DE112009000382T5

DE112009000382T5 - Asymmetrische Universal Serial Bus Kommunikationen

Info

Publication number: DE112009000382T5
Application number: DE112009000382T
Authority: DE
Inventors: Gary Acton SOLOMON; Joe Beaverton Schaefer; Robert A. Forest Grove Dunstan; Brad Portland Saunders
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-01-13
Also published as: GB201015979D0; US20090327536A1; JP2017033588A; US20140372659A1; WO2010002660A3; US20110093633A1; WO2010002660A2; DE112009005512A5; JP6407934B2; CN103176940A; CN101981553B; US20130246674A1; JP2012234582A; JP2011513883A; US20110106989A1; US8341303B2; CN101981553A; US8762585B2; JP5491595B2; US9069697B2

Abstract

Universal Serial Bus Kabel, umfassend:
ein erstes differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen; und
ein zweites differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen in der gleichen Richtung wie die von dem ersten differenziellen Paar übertragenen Bussignale, wobei eine Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in der gleichen Richtung verdoppelt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindungen beziehen sich allgemein auf asymmetrische USB-Kommunikationen (USB = Asymmetrical Serial Bus).
Allgemeiner Stand der Technik
Universal Serial Bus (USB) ist ein weitverbreitet benutzter Busstandard für Schnittstellengeräte. USB wurde ursprünglich für Computer als Plug-and-Play Schnittstelle zwischen einem Computer und Zusatzgeräten wie beispielsweise Audiospielern, Joysticks, Tastaturen, Digitalkameras, Scannern und Druckern usw. entwickelt. Aufgrund seiner Beliebtheit wird USB jedoch jetzt auch weitverbreitet in anderen Geräten eingesetzt, wie zum Beispiel in Videospielkonsolen, tragbaren digitalen Assistenten (PDAs), portablen digitalen Videodisks (DVDs) und Mediaplayern, Mobiltelefonen, Fernsehern (TVs), privaten Musikanlagen wie MP3 Spielern und iPods, Autostereoanlagen und portablen Speichergeräten. USB kann auch für den Anschluss von Peripheriegeräten, wie Mausgeräten, Tastaturen, Gamepads, Joysticks, Scannern, Digitalkameras, Druckern, externen Speichern, Vernetzungskomponenten und von vielen anderen Geräten verwendet werden.
Wie oben besprochen, ist USB ein serieller Busstandard für Schnittstellengeräte. USB ist dafür ausgelegt, vielen Peripheriegeräten den Anschluss über einen einzigen standardisierten Schnittstellenstecker zu gestatten und die Plug-and-Play Fähigkeiten dadurch zu verbessern, dass die Geräte angeschlossen und abgetrennt werden können, ohne den Computer neu booten zu müssen. USB stellt ferner Energie für Geräte mit geringem Energieverbrauch bereit, so dass keine externe Energiequelle benötigt wird. Im Betriebssystem enthaltene allgemein bekannte Treiber bedeuten, dass sich die Installation von Gerätetreibern dadurch allgemein erübrigt.
Die USB 1.0 Spezifikation wurde im November 1995 eingeführt. 1996 fingen einige Computerhersteller damit an, USB in ihren neuen Maschinen zu unterstützen, und 1998 nahm der Einsatz von USB weitverbreitet zu, als im Mai 1998 der ursprüngliche Apple iMac eingeführt wurde, dessen primärer Anschluss ein USB-Anschluss war. Der USB-Anschluss wurde als Ersatz für viele PS2 Anschlüsse, sowie für serielle und parallele Anschlüsse eingesetzt. USB 1.1 wurde im September 1998 eingeführt und ist ein externer Busstandard, der Datenübertragungsraten von 12 Mbps (Megabits pro Sekunde) unterstützt. USB 2.0, auch bekannt als High-Speed USB, ist ein externer Bus, der Datenraten bis zu 480 Mbps unterstützt. USB 2.0 ist voll kompatibel mit USB 1.1 und benutzt die gleichen Kabel und Verbinder. Die USB 2.0 Spezifikation wurde im April 2000 veröffentlicht.
