本發(fā)明一般地涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及數(shù)據(jù)傳輸裝置。

背景技術(shù)：

隨著微處理器計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、通信接口和其他設(shè)備的速度增加，這些分立設(shè)備之間經(jīng)由高度通信總線的連接也必須增加速度和吞吐量。與大多數(shù)部件相同，對(duì)于高速并行總線傳輸來(lái)說(shuō)，功耗和轉(zhuǎn)換時(shí)間是主要的關(guān)注點(diǎn)。通過(guò)寬并行總線傳輸，每個(gè)信號(hào)單元的功耗較大且傳輸速度被轉(zhuǎn)換時(shí)間所限制。更快的轉(zhuǎn)換時(shí)間導(dǎo)致更大的傳輸速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種收發(fā)器組，包括：多個(gè)收發(fā)器；其中，所述收發(fā)器組通過(guò)線執(zhí)行發(fā)射和接收，并且每一個(gè)收發(fā)器均包括發(fā)射器和接收器，并且所述發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和所述載波發(fā)生器，以生成在所述多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；和加法器，被配置為將所述多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)所述線的輸出信號(hào)；以及所述接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從所述線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；和解調(diào)器，耦合至所述輸入信號(hào)和所述載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流。

在收發(fā)器組中，所述調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且所述解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在收發(fā)器組中，所述線是差分對(duì)。

在收發(fā)器組中，每一個(gè)收發(fā)器均包括用于將所述輸入信號(hào)或所述輸出信號(hào)選擇性地耦合至所述線的開(kāi)關(guān)。

在收發(fā)器組中，所述收發(fā)器組還包括耦合在所述多個(gè)收發(fā)器和所述線之間的多個(gè)開(kāi)關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種路由器，包括：第一收發(fā)器；第二收發(fā)器；第一開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器之間；以及第二開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器之間；其中，所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器中的每一個(gè)均包括發(fā)射器和接收器。

在路由器中，所述發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和所述載波發(fā)生器，以生成在所述多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；加法器，被配置為將所述多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)線的輸出信號(hào)；并且所述接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從所述線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；解調(diào)器，耦合至所述輸入信號(hào)和所述載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流；以及所述第一開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將所述第一收發(fā)器的每個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流耦合至所述第二收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流；并且所述第二開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將第二收發(fā)器的每個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流耦合至所述第一收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流。

在路由器中，所述調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且所述解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在路由器中，所述線是差分對(duì)。

在路由器中，所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器中的每一個(gè)都包括用于選擇性地將所述輸入信號(hào)或所述輸出信號(hào)耦合至所述線的開(kāi)關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種路由器，包括：第一收發(fā)器；第二收發(fā)器；第一串行-解串電路，耦合在所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器之間；第二串行-解串電路，耦合在所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器之間；其中，所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器中的每一個(gè)均包括發(fā)射器和接收器。

在路由器中，所述發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和所述載波發(fā)生器，以生成在所述多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；以及加法器，被配置為將所述多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)所述線的輸出信號(hào)；以及所述接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從所述線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；和解調(diào)器，耦合至所述輸入信號(hào)和所述載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流。

在路由器中，所述第一串行-解串電路或所述第二串行-解串電路對(duì)所述多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的N個(gè)執(zhí)行串行，以生成將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)，其中N是大于1的整數(shù)。

在路由器中，所述多個(gè)數(shù)據(jù)流中的串行數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率是N個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)速率的N倍。

在路由器中，所述第一串行-解串電路或所述第二串行-解串電路對(duì)所述多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)執(zhí)行解串，以生成將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流中的N個(gè)，其中N是大于1的整數(shù)。

在路由器中，一個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率是N個(gè)解串?dāng)?shù)據(jù)流中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)速率的N倍。

路由器還包括：第一開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在所述第一串行-解串電路和所述第二收發(fā)器之間；以及第二開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在所述第一收發(fā)器和所述第二串行-解串電路之間；其中，所述第一開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將所述第一串行-解串電路的每個(gè)串行-解串?dāng)?shù)據(jù)流耦合至所述第二收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流；以及所述第二開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將所述第二串行-解串電路的每個(gè)串行-解串?dāng)?shù)據(jù)流耦合至所述第一收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流。

在路由器中，所述調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且所述解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在路由器中，所述線是差分對(duì)。

在路由器中，所述第一收發(fā)器和所述第二收發(fā)器中的每一個(gè)都包括選擇性地將所述輸入信號(hào)或所述輸出信號(hào)耦合至所述線的開(kāi)關(guān)。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)以下詳細(xì)的描述來(lái)更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。注意，根據(jù)工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒(méi)有按比例繪制。實(shí)際上，為了討論的清楚，可以任意地增加或減小各個(gè)部件的尺寸。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)射器的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的接收器的示意圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的收發(fā)器的示意圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的收發(fā)器組的示意圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連接至另一收發(fā)器組的收發(fā)器組的示意圖；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的通過(guò)路由器連接至另一收發(fā)器組的收發(fā)器組的示意圖；

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的通過(guò)路由器連接至另一收發(fā)器組的收發(fā)器組的示意圖；

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的芯片通過(guò)收發(fā)器組與另一芯片通信的示意圖；

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的芯片通過(guò)收發(fā)器組與另一芯片通信的示意圖；

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電路塊通過(guò)收發(fā)器組與另一電路塊通信的示意圖；

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電路塊通過(guò)收發(fā)器組與另一電路塊通信的示意圖；

圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于多個(gè)收發(fā)器組的連接的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于多個(gè)收發(fā)器組的連接的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性數(shù)據(jù)包的示圖；

圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于指定命令的數(shù)據(jù)包序列的示圖；以及

圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的收發(fā)器組通過(guò)路由器連接至另一收發(fā)器組的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多不同的用于實(shí)施本發(fā)明的不同特征的實(shí)施例或?qū)嵗?。以下描述部件或配置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例而不用于限制。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括可以在第一部件和第二部件之間形成附加部件使得第一部件和第二部分沒(méi)有直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字母。這些重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚，其本身并不表示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

