JP2006048592A - シェルフ型通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 プリント回路板間をワイヤレス化し、ケーブルを可能な限り削減することで、シェルフ型通信装置のシステムの汎用性向上及び電気評価を容易にする。
【解決手段】 複数のプリント回路板を収容可能なシェルフ(11)を備えた通信装置において、プリント回路板の各々はワイヤレス通信部(171、181)によりシェルフ内を無線で送受信するようにし、シェルフは複数のプリント回路板を収容するスロットのそれぞれの位置を示すスロット識別情報を供給する手段(173、182)を備えたバックボード(15)を備えて、挿入完了したプリント回路板は挿入されたスロットの位置を識別可能にし、シェルフは、ワイヤレス通信部から出力される電波をシェルフ内の電波放射領域(162)内部に遮蔽遮蔽する電波シールド板(165)を有し、それによりプリント回路板の各々の内部の回路部品、及びシェルフの外部に放射ノイズを与えないようにした。
【選択図】 図1

Description

本発明は、通信局舎等の伝送装置架へ搭載するシェルフ型通信装置に関する。
従来の通信装置は、設置する搭載架の形状の違いによりシェルフ型通信装置の構造に統一性がなかったが、近年グローバル開発の観点から、共通構造を持った製品を開発し、これによれば、全顧客に共通な仕様の部分は共通構造とし、顧客毎に異なる仕様に対してその部分だけを別途製造することにより、構造に統一性を持たせてコストダウン効果を図ることができた。
図9は従来のシェルフ型通信装置の構造を示す斜視図である。同図において、従来のシェルフ型通信装置は、シェルフ91に多数のスロット92が設けられており、そのスロットの各々にプラグインユニット(以下、PIUと称する)93が挿入されて構成されている。PIU93としては、伝送容量、波長、機能等により多種類のものが存在する。各PIU93はシェルフ型通信装置の用途によって、適切に選択されてシェルフ91の適合するスロット92に挿入されてシェルフ型通信装置を構成する。
PIU93には、メインプリント板94だけではなくてサブプリント板95を備えているものもある。PIU93のスロット92への挿入方向の先端部にはバックボード嵌合コネクタ96が設けられている。また、シェルフ91には裏面側にバックボード97が実装されている。PIU93をシェルフ91のスロット92に挿入して、各PIU93に実装されたバックボード嵌合コネクタ96をバックボード97にプラグインすることにより、他のPIU93とのワイヤ接続が可能となる。
図10は図9に示したPIU93の一例の分解斜視図である。従来から、PIUは、プリント板1枚に回路部品を出きるだけ搭載し、基板は1枚構成としているが、機能が多い場合は、図示のように複数のプリント板(メインプリント板94とサブプリント板95等)で構成され、金具(図9における金具98)等で相互に固定しフラットケーブル101等で信号接続を行っている。
特開2000−134646 特開2000−277960 特開2003−332777
図9に示すように、複数のPIU93をバックボード97にプラグインして、他PIU93と接続を行う場合、機能が異なるPIU間では、コネクタの数量や信号種類が異なり、シェルフ91の一つのスロット92に、そのスロットに対応するPIUとは異なるPIUを挿入するとPIUにダメージを与える恐れがある。その為、各スロットの型を対応するPIUの型と同じ固有の型にすること等による誤挿入防止構造を設けており、各PIUは特定のスロットにのみ挿入可能なように固定となっていた。換言すれば各PIUを任意のスロットに挿入することが出来なかった。このため、シェルフに挿入されるPIU種類の構成について汎用性が乏しいという課題があった。
また、図10に示すように、複数のプリント板94及び95をフラットケーブル101で接続して金具98でプリント板94及び95を相互に結合する場合は、金具93等で相互に結合したPIU93の完成体で評価するので、メインプリント回路板94とサブプリント回路板95の間に隠れた部品をテスタ等でモニタができないという課題があった。これを解決するために従来は、専用治具等を製作し、メインプリント板94とサブプリント板95を構造的に分割する必要があり、PIUの評価作業が煩雑且つ高価になるという課題があった。
