、制御コードと１６個のタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５のデータを抽出し、受信データＲＤとしてデータ解析部１６に出力する。なお、選択信号ＳＥＬによって抽出対象のデータが指定された場合には、データ抽出部１５は、指定されたデータだけを抽出する。
【００３０】
データ解析部１６は、データ抽出部１５から与えられる制御コードを解析すると共に、各タイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５の情報を解析して、自ブレード宛てのデータが有るか否かを調べる。
【００３１】
各タイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５の情報には、図３（ｂ）に示すＴＳ制御情報と、図３（ｃ）に示すＴＳデータの２種類が有る。
【００３２】
ＴＳ制御情報は、各々のブレードが送信すべきデータを有していないときと、送信すべきデータが発生したときに出力するもので、図３（ｂ）に示すように、ビットｂ４が次のフレーム以降に有効なデータが有るか否かを示すフラグＶＡＬとなっており、このフラグＶＡＬに“１”が設定されている場合には、ビットｂ３〜ｂ０にそのデータの宛先であるブレードのアドレスＡＤＲが設定されるようになっている。なお、ビットｂ７〜ｂ５は、未定義（“０”）となっている。
【００３３】
ＴＳデータは、データを送信するブレードが、ＴＳ制御情報によってフラグＶＡＬを“１”に設定してデータの送信を宣言した後の通信フレームＲＦＭで、予め割り当てられたタイムスロットを使用して、宛先のアドレスＡＤＲに対するデータを順次送信するものである。図３（ｃ）に示すように、フラグＶＡＬが“１”が設定された後の、１番目の通信フレームＦＲＭのＴＳデータでは、データ転送を開始することを示す１バイトの固定値が送信される。２番目と３番目の通信フレームＦＲＭでは、送信データのデータ長（２バイト）が上位桁と下位桁に分けて送信される。その後、送信データが１バイトずつ順次送信され、最後にＣＲＣ（誤り検出）符号が送信されて該当するアドレスＡＤＲへのデータ送信は終了する。
【００３４】
データ解析部１６は、自ブレード宛ての受信データの存在を検出した場合、上記の手順で通信フレームＦＲＭ毎に１バイトずつ順次送信されて来るデータを受信する。
【００３５】
一方、他のブレードから受信したデータに応答するための送信データや、自発的に他のブレードに送信すべきデータが発生した場合には、データ生成部１７は、送信データＳＤを生成してデータ出力部１８へ与える。データ出力部１８は、データ生成部１７から与えられた送信データＳＤを、フレーム同期部１４から与えられる自ブレードに割り当てられたタイムスロットの送信タイミング信号ＳＴに従い、送信信号ＴＤとしてデータ送信部１９へ出力する。
【００３６】
この場合、宛先ブレードにデータを送るために、自ブレードに割り当てられたタイムスロットを使用し、始めの通信フレームＦＲＭにおいてフラグＶＡＬを“１”に設定すると共にアドレスＡＤＲに宛先ブレードを設定し、それ以降の通信フレームＦＲＭにおいてデータ転送を開始することを示す固定値、データ長及び送信データを、１バイトずつ順次出力し、最後にＣＲＣ符号を出力することは、前述の通りである。
【００３７】
データ出力部１８から出力される送信信号ＴＤは、データ送信部１９へ与えられ、このデータ送信部１９によって所定の電気的レベルに変換され、オープンドレイン型の出力回路からクロック配線６ｃに出力される。
【００３８】
データ送信部１９のオープンドレイン型の出力回路は、レベル“Ｌ”を出力する場合にクロック配線６ｃを接地電位に接続し、レベル“Ｈ”を出力する場合にはハイ・インピーダンス状態となるように構成されている。従って、クロック配線６ｃを高抵抗等で“Ｈ”にプルアップしておき、自ブレードに割り当てられたタイムスロットのタイミングで送信データを出力し、それ以外ではデータ送信部１９の出力を“Ｈ”に設定することにより、複数のブレード間で時分割方式のデータ転送を行うことができる。
【００３９】
以上のように、本実施例のデータ転送回路では、未使用のクロック信号ＣＬＫ３のためのクロック配線６ｃを利用して、時分割方式の通信フレームＦＲＭによって任意のブレード間の通信を行うことができる。従って、管理用バス配線４やＬＡＮ配線５だけでなく、未定義のクロック配線６ｃを利用することにより、ＡＴＣＡ装置内のデータ転送容量が増加し、ブレード間で伝送遅延の少ないデータ転送を行うことができるという利点がある。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（ａ）  ＰＬＬ部１２で生成するクロック信号ＣＬＫの周波数は、６４ｋＨｚまたは１９．４４ＭＨｚに限定されない。
（ｂ）  図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す形式は一例であり、各タイムスロットＴＳ０〜ＴＳ１５で送受信する情報は、この形式に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例を示すデータ転送回路の構成図である。
【図２】従来のＡＴＣＡ装置の概念図である。
【図３】図１における通信フレームＦＲＭの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    ブレード
２    シェルフマネージャ
３    バックプレーン
４    管理用バス配線
５    ＬＡＮ配線
６    クロック配線
１０    データ転送回路
１１    クロック受信部
１２    ＰＬＬ部
１３    フレーム受信部
１４    フレーム同期部
１５    データ抽出部
１６    データ解析部
１７    データ生成部
１８    データ出力部
１９    データ送信部
【図１】
2008009520.tif 000003
【図２】
2008009520.tif 000004
【図３】
2008009520.tif 000005