CN104137020B

CN104137020B - 包括在电源设备中的有线通信连接器

Info

Publication number: CN104137020B
Application number: CN201180075924.2A
Authority: CN
Inventors: Y·纳乌里
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: WO2013101063A1; US20140197699A1; CN104137020A; EP2798431B1; EP2798431A4; EP2798431A1

Abstract

在一些实施例中，一种设备能够被耦合到能够耦合到所述设备的电源设备。所述电源设备向所述设备提供功率并且包括通信连接器(例如，有线通信连接器)以便允许与所述设备的通信。描述并请求保护其它实施例。

Description

包括在电源设备中的有线通信连接器

技术领域

本发明通常涉及将通信连接器包括在电源设备中。

背景技术

近年来，无线互联网技术的可靠性和可用性得到显著增强。结果，原始设备制造商(OEM)已经停止在例如以膝上型电脑、平板电脑、超轻薄(ULT)平台、超级本和其它计算平台为例的一些计算设备的母板上包括诸如RJ45连接器、以太网连接器等等的有线通信连接器。这有助于节省功率以及计算平台中的板上空间。

然而，诸如以太网连接的有线通信连接在一些情况下仍然是有用的并且是有利的。例如，需要大量互联网连接吞吐量(例如，为了下载大型文件)的用户可能希望利用有线连接。此外，在一些情况下，用户可能宁愿尽可能地关闭平台上的无线发射器，并且在关闭所述无线发射器时可能需要有线连接。

不会出现诸如以太网连接器或RJ45连接器的传统通信连接器被企业或者家庭安装的基站上的较弱连接替换。因此，一种选择可以是提供可选的通用串行总线(USB)到以太网适配器(或者USB到RJ45适配器)，包括诸如MAC控制器和/或以太网或千兆以太网(GbE)PHY的有线通信部件(或以太网部件)。这样的方案的一个缺点是这样的USB到以太网或USB到RJ45适配器仍然使用由该设备(例如，膝上型电脑)提供的小百分比的功率，因而即使所述适配器中的PHY在低功率空闲模式中操作，也会缩短该设备的电池寿命。进而，不能够将这样的适配器接入企业或家庭的对接站。由于使用这样的适配器而无法使用对接站，坐在他们的企业或家庭位置的用户需要执行两个连接操作，一个是连接电源线以便为膝上型电脑电池再充电，一个是连接通信线(以太网线)以便获得有线通信性能优点。诸如USB到以太网或者USB到RJ45适配器的适配器的另一缺点是它们不支持可管理性引擎(ME)特征。

本发明人认识到在诸如小型和/或移动平台的一些平台中经由诸如RJ45连接器的传统连接器提供诸如有线以太网连接的有线通信连接将是有利的，该小型和/或移动平台例如是膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄(ULT)平台、超级本或其它计算平台。

