双工通信系统和方法技术方案

一种通信设备包括EHF通信单元，数据信号线和协议桥元件。EHF通信单元包括收发器，和耦合至收发器的天线。数据信号线传输符合第一通信协议的数据信号。协议桥元件耦合至数据信号线和EHF通信单元，并且适配为从数据信号线接收与第一协议兼容的数据信号，将与第一协议兼容的数据信号转换成出站二进制信号，对出站二进制信号进行时间压缩，并且发送出站时间压缩信号至收发器。协议桥元件进一步适配为从收发器接收入站时间压缩信号，将入站时间压缩信号时间解压缩成入站二进制信号，将入站二进制信号转换成符合第二通信协议，并且将与第二协议兼容的信号提供至第一数据信号线。

Duplex communication system and method

A communication device includes EHF communication unit, data signal line and protocol bridge element. The EHF communication unit includes a transceiver and an antenna coupled to the transceiver. The data signal line transfers the data signal conforming to the first communication protocol. Bridge element is coupled to the data signal line and EHF communication unit, and is adapted for receiving data from the data signal line and the signal of the first protocol, and data signal of the first protocol into the station to station of binary signals, binary signals are time compressed and sent out of the station to the time compressed signal transceiver. Bridge element is further adapted to receive inbound time compressed signal from the transceiver, the inbound signal time into time compression decompression station binary signal into binary signal into second station with communication protocol, and the signal will be compatible with the second protocol to provide the first data signal line.

