通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法
【課題】クロックの周波数が異なる機器間であっても通信を適切に行えるようにする通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法を提供する。
【解決手段】クロックアイソレーション機能によりＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとを別々のクロックで動作する領域として分離し、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４から供給する。そして、通信の接続先となるプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が第２のクロックの周波数と異なる場合に、周波数調整部１５が、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整する。
【解決手段】クロックアイソレーション機能によりＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとを別々のクロックで動作する領域として分離し、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４から供給する。そして、通信の接続先となるプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が第２のクロックの周波数と異なる場合に、周波数調整部１５が、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速シリアルインターフェースの規格として、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）が知られている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓは、高いデータ転送速度と様々なアプリケーションに適合できる柔軟性を兼ね備えており、グラフィックスカードなどの拡張ボードに広く利用されている。また、近年では、異なるシステム間の通信にもＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの通信プロトコルが使われ始めており、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のカードエッジを有する通信アダプタ（通信ユニット）も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のカードエッジを有する通信ユニットは、該通信ユニットが装着される機器（第１の機器）のクロック周波数と、通信の相手方となる機器（第２の機器）のクロック周波数とが一致していることを前提として構成されている。このため、第２の機器のクロック周波数が第１の機器のクロック周波数と異なる場合には、同期がとれずに通信に失敗するといった問題があった。
【０００４】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの基本仕様によると、クロック周波数については規定されていないが、その安定性について送受信のデータレートは６００ｐｐｍ以内で一致しなければならないと規定されている。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ ＣＥＭ仕様書によると、クロックの周波数は通常１００ＭＨｚ±３００ｐｐｍと規定されている。しかしながら、実際にはこのような規定を満たしていない機器も存在するため、通信を行う機器同士でクロックの周波数が異なる場合もあり、その場合には同期がとれず通信に失敗することになる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クロックの周波数が異なる機器間であっても通信を適切に行えるようにする通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る通信ユニットは、第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニットであって、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る通信システムは、第１の機器と、第２の機器と、前記第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して前記第２の機器に接続されて前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信を中継する通信ユニットと、を備えた通信システムであって、前記通信ユニットは、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る通信ユニットの制御方法は、第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して第２の機器に接続され、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、を備えた通信ユニットの制御方法であって、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するステップと、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロックの周波数が異なる機器間で適切に通信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態のプリントシステムの概略構成図である。
【図２】図２は、サーバおよびプリンタにおけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のツリー構造を説明する図である。
【図３】図３は、サーバおよびプリンタにおけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のツリー構造を説明する図である。
【図４】図４は、サーバとプリンタとの間の伝送路を説明する図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードを説明する図である。
【図６】図６は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードにおける具体的な部品レイアウトの一例を示す平面図である。
【図７】図７は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード上のクロック源が発生するクロック（第１のクロック）の周波数を調整する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施の形態のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下では、通信ユニットを含む情報機器としてのサーバおよびプリンタを備えるプリントシステムを例に説明する。なお、適用可能な装置（システム）はこれらに限られるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態のプリントシステム１００の概略構成図である。このプリントシステム１００は、サーバ２００と、光アクティブケーブル３００によってサーバ２００と接続されたプリンタ４００とを備える。サーバ２００は、いわゆるプリントサーバであり、ネットワーク５００を介して複数の端末（例えば、ＰＣ）６００と接続されている。
【００１３】
サーバ２００およびプリンタ４００は、一例として図２に示すように、それぞれ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格にて規定されたツリー構造のトポロジに従って接続されたデバイス群を有する。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格にて規定されたツリー構造のトポロジとは、一例として図３に示すように、ルートコンプレックスを頂点としたツリー型の構成であり、ルートコンプレックスとエンドポイントとが接続されるトポロジである。
【００１４】
サーバ２００は、図４に示すように、そのマザーボード２１０にＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したソケット（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット２２０）が搭載されている。そして、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット２２０には、通信ユニットであるカードアダプタ２３０が装着されている。
【００１５】
プリンタ４００は、図４に示すように、そのマザーボード４１０にＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したソケット（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット４２０）が搭載されている。そして、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット４２０には、カードアダプタ４３０が装着されている。
