无线隧道传送系统中的全双工无线电技术方案

所公开的无线隧道传送系统包括通过无线链路彼此通信的两个无线隧道传送设备。本地无线隧道传送设备通过有线连接耦合到本地处理设备，并且远程无线隧道传送设备通过另一有线连接耦合到远程处理设备。这两个处理设备使用两个无线隧道传送设备通过无线链路彼此双向通信，就像该两个处理设备通过有线连接相连接一样。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线隧道传送系统中的全双工无线电
本公开的实施例一般涉及无线通信领域，更具体地涉及用于无线隧道传送的收发器架构。
技术介绍
在无线隧道传送系统中，传统上通过有线通信链路传递的数据改为通过无线信道进行隧道传送。为了隧道传送符合双向有线协议的通信，无线隧道传送系统通过无线信道双向地交换数据。然而，传统的无线通信系统不能以成本和功率有效的方式隧道传送诸如通用串行总线(USB)、高清晰度媒体接口(HDMI)和显示端口(DP)之类的高数据速率有线通信协议。在有线通信中，通常使用其中存在在两个方向上行进的信号的全双工通信。然而，在无线通信中，由于将从链路的另一侧接收到的弱信号与由本地发射器生成的强信号隔离的问题，所以难以构建全双工通信系统。常规方法是在不同频率上操作两个链路方向(频分双工)或者在时间上分开两个链路方向(时分双工)。与具有相同比特率的单向链路相比，这两种方法大约将频谱带宽加倍以实现双向链路。这种常规方法还采用了复杂和功率低效的电路。因此，常规的无线隧道传送系统在带宽、功率效率和成本方面是低效率的。
技术实现思路
所公开的是一种全双工无线隧道传送系统，其通过无线链路以共同频率同时地双向隧道传送在两个源设备之间的通信。在一个实施例中，无线隧道传送系统包括通过无线链路来彼此通信的两个无线隧道传送设备。通过有线连接而将本地无线隧道传送设备耦合到本地源设备，并且通过另一有线连接而将远程无线隧道传送设备耦合到远程源设备。两个源设备使用两个无线隧道传送设备通过无线链路彼此双向通信，就好像两个源设备通过有线连接相连接一样。在一个实施例中，本地无线隧道传送设备包括本地发射天线、本地接收天线、本地无线发射器和本地无线接收器。本地发射天线具有第一极化，并且本地接收天线具有与第一极化不同的第二极化。本地无线发射器耦合到本地发射天线。本地无线发射器被配置为(i)使用开-关键控调制载波信号，以生成以载波频率为中心的本地发射无线信号，载波信号根据本地发射基带信号而被调制，本地发射基带信号基于来自本地源设备的输入本地数据信号而被获得，以及(ii)通过本地发射天线发射本地发射无线信号。本地无线接收器耦合到本地接收天线。本地无线接收器包括开-关键控解调器以及耦合到开-关键控解调器的时钟和数据恢复电路。开-关键控解调器被配置为与本地无线发射器发射本地发射无线信号同时地从本地接收天线接收以载波频率为中心的本地接收无线信号，并将本地接收无线信号解调为本地接收基带信号。时钟和数据恢复电路被配置为(i)接收本地接收基带信号，(ii)对本地接收基带信号执行定时恢复，(iii)恢复本地接收基带信号的数字表示，所恢复的数字表示与所恢复的数字表示的本地时钟同步，以及(iv)向本地源设备提供包括所恢复的数字表示的数据信号，该数据信号符合本地源设备和远程源设备之间的有线通信协议。在一个或多个实施例中，本地无线发射器还包括有线接收器和定时恢复块，其被配置为从本地源设备接收输入本地数据信号，并且提供与本地时钟同步的本地发射数字信号；高频发射电路，其被配置为根据由有线通信协议实现的第一帧结构和第一编码方案接收所述本地发射数字信号，并且根据由本地无线发射器实现的第二帧结构和第二编码方案重新编码本地发射数字信号，以生成经重新编码的发射数字信号；以及数模转换器，其被配置为接收经重新编码的发射数字信号并生成本地发射基带信号。