附图说明

根据下面给出的详细描述并且根据本发明一些实施例的附图，将更充分地理解本发明，然而，不应该认为将本发明局限于所描述的具体实施例，而只是用于解释和理解目的。

图1说明了根据本发明一些实施例的系统。

图2说明了根据本发明一些实施例的系统。

具体实施方式

本发明的一些实施例涉及将通信连接器(例如以传统通信连接器为例)包括在电源设备中。

在一些实施例中，将传统通信连接器组合到电源设备中。在一些实施例中，电源设备用作轻型和/或部分对接站。

在一些实施例中，一种设备能够耦合到能够耦合到所述设备的电源设备。所述电源设备向所述设备提供功率并且包括通信连接器以便允许与所述设备的通信。

在一些实施例中，一种设备能够耦合到能够耦合到所述设备的电源设备。所述电源设备向所述设备提供功率并且包括有线通信连接器以便允许与所述设备的有线通信。

根据一些实施例，本发明人认识到当用户想要使用诸如以太网连接的有线通信连接时，他们一般是不能够移动的，并且将诸如以太网线的通信线直接插入到该移动设备、平台或母板中不是要求的。按照这一方式，根据一些实施例，能够将通信线插入到通信连接器中，该通信连接器被包括在向移动设备提供功率(例如，将功率从交流或AC功率转换为直流或DC功率)的诸如电源线、电源变压器或电源变压器箱的电源设备中或者其上。在一些实施例中，用户能够对移动设备上的电池进行再充电，该移动设备例如是小形状因子设备、小型平台设备、移动平台设备、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄(ULT)设备、超级本等等，同时还使用诸如以太网连接的有线通信连接。根据一些实施例，这可以使用单个方便的连接器插入操作来实现。

图1说明了根据本发明一些实施例的系统100。系统100包括设备102(例如，电子设备)和用于向设备102提供功率的电源设备104。在一些实施例中，设备102是设备、平台和/或母板。在一些实施例中，设备102是诸如移动设备的小形状因子设备。在一些实施例中，设备102是例如以移动平台、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄或ULT设备、超级本、移动电话、个人数字助理、音乐播放器或者任意其它移动设备为例的移动设备。在一些实施例中，电源设备104是电源线、电源变压器和/或电源变压器箱。在一些实施例中，电源设备104包括电源线112、电源变压器114和电源变压器箱116。电源变压器箱116包括电源变压器114、电源连接器122和通信卡124。在一些实施例中，电源连接器122能够耦合到AC电压(例如，220伏AC和/或110伏AC)。在一些实施例中，电源连接器122包括从电源变压器盒116延伸到可插入在例如以AC电源插座为例的电源插座中的电源线112上的插头的电源线112的额外部分。在一些实施例中，电源变压器114将来自连接器122的AC功率变换为提供给设备102的DC功率。

在一些实施例中，通信卡124是小型卡。在一些实施例中，通信卡124例如可插入和/或可滑入电源变压器箱116中的插槽中。在一些实施例中，通信卡124是光纤连接器、RJ45卡、以太网卡或千兆以太网卡中的一种或多种。在一些实施例中，通信卡124包括PHY部件132、磁体134和通信连接器136。在一些实施例中，通信连接器136是以太网连接器、RJ45连接器或千兆以太网连接器中的一种或多种。在一些实施例中，连接器136是鼠标连接器、键盘连接器或监视器连接器中的一种或多种。在一些实施例中，在包括用于额外的通信设备的连接器的电源线112、电源变压器114或电源变压器箱116中或者附近包括额外的卡。

在一些实施例中，卡124承载许多以前由对接站提供的功能(例如，鼠标、键盘、监视器、以太网等等)。在一些实施例中，由独立的专用附加卡124提供所述功能中的每一个。在这些实施例中，每一个附加卡能够独立于其它附加卡进行通电和工作。在一些实施例中，每一个附加卡包括必须被物理置于相对应的连接器附近的至少必要的部件。例如，根据一些实施例用于RJ45连接器实现的附加卡，在该附加卡上包括磁体134和PHY 132并且在一些实施例中，在所述附加卡上包括MAC。在一些实施例中，按照不同的方式在附加卡(和/或包括在电源设备、电源变压器箱等等中的其它地方)和平台之间分开不同的元件。在一些实施例中，用于鼠标、键盘和/或监视器实现的一个或多个附加卡可以例如仅要求鼠标连接器、键盘连接器和/或监视器连接器。在一些实施例中，更多的部件可能是必要的(例如，在雷电连接器实现中)。在一些实施例中，可能要求一个或多个附加卡上的额外部件。例如，可能要求一些增强型电驱动能力(例如，在mPHY实现中)以便在平台与卡之间的距离上承载信号，当先前在平台中提供所有部件时，先前可能是不要求的。

在一些实施例中，设备102包括处理器142(例如，中央处理单元或CPU)、平台144、电源连接器146和总线连接器148(例如，通用串行总线或USB连接器)。在一些实施例中，平台144是母板、平台控制器集线器(PCH)、移动平台等等中的一种或多种。

