專利名稱：一種發(fā)送器和接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速通信，由其涉及通過背板(backplane)高速通信的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來(lái)在兩個(gè)設(shè)備間通過媒介傳遞信息，媒介中通常存在令人討厭 的干擾。符號(hào)間干擾(ISI)是一種常見的令人討厭的干擾，其中所發(fā)送的信號(hào)被延長(zhǎng)且與 鄰近地發(fā)送信號(hào)相互干擾。信號(hào)的這種傳播或“拖尾”通常是由通用通信媒介的色散特性 導(dǎo)致的。因?yàn)镮SI和噪聲相同的效應(yīng)，使得通信變得不可靠。其中一種最基本的減輕(mitigating) ISI效應(yīng)的解決方法是降低通過媒介發(fā)送 信號(hào)的速率。更具體地，可以降低發(fā)送速率使得只有在允許前一發(fā)送信號(hào)脈沖消散以后才 能發(fā)送信號(hào)。信號(hào)脈沖消散所需的時(shí)間稱為“傳播延遲”，而該信號(hào)脈沖的原始時(shí)間(包括 發(fā)送下一信號(hào)脈沖前的任意時(shí)間)稱為信號(hào)時(shí)間。若傳播延遲小于或等于信號(hào)時(shí)間，將不 會(huì)發(fā)生ISI。盡管降低信號(hào)速率可以消除ISI的影響，當(dāng)這對(duì)于當(dāng)前許多通信應(yīng)用來(lái)說(shuō)幾乎是 不可接受的解決方法。實(shí)際上，目前許多通信應(yīng)用需要速率范圍達(dá)到每秒數(shù)千兆。在如此 高的速率下，ISI可以完全覆蓋通過幾英寸印刷電路板線路、幾英尺銅跡線纜或幾十米多模 光纖發(fā)送的信號(hào)。背板以太網(wǎng)是一類遭受ISI困擾的通信應(yīng)用。背板以太網(wǎng)至少一定程度上已 經(jīng)由IEEE802. 3ap標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化并通用于一些設(shè)備中，例如路由器、交換機(jī)和刀片式服務(wù) 器。IEEE802. 3ap標(biāo)準(zhǔn)特別規(guī)定了 10(ibpS背板以太網(wǎng)在通過印刷電路板上的兩對(duì)銅跡 線(trace)區(qū)別地傳送數(shù)據(jù)這一配置的操作特點(diǎn)。利用一位、脈沖幅度調(diào)制(PAM)方法和 10. 3125GHZ的波特率數(shù)據(jù)，通過每對(duì)銅跡線在一個(gè)方向上發(fā)送數(shù)據(jù)。盡管傳統(tǒng)的10(ibpS速率限制已經(jīng)面臨來(lái)自ISI和其它噪聲源的巨大信號(hào)虧損挑 戰(zhàn)，但背板以太網(wǎng)應(yīng)用的供應(yīng)商們?nèi)栽谕苿?dòng)設(shè)計(jì)人員獲取高達(dá)并超過傳統(tǒng)10(ibpS限制值 兩倍的速率。然而，在這些速率，由于ISI和其它噪聲源，背板以太網(wǎng)應(yīng)用的傳統(tǒng)的、劃算的 收發(fā)器設(shè)計(jì)不能通過印刷電路板上的銅跡線可靠地發(fā)送并接收信息。因此，需要一種劃算的系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持的背板應(yīng)用能夠具有高達(dá)并超過傳統(tǒng) IOGbps限制值兩倍的速率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種發(fā)送器，所述發(fā)送器配置為控制輸入數(shù)據(jù)流適 當(dāng)格式化為輸出數(shù)據(jù)流以便以至少10. 3125GHz的波特率通過位于背板上的信道發(fā)送，所 述發(fā)送器包括擾頻器，配置為從所述輸入數(shù)據(jù)流中清除數(shù)字0或數(shù)字1值的序列以提供經(jīng)擾頻 的數(shù)據(jù)流；前向糾錯(cuò)編碼器，配置為生成并添加冗余符號(hào)到所述經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)前向糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流，其中所述冗余符號(hào)使接收器能夠檢測(cè)并校正所述經(jīng)前向糾錯(cuò)編碼的 數(shù)據(jù)流的發(fā)送過程中發(fā)生的錯(cuò)誤；線性碼編碼器，配置為利用階數(shù)M大于2的脈沖幅度調(diào)制方法調(diào)制所述經(jīng)前向糾 錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流；預(yù)編碼器，配置為對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流執(zhí)行信道預(yù)均衡和功率限制以提供經(jīng)預(yù) 編碼的數(shù)據(jù)流；以及TX線性濾波器，配置為調(diào)節(jié)所述經(jīng)預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流以補(bǔ)償所述信道的高頻衰減以 便提供所述輸出數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述預(yù)編碼器包括用于執(zhí)行信道預(yù)均衡的無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器和用于執(zhí) 行發(fā)送功率限制的M模設(shè)備。