本地无线接收器还可以包括基于本地数据时钟来操作的高频接收电路，其被配置为接收所恢复的数字表示，根据有线通信协议的第一帧结构和第一编码方案重新编码所恢复的数字表示，以生成经重新编码的所恢复的数据信号，并将经重新编码的所恢复的数据信号提供给本地源设备。高频发射电路被配置为未经修改地递送本地发射数字信号，并且高频接收电路未经修改地递送所恢复的数字表示。本地无线发射器可以被配置为对本地发射数据信号执行双二进制编码以生成具有三个可能电平的本地重新编码的发射数字信号，该三个电平包括：零电平和具有相反符号的两个非零电平。高频发射电路被配置为执行前向纠错编码，并且高频接收电路被配置为执行前向纠错解码。在一个或多个实施例中，本地接收无线信号包括与符合所述有线通信协议的远程数据信号相对应的信号分量。信号分量可以对应于通过具有第二极化的远程发射天线发射的远程发射无线信号。信号分量可以对应于远程发射无线信号，所述远程发射无线信号由远程无线隧道传送设备根据远程数据信号生成，远程无线隧道传送设备通过有线连接耦合到远程源设备。本地源设备和远程源设备可以通过本地无线隧道传送设备和远程无线隧道传送设备之间的无线连接而彼此通过有线通信协议通信。在一个或多个实施例中，本地发射天线和本地接收天线之间的距离小于15cm。在一个或多个实施例中，数据信号的数据速率为至少1Gbps，载波频率高于20GHz。在一个或多个实施例中，开-关键控解调器包括不采用合成器来解调本地接收无线信号的包络检测器。在一个或多个实施例中，时钟和数据恢复电路以第一基带频率操作，以获得符合有线通信协议的数据信号。本地无线接收器还可以包括耦合到开-关键控解调器的基带接收电路，基带接收电路以低于第一基带频率的第二基带频率进行操作，以接收本地接收基带信号，并基于本地接收基带信号生成不符合有线通信协议的另一数据信号。在一个实施例中，公开了一种全双工收发器。所述全双工收发器包括：本地无线发射器，其耦合到具有第一极化的本地发射天线，所述本地无线发射器被配置为以载波频率通过所述本地发射天线发射本地发射无线信号；以及本地无线接收器，其耦合到具有与第一极化不同的第二极化的本地接收天线。本地无线接收器包括：解调器，用于将本地接收无线信号解调为本地接收基带信号，本地接收基带信号与所述本地无线发射器发射所述本地发射无线信号同时地以所述载波频率从所述本地接收天线被接收；以及耦合到解调器的时钟和数据恢复电路，该时钟和数据恢复电路用以(i)接收本地接收基带信号，(ii)对本地接收基带信号执行定时恢复，(iii)恢复所述本地接收基带信号的数字表示，所恢复的数字表示与所恢复的数字表示的本地时钟同步，以及(iv)生成包括所恢复的数字表示的数据信号。在一个或多个实施例中，公开了一种无线通信设备。无线通信设备包括具有第一极化的本地发射天线；具有与第一极化不同的第二极化的本地接收天线；耦合到本地发射天线的本地无线发射器，包括有线接收器和定时恢复块，其从到数据源的有线接口的物理层接收信号，并提供与本地时钟同步的本地发射数字信号；高频发射电路，其输入本地发射数字信号，并根据由本地无线发射器实现的帧结构和编码方案对其进行重新编码，以生成经重新编码的发射数字信号，其中本地无线发射器被配置为使用开-关键控调制本地发射基带信号，以生成以载波频率为中心的本地发射无线信号，并通过本地发射天线发射本地发射无线信号；以及耦合到本地接收天线的本地无线接收器，用以根据来自相应远程源发射器的传输来生成接收无线信号，来自相应远程源发射器的传输是与本地无线发射器发射本地发射无线信号同时的并且以相同载波频率为中心，所述本地无线接收器包括：开-关键控解调器，所述开-关键控解调器被配置为输入所述接收无线信号并将所述本地接收无线信号解调为本地接收基带信号；耦合到所述开-关键控解调器的无线时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线隧道传送设备，所述无线隧道传送设备包括：具有第一极化