Eine SuperSpeed USB-Rate von ungefähr 5 Gbps (Gigabits pro Sekunde) wird für die im Kommen befindliche USB 3.0 Spezifikation in Erwägung gezogen. Demzufolge sollte USB 3.0 für Busgeschwindigkeiten geeignet sein, die zehnmal schneller als die von USB 2.0 sind. Außer diesen höheren Geschwindigkeiten haben sich die gegenwärtigen Erfinder mit noch höheren Busgeschwindigkeiten befasst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindungen werden verständlicher beim Durchlesen der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen einiger Ausführungsformen der Erfindungen, die jedoch nicht so zu verstehen sind, als ob sie die Erfindungen auf diese Ausführungsformen beschränken würden, sondern dass sie nur der Erklärung und dem Verständnis dienen.
1 veranschaulicht ein System gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindungen.
2 veranschaulicht ein System gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindungen.
3 veranschaulicht einen Ablauf gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindungen.
Ausführliche Beschreibung
Einige Ausführungsformen der Erfindungen beziehen sich auf asymmetrische Universal Serial Bus (USB) Kommunikationen.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein USB-Kabel ein erstes differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen und ein zweites differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen in der gleichen Richtung wie die über das erste differenzielle Paar übertragenen Bussignale. Auf diese Weise wird eine Bandbreite des USB-Kabels in der gleichen Richtung verdoppelt.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein System ein erstes USB-Gerät, ein zweites USB-Gerät und ein USB-Kabel, über welches das erste USB-Gerät an das zweite USB-Gerät gekoppelt ist. Das USB-Kabel beinhaltet ein erstes differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen und ein zweites differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen in der gleichen Richtung wie die von dem ersten differenziellen Paar übertragenen Bussignale. Auf diese Weise wird eine Bandbreite des USB-Kabels in dieser gleichen Richtung verdoppelt.
In einigen Ausführungsformen ist ein erstes differenzielles Paar eines USB-Kabels befähigt, in die gleiche Richtung zu weisen wie ein zweites differenzielles Paar eines USB-Kabels. Dies gestattet das Übertragen von Bussignalen auf dem ersten differenziellen Paar und auf dem zweiten differenziellen Paar in der gleichen Richtung. Auf diese Weise wird eine Bandbreite des USB-Kabels in dieser gleichen Richtung verdoppelt.
1 veranschaulicht ein System 100 gemäß einiger Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet System 100 einen Übertragungsblock 102, einen Empfangsblock 104, eine Übertragungsleitung 106 (zum Beispiel ein differenzielles Paar), einen Übertragungsblock 112, einen Empfangsblock 114, eine Übertragungsleitung 116 (zum Beispiel ein differenzielles Paar) und zwei andere Signalleitungen (bezeichnet mit D+ und D– in 1).
In einer USB-Implementierung (zum Beispiel einer USB 3.0 Implementierung) bestimmen ein differenziell getriebener Logik-Empfangsblock und ein differenziell getriebener Logik-Übertragungsblock entgegengesetzte Enden eines USB-Kabels (zum Beispiel ein USB 3.0 Kabel). Zusätzlich zu den differenziell getriebenen Übertragungs- und Empfangsblöcken enthält ein USB-Interconnect wie zum Beispiel ein USB 3.0 Interconnect zwei andere Signalleitungen (D+ und D–), die für Link-Management und andere Datenkommunikationsanwendungen kleinerer Bandbreite (zum Beispiel bis zu 480 Mbps) benutzt werden.
USB 2.0 Signale werden auf einem Twisted-Pair-Datenkabel (bezeichnet mit D+ und D– in 1) übertragen. Diese Kabel D+ und D– verwenden gemeinsam differenzielle Halbduplex-Signalisierung. D+ und D– arbeiten normalerweise zusammen; sie sind nicht separate Simplex-Verbindungen. Übertragene Signalpegel sind zum Beispiel 0,0–0,3 Volt für LOW und 2,8–3,6 Volt für HIGH in Full-Speed und Low-Speed Modi (FS bzw. LS), und ±400 mV im High-Speed (HS) Modus. USB 2.0 verwendet ein spezielles Protokoll zum Verhandeln des mit „Chirping” bezeichneten High-Speed Modus. Vereinfacht ausgedrückt schließt sich ein Gerät, das HS-fähig ist, zuerst immer als FS-Gerät an, versucht aber, nach Empfang eines USB RESET (wo sowohl D+ als auch D– vom Host auf LOW gefahren werden), die D– Leitung hoch (HIGH) zu fahren. Wenn der Host (oder Hub) auch HS-fähig ist, gibt er alternierende Signale auf den D– und D+ Leitungen zurück, um dem Gerät mitzuteilen, dass die Stufe mit High-Speed betrieben werden kann.