此外，為了易于描述，可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)(諸如“在…下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)以描述圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)元件或部件的關(guān)系。除圖中所示的定向之外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)還包括使用或操作中設(shè)備的不同定向。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他定向)，本文所使用的空間相對(duì)描述可因此進(jìn)行類似的解釋。

盡管闡述本發(fā)明的大范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但具體實(shí)例中闡述的數(shù)值盡可能精確。然而，任何數(shù)值固有地包含由對(duì)應(yīng)測(cè)試測(cè)量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的所導(dǎo)致的必然的特定誤差。此外，如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“大約”通常表示在給定值10％、5％、1％或0.5％內(nèi)或在10％、5％、1％或0.5％的范圍內(nèi)?？蛇x地，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為術(shù)語(yǔ)“大約”表示在平均值的可接受的標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)。除了操作/工作實(shí)例之外或者除非另有明確指定，否則所有的數(shù)值范圍、量、值和百分比(諸如本文公開(kāi)的那些材料量、持續(xù)時(shí)間、溫度、操作條件、量的比率等)應(yīng)該理解為在所有情況下可以對(duì)術(shù)語(yǔ)“大約”進(jìn)行修改。因此，除非具有相反指示，否則本發(fā)明和權(quán)利要求中闡述的數(shù)值參數(shù)是可以期望地改變的近似值。應(yīng)該至少根據(jù)所報(bào)告的有效位和通過(guò)應(yīng)用普通的舍入技術(shù)來(lái)構(gòu)建每個(gè)數(shù)值參數(shù)。范圍可以在本文至少表示為一個(gè)端點(diǎn)到另一端點(diǎn)或者在兩個(gè)端點(diǎn)之間。除非另有指定，否則本文公開(kāi)的所有范圍均包括端點(diǎn)。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)射器100的示意圖。簡(jiǎn)而言之，發(fā)射器100包括載波發(fā)生器102、調(diào)制器104、加法器106、108以及放大器110。

發(fā)射器100接收期望被發(fā)射的輸入數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N，其中N是大于1的整數(shù)。輸入數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N連同載波發(fā)生器102所生成的載波CARRIER_1-CARRIER_N被輸入至調(diào)制器104。在該實(shí)施例中，載波CARRIER_1-CARRIER_N中的每個(gè)都juy6不同頻率或不同相位。另外，載波CARRIER_1-CARRIER_N的頻率至少大于輸入數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N的頻率的兩倍，被稱為奈奎斯特-香農(nóng)(Nyquist–Shannon)采樣定理。在一些實(shí)施例中，載波CARRIER_2-CARRIER_N的頻率至少可以是載波CARRIER_1的頻率的多倍。

調(diào)制器104可以操作性地基于輸入數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N和載波CARRIER_1-CARRIER_N執(zhí)行正交調(diào)幅(QAM)。在一些實(shí)施例中，QAM可以是由復(fù)雜QAM信號(hào)星座組成的高等級(jí)QAM(例如，64QAM)。具體地，調(diào)制器104包括分別用于輸入數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N的調(diào)制的子調(diào)制器104_1-104_N。每個(gè)子調(diào)制器104_1-104_N均輸出從其輸出的調(diào)制信號(hào)的正部和負(fù)部。如圖1所示，子調(diào)制器104_1產(chǎn)生正信號(hào)TXSP1和負(fù)信號(hào)TXSN1；子調(diào)制器104_2產(chǎn)生正信號(hào)TXSP2和負(fù)信號(hào)TXSN2，等等。

所有的正信號(hào)TXSP1-TXSPN通過(guò)加法器106組到一起并相加，并且所有的負(fù)信號(hào)TXSN1-TXSNN通過(guò)加法器108組到一起并相加。此后，相加的正信號(hào)TXSP和相加的負(fù)信號(hào)TXSN被放大器110放大以生成一對(duì)輸出差分信號(hào)TXON和TXOP。輸出差分信號(hào)對(duì)TXON和TXOP可以通過(guò)差分傳輸線對(duì)112傳輸至遠(yuǎn)程接收端。

可以通過(guò)由對(duì)應(yīng)于圖1所示傳輸路徑的接收路徑所組成的對(duì)應(yīng)接收器來(lái)恢復(fù)在N個(gè)不同載波CARRIER_1-CARRIER_N上承載的N位輸入數(shù)據(jù)流。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的接收器200的示意圖。簡(jiǎn)而言之，接收器200對(duì)應(yīng)于發(fā)射器100。接收器200包括放大器206、載波發(fā)生器202和解調(diào)器204。