的本地发射天线；具有与所述第一极化不同的第二极化的本地接收天线；耦合到所述本地发射天线的本地无线发射器，所述本地无线发射器被配置为(i)使用开‑关键控来调制载波信号，以生成以载波频率为中心的本地发射无线信号，所述载波信号根据本地发射基带信号而被调制，所述本地发射无线信号基于来自耦合到所述无线隧道传送设备的本地源设备的输入本地数据信号而被获得，以及(ii)通过所述本地发射天线发射所述本地发射无线信号；和耦合到所述本地接收天线的本地无线接收器，所述本地无线接收器包括：开‑关键控解调器，所述开‑关键控解调器被配置为与所述本地无线发射器发射所述本地发射无线信号同时地、从所述本地接收天线接收以所述载波频率为中心的本地接收无线信号，并将所述本地接收无线信号解调为本地接收基带信号，以及耦合到所述开‑关键控解调器的时钟和数据恢复电路，所述时钟和数据恢复电路用以(i)接收所述本地接收基带信号，(ii)对所述本地接收基带信号执行定时恢复，(iii)恢复所述本地接收基带信号的数字表示，所恢复的所述数字表示与所恢复的所述数字表示的本地时钟同步，以及(iv)向所述本地源设备提供包括所恢复的所述数字表示的数据信号，所述数据信号符合所述本地源设备和远程源设备之间的有线通信协议。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.18 US 62/135,007;2016.03.17 US 15/073,3481.一种无线隧道传送设备，所述无线隧道传送设备包括：具有第一极化的本地发射天线；具有与所述第一极化不同的第二极化的本地接收天线；耦合到所述本地发射天线的本地无线发射器，所述本地无线发射器被配置为(i)使用开-关键控来调制载波信号，以生成以载波频率为中心的本地发射无线信号，所述载波信号根据本地发射基带信号而被调制，所述本地发射无线信号基于来自耦合到所述无线隧道传送设备的本地源设备的输入本地数据信号而被获得，以及(ii)通过所述本地发射天线发射所述本地发射无线信号；和耦合到所述本地接收天线的本地无线接收器，所述本地无线接收器包括：开-关键控解调器，所述开-关键控解调器被配置为与所述本地无线发射器发射所述本地发射无线信号同时地、从所述本地接收天线接收以所述载波频率为中心的本地接收无线信号，并将所述本地接收无线信号解调为本地接收基带信号，以及耦合到所述开-关键控解调器的时钟和数据恢复电路，所述时钟和数据恢复电路用以(i)接收所述本地接收基带信号，(ii)对所述本地接收基带信号执行定时恢复，(iii)恢复所述本地接收基带信号的数字表示，所恢复的所述数字表示与所恢复的所述数字表示的本地时钟同步，以及(iv)向所述本地源设备提供包括所恢复的所述数字表示的数据信号，所述数据信号符合所述本地源设备和远程源设备之间的有线通信协议。2.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述本地无线发射器还包括：有线接收器和定时恢复块，所述有线接收器和定时恢复块被配置为从所述本地源设备接收所述输入本地数据信号，并提供与本地时钟同步的本地发射数字信号；高频发射电路，所述高频发射电路被配置为根据由所述有线通信协议实现的第一帧结构和第一编码方案来接收所述本地发射数字信号，并且根据由所述本地无线发射器实现的第二帧结构和第二编码方案来重新编码所述本地发射数字信号，以生成经重新编码的发射数字信号；和数模转换器，所述数模转换器被配置为接收所述经重新编码的发射数字信号并生成所述本地发射基带信号，其中所述本地无线接收器还包括：基于本地数据时钟进行操作的高频接收电路，所述高频接收电路被配置为接收所恢复的所述数字表示，根据所述有线通信协议的所述第一帧结构和所述第一编码方案来重新编码所恢复的所述数字表示，以生成经重新编码的所恢复的数据信号，以及将所述经重新编码的所恢复的数据信号提供给所述本地源设备。3.