一種atca系統背板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種ATCA系統背板。
【背景技術】
[0002]隨著通信技術的發(fā)展，對通信設備的容量、可靠性、可擴展性和可管理性的要求越來越高。順應這一發(fā)展，PCI工業(yè)計算機廠商組(PCI Industrial ComputerManufacturer' s Group，簡稱 PICMG)提出了一種先進電信計算架構(Advanced TelecomComputingArchitecture，簡稱ATCA)，并制定了 PICMG3.0規(guī)范，對ATCA的機械結構、供電、散熱、系統管理、數據傳輸接口、背板規(guī)格等方面進行了詳細的規(guī)定。
[0003]圖1是一個典型的ATCA 14槽位機框的單板分布圖。機框內的單板分為前插單板和后插單板，前插單板分為交換單板(HUB BOARD)和節(jié)點單板(NODE BOARD)。后插單板作為前插單板的接口擴展單元和前插單板對插，并提供對外接口。
[0004]前插單板和背板相連的接口按照功能劃分為區(qū)域1、區(qū)域2兩個區(qū)域。區(qū)域1中定義了電源、系統管理等接口 ；區(qū)域2中定義了數據傳輸通道。圖2是典型的前插單板和后插單板連接示意圖。前插單板和后插單板連接的接口定義為區(qū)域3，前插單板和后插單板通過各自插接件直接相連，不需要經過背板互聯。針對相關技術中無法通過對插板進行級聯式靈活配置的問題，目前尚未提出有效的解決方案。此外，也無法對ATCA背板的故障進行靈活、高效率的檢測。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現有技術中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種ATCA系統背板，該系統背板包括供電子背板、前插連接器子背板、后插連接器子背板、級聯子背板、debug子背板和網絡子背板，所述各子背板均具有可彼此發(fā)射和接收電磁波的電磁收發(fā)模塊和可彼此傳輸數據的數據傳輸模塊，所述電磁收發(fā)模塊通過發(fā)射和接收電磁波的方式實現電力的傳輸，所述前插連接器子背板用于與前插板進行電力傳輸和數據通信，所述后插板連接器子背板用于與后插板進行電力傳輸和數據通信，所述級聯子背板用于當需要多個ATCA系統背板時進行背板擴展，所述網絡子背板用于進行數據加解密和數據編解碼，所述debug子背板包括MCU、顯示單元和切換開關，該切換開關用于根據該MCU指令控制上述各子背板的電磁收發(fā)模塊和數據傳輸模塊的導通和斷開鏈路。
[0006]進一步地，所述數據傳輸模塊包括更新數據通道接口、交換數據接口和基本數據接口。
[0007]進一步地，所述ATCA系統背板的各子背板接口之間形成星型拓撲、網狀拓撲或雙星型拓撲的結構。
[0008]進一步地，所述ATCA系統背板的各子背板還包括散熱通道。
[0009]進一步地，所述散熱通道為水冷通道。
[0010]進一步地，所述電力傳輸采用125kHz頻段。[0011 ] 本發(fā)明的有益效果是:各個子背板的數目和接口、性能能夠單獨地設計，從而極大地增強了 ATCA系統背板的靈活性和可配置性。同時，克服了現有技術中無法對背板故障進行自動檢測的問題，提高了背板工作的穩(wěn)定性和兼容性。
【附圖說明】
[0012]圖1不出了現有技術中的一種ATCA背板。