【００１６】
サーバ２００側のカードアダプタ２３０とプリンタ４００側のカードアダプタ４３０とは、光トランシーバを内蔵した光アクティブケーブル３００によって相互に接続されている。これにより、サーバ２００とプリンタ４００とが光アクティブケーブル３００を介して光通信可能に接続され、サーバ２００とプリンタ４００との間で光を媒体とした高速の情報伝送が行われる。
【００１７】
ここでは、画像情報（ブラックの画像情報、シアンの画像情報、マゼンタの画像情報、およびイエローの画像情報）が、ラスターイメージの可逆圧縮データの形で、サーバ２００からプリンタ４００に伝送される。そして、プリンタ４００は、受信した画像情報に応じてカラーの画像を形成する。
【００１８】
以上のように構成されるプリントシステム１００において、本実施の形態では、サーバ２００側のカードアダプタ（通信ユニット）２３０として、以下のようなＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードが用いられる。
【００１９】
図５は、サーバ２００側のカードアダプタ（通信ユニット）２３０として用いられるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の構成例を説明する図である。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ−Ｇｅｎ１／Ｇｅｎ２−ｘ１，２，４，８，１６等）に準拠したＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１と、例えばＳＦＰ，ＱＳＦＰ，ＸＦＰ等の規格に準拠した光ケーブル用コネクタ１２と、クロックアイソレーション機能を有するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ（転送手段）１３とを備えている。なお、クロックアイソレーション機能とは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の動作領域を個別のクロックで動作する複数の領域に分離する機能である。
【００２０】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１は、基板上に形成されたシリアル信号線により、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートに接続されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介して、サーバ２００のマザーボード２１０に接続される。
【００２１】
光ケーブル用コネクタ１２は、基板上に形成されたシリアル信号線により、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに接続されている。この光ケーブル用コネクタ１２には、例えば、光トランシーバを内蔵した通信ケーブル、つまり電気／光変換機能を有する光アクティブケーブル３００の一端側が装着される。光アクティブケーブル３００の他端側は、プリンタ４００側に接続されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、光ケーブル用コネクタ１２および光アクティブケーブル３００を介して、プリンタ４００に接続されることになる。
【００２２】
図６は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０における具体的な部品レイアウトの一例を示す平面図である。
【００２３】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、基板１０ａ上に、上述した光ケーブル用コネクタ１２やＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のほか、クロック送信ケーブル用コネクタ１６、コネクタ１７などが実装されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１は、基板１０ａの一端部近傍の両面に形成されている。なお、図６における符号Ｌ１１およびＬ１２は、例えば１０５ｍｍおよび１３０ｍｍである。
【００２４】
また、図６には、基板１０ａ上におけるシリアル信号線が最優先で配線されている領域がハッチングで示されている。このシリアル信号線とは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの伝送路であり、上述したように、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１とＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３との間、および、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３と光ケーブル用コネクタ１２との間の配線である。なお、該配線領域に対応する裏面側の領域も配線領域である。
【００２５】
クロック送信ケーブル用コネクタ１６は、後述するクロック送信ケーブル３５０（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル等）が装着されるコネクタ（例えば、ＲＪ４５等）である。
【００２６】
コネクタ１７は、冷却ファンを取り付ける際に、該冷却ファンに電力を供給するためのコネクタである。なお、該電力は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介してサーバ２００から供給される。
【００２７】
さらに、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０には、図５に示すように、クロック源１４と周波数調整部１５とが設けられている。
【００２８】
クロック源１４は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに供給するクロックを発生するものである。つまり、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、上述したクロックアイソレーション機能により、カードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとをそれぞれ別々のクロックで動作する領域として分離している。そして、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、このクロック源１４から供給している。第１のクロックを発生するクロック源１４としては、例えば、クロックシンセサイザやパルスジェネレータなど、周波数可変のクロック発生器が用いられる。一方、カードエッジ側ポートのクロックは、サーバ２００のマザーボード２１０上のクロック源２５０から、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介して供給される（第３のクロック）。
【００２９】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートは、クロック源１４が発生する第１のクロックに基づいて、プリンタ４００から光アクティブケーブル３００を介して送信されたサーバ２００への転送データを受信するとともに、サーバ２００からの転送データを、光アクティブケーブル３００を介してプリンタ４００へと送信する処理を行う。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートでは、サーバ２００から供給される第３のクロックに基づいて、サーバ２００からプリンタ４００への転送データを入力するとともに、プリンタ４００からの転送データを、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介してサーバ２００に出力する。
【００３０】
周波数調整部１５は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整するものである。この周波数調整部１５は、クロック送信ケーブル用コネクタ１６に接続されている。クロック送信ケーブル３５０は、プリンタ４００のクロック源４５０が発生するクロック（第２のクロック）をＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３に供給するために用いられる通信ケーブルであり、一端側がクロック送信ケーブル用コネクタ１６に装着され、他端側はプリンタ４００に接続されている。
【００３１】
周波数調整部１５は、クロック送信ケーブル３５０を介してプリンタ４００から送信される第２のクロックをクロック送信ケーブル用コネクタ１６から入力し、第２のクロックの周波数を検知する。そして、周波数調整部１５は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が、クロック送信ケーブル３５０を介してプリンタ４００から取得された第２のクロックの周波数と異なる場合に、第１のクロックの周波数を、第２のクロックの周波数と一致するように調整する。そして、周波数が調整された第１のクロックを、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに供給する。
【００３２】
