專利名稱：有源光纜和在其中執(zhí)行電源管理的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有源光纜(active optical cable,A0C)。更具體地,本發(fā)明涉及具有用于執(zhí)行電源管理的方法和設備的A0C。
背景技術：
電源管理方案被用在有源電纜中，以調(diào)整布置在線纜末端上的插頭的電路的有源組件(例如，放大器)的功率水平。這種電源管理方案基于特定檢測條件來調(diào)整功率水平，例如，插頭當前是否被插入它們各自的插槽、是否正在線纜上傳輸?shù)退傩盘?、以及是否正在線纜上傳輸高速信號。AOC是在每一端都終止于插頭的光纖線纜,插頭具有將光信號轉(zhuǎn)換為電信號以及將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的光學收發(fā)器模塊。在光纖線纜的末端上的插頭具有殼體，其被構造為被接收于由AOC互連的裝置的插槽中。各個插頭殼體上的機械連接特征與各個插槽的機械連接特征互鎖，以將各個插頭殼體固定到各個插槽。雖然已經(jīng)提出了用在AOC中的幾種電源管理方法，已經(jīng)提出的這些通常需要額外的串口或者專用的低速信號發(fā)送針腳，以控制AOC插頭的有源光學裝置的功率水平。因此，AOC的插頭將不會與標準插座(諸如標準USB或USB3插座)相配合，但是僅與被定制為與AOC插頭配合的插座配合。需要實施電源管理方案的AOC和對于被構造為與標準USB或USB3插槽配合的插頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及具有用于執(zhí)行電源管理的方法和設備的A0C。該AOC具有分別固定到AOC的光纖光纜的近端和遠端的第一和第二插頭。光纖光纜至少包括具有近端和遠端的至少第一發(fā)射光纖和具有近端和遠端的至少第一接收光纖。第一插頭具有構造為與通用串行總線(USB)插槽配合的第一插頭殼體。第一光電和電光(0Ε/Ε0)轉(zhuǎn)換模塊以及第一控制器布置在第一插頭殼體中。第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到第一發(fā)射光纖的近端和第一接收光纖的近端。第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第一 OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第一 EO轉(zhuǎn)換元件。第一控制器被構造為執(zhí)行電源管理算法，電源管理算法檢測第一組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下。所選擇的功率狀態(tài)是基于由第一控制器檢測到的預定條件來選擇的。第二插頭具有被構造為與USB插槽配合的第二插頭殼體。第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊以及第二控制器布置在第二插頭殼體中。第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到第一發(fā)射光纖的遠端和第一接收光纖的遠端。第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第二 OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第二 EO轉(zhuǎn)換元件。第二控制器被構造為執(zhí)行電源管理算法，電源管理算法檢測第二組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得第二插頭被置于第二組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下。所選擇的功率狀態(tài)是基于由第二控制器檢測到的預定條件來選擇的。 該方法包括提供包括光纖線纜以及分別固定到光纖光纜的近端和遠端的第一和第二插頭的A0C;在第一插頭的第一控制器中，執(zhí)行電源管理算法，電源管理算法檢測第一組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下；以及，在第二插頭的第二控制器中，執(zhí)行檢測第二組預定條件中的至少一者是否存在的電源管理算法，并且如果存在的話，使得第二插頭被置于第二組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下。第一和第二插頭被置于其中的所選擇的功率狀態(tài)是分別基于由第一和第二控制器檢測到的預定條件來選擇的。電源管理算法可以實施為存儲在計算機可讀介質(zhì)(CRM)中的計算機指令。計算機指令包括第一組計算機指令，其用于由AOC的第一插頭的第一控制器執(zhí)行，來判斷第一組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下。所選擇的功率狀態(tài)是基于由第一控制器檢測到的預定條件來選擇的本發(fā)明的這些和其他特征將會通過以下描述、附圖和權利要求而變得更加清楚。


圖I示出了實施本發(fā)明的電源管理方法和設備的AOC示意性實施例的立體圖。圖2示出了印刷電路板(PCB)的俯視圖，其布置在圖I中示出的每個金屬USB殼體內(nèi)并且具有安裝到其上的光電和電光(0Ε/Ε0)轉(zhuǎn)換模塊。圖3示出了在0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊的透鏡組件被移除以允許0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊的其他元件可以被看到的狀態(tài)下，圖2中示出的PCB的俯視立體圖。圖4的框圖示出了在圖I中示出的AOC的插頭中執(zhí)行電源管理方法的設備。圖5示出了低頻周期信號發(fā)送(LFPS)協(xié)議信號的正時圖，其具有通常在USB3主機與USB3裝置之間傳輸以根據(jù)USB3標準執(zhí)行電源管理的信號類型。