CN105556364A - 具有有线电容补偿的混合型电-光数据通信电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种通信电缆。所述电缆包含：第一电路，其经配置以从数据源经由输入连接器接收电数据信号且将所述电数据信号转换成光信号以经由一或多条光纤发射。所述电缆包含：第二电路，其经配置以将经由所述一或多条光纤接收的所述光信号转换回电数据信号以经由输出连接器提供到数据汇。所述电缆包含：第三电路，其用于将预信号调节及后信号调节应用到经由线发射到所述数据汇且从所述数据汇经由线接收的双向控制数据。所述电缆包含：第四电路，其用于将预信号调节及后信号调节应用到经由线发射到所述数据源且从所述数据源经由线接收的双向控制数据。所述预信号调节及后信号调节补偿由所述线引入的对所述信号的电容及/或电阻影响。

Description

具有有线电容补偿的混合型电-光数据通信电缆
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2013年7月3日申请的且题为“消费者主动光缆IC(ConsumerActiveOpticalCableIC)”的第61/842,890号及2014年4月22日申请的且题为“具有缓冲的控制线路的消费者主动光缆(ConsumerActiveOpticalCablewithBufferedControlLines)”的第61/982,727号临时申请案的申请日期的权益，所述申请案两者以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及数据通信电缆，且更特定来说，涉及具有有线电容补偿的混合型电-光数据通信电缆。
背景技术
多媒体数据(例如音频及视频数据)通常从多媒体数据源(举例来说，数字视频录像机(DVR)、光盘播放器、多媒体分布设施等等)传达到多媒体数据汇(举例来说，电视机、DVR、音频处理单元等等)。一般来说，利用数据通信电缆将多媒体数据及相关控制信号从源路由到汇点。通常，此类电缆与一或多种数据传输协议(例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、DisplayPort及数字视频接口(DVI))兼容。
过去，传统上已使用专门的电线实施这些数字通信电缆。常规电缆具有若干缺点。一般来说，由于与电线相关联的电容及电阻负载，电缆的长度受限于相对较短的距离。此类电容及电阻负载对相对高速多媒体数据具有比对相对低速控制数据大的不利影响。就此点而言，线的电容通常限制多媒体数据的带宽及数据速率。此外，当数据在电线上发射时高速多媒体数据更易受电磁干扰的影响。另外，使用电线，更特定来说，使用具有相对较长长度的电缆的电线造成用于处理、运输、安装及使用的电缆不合需要地重。
因此，除了其它需要，存在对用于发射高速多媒体数据及低速控制数据的具有更远距离、更少信号损失及讹误以及减小的电磁干扰的改进的重量较轻的数据通信电缆的需要。
发明内容
本发明的一方面涉及一种包括经配置以用于连接到数据源(例如HDMI-、DisplayPort-或DVI-兼容数据源)的输入连接器的通信电缆。所述通信电缆还包括经配置以用于连接到数据汇(HDMI-、DisplayPort-或DVI-兼容数据汇)的输出连接器。另外，在一个实施例中，所述通信电缆包括分别耦合到所述输入及输出连接器的多条光纤及线。
所述输入连接器经配置以从数据源接收第一组电数据信号。所述第一组电信号的实例是由HDMI-、DisplayPort-或DVI-兼容数据源产生的多媒体(举例来说，音频/视频及相关时钟)TMDS差分信号。所述输入连接器还经配置以从数据源接收第二组电数据信号。所述第二组电信号的实例包含由HDMI-兼容数据源产生的SDA、SCL及CEC控制数据信号、由DisplayPort-兼容源产生的AUX+及AUX-控制数据信号以及由DVI源产生的DDCDATA及DDCCLOCK控制数据信号。
所述输入连接器进一步经配置以将第三组电数据信号提供到数据源，所述第三组电信号是从数据汇分别经由输出连接器及线接收的。所述第三组电信号的实例包含由HDMI-、DisplayPort-或DVI-兼容数据汇产生的控制有关的数据信号。
所述输出连接器经配置以将第一组电数据信号提供到数据汇，所述第一组电数据信号是从数据源分别经由输入连接器及光纤接收的。另外，输出连接器经配置以将第二组电数据信号提供到数据汇，所述第二组电数据信号是从数据源分别经由输入连接器及线接收的。此外，输出连接器经配置以从数据汇接收第三组电数据信号。
所述通信电缆进一步包括：第一电路(举例来说，接近输入连接器或在输入连接器处)，其经配置以将第一组电信号转换成光信号以分别经由光纤及输出连接器发射到数据汇。所述通信电缆还包括第二电路(举例来说，接近输出连接器或在输出连接器处)，其将光信号实质上转换回第一组电信号以用于将其提供到数据汇。
所述通信电缆进一步包括：第三电路(举例来说，接近输入连接器或在输入连接器处)，其用于将后信号调节应用到从数据汇分别经由输出连接器及线接收的第三组电信号。后信号调节补偿由线引入的对信号的不利影响(举例来说，电容及/或电阻影响)，且可包括以下各者中的任一或多者：放大、缓冲及均衡第三组电信号。
类似地，所述通信电缆进一步包括：第四电路(举例来说，接近输出连接器或在输出连接器处)，其用于将后信号调节应用到从数据源分别经由输入连接器及线接收的第二组电信号。后信号调节补偿由线引入的对信号的不利影响(举例来说，电容及/或电阻影响)，且可包括以下各者中的任一者或多者：放大、缓冲及均衡第三组电信号。
所述通信电缆的第三电路还可在分别经由线及输出连接器发射到数据汇之前将预信号调节应用到第二组电信号。预信号调节也补偿待由线引入的对信号的不利影响(举例来说，电容及/或电阻影响)，且可包括以下各者中的任一或多者：放大及预先加强第二组电信号。
类似地，所述通信电缆的第四电路也可在分别经由线及输入连接器发射到数据源之前将预信号调节应用到第三组电信号。预信号调节也补偿待由线引入的对信号的不利影响(举例来说，电容及/或电阻影响)，且可包括以下各者中的任一或多者：放大及预先加强第三组电信号。
揭示上述通信电缆的其它实施例或变体。此外，当结合附图考虑时，本发明的其它方面、优点及新型特征从本发明的以下详细描述中将变得显而易见。
附图说明