本実施の形態においては、サーバ２００とプリンタ４００との間の通信を中継するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０が、クロック源１４が発生する第１のクロックを用いてＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートを動作させるようにしている。したがって、プリンタ４００のクロック（クロック源４５０が発生する第２のクロック）の周波数と、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数とが異なると、通信に失敗することになる。そこで、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、クロック送信ケーブル用コネクタ１６に装着されたクロック送信ケーブル３５０を介して、プリンタ４００から第２のクロックを取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックが第２のクロックの周波数と一致するように、周波数調整部１５によって、第１のクロックの周波数を調整するようにしている。
【００３３】
図７は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整する処理の一例を示すフローチャートである。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックが例えば１００．０ＭＨｚであり、プリンタ４００のクロック（第２のクロック）が例えば１００．１ＭＨｚの場合、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の光ケーブル側ポートを周波数１００．０ＭＨｚの第１のクロックを用いて動作させると、同期がとれずに通信に失敗する。そこで、本実施の形態では、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０が例えば図７のフローチャートで示す処理を実行し、周波数調整部１５によりクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、プリンタ４００のクロックである１００．１ＭＨｚに合わせることで通信を可能にする。
【００３４】
図７のフローチャートで示す処理は、例えば、光アクティブケーブル３００およびクロック送信ケーブル３５０を用いてプリンタ４００がＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に接続されたときに開始される。
【００３５】
処理が開始されると、まずステップＳ１０１において、周波数調整部１５が、所定のメモリに記憶されているクロックの周波数値（過去に通信を行ったデバイスのクロックの周波数値）の読み込みを行うかどうかを判断する。そして、読み込みを行うと判断した場合は（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、周波数調整部１５は、ステップＳ１０２において、メモリに記憶されている周波数値を読み込んで、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、読み込んだ周波数と一致するように調整する。一方、メモリに記憶されている周波数値の読み込みを行わないと判断した場合は（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理が省略される。
【００３６】
上記のステップＳ１０１およびＳ１０２の処理は、過去に通信が確立した経験のあるクロックの周波数値をメモリに保持しておくようにして、必要に応じてこの周波数値を読み出して第１のクロックの周波数値を調整することで、リンクトレーニングが始まる前に第１のクロックの周波数値の調整を行い、素早く通信を確立できるようにするためのものである。なお、過去の周波数値を読み込むかどうかは、例えば、クロック送信ケーブル用コネクタ１６にクロック送信ケーブル３５０が装着されているか否かによって判断すればよい。すなわち、クロック送信ケーブル用コネクタ１６にクロック送信ケーブル３５０が装着されていない場合は、過去にプリンタ４００を接続した経験があるためにユーザが意図的にクロック送信ケーブル３５０を装着しないでメモリに記憶された値を用いて調整を行おうとしている可能性が高いので、このような場合には、メモリに記憶されている周波数値の読み出しを行う。
【００３７】
次に、ステップＳ１０３において、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートにより、プリンタ４００との間でのリンクトレーニングが開始される。リンクトレーニングは、通信の相手方（本実施の形態の場合、プリンタ４００）との間で決まったパターンのシンボルを送受信して、データが正しく伝送されるかを確認する処理であり、通信の相手方との間で通信リンクを確立するための処理である。このリンクトレーニングを実施している間に、プリンタ４００は、クロック源４５０が発生するプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に送信する。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０では、このプリンタ４００から送られる第２のクロックが取得され、周波数調整部１５に供給される（ステップＳ１０４）。周波数調整部１５は、プリンタ４００から送られた第２のクロックの周波数を確認する。
【００３８】
次に、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートでは、ステップＳ１０５において、リンクトレーニングの結果、プリンタ４００との間での通信リンクが確立したか否かが判断される。そして、通信リンクが確立した場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、そのときのクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数値が所定のメモリに記憶され、第１のクロックの周波数を調整する処理が終了する。
【００３９】
一方、通信リンクが確立した場合には（ステップＳ１０５：ＮＯ）、周波数調整部１５が、リンクトレーニング中にプリンタ４００から取得された第２のクロックの周波数値をもとに、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、第２のクロックの周波数と一致するように調整する（ステップＳ１０７）。そして、ステップＳ１０３に戻り、周波数が調整された第１のクロックを用いてリンクトレーニングが実施され、プリンタ４００との間での通信リンクが確立するまで、以上の処理が繰り返される。
【００４０】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施の形態によれば、クロックアイソレーション機能によってＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとをそれぞれ別々のクロックで動作する領域として分離し、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４から供給するようにしている。そして、通信の接続先となるプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が、取得した第２のクロックの周波数と異なる場合には、周波数調整部１５が、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整している。したがって、プリンタ４００のクロックの周波数が予め定められた周波数値になっていない場合でも、このプリンタ４００との間での通信を適切に行うことができ、クロックの周波数が異なる機器同士を通信可能に接続することができる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態におけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の構成例を説明する図である。本実施の形態は、プリンタ４００からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に対して、所定比率で分周した第２のクロックを送信し、分周された第２のクロックをＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０において所定比率で逓倍して復元するようにした例である。これを実現するため、本実施の形態では、プリンタ４００側に、クロック源４５０が発生する第２のクロックの周波数を所定比率で分周する分周部４６０が設けられている。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０には、プリンタ４００からクロック送信ケーブル３５０を介して送信され、クロック送信ケーブル用コネクタ１６から入力される第２のクロックの周波数を所定比率で逓倍して復元する逓倍部１８が設けられている。なお、その他の構成については、上述した第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
