Atca機框系統、構建方法及後插單板的製作方法
2023-05-15 15:54:46 1
專利名稱：Atca機框系統、構建方法及後插單板的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種ATCA(Advanced Telecom ComputingArchitecture，先進電信計算平臺)機框系統及構建方法和ATCA機框系統後插單板。
背景技術：
隨著電信業務的發展，電信運營商越發關注電信平臺的靈活性、開放性、可擴展性以及業務的穩定性。因此PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group，PCI 工業計算機製造組織)提出了 ATCA的開放式硬體平臺的相關規範，稱為PICMG 3. X規範，該規範對ATCA的機械架構、供電系統、散熱裝置、交換結構和互聯、系統管理、背板結構等進行了詳細說明。根據PICMG 3. X規範，在ATCA架構的系統中，每個機框配備兩塊 CMM(ChassisManagement Module,機框管理模塊)，為獨立單板，直接插在ATCA背板上， 兩塊CMM互為主備，如圖1所示，每個CMM可單獨管理機框內的所有單板或FRU(Field Replaceable Unit，可現場更換單元)，同時每個單板中都需要實現IPMC(Intelligent Platform ManagementControlIer，智能平臺管理控制器)的功能，IPMC主要完成ATCA 單板或其他機框組件上各種關鍵硬體資源的監視、控制及管理，包括單板或模塊的有效淨荷部分狀態檢測、單板溫度及電壓檢測、熱插拔管理、FRU信息獲取、告警管理、電源管理、 復位狀態、傳感器及事件管理、日誌管理、E-Keying(電子開關)管理等，同時要完成對 AMC(Advanced Mezzanine Card，高級夾層子卡)子卡硬體地址、溫度、電壓、復位、熱插拔和告警指示燈等的管理及事件記錄，通過雙冗餘的IPMBdntelligent Platform Management Bus,智能平臺管理總線)總線與CMM通信，把各種事件及信息上報給CMM並接受CMM的管理和控制。PICMG 3. X規範中還規定，由ATCA機框系統的前插交換單板(HUB BOARD)在背板 Z0NE2區域，向各節點單板(NODE BOARD)提供雙冗餘的三對差分時鐘，以滿足嚴格的系統同步需求。隨著ATCA系統應用的領域越來越廣泛，ATCA系統的交換能力、業務處理能力、媒體接入能力都需要提升。而在PICMG 3. X規定的ATCA機框系統中，如圖2所示，14槽位ATCA 機框，7、8兩個槽位配置為交換單板(HUB BOARD)，其餘12槽位為節點單板(N0DEB0ARD)； 交換單板BASE hterface (基本接口 )最大僅能提供15條通道，Fabric hterface (交換接口 )最大也僅能提供15條通道，同時又由於交換單板佔用了 2個節點單板的槽位，使系統的業務處理能力受到了限制。此外，該系統中後插卡採用與前插單板對插方式，主要實現前插單板接口等擴展，因而媒體接入能力不足。因此，需要對PICMG 3. X規範的ATCA機框系統架構進行改進，最主要的是保持前插伺服器刀片符合PICMG 3. X規範，將後插單板與背板直接連接，並擴展後插單板的媒體接入能力以及交換能力等。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種ATCA機框系統及構建方法和ATCA機框系統後插單板，以至少解決上述問題。根據本發明的一個方面，提供了一種ATCA機框系統，包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的CMM、以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊以任意組合集成在一塊ATCA 機框系統的後插單板上。以子卡或模塊形式集成了 CMM的ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至 ATCA機框系統的背板，CMM的管理接口及調試接口通過該後插單板的板面引出。以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統的後插單板上的機框時鐘系統，用於通過該後插單板的板面接口實現外部時鐘基準接入、框間時鐘/時間同步。以子卡或模塊形式集成了機框時鐘系統的ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至ATCA機框系統的背板，以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統，還用於通過該連接為ATCA機框系統的其他單板提供三路同步時鐘總線，並對三路同步時鐘總線進行主備備份。以子卡或模塊形式集成了前插伺服器刀片的接口擴展模塊的ATCA機框系統的後插單板直接連接到ATCA機框系統的背板，前插伺服器刀片擴展總線或接口通過ATCA機框系統的背板連接到前插伺服器刀片的接口擴展模塊，前插伺服器刀片擴展接口在該後插業務單板的板面上引出。