CN113193914B - 一种适用于usb信号的发送单元、接收单元、有源传输装置及有源传输系统 - Google Patents

一种适用于usb信号的发送单元、接收单元、有源传输装置及有源传输系统 Download PDF

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Abstract

一种适用于USB信号的发送单元、接收单元、有源传输装置及有源传输系统，针对p i ng.LFPS信号容易丢失的问题，设定检测阈值，将LFPS信号中的p i ng.LFPS信号和其他LFPS信号进行区分，以便于不会漏检/漏传p i ng.LFPS信号；利用代理模块针对USB3.X信号进行优化，分别针对p i ng.LFPS信号和其他LFPS信号生成代理信号；支持Li nk trai n i ng，且能够对其进行管理，通过修改电路配置以及re‑trai n i ng的方式，提高高速信号传输的成功率。

Description

一种适用于USB信号的发送单元、接收单元、有源传输装置及 有源传输系统
技术领域
本发明涉及一种USB数据传输方法，特别的适用于USB3.0及以上信号传输协议的发送、接收装置及有源传输系统。
背景技术
随着USB协议的更新，传输速率在增加，纯铜线因本身具有的衰减特性，导致无法支持高速率的长距离传输，有源线缆成为越来越重要的一种传输方式。
当前有源线缆传输方法，提出了许多方案，包括：re-driver方案、re-timer以及纯光传输方案等。
上述方案，都要解决高速信号质量问题。此外，USB与其他协议不同的是，没有单独的通道来进行系统状态检查和传输LFPS信号。即，在高速通道上，不仅要传输高速信号，还要传输低速信号(20Mbps-100Mbps)、eidle信号(空闲状态)，以及进行三者之间的切换。USB3.1之后，LFPS信号上还会承载信息，所以传输的时候还要尽量保持低速信号和eidle信号持续的时间不变化。此外，LFPS信号中有一种信号叫ping.LFPS信号，这种信号的特点是eidle时间特别长，有AC信号的时间却特别短(40ns-200ns)。这对于有源线缆传输方案，特别是以光为介质的有源光缆传输方案来说，也是一个挑战。
针对USB中LFPS信号的传输，现有技术主要分成2类。一类是直接传输，按照以光为介质的有源光缆为例，是将接收到的电信号直接转化为光信号，光信号再直接转化为电信号传输。这种传输方式不改变信号的频率，但要求光驱动和接收器件要支持低速信号。另一类是代理传输，也就是检测到LFPS信号后，不直接传输接收到的信号，而是电路自己再产生一种LFPS信号，替代原来的LFPS信号进行传输。
直接传输的好处是电路结构比较简单，并且能保持原信号的频率。但是，参见图1，采用直接传输的方式，从无信号到有信号，以及从有信号到无信号需要检测和电路转变时间，这段时间会导致电路在开始的时候漏传一部分信号，传输LFPS信号的时候可能会导致开始信号不是一个完整的信号周期，结束的时候还会传出不正常的信号，这种不正常的信号通常称为噪声、毛刺、拖尾等。这种开始和结束都有异常的LFPS信号是不符合USB协议的，可能会影响接收单元的信号检测，使系统产生兼容性问题。
代理传输的实现方法有很多种，共同的好处是，可以保证输出的LFPS信号是符合USB协议要求的，坏处是检测和处理信号的时间会变长，导致ping.LFPS信号会被漏传。并且有的代理方案还会导致LFPS信号中，低速信号和eidle信号的持续时间或者占比发生变化，导致LFPS信号上承载的信号不能被很好识别。
此外，高速信号传输最重要的就是要保证信号质量，USB协议规定了Linktraining阶段来实现链路调整。但是USB协议的Link training是单向的，不存在反馈机制，对于传统的有源线缆来说，如果不存在re-timer电路，那么常常会放弃链路训练(Linktraining)阶段的管理，只是以固定的设置来进行传输。这种方式存在2个方面的不利：1是性能不会随着系统变化，不是当前的最优状态，2是不同设置功耗是会有区别的，这样的做法会导致线缆在传输5Gbps信号的时候，也采用了和传输10Gbps信号一样的高性能配置，这不利于节能的目的。此外，如果链路训练(Link training)失败，USB协议中也没有规定重训练(re-training)机制。
因此，如何适应USB3.0及以上信号的传输，特别的，针对LFPS信号的光传输，以及Link training阶段的支持和管理等难题，实现USB信号在包括有源线缆等的有源传输系统内的有效传输，成为现有技术亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种支持USB3.0及以上信号的发送、接收单元、有源传输装置及有源传输系统。本发明能够有效的解决有源线缆的LFPS信号的传输，特别是LFPS信号的光传输，以及Link training阶段的支持和管理等难题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种适用于USB3.0及以上信号的发送单元，与传输介质连接，用于发送USB3.0及以上信号，其特征在于：
包括：电输入端口、发送单元LOSS检测模块、发送单元控制模块、和输出电路，
其中所述电输入端口，用于接收输入的需要传输的USB电信号；
所述发送单元LOSS检测模块，连接到所述电输入端口，用于检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块；
所述发送单元控制模块，用于根据所述电输入端口的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路，与所述传输介质相连，用于根据所述发送单元控制模块的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
可选的，所述电输入端口中还具有termination匹配电路，所述termination匹配电路可以提供符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)，或者提供符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)。
可选的，所述发送单元控制模块能够接收来自接收单元控制模块的re-training决定，使得发送单元控制模块将所述电输入端口的Rx termination先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
可选的，该re-training决定可以来自同一个传输数据流的接收单元控制模块，或者位于同一端的其他传输数据流的接收单元控制模块的re-training的决定。
可选的，所述发送单元的工作流程为：
所述发送单元LOSS检测模块，检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块；