通常、例えば１００ｍを超えるような長距離通信をする際、クロック送信ケーブル３５０として安価なメタルケーブルを用いると、１００ＭＨｚもの高周波数のクロックを正常に送受信することは難しい。クロック送信ケーブル３５０として光ケーブルを用いるようにすれば、高周波数のクロックであっても正常に送受信可能となるが、コスト高になるといった問題がある。そこで、本実施の形態では、プリンタ４００からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に対して第２のクロックを送信する際に、プリンタ４００側に設けた分周部４６０により第２のクロックの周波数を所定比率で分周（１／ｎ倍）した上で、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に送信するようにしている。そして、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側では、プリンタ４００からクロック送信ケーブル３５０を介して取得した第２のクロックの周波数を、逓倍部１８により所定比率で逓倍（ｎ倍）して復元し、周波数調整部１５に供給するようにしている。なお、分周・逓倍を行う際の所定比率は、予め規定値として定めて分周部４６０および逓倍部１８に設定しておけばよい。
【００４３】
本実施の形態では、プリンタ４００のクロック源４５０から発生する第２のクロックが、その周波数を分周部４６０で１／ｎ（例えば１／１０）に分周した上で、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側に送信される。この分周された第２のクロックは、クロック送信ケーブル用コネクタ１６から逓倍部１８に入力され、逓倍部１８において、周波数がｎ倍（例えば１０倍）に逓倍されて復元され、周波数調整部１５に供給される。そして、周波数調整部１５は、復元された第２のクロックの周波数と、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数とを比較して、両者の周波数値が異なる場合に、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整する。これにより、クロック送信ケーブル３５０としてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルのような安価なメタルケーブルを用いながら、プリンタ４００側からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側へと第２のクロックを適切に送信することが可能となり、１００ｍを超える長距離通信を低コストで実現することができる。
【００４４】
なお、上記のような方法により第２のクロックを送受信すると、第２のクロックの波形が多少乱れてしまう可能性がある。しかしながら、第２のクロックは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０においてクロックそのものとして利用するものではなく、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整するための情報として用いるものであり、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側では、第２のクロックの周波数値が判別できればよいので、多少の波形の乱れは問題とならない。
【００４５】
以上、本発明の一適用例として第１の実施の形態および第２の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、上記の実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。例えば、上記実施の形態では、プリンタ４００側の構成を簡略的に説明したが、プリンタ４００側にも、サーバ２００に装着されるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０と同様のカードアダプタ（通信ユニット）が装着されていてもよい。この場合、サーバ２００側とプリンタ４００側とのいずれか一方のカードアダプタにおいて、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のクロックアイソレーション、クロック源１４からの第１のクロックの供給、周波数調整部１５による第１のクロックの周波数の調整を行えばよい。また、この場合には、第２の実施の形態で説明した分周部４６０と逓倍部１８との双方の機能をカードアダプタ上に設けておき、クロック（第２のクロック）を送信する側と受信する側とで、分周部４６０と逓倍部１８とを使い分けるようにすればよい。
【００４６】
また、以上は光アクティブケーブル３００を用いて光通信を行う通信システムについて説明したが、本発明は、光通信に限らず、様々な通信形態の通信システムに広く適用することができる。例えば、光アクティブケーブル３００を用いる代わりに、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠した銅線ケーブルや、その他の高速差動信号を伝送可能なケーブルを用いて通信を行う通信システムに対しても、本発明は有効に適用可能である。また、上記実施の形態では、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠した情報通信を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード
１１ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ
１２ 光ケーブル用コネクタ
１３ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ
１４ クロック源
１５ 周波数調整部
１６ クロック送信ケーブル用コネクタ
１８ 逓倍部
２００ サーバ
２１０ マザーボード
２５０ クロック源
３００ 光アクティブケーブル
３５０ クロック送信ケーブル
４００ プリンタ
４５０ クロック源
４６０ 分周部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２０１０−４５７６３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速シリアルインターフェースの規格として、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）が知られている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓは、高いデータ転送速度と様々なアプリケーションに適合できる柔軟性を兼ね備えており、グラフィックスカードなどの拡張ボードに広く利用されている。また、近年では、異なるシステム間の通信にもＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの通信プロトコルが使われ始めており、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のカードエッジを有する通信アダプタ（通信ユニット）も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のカードエッジを有する通信ユニットは、該通信ユニットが装着される機器（第１の機器）のクロック周波数と、通信の相手方となる機器（第２の機器）のクロック周波数とが一致していることを前提として構成されている。このため、第２の機器のクロック周波数が第１の機器のクロック周波数と異なる場合には、同期がとれずに通信に失敗するといった問題があった。
【０００４】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの基本仕様によると、クロック周波数については規定されていないが、その安定性について送受信のデータレートは６００ｐｐｍ以内で一致しなければならないと規定されている。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ ＣＥＭ仕様書によると、クロックの周波数は通常１００ＭＨｚ±３００ｐｐｍと規定されている。しかしながら、実際にはこのような規定を満たしていない機器も存在するため、通信を行う機器同士でクロックの周波数が異なる場合もあり、その場合には同期がとれず通信に失敗することになる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クロックの周波数が異なる機器間であっても通信を適切に行えるようにする通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る通信ユニットは、第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニットであって、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る通信システムは、第１の機器と、第２の機器と、前記第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して前記第２の機器に接続されて前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信を中継する通信ユニットと、を備えた通信システムであって、前記通信ユニットは、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る通信ユニットの制御方法は、第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して第２の機器に接続され、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、を備えた通信ユニットの制御方法であって、前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するステップと、前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロックの周波数が異なる機器間で適切に通信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態のプリントシステムの概略構成図である。