同様にシェルフ型通信装置の完成体の評価においても、複数のPIU間をバックボード97で接続するので、各プリント回路板の内部の部品をテスタ等でモニタができないという課題があった。各プリント回路板の内部の部品をモニタするためには専用治具等を製作する必要があり、シェルフ型装置の評価が煩雑且つ高価になるという課題があった。また、治具を用いる必要があるので、製品レベルでの電気特性評価が困難であるという課題もあった。
本発明は、上記課題を解決する為に、PIU等のプリント回路板間をワイヤレス化し、ケーブルを可能な限り削減することで、シェルフ型通信装置のシステムの任意のスロットに任意のプリント板を挿入可能にして汎用性を向上させること、及びプリント回路板の電気評価を容易化することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様により提供されるものは、プリント回路板の各々はワイヤレス通信部を備えており、シェルフ内のプリント回路板の間で信号を無線にて送受信するようにしたことを特徴とするシェルフ型通信装置である。
本発明の第2の態様により、複数のプリント回路板は、複数の主信号系プリント回路板と1つのワイヤレス制御プリント回路板とを含んでおり、シェルフの外側の装置と複数の主信号系プリント回路板の各々との間の通信を、ワイヤレス制御プリント回路板を経由して行うようにした。
本発明の第3の態様により、複数のプリント回路板はそれぞれ、複数のワイヤレス通信部を搭載しており、それにより複数のプリント回路板の間での信号の送受信を平行して行うことを可能にした。
本発明の第4の態様により、シェルフは複数のプリント回路板を収容する複数のスロットと、複数のスロットのそれぞれの位置を示すスロット識別情報を供給する手段を備えたバックボードとを備えており、複数のプリント回路板の少なくとも1つを複数のスロットのいずれか一つに挿入完了したときに挿入完了したプリント回路板に、スロットに対応するスロット識別情報が供給され、それにより挿入完了したプリント回路板は挿入されたスロットの位置を識別可能にした。
本発明の第5の態様により、シェルフは、ワイヤレス通信部から出力される電波をシェルフ内の電波放射領域内部に遮蔽する電波シールド板を有し、それによりプリント回路板の各々の内部の回路部品、及びシェルフの外部に放射ノイズを与えないようにした。
本発明の第1の態様によれば、シェルフ内の信号の送受信をワイヤレス化させることにより、ケーブルを最小限にすることで、構造的制約を低減させ、システムの汎用性、増設性の向上が可能となるという効果が得られる。
本発明の第2の態様によれば、ワイヤレス制御プリント回路板を経由してシェルフの外側の装置と複数の主信号系プリント回路板の各々との間の通信が可能になるという効果が得られる。
本発明の第3の態様によれば、複数のプリント回路板の間での信号の送受信を平行して行うことが可能になるという効果が得られる。
本発明の第4の態様によれば、プリント回路板のフリースロット化が可能となるという効果が得られる。例えば、複数顧客にシステム構築を提供する場合、顧客によって要求仕様が異なり、必要なプリント回路板の種類や数量も違ってくる。従来は各顧客の搭載架やシステム構築に対応した装置構成とする為、専用構造や専用バックボード等を開発する必要があった。本発明ではバックボード或いはケーブルを極力削減可能とすることで、フリースロット化により装置構造を統一でき、コストも大幅削減が期待される。
本発明の第5の態様によれば、プリント回路板の各々の内部の回路部品、及びシェルフの外部に放射ノイズを与えないという効果が得られる。
以下、本発明の実施例を図面により詳述する。全図を通して同一参照符号は同一物を表わす。
図1は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の分解斜視図である。
図2の(A)は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の正面透視図、(B)は上平面透視図、(C)は右側面透視図である。
図3の(A)は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の裏カバー16の正面透視図、(B)は上平面透視図、(C)は右側面透視図である。