優(yōu)選地，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器配置為具有與信道的逆?zhèn)鬟f函數(shù)基本相同的傳 遞函數(shù)。優(yōu)選地，所述M模設(shè)備配置為限制所述經(jīng)預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流的信號(hào)以使其幅度在區(qū) 間 W，l，…，M-1]內(nèi)。優(yōu)選地，所述前向糾錯(cuò)編碼器配置為根據(jù)里德所羅門編碼技術(shù)生成所述冗余符號(hào)。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括訓(xùn)練序列生成器，配置為生成接收實(shí)體已知的訓(xùn)練位 序列。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括第二線性碼編碼器，配置為調(diào)制所述訓(xùn)練位序列。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括復(fù)用器，配置為根據(jù)選擇信號(hào)將經(jīng)調(diào)制的訓(xùn)練位序列 或所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流作為輸出提供。優(yōu)選地，所述發(fā)送器配置為根據(jù)信道所支持的信噪比以及所期望的時(shí)延中至少一 項(xiàng)與接收實(shí)體進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程以確定所述前向糾錯(cuò)編碼器使用的前向糾錯(cuò)方法。優(yōu)選地，所述發(fā)送器配置為根據(jù)公共時(shí)鐘與接收實(shí)體進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程以建立 主-從關(guān)系以便所述發(fā)送器和所述接收實(shí)體相互發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種接收器，所述接收器配置為控制通過背板上的 信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征 在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣(in time)所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采 樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流；具有逆預(yù)編碼器的DFE，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè) 到的符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù) 流，其中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制 的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù) 據(jù)流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。
優(yōu)選地，所述接收器還包括前饋均衡器，配置為在所述具有逆預(yù)編碼器的DFE處 理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前減少所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流上的預(yù)光標(biāo)(pr-cursor) 符號(hào)間干擾。優(yōu)選地，所述接收器還包括消噪器(cancellation summer)，配置為在所述具有逆 預(yù)編碼器的DFE處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前從所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中消除近 端串?dāng)_噪聲。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種接收器，所述接收器配置為控制通過背板上的 信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征 在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù) 據(jù)流；具有擴(kuò)展分割器(slicer)的逆預(yù)編碼器，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流 中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù) 流，其中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制 的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù) 據(jù)流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述接收器還包括前饋均衡器，配置為在所述具有擴(kuò)展分割器(slicer) 的逆預(yù)編碼器處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前減少所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流上的預(yù)光 標(biāo)(pr-cursor)符號(hào)間干擾。