【図２】図２は、サーバおよびプリンタにおけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のツリー構造を説明する図である。
【図３】図３は、サーバおよびプリンタにおけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のツリー構造を説明する図である。
【図４】図４は、サーバとプリンタとの間の伝送路を説明する図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードを説明する図である。
【図６】図６は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードにおける具体的な部品レイアウトの一例を示す平面図である。
【図７】図７は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード上のクロック源が発生するクロック（第１のクロック）の周波数を調整する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施の形態のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る通信ユニット、通信システムおよび通信ユニットの制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下では、通信ユニットを含む情報機器としてのサーバおよびプリンタを備えるプリントシステムを例に説明する。なお、適用可能な装置（システム）はこれらに限られるものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態のプリントシステム１００の概略構成図である。このプリントシステム１００は、サーバ２００と、光アクティブケーブル３００によってサーバ２００と接続されたプリンタ４００とを備える。サーバ２００は、いわゆるプリントサーバであり、ネットワーク５００を介して複数の端末（例えば、ＰＣ）６００と接続されている。
【００１３】
サーバ２００およびプリンタ４００は、一例として図２に示すように、それぞれ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格にて規定されたツリー構造のトポロジに従って接続されたデバイス群を有する。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格にて規定されたツリー構造のトポロジとは、一例として図３に示すように、ルートコンプレックスを頂点としたツリー型の構成であり、ルートコンプレックスとエンドポイントとが接続されるトポロジである。
【００１４】
サーバ２００は、図４に示すように、そのマザーボード２１０にＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したソケット（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット２２０）が搭載されている。そして、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット２２０には、通信ユニットであるカードアダプタ２３０が装着されている。
【００１５】
プリンタ４００は、図４に示すように、そのマザーボード４１０にＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したソケット（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット４２０）が搭載されている。そして、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓソケット４２０には、カードアダプタ４３０が装着されている。
【００１６】
サーバ２００側のカードアダプタ２３０とプリンタ４００側のカードアダプタ４３０とは、光トランシーバを内蔵した光アクティブケーブル３００によって相互に接続されている。これにより、サーバ２００とプリンタ４００とが光アクティブケーブル３００を介して光通信可能に接続され、サーバ２００とプリンタ４００との間で光を媒体とした高速の情報伝送が行われる。
【００１７】
ここでは、画像情報（ブラックの画像情報、シアンの画像情報、マゼンタの画像情報、およびイエローの画像情報）が、ラスターイメージの可逆圧縮データの形で、サーバ２００からプリンタ４００に伝送される。そして、プリンタ４００は、受信した画像情報に応じてカラーの画像を形成する。
【００１８】
以上のように構成されるプリントシステム１００において、本実施の形態では、サーバ２００側のカードアダプタ（通信ユニット）２３０として、以下のようなＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボードが用いられる。
【００１９】
図５は、サーバ２００側のカードアダプタ（通信ユニット）２３０として用いられるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の構成例を説明する図である。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ−Ｇｅｎ１／Ｇｅｎ２−ｘ１，２，４，８，１６等）に準拠したＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１と、例えばＳＦＰ，ＱＳＦＰ，ＸＦＰ等の規格に準拠した光ケーブル用コネクタ１２と、クロックアイソレーション機能を有するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ（転送手段）１３とを備えている。なお、クロックアイソレーション機能とは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の動作領域を個別のクロックで動作する複数の領域に分離する機能である。
【００２０】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１は、基板上に形成されたシリアル信号線により、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートに接続されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、このＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介して、サーバ２００のマザーボード２１０に接続される。
【００２１】
光ケーブル用コネクタ１２は、基板上に形成されたシリアル信号線により、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに接続されている。この光ケーブル用コネクタ１２には、例えば、光トランシーバを内蔵した通信ケーブル、つまり電気／光変換機能を有する光アクティブケーブル３００の一端側が装着される。光アクティブケーブル３００の他端側は、プリンタ４００側に接続されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、光ケーブル用コネクタ１２および光アクティブケーブル３００を介して、プリンタ４００に接続されることになる。
【００２２】
図６は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０における具体的な部品レイアウトの一例を示す平面図である。
【００２３】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、基板１０ａ上に、上述した光ケーブル用コネクタ１２やＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のほか、クロック送信ケーブル用コネクタ１６、コネクタ１７などが実装されている。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１は、基板１０ａの一端部近傍の両面に形成されている。なお、図６における符号Ｌ１１およびＬ１２は、例えば１０５ｍｍおよび１３０ｍｍである。
【００２４】
