CN107276641B - 双工通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

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的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于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。
背景技术
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(Intergrated Circuit，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(Printed Circuit Board，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。
发明内容
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
在概括地描述本发明之后，现将参考未必按比例绘制的附图，并且其中：
图1为根据本发明的实施方式，在印刷电路板(Printed Circuit Board，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为根据本发明的实施方式，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为根据本发明的实施方式，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为根据本发明的实施方式的示例性通信设备的示意图示；
图7为示出根据本发明的实施方式的，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发明的示意性实施方式，其中显示一些而非全部的本发明的实施方式。事实上，本发明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，本发明的方案可以实现为系统、方法或计算机程序产品。相应地，本发明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，本发明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)104的IC封装102的EHF通信单元100的代表性的侧视图。IC封装102包括晶粒106、接地平面108、天线110、接合线，包括将晶粒106连接至天线110的接合线112。晶粒106、天线110以及接合线112安装在封装基板114上并且被包裹在包裹材料116中。接地平面108可以安装于晶粒106的下表面，并且可以适配成为晶粒106提供电接地的任意合适的结构。PCB104可以包括顶部电介质层118。PCB104还可以包括由导电材料制成的形成在PCB104内的接地平面的层120。PCB接地平面可以为适配为将电接地提供至PCB104上的电路和组件的任意合适的结构。
晶粒106可以包括适配为合适的晶粒基板上的最小化电路的任意合适的结构，并且功能上等同于还被称为“芯片”或“集成电路(Integrated Circuit，IC)”的元件。封装基板114可以使用任意合适的半导体材料来形成，例如但不限于硅。天线110可以是适配为换能器以在电信号和电磁信号之间进行转换的任意合适的结构。天线110可以适配为在超高频率(Extremely High Frequency，EHF)频谱中工作，并且可以适配为发送和/或接收电磁信号，换句话说，就是作为发送器、接收器或收发器。此外，包裹材料116可以将IC封装102的各种组件保持在固定的相对位置。包裹材料116可以适配为IC封装102的电和电子组件提供电绝缘和物理保护的任意合适的材料。例如，包裹材料116可以为模制复合物、玻璃、塑料、或陶瓷。包裹材料116可以形成为任意合适的形状。
图2为示出了与引线框124电联通安装的晶粒106的EHF通信单元100的透视图。引线框124可以为导电引线126的任何合适设置，导电引线126适配为允许一个或多个其它电路可操作地与晶粒106连接。引线框124的引线126可以嵌入或固定在引线框基板中。引线框基板可以使用任意合适绝缘材料来形成，该绝缘材料适配为将引线126保持在预定设置中。晶粒106和引线框124的引线126之间的电联通可以通过使用例如一个或多个接合线128的导电连接器的任意合适方法来实现。接合线128可以用于将晶粒106的电路上的点与引线框124上的相应引线126电连接。在另一个实施方式中，晶粒106可以被翻转并且导电连接器包括凸起、或晶粒焊接球，而不是接合线128，这被适配在通常被称为“倒装芯片”的设置中。