图1说明根据本发明的一方面的示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图2说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图3说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图4A到4B说明根据本发明的另一方面的又另一示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图5A到5B说明根据本发明的另一方面的又另一示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图6A到6B说明根据本发明的另一方面的用于发射HDMI兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图7A到7B说明根据本发明的另一方面的用于发射DisplayPort兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
图8A到8B说明根据本发明的另一方面的用于发射DVI兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆的图。
具体实施方式
图1说明根据本发明的一方面的示范性混合型电-光数据通信电缆100的图。通信电缆100包括输入连接器110、电缆外壳140及输出连接器170。输入连接器110经配置以与高速数据源的对应连接器连接。高速数据可为多媒体数据，例如音频、视频及相关时钟。高速数据源的实例包含数字视频录像机(DVR)、光盘播放器、多媒体分布设施及其它。
高速数据呈电数字信号的形式。作为实例，高速数据可被配置为最小化传输差分信号(TMDS)。举例来说，输入连接器110经配置以接收N种平行高速差分信号D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-到DN+/DN-。
高速数据源也可用作低速控制数据与相关时钟的源，以及低速控制数据与相关时钟的汇点。就此点而言，输入连接器110可经配置以从高速数据源接收平行低速控制数据C0及C1与相关时钟CLK，以及将低速控制数据C0及C1与相关时钟提供到高速数据源。低速数据与相关时钟也可被配置为电数字信号。
输入连接器110包含经配置以将高速电信号D0+/D0-到DN+/DN-转换成光学信号以分别经由光纤142-0到142-N发射到输出连接器170的组件。就此点而言，输入连接器110包括经配置以接收高速电信号D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-到DN+/DN-且分别从其产生合适的电压用于驱动激光源114-0、114-1、114-2到114-N的信号调节器112-0、112-1、112-2到112-N。激光源114-0、114-1、114-2到114-N又基于驱动电压产生光信号，光信号分别耦合到光纤142-0、142-1、142-2到142-N以用于发射到输出连接器170。
输入连接器110还包含用于配置从高速数据源接收的低速电信号C0、C1及CLK以分别经由导电线150-0、150-1及150-CLK发射到输出连接器170的组件。另外，输入连接器110包含用于从输出连接器170经由相应的线150-0、150-1及150-CLK接收低速电信号C0、C1及CLK且将所述低速电信号提供到高速数据源的组件。
就此点而言，输入连接器110包括输入/输出(I/O)仲裁器120-0、120-1及120-CLK、预信号调节器122-0、122-1及122-CLK、总线仲裁器124-0、124-1及124-CLK以及后信号调节器126-0、126-1及126-CLK。I/O仲裁器120-0、120-1及120-CLK在从高速数据源经由C0、C1及CLK的连接器接口(举例来说，引脚)接收的低速信号与经由相同的C0、C1及CLK的连接器接口发射到高速数据源的低速信号之间仲裁。
预信号调节器122-1、122-2及122-CLK调节从I/O仲裁器120-1、120-2及120-CLK接收的低速电信号C0、C1及CLK以分别经由线150-0、150-1及150-CLK发射。因为可使用通信电缆100较长距离地发射信号，所以线150-0、150-1及150-CLK可展现可对低速电信号具有不利影响的高电容及电阻损失。因此，预信号调节器122-1、122-2及122-CLK将预调节应用到低速电信号C0、C1及CLK以分别补偿与线150-0、150-1及150-CLK的高电容及电阻损失相关联的不利影响。预调节的实例可包含以下各者中的任一或多者：放大信号及预先加强信号(举例来说，提供更快的发射(上升时间或衰减时间))。
总线仲裁器124-1、124-2及124-CLK在经由线150-0、150-1及150-CLK发射到输出连接器170的低速信号C0、C1及CLK与从输出连接器170分别经由线150-0、150-1及150-CLK接收的低速信号C0、C1及CLK之间仲裁。
后信号调节器126-1、126-2及126-CLK调节从总线仲裁器124-1、124-2及124-CLK接收的低速电信号C0、C1及CLK以分别经由I/O仲裁器120-1、120-2及120-CLK发射到高速数据源。类似地，后信号调节器126-1、126-2及126-CLK将后调节应用到低速电信号C0、C1及CLK以分别补偿与线150-0、150-1及150-CLK的高电容及电阻损失相关联的不利影响。后调节的实例可包含以下各者中的任一或多者：放大信号以说明线的电阻损失、缓冲信号以说明线的电容负载以及均衡信号以使线电容的影响无效。
电缆外壳140经配置以保护性地封闭光纤142-0到142-N及线150-0到150-CLK。因此，电缆外壳140使光纤及线免受由于对通信电缆100的处理、运输、安装、环境影响及一般用途造成的损坏。电缆外壳140可由对路由通信电缆100有用的合适的弹性或可弯曲的材料制成。
输出连接器170包含经配置以将经由光纤140-0到142-N接收的光信号转换回高速电信号D0+/D0-到DN+/DN-以将其提供到被连接到输出连接器170的高速数据汇。就此点而言，输出连接器170包括光信号调节器172-0、172-1、172-2到172-N以调节经由光纤140-0、140-1、140-2到142-N接收的光信号以分别有效耦合到光电检测器174-0、174-1、174-2到174-N。举例来说，光调节器172-0到172-N可包含透镜及/或经配置以将实质上所有光信号分别引导到光电检测器174-0到174-N的实质上最灵敏的区域的其它光组件。光电检测器174-0到174-N将所接收的光信号转换成电信号。