當(dāng)差分傳輸線對(duì)212耦合至差分傳輸線對(duì)112時(shí)，從發(fā)射器100輸出的差分信號(hào)對(duì)TXON和TXOP經(jīng)由差分傳輸線對(duì)112和212饋送到接收器200中。具體地，差分信號(hào)對(duì)TXON和TXOP耦合至差分接收信號(hào)對(duì)RXIN和RXIP并輸入至放大器206。放大的差分接收信號(hào)對(duì)RXSN和RXSP連同載波發(fā)生器202所生成的載波CARRIER_1-CARRIER_N被輸入至解調(diào)器204。從圖2可以看出，通過(guò)對(duì)應(yīng)的子解調(diào)器從其對(duì)應(yīng)的載波上卸載數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N。具體地，針對(duì)載波CARRIER_1，通過(guò)解調(diào)操作從放大的差分信號(hào)對(duì)RXSN和RXSP中恢復(fù)數(shù)據(jù)流RX_BIT_1；針對(duì)載波CARRIER_2，通過(guò)解調(diào)操作從放大的差分信號(hào)對(duì)RXSN和RXSP中恢復(fù)數(shù)據(jù)流RX_BIT_2，等等。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的收發(fā)器300的示意圖。收發(fā)器300由發(fā)射器100、接收器200和開(kāi)關(guān)302組成。在該實(shí)施例中，收發(fā)器300以半雙工模式進(jìn)行操作。開(kāi)關(guān)302選擇性地將傳輸信號(hào)TXD(即，差分信號(hào)對(duì)TXON和TXOP)或者接收信號(hào)RXD(即，差分接收信號(hào)對(duì)RXSN和RXSP)耦合至收發(fā)器300的接口信號(hào)IO，以用于選擇傳輸或接收模式。在半雙工操作中，一次在一個(gè)方向上進(jìn)行通信。收發(fā)器300可以與具有相同或相似架構(gòu)的另一收發(fā)器通信。為了確定收發(fā)器300的適當(dāng)操作模式，可以在數(shù)據(jù)傳輸之前執(zhí)行一些握手機(jī)制以獲取握手結(jié)果。因此，根據(jù)與遠(yuǎn)程收發(fā)器系統(tǒng)的握手結(jié)果，可以通過(guò)收發(fā)器系統(tǒng)的上層來(lái)控制開(kāi)關(guān)302。將在后面的段落中描述與握手機(jī)制相關(guān)聯(lián)的具體細(xì)節(jié)。

收發(fā)器300的概念包括使用N個(gè)不同的載波CARRIER_1-CARRIER_N和QAM調(diào)制機(jī)制來(lái)允許差分傳輸線對(duì)上的更寬傳輸帶寬。以這種方式，一次可以傳輸更多信號(hào)以實(shí)現(xiàn)更大當(dāng)數(shù)據(jù)吞吐量。與現(xiàn)有技術(shù)的常用于高速通信以補(bǔ)償有限的輸入/輸出(I/O)管腳和互連的串行器/解串器(SerDes)相似，收發(fā)器300可以有效地減少I/O管腳和互連；但是不同于現(xiàn)有技術(shù)的SerDes，所提出的收發(fā)器300由于復(fù)雜的調(diào)制機(jī)制在每個(gè)載波頻率內(nèi)都具有較小的傳輸頻率帶寬。

注意，本發(fā)明不限于這里所示的實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于其他收發(fā)器應(yīng)用而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，差分線可以是設(shè)置在2.5D、3D集成電路(IC)中的單個(gè)管芯或不同管芯中、安裝在印刷電路板(PCB)上的不同芯片中、或者在如堆疊封裝件(PoP)或集成扇出(InFo)封裝件的內(nèi)部封裝件中的互連線。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器300還可以被設(shè)計(jì)為連接至單條線的單端系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，QAM調(diào)制機(jī)制可以被其他類型的調(diào)制所代替。在一些實(shí)施例中，可以省略放大器110。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器300可以以全雙工模式進(jìn)行操作。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的收發(fā)器組400的示意圖。如名稱所理解的，收發(fā)器組400由多個(gè)收發(fā)器400_1-400_M組成，其中M是整數(shù)且大于1。在該實(shí)施例中，每個(gè)收發(fā)器400_1-400_M均可以具有與收發(fā)器300相同的架構(gòu)。收發(fā)器組400還包括多個(gè)開(kāi)關(guān)401_1-401_M。每個(gè)收發(fā)器400_1-400_M都經(jīng)由對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)耦合至收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO，其中開(kāi)關(guān)被控制為接通或斷開(kāi)接口信號(hào)IO的路徑。注意，接通的開(kāi)關(guān)的數(shù)量不受限制。例如，至少收發(fā)器400_1和400_2能夠與遠(yuǎn)程收發(fā)器或收發(fā)器組通信；但是收發(fā)器400_M與遠(yuǎn)程收發(fā)器或收發(fā)器組之間的路徑被開(kāi)關(guān)401_M斷開(kāi)。

當(dāng)收發(fā)器組400處于發(fā)射模式時(shí)，通過(guò)控制對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)以將收發(fā)器400_1和400_M中每個(gè)收發(fā)器的發(fā)射器與收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO連接，所有的收發(fā)器400_1和400_M均處于發(fā)射模式。收發(fā)器組400的總發(fā)射帶寬基本等于收發(fā)器400_1和400_M中的每一個(gè)發(fā)射帶寬。從而，每個(gè)收發(fā)器的輸入數(shù)據(jù)流應(yīng)該避免使用相同的載波頻率，以防止信號(hào)干擾。如圖4所示，至少收發(fā)器400_1和400_2連接至收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO，被收發(fā)器400_1使用的載波應(yīng)該不同于被收發(fā)器400_2使用的載波，或其他收發(fā)器也連接至接口信號(hào)IO。

當(dāng)收發(fā)器組400處于接收模式時(shí)，通過(guò)控制對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)以將收發(fā)器400_1和400_M中的每個(gè)接收器與收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO連接，所有的收發(fā)器400_1和400_M均處于接收模式。通過(guò)預(yù)先進(jìn)行的握手機(jī)制，收發(fā)器組400中的每個(gè)開(kāi)關(guān)均相應(yīng)地被接通或斷開(kāi)，并且通過(guò)對(duì)應(yīng)的收發(fā)器接收和解調(diào)輸入信號(hào)。