図1から図3において、シェルフ11は、その下側にファン部12、中央部にプラグインユニットが挿入されるPIU部13、上側にラジエータ部14を備えている。PIU部13の下部にはPIU挿入用のスロット131が設けられている。スロット131の幅は、挿入される多種類のPIUの中の最小幅のPIUの幅以上の一定の等しい幅である。また、シェルフ11の裏面側にはファン部12とPIUへの電源給電用のバックボード15とそのバックボード15を覆う裏カバー16が設けられている。
PIUには、ワイヤレス制御プリント回路板(以下、WCNT−プリント回路板と称する)と主信号系プリント回路板(以下、IF−プリント回路板と称する)がある。図示例では、シェルフ11の図示右端には1枚のWCNT−プリント回路板17が搭載されており、図示左側には複数のIF−プリント回路板18が搭載されている。本発明によりIF−プリント回路板18同士はワイヤレス通信を行うので、各IF−プリント回路板18は任意のスロット13に挿入して搭載することが可能である。
WCNT−プリント回路板17には、従来はバックボード嵌合コネクタ(図9のバックボード嵌合コネクタ96)を実装していた部分に1個又は複数のワイヤレス通信部(部品)171と外線導入コネクタ172及び受電コネクタ173が実装されている。各ワイヤレス通信部171は本体174とアンテナ部175で構成され、スロット13にWCNT-プリント回路板17を挿入完了したときにアンテナ部175は、裏カバー16の基板21(図2参照)よりシェルフ11の裏面側の方向にはみ出すように実装されている。
IF−プリント回路板18の各々も、従来はバックボード嵌合コネクタ(図9のバックボード嵌合コネクタ96)を実装していた部分に1個又は複数のワイヤレス通信部(部品)181と受電コネクタ182が実装されている。各ワイヤレス通信部181も本体183とアンテナ部184で構成され、スロット13にIF-プリント回路板18を挿入完了したときにアンテナ部184は、裏カバー16の基板(図示せず)よりシェルフ11の裏面側の方向にはみ出すように実装されている。
各プリント回路板はシェルフ11の前面側から任意のスロット13に沿って搭載され、受電コネクタ173がバックボード15の給電コネクタ151にプラグインされる。
裏カバー16の上部には、ワイヤレス通信部171及び181のアンテナ部175及び184が挿入されるためのアンテナ挿入口(切り欠き)161があり、裏カバー16をシェルフ11に取り付けた時にアンテナ部175及び184がアンテナ挿入口161に嵌合する位置関係となっている。またアンテナ部175及び184が裏カバー16を突き抜けないように、ワイヤレス通信部171及び181は各ワイヤレス通信部の基板21(図2の(C)参照)上で位置が調整されている。
アンテナ部175及び184が挿入された空間は電波放射領域部162で、アンテナ部175及び184からの送信電波をシェルフ11の外部に漏らさないようアンテナ挿入口161には導電性ブッシュ22(図2参照)が取り付けられている。ワイヤレス通信部171又は181は金属ケースで覆われており、導電性ブッシュ22と接触することでシールドされる。また、アンテナ挿入口161の個数はプリント回路板に実装されるワイヤレス通信部の個数による。
裏カバー16の下部には、外線導入コネクタ用切り欠き163と、電源端子台用切り欠き164があり、それぞれWCNT−プリント回路板17の外線導入コネクタ172とバックボード15に搭載の電源端子台152のためのもので、シェルフ11の裏面から外線導入コネクタ172及び電源端子台152へのアクセスを可能としている。
また、裏カバー16の側面にはガスケット165を取り付け、裏カバー16をシェルフ11本体にネジ穴31(図3参照)を通してネジ止めし、シェルフ11内のノイズが外部へ漏れるのを遮断している。
さらに、各PIUの表板177及び185にはそれぞれ、側面にガスケット178及び186が取り付けられており、それによりPIUをシェルフ11に挿入すると隣接するPIUの表板と接触し、シェルフ11外部へノイズが漏れるのを遮断している。また、各PIUの表板177及び185にはそれぞれ、アラーム表示用のLED179及び187が設けられている。