優(yōu)選地，所述接收器還包括消噪器(cancellation summer)，配置為在所述具有擴(kuò) 展分割器(slicer)的逆預(yù)編碼器處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前從所述經(jīng)采樣的調(diào)制 數(shù)據(jù)流中消除近端串?dāng)_噪聲。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種接收器，所述接收器配置為控制通過背板上的 信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征 在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù) 據(jù)流；具有逆預(yù)編碼器的局部DFE (partial DFE)，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流 中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù) 流，其中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制 的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù) 據(jù)流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述接收器還包括前饋均衡器，配置為在所述具有逆預(yù)編碼器的局部DFE 處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前減少所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流上的預(yù)光標(biāo)(pr-cursor) 符號(hào)間干擾。優(yōu)選地，所述接收器還包括消噪器(cancellation summer)，配置為在所述具有逆 預(yù)編碼器的局部DFE處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前從所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中消 除近端串?dāng)_噪聲。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種發(fā)送器，所述發(fā)送器配置為控制輸入數(shù)據(jù)流 適當(dāng)格式化為輸出數(shù)據(jù)流以便以至少10. 3125GHz的波特率通過位于背板上的信道發(fā)送， 所述發(fā)送器包括擾頻器，配置為從所述輸入數(shù)據(jù)流中清除數(shù)字0或數(shù)字1值的序列以提供經(jīng)擾頻 的數(shù)據(jù)流；前向糾錯(cuò)編碼器，配置為生成并添加冗余符號(hào)到所述經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)前 向糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流；串轉(zhuǎn)并模塊，配置為對(duì)所述經(jīng)前向糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流進(jìn)行串轉(zhuǎn)并 (de-serialize)，并將所述經(jīng)前向糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流分散為至少兩個(gè)并行前向糾錯(cuò)編碼數(shù) 據(jù)流，其中所述前向糾錯(cuò)編碼器生成的至少一個(gè)冗余符號(hào)是根據(jù)通過至少兩個(gè)并行前向糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)流發(fā)送的數(shù)據(jù)生成的；線性碼編碼器，配置為利用階數(shù)M的脈沖幅度調(diào)制方法調(diào)制所述并聯(lián)的經(jīng)前向糾 錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流；以及TX線性濾波器，配置為調(diào)節(jié)所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以補(bǔ)償所述信道的高頻衰減以便 提供所述輸出數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述前向糾錯(cuò)編碼器配置為根據(jù)里德所羅門編碼技術(shù)生成所述冗余符號(hào)。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括預(yù)編碼器，配置為在所述TX線性濾波器處理所述經(jīng)調(diào) 制的數(shù)據(jù)流之前對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流執(zhí)行信道預(yù)均衡和功率限制以提供經(jīng)預(yù)編碼的數(shù) 據(jù)流。優(yōu)選地，所述預(yù)編碼器包括配置成用于執(zhí)行信道預(yù)均衡的無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器和 配置成用于執(zhí)行發(fā)送功率限制的M模設(shè)備。