输出连接器170进一步包含经配置以将信号调节应用到分别由光电检测器174-0、174-1、174-2到174-N产生的电信号的电信号调节器176-0、176-1、176-2到176-N。一般来说，信号调节器176-0到176-N经配置以从分别由光电检测器174-0到174-N产生的电信号产生高速电信号D0+/D0-到DN+/DN-。即，由信号调节器176-0到176-N产生的高速电信号D0+/D0-到DN+/DN-应与由输入连接器110接收的高速电信号D0+/D0-到DN+/DN-实质上相同或至少与相关联的信号协议兼容。就此点而言，信号调节器176-0到176-N可将来自光电检测器174-0到174-N的电信号转换成差分信号，例如TMDS。另外，信号调节器176-0到176-N可放大及/或过滤所述信号以将信号带到适当电平且减小来自信号的不想要的噪声。
输出连接器170还包含用于从输入连接器110经由线150-0、150-1及150-CLK接收低速电信号C0、C1及CLK且将信号C0、C1及CLK提供到被连接到输出连接器170的高速数据汇的组件。另外，输出连接器170包含用于从高速数据汇接收低速电信号C0、C1及CLK且将所述信号提供到线150-0、150-1及150-CLK以用于发射到输入连接器110且最终发射到被连接到输入连接器的高速数据源的组件。
就此点而言，输出连接器170包含与输入连接器110的组件实质上相同或类似的组件以用于处理低速电信号。特定来说，输出连接器170包括总线仲裁器180-0、180-1及180-CLK、后信号调节器182-0、182-1及182-CLK、I/O仲裁器184-0、184-1及184-CLK以及预信号调节器186-0、186-1及186-CLK。
总线仲裁器180-1、180-2及180-CLK分别在从输入连接器110经由线150-0、150-1及150-CLK接收的低速数据C0、C1及CLK与经由线150-0、150-1及150-CLK发射到输入连接器110的低速数据C0、C1及CLK之间仲裁。后信号调节器182-1、182-2及182-CLK分别调节从总线仲裁器180-1、180-2及180-CLK接收的低速电信号C0、C1及CLK以发射到高速数据汇。后信号调节器182-1、182-2及182-CLK可执行以下各者中的任一或多者：信号放大、缓冲及均衡以分别计算由线150-0、150-1及150-CLK引入的对信号的电容及电阻影响。
I/O仲裁器184-0、184-1及184-CLK在从高速数据汇经由C0、C1及CLK的连接器接口(举例来说，引脚)接收的低速数据与经由C0、C1及CLK的连接器接口发射到高速数据汇的低速数据之间仲裁。预信号调节器186-1、186-2及186-CLK分别调节从I/O仲裁器184-1、184-2及184-CLK接收的低速电信号C0、C1及CLK以经由线150-0、150-1及150-CLK发射到输入连接器110。预信号调节器186-1、186-2及186-CLK可执行以下各者中的任一或多者：信号放大及预先加强以分别计算可由线150-0、150-1及150-CLK引入的对信号的电容及电阻影响。
在此类配置中，混合型电-光通信电缆100适于较长的发射距离。电缆的光纤介质在高速信号上引入比(否则)将由有线替代物引入的小的损失及不利影响。而且，光纤介质能够具有更大的带宽且因此能够具有更大的数据速率及更多的信号通道。另外，使用光纤介质更好地使信号免受电磁干扰且允许电缆更轻以促进处理、运输、安装及使用。最后，关于低速信号，通信电缆100包含预信号调节器及后信号调节器以补偿由线引入的对信号的电容及电阻影响。这样再次允许通信电缆100用于较长的发射距离应用中。下文提供对通信电缆100的变体的实例的论述。
图2说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆200的图。通信电缆200类似于通信电缆100，包含许多相同或类似元件，如由相同的参考标号指示，但使用“2”而不是“1”作为最高有效数位。通信电缆200与通信电缆100的不同之处在于，其具有：包括多路复用器的输入连接器，其用于将高速电数据信号多路复用到单一光光纤上：以及包括多路分用器的输出连接器，其多路分用来自单一光纤上的高速电数据信号。
特定来说，光通信电缆200包括：输入连接器210，其用于连接到高速数据源；电缆外壳240，其用于封闭电缆的各种传输介质；以及输出连接器270，其用于连接到高速数据汇。
输入连接器210又包括信号调节器212-0、212-1、212-2到212-N以用于将信号调节应用到从高速数据源接收的高速数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-到DN+/DN-。输入连接器210进一步包含用于多路复用来自信号调节器212-0到212-N的经调节信号的多路复用器214。另外，输入连接器210包括激光源216以用于基于由多路复用器214产生的经多路复用的信号产生光信号。光信号经由容纳于电缆外壳240中的光纤242发射到输出连接器270。
通信电缆200的输入连接器210包含与通信电缆100的输入连接器110实质上相同的元件以用于处理在输入连接器210与输出连接器270之间经由容纳于电缆外壳240中的线250-0、250-1及250-CLK发射的双向低速电信号C0、C1及CLK。举例来说，输入连接器210包括I/O仲裁器220-0、220-1及220-CLK、预信号调节器220-0、222-1及222-CLK、总线仲裁器224-0、224-1及224-CLK以及后信号调节器226-0、226-1及226-CLK。先前已参考通信电缆100提供对这些元件的详细论述。
输出连接器270又包括光信号调节器272、光电检测器274、多路分用器275及电信号调节器276-0、276-1、276-2及276-N。光信号调节器272从光纤242接收光信号，且调节所述光信号以用于由光电检测器274进行有效检测，如参考通信电缆100的光信号调节器172-0到172-N所论述。光电检测器274基于来自光信号调节器272的经调节光信号产生电信号。
多路分用器275多路分用来自由光电检测器274产生的电信号的经多路复用的高速数据成分，且分别将所述信号提供到信号调节器276-0到276-N。信号调节器276-0到276-N应用适当的信号调节器以产生相应的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-，如同先前论述的通信电缆100的信号调节器176-0到176-N。即，信号调节器276-0到276-N应用信号调节使得所产生的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-与由输入连接器210接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-实质上相同或至少与相关协议兼容。