所述发送单元控制模块，用于根据所述电输入端口的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路，根据所述发送单元控制模块的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
本发明还公开了一种适用于USB3.0及以上信号的接收单元，与传输介质连接，用于接收USB3.0及以上信号，其特征在于：
包括：输入电路、接收单元LOSS检测模块、接收单元控制模块、信号类型检测模块、代理模块、电输出端口，
所述输入电路，与所述传输介质的另外一端连接，用于接收发送单元输出的信号；
所述接收单元LOSS检测模块，与所述输入电路连接，用于检测所述输入电路是否有AC信号存在，还是处于空闲状态，并将结果传送给所述接收单元控制模块；
所述信号类型检测模块，与所述输入电路连接，当有AC信号存在时，用于检测所述输入电路输入的AC信号是高速信号、ping.LFPS信号，还是其他的LFPS信号，并将结果传送给所述接收单元控制模块；
所述接收单元控制模块，用于根据所述输入电路的状态，控制所述电输出端口以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式，或者Gen2模式以及相应的其他配置；
所述代理模块，与所述接收单元控制模块连接，能产生符合USB协议的低速信号，用于根据指令，当存在LFPS信号时，分别生成ping.LFPS信号或者其他LFPS信号，并连接到所述电输出端口进行信号输出；
所述电输出端口，用于进行电信号输出。
可选的，所述接收单元的工作流程为：
接收单元LOSS检测模块，连接到输入电路，检测是否有AC信号存在，还是处于空闲状态；
如果输入电路有AC信号存在，所述信号类型检测模块继续检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号、其他的LFPS信号、还是高速信号；
接收单元控制模块，能够根据输入电路的状态，控制所述电输出端口以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式，或者Gen2模式以及相应的其他配置；
电输出端口，根据接收单元控制模块的命令输出信号或者关闭输出：如果输入电路没有AC信号输入，就将电输出端口关闭；如果输入电路有ping.LFPS输入，电输出端口会被连接到代理模块，将代理模块产生的ping.LFPS信号进行输出；如果输入电路有除了ping.LFPS以外的其他LFPS信号输入，电输出端口会被连接到代理模块，将代理模块产生的其他LFPS信号进行输出；如果输入电路有高速信号输入，电输出端口直接将经过放大等操作的高速信号进行输出。
可选的，在信号类型检测模块中，设定时间阈值为200-300ns之间。
可选的，所述时间阈值为250ns。
可选的，所述代理模块生成的ping.LFPS信号为固定长度且符合USB协议的ping.LFPS信号，对于其它LFPS信号，为突发持续时间(tBurst)和重复时间(tRepeat)与输入信号基本等长的LFPS信号。
可选的，当有源传输装置上电后，接收单元控制模块对输入的信号进行解析，如果发现当前系统传输的是USB3.0信号，或者USB3.1/USB3.2的Gen1信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，如果发现当前系统传输的是USB3.1/USB3.2 Gen2信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
可选的，所述接收单元控制模块判断link training是否失败，如果linktraining失败，那么接收单元控制模块可以发起re-training操作。
可选的，所述接收单元控制模块判断link training是否失败为：没有建立USB3.X连接，或者应该是GEN2被降速到GEN1；
所述接收单元控制模块可以发起re-training操作包括如下中的一种或多种方式来实现：
所述接收单元控制模块将re-training的决定传给发送单元控制模块，用于使得发送单元控制模块将电输入端口的Rx termination先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)，或者
所述接收单元控制模块通过控制所在插头的电源线(VBUS)供电将设备断电再上电，或者
所述接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和/或第二插头进行复位操作。
可选的，其中，所述没有建立USB3.X连接可以通过如下中的一种或多种来判断实现：发现LFPS信号超出时间仍然没有握手成功、一直没有进行TSEQ的传输，或者高速信号的传输出现了异常结束，短于USB协议中规定的最小传输长度等；
所述应该是GEN2被降速到GEN1可以通过LFPS信号承载的信息来进行判断，或者通过对高速信号进行速率检测来进行判断。
可选的，所述接收单元控制模块的re-training的决定所通知的发送单元控制模块，可以是同一个传输数据流的发送单元控制模块，或者位于同一端的其他传输数据流的发送单元控制模块。
可选的，所述复位操作的方法包括：通过控制电源进行复位操作、通过复位引脚(reset pin)进行复位操作、通过写寄存器进行复位操作，或者通过重新加载固件进行复位操作等；
接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作中复位的电路是第一插头和第二插头的全部电路，或者第一插头和第二插头的部分相关电路。
本发明进一步公开了一种适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置，其特征在于：
包括上述的任意一项所述的发送单元，和接收单元，以及和连接所述发送单元和所述接收单元的传输介质。
本发明还公开了一种双向的USB信号有源传输系统，其特征在于：
具有第一插头和第二插头，在第一插头具有本发明所述的发送单元和接收单元，在第二插头也对应的具有本发明所述的发送单元和接收单元，在第一插头和第二插头之间具有相应传输介质，使得在第一插头和第二插头均具备发送和接收的功能。
可选的，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块可以采用同一MCU来实现，或者分别具有两个MCU，彼此之间能够相互通信。
可选的，在re-training中，某一插头的接收单元控制模块能够选择性的将相关的re-training信息通知给同一插头的发送单元控制模块，该同一插头的发送单元控制模块能够根据此信息选择是否进行re-training，将电输入端口的Rx termination先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
可选的，在某一插头的接收单元控制模块在确认当前系统的传输速率以后，可以选择性的将相关信息通知给同一插头的发送单元控制模块，发送单元控制模块可以根据此信息将发送单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，或者将发送单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