SuperSpeed (zum Beispiel USB 3.0) ist eine Doppel-Simplexverbindung, die gleichzeitig laufende In- und Out-Transaktionen unterstützt. Ihre Doppel-Simplex-Signalisierpegel und ihre Spreizbandtaktgebung sind kompatibel mit einem anderen seriellen Doppel-Simplex-Serial-Interconnect, PCI Express^TM. Differenzieller Swing ist für USB 3.0 und USB 2.0 ungefähr gleich, jedoch wird im Gegensatz zum On-Spread USB 2.0 HS Taktgeber ein Spreizungstaktgeber benutzt.
In den in 1 dargestellten Ausführungsformen weisen die beiden differenziellen Paare in entgegengesetzte Richtungen. Bei einigen Ausführungsformen wird jedoch die Fähigkeit, dass zwei differenzielle Paare in die gleiche Richtung weisen, hinzugefügt, wodurch die Bandbreite in dieser Richtung verdoppelt wird.
2 veranschaulicht ein System 200 gemäß einiger Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen umfasst System 200 einen Übertragungsblock 202, einen Empfangsblock 204, eine Übertragungsleitung 206, einen Übertragungsblock 212, einen Empfangsblock 214, eine Übertragungsleitung 216 und zwei andere Signalleitungen (bezeichnet mit D+ und D– in 2).
In einer USB-Implementierung (zum Beispiel einer USB 3.0 Implementierung) bezeichnen ein differenziell getriebener Logik-Empfangsblock und ein differenziell getriebener Logik-Übertragungsblock entgegengesetzte Enden eines USB-Kabels (zum Beispiel ein USB 3.0 Kabel). Zusätzlich zu den differenziell getriebenen Übertragungs- und Empfangsblöcken umfasst ein USB-Interconnect wie zum Beispiel ein USB 3.0 Interconnect zwei andere Signalleitungen (D+ und D–), die für Link-Management und andere Datenkommunikationsanwendungen geringerer Bandbreite (zum Beispiel bis zu 480 Mbps) benutzt werden. In einigen Ausführungsformen werden USB-Signale im System 200 in ähnlicher Weise wie in der mit Bezug auf 1 veranschaulichten und beschriebenen Weise übertragen.
In einigen Ausführungsformen ist das System 200 in 2 auf eine USB Lösung eingerichtet (zum Beispiel eine USB 3.0 Lösung), die eine zweimal so große Bandbreite eines USB-Kabels in einer Richtung bereitstellt wie die, die das System 100 in 1 in einer Richtung erlaubt. Es wird darauf hingewiesen, dass in einigen Ausführungsformen (zum Beispiel in einigen Ausführungsformen von 2) die Bandbreite zwar in einer Richtung verdoppelt ist, aber in der anderen Richtung auf 480 Mbps oder kleiner reduziert ist. In einigen Ausführungsformen werden, um den Link zu managen, die Kommunikationen in Richtung der kleinen Bandbreite unter Berücksichtigung der Ablauf- und Link-Management-Funktionen implementiert (in einigen Ausführungsformen zum Beispiel über einen USB 2.0 Draht). In einigen Ausführungsformen steht ein solcher Kommunikationspfad mit kleinerer Bandbreite in einer zur Richtung mit doppelter Bandbreite entgegengesetzten Richtung zur Verfügung (in einigen Ausführungsformen zum Beispiel über einen USB 2.0 Draht und/oder über D+ und D– Drähte). In einigen Ausführungsformen ist der doppelte Bandbreitenpfad bidirektional. Das heißt, wenn für den Pfad in eine Richtung ein doppelter Bandbreitenpfad gewählt wird, so wird für den Kommunikationspfad in die entgegengesetzte Richtung ein Pfad mit kleinerer Bandbreite gewählt.