前插伺服器刀片擴展接口的類型包括以下至少之一快速外設組件互連標準接口、通用串行總線接口、視頻圖形陣列接口、乙太網接口。根據本發明的另一方面，提供了一種ATCA機框系統的後插單板，包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的CMM、以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。根據本發明的再一方面，提供了一種ATCA機框系統構建方法，包括以下至少之一的步驟以子卡或模塊形式將CMM集成在ATCA機框系統的後插單板上；以子卡或模塊形式將機框時鐘系統集成在ATCA機框系統的後插單板上；以子卡或模塊形式將前插伺服器刀片的接口擴展模塊集成在ATCA機框系統的後插單板上。CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊以任意組合集成在一塊ATCA 機框系統的後插單板上。通過本發明，採用將ATCA機框系統的CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊中至少之一以子卡或模塊的形式集成到後插單板上的方案，解決了現有系統業務處理能力受限制的問題，進而達到了提高系統集成度，增加系統靈活性的效果。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是現有ATCA機框系統的結構示意圖；圖2是典型的14槽位機框的單板分布圖；圖3是根據本發明實施例的ATCA機框系統的結構框圖；圖4是根據本發明實例一的ATCA機框系統的結構框圖；圖5是根據本發明實例二的ATCA機框系統的結構框圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。圖3是根據本發明實施例的ATCA機框系統的結構框圖。如圖3所示，根據本發明實施例的ATCA機框系統包括以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的CMM、 以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統、以子或模塊卡形式集成在ATCA機框系統後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。本實施中拋棄了現有技術中將CMM設置為獨立板、由前插交換板提供差分時鐘以及通過與前插板對插的方式實現前插單板接口擴展的做法，採用將CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊以子卡或模塊的形式集成到後插單板上的做法來實現這些功能，對整個ATCA機框系統的結構進行了改進，突破了系統的業務限制、增加了系統應用的靈活性。需要說明的是，在本實施例中對CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊都進行了改進，而實際上這三處改進是相對獨立的，在具體實施過程中，可以根據具體需要對其中的一個或幾個進行改進。優選的，CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊可以以任意組合集成在一塊ATCA機框系統的後插單板上。在本優選實施例中，由於對CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊都進行了集成，因此可以將這三者中任意的兩個集成在同一個後插單板上，也可以將這三者都集成在同一塊後插單板上，從而進一步提高槽位的利用率。將CMM以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統的後插單板上後，CMM所要實現的功能並沒有改變，但由於結構的改變，具體的實現方式也要相應的進行改變，本優選實施例中給出一種優選的方式。優選地，以子卡或模塊形式集成了 CMM的ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至ATCA機框系統的背板，CMM的管理接口及調試接口通過該後插單板的板面引出。將器CMM以子卡或模塊形式集成於ATCA機框系統的後插單板上後，後插單板可以通過連接器連接到ATCA背板，從而將IPMB通道以及SJTAG (System-level Joint Test Action Group，系統級聯合測試行動組織)通道等其他管理接口連接到機框內其他單板 (或單板IPMC)，實現機框級管理，同時CMM的管理接口以及調試接口可以通過後插單板面板引出。以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統的後插單板上的機框時鐘系統同樣要實現其原有的各項功能，本優選實施例給出一種優選的方式