综上，本发明具于如下的优点：
1、适用于USB3.X信号传输中的LFPS信号的传输，特别是LFPS信号的光传输，避免在USB信号的传输中控制信号传输的缺失，以及高版本USB信号的传输中控制信号信息的错误传输；
2、针对ping.LFPS信号容易丢失的问题，设定检测阈值，将LFPS信号中的ping.LFPS信号和其他LFPS信号进行区分，以便于不会漏检/漏传ping.LFPS信号；
3、代理模块针对USB3.X信号进行优化，分别针对ping.LFPS信号和其他LFPS信号生成代理信号；
4、支持Link training，且能够对其进行管理，通过修改电路配置以及re-training的方式，提高高速信号传输的成功率。
附图说明
图1是现有技术中的LFPS信号接收以及传输的波形示意图；
图2是根据本发明具体实施例的适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置的发送单元的逻辑示意图；
图3是根据本发明具体实施例的适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置的接收单元的逻辑示意图；
图4是根据本发明具体实施例的适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置的发送单元的运行流程图；
图5是根据本发明具体实施例的适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置的接收单元的运行流程图。
图中的附图标记所分别指代的技术特征为：
1、发送单元；11、电输入端口；12、发送单元LOSS检测模块；13、发送单元控制模块；14、输出电路；2、接收单元；21、输入电路；22、接收单元LOSS检测模块；23、接收单元控制模块；24、信号类型检测模块；25、代理模块；26、电输出端口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明在于：针对ping.LFPS信号持续时间很短的容易漏检和漏传的特征，将LFPS信号中的ping.LFPS信号和其他信号进行区分，以便于不会漏检/漏传ping.LFPS信号；此外，通过接收单元控制模块检测信号链路连接情况，并进行电路配置修改以及re-training操作。本发明适用于包括有源光缆、有源铜缆以及其它各种传输情形在内的支持USB3.0及以上信号的发送、接收单元、有源传输装置及有源传输系统
本发明具有如下的定义：
在本发明中，以有源线缆，特别是有源光缆的形式作为示例，但本发明的有源传输系统的传输介质不仅包括有源光缆、有源铜缆等有线的有源传输介质，还包括诸如蓝牙、WAPI、2.4G等无线的传输模式。
发送单元、接收单元与传输介质的连接根据传输介质的不同具有相应的表达含义。例如，如果传输介质为有线介质，则发送单元或者接收单元则以相应的模式与有线传输介质连接，例如，通过光、或者电连接的方式与光缆或者铜缆连接；如果传输介质为无线，则表示发送单元或者接收单元通过无线的方式进行信号传输。上述的理解均在本发明要求保护的范围之内。
具体的，参见图2-图3，示出了适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置的发送单元、接收单元的逻辑示意图。
在如下的示例中，主要以有线介质作为示例进行说明。
一种适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置，包括：
发送单元1、接收单元2和连接发送单元1和接收单元2的传输介质，例如连接线缆；
所述发送单元1包括：电输入端口11、发送单元LOSS检测模块12、发送单元控制模块13、和输出电路14，
其中所述电输入端口11，用于接收输入的需要传输的USB电信号；
所述发送单元LOSS检测模块12，连接到所述电输入端口11，用于检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块13；
所述发送单元控制模块13，用于根据所述电输入端口11的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路14，与所述传输介质相连，用于根据所述发送单元控制模块13的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量；
所述接收单元2包括：输入电路21、接收单元LOSS检测模块22、接收单元控制模块23、信号类型检测模块24、代理模块25、电输出端口26，
所述输入电路21，与所述传输介质的另外一端连接，用于接收所述发送单元1输出的信号；
所述接收单元LOSS检测模块22，与所述输入电路21连接，用于检测所述输入电路21是否有AC信号存在，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给所述接收单元控制模块23；
所述信号类型检测模块24，与所述输入电路21连接，当有AC信号存在时(例如，检测到AC信号)，用于检测所述输入电路21输入的AC信号是高速信号、ping.LFPS信号，还是其他的LFPS信号，并将结果传送给所述接收单元控制模块23；
所述接收单元控制模块23，用于根据所述输入电路21的状态，控制所述电输出端口以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式(或USB3.0模式，最高速率为5Gpbs)，或者Gen2模式(最高速率为10Gpbs)以及相应的其他配置等，此处，相应的其他配置表示根据Gen1模式或者Gen2模式对应的配置。
所述代理模块25，与所述接收单元控制模块23连接，能产生符合USB协议的低速信号，用于根据指令，当存在LFPS信号时，分别生成ping.LFPS信号或者其他LFPS信号，并连接到所述电输出端口26进行信号输出。
所述电输出端口26，用于进行电信号输出。
所述传输介质可以为连接线缆，包括电缆或者光缆，当所述连接线缆为光缆时，所述输出电路14为光驱动电路，所述输入电路21为光接收电路。
如果输入电路有AC信号存在，信号类型检测电路24检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号，还是其他的LFPS信号，还是高速信号；ping.LFPS信号与其他的LFPS信号和高速信号的区分方式是持续时间的长短。
根据现有的检测技术，Loss检测模块和信号类型检测模块的检测时间，通常需要100ns以上。
但是USB协议中规定的ping.LFPS信号的持续时间是40-200ns，这导致很多有源线缆的方案会丢失ping.LFPS信号。而在USB3.X协议中，除了ping.LFPS信号外，最短的LFPS信号是U1 exit，U1 exit最短时间允许是300ns。ping.LFPS信号与其他信号的区分方式是AC信号持续时间的长短，不长于200ns是ping.LFPS信号，不短于300ns是其他信号，其他信号包括高速信号，以及除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号。