圖6示出了由圖4中示出的每個設備執(zhí)行的電源管理方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及用于在具有被構造為與標準USB插槽配合的AOC中執(zhí)行電源管理的方法和設備。這里使用的術語“標準USB”或“USB標準”意圖表示任何已有的USB標準，包括USBl、USB2和USB3標準，以及將來發(fā)展的USB標準。AOC被用來將USB主機與USB裝置互連。對于USB主機和USB裝置來說，AOC看起來是標準USB電纜。AOC的每個插頭具有光電和電光(0Ε/Ε0)轉(zhuǎn)換模塊，其將從USB主機輸出的電USB信號轉(zhuǎn)換為光信號并且將在AOC的光纖上承載的光信號轉(zhuǎn)換為電USB信號。電源管理方法和設備基于將會在下文中參照示意性或示例性實施例描述的特定檢測條件來管理AOC的功率水平。在描述電源管理方法和設備之前，將會參照圖1-3描述將包含這些方法和設備的A0C。之后將會參照圖4-6描述電源管理方法和設備。圖I示出了根據(jù)示意性實施例的AOC I的立體圖。AOC I具有光纖線纜10和將線纜10的相反端IOa和IOb終止的第一和第二插頭20和30。為了示例性或示意性目的，假設插頭20與USB主機(為了清楚的目的而未示出)的插槽配合，并且插頭30與USB裝置的插槽(為了清楚的目的而未示出)配合。插頭20和30具有相同的機械、電學和光學構造。插頭20和30分別具有成型的塑料主體20a和30a，它們的形狀被確定為允許用戶容易地抓握插頭20和30并且將它們插入到USB主機和USB裝置的插槽中。成型的塑料主體20a和30a分別部分地包圍插頭20和30的金屬USB殼體20b和30b。各組電USB觸點40被布置在各個USB殼體20b和30b內(nèi)。當插頭20和30與USB主機和USB裝置的各個插槽配合時，插頭20和30的各組電USB觸點40與USB主機和USB裝置的各組USB電觸點電學 地連接。圖2示出了布置在圖I中示出的每個金屬USB殼體20b和30b內(nèi)的印刷電路板(PCB) 50的俯視圖。為了討論的目的，將會假設圖2中示出的PCB 50在插頭20內(nèi)。相同的PCB在插頭30內(nèi)，但是為了清楚而沒有在這里進行描述。PCB 50具有布置在其上的電觸點盤50a，其經(jīng)由電導體(為了清楚的目的而未示出)連接到電USB觸點40 (圖I)。OE/EO轉(zhuǎn)換模塊60被安裝到PCB 50上。0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60包括透鏡組件60a和圖2中由于定位在PCB 50上的透鏡組件60a的下方而不能被看到的其他元件。PCB 50的跡線(為了清楚的目的而未示出)將0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60的電路連接到電觸點盤50a。在接收器光纖70上承載的光信號由0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60轉(zhuǎn)換為電USB信號，電USB信號之后被經(jīng)由電觸點盤50a與電USB觸點40 (圖I)之間的連接耦合到USB主機。從USB主機輸出的電USB信號被經(jīng)由電USB觸點40 (圖I)與電觸點盤50a之間的連接耦合到OE/EO轉(zhuǎn)換模塊60。0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60之后將電USB信號轉(zhuǎn)換為光信號，并且將光信號耦合到傳輸光纖80的末端。圖3示出了在透鏡組件60a被移除以允許安裝到PCB 50上的0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60的其他元件可以被看到的狀態(tài)下，圖2中示出的PCB 50的俯視立體圖。0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60的鍵連結(jié)構60b被構造為以特定的方式與透鏡組件60a配合，以在PCB 50上精確地定位透鏡組件60a。在透鏡組件60a中從接收光纖70接收到的光信號被耦合到0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60上的光電(OE)轉(zhuǎn)換元件60c。OE轉(zhuǎn)換元件60c通常是光電二極管。OE轉(zhuǎn)換元件60c將光信號轉(zhuǎn)換為電模擬信號，其之后由電路(為了清楚而未示出)處理和數(shù)字化?？刂破骷呻娐?IC)60d接收數(shù)字化的信號并且根據(jù)在下文中參照圖4-6描述的電源管理算法以及與電源管理有關的可能的其他算法進行處理。根據(jù)圖示實施例，控制器IC 70執(zhí)行發(fā)射器(Tx)和接收器(Rx)控制器操作，盡管他們可以在一個或多個分離的控制器IC中進行。如下文中更具體地參照圖4-6描述的，控制器IC 70是執(zhí)行電源管理方法的電源管理設備的一部分?？刂破鱅C 70被經(jīng)由PCB 50的導電跡線(為了清楚而未示出)連接到電觸點盤50a。從USB主機輸出的電USB信號被經(jīng)由將電觸點盤50a連接到控制器IC 70的跡線耦合到控制器IC 70。控制器IC 70基于由USB主機輸出的電USB信號來產(chǎn)生電驅(qū)動信號。電驅(qū)動信號被用來驅(qū)動0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60的電光(EO)轉(zhuǎn)換元件60e。EO轉(zhuǎn)換元件60e通常是激光二極管，諸如垂直腔表面發(fā)射激光器二極管(VCSEL)。響應于由控制器IC70產(chǎn)生的電驅(qū)動信號，EO轉(zhuǎn)換元件60e產(chǎn)生由透鏡組件60a耦合到傳輸光纖80的末端中的光信號。上文中參照圖3描述的EO和OE轉(zhuǎn)換在如上所述地與USB裝置的插槽配合AOC I的插頭30中以相同的方式進行。因此，以其中USB主機與USB裝置通常經(jīng)由以標準USB插頭終止的標準電USB線纜來彼此通信的方式相同的方式，USB主機與USB裝置經(jīng)由AOC I彼此通信。換言之，對于USB主機和USB裝置看起來它們經(jīng)由標準電USB線纜彼此通信。