優(yōu)選地，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器配置為具有與信道的逆?zhèn)鬟f函數(shù)基本相同的傳 遞函數(shù)。優(yōu)選地，所述M模設(shè)備配置為限制所述經(jīng)預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流的符號(hào)以使其幅度在區(qū) 間 W，l，…，M-1]內(nèi)。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括訓(xùn)練序列生成器，配置為生成接收實(shí)體已知的訓(xùn)練位 序列。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括第二線性碼編碼器，配置為調(diào)制所述訓(xùn)練位序列。優(yōu)選地，所述發(fā)送器還包括復(fù)用器，配置為根據(jù)選擇信號(hào)將經(jīng)調(diào)制的訓(xùn)練位序列 或所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流作為輸出提供。優(yōu)選地，所述發(fā)送器配置為根據(jù)信道所支持的信噪比以及所期望的時(shí)延中至少一項(xiàng)與接收實(shí)體進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程以確定所述前向糾錯(cuò)編碼器使用的前向糾錯(cuò)方法。優(yōu)選地，所述發(fā)送器配置為根據(jù)公共時(shí)鐘與接收實(shí)體進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程以建立 主-從關(guān)系以便所述發(fā)送器和所述接收實(shí)體相互發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種接收器，所述接收器配置為控制通過背板上的 信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征 在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù) 據(jù)流；數(shù)據(jù)檢測(cè)器，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)以提供符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流，其中所述經(jīng) 逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制的；并轉(zhuǎn)串模塊，配置為混合所述經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流與一個(gè)或多個(gè)其它經(jīng)解調(diào)制的數(shù) 據(jù)流，以便提供串行數(shù)據(jù)流；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為利用冗余符號(hào)在串行數(shù)據(jù)流中檢測(cè)和糾錯(cuò)以提供經(jīng)糾錯(cuò) 的數(shù)據(jù)流，其中所述冗余符號(hào)是根據(jù)包含所述串行數(shù)據(jù)流的至少兩個(gè)經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流中 的數(shù)據(jù)生成的；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器包括具有擴(kuò)展分割器(slicer)的逆預(yù)編碼器，配置為檢 測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器包括具有逆預(yù)編碼器的局部DFE，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣 的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器包括具有逆預(yù)編碼器的DFE，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào) 制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作。優(yōu)選地，所述接收器還包括前饋均衡器，配置為在所述數(shù)據(jù)檢測(cè)器處理所述經(jīng)采 樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前減少所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流上的預(yù)光標(biāo)(pr-cursor)符號(hào)間干擾。優(yōu)選地，所述接收器還包括消噪器(cancellation summer)，配置為在所述數(shù)據(jù)檢 測(cè)器處理所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流之前從所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中基本消除近端串?dāng)_噪聲。


