數(shù)據通信裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說明】數(shù)據通信裝置、系統(tǒng)和方法
[0001 ] 本申請是2009年12月15日提交的、申請?zhí)枮?00910259164.5的、發(fā)明名稱為“提高傳輸效率的靈活的自適應差分系統(tǒng)”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明一般涉及數(shù)據傳輸系統(tǒng)，并且特別地涉及差分傳輸系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]差分信令是一種通過借助在兩條不同的線上發(fā)送兩個互補信號來電氣地傳輸信息的方法。該技術被用于模擬信令(如在某些音頻系統(tǒng)中)和數(shù)字信令(如在RS-422、RS —485、以太網(僅僅是雙絞線的以太網)、PCI Express和USB中)二者。相對的技術被稱為單端信令，其更為普遍但缺少差分信令的某些優(yōu)點。
[0004]在差分信令中，在傳輸信道連接的一端處，接收設備讀取兩個信號之間的差異。因為接收機忽略電線的對地電壓，所以在發(fā)射機的地電勢與接收機的地電勢之間的小變化不影響接收機的檢測信號的能力。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的實施例提供一種用于傳輸數(shù)據的裝置。所述裝置包括計算機可讀介質。該計算機可讀介質包括多個指令，所述指令被配置成使得處理器能夠:確定傳輸信道上的干擾級別；動態(tài)地實現(xiàn)對應于該傳輸信道上的干擾級別的信令方法；以及使用所選擇的信令方法來傳輸數(shù)據。
[0006]本發(fā)明的實施例提供一種數(shù)據通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括適于確定傳輸信道上的干擾級別的發(fā)射機。該發(fā)射機被配置成基于該干擾級別動態(tài)地實現(xiàn)信令方法。該系統(tǒng)還包括接收機，其被配置成接收使用所實現(xiàn)的信令方法來傳輸?shù)臄?shù)據。
[0007]本發(fā)明的實施例提供一種數(shù)據通信方法。該方法包括確定傳輸信道上的干擾級別。該方法還包括基于該干擾級別來動態(tài)地實現(xiàn)信令方法以及使用所選擇的信令方法來傳輸數(shù)據。
[0008]根據以下附圖、描述和權利要求書，其他技術特征對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。
【附圖說明】
[0009]為了更加完整地理解本發(fā)明及其特征，現(xiàn)在結合附圖來參考以下描述，在附圖中:
[0010]圖1A圖示根據本發(fā)明的實施例的可用于傳輸數(shù)據的裝置；
[0011]圖1B、圖1C和圖1D圖示根據本發(fā)明的實施例的通信系統(tǒng)；
[0012]圖2A圖示根據本發(fā)明的實施例的差分信令傳輸格式；
[0013]圖2B圖示根據本發(fā)明的實施例的單端信令傳輸格式；
[0014]圖3圖示根據本發(fā)明的實施例的用于選擇信令方法的簡化流程圖；
[0015]圖4A圖示根據本發(fā)明的實施例的靈活的差分信令傳輸格式；
[0016]圖4B圖示根據本發(fā)明的實施例的使用差分信令方法的數(shù)據傳輸；
[0017]圖4C圖示根據本發(fā)明的實施例的使用靈活的差分信令方法的數(shù)據傳輸；