また、図６には、基板１０ａ上におけるシリアル信号線が最優先で配線されている領域がハッチングで示されている。このシリアル信号線とは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの伝送路であり、上述したように、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１とＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３との間、および、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３と光ケーブル用コネクタ１２との間の配線である。なお、該配線領域に対応する裏面側の領域も配線領域である。
【００２５】
クロック送信ケーブル用コネクタ１６は、後述するクロック送信ケーブル３５０（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル等）が装着されるコネクタ（例えば、ＲＪ４５等）である。
【００２６】
コネクタ１７は、冷却ファンを取り付ける際に、該冷却ファンに電力を供給するためのコネクタである。なお、該電力は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介してサーバ２００から供給される。
【００２７】
さらに、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０には、図５に示すように、クロック源１４と周波数調整部１５とが設けられている。
【００２８】
クロック源１４は、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに供給するクロックを発生するものである。つまり、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３は、上述したクロックアイソレーション機能により、カードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとをそれぞれ別々のクロックで動作する領域として分離している。そして、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、このクロック源１４から供給している。第１のクロックを発生するクロック源１４としては、例えば、クロックシンセサイザやパルスジェネレータなど、周波数可変のクロック発生器が用いられる。一方、カードエッジ側ポートのクロックは、サーバ２００のマザーボード２１０上のクロック源２５０から、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介して供給される（第３のクロック）。
【００２９】
ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートは、クロック源１４が発生する第１のクロックに基づいて、プリンタ４００から光アクティブケーブル３００を介して送信されたサーバ２００への転送データを受信するとともに、サーバ２００からの転送データを、光アクティブケーブル３００を介してプリンタ４００へと送信する処理を行う。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートでは、サーバ２００から供給される第３のクロックに基づいて、サーバ２００からプリンタ４００への転送データを入力するとともに、プリンタ４００からの転送データを、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ１１を介してサーバ２００に出力する。
【００３０】
周波数調整部１５は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整するものである。この周波数調整部１５は、クロック送信ケーブル用コネクタ１６に接続されている。クロック送信ケーブル３５０は、プリンタ４００のクロック源４５０が発生するクロック（第２のクロック）をＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３に供給するために用いられる通信ケーブルであり、一端側がクロック送信ケーブル用コネクタ１６に装着され、他端側はプリンタ４００に接続されている。
【００３１】
周波数調整部１５は、クロック送信ケーブル３５０を介してプリンタ４００から送信される第２のクロックをクロック送信ケーブル用コネクタ１６から入力し、第２のクロックの周波数を検知する。そして、周波数調整部１５は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が、クロック送信ケーブル３５０を介してプリンタ４００から取得された第２のクロックの周波数と異なる場合に、第１のクロックの周波数を、第２のクロックの周波数と一致するように調整する。そして、周波数が調整された第１のクロックを、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートに供給する。
【００３２】
本実施の形態においては、サーバ２００とプリンタ４００との間の通信を中継するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０が、クロック源１４が発生する第１のクロックを用いてＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートを動作させるようにしている。したがって、プリンタ４００のクロック（クロック源４５０が発生する第２のクロック）の周波数と、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数とが異なると、通信に失敗することになる。そこで、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０は、クロック送信ケーブル用コネクタ１６に装着されたクロック送信ケーブル３５０を介して、プリンタ４００から第２のクロックを取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックが第２のクロックの周波数と一致するように、周波数調整部１５によって、第１のクロックの周波数を調整するようにしている。
【００３３】
図７は、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整する処理の一例を示すフローチャートである。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックが例えば１００．０ＭＨｚであり、プリンタ４００のクロック（第２のクロック）が例えば１００．１ＭＨｚの場合、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の光ケーブル側ポートを周波数１００．０ＭＨｚの第１のクロックを用いて動作させると、同期がとれずに通信に失敗する。そこで、本実施の形態では、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０が例えば図７のフローチャートで示す処理を実行し、周波数調整部１５によりクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、プリンタ４００のクロックである１００．１ＭＨｚに合わせることで通信を可能にする。
【００３４】
図７のフローチャートで示す処理は、例えば、光アクティブケーブル３００およびクロック送信ケーブル３５０を用いてプリンタ４００がＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に接続されたときに開始される。
【００３５】
処理が開始されると、まずステップＳ１０１において、周波数調整部１５が、所定のメモリに記憶されているクロックの周波数値（過去に通信を行ったデバイスのクロックの周波数値）の読み込みを行うかどうかを判断する。そして、読み込みを行うと判断した場合は（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、周波数調整部１５は、ステップＳ１０２において、メモリに記憶されている周波数値を読み込んで、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、読み込んだ周波数と一致するように調整する。一方、メモリに記憶されている周波数値の読み込みを行わないと判断した場合は（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理が省略される。
【００３６】
上記のステップＳ１０１およびＳ１０２の処理は、過去に通信が確立した経験のあるクロックの周波数値をメモリに保持しておくようにして、必要に応じてこの周波数値を読み出して第１のクロックの周波数値を調整することで、リンクトレーニングが始まる前に第１のクロックの周波数値の調整を行い、素早く通信を確立できるようにするためのものである。なお、過去の周波数値を読み込むかどうかは、例えば、クロック送信ケーブル用コネクタ１６にクロック送信ケーブル３５０が装着されているか否かによって判断すればよい。すなわち、クロック送信ケーブル用コネクタ１６にクロック送信ケーブル３５０が装着されていない場合は、過去にプリンタ４００を接続した経験があるためにユーザが意図的にクロック送信ケーブル３５０を装着しないでメモリに記憶された値を用いて調整を行おうとしている可能性が高いので、このような場合には、メモリに記憶されている周波数値の読み出しを行う。
【００３７】