此處描述的構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖闡述了本發(fā)明，并與具體實(shí)施例一起解 釋了本發(fā)明的原理，且使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)及使用本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性背板操作環(huán)境的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性發(fā)送器的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性接收器的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼器的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖4所示預(yù)編碼器的線性示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼器在均衡發(fā)送信道時(shí)的效果示意圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性預(yù)加重或TX線性濾波器的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性DFE和逆預(yù)編碼器的結(jié)合示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性具有擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性局部DFE和逆預(yù)編碼器的組合的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的配置為在選擇時(shí)間段生成并發(fā)送訓(xùn)練序列給接收器 的示例性發(fā)送器的示意圖?，F(xiàn)在將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。通常，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字可以表示該附 圖標(biāo)記第一次出現(xiàn)時(shí)所屬附圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中，給出各種具體細(xì)節(jié)是為了提供對(duì)本發(fā)明的深入理解。但是顯然， 對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明，包括結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法，可以在不具備這些具體細(xì)節(jié)的情 況下實(shí)現(xiàn)。此處的描述和表征是本領(lǐng)域技術(shù)人員為了向本領(lǐng)域其它人員最有效地傳達(dá)他們 的工作內(nèi)容而常常使用的手段。對(duì)于其它情形，本文沒有具體描述已知的方法、步驟、組件 和電路，以避免不必要地模糊本發(fā)明的特點(diǎn)。說(shuō)明書中的標(biāo)記“ 一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、“ 一示例性實(shí)施例”等表示所描述的 實(shí)施例包括特定特征、結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，但不是每個(gè)實(shí)施例都必須包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或性 質(zhì)。另外，這些詞語(yǔ)不必指代同一實(shí)施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或性質(zhì)是參考一個(gè)實(shí)施 例進(jìn)行描述的時(shí)，認(rèn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⒃撎卣?、結(jié)構(gòu)或性質(zhì)用到其他無(wú)論本文是否 特別描述過的實(shí)施例中。1.示例性背板操作環(huán)境圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100的示意圖。如圖1所示， 示例性背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100包括背板110以及兩個(gè)線卡(或子卡)120和130。線卡120和 130分別通過布置在背板110表面的連接器140和150 (例如HMZd連接器)與背板110相 連，且每個(gè)線卡分別包括收發(fā)器160和170。在工作過程中，收發(fā)器160和170配置為相互發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)器 間的通信的數(shù)據(jù)是通過暴露在背板110表面的兩對(duì)跡線180(例如銅跡線)發(fā)送的第一對(duì) 跡線用來(lái)從收發(fā)器160向收發(fā)器170區(qū)別地傳送數(shù)據(jù)，第二對(duì)跡線用來(lái)從收發(fā)器170向收 發(fā)器160區(qū)別地傳送數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，利用脈沖幅度調(diào)制(PAM)來(lái)調(diào)制這兩個(gè)收發(fā) 器間發(fā)送的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有背板以太網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)具體是利用一位、PAM方法和10. 