收發(fā)器400_1和400_M可以設(shè)置在單個(gè)管芯或不同管芯(諸如，2.5D或3D IC中的管芯)中或者如堆疊封裝件(PoP)或集成扇出(inFo)封裝件的內(nèi)部封裝件中。收發(fā)器組400可用作存儲(chǔ)器塊、處理器或其他電路模塊的接口。在一些實(shí)施例中，當(dāng)多個(gè)存儲(chǔ)器塊不總是充分使用收發(fā)器組400的帶寬時(shí)，收發(fā)器組400的收發(fā)器400_1和400_M可以分別分配給存儲(chǔ)器塊。通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂泼總€(gè)存儲(chǔ)器塊，通過(guò)存儲(chǔ)器塊共享一個(gè)收發(fā)器組400可以減少總的I/O管腳和互連而沒(méi)有過(guò)度地影響整體數(shù)據(jù)吞吐量。當(dāng)特定的存儲(chǔ)器塊要求更大的數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，連接至相同收發(fā)器組并且不處于繁忙狀態(tài)的其他存儲(chǔ)器塊可以立刻釋放其帶寬。從而，收發(fā)器組400提供了用于存儲(chǔ)器塊、處理器或其他電路模塊的更加靈活和簡(jiǎn)潔的接口設(shè)計(jì)。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連接至另一收發(fā)器組402的收發(fā)器組400的示意圖。從圖5中可以看出，圖4的收發(fā)器組400經(jīng)由差分或單端互連線連接至收發(fā)器組402。收發(fā)器組402包括收發(fā)器402_1-402_P和開(kāi)關(guān)403_1-403_P，其中P是大于1的整數(shù)。收發(fā)器組400和402可以設(shè)置在2.5D、3D IC中的單個(gè)管芯或不同管芯中或者安裝在PCB上的不同芯片中。如上所述，收發(fā)器組400的收發(fā)器400_1-400_M和收發(fā)器組402的收發(fā)器402_1-402_P可以設(shè)置在相同或不同的管芯或芯片中。

在圖5中，假設(shè)第一數(shù)據(jù)流和第二數(shù)據(jù)流被輸入至收發(fā)器400_1并且分別被載波CARRIER_1和CARRIER_2調(diào)制；以及第三數(shù)據(jù)流被輸入至收發(fā)器400_3并且被載波CARRIER_3調(diào)制。因此，從收發(fā)器400_1輸出的調(diào)制信號(hào)IO_400_1包括第一和第二數(shù)據(jù)流的信息；以及從收發(fā)器400_2輸出的調(diào)制信號(hào)IO_400_2由此包括第三數(shù)據(jù)流的信息。假設(shè)沒(méi)有其他數(shù)據(jù)流需要通過(guò)收發(fā)器400_3-400_M進(jìn)行傳輸。因此，相應(yīng)地，開(kāi)關(guān)401_1-401_2被接通，并且剩余開(kāi)關(guān)401_3-401_M斷開(kāi)。因此，接口信號(hào)僅包括第一、第二和第三數(shù)據(jù)流的信息。

收發(fā)器組402接收來(lái)自收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO。在這種情況下，收發(fā)器402_2用于通過(guò)接口信號(hào)IO從收發(fā)器組400接收第一、第二和第三數(shù)據(jù)流。在開(kāi)關(guān)403_1-403_P中，僅接通開(kāi)關(guān)403_2。這種結(jié)構(gòu)可以是收發(fā)器組400和402之間的握手的結(jié)果，或者可以預(yù)先由設(shè)計(jì)者來(lái)確定這種結(jié)構(gòu)。然后，通過(guò)收發(fā)器組402_2恢復(fù)第一、第二和第三數(shù)據(jù)流。具體地，在對(duì)應(yīng)于載波CARRIER_1、CARRIER_2和CARRIER_3的收發(fā)器組402_2的子調(diào)制器的輸出處獲得第一、第二和第三數(shù)據(jù)流。

注意，本發(fā)明不限于這里所示的實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于其他收發(fā)器應(yīng)用而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組400中的收發(fā)器以及收發(fā)器組402中的收發(fā)器的數(shù)量可以相同，即M＝P。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組400中的收發(fā)器以及收發(fā)器組402中的收發(fā)器的數(shù)量可以不同，即，M>P或M<P。在一些實(shí)施例中，可以具有兩個(gè)以上的收發(fā)器組經(jīng)由差分或單端互連線相互連接。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂疲魏谓M合都可以用于收發(fā)器組400和收發(fā)器組402。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的收發(fā)器組600通過(guò)路由器604連接至另一收發(fā)器組602的示意圖。從圖6可以看出，收發(fā)器組600經(jīng)由差分或單端互連線通過(guò)K通道路由器604連接至另一收發(fā)器組602，其中K是整數(shù)。在該實(shí)施例中，K大于M和P。不同于收發(fā)器組400，收發(fā)器組600僅包括收發(fā)器600_1-600_M而不具有開(kāi)關(guān)。如此，收發(fā)器組600可以認(rèn)為是沒(méi)有開(kāi)關(guān)401_1-401_M的收發(fā)器組400。

收發(fā)器組602的架構(gòu)類似于收發(fā)器組600的架構(gòu)。收發(fā)器組602包括收發(fā)器602_1-602_P。收發(fā)器組600和602可以設(shè)置在2.5D、3D IC中的單個(gè)管芯或不同管芯中或者在PCB上安裝的不同芯片中。路由器604包括均相互耦合的2*K個(gè)開(kāi)關(guān)604_X1-604_YK。路由器604中的每個(gè)開(kāi)關(guān)均可以經(jīng)由差分或單端互連線分配給收發(fā)器組60和602的接口信號(hào)。如圖6所示，開(kāi)關(guān)604_X1-604_XM分別耦合至收發(fā)器600_1-600_M的接口信號(hào)IO_600_1-IO_600_M；以及開(kāi)關(guān)604_Y1-604_YP分別耦合至收發(fā)器602_1-602_P的接口信號(hào)IO_602_1-IO_602_P。

在圖6中，假設(shè)第一數(shù)據(jù)流和第二數(shù)據(jù)流被輸入至收發(fā)器600_1并且分別被載波CARRIER_1和CARRIER_2調(diào)制；以及第三數(shù)據(jù)流被輸入至收發(fā)器600_2并且分別被載波CARRIER_3調(diào)制。因此，從收發(fā)器600_1輸出的調(diào)制信號(hào)IO_600_1包括第一和第二數(shù)據(jù)流的信息；以及從收發(fā)器600_2輸出的調(diào)制信號(hào)IO_600_2由此包括第三數(shù)據(jù)流的信息。假設(shè)沒(méi)有其他數(shù)據(jù)流需要通過(guò)收發(fā)器600_3-600_M進(jìn)行傳輸。