因此，在本发明中，为了兼容USB3.0，USB3.1及其以上协议版本，在信号类型检测模块24中，设定时间阈值为200-300ns之间，优选设置为250ns。信号持续时间低于阈值时间的信号，认为是ping.LFPS信号，信号持续时间高于阈值时间的信号，则认为是其他信号。其他信号包括高速信号，以及除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号。区分其他信号是高速信号，还是除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号，可以采用对输入信号进行采样的方式或者其他的速率检测电路来判断。
参见图4，和图5，分别示出了发送单元1和接收单元2的工作流程。
所述发送单元的工作流程为：
所述发送单元LOSS检测模块12，检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块13；
所述发送单元控制模块13，用于根据所述电输入端口11的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路14，根据所述发送单元控制模块13的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
所述接收单元的工作流程为：
接收单元Loss检测模块22，连接到输入电路，检测是否有AC信号存在，还是处于空闲状态(没有AC信号)；
如果输入电路有AC信号存在，所述信号类型检测模块24检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号、其他的LFPS信号、还是高速信号；
接收单元控制模块23，能够根据输入电路的状态，用于根据所述输入电路21的状态，控制所述电输出端口26以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式(或USB3.0模式，最高速率为5Gpbs)，或者Gen2模式(最高速率为10Gpbs)以及相应的其他配置等，此处，相应的其他配置表示根据Gen1模式或者Gen2模式对应的配置。
电输出端口26，根据接收单元控制模块23的命令输出信号或者关闭输出：如果输入电路21没有AC信号输入，就将电输出端口26关闭；如果输入电路21有ping.LFPS输入，电输出端口26会被连接到代理模块25，将代理模块25产生的ping.LFPS信号进行输出；如果输入电路21有除了ping.LFPS以外的其他LFPS信号输入，电输出端口26会被连接到代理模块25，将代理模块25产生的其他LFPS信号进行输出；如果输入电路21有高速信号输入，电输出端口26直接将经过放大等操作的高速信号进行输出。
进一步的，所述代理模块25生成的ping.LFPS信号为固定长度且符合USB协议的ping.LFPS信号，对于其它LFPS信号，因为其长短会包含一些重要的信息(例如Polling.LFPS和LBPM)，可能会影响到host和device的互相响应状态，生成的其它LFPS信号，为突发持续时间(tBurst)和重复时间(tRepeat)与输入信号基本等长的LFPS信号。
在图4和图5中，所述发送单元和所述接收单元的工作流程为持续进行，即不断进行上述的工作流程，以确保对不断进入的信号进行持续判断。
所述电输入端口11中还具有阻抗(termination)匹配电路，所述阻抗匹配电路可以提供符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)，或者提供符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)。
因此，本发明在发送单元检测Eidle状态，在接收单元区分Eidle状态、低速信号和高速信号，并根据检测结果，在接收单元重新生成对应的LFPS信号进行输出，同时，针对ping.LFPS信号持续时间很短的容易漏检和漏传的特征，将LFPS信号中的ping.LFPS信号和其他信号进行区分，以便于不会漏检/漏传ping.LFPS信号。
此外，随着USB传输协议进入USB3.X系列，如果系统传输的高速信号是5Gbps，即GEN1模式，那么采用传输模式A的设置，如果当前系统传输的高速信号是10Gbps，即GEN2模式，那么采用传输模式B的设置；传输模式A的设置功耗较小，能够支持5Gbps的速率传输；传输模式B的设置功耗较大，能够更好的支持10Gbps的速率传输。
但是，如果系统的传输模式建立不成功，即link training失败，导致系统没有建立link(连接)，或者进入了USB2.0模式，或者本来应该是Gen2模式但是降速到Gen1模式，那么有源线缆可以选择性的发起re-training操作，再次建立期望的传输模式。
link training是USB协议为了保证链路连接性而规定的一个过程。链路中的上行端口和下行端口可以利用link training过程中传输的信号/信息，将各自的发送或者接收电路配置成最佳状态。
本发明中的re-training操作，是指link training失败的时候，发起的一种挽救性操作。
具体的，有源传输装置上电后，接收单元控制模块对输入的信号进行解析，如果发现当前系统传输的是USB3.0信号，或者USB3.1/USB3.2的Gen1信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，如果发现当前系统传输的是USB3.1/USB3.2 Gen2信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B；
对于一个双向的USB信号有源传输系统，具有第一插头和第二插头，在第一插头具有如本发明所述的发送单元和接收单元、在第二插头也对应的具有如本发明所述的接收单元和发送单元，在第一插头和第二插头之间具有相应传输介质，为了使得该双向的USB信号有源传输系统整体信号传输速率一致，在某一插头的接收单元控制模块在确认当前系统的传输速率以后，可以选择性的将相关信息通知给同一插头的发送单元控制模块，发送单元控制模块可以根据此信息将发送单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，或者将发送单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
例如，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块之间具有信息传递接口，例如可以通过变量值修改，以进行相关信息的传递。在具体的实施例中，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块可以采用同一MCU来实现，或者分别具有两个MCU，彼此之间能够相互通信。
其中，无论是传输模式A的设置还是传输模式B的设置，都可以在有源传输装置的link training阶段根据TSEQ、TS1和TS2信号进行调整，实施方法可以包括采用自适应的均衡电路，采用自动检测并锁定速率的时钟恢复电路等。