3125GHz的波特 率通過每對(duì)跡線在一個(gè)方向上進(jìn)行發(fā)送的，提供了 10. 3125(ibpS的有效位速率。背板以太 網(wǎng)系統(tǒng)中能夠使數(shù)據(jù)被可靠接收的數(shù)據(jù)發(fā)送速率通常受銅跡線的色散特性導(dǎo)致的ISI、銅 跡線的表面效應(yīng)和介電損耗開始導(dǎo)致的頻變發(fā)送損耗以及來(lái)自鄰近通信線路的串?dāng)_的限 制。本發(fā)明涉及一種消除上述及其它信號(hào)虧損的系統(tǒng)，以便獲得高達(dá)并超過背板以太網(wǎng)系 統(tǒng)中傳統(tǒng)10(ibpS限制值兩倍以及以上的速率。然而，需要注意的是，示例性背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100僅僅提供了能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的 特征的一個(gè)示例性系統(tǒng)。例如，本發(fā)明的特征可以在用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中實(shí) 施，該數(shù)據(jù)的格式可以基于除了以太網(wǎng)外的其它信號(hào)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)。另外，本發(fā)明的特征可以在用于通過媒介發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中實(shí)施，該媒介可以是除了布置在印刷電路板上 的銅跡線以外的其它媒介。例如，其它可能的發(fā)送媒介包括同軸電纜、光纖(單模和多模)、 雙絞線、無(wú)線和衛(wèi)星等。另外，還可以使用除PAM外的其它數(shù)字調(diào)制方法，包括例如正交幅 度調(diào)制(QAM)和正交相移鍵控(QPSK)。盡管存在實(shí)施本發(fā)明特征的上述及其它系統(tǒng)，下面 將具體針對(duì)背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100來(lái)描述本發(fā)明的各種特征。2.發(fā)送器圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性發(fā)送器200的示意圖。如圖2所示，發(fā)送器200 包括擾頻器210、前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器220、串轉(zhuǎn)并模塊230、線性碼編碼器M0、預(yù)編碼器 250和TX線性濾波器(也稱為預(yù)加重濾波器)260 0在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送器200位于線卡收發(fā)器中并配置為通過背板以太網(wǎng)系統(tǒng) (例如背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100)中印刷電路板上的一條或多條跡線發(fā)送數(shù)據(jù)。更具體地，發(fā)送 器200配置為通過背板以太網(wǎng)系統(tǒng)中印刷電路板上的一條或多條跡線，以超過傳統(tǒng)背板以 太網(wǎng)由IEEE802. 3ap標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的10. 3125Gbps數(shù)據(jù)速率的速率，利用階數(shù)大于PAM-2方法 中常使用階數(shù)的PAM方法發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，PAM-4是二位(two-bit)調(diào)制方法，對(duì)于每個(gè)發(fā) 送的信號(hào)，該方法將二位數(shù)據(jù)映射為每發(fā)射符號(hào)4個(gè)可能信號(hào)等級(jí)中的一個(gè)。因此，在傳統(tǒng) 10. 3125GHz波特率下利用PAM-4可以提供接近20. 625Gbps的數(shù)據(jù)速率。但是，利用高階調(diào)制方法例如PAM-4來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，并不是沒有成本的。一般，由于 高階調(diào)制，接收器將需要更高的信噪比(SNR)以可靠地解碼數(shù)據(jù)。換言之，盡管增加每個(gè)符 號(hào)的位數(shù)帶來(lái)相應(yīng)較高的數(shù)據(jù)速率，但是構(gòu)成調(diào)制方法星群(constellation)的信號(hào)必須 被更緊密地封裝，并因此對(duì)噪聲更敏感(假設(shè)星群的平均能量保持恒定)。例如，在PAM-4中，星群包括通常均勻分布在實(shí)線上的4點(diǎn)。但是，PAM-2，基于另 一方面，只包括通常均勻分布在實(shí)線上的2點(diǎn)。因此，PAM-2星群的點(diǎn)間距離大于PAM-4星 群的點(diǎn)間距離(再次假設(shè)星群的平均能量保持恒定)并因此具有更大的噪聲幅度。由于PAM-4及其它高階PAM方法中減少的點(diǎn)間距離，對(duì)于銅跡線的色散特性導(dǎo) 致的ISI、銅跡線的表面效應(yīng)和介電損耗開始導(dǎo)致的頻變發(fā)送損耗以及來(lái)自鄰近通信線 路的串?dāng)_，發(fā)送的信號(hào)將更脆弱。