根据权利要求2所述的无线隧道传送设备，其中，所述高频发射电路被配置为未经修改地递送所述本地发射数字信号，并且所述高频接收电路未经修改地递送所恢复的所述数字表示。4.根据权利要求2所述的无线隧道传送设备，其中，所述本地无线发射器被配置为对所述本地发射数据信号执行双二进制编码，以产生具有三个可能电平的本地重新编码的发射数字信号，所述三个电平包括：零电平和具有相反符号的两个非零电平。5.根据权利要求2所述的无线隧道传送设备，其中，所述高频发射电路被配置为执行前向纠错编码，并且所述高频接收电路被配置为执行前向纠错解码。6.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述本地接收无线信号包括与符合所述有线通信协议的远程数据信号相对应的信号分量。7.根据权利要求6所述的无线隧道传送设备，其中，所述信号分量对应于通过具有所述第二极化的远程发射天线发射的远程发射无线信号。8.根据权利要求6所述的无线隧道传送设备，其中，所述信号分量对应于远程发射无线信号，所述远程发射无线信号由远程无线隧道传送设备根据所述远程数据信号生成，所述远程无线隧道传送设备通过有线连接耦合到所述远程源设备。9.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述本地源设备和所述远程源设备通过所述无线隧道传送设备与远程无线隧道传送设备之间的无线连接而彼此通过所述有线通信协议通信。10.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述本地发射天线与所述本地接收天线之间的距离小于15cm。11.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述数据信号的数据速率为至少1Gbps，并且所述载波频率高于20GHz。12.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中，所述开-关键控解调器包括不采用合成器来解调所述本地接收无线信号的包络检测器。13.根据权利要求1所述的无线隧道传送设备，其中所述时钟和数据恢复电路以第一基带频率进行操作，以获得符合所述有线通信协议的所述数据信号，并且其中所述本地无线接收器还包括耦合到所述开-关键控解调器的基带接收电路，所述基带接收电路以低于所述第一基带频率的第二基带频率进行操作，以接收所述本地接收基带信号并且基于所述本地接收基带信号来生成不符合所述有线通信协议的另一数据信号。14.一种全双工收发器，所述全双工收发器包括：本地无线发射器，所述本地无线发射器耦合到具有第一极化的本地发射天线，所述本地无线发射器被配置为通过所述本地发射天线以载波频率来发射本地发射无线信号；和本地无线接收器，所述本地无线接收器耦合到具有与所述第一极化不同的第二极化的本地接收天线，所述本地无线接收器包括：解调器，用于将本地接收无线信号解调为本地接收基带信号，所述本地接收无线信号与所述本地无线发射器发射所述本地发射无线信号同时地、以所述载波频率从所述本地接收天线被接收，以及耦合到所述解调器的时钟和数据恢复电路，所述时钟和数据恢复电路用以(i)接收所述本地接收基带信号，(ii)对所述本地接收基带信号执行定时恢复，(iii)恢复所述本地接收基带信号的数字表示，所恢复的所述数字表示与所恢复的所述数字表示的本地时钟同步，以及(iv)生...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·G·弗比斯，程石，D·切尼维斯基，C·H·多安，S·埃马米，何镜波，N·库马尔，P·T·麦克尔威，J·R·帕克，N·辛哈尔，曾嵘，
申请(专利权)人：美国莱迪思半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国,US