所述接收单元控制模块判断link training是否失败，如果link training失败，那么接收单元控制模块可以发起re-training操作。
具体的，所述接收单元控制模块判断link training是否失败为：没有建立USB3.X连接，或者应该是GEN2被降速到GEN1等。
其中，所述没有建立USB3.X连接可以通过如下中的一种或多种来判断实现：发现LFPS信号超出时间仍然没有握手成功、一直没有进行TSEQ的传输，或者高速信号的传输出现了异常结束，短于USB协议中规定的最小传输长度等。
所述应该是GEN2被降速到GEN1可以通过LFPS信号承载的信息来进行判断，也可以通过对高速信号进行速率检测来进行判断。
当然本发明不限于此，其它任何能够发现判断link training失败的方式均在本发明所要保护的范围之列。
所述接收单元控制模块可以发起re-training操作包括如下中的一种或多种方式来实现：
所述接收单元控制模块将re-training的决定传给发送单元控制模块，发送单元控制模块能够接收该re-training的决定，从而将电输入端口的Rx阻抗(Rx termination)先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
在本发明中，所述发送单元控制模块所接收的re-training的决定能够来源于同一个传输数据流的接收单元控制模块的re-training的决定，即位于传输介质另外一头的接收单元控制模块所产生的re-training的决定，以保证整个数据流传输模式的一致性。此时，位于传输介质两端的发送单元控制模块和接收单元控制模块可以通过额外数据线或者数据通路，例如单独设置一条数据线，进行控制信号的传输，也可以通过编码等方式占用现有的数据线进行控制信号的传输。
此外，在本发明中，所述发送单元控制模块所接收的re-training的决定也能够来源于位于同一端的其他传输数据流的接收单元控制模块的re-training的决定。例如，对于一个双向的USB信号有源传输系统，具有第一插头和第二插头，在第一插头具有如本发明所述的发送单元和接收单元、在第二插头也对应的具有如本发明所述的接收单元和发送单元，在某一插头的接收单元控制模块在确认当前系统的传输速率以后，可以选择性的将相关的re-training信息通知给同一插头的发送单元控制模块，使得该双向的USB信号有源传输系统整体信号传输速率一致。该同一插头的发送单元控制模块可以根据此信息选择是否进行re-training，将电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
所述接收单元控制模块通过控制所在插头的电源线(VBUS)供电将设备断电再上电；
所述接收单元控制模块将有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作。所述第一插头和第二插头也就是有源传输装置的两端。示例性的，第一插头可以为主机端，第二插头可以为设备端。
具体的：接收单元控制模块将有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作的方法包括：通过控制电源进行复位操作、通过复位引脚(reset pin)进行复位操作、通过写寄存器进行复位操作，或者通过重新加载固件进行复位操作等。
其中，接收单元控制模块将有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作中复位的电路可以是第一插头和第二插头的全部电路，或者第一插头和第二插头的部分相关电路。
实施例1：
参见图2，一种适用于USB3.0及以上信号的发送单元1，与传输介质连接，用于发送USB3.0及以上信号，
包括：电输入端口11、发送单元LOSS检测模块12、发送单元控制模块13、和输出电路14，
其中所述电输入端口11，用于接收输入的需要传输的USB电信号；
所述发送单元LOSS检测模块12，连接到所述电输入端口11，用于检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块13；
所述发送单元控制模块13，用于根据所述电输入端口11的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路14，与所述传输介质相连，用于根据所述发送单元控制模块13的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
参见图4，示出了发送单元1的工作流程。
所述发送单元的工作流程为：
所述发送单元LOSS检测模块12，检测传输路径上是否有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给发送单元控制模块13；
所述发送单元控制模块13，用于根据所述电输入端口11的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路14，根据所述发送单元控制模块13的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
所述电输入端口11中还具有阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路可以提供符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)，或者提供符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)。
为了进行re-training操作，所述发送单元控制模块能够接收来自接收单元控制模块的re-training决定，使得发送单元控制模块将所述电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
如上所述，该re-training决定可以来自同一个传输数据流的接收单元控制模块，或者位于同一端的其他传输数据流的接收单元控制模块的re-training的决定。
接收单元控制模块通知本传输数据流的发送单元控制模块进行re-training，保证本传输数据流的传输模式。
接收单元控制模块通知临近的位于同一端的发送单元控制模块进行re-training，能够从整体上保证整个系统的传输模式，结构上更加简便，无须额外的数据线或者特殊的编码传输。
实施例2：
参见图3，一种适用于USB3.0及以上信号的接收单元2，与传输介质连接，用于接收USB3.0及以上信号，
包括：输入电路21、接收单元LOSS检测模块22、接收单元控制模块23、信号类型检测模块24、代理模块25、电输出端口26，
所述输入电路21，与所述传输介质的另外一端连接，用于接收所述发送单元1输出的信号；
所述接收单元LOSS检测模块22，与所述输入电路21连接，用于检测所述输入电路21是否有AC信号存在，还是处于空闲状态(即没有AC信号)，并将结果传送给所述接收单元控制模块23；