路由器604的開(kāi)關(guān)604_X1-604_X2接通以接收來(lái)自收發(fā)器組600的調(diào)制信號(hào)IO_600_1和IO_600_2。然后，調(diào)制信號(hào)IO_600_1和IO_600_2被合并并通過(guò)接通的開(kāi)關(guān)604_Y2被收發(fā)器602_2接收。這種路由器604的結(jié)構(gòu)可以是收發(fā)器組600和602之間的握手的結(jié)果，或者可以預(yù)先由設(shè)計(jì)者確定。然后，通過(guò)收發(fā)器組602_2恢復(fù)第一、第二和第三數(shù)據(jù)流。具體地，在對(duì)應(yīng)于載波CARRIER_1、CARRIER_2和CARRIER_3的收發(fā)器組602_2的子解調(diào)器的輸出處獲取第一、第二和第三數(shù)據(jù)流。

注意，本發(fā)明不限于這里所示的實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于其他收發(fā)器應(yīng)用而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組600中的收發(fā)器以及收發(fā)器組602中的收發(fā)器的數(shù)量可以相同，即M＝P。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組600中的收發(fā)器以及收發(fā)器組602中的收發(fā)器的數(shù)量可以不同，即，M>P或M<P。在一些實(shí)施例中，可以具有更多的收發(fā)器組通過(guò)可用的開(kāi)關(guān)(例如開(kāi)關(guān)604_XM+1-604_XK和604_YP+1-604_YK)連接至路由器。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂疲魏谓M合都可以用于收發(fā)器組600和收發(fā)器組602。

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的收發(fā)器組400通過(guò)路由器700連接至另一收發(fā)器組402的示意圖。從圖7可以看出，圖4的收發(fā)器組400經(jīng)由路由器700連接至另一收發(fā)器組402。收發(fā)器組402的架構(gòu)類似于收發(fā)器組400的架構(gòu)。在該實(shí)施例中，路由器700包括收發(fā)器702和704，以及N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和708，其中N是整數(shù)。在該實(shí)施例中，N等于收發(fā)器組400和402的全部性能的數(shù)據(jù)流的數(shù)量。路由器700是兩端口路由器。然而，這不用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于其他路由器應(yīng)用而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，路由器可以具有更多組的收發(fā)器702和704以及N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和708以執(zhí)行多端口操作。

收發(fā)器702和704的架構(gòu)類似于收發(fā)器300的架構(gòu)。假設(shè)輸入數(shù)據(jù)流需要從收發(fā)器組400傳輸至收發(fā)器組402。收發(fā)器702接收來(lái)自收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO。收發(fā)器702解調(diào)從收發(fā)器組400接收的接口信號(hào)IO并基于從收發(fā)器組400接收的接口信號(hào)IO生成數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N。N×N開(kāi)關(guān)矩陣706包括N×N條路徑，其中每條路徑均具有可選擇性地接通或斷開(kāi)對(duì)應(yīng)路徑的開(kāi)關(guān)。數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N連接至N×N開(kāi)關(guān)矩陣706的節(jié)點(diǎn)node_X1-node_XN，并且可以通過(guò)N×N開(kāi)關(guān)矩陣706的結(jié)構(gòu)來(lái)重新分配。例如，通過(guò)接通node_X1和node_Y2之間的路徑上的開(kāi)關(guān)并斷開(kāi)連接至node_X1的所有剩余路徑，可以將RX_BIT_1分配給節(jié)點(diǎn)node_Y2。

當(dāng)輸入數(shù)據(jù)流需要從收發(fā)器組402傳輸至收發(fā)器組400時(shí)，其他N×N開(kāi)關(guān)矩陣708可用于路徑分配。在一些實(shí)施例中，只使用N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和N×N開(kāi)關(guān)矩陣708中的一個(gè)，并且還可以通過(guò)共享單個(gè)N×N開(kāi)關(guān)矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)發(fā)射方向。

當(dāng)與路由器702連接的收發(fā)器組的結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，路由器702是靈活且有用的。每個(gè)數(shù)據(jù)流均可以通過(guò)開(kāi)關(guān)矩陣任意分配給收發(fā)器組中的被分配收發(fā)器。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的芯片800通過(guò)收發(fā)器組804和806與另一芯片802通信的示意圖。芯片800或802可以包括存儲(chǔ)器塊、處理器或其他電路模塊。芯片800包括耦合至芯片802的收發(fā)器組806的收發(fā)器組804。收發(fā)器組804和806可以具有與圖5的收發(fā)器組400或402相同或相似的架構(gòu)。在一些實(shí)施例中，如果存在接收端處的數(shù)據(jù)流分配的某些需要，則圖7的路由器700可以進(jìn)一步設(shè)置在收發(fā)器組804和806之間。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組804和806可以具有與圖6的收發(fā)器組600或602相同或相似的架構(gòu)，并且路由器604設(shè)置在收發(fā)器組804和806之間。