優選地，以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統的後插單板上的機框時鐘系統， 可以用於通過該後插單板的板面接口實現外部時鐘基準接入、框間時鐘/時間同步。優選地，以子卡或模塊形式集成了機框時鐘系統的ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至ATCA機框系統的背板，以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統，還可以用於通過該連接為ATCA機框系統的其他單板提供三路同步時鐘總線，並對三路同步時鐘總線進行主備備份。將ATCA機框的時鐘系統以模塊或子卡形式集成於後插單板上後，可以通過後插單板面板接口，實現外部時鐘基準接入、框間時鐘/時間同步，並且通過後插單板與ATCA 背板連接器，採用 MLVDS (Multipoint low Voltage Differential Signaling,多點低電壓差分信令)方式對框內其他槽位單板提供三路同步時鐘總線，這三路時鐘同時進行主備備份。優選地，以子或模塊卡形式集成了前插伺服器刀片的接口擴展模塊的ATCA機框系統的後插單板直接連接到ATCA機框系統的背板，前插伺服器刀片擴展總線或接口通過 ATCA機框系統的背板連接到前插伺服器刀片的接口擴展模塊，前插伺服器刀片擴展接口在該後插業務單板的板面上引出。在本優選實施例中，將接口擴展模塊以子卡或模塊形式集成於後插業務單板上後，後插業務單板可以直接連接到ATCA背板，前插伺服器刀片擴展總線或接口可以通過背板連接到後插業務單板的接口擴展模塊，並在經過處理後將前插伺服器刀片的擴展接口在後插業務單板面板上引出，上述的處理主要是指接口轉換，如將PCIe轉換為乙太網接口， 以同時支持報文緩存、報文管理、報文統計以及CRC校驗等，將PCIe轉換為視頻接口，以同時支持顏色空間轉換等圖象處理，部分子卡或模塊包含PCIe SWITCH等功能。優選的，所前插伺服器刀片擴展接口的類型包括以下至少之一 PCIe (PeripheralComponent Interconnect Express,快速夕卜設組件互連標準)接口、 (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口、VGA (Video Graphics Array，視頻圖形陣列)接口、乙太網接口。在具體實施過程中，可使用的接口類型包括但不限於上述4種。下面結合實例對上述優選實施例進行詳細說明，遵守PICMG3. X規範地方則不再贅述。CMM、時鐘系統以及前插刀片擴展接口模塊，可以集成在任一後插單板上，並且 CMM、時鐘系統以及擴展接口模塊可以全部集成於一塊後插單板上，也可以分散集成於多塊後插單板上。當然，一般ATCA機框系統中含有兩個CMM以及兩個時鐘模塊，作為主備模式工作，而前插刀片擴展接口可有任意數量集成在後插單板上。實例一如圖3所示，本實例中，CMM集成於前插7，8槽對應的後插單板上，ATCA時鐘系統集成於前插5，6槽對應的後插單板上，前插9，10槽對應的後插單板上集成接口擴展模塊。實例二如圖4所示，本實例中，CMM以及接口擴展模塊集成於前插7，8槽對應的後插單板上，ATCA時鐘系統集成於前插5，6槽對應的後插單板上，前插9，10槽對應的後插單板上集成接口擴展模塊。
在上述實例中，ATCA機框系統架構發生了根本性變化，在後插單板連接到背板情況下，CMM不再是直接連接ATCA背板的獨立單板，而是以子卡或模塊形式放置於後插單板上，這樣在ATCA機框中將無CMM槽位；此外，時鐘系統以子卡或模塊形式集成於後插單板上，同時前插伺服器刀片接口擴展模塊以子卡或模塊形式放置後插業務單板上。對應於上述ATCA機框系統的實施例，本實施例提供了一種ATCA機框系統的後插單板，包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的CMM、以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在該後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。在ATCA機框系統中，應用上述後插單板，即可克服現有ATCA機框系統的缺陷，突破系統的業務限制、增加系統應用的靈活性。本實施例中提出一種ATCA機框系統構建方法，包括以下至少之一的步驟以子卡或模塊形式將CMM集成在ATCA機框系統的後插單板上；以子卡或模塊形式將機框時鐘系統集成在ATCA機框系統的後插單板上；以子或模塊卡形式將前插伺服器刀片的接口擴展模塊集成在ATCA機框系統的後插單板上。使用上述方法構建出的ATCA機框系統可以可克服現有ATCA機框系統的缺陷，突破業務限制且具有更高的靈活性。優選地，CMM、機框時鐘系統、前插伺服器刀片的接口擴展模塊可以以任意組合集成在一塊ATCA機框系統的後插單板上。將上述三者中任意的兩個集成在同一個後插單板上或者將這三者都集成在同一塊後插單板上可以進一步提高槽位的利用率。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果節省兩個ATCA機框系統的CMM槽位，將提高系統槽位利用率，並且提高系統的集成度，擴展了後插單板功能。由於節省了 CMM槽位以及相應CMM單板，簡化了 ATCA系統單板種類以及並且改進了 ATCA背板設計，從而使系統散熱等設計得到簡化，並增加了系統的靈活性。ATCA的時鐘系統以子卡或模塊形式集成在後插單板上，將省去獨立的時鐘單板以及相應槽位，提升了系統槽位利用率，擴展了後插單板的功能以及集成度，並且節省的時鐘板槽位可插入其他業務單板，從而提升整個系統的處理或接入能力。