在实施方式中，天线110可以构成引线框124的一部分。在另一个实施方式中，天线110可以与晶粒106分离，但是通过任意合适的方法可操作地连接至晶粒106，并且可以与晶粒106相邻放置。例如，使用天线接合线112将天线110与晶粒106连接在一起。可替选地，在倒装芯片构造中，天线110可以连接至晶粒106而没有使用天线接合线112。应当注意，将天线110放置在IC封装102中减少了使用者的负担，允许利用PCB先进的特征，并且创造更少损坏天线110的风险。
包裹材料116可以为长方形块的形状，包裹晶粒106、天线110、引线框124、引线126、接合线112和128，除了引线框124的未连接引线。一个或多个外部连接可以形成在包裹材料116和其它电路或组件之间。例如，外部连接可以包括用于与PCB104的连接的球状板和/或外部焊接球。
图3为包括EHF通信单元202、协议桥元件204和数据信号线206的通信设备200的示意性图示。EHF通信单元202包括收发器208和耦合至收发器的天线210。应当注意，EHF通信单元100(在图1和图2中示出)可以用于完成为EHF通信单元202所描述的结构和功能。EHF通信单元100的晶粒106和天线110可以分别包括收发器208和天线210。协议桥元件204可以放置在和EHF通信单元一样的晶粒中。可替选地，协议桥元件204可以放置在电耦合至EHF通信单元202的不同晶粒上。
收发器208包括发送器212和接收器214。天线210可以接收入站EHF信号，并且将入站EHF信号提供至接收器214。在一个实施方式中，天线210可以接收来自发送器212的出站EHF信号。在另一个实施方式中，天线可以从另一个EHF通信单元(未示出)接收入站EHF信号。天线210还可以从接收器212接收出站EHF信号，并且发送出站EHF信号，例如发送至另一个EHF通信单元(未示出)。
在一个实施方式中，如申请所实例化的，天线210同时耦合至发送器212和接收器214并且适配为既接收入站EHF信号也发送出站EHF信号。在可替选的实施方式中，发送器212耦合至适配为发送出站EHF信号的第一天线，并且接收器214耦合至适配为接收入站EHF信号的第二天线。在本公开的示例性实施方式中，对于“天线”的参考应当视为单个双目的天线以及单目的天线对。
数据信号线206可以包括在一个或多个通信或信号路径上提供的一个或多个通信信道，并且可以传输符合通信协议的一个或多个数据信号，该通信协议可以包括标准或非标准的单个或多线协议信令。如在本文中所使用的，数据信号同时包括单个或多个数据信号。所选择的通信协议实例可以包括通用串行总线(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，以及各种可替选标准和/或非标准通信协议。在优选实施方式中，数据信号线可以传输符合通信协议的一个或多个数据信号，通信协议为通用串行总线(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。
协议桥元件204可以为通过一个或多个通信路径与数据信号线206和EHF通信单元202进行通信的一个或多个电路，并且适配为对多个通信协议进行转换。
协议桥元件204可以从数据信号线206接收第一协议兼容数据信号并且将第一协议兼容数据信号转换成出站二进制信号。协议桥元件204还可以对出站二进制信号进行时间压缩成出站时间压缩信号，并且将出站时间压缩信号发送至发送器212。发送器212可以接收出站时间压缩信号并且将出站时间压缩信号调制成之后发送至天线210的出站EHF信号。
接收器214可以接收入站EHF信号并且将入站EHF信号解调成入站时间压缩信号。协议桥元件204可以从接收器214接收入站时间压缩信号并且对入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号。协议桥元件204还可以对入站二进制信号进行转换以符合第二通信协议，并且将第二协议兼容信号提供至数据信号线206。在一个实施方式中，第一通信协议和第二通信协议是相同的。在另一个实施方式中，第一通信协议和第二通信协议是不同的。
在本发明的实施方式中，发送器212发送的出站EHF信号由接收器214接收。因此，发送器212的出站EHF信号与接收器214的入站EHF信号类似，并且协议桥元件204通过从数据信号线206接收第一协议兼容信号来促进对第一协议兼容数据信号的通信协议的修改，并且将第二协议兼容信号提供至数据信号线206。
在本发明的另一个实施方式中，图3的通信设备200适配为促进通过非接触式EHF通信来传输I2S协议。在这个实施方式中，从数据信号线206接收的第一协议兼容数据信号可以包括符合I2S协议标准的时钟、数据和字选信号。协议桥元件204可以包括合适的功能性以将第一I2S协议兼容信号转换成之后发送至发送器212的出站二进制信号。