次に、ステップＳ１０３において、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートにより、プリンタ４００との間でのリンクトレーニングが開始される。リンクトレーニングは、通信の相手方（本実施の形態の場合、プリンタ４００）との間で決まったパターンのシンボルを送受信して、データが正しく伝送されるかを確認する処理であり、通信の相手方との間で通信リンクを確立するための処理である。このリンクトレーニングを実施している間に、プリンタ４００は、クロック源４５０が発生するプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に送信する。ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０では、このプリンタ４００から送られる第２のクロックが取得され、周波数調整部１５に供給される（ステップＳ１０４）。周波数調整部１５は、プリンタ４００から送られた第２のクロックの周波数を確認する。
【００３８】
次に、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３の光ケーブル側ポートでは、ステップＳ１０５において、リンクトレーニングの結果、プリンタ４００との間での通信リンクが確立したか否かが判断される。そして、通信リンクが確立した場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、そのときのクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数値が所定のメモリに記憶され、第１のクロックの周波数を調整する処理が終了する。
【００３９】
一方、通信リンクが確立した場合には（ステップＳ１０５：ＮＯ）、周波数調整部１５が、リンクトレーニング中にプリンタ４００から取得された第２のクロックの周波数値をもとに、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を、第２のクロックの周波数と一致するように調整する（ステップＳ１０７）。そして、ステップＳ１０３に戻り、周波数が調整された第１のクロックを用いてリンクトレーニングが実施され、プリンタ４００との間での通信リンクが確立するまで、以上の処理が繰り返される。
【００４０】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施の形態によれば、クロックアイソレーション機能によってＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のカードエッジ側ポートと光ケーブル側ポートとをそれぞれ別々のクロックで動作する領域として分離し、光ケーブル側ポートで用いるクロック（第１のクロック）を、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４から供給するようにしている。そして、通信の接続先となるプリンタ４００のクロック（第２のクロック）を取得し、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数が、取得した第２のクロックの周波数と異なる場合には、周波数調整部１５が、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整している。したがって、プリンタ４００のクロックの周波数が予め定められた周波数値になっていない場合でも、このプリンタ４００との間での通信を適切に行うことができ、クロックの周波数が異なる機器同士を通信可能に接続することができる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態におけるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０の構成例を説明する図である。本実施の形態は、プリンタ４００からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に対して、所定比率で分周した第２のクロックを送信し、分周された第２のクロックをＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０において所定比率で逓倍して復元するようにした例である。これを実現するため、本実施の形態では、プリンタ４００側に、クロック源４５０が発生する第２のクロックの周波数を所定比率で分周する分周部４６０が設けられている。また、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０には、プリンタ４００からクロック送信ケーブル３５０を介して送信され、クロック送信ケーブル用コネクタ１６から入力される第２のクロックの周波数を所定比率で逓倍して復元する逓倍部１８が設けられている。なお、その他の構成については、上述した第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
通常、例えば１００ｍを超えるような長距離通信をする際、クロック送信ケーブル３５０として安価なメタルケーブルを用いると、１００ＭＨｚもの高周波数のクロックを正常に送受信することは難しい。クロック送信ケーブル３５０として光ケーブルを用いるようにすれば、高周波数のクロックであっても正常に送受信可能となるが、コスト高になるといった問題がある。そこで、本実施の形態では、プリンタ４００からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に対して第２のクロックを送信する際に、プリンタ４００側に設けた分周部４６０により第２のクロックの周波数を所定比率で分周（１／ｎ倍）した上で、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０に送信するようにしている。そして、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側では、プリンタ４００からクロック送信ケーブル３５０を介して取得した第２のクロックの周波数を、逓倍部１８により所定比率で逓倍（ｎ倍）して復元し、周波数調整部１５に供給するようにしている。なお、分周・逓倍を行う際の所定比率は、予め規定値として定めて分周部４６０および逓倍部１８に設定しておけばよい。
【００４３】
本実施の形態では、プリンタ４００のクロック源４５０から発生する第２のクロックが、その周波数を分周部４６０で１／ｎ（例えば１／１０）に分周した上で、クロック送信ケーブル３５０を介してＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側に送信される。この分周された第２のクロックは、クロック送信ケーブル用コネクタ１６から逓倍部１８に入力され、逓倍部１８において、周波数がｎ倍（例えば１０倍）に逓倍されて復元され、周波数調整部１５に供給される。そして、周波数調整部１５は、復元された第２のクロックの周波数と、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０上のクロック源１４が発生する第１のクロックの周波数とを比較して、両者の周波数値が異なる場合に、第１のクロックの周波数を第２のクロックの周波数と一致するように調整する。これにより、クロック送信ケーブル３５０としてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルのような安価なメタルケーブルを用いながら、プリンタ４００側からＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側へと第２のクロックを適切に送信することが可能となり、１００ｍを超える長距離通信を低コストで実現することができる。
【００４４】
なお、上記のような方法により第２のクロックを送受信すると、第２のクロックの波形が多少乱れてしまう可能性がある。しかしながら、第２のクロックは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０においてクロックそのものとして利用するものではなく、クロック源１４が発生する第１のクロックの周波数を調整するための情報として用いるものであり、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０側では、第２のクロックの周波数値が判別できればよいので、多少の波形の乱れは問題とならない。
【００４５】
以上、本発明の一適用例として第１の実施の形態および第２の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、上記の実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。例えば、上記実施の形態では、プリンタ４００側の構成を簡略的に説明したが、プリンタ４００側にも、サーバ２００に装着されるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード１０と同様のカードアダプタ（通信ユニット）が装着されていてもよい。この場合、サーバ２００側とプリンタ４００側とのいずれか一方のカードアダプタにおいて、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ１３のクロックアイソレーション、クロック源１４からの第１のクロックの供給、周波数調整部１５による第１のクロックの周波数の調整を行えばよい。また、この場合には、第２の実施の形態で説明した分周部４６０と逓倍部１８との双方の機能をカードアダプタ上に設けておき、クロック（第２のクロック）を送信する側と受信する側とで、分周部４６０と逓倍部１８とを使い分けるようにすればよい。