[0013]圖2示出了根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的ATCA系統背板結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖2所示，ATCA系統背板包括供電子背板1、前插連接器子背板2、后插連接器子背板5、級聯子背板4、debug子背板3和網絡子背板6，所述后插板連接器子背板用于與后插板進行電力傳輸和數據通信，所述級聯子背板4用于當需要多個ATCA系統背板時進行背板擴展，所述網絡子背板6用于進行數據加解密和數據編解碼，所述debug子背板3包括MCU、顯示單元和切換開關，該切換開關用于根據該MCU指令控制上述各子背板的電磁收發(fā)模塊和數據傳輸模塊的導通和斷開鏈路。
[0015]其中，ATCA系統背板可以設置為立體的結構，從而為擴展多個系統背板提供可能性，而且更重要的是在級聯時提供良好的散熱空間，進而能夠有利于形成各個系統背板之間的散熱通道。圖1中的各個子背板并不表示實際緊靠地連接。
[0016]級聯子背板4中包括若干個插框，例如，當多個ATCA系統背板級聯或以其他拓撲方式連接(本發(fā)明中的“連接”既包括有線連接也包括無線連接)時，可以將其他的ATCA系統背板靈活安裝到某個系統背板上Zone3區(qū)的插框里，也可以靈活地從插框中拔出。
[0017]在某個實施例中，前插連接器子背板2設置有四個前插連接器41、后插連接器子背板5設置有四個后插連接器42，可以分別擴展連接四個前插板I和四個后插板2。
[0018]供電子背板I上集成多種電源產生電路，能夠根據需要產生適當電壓、頻率和波形的電信號。
[0019]優(yōu)選地，ATCA系統背板上通過PCB走線可以實現四種拓撲關系:第一種是實現四個前插板和四個后插板數據全互連，第二種是四個前插板之間數據全互連，第三種是四個后插板之間數據全互連，第四種是多個前插板給后插板供電，這四種拓撲關系可以同時存在，也可以實現其中幾種拓撲的組合。這些拓撲關系中的連接是通過各個子背板上的數據傳輸模塊和電力傳輸模塊實現的。也就是說，所述各子背板均具有可彼此發(fā)射和接收電磁波的電磁收發(fā)模塊和可彼此傳輸數據的數據傳輸模塊。
[0020]其中，所述電磁收發(fā)模塊通過發(fā)射和接收電磁波的方式實現電力的傳輸，所述前插連接器子背板2用于與前插板進行電力傳輸和數據通信。電力傳輸采用125kHz頻段。這種傳輸在現有技術中已經為本領域技術人員熟知，是利用電磁感應原理，通過線圈進行能量耦合實現能量的傳遞，而且市場上在售的該類芯片也較為豐富，因此不在此進行特殊說明。本領域技術人員應當清楚的是，這種電力傳輸在ATCA系統背板的各個子背板之間和各個子背板上的電力傳輸模塊之上都具有電磁屏蔽裝置(例如金屬網)，以避免干擾子背板中的數據信號的傳輸。此外，本發(fā)明中，由于數據傳輸是在4G頻段上進行的，因此二者干擾相對可以降低到最小。
[0021]網絡子背板6具有編解碼芯片和/或加解密芯片，用于根據需要使ATCA系統背板與外部通信時提高通信的安全性。
[0022]級聯子背板4包括數據緩沖器和實現ATCA規(guī)范內規(guī)定的一種或多種數據總線協議的芯片，用于在需要多個ATCA系統背板的情況下(例如分布式環(huán)境)進行信息的擴展。此時，各個子背板仍然起到在其所在的系統背板中相同的作用，但debug子背板3中的MCU將起到協處理器的作用，而不是像在單個系統背板的環(huán)境下的獨立工作的情況。這種設計是由于當級聯時，背板(尤其是分布式環(huán)境下的)產生問題的可能性被呈幾何倍增長，需要由各個MCU將其所在的系統背板中的各個子背板狀態(tài)和電力/數據參數傳輸出去，進行統一的分析和處理。
[0023]在單獨的、不級聯的情況下，ATCA系統背板中的debug子背板3中的MCU控制顯示單元的顯示內容，且控制切換開關，該切換開關根據該MCU指令控制上述各子背板的電磁收發(fā)模塊和數據傳輸模塊的導通和斷開鏈路，例如，出現電路短路情況時，先斷開前插連接器子背板2與和其連接的4塊前插板中的第一塊，然后判斷電力傳輸是否恢復正常，此后再依次利用切換開關切換到使前插連接器子背板2與和其連接的4塊前插板中的第二塊斷開連接，而恢復第一塊的連接，再次進行監(jiān)測。依此類推。