In einigen Ausführungsformen von 1 werden zum Beispiel ein differenziell getriebener Logik-Empfangsblock (104 und/oder 106) und ein differenziell getriebener Logik-Übertragungsblock (102 und/oder 202) an entgegengesetzten Enden eines USB-Kabels bestimmt. In einigen Ausführungsformen von 2 beinhaltet System 200 jedoch die Fähigkeit, beide differenziellen Paare so einzurichten, dass sie in die gleiche Richtung weisen, so dass die Bandbreite in diese bestimmte Richtung verdoppelt wird. Die zusätzlichen in 2 dargestellten Signalleitungen D+ und D– führen weiterhin Link-Management-Funktionen aus wie beispielsweise Ablaufsteuerungsprotokoll, Energiemanagementprotokoll, Laufzeitumkehr der doppelten Bandbreitenrichtung, Protokollübergabe usw. sowie auch Bereitstellung des Datenpfads in einer zum doppelten Bandbreitenpfad entgegengesetzten Richtung. Daraus ergibt sich eine asymmetrische Bandbreite, so dass ein Interconnect ermöglicht wird, das für Asymmetric Fat Pipe Betrieb konfiguriert ist.
In einigen Ausführungsformen ist Asymmetric Fat Pipe (AFP) Betrieb fähig, die Verdopplung der Bandbreite eines typischen USB-Kabels zu ermöglichen. Zum Beispiel ist in einigen USB 3.0 Ausführungsformen eine asymmetrische Bandbreite von 10 Gbps möglich, im Vergleich zu der standardmäßigen symmetrischen Bandbreite von 5 Gbps bei Einsatz von typischen USB 3.0 Kupferkabeln. In einigen Ausführungsformen könnte ein eigenständiges USB Kabel (zum Beispiel ein eigenständiges USB 3.0 Kabel) mit verbesserten Fähigkeiten eingesetzt werden (zum Beispiel mit doppelter asymmetrischer Bandbreite). In einigen Ausführungsformen könnten Host-zu-Host Kommunikationen über ein USB-Kabel (zum Beispiel ein USB 3.0 Kabel) unter Einsatz von verbesserten Fähigkeiten (zum Beispiel mit doppelter asymmetrischer Bandbreite) implementiert werden.
Wie oben besprochen, ist SuperSpeed (zum Beispiel USB 3.0) eine Doppel-Simplex-Verbindung, die gleichzeitig ablaufende In- und Out-Transaktionen unterstützt. Gemäß einiger Ausführungsformen ist eine derartige Doppel-Simplex-Verbindung fähig umgekehrt zu werden, damit beide Pipes in die gleiche Richtung weisen.
Somit werden in einigen Ausführungsformen von 2 in einer SuperSpeed und/oder USB 3.0 Implementierung beide Pipes umgekehrt, um in die gleiche Richtung weisen. In einigen Ausführungsformen von 2 werden in einer Implementierung mit einer Doppel-Simplex-Verbindung beide Pipes umgekehrt, um in die gleiche Richtung weisen.
3 veranschaulicht einen Ablauf gemäß einiger Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet Ablauf 300 die Funktionalität von zum Beispiel AFP Entdeckung, Aufzählung und/oder Konfiguration.
In Ablauf 300 beginnt Link-Training bei 302. Bei 304 wird bestimmt, ob AFP-Fähigkeit (AFP = Asymmetrical Fat Pipe) an beiden Enden eines USB-Kabels (zum Beispiel an beiden Enden eines USB 3.0 Kabels) unterstützt wird. Wenn AFP-Fähigkeit an beiden Enden des USB-Kabels unterstützt wird, wird bei 306 bestimmt, ob ein Benutzer die AFP-Fähigkeit aktivieren möchte. Wenn bei 304 AFP-Fähigkeit nicht an beiden Enden des USB-Kabels unterstützt wird, oder wenn der Benutzer dies nicht bei 306 aktivieren will, fährt Ablauf 300 bei 308 mit dem Standard-USB-Link-Training fort (zum Beispiel Industriestandard USB Link-Training und/oder Standard USB 3.0 Link-Training) und Ablauf 300 ist dann bei 310 beendet.