协议桥元件204可选地可以在将编码的数据流发送至发送器212之前，使用其它编码方案中的合适的编码方案对出站串行二进制数据信号进行编码以包括时间和状态信息，合适的编码方案例如Manchester编码或脉冲带宽调制(pulse width modulation，PWM)编码。
另外或可替选地，通信设备200可以适配为接收入站、编码的串行二进制数据信号，并且使用其他解码方案中的适当的解码方案来转换串行二进制数据信号，例如Manchester解码或脉冲带宽调制(pulse width modulation，PWM)解码技术，并且将得到的第二I2S协议兼容信号(包括适当的时钟、数据和字选信号)提供至数据信号线206。
在另一个实施方式中，数据信号可以符合串行二级制数据格式并且可以经由非接触式EHF通信被发送和接收，不需要编码或解码。应当注意，根据通信协议，编码和解码的应用可以不必是对称的，使得一个方向可以要求转换和编码成串行二进制流，而另一个方向可以不要求。
图4为协议桥元件302的示意性图示，为协议桥元件204的实例。协议桥元件302包括相互互联的协议接口304、时间压缩模块306和时间解压缩模块308，以及存储器310。
协议接口304可以从数据信号线(未示出)接收第一协议兼容数据信号312，并且将第一协议兼容数据信号312转换成出站二进制信号。时间压缩模块306可以接收出站二进制信号并且将出站二进制信号时间压缩成出站时间压缩信号314。时间压缩模块306可以发送出站时间压缩信号314至发送器(未示出)。在多种实施方式中，时间压缩模块306在与空白数据316间隔交替的时间上隔开的突发脉冲中发送出站时间压缩信号314，该空白数据可以包括一系列二进制0。时间压缩模块306在时间上隔开的突发脉冲中提供出站时间压缩信号314，具有允许使用时分复用技术在相同总量的时间内传输相同总量的数据的工作周期，但是具有规则间隔或截止时间316。时间压缩模块306还可以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和结束。标记图案可选择地存储在存储器310中。在示例性实施方式中，时间压缩模块306包括压缩出站二进制信号的比率乘法器。例如，比率乘法器可以压缩出站二进制信号，以使出站时间压缩信号314的传送速率至少为数据信号312的传送速率的两倍。
时间解压缩模块308可以适配为接收时间压缩信号318。在实施方式中，时间压缩信号318包括来自耦合至协议桥元件302的接收器的入站时间压缩信号320和由时间压缩模块306发送的出站时间压缩信号314的结合。入站时间压缩信号320和出站时间压缩信号314可以使用各种交织技术进行同时相互交织，以实现协议桥元件302利用最小重叠，以交替方式进行数据发送和接收。也就是说，入站时间压缩信号320和出站时间压缩信号314通过时间上的变化而呈现出是可区分的。
在一个或多个可替选的实施方式中，入站和出站时间压缩信号可以通过处理信号的其它属性来区分，包括但不限于频率、相位、幅度、信号极性或其各种结合的变化。在这些实施方式中，时间压缩模块306可以由能够处理期望的信号属性的模块来替代，以使其变得容易分离，同时时间解压缩模块308会由恰当的能够将这种处理逆向的模块来替代。
时间解压缩模块308使用出站时间压缩信号316的每个突发脉冲中的标记图案以检测并从时间压缩信号318中仅抽出入站时间压缩信号320，并将出站时间压缩信号314丢弃。此后，时间解压缩模块308将入站时间压缩信号320解压缩成入站二进制信号。协议接口304可以将入站二进制信号转换成第二协议兼容数据信号322，并且将第二协议兼容数据信号322发送至数据信号线(未示出)。在示例性实施方式中，时间解压缩模块308包括执行时间解压缩入站时间压缩信号320，并且可选择地从信号318中仅提取入站时间压缩信号320的解串器。
存储器310包括耦合至协议接口304、时间压缩模块306和时间解压缩模块308的存储器存储元件。存储器310的实例包括但不限于，先入先出(FIFO)或其它随机存取存储器(RAM)的实施。存储器310可以是先入先出(FIFO)存储器存储元件，并且存储第一协议兼容信号和第二协议兼容信号312和322、入站二进制信号和出站二进制信号，以及入站时间压缩信号和出站时间压缩信号314和318。
图5为以非接触式EHF相互通信的第一通信设备和第二通信设备400a和400b的示意性图示。第一通信设备和第二通信设备400a和400b是通信设备200的实例。第一通信设备400a包括第一EHF通信单元402a、第一协议桥元件404a，和第一数据信号线406a。第二通信设备400b可以包括第二EHF通信单元402b、第二协议桥元件404b，和第二数据信号线406b。