所述信号类型检测模块24，与所述输入电路21连接，当有AC信号存在时(例如，检测到AC信号)，用于检测所述输入电路21输入的AC信号是高速信号、ping.LFPS信号，还是其他的LFPS信号，并将结果传送给所述接收单元控制模块23；
所述接收单元控制模块23，用于根据所述输入电路21的状态，控制所述电输出端口26以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式(或USB3.0模式，最高速率为5Gpbs)，或者Gen2模式(最高速率为10Gpbs)以及相应的其他配置等，此处，相应的其他配置表示根据Gen1模式或者Gen2模式对应的配置。
所述代理模块25，与所述接收单元控制模块23连接，能产生符合USB协议的低速信号，用于根据指令，当存在LFPS信号时，分别生成ping.LFPS信号或者其他LFPS信号，并连接到所述电输出端口26进行信号输出。
所述电输出端口26，用于进行电信号输出。
所述接收单元的工作流程为：
接收单元Loss检测模块22，连接到输入电路，检测是否有AC信号存在，还是处于空闲状态(没有AC信号)；
如果输入电路有AC信号存在，所述信号类型检测模块24继续检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号、其他的LFPS信号、还是高速信号；
接收单元控制模块23，用于根据所述输入电路21的状态，控制所述电输出端口26以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式(或USB3.0模式，最高速率为5Gpbs)，或者Gen2模式(最高速率为10Gpbs)以及相应的其他配置等，此处，相应的其他配置表示根据Gen1模式或者Gen2模式对应的配置。
在本发明中，为了兼容USB3.0，USB3.1及其以上协议版本，在信号类型检测模块24中，设定时间阈值为200-300ns之间，优选设置为250ns。信号持续时间低于阈值时间的信号，认为是ping.LFPS信号，信号持续时间高于阈值时间的信号，则认为是其他信号。其他信号包括高速信号，以及除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号。区分其他信号是高速信号，还是除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号，可以采用对输入信号进行采样的方式来判断。
参见图5，示出了接收单元2的工作流程。
所述接收单元的工作流程为：
接收单元Loss检测模块22，连接到输入电路，检测是否有AC信号存在，还是处于空闲状态(没有AC信号)；
如果输入电路有AC信号存在，所述信号类型检测模块24继续检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号、其他的LFPS信号、还是高速信号；
接收单元控制模块23，能够根据输入电路的状态，控制所述电输出端口26以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式(或USB3.0模式，最高速率为5Gpbs)，或者Gen2模式(最高速率为10Gpbs)以及相应的其他配置等，此处，相应的其他配置表示根据Gen1模式或者Gen2模式对应的配置。
电输出端口26，根据接收单元控制模块23的命令输出信号或者关闭输出：如果输入电路21没有AC信号输入，就将电输出端口26关闭；如果输入电路21有ping.LFPS输入，电输出端口26会被连接到代理模块25，将代理模块25产生的ping.LFPS信号进行输出；如果输入电路21有除了ping.LFPS以外的其他LFPS信号输入，电输出端口26会被连接到代理模块25，将代理模块25产生的其他LFPS信号进行输出；如果输入电路21有高速信号输入，电输出端口26直接将经过放大等操作的高速信号进行输出。
进一步的，所述代理模块25生成的ping.LFPS信号为固定长度且符合USB协议的ping.LFPS信号，对于其它LFPS信号，因为其长短会包含一些重要的信息(例如Polling.LFPS和LBPM)，可能会影响到host和device的互相响应状态，生成的其它LFPS信号，为突发持续时间(tBurst)和重复时间(tRepeat)与输入信号基本等长的LFPS信号。
随着USB传输协议进入USB3.X系列，如果系统传输的高速信号是5Gbps，即GEN1模式，那么采用传输模式A的设置，如果当前系统传输的高速信号是10Gbps，即GEN2模式，那么采用传输模式B的设置；传输模式A的设置功耗较小，能够支持5Gbps的速率传输；传输模式B的设置功耗较大，能够更好的支持10Gbps的速率传输。
但是，如果系统的传输模式建立不成功，即link training失败，导致系统没有建立link(连接)，或者进入了USB2.0模式，或者本来应该是Gen2模式但是被降速到Gen1模式，那么有源线缆可以选择性的发起re-training操作，再次建立期望的传输模式。
link training是USB协议为了保证链路连接性而规定的一个过程。链路中的上行端口和下行端口可以利用link training过程中传输的信号/信息，将各自的发送或者接收电路配置成最佳状态。
当有源传输装置上电后，接收单元控制模块对输入的信号进行解析，如果发现当前系统传输的是USB3.0信号，或者USB3.1/USB3.2的Gen1信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，如果发现当前系统传输的是USB3.1/USB3.2 Gen2信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
所述接收单元控制模块判断link training是否失败，如果link training失败，那么接收单元控制模块可以发起re-training操作。
具体的，所述接收单元控制模块判断link training是否失败为：没有建立USB3.X连接，或者应该是GEN2被降速到GEN1等。
其中，所述没有建立USB3.X连接可以通过如下中的一种或多种来判断实现：发现LFPS信号超出时间仍然没有握手成功、一直没有进行TSEQ的传输，或者高速信号的传输出现了异常结束，短于USB协议中规定的最小传输长度等。
所述应该是GEN2被降速到GEN1可以通过LFPS信号承载的信息来进行判断，也可以通过对高速信号进行速率检测来进行判断。
当然本发明不限于此，其它任何能够发现判断link training失败的方式均在本发明所要保护的范围之列。
所述接收单元控制模块可以发起re-training操作包括如下中的一种或多种方式来实现：
所述接收单元控制模块将re-training的决定传给发送单元控制模块，用于使得发送单元控制模块将电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)；
如上所述，所述接收单元控制模块所通知的发送单元控制模块，可以是同一个传输数据流的发送单元控制模块，或者位于同一端的其他传输数据流的发送单元控制模块。
接收单元控制模块通知本传输数据流的发送单元控制模块进行re-training，能够保证本传输数据流的传输模式。