圖4的框圖示出了在圖I中分別示出的插頭20和30中執(zhí)行電源管理方法的設備IOOa和100b。設備IOOa和IOOb中的每一者包括控制器IC 70和0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60c和60e。設備IOOa和IOOb彼此相同。設備IOOa被電連接到USB主機101a。設備IOOb被電連接到USB裝置101b。設備IOOa包括Tx部分TxO、Rx部分RxO和分別在圖3中示出的OE/EO轉(zhuǎn)換模塊60c和60e。Tx部分TxO包括Tx控制器110、交流電(AC)信號檢測器111、緩沖電路112、調(diào)制和偏置電流控制電路113、可變輸入端子電阻114和切換器115。設備IOOb包括Rx部分Rxl、Tx部分TXl和分別在圖3中示出的0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊60c和60e。Rx部分Rxl包括Rx控制器120、AC信號檢測器121、直流(DC)功率檢測器122、跨阻放大器電路(TIA) 123和功率放大器電路(PA) 124。設備IOOa的Rx部分RxO與設備IOOb的Rx部分Rxl相同。設備IOOa的Tx部分Txl與設備IOOb的Tx部分Txl相同。USB3標準限定了可以由USB3主機和USB3裝置使用來判斷是否從四中基本功率狀態(tài)中的一種轉(zhuǎn)變到四種基本狀態(tài)中的另外一種的低頻周期信號發(fā)送(Low FrequencyPeriodic Signaling, LFPS)協(xié)議。為了判斷USB3主機和USB3裝置在任何給定時間內(nèi)應當處于哪個基本功率狀態(tài)，LFPS信號在USB3主機和USB3裝置之間通信并且對于鏈路的每個末端執(zhí)行分析以判斷何時何地發(fā)生從一個功率狀態(tài)向另一個功率狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。根據(jù)本發(fā)明，由設備IOOa和IOOb檢測和分析LFPS，以判斷AOC I是否處于四種基本狀態(tài)之一⑴睡眠(SLEEP)狀態(tài)；⑵等待(WAIT)狀態(tài)；(3) LFPS狀態(tài)；和(4)激活(ACTIVE)狀態(tài)。睡眠狀態(tài)是這樣的狀態(tài)其中使用與最低水平的功率相對應的第一功率水平，同時監(jiān)視鏈路以檢測插頭在AOC I的遠端處的插入。等待狀態(tài)是這樣的狀態(tài)其中在設備IOOa或IOOb已經(jīng)在AOC I的遠端處檢測到插頭20或30的插入并且等待接收LFPS信號之后，使用略微高于第一功率水平的第二功率水平。LFPS狀態(tài)是這樣的狀態(tài)其中在設備IOOa或IOOb已經(jīng)檢測到LFPS信號發(fā)送并且準備傳輸和接收LFPS信號之后，使用略微高于第二功率水平的第三功率水平。激活狀態(tài)是這樣的狀態(tài)其中當AOC I已經(jīng)準備好進行全速(full speed)、高速(high speed)數(shù)據(jù)傳輸時使用略微高于第三功率水平的第四功率水平。這些不同功率的功率水平之間的差異是歸因于被使能或被禁用的Rx和Tx部分的電路塊的數(shù)目和類型以及經(jīng)由調(diào)制和偏置電流控制電路113施加到EO轉(zhuǎn)換元件60e的偏置和調(diào)制電流的水平。設備IOOa和IOOb對插頭20和30以及調(diào)制和偏置電流控制電路113中的哪些塊被使能或被禁用進行控制。以此方式，由AOC I消耗或消散的電功率的量受到管理或控制。圖5示出了 LFPS信號150的正時圖，其具有通常在USB 3主機與USB3裝置之間傳輸以根據(jù)USB3標準執(zhí)行電源管理的信號類型。可以假設圖5中示出的LFPS信號150在USB主機IOla (圖4)與USB裝置IOlb (圖4)之間傳輸以控制AOC I在四個基本功率狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。因為沒有必要對于設備IOOa和IOOb對LFPS信號解碼，所以設備IOOa和IOOb檢測LFPS信號并且將它們沿著USB主機IOla和USB裝置 IOlb傳遞，但是不對LFPS信號解碼。LFPS信號150是具有限定頻率(tperiod)的相對低頻的方波調(diào)制信號。LFPS信號150以限定長度的突發(fā)串(tpulse)并且以限定間隔(trepeat)的重復來傳輸。參數(shù)tpulse和trepeat被用來從鏈路的一端向另一端傳送功率管理信息。這允許在消耗較低或最小量的功率的同時維持鏈路。如下文中更具體地描述的，AC信號檢測器111和121檢測這些LFPS信號突發(fā)并且將信息傳送到Tx和Rx控制器110和120，它們之后使用這些信息來使得AOC I被置于四種基本功率狀態(tài)中合適的一種。圖5也示出了 AC信號檢測器111和122的輸出信號160。當AC信號檢測器111和122檢測到LFPS信號150在高和低狀態(tài)之間在與tperiod相對應的頻率下進行數(shù)次轉(zhuǎn)變時，輸出信號160轉(zhuǎn)變到高狀態(tài)。LFPS信號發(fā)送的tperiod的范圍是20納秒(ns)到100ns(10兆赫茲(MHz)到50 (MHz)) ，同時高數(shù)數(shù)據(jù)周期短得多(例如，100皮秒(ps))。AC信號檢測器111和122可以實施檢測信號轉(zhuǎn)變的高速邊緣檢測器和每次檢測到轉(zhuǎn)變時增加的計數(shù)器?；谟嫈?shù)器的值和對轉(zhuǎn)變進行計數(shù)的時間段，AC信號檢測器111和122可以判斷信號發(fā)送是否是LFPS信號發(fā)送或者高速訓練圖案或數(shù)據(jù)流。輸出信號160保持較高，直到AC信號檢測器111和122檢測到不存在LFPS信號150在與tperiod相對應的頻率下轉(zhuǎn)變。Tx控制器1110分析輸出信號160 (在圖4中標記為“sd”)以判斷何時發(fā)生LFPS信號發(fā)送。