前插伺服器刀片的接口擴展模塊以子卡或模塊形式集成在後插單板上，節省了後插板槽位，提高了系統集成度，同時擴展了刀片伺服器的接口， 增加了系統的靈活性，以及功能豐富性。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，並且在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種先進電信計算平臺ATCA機框系統，其特徵在於，包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在所述ATCA機框系統後插單板上的機框管理模塊CMM、以子卡或模塊形式集成在所述ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在所述ATCA 機框系統後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述CMM、所述機框時鐘系統、所述前插伺服器刀片的接口擴展模塊以任意組合集成在一塊所述ATCA機框系統的後插單板上。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，以子卡或模塊形式集成了所述CMM的所述ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至所述ATCA機框系統的背板，所述CMM的管理接口及調試接口通過該後插單板的板面引出。
4.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，以子卡或模塊形式集成在所述ATCA 機框系統的後插單板上的機框時鐘系統，用於通過該後插單板的板面接口實現外部時鐘基準接入、框間時鐘/時間同步。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，以子卡或模塊形式集成了所述機框時鐘系統的所述ATCA機框系統的後插單板通過連接器連接至所述ATCA機框系統的背板，以子卡或模塊形式集成在所述ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統，還用於通過該連接為所述ATCA機框系統的其他單板提供三路同步時鐘總線，並對所述三路同步時鐘總線進行主備備份。
6.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，以子卡或模塊形式集成了所述前插伺服器刀片的接口擴展模塊的所述ATCA機框系統的後插單板直接連接到所述ATCA機框系統的背板，前插伺服器刀片擴展總線或接口通過所述ATCA機框系統的背板連接到所述前插伺服器刀片的接口擴展模塊，所述前插伺服器刀片擴展接口在該後插業務單板的板面上引出ο
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述前插伺服器刀片擴展接口的類型包括以下至少之一快速外設組件互連標準接口、通用串行總線接口、視頻圖形陣列接口、乙太網接口。
8.一種先進電信計算平臺ATCA機框系統後插單板，其特徵在於，所述後插單板包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在所述後插單板上的機框管理模塊CMM、以子卡或模塊形式集成在所述後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在所述後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。
9.一種先進電信計算平臺ATCA機框系統構建方法，其特徵在於，包括以下至少之一的步驟以子卡或模塊形式將機框管理模塊CMM集成在所述ATCA機框系統的後插單板上；以子卡或模塊形式將機框時鐘系統集成在所述ATCA機框系統的後插單板上；以子卡或模塊形式將前插伺服器刀片的接口擴展模塊集成在所述ATCA機框系統的後插單板上。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述CMM、所述機框時鐘系統、所述前插伺服器刀片的接口擴展模塊以任意組合集成在一塊所述ATCA機框系統的後插單板上。
全文摘要
本發明提供了一種ATCA機框系統、構建方法及後插單板，上述ATCA機框系統包括以下至少之一以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的CMM、以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的機框時鐘系統、以子卡或模塊形式集成在ATCA機框系統後插單板上的前插伺服器刀片的接口擴展模塊。通過本發明提供的技術方案，解決了現有系統業務處理能力受限制的問題，進而達到了提高系統集成度，增加系統靈活性的效果。
文檔編號H04L12/40GK102420693SQ201110210990
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月26日 優先權日2011年7月26日
發明者鄒繼榮, 陳永銘 申請人:中興通訊股份有限公司