シェルフ11の下側にはファン部12が有り、ここにファンユニット19をシェルフ11の前面側から挿入して搭載する。PIU17,18をスロット13に挿入完了すると、受電コネクタ173、182がバックボード15の給電コネクタ151にプラグインされる。
PIU内部の放熱は、ファンユニット19にてシェルフ11の下部から吸気を行い、シェルフ11の上側のラジエータ部13にて裏面に放熱される構造で、これによりシェルフ11の上に別のシェルフを置くという多段構成が可能になる。
なお、WCNT-プリント回路板17にはシェルフ11の外部の端末(例えばパーソナルコンピュータ)20がケーブル23を介して接続されており、端末20のファームウェアによりWCNT-プリント回路板17から各IF-プリント回路板18への書き込み処理や各IF-プリント回路板18間のデータ送受信処理、及びエラー検出処理を行う。これらの処理は各IF-プリント回路板18内でのプログラミング処理等で自動的に行うようにしてもよい。
図4は図1〜3に示したシェルフ型通信装置の機能ブロック図である。同図に示すように、本発明の実施例によれば、WCNT-プリント回路板17とIF-プリント回路板18との間及びIF-プリント回路板18同士の間はワイヤレスで通信される。WCNT-プリント回路板17はケーブル23を介して端末20と接続されたり他のシェルフ型通信装置に接続されたりする。
図5は図1〜3に示したシェルフ型通信装置を前面から見たときの概略外観図である。同図に示すように、シェルフ11内の右端にはWCNT-プリント回路板17が挿入されており、その他のスロットにはIF-プリント回路板18が挿入されている。各IF-プリント回路板18は空いている任意のスロットに挿入してもよい。WCNT-プリント回路板17はケーブル23を介して端末20に接続されている。
図6はWCNT-プリント回路板17の右側面図である。同図に示すように、シェルフ11に挿入されたWCNT-プリント回路板17の前面側にはケーブル23を介して端末20が接続されており、背面側にはインターフェースケーブル60を介して他のシェルフに接続されている。尚、外線導入コネクタ172はシールドタイプのコネクタ使用により、シールドされる。
図7は図1〜3に示したシェルフ型通信装置におけるバックボード15の一部拡大図及びWCNT-プリント回路板17の受電コネクタ173のピンの構成例及び、1F-プリント回路板18の受電コネクタ182のピンの構成例を示す図である。同図に示すように、バックボード15には複数の給電コネクタ1511〜15116が配列されており、WCNT-プリント回路板17又はIF-プリント回路板18がシェルフ11に挿入されると、WCNT-プリント回路板17の受電コネクタ173又はIF-プリント回路板18の受電コネクタ182がそれぞれ、給電コネクタ1511〜15116のいずれかに接続される。
図示例では、給電コネクタ1511〜15116はそれぞれ8ピン構成となっていて、図示右側の縦4個のピンは電源専用ピンであり、図示左側の縦4個のピンは電源/識別ピンとなっている。この電源/識別ピンに給電するパターンにより16個のスロットが識別できる。即ち、電源/識別ピン#1#2#3#4に与える電圧が0000であればスロット1511であり、1111であればスロット15116である、という具合にWCNT-プリント回路板17及びIF-プリント回路板18は挿入されたスロット位置を認識できる。ここで、0は例えば0V、1は例えば−48Vである。
図8は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置における通信方法を説明するフローチャートである。同図において、ステップS80にて先ずWCNT −プリント回路板(WCNT−PT)17とIF −プリント回路板(IF−PT)18をシェルフ11に挿入する。
次にステップS81にて、各IF −プリント回路板17は挿入されたスロットNo.を認識する。認識方法は図7により説明したように、バックボード15の給電コネクタ1511〜15116に電源専用ピンと電源/識別ピンを設け、電源専用ピンは全ピンをPIU電力供給用とする。電源/識別ピンは、給電ピンと無給電ピンの組み合わせパターンを持ち、スロット固有のパターンをPIU内部の識別回路にて認識することにより、各IF −プリント回路板17は自スロット番号を認識可能である。電源/識別ピン数が4ピンあれば、16スロット分を識別可能である。各PIUは、自スロットを認識後、スロットNo.と各PIUの種別を示すID−No.をWCNT-プリント回路板17に送信する。