[0018]在進行下面的【具體實施方式】之前，給出在本專利申請全文中使用的某些詞語和短語的定義是有利的。術語“分組”是指任何承載信息的通信信號，而不管用于具體通信信號的格式是什么。術語“應用”、“程序”和“例程”是指一個或多個計算機程序、指令集、進程、函數(shù)、對象、類、實例或適于用合適的計算機語言來實現(xiàn)的相關的數(shù)據。術語“耦合”和其派生詞是指在兩個或多個元件之間的任何直接或間接通信，無論那些元件彼此間是否是物理連接的。術語“發(fā)射”、“接收”和“通信”以及其派生詞包括直接和間接通信二者。術語“包括”和“包含”以及其派生詞意指不做任何限制地包括。術語“或”是包括性的，意指和/或。短語“與…相關聯(lián)”和“與之關聯(lián)”以及其派生詞可意指包括，被包括在其中，與…互連、包含、被包含在…內、連接到或與…相連接、耦合到或與…相耦合、可與…進行通信、與…相協(xié)作、交織、并置、鄰近、被綁定到或與…相綁定、具有、具有…屬性，等等。術語“控制器”意指控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)或其一部分?？刂破骺梢杂糜布⒐碳?、軟件或它們中的至少兩種的某種組合來實現(xiàn)。與任何具體控制器相關聯(lián)的功能性可以是集中式的或分布式的，無論是本地地還是遠程地。
【具體實施方式】
[0019]下面討論的圖1A到圖4C，以及在本專利文檔中用于描述本發(fā)明的原理的各種各樣的實施例都是僅作為舉例說明而不應當解釋成對本發(fā)明的范圍進行任何限制。本領域的普通技術人員將理解本發(fā)明的原理可以實現(xiàn)在任何恰當?shù)夭贾玫臒o線或有線通信網絡中。
[0020]圖1A圖示根據本發(fā)明的實施例的可以用于傳輸數(shù)據的裝置100。應當理解，這種裝置的圖示僅是舉例性的并且在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他裝置。
[0021]裝置100可以是計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、蜂窩電話、或能夠經由無線和/或有線通信鏈路來傳輸、處理和/或接收信號的任何其他裝置。裝置100可包括多個部件，諸如處理單元(“PU”)105(例如處理器或專用控制器)、存儲器單元110、輸入/輸出(“I/O”)裝置115、網絡接口 120和收發(fā)器裝置125。網絡接口 120可以是例如一個或多個網絡接口卡(NIC)，每個網絡接口卡都與一個媒體訪問控制(MAC)地址相關聯(lián)。部件105、110、115、120和125通過一個或多個通信鏈路130(例如總線)來進行互連。應當理解裝置100可以被不同地配置并且每個列出的部件實際上可以表示若干不同部件。例如，PU 105實際上可以表示多個處理器或分布式處理系統(tǒng);存儲器單元110可以包括不同級別的高速緩沖存儲器、主存儲器、硬盤以及遠程存儲位置;而I/O裝置115可包括顯示器、鍵盤，等等。網絡接口 120使裝置100能夠連接到網絡。收發(fā)器裝置125可包括被配置成經由無線通信介質來傳輸數(shù)據的多個發(fā)射天線，以及被配置成從無線通信介質中接收數(shù)據的接收天線。在某些實施例中，收發(fā)器裝置125包括被配置成經由紅外介質、無線保真(WiFi)介質和聲介質來通信傳輸數(shù)據的發(fā)射機和/或接收機。
[0022]現(xiàn)在參考圖1B、圖1C和圖1D，圖示了一種根據本發(fā)明的實施例的通信系統(tǒng)140。應當理解，這種通信系統(tǒng)140的圖示僅僅是示例性的，并且在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他通信系統(tǒng)。
[0023]該系統(tǒng)包括發(fā)射機150和接收機155。發(fā)射機150可包括與裝置100相同的一般結構。在某些實施例中，發(fā)射機150中的通信裝置125被配置成經由有線介質來傳輸數(shù)據。在某些實施例中，發(fā)射機150中的通信裝置125包括被配置成經由無線介質來傳輸數(shù)據的多個發(fā)射天線。另外，接收機155可包括與裝置100相同的一般結構。在某些實施例中，接收機155中的通信裝置125被配置成經由有線介質來接收數(shù)據。在某些實施例中，接收機155中的通信裝置125包括被配置成經由無線介質來接收數(shù)據的多個接收天線。