如果AC信號檢測器111或122沒有在tr印eat區(qū)間內(nèi)檢測到LFPS信號的連續(xù)突發(fā)，那么Tx控制器110或Rx控制器120將會分別基于Sd或ac_sd的值判斷LFPS信號發(fā)送不再發(fā)生。再次參照圖4中示出的設備100a，當插頭20被插入到USB主機IOla的插槽(為了清楚而未示出)中時，Tx控制器110使得調(diào)制和偏置電流控制電路113將EO轉(zhuǎn)換元件60e的調(diào)制和偏置電流設置在使其發(fā)射低頻率的、低功率的光信號的水平。切換器115由Tx控制器110禁用，以防止電流從電阻114通過。這使得USB主機101檢測到相對高的阻抗，這對于USB主機IOla表明插頭30沒有被插入到在鏈路遠端處的USB裝置101b。切換器115通常是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)切換器，但是可以為了該目的使用各種其他的切換器。設備IOOb的OE轉(zhuǎn)換元件60c檢測由設備IOOa的EO轉(zhuǎn)換元件60e發(fā)射的低頻率、低功率光信號，并且產(chǎn)生相應的低頻率、低功率電信號，其被輸入到DC功率檢測器122。DC功率檢測器122檢測這種電信號的存在，并且將相應的指示ds_sd輸出到Rx控制器120。dc_sc的維持告知Rx控制器120插頭20已經(jīng)被插入到USB主機IOla的插槽中。以類似方式，設備IOOa的Rx部分RxO檢測插頭30是否已經(jīng)被插入到USB裝置IOlb的插槽中。一旦Rx部分RxO和Rxl的Rx控制器110已經(jīng)判斷處在鏈路相反端處的插頭20和30已經(jīng)被插入它們各自的插槽，那么各個Tx控制器110使得各個切換器115被關閉。將切換器115關閉使得USB主機IOla和USB裝置IOlb感覺到由于電流流動通過電阻114而減小阻抗。由USB主機IOla和USB裝置IOlb感覺到的減小的阻抗通知它們AOC I被插入到鏈路的兩端。已經(jīng)描述了設備IOOa和IOOb檢測LFPS信號150并且判斷插頭20和30何時分別被插入到USB主機IOla和USB裝置IOlb的插槽中的方式，現(xiàn)在將會參照圖6描述電源管理由設備IOOa和IOOb執(zhí)行的方式。圖6示出了由圖4中示出的設備IOOa和IOOb中的每一者執(zhí)行的電源管理方法的流程圖。因為設備IOOa和IOOb執(zhí)行相同的電源管理方法或算法，將會僅關于設備IOOa描述電源管理方法。當設備IOOa在框201處上電(power on)時，設備100a如框202所示默認進入睡眠狀態(tài)。設備IOOa在插頭20被插入到USB主機IOla的插槽中時供電。雖然在睡眠狀態(tài)，但是設備IOOa連續(xù)或周期地進行檢查，以判斷插頭30是否已經(jīng)被插入到USB裝置IOlb的插槽中，如框203所示。設備IOOa保持在睡眠狀態(tài)，直到在框202處作出插頭30已經(jīng)被插入到USB裝置IOlb的插槽中的判斷。 當設備IOOa判斷為插頭30已經(jīng)被插入到USB裝置IOlb的插槽中時，設備IOOa進入等待狀態(tài)，如框204所示。當設備IOOa進入等待狀態(tài)時，切換器115被關閉，以向USB主機IOla表明插頭30已經(jīng)被插入到USB裝置IOlb的插槽中。在等待狀態(tài)的同時，設備IOOa引起由EO轉(zhuǎn)換元件60e輸出地低頻率、低功率光信號，并且對于OE轉(zhuǎn)換元件60c的輸出監(jiān)視低頻率、低功率光信號。以此方式，設備IOOa檢驗插頭30保持插入并且光纖70和80也完整(即，為了眼睛安全、開放光纖控制等的目的)。在等待狀態(tài)中，設備IOOa也監(jiān)視從插頭30的Txl發(fā)送的用于LFPS信號發(fā)送的光信號，如框205所示。設備IOOa保持在等待狀態(tài)，直到檢測到LFPS信號發(fā)送。當設備IOOa檢測到從插頭30的Txl發(fā)送的LFPS信號發(fā)送時，設備IOOa進入LFPS狀態(tài)，如框206所示。在LFPS狀態(tài)的同時，在設備中接收到的LFPS信號被傳遞到USB主機IOla0如果在接收到LFPS信號的第一次突發(fā)之后，在等于trepeat的超時時間段內(nèi)沒有接收到LFPS信號的第二次突發(fā)，那么設備IOOa監(jiān)視從設備IOOb的Txl接收到的光信號，來判斷是否正在接收高速(HS)數(shù)據(jù)包，如框207所示。在HS數(shù)據(jù)包的傳輸之前是訓練序列的傳輸。如上所述，AC信號檢測器111、122包括用于檢測LFPS信號發(fā)送和HS訓練序列或者HS數(shù)據(jù)以及用于區(qū)分它們的電路(未示出)。當設備IOOa判斷為正檢測到HS訓練序列時，設備IOOa進入激活狀態(tài)，如框208所示。在激活狀態(tài)的同時，設備IOOa判斷在超時時間段內(nèi)是否發(fā)生了 HS轉(zhuǎn)變，如框209所示。如果不是的話，設備IOOa重新進入LFPS狀態(tài)。如果是的話，設備IOOa保持在激活狀態(tài)。應當注意，可以對于上文中在本發(fā)明的范圍內(nèi)描述的電源管理方法和設備進行各種修改。本發(fā)明不局限于具有上述四種基本電源狀態(tài)。例如，圖6中的框205和206可以被消除，使得設備IOOa和IOOb在離開等待狀態(tài)之后進入激活狀態(tài)。或者，框206和207可以被消除，使得設備IOOa和IOOb在框205處檢測LFPS信號發(fā)送時在框208處離開等待狀態(tài)并且進入激活狀態(tài)。作為另一種選擇，框204-207可以被消除，使得設備IOOa和IOOb當在框203處判斷為在鏈路的相反端處得插頭20或30已經(jīng)被插入時離開睡眠狀態(tài)并且在框208處進入激活狀態(tài)。作為另一種選擇，框204和205可以被消除，使得設備IOOa和IOOb當在框203處判斷為在鏈路的相反端處得插頭20或30已經(jīng)被插入時離開睡眠狀態(tài)并且在框206處進入LFPS狀態(tài)。可以對于有圖6中示出的流程圖表示的算法進行其他類似的修改，而不超出本發(fā)明的范圍。同樣，在圖6中未示出的附加條件和狀態(tài)可以被用在電源管理方法中。