WCNT −プリント回路板17に接続された端末20では、シェルフ11に挿入されたWCNT-プリント回路板17のID−No.とスロットNo.を表示し、ステップS82にて必要に応じてファーム書き込み命令を発行する。
次いでステップS83にて、上記ファーム書き込み命令を受けて、WCNT-プリント回路板17から、指示されたIF-プリント回路板18に向けて、アンテナ175からワイヤレスデータを送信する。送信データにはヘッダにスロット情報を付与し、各1F-プリント回路板18は、ヘッダデータより自スロット向けのデータのみを受信する。
次いでステップS84では受信側の1F-プリント回路板18は受信が正常に終了したかを判定し、正常終了しなければステップS83及びステップS84を例えば1〜3回繰り返し、4回目も正常終了しない場合は何らかの故障が考えられるのでステップS85に進んでWCNT-プリント回路板17から端末20にアラームを発報する。アラームの内容としては、WCNT-プリント回路板17やIF-プリント回路板18が正常に差し込まれていない、とか受電コネクタ173あるいは給電コネクタ151が損傷している、等がある。
ステップS84の判定で、受信が正常終了になると、ステップS86にて、受信完了通知をIF-プリント回路板18からWCNT-プリント回路板17にワイヤレスで送信し、WCNT −プリント回路板17が完了通知を受信後、通信が正常完了する。
WCNT-プリント回路板17から各IF-プリント回路板18にファーム送信完了すると、ステップS87にて各IF −プリント回路板17は送受信する相手先の確認ができたかを判定する。相手先の確認の判断を例えば3回繰り返しても相手先が確認できない場合は、何らかの故障が考えられるのでステップS88に進んでWCNT-プリント回路板17から端末20にアラームを発報する。アラームの内容としては、IF-プリント回路板18が正常に差し込まれていない、とか受電コネクタ173あるいは給電コネクタ151が損傷している、等がある。
ステップS87で送受信の相手先の確認がとれると、ステップS89に進み、送信側IF-プリント回路板18(例えばIF1)から受信側IF-プリント回路板18(例えばIF2)へワイヤレスデータを送信する。送信データにはヘッダに受信側のID−No.を付与し、各IF-プリント回路板18は、ヘッダデータより自スロット向けのデータのみを受信する。
次いでステップS90にて受信側のIF-プリント回路板18での受信が正常に終了したかを判断する。この判断を例えば3回繰り返しても正常受信が終了しない場合は、何らかの故障が考えられるのでステップS88に進む。
ステップS90の判断で受信が正常終了と判断されると、ステップS91に進み、受信側IF-プリント回路板18はデータ受信完了後、完了通知を送信側プリント回路板18に送信し、送信側プリント回路板 が完了通知を受信後、通信が正常完了する。
もし、送信側プリント回路板18において一定時間後に完了通知を受信できない場合は、再度受信側プリント回路板 にデータを送信する。再送信を例えば3回繰り返しても完了通知を受信できない場合は、何らかの故障が考えられるので、ステップS88にてWCNT−プリント回路板18へアラームを発報し、WCNT −プリント回路板18から端末20へアラームを発報、或いはアラーム表示をLED179又は187(図1及び図2参照)等で行う。
尚、WCNT −プリント回路板17から各IF −プリント回路板18への書き込み処理や各IF −プリント回路板18間のデータ送受信処理、及びエラー検出処理等については、端末からのファームによる指示や各プリント回路板 内でのプログラミング処理等で自動化される。
本発明により、シェルフに搭載された各PIU 間の信号疎通及び制御を、ワイヤレス通信で行うことにより、従来の信号用バックボードやフラットケーブルを無くすことができる。そのことにより、PIUのフリースロット化が実現可能となり、異なるシステムにおいても装置構造を統一でき、システム構築の汎用性、増設性が増す。またコストの大幅削減も可能となる。或いは、専用治具が不要となる為、テスタによりすべての部品を触ることが可能になり容易に電気評価を可能とする。
