[发明专利]一种MicroTCA系统、时钟卡及提供时钟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微型电信计算架构(Micro Telecommunications Computing  Architecture，MicroTCA)系统及其中的时钟卡和提供时钟的方法。

背景技术

MicroTCA是PCI工业计算机制造组织(PCI Industrial Computers  Manufacturers Group，PICMG)制定的计算机平台规范，MicroTCA采用标准的 AMC模块来构建小容量低成本的模块化通信平台，主要应用于中央机房 (Central Office)的小型电信设备或企业级通信设备。目前标准规范版本为 PICMG MicroTCA.0 R1.0版本。

如图1所示，是现有的MicroTCA的系统结构图。在一个MicroTCA系统中， 一个系统(Carrier)由机框、电源模块(Power Module，PM)、MicroTCA的 管理交换模块(MicroTCA Carrier Hub，MCH)、AMC组成，若干个Carrier 加上风扇模块(Cooling Unit，CU)构成一个架子(Shelf)。现有的MicroTCA 适用于300mm深机柜，也可以采用背靠背的配置方式放在600mm深机柜。

如图2所示，为现有MCH的结构示意图。MCH为MicroTCA系统的交换控 制模块，是整个系统的中心节点，其主要包括系统的控制和管理(MCMC) 单元、数据交换(Switch)单元、时钟(Clock)单元和测试(JTAG)单元等； 其中，MCMC单元是整个系统的管理模块，主要对AMC和PM进行管理，其中 IPMB-L为MCH管理AMC的连接、IPMB-0为MCH管理PM的连接；数据交换 (Switch)单元分为Fabric A到Fabric G的7个交换接口，提供最多12个AMC卡 的数据交换；时钟(Clock)单元实现系统的时钟功能，包括选择时钟源、产 生系统同步时钟，和将所产生的系统时钟同步时钟驱动到相连的各AMC卡等， 其中，CLKx用于标识时钟类型；测试(JTAG)单元主要完成系统的测试功 能。

MicroTCA.0 R1.0标准定义MCH的最大高度为6HP(约3cm)，最多可以 通过4块PCB板实现，即一个MCH由4块PCB板组成，MCH的4块PCB被限定在 6HP的高度内，其中第一块PCB提供MCMC对MicroTCA系统的管理功能，以 及基本的交换功能(Fabric A端口)；第二块PCB用于实现系统时钟和数据交 换的Fabric B端口，第三和第四PCB主要提供数据平面Fabric交换的Fabric C到 Fabric G端口(即Fat Pipe)。同时，标准中定义MCH与背板的连接器由4个舌 头(tongue)组成，其中tonguel提供MCMC单元和JTAG单元的连接管脚(Pin)、 tongue2提供Clock单元的连接管脚、tongue3和tongue4提供Fat Pipe(即Fabric C 到Fabric G端口)的连接管脚。

如图3所示，是现有的MicroTCA系统冗余时钟架构示意图；在现有的 MicroTCA.0 R1.0规范定义中，由MCH来实现时钟功能，MicorTCA系统中采 用了星型的时钟拓扑结构，且在背板中仅定义了MCH槽位位于星型拓扑的中 心节点，只有MCH能提供足够的管脚与其他的AMC卡连接，所以时钟模块需 要在MCH上实现。

如图4所示，是现有的MicroTCA系统中时钟实现示意图；其与传统的 ATCA时钟实现方案一致，即在系统的中心节点(即MCH)上设置时钟模块； 其中，在一个时钟模块中包括了时钟源选择单元、锁相单元和时钟驱动单元。 其中，时钟源选择单元用于选择时钟源，所述时钟源为所有输入到时钟模块 的时钟源，如GPS时钟源、BITS时钟源、来自上一级的级连时钟源或来自AMC 卡的线路时钟源等；锁相单元用于对所选择的时钟源进行锁相同步后获得系 统同步时钟；驱动单元用于将所述系统同步时钟输入到相连的AMC卡中。

在一个具体的例子中，比较典型方式是MCH为MicroTCA系统提供三种时 钟，时钟二(CLK2)为各个AMC卡提供给MCH中时钟模块的可选时钟源之 一；时钟一(CLK1)和时钟三(CLK3)为MCH中时钟模块向各AMC卡提供 的主备系统同步时钟。