圖6中的流程圖表示的電源管理算法由控制器IC(圖3)內(nèi)的Tx和Rx控制器110和120執(zhí)行。因此，這些算法至少部分地由控制器IC 70的軟件和/或固件實施。軟件和/或固件包括存儲在控制器IC 70內(nèi)部或外部的某些計算機可讀介質(zhì)(CRM)上。例如，CRM可以使非易失性固態(tài)存儲器裝置，例如，只讀存儲器(ROM)裝置、可編程ROM(PROM)、可擦寫PROM (EPROM)、閃存裝置或者隨機存取存儲器(RAM)裝置。應當理解已經(jīng)參照示意性實施例描述了本發(fā)明，并且本發(fā)明不局限于這些實施例。本領域技術人員將會理解可以對于示意性實施例進行修改的方式以及全部的這種修改都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，雖然設備IOOa和IOOb已經(jīng)被描述為具有具體的構造，但是本領域技術人員將會明白這些構造可以被修改同時仍然實現(xiàn)本發(fā)明的目的的方式。這些和其他修改可以對于這里描述的實施例進行，并且如本領域技術人員將會理解的，全部這些修改后的實施例都也在本發(fā)明的范圍內(nèi)
權利要求
1.一種有源光纜(AOC)，其包括 光纖線纜，其具有近端、遠端、具有近端和遠端的至少第一發(fā)射光纖以及具有近端和遠端的至少第一接收光纖； 固定到所述光纖線纜的近端的第一插頭，所述第一插頭具有第一插頭殼體、布置在所述第一插頭殼體中的第一光電和電光(0Ε/Ε0)轉(zhuǎn)換模塊以及布置在所述第一插頭殼體中的第一控制器，所述第一插頭殼體被構造為與通用串行總線(USB)插槽配合，其中，所述第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到所述第一發(fā)射光纖的近端和所述第一接收光纖的近端，所述第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第一 OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第一 EO轉(zhuǎn)換元件，并且其中，所述第一控制器被構造為執(zhí)行電源管理算法，所述電源管理算法檢測第一組預定條件中的至少一個預定條件是否存在，并且如果存在的話，使得所述第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下，所述所選擇的功率狀態(tài)是基于由所述第一控制器檢測到的預定條件來選擇的；以及 固定到所述光纖線纜的遠端的第二插頭，所述第二插頭具有第二插頭殼體、布置在所述第二插頭殼體中的第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊以及布置在所述第二插頭殼體中的第二控制器，所述第二插頭殼體被構造為與USB插槽配合，其中，所述第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到所述第一發(fā)射光纖的遠端和所述第一接收光纖的遠端，所述第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第二 OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第二 EO轉(zhuǎn)換元件，并且其中，所述第二控制器被構造為執(zhí)行電源管理算法，所述電源管理算法檢測第二組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得所述第二插頭被置于第二組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下，所述所選擇的功率狀態(tài)是基于由所述第二控制器檢測到的預定條件來選擇的。
2.根據(jù)權利要求I所述的A0C，其中，所述第一組和第二組預定功率狀態(tài)至少包括睡眠狀態(tài)和激活狀態(tài)， 其中，當所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最低水平的電功率，并且當所述第一插頭處于激活狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最高水平的電功率， 其中，當所述第二插頭處于所述睡眠狀態(tài)時，由所述第二插頭使用最低水平的電功率，并且當所述第二插頭處于激活狀態(tài)時，由所述第二插頭使用最高水平的電功率。
3.根據(jù)權利要求2所述的A0C，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)， 其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到USB裝置的插槽中，并且其中，如果所述第一控制器處于所述睡眠狀態(tài)并且檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，則所述第一控制器使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)，并且 其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到USB主機的插槽中，并且其中，如果所述第二控制器處于所述睡眠狀態(tài)并且檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到所述USB主機的插槽中，則所述第二插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求2所述的A0C，其中，所述第一組和第二組預定功率狀態(tài)至少還包括等待狀態(tài)和低頻周期信號發(fā)送(LFPS)狀態(tài)，其中，在所述等待狀態(tài)下，由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平高于在所述睡眠狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最低電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最高電功率水平，并且 其中，在所述LFPS狀態(tài)下，由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平高于在所述等待狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最高電功率水平。