Wenn der Benutzer AFP-Fähigkeit aktivieren will, damit sie an beiden Enden des USB-Kabels bei 306 unterstützt wird, wird bei 312 bestimmt, ob die Richtung des AFP-Betriebs (das heißt die Richtung der doppelten Bandbreite zum Beispiel) konfigurierbar ist. Wenn bei 312 die Richtung nicht konfigurierbar ist, wird bei 314 AFP-Betrieb aktiviert. In diesem Fall ist die Richtung zum Beispiel durch das Design vorgegeben. Der Ablauf ist dann bei 316 beendet.
Wenn bei 312 die Richtung konfigurierbar ist, wird bei 318 eine Frage an den Benutzer geschickt, um die gewünschte doppelte Geschwindigkeitsrichtung zu erfahren. Dann wird bei 320 die doppelte Geschwindigkeitsrichtung entsprechend der Benutzereingabe konfiguriert. AFP-Betrieb wird daraufhin bei 322 aktiviert und der Ablauf 300 bei 324 beendet. Auf diese Weise führt gemäß einiger Ausführungsformen Ablauf 300 beispielsweise AFP-Entdeckung, Aufzählung und Konfiguration durch.
In einigen Ausführungsformen könnte Ablauf 300 in Software, Firmware und/oder in Hardware implementiert werden. In einigen Ausführungsformen könnte Ablauf 300 vollständig oder teilweise in der BIOS-Firmware implementiert werden (BIOS = Basic Input/Output System). In einigen Ausführungsformen könnte Ablauf 300 vollständig oder teilweise in der Hauptplatinen-Firmware implementiert werden. In einigen Ausführungsformen könnte Ablauf 300 vollständig oder teilweise in der BIOS-Firmware und/oder vollständig oder teilweise in der Hauptplatinen-Firmware implementiert werden.
In einigen Ausführungsformen ist eine zweimal so große Bandbreite, wie der Industriestandard sie vorschreibt, möglich. In einigen Ausführungsformen gestatten zwei Kanäle in der gleichen Richtung eine Verdoppelung der Bandbreite in dieser Richtung (zum Beispiel 5 Gbps Kanäle in einer USB 3.0 Implementierung). In einigen Ausführungsformen könnte ein vorhandenes USB-Kabel (zum Beispiel ein USB 3.0 Kabel) zur Verdoppelung der Bandbreite verwendet werden. In einigen Ausführungsformen könnte ein für 5 Gbs ausgelegtes USB 3.0 Kabel dazu verwendet werden, 10 Gbs Bandbreite zu erzielen. In einigen Ausführungsformen ist USB 3.0 SuperSpeed Technologie implementiert.
In einigen Ausführungsformen könnte eine kleinere Bandbreiten-(BW)Pipe verwendet werden. In einigen Ausführungsformen bezieht sich die kleinere BW Pipe auf UBS-Drähte, die in einer USB 3.0 Implementierung verwendet werden, in der die USB 2.0 Drähte für den Rücktransport verwendet werden. USB Transaktionen sind normalerweise eine Aufforderung, gefolgt von einer Antwort. Zum Beispiel ist in einem System mit einem Host und einem Anzeigegerät die „Fat Pipe” (zum Beispiel Übertragungsleitungen 206 und 216 in 2) auf das Anzeigegerät ausgerichtet. Aufzählung ist eine Frage auf der Fat Pipe an das Gerät, dem Host über sich selbst zu berichten. In einigen Ausführungsformen wird diese Information dann auf den USB 2.0 Drähten vom Gerät (in diesem Beispiel die Anzeige) an den Host geliefert. Im Betrieb, in der Annahme, dass Massentransfers vom Host an das Gerät stattfinden, sendet der Host zum Beispiel Videodaten über die Fat Pipe (zum Beispiel Leitungen 206 und 216 in einigen Ausführungsformen) an das Gerät (die Anzeige), und das Gerät bestätigt diese Daten über die kleinere Bandbreiten-Pipe (zum Beispiel USB 2.0 Drähte). Dies unterscheidet sich von dem gegenwärtig in Betracht gezogenen SuperSpeed und/oder USB 3.0 Betrieb, wo die Bestätigungen über die symmetrische Verbindung (zum Beispiel das Tx-Rx Paar vom Gerät) beim Host ankommen würden (das heißt über die Fat Pipe anstatt über eine Verbindung kleinerer Bandbreite).