通信电缆200的输出连接器270包含与通信电缆100的输出连接器170实质上相同的元件以用于处理在输入连接器210与输出连接器270之间经由线250-0、250-1及250-CLK发射的双向低速电信号C0、C1及CLK。举例来说，输出连接器270包括总线仲裁器280-0、280-1及280-CLK、后信号调节器282-0、282-1及282-CLK、I/O仲裁器284-0、284-1及284-CLK以及预信号调节器286-0、286-1及286-CLK。先前已参考通信电缆100提供对这些元件的详细论述。
图3说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆的图。通信电缆300类似于通信电缆200(以及电缆100)，包含许多相同或相似的元件，如由相同的参考标号指示，但使用“3”而不是“2”作为最高有效数位。通信电缆300与通信电缆200的不同之处在于，其包含：包括多个多路复用器的输入连接器，所述多个多路复用器用于将高速数据成分的相应部分多路复用到多条光纤上；以及包括多个多路分用器的输出连接器，所述多个多路分用器用于多路分用来自光纤的高速数据成分的相应的经多路复用部分。
特定来说，光通信电缆300包括：输入连接器310，其用于连接到高速数据源；电缆外壳340，其用于封闭电缆300的各种传输介质；以及输出连接器370，其用于连接到高速数据汇。
输入连接器310又包括信号调节器312-0、312-1、312-2、312-3到312-N以用于将信号调节应用到从高速数据源接收的高速数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-到DN+/DN-。输入连接器310进一步包含多个多路复用器314-1、314-2到314-M以多路复用来自信号调节器312-0到312-N的经调节信号的相应部分D0+/D0-及D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-到DN-1+DN-1-及DN+/DN-。另外，输入连接器310包括多个激光源316-1、316-2到316-M以分别用于基于由多路复用器314-1、314-2到314-M产生的经多路复用信号产生相应的光信号。光信号分别经由容纳于电缆外壳340中的光纤342-1到342-M发射到输出连接器370。虽然，此实例中，多路复用器314-1、314-2到314-M中的每一者多路复用两组差分信号，但应理解，多路复用器中的任何者可多路复用两组以上的差分信号。
通信电缆300的输入连接器310包含与通信电缆100的输入连接器110实质上相同的元件以用于处理在输入连接器310与输出连接器370之间经由容纳于电缆外壳340中的线350-0、350-1及350-CLK发射的双向低速电信号C0、C1及CLK。举例来说，输入连接器310包括I/O仲裁器320-0、320-1及320-CLK、预信号调节器322-0、322-1及322-CLK、总线仲裁器324-0、324-1及324-CLK以及后信号调节器326-0、326-1及326-CLK。先前已参考通信电缆100提供对这些元件的详细论述。
输出连接器370又包括光信号调节器372-1、372-2到372-M、光电检测器374-1、374-2到374-M、多路分用器375-1、375-2到375-M及电信号调节器376-0、376-1、376-2、376-3及376-N。光信号调节器372-1、372-2到372-M从光纤342-1、342-2到342-M接收光信号，且调节所述光信号以用于由光电检测器374-1、374-2到374-M的有效检测，如参考通信电缆100的光信号调节器172-0到172-N所论述。光电检测器374-1、374-2到374-M分别基于来自光信号调节器372-1、372-2到372-M的经调节的光信号产生电信号。
多路分用器375-1、375-2到375-M多路分用来自由光电检测器374-1、374-2到374-M产生的电信号的经多路复用的高速数据成分，且分别将所述信号提供到信号调节器对376-0与376-1、376-2与376-3到376-N-1与376-N。信号调节器376-0到376-N应用适当的信号调节以产生相应的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-，如先前论述的通信电缆100的每一信号调节器176-0到176-N。即，信号调节器376-0到376-N应用信号调节使得所产生的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-与由输入连接器310接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-实质上相同或至少与相关协议兼容。
通信电缆300的输出连接器370包含与通信电缆100的输出连接器170实质上相同的元件以用于处理在输入连接器310与输出连接器370之间经由线350-0、350-1、350-CLK发射的双向低速数据C0、C1及CLK。举例来说，输出连接器370包括总线仲裁器380-0、380-1及380-CLK、后信号调节器382-0、382-1及382-CLK、I/O仲裁器384-0、384-1及384-CLK及预信号调节器386-0、386-1及386-CLK。先前已参考通信电缆100提供对这些元件的详细论述。
图4A说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆400的图。总的来说，通信电缆400包含在输入及输出连接器处的相应的集成电路以用于处理高速数据与低速数据两者。特定来说，通信电缆400包括：输入连接器405，其用于连接到高速数据源；电缆外壳415，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器425，其用于连接到高速数据汇。