當(dāng)數(shù)據(jù)流的數(shù)量不足以用于芯片800和802時(shí)，可以增加所使用的收發(fā)器組的尺寸，或者可以增加收發(fā)器組的數(shù)量。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的芯片900通過(guò)收發(fā)器組904_1-904_n與另一芯片902通信的示意圖。芯片900包括分別耦合至芯片902的收發(fā)器組906_1-906_n的收發(fā)器組904_1-904_n。每個(gè)收發(fā)器組和/或路由器的可選設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)與圖8相同或相似，因此省略相關(guān)描述。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電路塊1002通過(guò)收發(fā)器組804和806與另一電路塊1004通信的示意圖?？梢栽谛酒?000的相同管芯中實(shí)施電路塊1002和1004。在一些實(shí)施例中，可以在2.5D或3D IC形式的芯片100的不同管芯中實(shí)施電路塊1002和1004。電路塊1002或1004可以是存儲(chǔ)器塊、處理器或其他電路模塊。電路塊1002包括收發(fā)器組804，收發(fā)器組804耦合至電路塊1004的收發(fā)器組806。收發(fā)器組804和806可具有與圖5的收發(fā)器組400或402相同或相似的架構(gòu)。在一些實(shí)施例中，如果對(duì)于接收端處的數(shù)據(jù)流分配具有某些需求，則圖7的路由器700可以進(jìn)一步設(shè)置在收發(fā)器組804和806之間。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器組804和806可具有與圖6的收發(fā)器組600或602相同或相似的架構(gòu)，并且路由器604設(shè)置在收發(fā)器組804和806之間。

當(dāng)數(shù)據(jù)流的數(shù)量不足以用于電路塊1002和1004時(shí)，可以增加所使用的收發(fā)器組的大小或者可以增加收發(fā)器組的數(shù)量。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電路塊1102通過(guò)收發(fā)器組904_1-904_n和906_1-906_n與另一電路塊1102通信的示意圖?？梢栽谛酒?100的相同管芯中實(shí)施電路塊1102和1104。在一些實(shí)施例中，可以在2.5D或3D IC形式的芯片1100的不同管芯中實(shí)施電路塊1102和1104。電路塊1102或1104可以是存儲(chǔ)器塊、處理器或其他電路模塊。電路塊1102包括收發(fā)器組904_1-904_n，收發(fā)器組904_1-904_n分別耦合至電路塊1104的收發(fā)器組906_1-906_n。每個(gè)收發(fā)器組和/或路由器的可選設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)與圖10的相同或相似，因此省略相關(guān)描述。

圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于多個(gè)收發(fā)器組的連接的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖12中，收發(fā)器組1200-1216可具有與圖5的收發(fā)器組400或402相同或相似的架構(gòu)。收發(fā)器組1200-1216中的每一個(gè)均在兩個(gè)方向上與相鄰的收發(fā)器組連接。當(dāng)收發(fā)器組1200-1216中的一個(gè)將數(shù)據(jù)流發(fā)射至與其不相鄰的目標(biāo)收發(fā)器組時(shí)，數(shù)據(jù)流仍然可以通過(guò)穿過(guò)至少一個(gè)其他中間收發(fā)器組到達(dá)目標(biāo)收發(fā)器組。例如，收發(fā)器組1200可以通過(guò)收發(fā)器組1202、1208和1210將數(shù)據(jù)流發(fā)射至收發(fā)器組1216；以及收發(fā)器組1216可以通過(guò)使用不同于收發(fā)器組1202、1208和1210的路徑的收發(fā)器組將數(shù)據(jù)流返回到收發(fā)器組1200。

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于多個(gè)收發(fā)器組的連接的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖13中，除了圖12的收發(fā)器組1208被路由器1308所代替之外，該結(jié)構(gòu)類似于圖12的結(jié)構(gòu)。路由器1308可以與圖7所示的路由器700相同或相似，并且收發(fā)器組1200-1216可具有與圖5的收發(fā)器組400或402相同或相似的架構(gòu)。在一些實(shí)施例中，路由器1308可與圖6所示的路由器604相同或相似，并且收發(fā)器組1200-1216可具有與圖6的收發(fā)器組600或602相同或相似的架構(gòu)。收發(fā)器組1200-1216中的每一個(gè)均在兩個(gè)方向上連接至路由器1308。當(dāng)收發(fā)器組1200-1216中的一個(gè)向收發(fā)器組1200-1216中的目標(biāo)收發(fā)器組發(fā)射數(shù)據(jù)流時(shí)，數(shù)據(jù)流可以通過(guò)穿過(guò)路由器1308到達(dá)目標(biāo)收發(fā)器組。與圖12相比，圖13的結(jié)構(gòu)可以擁有較少的發(fā)射等待時(shí)間。

本發(fā)明的收發(fā)器組可包括在收發(fā)器系統(tǒng)中。通過(guò)預(yù)定協(xié)議，多個(gè)收發(fā)器系統(tǒng)可以相互通信。預(yù)定協(xié)議可以包括具有預(yù)定格式的指定數(shù)據(jù)包。在圖14中示出了示例性數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包包括至少32位，并且可以通過(guò)收發(fā)器組串行發(fā)射該數(shù)據(jù)包來(lái)用于請(qǐng)求或響應(yīng)特定操作。

圖14所示的數(shù)據(jù)包包括位[31:26]，其表示請(qǐng)求或響應(yīng)操作的源收發(fā)器系統(tǒng)的硬件識(shí)別碼(ID)。位[25:20]包括數(shù)據(jù)包應(yīng)該被發(fā)射的下一收發(fā)器系統(tǒng)的ID。下一收發(fā)器系統(tǒng)可以是最終的目的地或者中間站。位[19:16]被預(yù)留用于軟件ID字段以指示源收發(fā)器內(nèi)的軟件ID。位[15:4]表示當(dāng)前操作的指令。指令可以包括發(fā)射的方法和當(dāng)前操作的類型。例如，發(fā)射方法包括前進(jìn)到最終目的地或者傳播至所有連接的收發(fā)器系統(tǒng)。當(dāng)前操作的類型可以包括復(fù)位操作、請(qǐng)求操作或響應(yīng)操作。位[3]用于指示數(shù)據(jù)包是否包括位于前32位[31:0]之后的其他命令字段。根據(jù)預(yù)定協(xié)議，命令字段可用于存儲(chǔ)具有指定格式的任何命令。如果具有的話，則位[2:0]用于指示數(shù)據(jù)有效載荷的總長(zhǎng)度。

圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于指定命令的數(shù)據(jù)包序列的示圖。通過(guò)數(shù)據(jù)包1500-1508實(shí)現(xiàn)總序列。首先，收發(fā)器系統(tǒng)S1通過(guò)發(fā)送廣播數(shù)據(jù)包1500來(lái)初始化序列，從而使連接至收發(fā)器系統(tǒng)S1的所有收發(fā)器系統(tǒng)復(fù)位。由于廣播數(shù)據(jù)包1500不具有其他命令字段和數(shù)據(jù)有效載荷，所以位[3]和位[2:0]被設(shè)置為0。此后，收發(fā)器系統(tǒng)S1開(kāi)始通過(guò)收發(fā)器系統(tǒng)S2將提取命令數(shù)據(jù)包1502發(fā)送至收發(fā)器系統(tǒng)S3。一旦收發(fā)器系統(tǒng)S2接收到提取命令數(shù)據(jù)包1502，作為中間站的收發(fā)器系統(tǒng)S2就將提取命令重新發(fā)送給收發(fā)器系統(tǒng)S3。除了位[25:20]從收發(fā)器系統(tǒng)S2的ID改變?yōu)槭瞻l(fā)器系統(tǒng)S3的ID之外，發(fā)送至收發(fā)器系統(tǒng)S3的提取命令數(shù)據(jù)包1504與提取命令數(shù)據(jù)包1502幾乎相同。

收發(fā)器系統(tǒng)S3接收數(shù)據(jù)包1504并通過(guò)將具有數(shù)據(jù)有效載荷的數(shù)據(jù)包1506沿著相同路線(即，通過(guò)收發(fā)器系統(tǒng)S2)發(fā)送回收發(fā)器系統(tǒng)S1來(lái)進(jìn)行響應(yīng)。中間站S2再次將包括在數(shù)據(jù)包1508中的數(shù)據(jù)有效載荷傳輸至收發(fā)器系統(tǒng)S1。

為了更有效地利用每個(gè)收發(fā)器系統(tǒng)的整體容量，公開(kāi)了包括串行器-解串器機(jī)制的路由器。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例的收發(fā)器組400通過(guò)路由器1600連接至另一收發(fā)器組402的示意圖。從圖16可以看出，圖4的收發(fā)器組400經(jīng)由路由器1600連接至另一收發(fā)器組402。收發(fā)器組402的架構(gòu)類似于收發(fā)器組400的架構(gòu)。假設(shè)收發(fā)器組400的每個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率為500Mbits/s；并且收發(fā)器組402的每個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率為2Gbits/s。在該實(shí)施例中，路由器1600包括收發(fā)器702和704、串行-解串電路1602和1604以及N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和708，其中N是整數(shù)。在該實(shí)施例中，N等于收發(fā)器組400和402的全部性能的數(shù)據(jù)流的數(shù)量。

路由器1600是兩端口路由器。然而，這不用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于其他路由器應(yīng)用而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實(shí)施例中，路由器可以具有更多組的收發(fā)器702和704、N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和708以及串行-解串電路1602和1604以執(zhí)行多端口操作。

收發(fā)器702和704的架構(gòu)類似于收發(fā)器300的架構(gòu)。假設(shè)輸入數(shù)據(jù)流需要從收發(fā)器組400發(fā)射至收發(fā)器組402。確定地，從收發(fā)器組400發(fā)送的數(shù)據(jù)速率為500Mbits/s的輸入數(shù)據(jù)流可以成功被收發(fā)器組402所接收，但是由于對(duì)于收發(fā)器組402來(lái)說(shuō)每個(gè)可用數(shù)據(jù)流的最大數(shù)據(jù)速率為2Gbits/s，所以這種情況下收發(fā)器組402的效率和利用率較低。為了提高收發(fā)器組402的利用率，使用串行-解串電路1602，并且收發(fā)器組402的利用率可以最大提高四倍。以下對(duì)具體細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。

收發(fā)器702接收來(lái)自收發(fā)器組400的接口信號(hào)IO。收發(fā)器702對(duì)從收發(fā)器組400接收的接口信號(hào)IO解調(diào)并基于從收發(fā)器組400接收的接口信號(hào)IO生成數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N。在該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N中的每一個(gè)均具有500Mbits/s的數(shù)據(jù)速率?？梢钥刂拼?解串電路1602以根據(jù)接收器(即，收發(fā)器組402)的數(shù)據(jù)速率調(diào)整發(fā)送器(即，收發(fā)器組400)的數(shù)據(jù)速率。

因?yàn)槭瞻l(fā)器組402的每個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率均為收發(fā)器組400的每個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率的四倍，所以串行-解串電路1602可以將最多4個(gè)數(shù)據(jù)流合并到一起以產(chǎn)生具有4倍數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)流。該概念類似于4-1串行。以這種方式，收發(fā)器組400的N個(gè)數(shù)據(jù)流可以減少為N/4個(gè)數(shù)據(jù)流。N/4個(gè)數(shù)據(jù)流可以通過(guò)N×N開(kāi)關(guān)矩陣706分配給收發(fā)器704。

N×N開(kāi)關(guān)矩陣706包括N×N條路徑，其中每條路徑均具有可操作性地接通或斷開(kāi)對(duì)應(yīng)路徑的開(kāi)關(guān)。數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N連接至N×N開(kāi)關(guān)矩陣706的節(jié)點(diǎn)node_X1-node_XN，并且可以通過(guò)N×N開(kāi)關(guān)矩陣706的結(jié)構(gòu)來(lái)重新分配。例如，通過(guò)接通node_X1和node_Y2之間的路徑上的開(kāi)關(guān)并斷開(kāi)連接至node_X1的所有剩余路徑，RX_BIT_1可以被重新分配給節(jié)點(diǎn)node_Y2。