在一些实施例中，平台144包括USB设备152、外围组件互连快速(PCIe)设备154、MAC通信部件156、mPHY部件158和管理引擎(ME)162。在一些实施例中，ME 162驱动串行管理总线(SMBus)。在一些实施例中，SMBus接口管理所述PHY(例如，PHY 132)。

在一些实施例中，在以太网实现中，例如以USB设备152、PCIe设备154、MAC 156、mPHY 158和/或其它元件中的一些或者全部为例的平台144的元件被包括在平台控制器集线器(PCH)中。

在一些实施例中，当例如连接USB或者千兆网时，平台144的mPHY部件158检测通信信号并且因此将该通信信号路由到USB连接器148(USB通信信号)，或者经过电源连接器146和电源线112的线路将该通信信号路由到通信卡124(例如，千兆以太网通信信号)。在一些实施例中，平台控制器集线器(PCH)用于驱动从电源连接器146到PHY部件132的布线长度。在一些实施例中，管理引擎(ME)162用于解析界外(OOB)信令，并且耦合到耦合到电源连接器146和USB连接器148的SMBus。

在一些实施例中，例如，mPHY 158负责附接到以太网或USB连接的PHY功能，这取决于在平台144上进行的分别对于MAC 156或USB块152的路由(例如，在PCH中)。在一些实施例中，由于mPHY 158在MAC 156和USB 152块之间共享，所以它不能够同时为两者服务。因此，在一些实施例中，例如，当已经检测到以太网连接时，不使用在平台144处连接到mPHY 158的USB连接器148。类似地，在一些实施例中，例如，当已经检测到USB连接时，不使用以太网连接器。

在一些实施例中，由电源变压器114向卡124提供功率(例如，3.3伏)，而不由设备102的电池向卡124提供功率。在一些实施例中，因为由电源变压器114提供功率(例如，在其中PHY被升级为支持特定的平台省电协议的实现中)，所以PHY部件132无需获得PHY更新以便得到0mW电缆断开低功率空闲信号。然而，在一些实施例中，由于PHY 132使用的电源不是平台电池电源，所以这样的特征和支持不是必需的。

尽管图1将设备116说明为电源变压器箱，但是期望设备116的元件的所有或者一些能够被包括在电力电缆112中。例如，在一些实施例中，通信卡124、PHY部件132、磁体134或通信连接器136中的一种或多种被提供在电力电缆112中。在一些实施例中，不包括通信卡124，并且PHY部件132、磁体134或通信连接器136中的一种或多种被包括在电源变压器箱116或电力电缆112中。在一些实施例中，这些特征中的一些或者全部被包括在电源变压器114中。在一些实施例中，这些特征中的一些被包括在电源设备112、114和116中的一个中，并且一些特征被包括在电源设备112、114和116中的另一个中。

图2说明了根据一些实施例的系统200。在一些实施例中，系统200包括平台202和电源设备204。在一些实施例中，电源设备104包括电源线(或电力电缆)212、电源变压器箱214、电源线(或电力电缆)216和电源插头218(例如，AC电源插头)。在一些实施例中，电源变压器箱214包括有线通信连接器220(例如，在一些实施例中，以太网连接器、千兆以太网连接器等等)。在一些实施例中，平台202包括电源连接器222和/或USB连接器224。在一些实施例中，电源设备204能够被插入在电源连接器222或平台202中。在一些实施例中，电源设备204的全部或一些部分包括通信线以便传送有线通信信号(例如，在电源线212和电源变压器箱214中)。

在一些实施例中，将传统的有线通信连接器组合到电源设备中。在一些实施例中，电源设备被用作轻型和/或部分对接站。

在一些实施例中，通过消除对于设备自身上(例如，设备、平台或母板上)的诸如有线通信连接器的连接器孔的需求，能够实现具有小形状因子的计算平台(例如，小型平台、移动平台、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄或ULT平台、超级本或其它计算平台)。