第一协议桥元件404a可以从第一数据信号线406a接收第一协议兼容数据信号，并且将第一协议兼容数据信号转换成第一出站二进制信号。第一协议桥元件404a还可以对第一出站二进制信号进行时间压缩成第一出站时间压缩信号，并且将第一出站时间压缩信号发送至第一发送器(Tx)412a。第一发送器412a可以接收第一出站时间压缩信号并且将第一出站时间压缩信号调制成第一出站EHF信号。第一天线410a可以发送第一出站EHF信号。第二天线410b接收第一出站EHF信号并且将其发送至第二EHF通信单元402b的第二接收器(Rx)414b。第一出站EHF信号用作第二接收器414b的第二入站EHF信号。第二接收器414b可以将第二入站EHF信号转化成第二入站时间压缩信号。第二协议桥元件404b可以从第二接收器414b接收第二入站时间压缩信号，并且对第二入站时间压缩信号进行时间解压缩成第二入站二进制信号。第二协议桥元件404b还可以将第二入站二进制信号转换成符合第二通信协议，并且将第二协议兼容信号提供至第二数据信号线406b。因此，第一协议桥元件和第二协议桥元件404a和404b使得经由第一EHF通信单元402a和第二EHF通信单元402b的第一数据信号线406a和第二数据信号线406b之间的非接触式通信成为可能。
图6为示例性通信设备500的示意性图示，该示例性通信设备500为通信设备200的实例。通信设备500包括EHF通信单元502、协议桥元件504，和数据信号线506。数据信号线506可以包括耦合至典型的以太网物理层元件528的一个或多个独立物理数据连接530(例如，CAT5线缆)。然后，以太网物理层元件528使用可兼容接口532耦合至协议桥元件504，在兼容接口中，例如前兆媒体独立接口(Gigabit Media Independent Interface，GMII)。
协议桥元件504可以包括以太网媒体访问控制(Media Access Control，MAC)516、接收器(RX)存储器模块518、发送器(TX)存储器模块520、串行器/解串器电路(SERDES)522和速率适应模块524。以太网MAC516、RX存储器模块518、TX存储器模块520，一起包括合适的存储以及协议接口功能。而且，SERDES522可以包括比率乘法器和解串器，并且SERDES522和速率适应模块524一起包括合适的时间压缩和时间解压缩功能。
图7为示出用于通过通信设备200进行的双工通信的方法600的流程图。如参考图3所讨论的，通信设备200包括EHF通信单元202、协议桥元件204和数据信号线206。EHF通信单元202包括天线210、发送器212和接收器214。在步骤602，由协议桥元件204从数据信号线206接收第一协议兼容数据信号。在步骤604，由协议桥元件204将第一协议兼容数据信号转换成出站二进制信号。在步骤606，由协议桥元件204将出站二进制信号进行时间压缩成出站时间压缩信号。在步骤608处，由协议桥元件204将出站时间压缩信号发送至发送器212。在步骤610，由发送器212将出站时间压缩信号调制成出站EHF信号。在步骤612，由天线210发送出站EHF信号。
在步骤614，由天线610接收入站EHF信号。在一个实施方式中，入站EHF信号从发送器212接收，并且与出站EHF信号相似。在另一个实施方式中，入站EHF信号从外部设备(未示出)的发送器接收。在步骤616，由接收器214将入站EHF信号解调成入站时间压缩信号。在步骤618，由协议桥元件204接收入站时间压缩信号。在步骤620，由协议桥元件204对入站时间压缩信号进行时间解压缩成入站二进制信号。最后，在步骤622，由协议桥元件204将入站二进制信号转换成第二协议兼容数据信号，用于提供至数据信号线206。
可以确信，本文公开了包括具有独立效用的多个不同的发明。当这些发明中的每一个以其优选形式公开时，如本文中所公开和示出的其特定实施方式并不视为限制的意义，因为许多变型是可能的。每个实施例限定在之前所公开的实施方式，但是任何一个实施例并不必须要包括最终所要求的所有特征或其结合。其中，描述记载“一个”或“第一”元件或其等同，这种描述包括一个或多个这样的元件，既不要求也不包括两个或更多这样的元件。而且，用于相同元件的序号标识、例如第一、第二或第三用于区分不同元件，并不只是这种元件的要求的或限制的标号，而且并不只是这种元件的具体位置或顺序除非另有特别的说明。

Claims (18)

1.一种用于双工通信的通信设备，包括：
第一极高频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协议兼容数据信号，以及将所述第一协议兼容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生成出站时间压缩信号，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的第二协议兼容信号，并且将所述第二协议兼容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来将所述出站时间压缩信号作为时间上隔开的突发脉冲提供至所述收发器，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；并且所述天线被耦合至所述接收器和所述发送器两者。