また、装置組立性、解体性向上による環境性の向上が図られる。
さらに、基板上に実装した温度センサ等の情報を収容し、無線にて測定器にワイヤレス通信させるようなシステム構築を行い、装置温度管理も容易となる。
その他、PIU 管理情報(版数,製造番号等)をワイヤレス通信可能とすることで、工場内や顧客先において製品管理が容易に行える。
本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の分解斜視図である。 A)は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の正面透視図、(B)は上平面透視図、(C)は右側面透視図である。 (A)は本発明の実施例によるシェルフ型通信装置の裏板の正面透視図、(B)は上平面透視図、(C)は右側面透視図である。 図1〜3に示したシェルフ型通信装置の機能ブロック図である。 図1〜3に示したシェルフ型通信装置を前面から見たときの概略外観図である。 WCNT-プリント回路板17の右側面図である。 図1〜3に示したシェルフ型通信装置におけるバックボード15の一部拡大図及びWCNT-プリント回路板17の受電コネクタ173のピンの構成例及び、1F-プリント回路板18の受電コネクタ182のピンの構成例を示す図である。 本発明の実施例によるシェルフ型通信装置における通信方法を説明するフローチャートである。 従来のシェルフ型通信装置の構造を示す斜視図である。 図9に示したPIU93の分解斜視図である。
符号の説明
11 シェルフ
13 スロット
15 バックボード
16 裏カバー
17 WCNT-プリント回路板
18 IF-プリント回路板
162 電波放射領域部
171 ワイヤレス通信部
174 アンテナ部
181 ワイヤレス通信部
185 アンテナ部
178 ガスケット
186 ガスケット

Claims (5)

  1. 複数のプリント回路板を収容可能なシェルフを備えた通信装置において、前記プリント回路板の各々はワイヤレス通信部を備えており、前記シェルフ内の前記プリント回路板の間で信号を無線にて送受信するようにしたことを特徴とするシェルフ型通信装置。
  2. 前記複数のプリント回路板は、複数の主信号系プリント回路板と1つのワイヤレス制御プリント回路板とを含んでおり、前記シェルフの外側の装置と前記複数の主信号系プリント回路板の各々との間の通信を、前記ワイヤレス制御プリント回路板を経由して行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載のシェルフ型通信装置。
  3. 前記複数のプリント回路板はそれぞれ、複数のワイヤレス通信部を搭載しており、それにより前記複数のプリント回路板の間での信号の送受信を平行して行うことを可能にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のシェルフ型通信装置。
  4. 前記シェルフは前記複数のプリント回路板を収容する複数のスロットと、該複数のスロットのそれぞれの位置を示すスロット識別情報を供給する手段を備えたバックボードとを備えており、前記複数のプリント回路板の少なくとも1つを前記複数のスロットのいずれか一つに挿入完了したときに該挿入完了したプリント回路板に、該スロットに対応するスロット識別情報が供給され、それにより前記挿入完了したプリント回路板は挿入されたスロットの位置を識別可能にしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のシェルフ型通信装置。
  5. 前記シェルフは、前記ワイヤレス通信部から出力される電波を前記シェルフ内の電波放射領域内部に遮蔽する電波シールド板を有し、それにより前記プリント回路板の各々の内部の回路部品、及び前記シェルフの外部に放射ノイズを与えないようにしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシェルフ型通信装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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