在一些实施例中，有线通信连接器(例如，以太网连接器和/或RJ45连接器)被移到计算平台(例如，小型平台、移动平台、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄或ULT平台、超级本或其它计算平台)的母板外部。在一些实施例中，这样的有线通信连接器被移到计算平台的电源线、电源、电源变压器箱和/或电源变压器。

在一些实施例中，所述计算平台的电源线(或电力电缆)、电源、电源变压器箱和/或电源变压器包括小型卡，该小型卡包括千兆以太网(GbE)PHY、磁体、变压器和/或稳压器，并且耦合到也可以位于所述小型卡上的有线通信连接器(例如，以太网连接器和/或RJ 45连接器)，或者在一些实施例中除了有线通信连接器之外还有那些物品中的一些。

在一些实施例中，例如以千兆以太网(GbE)MAC控制器为例的MAC控制器被包括在所述电源线、电源、电源变换器箱和/或电源变换器中。在一些实施例中，例如以GbEMAC控制器为例的MAC控制器被包括在母板上，或者在一些实施例中，例如以GbE MAC控制器为例的MAC控制器被嵌入在所述母板中。在一些实施例中，诸如GbE MAC控制器的MAC控制器被嵌入在所述母板上的平台控制器集线器(PCH)中。在一些实施例中，高速组件互连快速(PCIe)接口线被延伸为经过经由母板电源连接器在所述平台和所述电源变换器之间延伸的诸如电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱的电源设备。在一些实施例中，MAC到PHY接口线被延伸为经过经由母板电源连接器在所述平台和所述电源变换器之间延伸的诸如电力电缆的电源设备。在一些实施例中，实现PCIe线路驱动器和/或MAC到PHY接口驱动器，这些驱动器足够强以便经由电力电缆和电力电缆连接器覆盖母板与电源变换器之间的距离。在一些实施例中，对电源连接器实施机械改变以便承载额外的通信信号(例如，在一些实施例中的PCIe通道，以及在一些实施例中的MAC到PHY接口)。

在一些实施例中，对电源线、电源、电源变换器箱和/或电源变换器进行机械改变，以便为小型卡增加隔室，该小型卡包括千兆以太网(GbE)PHY、磁体、变压器和/或稳压器并且耦合到也可以位于该小型卡上的有线通信连接器。在一些实施例中，将所述用于小型卡的隔室封入热隔离的隔板中。

在一些实施例中，根据本地变换器的输出直接推导小型千兆以太网要求的功率，而不使用来自移动设备本身的电池(例如，膝上型电池、平板电池、ULT电池、超级本电池等等)的功率。在一些实施例中，所述移动设备的侧壁不需要包括RJ45连接器或以太网连接器，这允许有线通信连接器不会影响所述移动设备的厚度。

根据一些实施例，因为有线通信连接器被集成在设备的电源线或电源变换器(或电源变换器箱)中(或者两者，例如在所述电源变压器和/或电源变换器箱被包括在电源线上的情况下)，所以对接站不再需要包括诸如以太网连接器(或RJ 45连接器)的有线通信连接器。这允许所述有线通信连接器被包括在所述对接站装置前面(例如，在AC墙电源插座和所述对接站之间)。

根据一些实施例，用户能够通过设备(例如，移动设备)的电源设备(电力电缆和/或电源变换器)的操作中的单个插入，插入到诸如电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱以及通信电缆的电源设备中。

在一些实施例中，例如，当消费者购买例如以移动设备为例的设备时，千兆以太网卡(例如，小型千兆以太网卡)被包括在被提供到该消费者的电源设备(例如，电力电缆，电源变压器和/或电源变压器箱)中。由于需要将有线通信连接器包括在设备本身上，所以这不会影响该设备的厚度，并且例如也不需要诸如USB到以太网适配器的独立的适配器。