因此，發(fā)送器200包括能夠克服這些信號(hào)虧損的新穎結(jié) 構(gòu)，從而允許數(shù)據(jù)通過信道、利用PAM-4及其它更高階調(diào)制方法、以高于背板以太網(wǎng)現(xiàn)有的 10. 3125GHz波特率的速率進(jìn)行發(fā)送。 在工作過程中，發(fā)送器200在輸入端270接收輸入數(shù)據(jù)流，并控制輸入數(shù)據(jù)流適當(dāng) 地格式化為輸出數(shù)據(jù)流以便在輸出端280通過信道發(fā)送。輸入數(shù)據(jù)流可以包括語(yǔ)音、視頻 或任意其它應(yīng)用或程序?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)流首先由擾頻器210接收并處理。擾頻器210 配置為清除輸入數(shù)據(jù)流中的數(shù)字‘0’或‘1’值的長(zhǎng)序列。清除數(shù)字‘0’或‘1’值的長(zhǎng)序列 可以使接收器中的時(shí)序恢復(fù)及自適應(yīng)電路的工作得到便利。在一個(gè)實(shí)施例中，擾頻器210 包括線性反饋移位寄存器(LFSR)，并提供經(jīng)擾頻的輸出數(shù)據(jù)流，該輸出數(shù)據(jù)流是輸入數(shù)據(jù) 流和存儲(chǔ)在其移位寄存器中的前一狀態(tài)的線性函數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，擾頻器210是基 于IEEE802. 3ap標(biāo)準(zhǔn)中描述的64/66編碼器進(jìn)行實(shí)施的。 擾頻器210對(duì)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾頻處理后，經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流被FEC編碼器220接 收并處理。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)EC編碼器220被用來(lái)提供編碼增益，該編碼增益至少部分補(bǔ) 償利用更高階調(diào)制方法的數(shù)據(jù)發(fā)送所導(dǎo)致的更高SNR需求。編碼增益定義為未編碼系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)間的SNR等級(jí)的有效差分。FEC通過在將要發(fā)送的數(shù)據(jù)中引入冗余來(lái)提供編碼增 益，以便允許發(fā)送錯(cuò)誤的檢測(cè)和恢復(fù)?？梢允褂靡恍Ｓ肍EC方法來(lái)編碼經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流，包括例如格碼調(diào)制(TCM)、低 密度校驗(yàn)(LDPC)碼、渦輪(Turbo)碼、BCH和里德所羅門(RS)碼。在一個(gè)實(shí)施例中，利用RS編碼將FEC加到所述經(jīng)擾頻的的數(shù)據(jù)流上。RS編碼技術(shù) 在每個(gè)k個(gè)m元數(shù)字符號(hào)塊上附加2t冗余信號(hào)以創(chuàng)建編碼的消息塊(其中t表示該代碼 所設(shè)計(jì)的符號(hào)糾錯(cuò)容量)。從伽羅瓦域選擇這些2t符號(hào)或項(xiàng)，作為所實(shí)施的代碼生成器多 項(xiàng)式的根。在RS編碼的消息塊中共有n = k+2t個(gè)符號(hào)。在接收器中實(shí)施的RS解碼器可 以用2t個(gè)冗余符號(hào)來(lái)校正包含k個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊的發(fā)送過程中產(chǎn)生的多達(dá)t個(gè)錯(cuò)誤。在 另一實(shí)例中，可以創(chuàng)建2t+l個(gè)冗余符號(hào)并附加到每個(gè)包含k個(gè)m元數(shù)據(jù)符號(hào)的塊中，保證 了在接收器中實(shí)施的RS解碼器能夠校正所有模式的多達(dá)t個(gè)錯(cuò)誤，而通常檢測(cè)并不會(huì)誤更 正所有模式的t+Ι個(gè)錯(cuò)誤。在一個(gè)實(shí)施例中，可以增加背板以太網(wǎng)中使用的傳統(tǒng)10. 3125GHz波特率以補(bǔ)償 每個(gè)編碼的消息塊中發(fā)送的多余的2t冗余符號(hào)。例如，可以將傳統(tǒng)10. 3125GHz波特率 增加5%以補(bǔ)償由于2t冗余符號(hào)而多發(fā)送的5%多余數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，通常利用 156. 25MHz時(shí)鐘生成的傳統(tǒng)10. 3125GHz波特率，可以增加156. 25MHz的倍數(shù)，以提供對(duì)多余 2t冗余符號(hào)的補(bǔ)償。在再一個(gè)實(shí)施例中，可以剝奪以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)常用作糾錯(cuò)碼的每個(gè)65位以 太網(wǎng)幀中的一位，又稱為費(fèi)爾碼，以補(bǔ)償每個(gè)編碼的消息塊中發(fā)送的多余2t冗余符號(hào)。特 別地，剝奪每個(gè)65位以太網(wǎng)幀的這一位可以為多余2t冗余符號(hào)提供大約1.5%的附加發(fā)送 空間。在其它實(shí)施例中，傳統(tǒng)10. 3125GHz波特率可以增加62. 5MHz、78. 