[0024]發(fā)射機150將數(shù)據傳輸給第二裝置即接收機155。數(shù)據沿著傳輸信道145差分地傳輸。傳輸信道145包括線輸入一 160(Line Input One，INI)和線輸入二 165(Line InputTwo,IN2)0INl 160和IN2165中的每個中的信號電平是相反的，以便抵消噪聲的影響。因此，如圖1C中所示，INl 160上的第一脈沖170與IN2 165上的第二脈沖相反。第一脈沖170和第二脈沖175基本上同時傳輸。接收機155被配置成對差分信號進行求和以獲得輸出線185上的輸出脈沖180。然而，如果噪聲190出現(xiàn)在線INl 160和IN2 165上，則接收機155將不會在輸出線185上產生脈沖，因為噪聲不是差分的。
[0025]圖2A圖示根據本發(fā)明的實施例的幀格式200。應當理解，圖示的幀格式200僅僅是示例性的并且在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他格式。
[0026]傳輸差分信號INDl 205和IND2 210抑制了傳輸信道145上的干擾(例如INl 160和/或IN2 165上的噪聲)所導致的錯誤，從而數(shù)據傳輸是可靠的。因此，為了抑制噪聲的影響，系統(tǒng)140使用額外的帶寬來傳輸數(shù)據。
[0027]對傳輸信道145(IN1 160和/或IN2 165)上的干擾(例如噪聲)的一種測量是傳輸中的發(fā)生錯誤的比特的級別。傳輸中發(fā)生錯誤的比特的級別是比特錯誤率(BER) AER是在指定時間間隔內不正確地接收到的比特、元素、字符或塊的數(shù)目與發(fā)送的比特、元素、字符或塊的總數(shù)目的比值。BER的例子是(a)傳輸BER，也即接收到的錯誤比特的數(shù)目除以傳輸?shù)谋忍氐目倲?shù)目；以及(b)信息BER，也即錯誤解碼(經校正的)比特的數(shù)目除以解碼(經校正的)比特的總數(shù)目。
[0028]在某些實施例中，單端信令方法被發(fā)射機150使用。在單端信令方法中，發(fā)射機150生成單個電壓，接收機155將該單個電壓與固定的參考電壓進行比較，該固定的參考電壓和單個電壓都是相對于由這兩端所共享的公共地連接而言的。RS-232系統(tǒng)是單端信令的例子，其使用±12V來表示信號(例如，邏輯“I”)，并且小于±3V的任何值來表示沒有信號(例如，邏輯“O”)。高電壓級別給信號提供了對噪聲的某種抗擾性，因為很少有自然產生的信號會產生那種電壓。在某些實施例中，單端信令還具有每個信號僅需要一個導線的好處。
[0029]圖2B圖示根據本發(fā)明的實施例幀格式220。應當理解，圖示的幀格式220僅僅是示例性的并且在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他格式。
[0030]在某些實施例中，通信系統(tǒng)140適于改變用于傳輸數(shù)據的方法。在這種實施例中，發(fā)射機150被配置成確定傳輸信道145(例如INl 160和/或IN2 165)上的干擾級別。如果干擾級別在某個閾值之上，則發(fā)射機150被配置成差分地傳輸數(shù)據。然而，如果干擾級別低于某個閾值，則發(fā)射機150被配置成經由單端通信格式來傳輸數(shù)據。另外，發(fā)射機被配置成基于干擾級別的變化而動態(tài)地將傳輸格式從差分改變到單端以及從單端的改變成差分。接收機155被配置成確定何種格式(例如差分的或單端的)被用于傳輸數(shù)據。因此，接收機155被配置成根據需要接收和解碼來自發(fā)射機150的既有差分格式又有單端格式的數(shù)據。
[0031]圖3圖示根據本發(fā)明的實施例的用于選擇傳輸格式的簡化流程圖。應當理解，圖示的傳輸格式選擇過程僅僅是示例性的并且在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以使用其他傳輸格式選擇過程。
[0032]發(fā)射機150在步驟305中開始該傳輸數(shù)據的過程。在步驟310中，發(fā)射機150確定傳輸信道(例如INl 160和/或IN2 165)上的干擾級別。在一個實施例中，傳輸信道145上的干擾級別(例如噪聲)可以通過傳輸信道145的BER來確定。在某些實施例中，發(fā)射機150基于指示傳輸信道14