5.根據(jù)權利要求4所述的AOC，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)， 其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到USB裝置的插槽中，并且 其中，如果在所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第一控制器檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，則所述第一控制器使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述等待狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求5所述的AOC，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸LFPS信號，并且 其中，如果在所述第一插頭處于所述等待狀態(tài)的同時所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸LFPS信號，則所述第一控制器使得所述第一插頭離開所述等待狀態(tài)并進入所述LFPS狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求6所述的AOC，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸高速(HS)數(shù)據(jù)信號，并且 其中，如果在所述第一插頭處于所述LFPS狀態(tài)的同時所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸HS數(shù)據(jù)信號，則所述第一控制器使得所述第一插頭進入所述激活狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求4所述的AOC，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)， 其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到USB主機的插槽中，并且 其中，如果在所述第二插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第二控制器檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到所述USB主機的插槽中，則所述第二控制器使得所述第二插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述等待狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求8所述的AOC，其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸LFPS信號，并且 其中，如果在所述第二插頭處于所述等待狀態(tài)的同時所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸LFPS信號，則所述第二控制器使得所述第二插頭離開所述等待狀態(tài)并進入所述LFPS狀態(tài)。
10.根據(jù)權利要求9所述的AOC，其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸高速(HS)數(shù)據(jù)信號，并且 其中，如果在所述第二插頭處于所述LFPS狀態(tài)的同時所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸HS數(shù)據(jù)信號，則所述第二控制器使得所述第二插頭進入所述激活狀態(tài)。
11.一種在有源光纜(AOC)中執(zhí)行電源管理的方法，所述方法包括 提供A0C，所述AOC包括光纖線纜以及分別固定到所述光纖光纜的近端和遠端的第一和第二插頭，所述光纖光纜包括具有近端和遠端的至少第一發(fā)射光纖以及具有近端和遠端的至少第一接收光纖，所述第一插頭和所述第二插頭分別具有被構造為與相應的通用串行總線(USB)插槽配合的第一插頭殼體和第二插頭殼體，所述第一插頭殼體和所述第二插頭殼體分別具有布置在其中的第一、第二光電和電光(0Ε/Ε0)轉(zhuǎn)換模塊以及第一、第二控制器，其中，所述第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到所述第一發(fā)射光纖的近端和所述第一接收光纖的近端，所述第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊光學地耦合到所述第一發(fā)射光纖的遠端和所述第一接收光纖的遠端，所述第一 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第一OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第一 EO轉(zhuǎn)換元件，所述第二 0Ε/Ε0轉(zhuǎn)換模塊至少包括用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的第二 OE轉(zhuǎn)換元件以及用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的第二 EO轉(zhuǎn)換元件； 在所述第一控制器中，執(zhí)行電源管理算法，所述電源管理算法檢測第一組預定條件中的至少一個預定條件是否存在，并且如果存在的話，使得所述第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下，所述所選擇的功率狀態(tài)是基于由所述第一控制器檢測到的預定條件來選擇的；以及 在所述第二控制器中，執(zhí)行電源管理算法，所述電源管理算法檢測第二組預定條件中的至少一者是否存在，并且如果存在的話，使得所述第二插頭被置于第二組預定功率狀態(tài)中的一個預定功率狀態(tài)下，這個預定功率狀態(tài)對應于由所述第二控制器檢測到的預定條件。