输入连接器405又包括单一集成电路410，其用于处理高速数据D0+/D0-到DN+/DN-以经由一或多条光纤417-1到417-P发射到输出连接器420及处理经由一或多条线417-1到417-Q发射的双向低速数据C0到CL，如参考通信电缆100、200及300所论述。类似地，输出连接器420包括单一集成电路425，其用于处理从输入连接器405经由一或多条光纤417-1到417-P接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-及处理经由一或多条线417-1到417-Q发射的双向低速数据C0到CL，如参考通信电缆100、200及300所论述。
图4B说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆450的图。总的来说，通信电缆450包含在输入连接器与输出连接器的每一者中的单独的集成电路以分别用于处理高速数据及低速数据。特定来说，通信电缆450包括：输入连接器455，其用于连接到高速数据源；电缆外壳465，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器470，其用于连接到高速数据汇。
输入连接器455又包括集成电路462，其用于处理高速数据D0+/D0-到DN+/DN-以经由一或多条光纤467-1到467-P发射到输出连接器470，如每一先前实施例。输入连接器455进一步包括另一集成电路464，其用于处理在输入连接器455与输出连接器470之间经由一或多条线469-1到469-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。集成电路462及464可安置在单一衬底460上。
类似地，输出连接器470包括集成电路477，其用于处理从输入连接器455经由一或多条光纤467-1到467-P接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-，如每一先前实施例。输出连接器470进一步包括另一集成电路479，其用于处理在输入连接器455与输出连接器470之间经由一或多条线469-1到469-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。集成电路477及479可安置在单一衬底475上。
图5A说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆500的图。总的来说，通信电缆500包含单独的外壳(除了输入及输出连接器)，针对外壳，相应的集成电路处理高速数据与低速数据两者。特定来说，通信电缆500包括：输入连接器502，其用于连接到高速数据源；输入外壳505，其用于容纳集成电路510；电缆外壳515，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；输出外壳520，其用于容纳另一集成电路525；以及输出连接器527，其用于连接到高速数据汇。
如提及，输入外壳505包括单一集成电路510，其用于处理经由一或多条光纤517-1到517-P发射到输出连接器527的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-及处理在连接器502与527之间经由一或多条线517-1到517-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。类似地，输出外壳520包括单一集成电路525，其用于处理从输入连接器502经由一或多条光纤517-1到517-P接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-及处理在连接器502与527之间经由一或多条线519-1到519-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。
图5B说明根据本发明的另一方面的另一示范性混合型电-光数据通信电缆550的图。总的来说，通信电缆550包含单独的外壳(除了输入及输出连接器)，针对每一外壳，一对集成电路分别用于处理高速及低速数据。特定来说，通信电缆550包括：输入连接器552，其用于连接到高速数据源；输入外壳555，其用于容纳集成电路562及564；电缆外壳565，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；输出外壳570，其用于容纳集成电路577及579；以及输出连接器577，其用于连接到高速数据汇。
如提及，输入外壳555包括集成电路562，其用于处理经由一或多条光纤567-1到567-P发射到输出连接器577的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-，如每一先前实施例。输入外壳555进一步包括另一集成电路564，其用于处理在连接器552与577之间经由一或多条线569-1到569-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。集成电路562及564可安置在单一衬底560上。
类似地，输出外壳570包括集成电路577，其用于处理从输入连接器552经由一或多条光纤567-1到567-P接收的高速数据D0+/D0-到DN+/DN-，如每一先前实施例。输出连接器570进一步包括另一集成电路579，其用于处理在连接器552与577之间经由一或多条线569-1到569-Q发射的双向低速数据C0到CL，如每一先前实施例。集成电路577及579可安置在单一衬底575上。
图6A说明根据本发明的另一方面的配置用于发射HDMI兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆600的图。总的来说，通信电缆600大体上如通信电缆100那样配置，但特定地在HDMI数据源与HDMI数据汇之间发射HDMI兼容信号。特定来说，通信电缆600包括：输入连接器610，其用于连接到HDMI数据源；电缆外壳640，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器670，其用于连接到HDMI数据汇。
输入连接器610包括信号调节器612-0、612-1、612-2及612-3及激光源614-0、614-1、614-2及614-3以用于将从HDMI数据源接收的HDMITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-转换成光信号以分别经由光纤642-0、642-1、642-2及642-3发射到输出连接器670。输入连接器610还包括I/O仲裁器620-SDA、620-SCL及620-CEC、预信号调节器622-SDA、622-SCL及622-CEC、总线仲裁器624-SDA、624-SCL及624-CEC以及后信号调节器626-SDA、626-SCL及626-CEC以用于处理在输入连接器610与输出连接器670之间分别经由线650-SDA、650-SCL及650-CEC发射的双向串行数据(SDA)、串行时钟(SCL)及消费者电子控制(CEC)信号。