【技术实现步骤摘要】
双工通信系统和方法本申请是国际申请号为PCT/US2013/028896、国际申请日为2013年03月04日、进入中国国家阶段日期为2014年10月31日、国家申请号为201380023102.9的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于EHF通信的系统和方法，并且更具体的涉及适用于EHF通信单元的双工通信系统和方法。
技术介绍
在半导体制造和电路设计技术中的改进使得具有越来越高操作频率的集成电路(IntergratedCircuit，IC)的发展和生产成为可能。继而，结合这种集成电路的电子产品和系统能够提供比前几代产品更好、更多的功能。上述新增加的功能一般包括在越来越高的速度上处理越来越大的数据量。许多电子系统都包括多个印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)，并在上述PCB上安装有这些高速IC，各种信号通过这些PCB而被路由至IC并且从IC开始路由。在具有至少两个PCB并且需要在这些PCB之间进行信息通信的电子系统中，各种连接器和背板架被开发出来加快板之间的信息流动。不幸地，这种连接器和背板构造将各种阻抗不连续性引入信号路径，导致信号质量或完整性的降级。通过传统方法连接板，例如传输信号的机械连接器，通常会造成中断，这要求使用昂贵的电子产品来确保有效的信号通信。传统的机械连接器还可能随着时间而磨损，要求使用准确的校准和制造方法，并且易受机械推撞的影响。
技术实现思路
一个实施方式提供一种通信设备。上述通信设备包括适配为发送和接收EHF信号的第一EHF通信单元。所述第一EHF通信单元包括适配为接收入站EHF信号和将所述入站EHF信号解调成入站时间压缩信号，并且适配为接收出站时间压缩信号和将所述出站时间压缩信号调制成出站EHF信号的收发器。所述收发器进一步包括耦合至所述收发器的天线，所述天线适配为从所述收发器接收所述出站EHF信号并且发送所述出站EHF信号，并且适配为接收入站EHF信号和提供所述入站EHF信号至所述收发器。所述通信设备进一步包括适配为传输符合第一通信协议的数据信号的第一数据信号线，以及耦合至所述第一数据信号线和所述第一EHF通信单元的第一协议桥元件。所述第一协议桥元件适配为从所述第一数据信号线接收第一兼容协议数据信号，将所述第一兼容协议数据信号转换成出站二进制信号，对所述出站二进制信号进行时间压缩，以及将所述出站时间压缩信号发送至所述发送器。所述第一协议桥元件进一步适配为从所述接收器接收所述入站时间压缩信号，对所述入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号，将所述入站二进制信号转换以符合第二通信协议，并且将所述第二兼容协议信号提供至所述第一数据信号线。在可替选的实施方式中，通信设备适配为将所述第一协议兼容数据信号转换成出站二进制信号，并且在不使用时间压缩的情况下将所述出站信号发送至所述发送器；并且接收入站EHF信号以及将其解调成未被时间压缩的二进制信号。可以使用时间和状态信息对入站和出站的二进制信号交替地进行编码以助于非接触式EHF通信。在这个实施方式中，所述EHF通信单元可以包括发送器、接收器中的一个或两个都包括，并且可以被适配以使得发送器和接收器中的每一个可以单独耦合至天线。另一个实施方式提供用于双工通信的方法。所述方法包括第一协议桥元件从耦合至所述第一协议桥元件的第一数据信号线接收第一协议兼容数据信号。所述方法进一步包括所述第一协议桥元件将所述第一协议兼容数据信号转换成出站二进制信号。所述方法进一步包括所述第一协议桥元件对所述出站二进制信号进行时间压缩成出站时间压缩信号。所述方法还包括所述第一协议桥元件将所述出站时间压缩信号发送到耦合至所述第一协议桥元件的第一EHF通信单元的发送器。所述方法还包括所述发送器将所述出站时间压缩信号调制为出站EHF信号。所述方法进一步包括所述第一EHF通信单元的天线发送所述出站EHF信号。所述方法进一步包括所述天线接收入站EHF信号。所述方法进一步包括所述第一EHF通信单元的接收器将所述入站EHF信号解调为入站时间压缩信号。所述方法进一步包括所述第一协议桥元件接收所述入站时间压缩信号。所述方法进一步包括所述第一协议桥元件对所述入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号。所述方法进一步包括所述第一协议桥元件将所述入站二进制信号转换成第二协议兼容数据信号用于提供给所述第一数据信号线。附图说明在概括地描述本专利技术之后，现将参考未必按比例绘制的附图，并且其中：图1为根据本专利技术的实施方式，在印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)上安装的EHF通信单元的侧视图；图2为图1的EHF通信单元的透视图；图3为根据本专利技术的实施方式，包括数据信号、协议桥元件和EHF通信单元的通信设备的示意图示；图4为图3的协议桥元件的示意图示；图5为根据本专利技术的实施方式，参与相互非接触式通信的第一EHF通信单元和第二EHF通信单元的示意图示；图6为根据本专利技术的实施方式的示例性通信设备的示意图示；图7为示出根据本专利技术的实施方式的，由通信设备进行的双工通信方法的流程图。具体实施方式现在在下文中将参考附图来更全面的描述本专利技术的示意性实施方式，其中显示一些而非全部的本专利技术的实施方式。事实上，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并且不应当构成如限制为由本文提出的实施方式；相反，提供这些实施方式以便本申请所公开的能够满足相应的法律要求。相同的标号通篇涉及相同的元件。如本领域的技术人员所理解的，本专利技术的方案可以实现为系统、方法或计算机程序产品。相应地，本专利技术的方案可以采用整体硬件实施方式、整体软件实施方式(包括固件、驻存软件、微型编码等)或包括可以在本文中通常被称为“电路”、“模块”或“系统”的结合软件和硬件方案的一个实施方式的形式。而且，本专利技术的技术方案可以采用嵌入一个或多个计算机可读介质的计算机程序产品，计算机可读介质具有嵌入其上的计算机可读程序编码。传统连接器的不利特征导致需要以非常高的速率传输数据的电子系统的信号完整性和不稳定性降级，这继而限制这种产品的应用。需要方法和系统用于耦合高数据速率信号路径的不连续部分，而没有与可插入物理连接器和均衡电路有关的成本和功率消耗。另外，需要方法和系统确保这种技术方案是容易被制造、模块化的，并且有效率的。这种系统的实例公开在美国专利No.5,621,913和美国专利申请No.12/655,041中。这些公开和所有其它本文中参考的发布被通过参考方式以其全部内容并入本文中用于所有目的。而且，在当今社会和普适计算环境中，高带宽模块化和便携存储器设备被越来越多的使用。因此，期望用于确保这些设备间和这些设备内的通信的安全性和稳定性的方法。为了提供改进的保密高带宽通信，EHF通信单元的特殊性能可以被用在创新和有用的设置中。EHF通信单元的实例为EHF通信链接芯片。在本公开中，将交替地使用术语，通信链接芯片、通信链接芯片封装、EHF通信单元和EHF通信链接芯片封装来指嵌入IC封装中的天线。这种通信链接芯片的实例在美国临时专利申请No.61/491,811、No.61/467,334和No.61/485,1103中详细描述，所有这些申请被通过参考方式以其全部内容并入本文中用于所有目的。图1显示包括倒装于印刷电路板(PCB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于双工通信的通信设备，包括：第一EHF通信单元，适配为发送和接收EHF信号，其中所述第一EHF通信单元包括：收发器，适配为接收入站EHF信号和将所述入站EHF信号解调成入站时间压缩信号，以及接收出站时间压缩信号和将所述出站时间压缩信号调制成出站EHF信号；和天线，所述天线耦合至所述收发器，适配为从所述收发器接收出站EHF信号并且发送所述出站EHF信号，并且接收入站EHF信号和提供所述入站EHF信号至所述收发器；至少一个第一数据信号线；以及第一协议桥元件，耦合至所述至少一个第一数据信号线和所述第一EHF通信单元，所述第一协议桥元件包括：协议接口被配置为从所述至少一个第一数据信号线接收符合第一通信协议的第一兼容协议数据信号，以及将所述第一兼容协议数据信号转换成出站二进制信号；时间压缩模块，耦合至所述协议接口，并且被配置为接收所述出站二进制信号并且对所述出站二进制信号进行时间压缩，以及将所述出站时间压缩信号发送至所述收发器；和时间解压缩模块，耦合至所述协议接口，并且被配置为从所述收发器接收所述入站时间压缩信号，对所述入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号，以及向所述协议接口提供所述入站二进制信号；其中所述协议接口还被配置为将所述入站二进制信号转换成符合第二通信协议，并且将第二兼容协议信号提供至所述至少一个第一数据信号线；以及其中所述时间压缩模块包括比率乘法器以对所述出站二进制信号进行时间压缩，所述比率乘法器通过使用时分复用在时空突发脉冲将所述出站时间压缩信号提供至所述收发器，并且所述比率乘法器提供每个突发脉冲中的标记图案以指示每个突发脉冲的开始或结束中的至少一个。...