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述第一組和第二組預定功率狀態(tài)至少包括睡眠狀態(tài)和激活狀態(tài)， 其中，當所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最低水平的電功率，并且當所述第一插頭處于所述激活狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最高水平的電功率， 其中，當所述第二插頭處于所述睡眠狀態(tài)時，由所述第二插頭使用最低水平的電功率，并且當所述第二插頭處于所述激活狀態(tài)時，由所述第二插頭使用最高水平的電功率。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)， 其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到USB裝置的插槽中，并且 其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到USB主機的插槽中，所述方法還包括 在所述第一控制器中，判斷在所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第二插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，如果是的話，使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)， 在所述第二控制器中，判斷在所述第二插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第一插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB主機的插槽中，如果是的話，使得所述第二插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
14.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，所述第一組和第二組預定功率狀態(tài)至少還包括等待狀態(tài)和低頻周期信號發(fā)送(LFPS)狀態(tài)， 其中，在所述等待狀態(tài)下，由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平高于在所述睡眠狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最低電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最高電功率水平，并且 其中，在所述LFPS狀態(tài)下，由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平高于在所述等待狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭和所述第二插頭使用的最高電功率水平。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)，并且其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭已經(jīng)被插入到USB裝置的插槽中，所述方法還包括 在所述第一控制器中，判斷在所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第二插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，如果是的話，使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述等待狀態(tài)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸LFPS信號，所述方法還包括 在所述第一控制器中，判斷在所述第一插頭處于所述等待狀態(tài)的同時所述第二插頭是否正在向所述第一插頭傳輸LFPS信號，如果是的話，使得所述第一插頭離開所述等待狀態(tài)并進入所述LFPS狀態(tài)。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第一控制器檢測到所述第二插頭正在向所述第一插頭傳輸高速(HS)數(shù)據(jù)信號，所述方法還包括 在所述第一控制器中，判斷在所述第一插頭處于所述LFPS狀態(tài)的同時所述第二插頭是否正在向所述第一插頭傳輸HS數(shù)據(jù)信號，如果是的話，使得所述第一插頭離開所述LFPS狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
