[发明专利]网络收发器之间的带外数据通信

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络中的数据传输领域。更具体地，本发明涉及高速数据和带外数据的同时传输。

背景技术

现代通信很大一部分通过发送和接收大量的数字数据来完成。可使用数字数据信号来传输信息，例如数据库信息、金融信息、个人或商业信息等等。此外，可使用数字数据信号来传输语音、视频、图像等等。

通常，数字通信通过使用称为开放系统互连(OSI)的模型完成。OSI模型定义了在网络中通信的客户机上实现数字通信的具有七层的框架。本领域技术人员所知的这七层从最高层到最低层依次包括：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。在应用层，数据被用于最终用户处理。在经由物理层被发送之前，数据由OSI模型中的其它各层进行封装。物理层定义了在网络上如何通过例如电信号、在光纤上承载的光、无线电信号等等实际地发送数据。因此，在物理层，实际电压、光能级和无线电振幅或频率被定义为具有某一逻辑值。

在物理层，一种传送数字数据的方法涉及收发器的使用。收发器包括信号功率源，信号功率源包括用于沿如铜线链路或光纤链路等的物理链路传输数据信号的电子硬件。信号功率源可为激光器、电子放大器、无线电发送器等等。收发器还可包括物理层信号接收元件以接收物理层信号。物理层信号接收元件可为光电二极管、电子放大器、无线电接收器等。

收发器可包括用于将在客户机之间发送的信号解码成诸如二进制表示的数据信号的电子硬件，解码成的数据信号可被所述收发器连接的数字设备或主机读取。收发器还可包括用于将在客户机之间发送的信号从二进制表示编码成可在物理链路上传输的物理层信号的电子硬件。因此，在一个实例中，二进制表示的信号被转换为调制电子信号、调制光学信号、调制无线电信号或其它适合的信号中的一个。

相对于其它收发器而言，各个收发器通常都是无源的。这意味着收发器仅发送和接收已被转换成物理层信号的数字数据，而不提取或处理该数字数据所表示的信息。换句话说，收发器通常不会为了收发器的需要而相互传送数据。而是为了收发器所连接的主机的需要，收发器相互传送数据。

收发器可能会为了有利于自身而将数据传送到其连接的主机设备。例如，收发器可被配置为通过监视收发器的状况产生数字诊断信息。随后，收发器可将有关其状况的信息传送到其连接的主机。此通信通常发生在用于集成电路间通信的I²C或MDIO总线上。在收发器随时间、部件失效或其它原因发生退化时，主机可通过从收发器接收到的此类信息察觉到这些退化。

可使用数字诊断逻辑(本文中还称之为“数字诊断”)来处理各种任务且产生监视和操作数据。这些任务和数据可包括以下所列举中的一些：

设置功能。通常涉及工厂中基于零件到零件做出的所需调整，以允许对如激光二极管门限电流的部件特性的改变。

识别。涉及通用存储器，通常为EEPROM(电可擦可编程只读存储器)或其它非易失性存储器。可使用串行通信标准对该存储器进行访问，串行通信标准用于存储识别收发器类型、容量、序列号以及与各种标准的兼容性等的各种信息。此类存储器还可存储附加信息，如子部件修订版和生产调测数据等，尽管并非一般情况。

眼睛安全和一般故障检测。这些功能用于识别异常和潜在的不安全操作参数并且视情况向主机报告这些参数和/或执行激光器关断。

温度补偿功能。例如，补偿如斜度效率等关键激光器特征中的已知温度变化。

监视功能。监视与收发器运行特征和环境相关的各种参数。举例而言，可监视的参数包括激光器偏流、激光器输出功率、接收器功率级、电源电压和温度等等。理想地，对这些参数进行监视并且向主机设备且由此向收发器用户报告这些参数，或者使主机设备且由此使收发器用户能够获得这些参数。

通电时间。收发器的控制电路系统可记录收发器已处于通电状态的总小时数，并且向主机设备报告此时间值或者使主机设备可获得此时间值。

裕度(Margining)。“裕度”是一种机制，该机制允许最终用户通常通过按比例缩放用于驱动收发器有源部件的控制信号在与理想操作条件有已知偏差的情况下对收发器的性能进行测试。