【技术特征摘要】
2012.03.02 US 61/605,9811.一种用于双工通信的通信设备，包括：第一EHF通信单元，适配为发送和接收EHF信号，其中所述第一EHF通信单元包括：收发器，适配为接收入站EHF信号和将所述入站EHF信号解调成入站时间压缩信号，以及接收出站时间压缩信号和将所述出站时间压缩信号调制成出站EHF信号；和天线，所述天线耦合至所述收发器，适配为从所述收发器接收出站EHF信号并且发送所述出站EHF信号，并且接收入站EHF信号和提供所述入站EHF信号至所述收发器；至少一个第一数据信号线；以及第一协议桥元件，耦合至所述至少一个第一数据信号线和所述第一EHF通信单元，所述第一协议桥元件包括：协议接口被配置为从所述至少一个第一数据信号线接收符合第一通信协议的第一兼容协议数据信号，以及将所述第一兼容协议数据信号转换成出站二进制信号；时间压缩模块，耦合至所述协议接口，并且被配置为接收所述出站二进制信号并且对所述出站二进制信号进行时间压缩，以及将所述出站时间压缩信号发送至所述收发器；和时间解压缩模块，耦合至所述协议接口，并且被配置为从所述收发器接收所述入站时间压缩信号，对所述入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号，以及向所述协议接口提供所述入站二进制信号；其中所述协议接口还被配置为将所述入站二进制信号转换成符合第二通信协议，并且将第二兼容协议信号提供至所述至少一个第一数据信号线；以及其中所述时间压缩模块包括比率乘法器以对所述出站二进制信号进行时间压缩，所述比率乘法器通过使用时分复用在时空突发脉冲将所述出站时间压缩信号提供至所述收发器，并且所述比率乘法器提供每个突发脉冲中的标记图案以指示每个突发脉冲的开始或结束中的至少一个。2.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述收发器包括适配为接收所述入站EHF信号和将所述入站EHF信号解调成所述入站时间压缩信号的接收器；以及适配为接收所述出站时间压缩信号和将所述出站时间压缩信号调制成所述出站EHF信号的发送器；以及耦合至所述接收器和所述发送器的天线。3.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述第一通信协议和所述第二通信协议中的至少一个包括通用串行总线(USB)协议、串行高级技术附件(SATA)协议、以太网协议、集成芯片间声音(I2S)协议(或IC间声音协议)、集成电路间(I2C)协议、显示端口(DP)协议，移动高清晰度链接(MHL)协议、高清晰度多媒体接口(HDMI)协议、光纤信道(FC)协议、周边装置互联高速(PCIe)协议、Thunderbolt协议、超传输(HT)协议、快速通道互连(QPI)协议、RapidIO(RIO)协议、串行连接SCSI(SAS)协议、串行数字接口(SDI)协议、保密数字(SD)协议、保密数字输入输出(SDIO)协议和控制器区域网络(CAN)协议中的一个。4.根据权利要求3所述的通信设备，其中所述第一通信协议和所述第二通信协议中的每个包括通用串行总线(USB)协议、以太网协议、集成芯片间声音(I2S)协议(或IC间声音协议)、周边装置互联高速(PCIe)协议，或显示端口(DP)协议中的一个。5.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述第一通信协议和所述第二通信协议是相同的。6.根据权利要求1所述的通信设备，进一步包括耦合至所述协议接口、所述时间压缩模块和所述解压缩模块的存储器存储元件。7.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述比率乘法器在与空白间隔相交替的一系列时空突发脉冲提供所述出站时间压缩信号。8.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述时间解压模块包括串并转换器以对所述入站时间压缩信号进行解压缩和提取。9.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述至少一个第一数据信号线包括在一个或多个信号路径上提供的一个或多个通信信道。10.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·沃尔科特，格雷·D·麦克马克，伊恩·A·凯勒斯，
申请(专利权)人：凯萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US