【００４６】
また、以上は光アクティブケーブル３００を用いて光通信を行う通信システムについて説明したが、本発明は、光通信に限らず、様々な通信形態の通信システムに広く適用することができる。例えば、光アクティブケーブル３００を用いる代わりに、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠した銅線ケーブルや、その他の高速差動信号を伝送可能なケーブルを用いて通信を行う通信システムに対しても、本発明は有効に適用可能である。また、上記実施の形態では、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠した情報通信を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ／光ケーブル変換ボード
１１ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタ
１２ 光ケーブル用コネクタ
１３ ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓブリッジチップ
１４ クロック源
１５ 周波数調整部
１６ クロック送信ケーブル用コネクタ
１８ 逓倍部
２００ サーバ
２１０ マザーボード
２５０ クロック源
３００ 光アクティブケーブル
３５０ クロック送信ケーブル
４００ プリンタ
４５０ クロック源
４６０ 分周部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２０１０−４５７６３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニットであって、
第１のクロックを発生するクロック源と、
前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする通信ユニット。
【請求項２】
前記第１の機器のマザーボードに接続されるカードエッジコネクタと、
前記第２の機器との間の通信媒体として使用する通信ケーブルが装着されるケーブル用コネクタとをさらに備え、
前記データ転送手段は、前記ケーブル用コネクタ側のポートにおいて前記第１のクロックに基づき前記第２の機器から受信した転送データを、前記カードエッジコネクタ側のポートから、前記第１の機器から供給される第３のクロックに基づいて前記第１の機器に対して出力するとともに、前記カードエッジコネクタ側のポートにおいて前記第３のクロックに基づき前記第１の機器から入力した前記転送データを、前記ケーブル用コネクタ側のポートから、前記第１のクロックに基づいて前記第２の機器に送信すること、を特徴とする請求項１に記載の通信ユニット。
【請求項３】
前記カードエッジコネクタは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタであること、を特徴とする請求項２に記載の通信ユニット。
【請求項４】
前記通信ケーブルは、電気／光変換機能を有する光アクティブケーブルであること、を特徴とする請求項２または３に記載の通信ユニット。
【請求項５】
前記第２のクロックは、前記第２の機器からクロック送信ケーブルを介して送信され、
前記クロック取得手段は、前記クロック送信ケーブルが装着されるクロック送信ケーブル用コネクタを有すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信ユニット。
【請求項６】
前記第２のクロックは、所定比率で分周して前記第２の機器から前記クロック送信ケーブルを介して送信され、
前記クロック取得手段により取得された前記第２のクロックを前記所定比率で逓倍して復元する逓倍手段をさらに備えること、を特徴とする請求項５に記載の通信ユニット。
【請求項７】
第１の機器と、第２の機器と、前記第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して前記第２の機器に接続されて前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信を中継する通信ユニットと、を備えた通信システムであって、
前記通信ユニットは、
第１のクロックを発生するクロック源と、
前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して第２の機器に接続され、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、を備えた通信ユニットの制御方法であって、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するステップと、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するステップと、を含むことを特徴とする通信ユニットの制御方法。
【請求項１】
第１の機器に装着され、該第１の機器を第２の機器に対して通信可能に接続するための通信ユニットであって、
第１のクロックを発生するクロック源と、
前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする通信ユニット。
【請求項２】
前記第１の機器のマザーボードに接続されるカードエッジコネクタと、
前記第２の機器との間の通信媒体として使用する通信ケーブルが装着されるケーブル用コネクタとをさらに備え、
前記データ転送手段は、前記ケーブル用コネクタ側のポートにおいて前記第１のクロックに基づき前記第２の機器から受信した転送データを、前記カードエッジコネクタ側のポートから、前記第１の機器から供給される第３のクロックに基づいて前記第１の機器に対して出力するとともに、前記カードエッジコネクタ側のポートにおいて前記第３のクロックに基づき前記第１の機器から入力した前記転送データを、前記ケーブル用コネクタ側のポートから、前記第１のクロックに基づいて前記第２の機器に送信すること、を特徴とする請求項１に記載の通信ユニット。
【請求項３】
前記カードエッジコネクタは、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓの規格に準拠したＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓカードエッジコネクタであること、を特徴とする請求項２に記載の通信ユニット。
【請求項４】
前記通信ケーブルは、電気／光変換機能を有する光アクティブケーブルであること、を特徴とする請求項２または３に記載の通信ユニット。
【請求項５】
前記第２のクロックは、前記第２の機器からクロック送信ケーブルを介して送信され、
前記クロック取得手段は、前記クロック送信ケーブルが装着されるクロック送信ケーブル用コネクタを有すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信ユニット。
【請求項６】
前記第２のクロックは、所定比率で分周して前記第２の機器から前記クロック送信ケーブルを介して送信され、
前記クロック取得手段により取得された前記第２のクロックを前記所定比率で逓倍して復元する逓倍手段をさらに備えること、を特徴とする請求項５に記載の通信ユニット。
【請求項７】
第１の機器と、第２の機器と、前記第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して前記第２の機器に接続されて前記第１の機器と前記第２の機器との間の通信を中継する通信ユニットと、を備えた通信システムであって、
前記通信ユニットは、
第１のクロックを発生するクロック源と、
前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するクロック取得手段と、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するクロック周波数調整手段と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
第１の機器に装着されるとともに通信ケーブルを介して第２の機器に接続され、第１のクロックを発生するクロック源と、前記第１のクロックに基づいて、前記第２の機器から前記第１の機器への転送データを受信するとともに、前記第１の機器からの転送データを前記第２の機器に送信するデータ転送手段と、を備えた通信ユニットの制御方法であって、
前記第２の機器から該第２の機器のクロックである第２のクロックを取得するステップと、
前記第１のクロックの周波数を、前記第２のクロックの周波数に一致するように調整するステップと、を含むことを特徴とする通信ユニットの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３５７１（Ｐ２０１２−２３５７１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６００４７（Ｐ２０１０−１６００４７）
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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