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时间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将所述出站时间压缩信号提供为与空白间隔相交替的一系列时间上隔开的突发脉冲。
8.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述时间解压缩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，其中所述第一协议桥元件适配为通过在一个或多个信号路径上提供的一个或多个通信信道与所述第一EHF通信单元进行通信。
11.根据权利要求1所述的通信设备，进一步包括：
第二EHF通信单元，所述第二EHF通信单元与所述第一EHF通信单元相同或不同；
至少一个第二数据信号线，所述第二数据信号线与所述第一数据信号线可以相同或不同，并且所述第二数据信号线适配为传输符合所述第二通信协议的数据信号；和
第二协议桥元件，所述第二协议桥元件与所述第一协议桥元件可以相同或不同，并且所述第二协议桥元件与所述至少一个第二数据信号线和所述第二EHF通信单元耦合，
其中，所述第一协议桥元件和所述第二协议桥元件适配为通过第一EHF通信单元和所述第二EHF通信单元使得所述至少一个第一数据信号线和所述至少一个第二数据信号线之间的非接触式EHF通信成为可能。
12.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述第一协议桥元件通过时间上的变化使所述出站时间压缩信号与所述入站时间压缩信号相区别。
13.一种用于双工通信的方法，包括：
第一协议桥元件从耦合至所述第一协议桥元件的至少一个第一数据信号线接收第一协议兼容数据信号；
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；
所述第一协议桥元件将所述出站二进制信号时间压缩成出站时间压缩信号；
所述第一协议桥元件在一个或多个时间上隔开的突发脉冲中将所述出站时间压缩信号发送至耦合至所述第一协议桥元件的第一极高频EHF通信单元的发送器；
所述发送器将所述出站时间压缩信号调制为出站EHF信号；
所述第一EHF通信单元的天线发送所述出站EHF信号；
所述天线接收入站EHF信号；
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；
所述第一协议桥元件接收在一个或多个入站突发脉冲中的所述入站时间压缩信号；
所述第一协议桥元件将所述入站时间压缩信号时间解压缩成入站二进制信号；和
所述第一协议桥元件将所述入站二进制信号转换成被提供给所述至少一个第一数据信号线的第二协议兼容数据信号；
所述第一协议桥元件对所述入站突发脉冲和出站突发脉冲进行同步以实质上防止所述入站时间压缩信号和所述出站时间压缩信号的重叠，其中所述同步包括提供在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。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一协议兼容数据信号和所述第二协议兼容数据信号中的至少一个是与一个通讯协议相一致，上述通讯协议是通用串行总线(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，或控制器区域网络(CAN)协议。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一协议兼容数据信号和所述第二协议兼容数据信号与通信协议兼容，所述通信协议是通用串行总线(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。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一协议兼容数据信号的第一通信协议和所述第二协议兼容数据信号的第二通信协议相同。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括所述第一协议桥元件通过在一个或多个信号路径上提供的一个或多个通信信道与所述第一EHF通信单元进行通信。
18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
所述第一协议桥元件通过时间上的变化使所述出站时间压缩信号与所述入站时间压缩信号相区别。
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