输出连接器670包括光信号调节器672-0、672-1、672-2及672-3、光电检测器674-0、674-1、674-2及674-3以及电信号调节器676-0、676-1、676-2及676-3以用于将从输入连接器610经由光纤642-0、642-1、642-2及642-3接收的光信号分别转换成HDMITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-以用于发射到HDMI数据汇。输出连接器670还包括总线仲裁器680-SDA、680-SCL及680-CEC、后信号调节器682-SDA、682-SCL及682-CEC、I/O仲裁器684-SDA、684-SCL及684-CEC以及预信号调节器686-SDA、686-SCL及686-CEC以分别用于处理在输入连接器610与输出连接器670之间分别经由线650-SDA、650-SCL及650-CEC发射的双向SDA、SCL及CEC信号。
图6B说明根据本发明的另一方面的配置用于传输HDMI兼容信号的另一示范性混合型电-光数据通信电缆690的图。总的来说，通信电缆690大体上如通信电缆200那样配置，但特定地在HDMI数据源与HDMI数据汇之间发射HDMI兼容信号。特定来说，通信电缆690包括：输入连接器610，其用于连接到HDMI数据源；电缆外壳640，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器670，其用于连接到HDMI数据汇。
输入连接器610包括信号调节器612-0、612-1、612-2及612-3、多路复用器614以及激光源616以用于将从HDMI数据源接收的HDMITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-转换成经多路复用的光信号以经由光纤642发射到输出连接器670。输入连接器610还包括I/O仲裁器620-SDA、620-SCL及620-CEC、预信号调节器622-SDA、622-SCL及622-CEC、总线仲裁器624-SDA、624-SCL及624-CEC以及后信号调节器626-SDA、626-SCL及626-CEC以用于处理在输入连接器610与输出连接器670之间分别经由线650-SDA、650-SCL及650-CEC发射的双向SDA、SCL及CEC信号。
输出连接器670包括光信号调节器672、光电检测器674、多路分用器675及电信号调节器676-0、676-1、676-2及676-3以用于将从输入连接器670经由光纤642接收的经多路复用的光信号分别转换成HDMITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-以发射到HDMI数据汇。输出连接器670还包括总线仲裁器680-SDA、680-SCL及680-CEC、后信号调节器682-SDA、682-SCL及682-CEC、I/O仲裁器684-SDA、684-SCL及684-CEC以及预信号调节器686-SDA、686-SCL及686-CEC以用于处理在输入连接器610与输出连接器670之间分别经由线650-SDA、650-SCL及650-CEC发射的双向SDA、SCL及CEC信号。
图7A说明根据本发明的另一方面的配置用于发射DisplayPort兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆700的图。总的来说，通信电缆700大体上如通信电缆100那样配置，但特定地在DisplayPort数据源与DisplayPort数据汇之间发射DisplayPort兼容信号。特定来说，通信电缆700包括：输入连接器710，其用于连接到DisplayPort数据源；电缆外壳740，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器770，其用于连接到DisplayPort数据汇。
输入连接器710包括信号调节器712-0、712-1、712-2及712-3以及激光源714-0、714-1、714-2及714-3以用于将从DisplayPort数据源接收的DisplayPortTMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-分别转换成光信号以经由光纤742-0、742-1、742-2及742-3发射到输出连接器770。输入连接器710还包括I/O仲裁器720-AUX+及720-AUX-、预信号调节器722-AUX+及722-AUX-、总线仲裁器724-AUX+及724-AUX-以及后信号调节器726-AUX+及726-AUX-以用于处理在输入连接器710与输出连接器770之间分别经由线750-AUX+及750-AUX-发射的双向信号AUX+及AUX-。
输出连接器770包括光信号调节器772-0、772-1、772-2及772-3、光电检测器774-0、774-1、774-2及774-3及电信号调节器776-0、776-1、776-2及776-3以用于将从输入连接器710经由光纤742-0、742-1、742-2及742-3接收的光信号分别转换成DisplayPortTMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-以发射到DisplayPort数据汇。输出连接器770还包括总线仲裁器780-AUX+及780-AUX-、后信号调节器782-AUX+及782-AUX-、I/O仲裁器784-AUX+及784-AUX-以及预信号调节器786-AUX+及786-AUX-以用于处理在输入连接器710与输出连接器770之间分别经由线750-AUX+及750-AUX-发射的双向AUX+及AUX-信号。
图7B说明根据本发明的另一方面的配置用于传输DisplayPort兼容信号的另一示范性混合型电-光数据通信电缆790的图。总的来说，通信电缆790大体上如通信电缆200那样配置，但特定地在DisplayPort数据源与DisplayPort数据汇之间发射DisplayPort兼容信号。特定来说，通信电缆790包括：输入连接器710，其用于连接到DisplayPort数据源；电缆外壳740，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器770，其用于连接到DisplayPort数据汇。