In einigen Ausführungsformen könnte ein Footprint eines Mobilheim-Plattform-Chassis gestrafft werden, indem die Unterstützung für externe audiovisuelle (A/V) Konnektivität) bis auf ein USB-Verbinder-Footprint reduziert wird (zum Beispiel das Footprint eines USB Typ A Verbinders).
In einigen Ausführungsformen ist System 100, System 200 und/oder ein USB-Kabel mit verbesserten Fähigkeiten zwischen zwei USB-Hostgeräten (zum Beispiel zwischen USB 3.0 Hostgeräten) gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist System 100, System 200 und/oder ein USB-Kabel mit verbesserten Fähigkeiten zwischen einem USB-Hostgerät und einem USB-Client-Gerät (zum Beispiel zwischen einem USB 3.0 Hostgerät und einem USB 3.0 Client-Gerät) gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist System 100, System 200 und/oder ein USB-Kabel mit verbesserten Fähigkeiten zwischen einem USB-Hostgerät und einem USB-Hub-Gerät (zum Beispiel zwischen einem USB 3.0 Hostgerät und einem USB 3.0 Hub-Gerät) gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist System 100, System 200 und/oder ein USB-Kabel mit verbesserten Fähigkeiten zwischen einem USB-Hub-Gerät und einem USB-Client-Gerät (zum Beispiel zwischen einem USB 3.0 Hub-Gerät und einem USB 3.0 Client-Gerät) gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist System 100, System 200 und/oder ein USB-Kabel zwischen irgendwelchen USB-Geräten (zum Beispiel zwischen irgendwelchen USB 3.0 Geräten) gekoppelt.
Obwohl einige Ausführungsformen in dieser Schrift als USB 3.0 Ausführungsformen oder USB Ausführungsformen beschrieben sind, kann es sein, dass gemäß einiger Ausführungsformen diese bestimmten Implementierungen nicht benötigt werden.
Obwohl einige Ausführungsformen mit Bezug auf bestimmte Implementierungen beschrieben wurden, sind gemäß einiger Ausführungsformen andere Implementierungen möglich. Außerdem muss die Anordnung und/oder Reihenfolge der Schaltungselemente oder anderer in den Zeichnungen veranschaulichten und/oder hier beschriebenen Merkmale nicht unbedingt in der veranschaulichten oder beschriebenen Art und Weise erfolgen. Gemäß einiger Ausführungsformen sind auch andere Anordnungen möglich.
In jedem in einer Figur dargestellten System können die Elemente in einigen Fällen jeweils die gleiche Bezugsnummer oder eine andere Bezugsnummer aufweisen, um anzudeuten, dass die dargestellten Elemente unterschiedlich und/oder ähnlich sein können. Ein Element kann jedoch genügend flexibel sein, um unterschiedlich implementiert zu werden und um im Zusammenhang mit einigen oder allen der hier dargestellten oder beschriebenen Systeme zu funktionieren. Die in den Figuren dargestellten verschiedenen Elemente können die gleichen oder andere Elemente sein. Es spielt keine Rolle, welches Element als erstes Element und welches als zweites Element bezeichnet wird.
In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Ausdrücke „gekoppelt” und „verbunden” zusammen mit ihren Ableitungen verwendet. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke nicht als Synonyme für einander zu verstehen sind. Vielmehr könnte in bestimmten Ausführungsformen „verbunden” benutzt worden sein, um anzudeuten, dass zwei oder mehr Elemente in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt miteinander stehen. „Gekoppelt” könnte bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt stehen. „Gekoppelt” kann jedoch auch bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, aber dennoch miteinander kooperieren oder zusammenwirken.
Ein Algorithmus wird hier und ganz allgemein als eine gleichbleibende Folge von Tatsachen oder Operationen betrachtet, die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Diese beinhalten physikalische Manipulationen physikalischer Quantitäten. Normalerweise aber nicht unbedingt weisen diese Quantitäten die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen auf, die gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und in anderer Weise manipuliert werden können. Es hat sich zuweilen, hauptsächlich weil allgemeiner Brauch, als zweckmäßig erwiesen, diese Signale mit Bits, Werten, Elementen, Symbolen, Zeichen, Ausdrücken, Nummern oder dergleichen zu bezeichnen. Es versteht sich jedoch, dass diese oder ähnliche Ausdrücke sämtlich mit den entsprechenden physikalischen Quantitäten zu verknüpfen sind und lediglich zweckmäßige Bezeichnungen für diese Quantitäten sind.