18.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述第一插頭和所述第二插頭在上電時進入所述睡眠狀態(tài)，并且其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭已經(jīng)被插入到USB主機的插槽中，所述方法還包括 在所述第二控制器中，判斷在所述第二插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第一插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB主機的插槽中，如果是的話，使得所述第二插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述等待狀態(tài)。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸LFPS信號，所述方法還包括 在所述第二控制器中，判斷在所述第二插頭處于所述等待狀態(tài)的同時所述第一插頭是否正在向所述第二插頭傳輸LFPS信號，如果是的話，使得所述第二插頭離開所述等待狀態(tài)并進入所述LFPS狀態(tài)。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中，所述第二組預定條件中的一者對應于所述第二控制器檢測到所述第一插頭正在向所述第二插頭傳輸高速(HS)信號，所述方法還包括 在所述第二控制器中，判斷在所述第二插頭處于所述LFPS狀態(tài)的同時所述第一插頭是否正在向所述第二插頭傳輸HS信號，如果是的話，所述第二控制器使得所述第二插頭離開所述LFPS狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
21.—種嵌入計算機可讀介質(zhì)(CRM)中的計算機程序，所述計算機程序包括用于在有源光纜(AOC)中執(zhí)行電源管理算法的計算機指令，所述AOC具有被構造為與相應的通用串行總線(USB)插槽配合的第一插頭和第二插頭，所述CRM包括 第一組計算機指令，由所述AOC的第一插頭的第一控制器執(zhí)行，以判斷第一組預定條件中的至少一個預定條件是否存在，并且如果存在的話，使得所述第一插頭被置于第一組預定功率狀態(tài)中的所選擇的功率狀態(tài)下，所述所選擇的功率狀態(tài)是基于由所述第一控制器檢測到的預定條件來選擇的。
22.根據(jù)權利要求21所述的CRM，其中，所述第一組預定功率狀態(tài)至少包括睡眠狀態(tài)和激活狀態(tài)， 其中，當所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最低水平的電功率，并且 當所述第一插頭處于所述激活狀態(tài)時，由所述第一插頭使用最高水平的電功率。
23.根據(jù)權利要求22所述的CRM，其中，所述第一組計算機指令還包括 第一子集計算機指令，所述第一子集計算機指令使得所述第一控制器檢測所述第一插頭是否上電，并且如果是的話，使得所述第一插頭進入所述睡眠狀態(tài)。
24.根據(jù)權利要求23所述的CRM，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述AOC的所述第二插頭被插入到USB裝置的插槽中，所述第一組計算機指令還包括 第二子集計算機指令，由所述第一控制器執(zhí)行，以判斷在所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第二插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，并且如果是的話，使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
25.根據(jù)權利要求23所述的CRM，其中，所述第一組預定功率狀態(tài)至少還包括等待狀態(tài)和低頻周期信號發(fā)送(LFPS)狀態(tài)， 其中，在所述等待狀態(tài)下，由所述第一插頭使用的電功率水平高于在所述睡眠狀態(tài)下由所述第一插頭使用的最低電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭使用的最高電功率水平，并且 其中，在所述LFPS狀態(tài)下，由所述第一插頭使用的電功率水平高于在所述等待狀態(tài)下由所述第一插頭使用的電功率水平，并且低于在所述激活狀態(tài)下由所述第一插頭使用的最高電功率水平。
26.根據(jù)權利要求25所述的CRM，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述AOC的所述第二插頭被插入到USB裝置的插槽中，并且其中，所述第一組計算機指令還包括 第二子集計算機指令，由所述第一控制器執(zhí)行，以判斷在所述第一插頭處于所述睡眠狀態(tài)的同時所述第二插頭是否已經(jīng)被插入到所述USB裝置的插槽中，并且如果是的話，使得所述第一插頭離開所述睡眠狀態(tài)并進入所述等待狀態(tài)。
27.根據(jù)權利要求26所述的CRM，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第二插頭向所述第一插頭傳輸LFPS信號，并且其中，所述第一組計算機指令還包括 第三子集計算機指令，由所述第一控制器執(zhí)行，以判斷所述第二插頭是否正在向所述第一插頭傳輸LFPS信號，并且如果是的話，使得所述第一插頭離開所述等待狀態(tài)并進入所述LFPS狀態(tài)。
28.根據(jù)權利要求27所述的CRM，其中，所述第一組預定條件中的一者對應于所述第二 插頭向所述第一插頭傳輸高速(HS)數(shù)據(jù)信號，并且其中，所述第一組計算機指令還包括第四子集計算機指令，用于判斷在所述第一插頭處于LFPS狀態(tài)的同時所述第二插頭是否正在向所述第一插頭傳輸HS數(shù)據(jù)信號，并且如果是的話，使得所述第一插頭離開所述LFPS狀態(tài)并進入所述激活狀態(tài)。
全文摘要
本申請涉及有源光纜和在其中執(zhí)行電源管理的方法和設備，提出了一種包含電源管理方案的有源光纜。AOC具有被構造為與相應的USB插槽配合的插頭。AOC被用來將USB主機與USB裝置互連。對于USB主機和USB裝置，AOC看起來好像是標準USB電纜。AOC的每個插頭都具有光電和電光(OE/EO)轉(zhuǎn)換模塊，其將從USB主機或USB裝置輸出的電USB信號轉(zhuǎn)換為電信號，并且將在AOC的光纖上承載的光信號轉(zhuǎn)換為電USB信號。插頭包括監(jiān)視AOC的特定條件并基于所檢測到的條件來選擇在插頭中使用的功率水平的控制器。
文檔編號G02B6/42GK102621644SQ20121002689
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月25日
發(fā)明者弗雷德里克·W·米勒 申請人:安華高科技光纖Ip(新加坡)私人有限公司