例如，通過(guò)N×N開(kāi)關(guān)矩陣706的指定分配，只有數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_(N/4)被分配以接收數(shù)據(jù)流RX_BIT_1-RX_BIT_N。如此，最多可以節(jié)省收發(fā)器組402的吞吐量的四分之三。當(dāng)路由器1600具有多個(gè)端口時(shí)，節(jié)省的容量可用于接收來(lái)自除收發(fā)器400之外的一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器組的一個(gè)或多個(gè)其他數(shù)據(jù)流。

當(dāng)輸入數(shù)據(jù)流需要從收發(fā)器組402發(fā)射至收發(fā)器組400時(shí)，來(lái)自收發(fā)器組402的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率必須減小以適合收發(fā)器組400的數(shù)據(jù)流的最大數(shù)據(jù)速率。例如，當(dāng)2Gbits/s數(shù)據(jù)流RX_BIT_1需要發(fā)射至收發(fā)器組400時(shí)，串行-解串電路1604可以將2Gbits/s數(shù)據(jù)流RX_BIT_1解串為四個(gè)500Mbits/s數(shù)據(jù)流。然后，數(shù)據(jù)速率減小的四個(gè)數(shù)據(jù)流可以通過(guò)N×N開(kāi)關(guān)矩陣708分配給任何四個(gè)數(shù)據(jù)流TX_BIT_1-TX_BIT_N。

在一些實(shí)施例中，僅使用N×N開(kāi)關(guān)矩陣706和N×N開(kāi)關(guān)矩陣708中的一個(gè)，并且還可以通過(guò)共享單個(gè)N×N開(kāi)關(guān)矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)發(fā)射方向。

當(dāng)與路由器1600連接的收發(fā)器組具有不同的最大數(shù)據(jù)速率容量或不同的吞吐量容量時(shí)，路由器1600是靈活且有用的。兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流可以串行為一個(gè)數(shù)據(jù)流，或者一個(gè)數(shù)據(jù)流可以解串為兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流。因此，可以提高具有更大吞吐量的收發(fā)器組的利用率。

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種收發(fā)器組，包括多個(gè)收發(fā)器；其中，收發(fā)器組通過(guò)線執(zhí)行發(fā)射和接收，并且每一個(gè)收發(fā)器均包括發(fā)射器和接收器，并且發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和載波發(fā)生器，以生成在多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；以及加法器，被配置為將多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)的輸出信號(hào)。接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；以及解調(diào)器，耦合至輸入信號(hào)和載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，線是差分對(duì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，每一個(gè)收發(fā)器均包括用于將輸入信號(hào)或輸出信號(hào)選擇性地耦合至線的開(kāi)關(guān)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，收發(fā)器組還包括耦合在多個(gè)收發(fā)器和線之間的多個(gè)開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種路由器，包括：第一收發(fā)器；第二收發(fā)器；第一開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在第一收發(fā)器和第二收發(fā)器之間；以及第二開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在第一收發(fā)器和第二收發(fā)器之間；其中，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器中的每一個(gè)均包括發(fā)射器和接收器。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和載波發(fā)生器，以生成在多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；以及加法器，被配置為將多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)線的輸出信號(hào)；以及接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；解調(diào)器，耦合至輸入信號(hào)和載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流；以及第一開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將第一收發(fā)器的每個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流耦合至第二收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流；并且第二開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將第二收發(fā)器的每個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流耦合至第一收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，線是差分對(duì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器中的每一個(gè)都包括用于選擇性地將輸入信號(hào)或輸出信號(hào)耦合至線的開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種路由器，包括：第一收發(fā)器；第二收發(fā)器；第一串行-解串電路，耦合在第一收發(fā)器和第二收發(fā)器之間；第二串行-解串電路，耦合在第一收發(fā)器和第二收發(fā)器之間；其中，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器中的每一個(gè)均包括發(fā)射器和接收器。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，發(fā)射器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流生成具有不同頻率的多個(gè)載波；調(diào)制器，耦合至將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流和載波發(fā)生器，以生成在多個(gè)載波上承載的多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流；以及加法器，被配置為將多個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流合并為到達(dá)線的輸出信號(hào)。接收器包括：載波發(fā)生器，被配置為針對(duì)從線接收的輸入信號(hào)生成具有不同頻率的多個(gè)載波；以及解調(diào)器，耦合至輸入信號(hào)和載波發(fā)生器，以生成多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一串行-解串電路或第二串行-解串電路對(duì)多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的N個(gè)執(zhí)行串行，以生成將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)，其中N是大于1的整數(shù)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，多個(gè)數(shù)據(jù)流中的串行數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率是N個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)速率的N倍。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一串行-解串電路或所述第二串行-解串電路對(duì)多個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)執(zhí)行解串，以生成將被發(fā)射的多個(gè)數(shù)據(jù)流中的N個(gè)，其中N是大于1的整數(shù)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，一個(gè)解調(diào)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率是N個(gè)解串?dāng)?shù)據(jù)流中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)速率的N倍。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該路由器還包括：第一開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在第一串行-解串電路和第二收發(fā)器之間；以及第二開(kāi)關(guān)矩陣，耦合在第一收發(fā)器和第二串行-解串電路之間；其中，第一開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將第一串行-解串電路的每個(gè)串行-解串?dāng)?shù)據(jù)流耦合至第二收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流；以及第二開(kāi)關(guān)矩陣選擇性地將第二串行-解串電路的每個(gè)串行-解串?dāng)?shù)據(jù)流耦合至第一收發(fā)器的將被發(fā)射的數(shù)據(jù)流。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，調(diào)制器是正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，并且所述解調(diào)器是QAM解調(diào)器。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，線是差分對(duì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一收發(fā)器和第二收發(fā)器中的每一個(gè)都包括選擇性地將輸入信號(hào)或輸出信號(hào)耦合至線的開(kāi)關(guān)。

上面論述了多個(gè)實(shí)施例的特征使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于執(zhí)行與本文所述實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該意識(shí)到，這些等效結(jié)構(gòu)不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種變化、替換和改變。