接收单元控制模块通知临近的位于同一端的发送单元控制模块进行re-training，能够从整体上保证整个系统的传输模式，结构上更加简便，无须额外的数据线或者特殊的编码传输。
所述接收单元控制模块通过控制所在插头的电源线(VBUS)供电将设备断电再上电；
所述接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和/或第二插头进行复位操作。所述第一插头和第二插头也就是有源传输装置的两端。示例性的，第一插头可以为主机端，第二插头可以为设备端。
具体的：接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和/或第二插头进行复位操作的方法包括：通过控制电源进行复位操作、通过复位引脚(reset pin)进行复位操作、通过写寄存器进行复位操作，或者通过重新加载固件进行复位操作等。
其中，接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作中复位的电路可以是第一插头和第二插头的全部电路，或者第一插头和第二插头的部分相关电路。
实施例3：
本发明公开了一种适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置，包括如上文以及实施例1中的发送单元，如上文以及实施例2中的接收单元，以及和连接发送单元1和接收单元2的传输介质，例如连接线缆。
实施例4：
本发明进一步公开了一种双向的USB信号有源传输系统，具有第一插头和第二插头，在第一插头具有如本发明所述的发送单元和接收单元、在第二插头也对应的具有如本发明所述的接收单元和发送单元，在第一插头和第二插头之间具有相应传输介质，使得在第一插头和第二插头均具备发送和接收的功能。即相当于在所述第一插头和所述第二插头之间具有如上文所述的两套适用于USB3.0及以上信号的有源传输系统。
可选的，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块可以采用同一MCU来实现，或者分别具有两个MCU，彼此之间能够相互通信。
在re-training中，某一插头的接收单元控制模块可以选择性的将相关的re-training信息通知给同一插头的发送单元控制模块，该同一插头的发送单元控制模块可以根据此信息选择是否进行re-training，将电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元termination(ZRX-HIGH-IMP-DC-POS)，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元termination(RRX-DC)。
此外，为了使得该双向的USB信号有源传输系统整体信号传输速率一致，在某一插头的接收单元控制模块在确认当前系统的传输速率以后，可以选择性的将相关信息通知给同一插头的发送单元控制模块，发送单元控制模块可以根据此信息将发送单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，或者将发送单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
例如，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块之间具有信息传递接口，例如可以通过变量值修改，以进行相关信息的传递。在具体的实施例中，位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块可以采用同一MCU来实现，或者可以相互通信的两个MCU。
综上，本发明具于如下的优点：
1、适用于USB3.X信号传输中的LFPS信号的传输，特别是LFPS信号的光传输，避免在USB信号的传输中控制信号传输的缺失，以及高版本USB信号的传输中控制信号信息的错误传输；
2、针对ping.LFPS信号容易丢失的问题，设定检测阈值，将LFPS信号中的ping.LFPS信号和其他LFPS信号进行区分，以便于不会漏检/漏传ping.LFPS信号；
3、代理模块针对USB3.X信号进行优化，分别针对ping.LFPS信号和其他LFPS信号生成代理信号；
4、支持Link training，且能够对其进行管理，通过修改电路配置以及re-training的方式，提高高速信号传输的成功率。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (16)

1.一种适用于USB信号的发送单元，与传输介质连接，用于发送USB3.0及以上信号，所述传输介质的另外一端用于连接接收单元，所述发送单元与所述接收单元相互配合，用于USB信号的传输，
其特征在于：
包括：电输入端口、发送单元LOSS检测模块、发送单元控制模块、和输出电路，
其中所述电输入端口，用于接收输入的需要传输的USB电信号；
所述发送单元LOSS检测模块，连接到所述电输入端口，用于检测传输路径上是有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态，并将结果传送给发送单元控制模块；
所述发送单元控制模块，用于根据所述电输入端口的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路，与所述传输介质相连，用于根据所述发送单元控制模块的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量；
所述电输入端口中还具有阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路提供符合USB协议要求的低阻接收单元，或者提供符合USB协议要求的高阻接收单元；
所述发送单元控制模块能够接收来自所述传输介质的另外一端的接收单元中的接收单元控制模块的重训练决定，或者接收来自所述发送单元所位于同一端的传输其他数据流的接收单元的接收单元控制模块的重训练决定，使得发送单元控制模块将所述电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元。
2.根据权利要求1所述的发送单元，其特征在于：
所述发送单元的工作流程为：
所述发送单元LOSS检测模块，检测传输路径上是有需要传输的AC信号，还是处于空闲状态，并将结果传送给发送单元控制模块；
所述发送单元控制模块，用于根据所述电输入端口的状态，控制所述输出电路的输出，确定发送单元的状态，所述发送单元状态包括输出AC信号分量，或者只维持DC分量；
所述输出电路，根据所述发送单元控制模块的命令驱动输出信号，如果所述电输入端口有需要传输的AC信号，则保持输出信号的AC分量并传输信号，如果没有AC信号输入，即处在空闲状态，就关闭输出信号的AC分量，只维持DC分量。
3.一种适用于USB信号的接收单元，与传输介质连接，用于接收USB3.0及以上信号，所述传输介质的另外一端用于连接发送单元，所述接收单元与所述发送单元相互配合，用于USB信号的传输，其特征在于：