Einige Ausführungsformen könnten in Hardware, Firmware oder Software oder einer Kombination derselben implementiert werden. Oder einige Ausführungsformen könnten in Form von Anweisungen implementiert werden, die in einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sind, das zur Durchführung der darin beschriebenen Operationen von einer Rechnerplattform ausgeführt werden kann. Ein maschinenlesbares Medium könnte jeder beliebige Mechanismus zum Speichern oder Übertragen von Information in einer von einer Maschine (zum Beispiel einem Computer) lesbaren Form sein. Ein maschinenlesbares Medium könnte zum Beispiel sein: ein Nurlesespeicher (ROM); ein Direktzugriffsspeicher (RAM); Magnetplattenspeichermedien; optische Speichermedien; Flash-Speichergeräte; elektrische, optische, akustische oder anders geformte propagierte Signale (zum Beispiel Trägerwellen, Infrarotsignale, digitale Signale, die Signale übertragenden und/oder empfangenden Schnittstellen usw.) und andere.
Eine Ausführungsform ist eine Implementierung oder ein Beispiel der Erfindungen. Ein Verweis in der Spezifikation auf „eine Ausführungsform”, „eine einzige Ausführungsform” oder auf „andere Ausführungsformen” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit den Ausführungsformen in mindestens einigen Ausführungsformen, aber nicht unbedingt in allen Ausführungsformen der Erfindungen enthalten ist. Die verschiedenen Ausdrucksformen „eine Ausführungsform”, „eine einzige Ausführungsform” oder „einige Ausführungsformen” beziehen sich nicht unbedingt alle auf die gleichen Ausführungsformen.
Nicht alle hier beschriebenen und veranschaulichten Komponenten, Merkmale, Strukturen, Eigenschaften usw. müssen unbedingt in eine bestimmte Ausführungsform oder einige bestimmte Ausführungsformen aufgenommen werden. Wenn die Spezifikation zum Beispiel angibt, dass eine Komponente, ein Merkmal, eine Struktur oder Eigenschaft aufgenommen werden „darf”, dürfte”, „kann” oder „könnte”, heißt das, dass diese bestimmte Komponente, dieses Merkmal, diese Struktur oder Eigenschaft nicht notwendigerweise aufgenommen werden muss. Wenn die Spezifikation oder die Ansprüche auf „ein” Element verweisen, heißt das nicht, dass nur ein einziges derartiges Element vorhanden ist. Wenn die Spezifikation oder die Ansprüche auf „ein zusätzliches” Element verweisen, nimmt dies nicht vorweg, dass dieses zusätzliche Element mehr als einmal vorkommt.
Obwohl hier möglicherweise Ablaufdiagramme und/oder Zustandsdiagramme zur Beschreibung von Ausführungsformen verwendet wurden, sind die Erfindungen nicht auf diese Diagramme oder auf die entsprechenden Beschreibungen begrenzt. Zum Beispiel muss ein Ablauf nicht jedes veranschaulichte Kästchen oder jeden Zustand durchlaufen, und der Durchlauf muss nicht in genau der gleichen hier veranschaulichten und beschriebenen Reihenfolge erfolgen.
Die Erfindungen sind nicht auf die angeführten speziellen Details beschränkt. Vielmehr wird ein in der Technik bewanderter Fachmann beim Durchlesen dieser Spezifikation erkennen, dass auf der Grundlage der obigen Beschreibung und der Zeichnungen viele andere Variationen innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindungen erstellt werden können. Dementsprechend sind es die folgenden Ansprüche einschließlich irgendwelcher daran vorgenommenen Änderungen, die den Geltungsbereich der Erfindungen definieren.
Zusammenfassung:
In einigen Ausführungsformen umfasst ein USB-Kabel ein erstes differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen und ein zweites differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen in der gleichen Richtung wie die über das erste differenzielle Paar übertragenen Bussignale. Auf diese Weise wird eine Bandbreite des USB-Kabels in der gleichen Richtung verdoppelt. Es werden weitere Ausführungsformen beschrieben und beansprucht.