输入连接器710包括信号调节器712-0、712-1、712-2及712-3、多路复用器714以及激光源716以用于将从DisplayPort数据源接收的DisplayPortTMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-转换成经多路复用的光信号以经由光纤742发射到输出连接器770。输入连接器710还包括I/O仲裁器720-AUX+及720-AUX-、预信号调节器722-AUX+及722-AUX-、总线仲裁器724-AUX+及724-AUX以及后信号调节器726-AUX+及726-AUX-以用于处理在输入连接器710与输出连接器770之间分别经由线750-AUX+及750-AUX-发射的双向AUX+及AUX-信号。
输出连接器770包括光信号调节器772、光电检测器774、多路分用器775及电信号调节器776-0、776-1、776-2及776-3以用于将从输入连接器710经由光纤742接收的经多路复用的光信号分别转换成DisplayPortTMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-及D3+/D3-以发射到DisplayPort数据汇。输出连接器770还包括总线仲裁器780-AUX+及780-AUX-、后信号调节器782-AUX+及782-AUX-、I/O仲裁器784-AUX+及784-AUX-以及预信号调节器786-AUX+及786-AUX-以用于处理在输入连接器710与输出连接器770之间分别经由线750-AUX+及750-AUX-发射的双向信号AUX+及AUX-。
图8A说明根据本发明的另一方面的配置用于传输DVI兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆800的图。总的来说，通信电缆800大体上如通信电缆100那样配置，但特定地在DVI数据源与DVI数据汇之间发射DVI兼容信号。特定来说，通信电缆800包括：输入连接器810，其用于连接到DVI数据源；电缆外壳840，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器870，其用于连接到DVI数据汇。
输入连接器810包括信号调节器812-0、812-1、812-2、812-3、812-4、812-5及812-6以及激光源814-0、814-1、814-2、814-3、814-4、814-5及814-6以用于将从DVI数据源接收的DVITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-、D4+/D4-、D5+/D5-及D6+/D6-转换成光信号以分别经由光纤842-0、842-1、842-2、842-3、842-4、842-5及842-6发射到输出连接器870。输入连接器810还包括I/O仲裁器820-DDCDATA及820-DDCCLK、预信号调节器822-DDCDATA及822-DDCCLK、总线仲裁器824-DDCDATA及824-DDCCLK以及后信号调节器826-DDCDATA及826-DDCCLK以用于处理在输入连接器810与输出连接器870之间分别经由线850-DDCDATA及850-DDCCLK发射的双向显示数据通道(DDCDATA)及显示数据时钟(DDCCLK)信号。
输出连接器870包括光信号调节器872-0、872-1、872-2、872-3、872-4、872-5及872-6、光电检测器874-0、874-1、874-2、874-3、874-4、874-5及874-6以及电信号调节器876-0、876-1、876-2、876-3、876-4、876-5、及876-6以用于将从输入连接器810经由光纤842-0、842-1、842-2、842-4、842-4、842-5及842-6接收的光信号分别转换成DVITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-、D4+/D4-、D5+/D5-及D6+/D6-以发射到DVI数据汇。输出连接器870还包括总线仲裁器880-DDCDATA及880-DDCCLK、后信号调节器882-DDCDATA及882-DDCCLK、I/O仲裁器884-DDCDATA及884-DDCCLK以及预信号调节器886-DDCDATA及886-DDCCLK以用于处理在输入连接器810与输出连接器870之间分别经由线850-DDCDATA及850-DDCCLK发射的双向信号DDCDATA及DDCCLK。
图8B说明根据本发明的另一方面的配置用于发射DVI兼容信号的示范性混合型电-光数据通信电缆890的图。总的来说，通信电缆890大体上如通信电缆200那样配置，但特定地在DVI数据源与DVI数据汇之间发射DVI兼容信号。特定来说，通信电缆890包括：输入连接器810，其用于连接到DVI数据源；电缆外壳840，其用于保护性地封闭电缆的传输介质；以及输出连接器870，其用于连接到DVI数据汇。
输入连接器810包括信号调节器812-0、812-1、812-2、812-3、812-4、812-5及812-6、多路复用器814以及激光源816以用于将从DVI数据源接收的DVITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-、D4+/D4-、D5+/D5-及D6+/D6-转换成经多路复用的光信号以经由光纤842发射到输出连接器870。输入连接器810还包括I/O仲裁器820-DDCDATA及820-DDCCLK、预信号调节器822-DDCDATA及822-DDCCLK、总线仲裁器824-DDCDATA及824-DDCCLK以及后信号调节器826-DDCDATA及826-DDCCLK以用于处理在输入连接器810与输出连接器870之间分别经由线850-DDCDATA及850-DDCCLK发射的双向信号DDCDATA及DDCCLK。