在一些实施例中，千兆以太网卡(例如，小型千兆以太网卡)是插入式可选卡，在一些实施例中其能够被卖给诸如移动设备的设备的终端用户。例如，当消费者购买例如以移动设备为例的设备时，能够例如将所述可选插入式卡插入在被提供到该消费者的电源设备(例如，电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱)中。在一些实施例中，所述可选插入式卡被插入在所述电源设备的插槽中。由于需要将有线通信连接器包括在所述设备上，所以这不会影响所述设备本身的厚度，而且例如也不要求诸如USB到以太网适配器的独立的适配器。在这样的实施例中，所述用户具有不要用于诸如移动设备的设备的有线移动通信的选择，或者选择购买能够被插入到所述电源设备(例如，电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱)中的可选卡。

本文已经描述了涉及例如有线通信连接器和/或包括以太网、RJ 45、千兆以太网等等的有线通信的一些实施例。然而，一些实施例被应用于其它有线通信连接器和/或有线通信，并且不局限于本文讨论的有线通信连接器和/或有线通信协议。例如，根据一些实施例，其它有线通信连接器可以被包括在电源设备(例如，电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱)中，用于例如与键盘、监视器和/或鼠标进行有线通信。键盘、监视器和/或鼠标信号可以在电源线上运行，并且在所述电源设备(例如，电源线、电源变换器和/或电源变换器箱)中增加要求的键盘、监视器和/或鼠标连接器。

根据一些实施例，通过增加典型地被包括在对接站上的可选的附加插入式连接器，诸如电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱的电源设备可以用作“轻型”对接站。

随着时间的推移，到外部监视器的监视器电缆由越来越少的信号构成，并且根据一些实施例，可以例如将监视器电缆按照有助于将电源设备改变为完全的对接站的方式插入到设备的电源设备(例如，电力电缆、电源变换器和/或电源变换器箱)中。

本文已经描述了一些实施例，其中MAC部件被包括在所述设备中(和/或例如母板上)，并且PHY部件被包括在电源设备中(例如，电力电缆、电源变换器和/或电源变压器箱中)。然而，根据一些实施例，MAC部件和PHY部件二者都被包括在电源设备中。

尽管本文将一些实施例描述为按照特定的方式实现或者根据特定的通信协议来实现，但是例如，根据一些实施例，可能不要求这些特定的实施例。

尽管参照特定的实现描述了一些实施例，但是根据一些实施例，其它实现是可能的。此外，附图中说明的和/或本文描述的电路元件或其它特征的布置和/或顺序不需要按照所说明和所描述的特定方式进行布置。根据一些实施例，许多其它布置是可能的。

在附图中示出的每一个系统中，某些情况下所述元件可以分别具有相同的附图标记或者不同的附图标记，以便表明所代表的元件可以不同和/或相似。然而，元件可以足够灵活以便具有不同的实现，并且与本文示出或描述的系统中的一些或者全部一起工作。附图中示出的各种元件可以相同或者不同。哪一个被称作第一元件以及哪一个被称作第二元件是任意的。

在说明书和权利要求书中，可以使用术语“耦合”和“连接”及其衍生词。应该理解，这些术语并不意在作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接”可以用于指示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。“耦合”可以意指两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以意指两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或交互。

这里通常将算法认为是导致期望结果的动作或操作的自包含序列。这些包括物理量的物理操控。通常，尽管不是必需地，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较和以其它方式被操控的电信号或磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称作比特、值、元素、符号、字符、项、数字等等，这时常被证明是方便的。然而，应该理解，所有这些和相似的术语与适当的物理量相关联，并且只是应用于这些量的便利标记。

一些实施例可以被实现在硬件、固件和软件中的一个或者其组合中。一些实施例也可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由计算平台读取和执行以便执行本文描述的操作。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任意机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；电学、光学、声学或其它形式传播的信号(例如，载波、红外信号、数字信号、传输和/或接收信号的接口等等)及其它。