[0024]本發(fā)明中，所述數據傳輸模塊包括更新數據通道接口、交換數據接口和基本數據接口。其中基本數據接口用于在debug子背板3未監(jiān)測到異常情況時負責數據傳輸，交換數據接口用于在多個ATCA系統背板發(fā)生拓撲連接時進行各系統背板之間的數據交換，更新數據通道接口用于在debug子背板3監(jiān)測到異常情況并開始測試時負責數據傳輸。
[0025]各子背板接口之間形成星型拓撲、網狀拓撲或雙星型拓撲的結構?？梢灶A見的是，多個ATCA系統背板之間也可以根據需要形成星型拓撲、網狀拓撲或雙星型拓撲的結構。
[0026]在優(yōu)選的實施例中，各子背板還包括散熱通道，例如風冷通道和水冷通道，用于為各個子背板上的處理器、芯片進行合理的溫度調節(jié)和散熱。散熱通道的在設計時可以采用散熱器件，例如從電力傳輸模塊到散熱口的通道方向設置導熱性良好的金屬鰭片，使散熱通道向散熱口吹風的過程中不易形成回流，以增強散熱效果。
[0027]以上內容是結合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種ATCA系統背板，其特征在于，該系統背板可被形成為立體結構，包括供電子背板、前插連接器子背板、后插連接器子背板、級聯子背板、debug子背板和網絡子背板，所述各子背板均具有可彼此發(fā)射和接收電磁波的電磁收發(fā)模塊和可彼此傳輸數據的數據傳輸模塊，所述電磁收發(fā)模塊通過發(fā)射和接收電磁波的方式實現電力的傳輸，所述前插連接器子背板用于與前插板進行電力傳輸和數據通信，所述后插板連接器子背板用于與后插板進行電力傳輸和數據通信，所述級聯子背板用于當需要多個ATCA系統背板時進行背板擴展，所述網絡子背板用于進行數據加解密和數據編解碼，所述debug子背板包括MCU、顯示單元和切換開關，該切換開關用于根據該MCU指令控制上述各子背板的電磁收發(fā)模塊和數據傳輸模塊的導通和斷開鏈路。2.根據權利要求1的ATCA系統背板，其特征在于，所述數據傳輸模塊包括更新數據通道接口、交換數據接口和基本數據接口。3.根據權利要求1或2所述的ATCA系統背板，其特征在于，所述ATCA系統背板的各子背板接口之間形成星型拓撲、網狀拓撲或雙星型拓撲的結構。4.根據權利要求1所述的ATCA系統背板，其特征在于，所述ATCA系統背板的各子背板還包括散熱通道。5.根據權利要求1所述的ATCA系統背板，其特征在于，所述散熱通道為水冷通道。6.根據權利要求1所述的ATCA系統背板，其特征在于，所述電力傳輸采用125kHz頻段。
【專利摘要】為了對ATCA背板進行靈活、高效率的配置和檢測，本發(fā)明提供了一種ATCA系統背板，該系統背板包括供電子背板、前插連接器子背板、后插連接器子背板、級聯子背板、debug子背板和網絡子背板，所述級聯子背板用于當需要多個ATCA系統背板時進行背板擴展，所述網絡子背板用于進行數據加解密和數據編解碼，所述debug子背板包括MCU、顯示單元和切換開關，該切換開關用于根據該MCU指令控制上述各子背板的電磁收發(fā)模塊和數據傳輸模塊的導通和斷開鏈路。本發(fā)明中各個子背板的數目和接口、性能能夠單獨地設計，從而極大地增強了ATCA系統背板的靈活性和可配置性。同時，克服了現有技術中無法對背板故障進行自動檢測的問題，提高了背板工作的穩(wěn)定性和兼容性。
【IPC分類】G06F1/18, G06F1/16
【公開號】CN105334919
【申請?zhí)枴緾N201510648692
【發(fā)明人】陳元春, 江德智, 王紅艷
【申請人】四川特倫特科技股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月9日