输出连接器870包括光信号调节器872、光电检测器874以及电信号调节器876-0、876-1、876-2、876-3、876-4、876-5及876-6以用于将从输入连接器810经由光纤842接收的经多路复用的光信号分别转换成DVITMDS通道数据D0+/D0-、D1+/D1-、D2+/D2-、D3+/D3-、D4+/D4-、D5+/D5-及D6+/D6-以发射到DVI数据汇。输出连接器870还包括总线仲裁器880-DDCDATA及880-DDCCLK、后信号调节器882-DDCDATA及882-DDCCLK、I/O仲裁器884-DDCDATA及884-DDCCLK以及预信号调节器886-DDCDATA及886-DDCCLK以用于处理在输入连接器810与输出连接器870之间分别经由线850-DDCDATA及850-DDCCLK发射的双向信号DDCDATA及DDCCLK。
虽然已结合各种实施例描述本发明，但应理解，本发明能够允许进一步修改。本申请案希望涵盖大体上遵循本发明的原理且包含如来自本发明所属的领域内的已知及习惯做法内的此类背离本发明的本发明的任何变体、用途或适用体。

Claims (20)

1.一种通信电缆，其包括：
输入连接器，其经配置以：
连接到数据源；
从所述数据源接收第一组电数据信号；
从所述数据源接收第二组电数据信号；以及
将第三组电数据信号从数据汇提供到所述数据源；
输出连接器，其经配置以：
连接到所述数据汇；
将所述第一组电数据信号提供到所述数据汇；
将所述第二组电数据信号提供到所述数据汇；以及
从所述数据汇接收所述第三组电数据信号；
多条光纤，其耦合到所述输入及输出连接器；
多条电线，其耦合到所述输入及输出连接器；
第一电路，其经配置以将所述第一组电数据信号转换成光信号以分别经由所述光纤发射到所述输出连接器；
第二电路，其经配置以将经由所述光纤接收的所述光信号转换回所述第一组电数据信号；
第三电路，其经配置以将第一信号调节分别应用到经由所述线接收的所述第二组电数据信号上；以及
第四电路，其经配置以将第二信号调节分别应用到经由所述线接收的所述第三组电数据信号上。
2.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第一信号调节经配置以分别补偿由所述线引入的对所述第二组电数据信号的不利影响。
3.根据权利要求2所述的通信电缆，其中所述不利影响归因于所述线的电容或电阻。
4.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第一信号调节包括以下各者中的一或多者：放大、缓冲及均衡所述第二组电数据信号。
5.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第二信号调节经配置以分别补偿由所述线引入的对所述第三组电数据信号的不利影响。
6.根据权利要求5所述的通信电缆，其中所述不利影响归因于所述线的电容或电阻。
7.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第二信号调节包括以下各者中的一或多者：放大、缓冲及均衡所述第三组电数据信号。
8.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第三电路经配置以在经由所述线发射到所述输出连接器之前将第三信号调节分别应用到所述第二组电数据信号上。
9.根据权利要求8所述的通信电缆，其中所述第三信号调节经配置以分别补偿将由所述线引入的对所述第二组电数据信号的不利影响。
10.根据权利要求9所述的通信电缆，其中所述不利影响归因于所述线的电容或电阻。
11.根据权利要求8所述的通信电缆，其中所述第三信号调节包括以下各者中的一或多者：放大及预先加强所述第二组电数据信号。
12.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第四电路经配置以在经由所述线发射到所述输入连接器之前将第三信号调节分别应用到所述第三组电数据信号上。
13.根据权利要求12所述的通信电缆，其中所述第三信号调节经配置以分别补偿将由所述线引入的对所述第三组电数据信号的不利影响。
14.根据权利要求13所述的通信电缆，其中所述不利影响归因于所述线的电容或电阻。
15.根据权利要求12所述的通信电缆，其中所述第三信号调节包括以下各者中的一或多者：放大及预先加强所述第三组电数据信号。
16.根据权利要求1所述的通信电缆，其中所述第一、第二及第三组电数据信号与HDMI、DisplayPort或DVI协议兼容。
17.一种通信电缆，其包括：
输入连接器，其经配置以：
连接到数据源；
从所述数据源接收第一组电数据信号；
从所述数据源接收第二组电数据信号；以及
将第三组电数据信号从数据汇提供到所述数据源；
输出连接器，其经配置以：
连接到所述数据汇；
将所述第一组电信号提供到所述数据汇；
将所述第二组电信号提供到所述数据汇；以及
从所述数据汇接收所述第三组电数据信号；
一或多条光纤，其耦合到所述输入及输出连接器；
一或多条电线，其耦合到所述输入及输出连接器；
第一电路，其经配置以将所述第一组电数据信号转换成光信号以经由所述一或多条光纤发射到所述输出连接器；
第二电路，其经配置以将经由所述一或多条光纤接收的所述光信号转换回所述第一组电信号；
第三电路，其经配置以将第一信号调节应用到经由所述一或多条线接收的所述第二组电数据信号上；以及
第四电路，其经配置以将第二信号调节应用到经由所述一或多条线接收的所述第三组电数据信号上。
18.根据权利要求17所述的通信电缆，其中所述第一、第二及第三组电数据信号与HDMI、DisplayPort或DVI协议兼容。
19.一种通信电缆，其包括：
输入连接器，其经配置以：
连接到数据源；
从所述数据源接收第一组平行电数据信号；
从所述数据源接收第二组电数据信号；以及
将第三组电数据信号从数据汇提供到所述数据源；
输出连接器，其经配置以：
连接到所述数据汇；
将所述第一组平行电数据信号提供到所述数据汇；
将所述第二组电数据信号提供到所述数据汇；以及
从所述数据汇接收所述第三组电数据信号；
多条光纤，其耦合到所述输入及输出连接器，其中光纤的数目小于所述第一组的所述平行电数据信号的数目；
一或多条电线，其耦合到所述输入及输出连接器；
第一电路，其经配置以将所述第一组电数据信号转换成光信号以经由所述一或多条光纤发射到所述输出连接器；
第二电路，其经配置以将经由所述一或多条光纤接收的所述光信号转换回所述第一组电数据信号；
第三电路，其经配置以将第一信号调节应用到经由所述一或多条线接收的所述第二组电数据信号上；以及
第四电路，其经配置以将第二信号调节应用到经由所述一或多条线接收的所述第三组电数据信号上。
20.根据权利要求19所述的通信电缆，其中所述第一、第二及第三组电信号与HDMI、DisplayPort或DVI协议兼容。
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