实施例是本发明的实现或者示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”的引用意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一些实施例中，但是不必是本发明的所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”等等的各种出现不必全部指代相同的实施例。

不需要本文描述和说明的所有组件、特征、结构、特性等等都包括在特定的一个或多个实施例中。例如，如果说明书表述“可以”、“可能”、“能够”或者“能”包括组件、特征、结构或者特性，则不要求包括该特定的组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求引用“一个”或“某个”元件，则这不意指仅存在一个元件。如果说明书或权利要求引用“额外”元件，则这不排除存在一个以上的额外元件。

尽管本文使用流程图和/或状态图来描述实施例，但是本发明不局限于本文的那些图或相对应的描述。例如，流程不必移动经过每一个说明的框或者状态或者不必精确地按照所说明和描述的相同顺序来移动。

本发明不局限于本文列出的特定细节。实际上，受益于本公开的本领域技术人员将理解，在本发明的范围内可以做出根据前面的描述和附图的许多其它改变。因此，正是包括对其的任意修正的以下权利要求限定了本发明的范围。

Claims

1.一种用于有线通信的系统，包括：

设备；

能够被耦合到所述设备的电源设备，所述电源设备向所述设备提供功率并且包括有线通信连接器以便允许与所述设备进行有线通信，

其中，所述有线通信连接器能够被插入通信线，

其中，所述电源设备是电源线、电力电缆、电源变压器或电源变压器箱中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述设备是移动设备。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述移动设备是膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄设备、超级本、移动电话、个人数字助理或音乐播放器中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述设备是计算机。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述电源设备包括至少一个通信卡，所述通信卡包括通信部件。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述电源设备包括通信部件。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述通信部件包括PHY部件和MAC部件中的至少一种。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述有线通信连接器是传统的有线通信连接器。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述有线通信连接器是光纤连接器、以太网连接器、RJ45连接器、千兆以太网连接器、鼠标连接器、键盘连接器或监视器连接器中的至少一种。

10.一种用于有线通信的装置，包括能够耦合到一种设备的电源设备，所述电源设备向所述设备提供功率并且包括有线通信连接器以便允许与所述设备进行有线通信，

其中，所述有线通信连接器能够被插入通信线，

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述设备是移动设备。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述移动设备是膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄设备、超级本、移动电话、个人数字助理或音乐播放器中的一种或多种。

13.如权利要求10所述的装置，其中，所述设备是计算机。

14.如权利要求10所述的装置，其中，所述电源设备包括至少一个通信卡，所述通信卡包括通信部件。

15.如权利要求10所述的装置，其中，所述电源设备包括通信部件。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述通信部件包括PHY部件和MAC部件中的至少一种。

17.如权利要求10所述的装置，其中，所述有线通信连接器是传统的有线通信连接器。

18.如权利要求10所述的装置，其中，所述有线通信连接器是光纤连接器、以太网连接器、RJ45连接器、千兆以太网连接器、鼠标连接器、键盘连接器或监视器连接器中的至少一种。

19.一种从电源设备接收功率的装置，包括：

处理器；以及

将所述装置耦合到所述电源设备并且从所述电源设备接收功率的电源连接器，所述电源连接器包括通信线以便经过所述通信线与另一设备进行通信，所述通信线被路由经过所述电源连接器到所述电源设备，

所述通信线传送下列类型的信号中的至少一种：光纤、以太网、千兆以太网、鼠标、键盘或监视器信号，

20.如权利要求19所述的装置，其中，所述装置是移动装置。

21.如权利要求20所述的装置，其中，所述装置是膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、超轻薄设备、超级本、移动电话、个人数字助理或音乐播放器中的一种或多种。

22.如权利要求19所述的装置，其中，所述通信线是传统的通信线。