Claims

Universal Serial Bus Kabel, umfassend: ein erstes differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen; und ein zweites differenzielles Paar zum Übertragen von Bussignalen in der gleichen Richtung wie die von dem ersten differenziellen Paar übertragenen Bussignale, wobei eine Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in der gleichen Richtung verdoppelt wird.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 1, wobei das Universal Serial Bus Kabel ein USB 3.0 Kabel ist.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in der gleichen Richtung mindestens 10 Gbps beträgt und/oder von zwei Kanälen bereitgestellt wird.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 1, wobei das erste differenzielle Paar einen ersten Übertragungsblock mit einem ersten Empfangsblock koppelt, und wobei das zweite differenzielle Paar einen zweiten Übertragungsblock mit einem zweiten Empfangsblock koppelt.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Kommunikationspfad kleinerer Bandbreite, der in einer zur gleichen Richtung entgegengesetzten Richtung verfügbar ist.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 5, wobei der Kommunikationspfad kleinerer Bandbreite bidirektional ist, wahlweise bidirektional ist, ein USB 2.0 Kommunikationspfad ist und/oder Link-Management-Funktionen ausführen und dabei gleichzeitig einen Datenpfad in einer zur gleichen Richtung entgegengesetzten Richtung des doppelten Bandbreitenpfads bereitstellen soll.
Universal Serial Bus Kabel nach Anspruch 6, wobei die Link-Management-Funktionen eine oder mehrere der folgenden Funktionen umfassen: Ablaufsteuerungsprotokoll, Energie-Management-Protokoll, Laufzeitumkehr der doppelten Bandbreitenrichtung und/oder Protokollübergabe.
System, umfassend: ein erstes Universal Serial Bus Gerät; ein zweites Universal Serial Bus Gerät; und ein Universal Serial Bus Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Universal Serial Bus Kabel dazu dient, das erste Universal Serial Bus Gerät und das zweite Universal Serial Bus Gerät zu koppeln.
Verfahren, umfassend: Aktivieren eines ersten differenziellen Paares eines Universal Serial Bus Kabels, um es auf die gleiche Richtung auszurichten wie ein zweites differenzielles Paar eines Universal Serial Bus Kabels, um Bussignale auf dem ersten differenziellen Paar und auf dem zweiten differenziellen Paar in der gleichen Richtung zu übertragen, wobei eine Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in der gleichen Richtung verdoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Universal Serial Bus Kabel ein USB 3.0 Kabel ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei die Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in der gleichen Richtung mindestens 10 Gigabits pro Sekunde beträgt und/oder von zwei Kanälen von mindestens 5 Gigabits pro Sekunde bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Bestimmen, ob eine asymmetrische Fähigkeit an beiden Enden des Universal Serial Bus Kabels unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend das Aktivieren eines Universal Serial Bus Link Training, wenn die asymmetrische Fähigkeit nicht an beiden Enden des Universal Serial Bus Kabels unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Bestimmen, ob eine Richtung der asymmetrischen Fähigkeit des Universal Serial Bus Kabels konfigurierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Aktivieren einer asymmetrischen Fähigkeit in einer designierten Richtung, wenn die Richtung der asymmetrischen Fähigkeit nicht konfigurierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Konfigurieren der gewünschten doppelten Geschwindigkeitsrichtung in Antwort auf eine Eingabe eines Benutzers.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Kommunizieren auf einem Kommunikationspfad kleinerer Bandbreite des Universal Serial Bus Kabels in einer zur gleichen Richtung entgegengesetzten Richtung.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Kommunikationspfad kleinerer Bandbreite bidirektional ist, wahlweise bidirektional ist, Link-Management-Funktionen ausführen und dabei gleichzeitig einen Datenpfad in einer zur gleichen Richtung entgegengesetzten Richtung des doppelten Bandbreitenpfads bereitstellen soll, und/oder ein USB 2.0 Kommunikationspfad ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Link-Management-Funktionen eine oder mehrere der folgenden Funktionen umfassen: Ablaufsteuerungsprotokoll, Energie-Management-Protokoll, Laufzeitumkehr der doppelten Bandbreitenrichtung und/oder Protokollübergabe.
Maschinenlesbares Medium, umfassend eine Mehrzahl von Anweisungen, die bei ihrer Ausführung dazu führen, dass ein Rechnergerät ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19 ausführt.