包括：输入电路、接收单元LOSS检测模块、接收单元控制模块、信号类型检测模块、代理模块、电输出端口，
所述输入电路，与所述传输介质的另外一端连接，用于接收所述发送单元的输出电路输出的信号；
所述接收单元LOSS检测模块，与所述输入电路连接，用于检测所述输入电路是有AC信号存在，还是处于空闲状态，并将结果传送给所述接收单元控制模块；
所述信号类型检测模块，与所述输入电路连接，当有AC信号存在时，用于检测所述输入电路输入的AC信号是高速信号、ping.LFPS信号，还是其他的LFPS信号，并将结果传送给所述接收单元控制模块；
所述接收单元控制模块，用于根据所述输入电路的状态，控制所述电输出端口以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式，或者Gen2模式以及相应的其他配置，所述GEN1模式信号最高速率为5Gbps，所述Gen2模式信号最高速率为10Gbps；
所述代理模块，与所述接收单元控制模块连接，能产生符合USB协议的低速信号，用于根据指令，当存在LFPS信号时，分别生成ping.LFPS信号或者其他LFPS信号，并连接到所述电输出端口进行信号输出；
所述电输出端口，用于进行电信号输出；
所述接收单元控制模块判断链路训练是否失败，如果链路训练失败，那么接收单元控制模块发起重训练操作。
4.根据权利要求3所述的接收单元，其特征在于：
所述接收单元的工作流程为：
接收单元LOSS检测模块，连接到输入电路，检测是有AC信号存在，还是处于空闲状态；
如果输入电路有AC信号存在，所述信号类型检测模块继续检测从输入电路进来的信号是ping.LFPS信号、其他的LFPS信号、还是高速信号；
接收单元控制模块，能够根据输入电路的状态，控制所述电输出端口以及代理模块的工作模式，确定接收单元状态，所述接收单元状态包括Gen1模式，或者Gen2模式以及相应的其他配置；
电输出端口，根据接收单元控制模块的命令输出信号或者关闭输出：如果输入电路没有AC信号输入，就将电输出端口关闭；如果输入电路有ping.LFPS输入，电输出端口会被连接到代理模块，将代理模块产生的ping.LFPS信号进行输出；如果输入电路有除了ping.LFPS以外的其他LFPS信号输入，电输出端口会被连接到代理模块，将代理模块产生的其他LFPS信号进行输出；如果输入电路有高速信号输入，电输出端口直接将经过放大等操作的高速信号进行输出。
5.根据权利要求3或4所述的接收单元，其特征在于：
在信号类型检测模块中，设定时间阈值为200-300ns之间，信号持续时间低于阈值时间的信号，认为是ping.LFPS信号，信号持续时间高于阈值时间的信号，认为是其他信号，其他信号包括高速信号，以及除了ping.LFPS信号以外的其他LFPS信号。
6.根据权利要求5所述的接收单元，其特征在于：
所述时间阈值为250ns。
7.根据权利要求3所述的接收单元：
所述代理模块生成的ping.LFPS信号为固定长度且符合USB协议的ping.LFPS信号，对于其它LFPS信号，为突发持续时间和重复时间与输入信号基本等长的LFPS信号。
8.根据权利要求3或4所述的接收单元，其特征在于：
当有源传输装置上电后，接收单元控制模块对输入的信号进行解析，如果发现当前系统传输的是USB3.0信号，或者USB3.1/USB3.2的Gen1信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，如果发现当前系统传输的是USB3.1/USB3.2Gen2信号，那么接收单元控制模块对接收单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
9.根据权利要求3所述的接收单元，其特征在于：
所述接收单元控制模块判断链路训练是否失败为：没有建立USB3.X连接，或者应该是Gen2被降速到Gen1；
所述接收单元控制模块发起重训练操作包括如下中的一种或多种方式来实现：
所述接收单元控制模块将重训练的决定传给传输介质另外一端用于连接的发送单元的发送单元控制模块，或者传给所述接收单元所位于同一端的传输其他数据流的发送单元的发送单元控制模块，用于使得发送单元控制模块将电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元，或者
所述接收单元控制模块通过控制所在插头的电源线供电将设备断电再上电，或者
所述接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和/或第二插头进行复位操作。
10.根据权利要求9所述的接收单元，其特征在于：
其中，所述没有建立USB3.X连接通过如下中的一种或多种来判断实现：发现LFPS信号超出时间仍然没有握手成功、一直没有进行TSEQ的传输，或者高速信号的传输出现了异常结束，短于USB协议中规定的最小传输长度；
所述应该是GEN2被降速到GEN1通过LFPS信号承载的信息来进行判断，或者通过对高速信号进行速率检测来进行判断。
11.根据权利要求9所述的接收单元，其特征在于：
所述复位操作的方法包括：通过控制电源进行复位操作、通过复位引脚进行复位操作、通过写寄存器进行复位操作，或者通过重新加载固件进行复位操作；
接收单元控制模块将所在有源传输装置的第一插头和第二插头进行复位操作中复位的电路是第一插头和第二插头的全部电路，或者第一插头和第二插头的部分相关电路。
12.一种适用于USB3.0及以上信号的有源传输装置，其特征在于：
包括权利要求1或2中任意一项所述的发送单元，权利要求3-11中任意一项所述的接收单元，以及和连接所述发送单元和所述接收单元的传输介质。
13.一种双向的USB信号有源传输系统，其特征在于：
具有第一插头和第二插头，在第一插头具有权利要求1或2中任意一项所述的发送单元和权利要求3-11中任意一项所述的接收单元，在第二插头也对应的具有权利要求1或2中任意一项所述的发送单元和权利要求3-11中任意一项所述的接收单元，在第一插头和第二插头之间具有相应传输介质，使得在第一插头和第二插头均具备发送和接收的功能。
14.根据权利要求13所述的有源传输系统，其特征在于：
位于同一插头的所述发送单元控制模块和所述接收单元控制模块采用同一MCU来实现，或者分别具有两个MCU，彼此之间能够相互通信。
15.根据权利要求13所述的有源传输系统，其特征在于：
在重训练中，某一插头的接收单元控制模块能够选择性的将相关的重训练信息通知给同一插头的发送单元控制模块，该同一插头的发送单元控制模块能够根据此信息选择是否进行重训练，将电输入端口的Rx阻抗先配置成符合USB协议要求的高阻接收单元，再配置成符合USB协议要求的低阻接收单元。
16.根据权利要求13所述的有源传输系统，其特征在于：
在某一插头的接收单元控制模块在确认当前系统的传输速率以后，选择性的将相关信息通知给同一插头的发送单元控制模块，发送单元控制模块根据此信息将发送单元电路采用传输模式A的设置，进入传输模式A，或者将发送单元电路采用传输模式B的设置，进入传输模式B。
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