125MHz或125MHz 的倍數(shù)以提供對(duì)多余2t冗余符號(hào)的補(bǔ)償。經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流和FEC編碼器220添加的冗余符號(hào)組成的隨后將進(jìn)入串轉(zhuǎn)并模塊 230。一般，當(dāng)發(fā)送器200通過至少兩條跡線發(fā)送數(shù)據(jù)給接收實(shí)體時(shí)(即當(dāng)發(fā)送器200通過 至少兩條并行流將接收自輸入端270的輸入數(shù)據(jù)流發(fā)送給接收實(shí)體時(shí))串轉(zhuǎn)并模塊230可 選地包含在發(fā)送器200中。串轉(zhuǎn)并模塊230被配置為在將經(jīng)FEC編碼的數(shù)據(jù)流通過并行信 道發(fā)送前，對(duì)其進(jìn)行串轉(zhuǎn)并處理，并將數(shù)據(jù)放在至少兩條并行數(shù)據(jù)流中以便進(jìn)一步處理。需 要注意的是，為清晰起見，圖2中所示的串轉(zhuǎn)并模塊230后只示出了一個(gè)并行數(shù)據(jù)流的一個(gè) 處理塊集。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示的發(fā)送器鏈中，F(xiàn)EC編碼器220位于串轉(zhuǎn)并模塊230 前，以便FEC編碼器220根據(jù)將要通過至少兩條并行數(shù)據(jù)流發(fā)送的數(shù)據(jù)生成至少一個(gè)冗余 符號(hào)。一般而言，當(dāng)通過更大的數(shù)據(jù)塊生成冗余符號(hào)時(shí)FEC編碼將完成的更好。但是，數(shù)據(jù) 塊的大小一旦增加，系統(tǒng)延遲也將增加，因?yàn)榻邮掌鞅仨氃谌魏渭m錯(cuò)/檢錯(cuò)發(fā)生前等待整 個(gè)數(shù)據(jù)和冗余符號(hào)塊的接收。因此，根據(jù)將要通過至少兩條并行數(shù)據(jù)流發(fā)送的數(shù)據(jù)生成冗 余符號(hào)，相比通過一條并行數(shù)據(jù)流發(fā)送同樣數(shù)據(jù)量而生成的符號(hào)，系統(tǒng)延遲將會(huì)減小。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送器鏈中，F(xiàn)EC編碼器220位于串轉(zhuǎn)并模塊230后。在該例 中，串轉(zhuǎn)并模塊230輸出的每個(gè)并行數(shù)據(jù)流使用一個(gè)單獨(dú)的FEC編碼器220。繼續(xù)描述圖2所示的發(fā)送器鏈，被串轉(zhuǎn)并模塊230進(jìn)行串轉(zhuǎn)并處理后，在通過物理 信道發(fā)送給接收實(shí)體前，每個(gè)并行數(shù)據(jù)流還要接受其它處理。圖2具體示出了串轉(zhuǎn)并模塊 230輸出的單個(gè)并行數(shù)據(jù)流的保留處理塊。并行數(shù)據(jù)流首先由線性碼編碼器240接收并處理。線性碼編碼器240被配置為將并行數(shù)據(jù)流放入適合通過物理信道發(fā)送的格式中。該處 理通常稱為調(diào)制。在一個(gè)實(shí)施例中，線性碼編碼器240被配置為根據(jù)上述階數(shù)高于2的PAM 方法調(diào)制并行數(shù)據(jù)流的位。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，線性碼編碼器240被配置為利用PAM-4 調(diào)制接收的并行數(shù)據(jù)流的位。然而，還可以使用任意合理的PAM調(diào)制方法，包括例如PAM-2、 PAM-6和PAM-8等。在另一個(gè)實(shí)施例中，線性碼編碼器240被配置為利用復(fù)雜的調(diào)制方法調(diào) 制接收的并行數(shù)據(jù)流的位，例如具有任意合理階數(shù)的QAM或QPSK。被調(diào)制后，數(shù)據(jù)流從線性碼編碼器240被傳遞到預(yù)編碼器250。一般而言，預(yù)編碼 器250使用模運(yùn)算實(shí)現(xiàn)預(yù)均衡并限制發(fā)送功率。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼器 250的基本實(shí)施例。從所使用的PAM-M調(diào)制方法的星座中選擇的原始符號(hào)序列|a[k]}，被 預(yù)編碼以生成被預(yù)編碼的數(shù)據(jù)序列Ixl·]}。在工作過程中，預(yù)編碼器250利用由[B(z)-1] 和模為M的模操作定義的反饋濾波器執(zhí)行逆信道濾波。按下述方式執(zhí)行模操作將預(yù)編碼 器250的輸出限制在區(qū)間
內(nèi)。將PAM-M定義為整型W，l，…，M-1]，而不生成損 耗。對(duì)于有利的情況，預(yù)編碼器250的輸出仍是‘PAM-M’，其中系數(shù)B(Z)是整數(shù)。一般而 言，若PAM-M符號(hào)與反饋值的和大于或等于M，可以減去M的整數(shù)倍，使結(jié)果小于M。另外， 若和小于0，可以加上M的整數(shù)倍，使結(jié)果大于或等于0。因?yàn)轭A(yù)編碼器250的前饋路徑利用非線性模M設(shè)備限制預(yù)編碼器250的輸出的動(dòng) 態(tài)范圍(也可以是非限制的)，預(yù)編碼器250產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)序列可以利用圖5所示的線性 模型進(jìn)行更優(yōu)地分析。從圖5中可以看出，預(yù)編碼器250的輸出數(shù)據(jù)序列在ζ域中由下式 給出^M= 1 J nr lJ其中Β[ζ]表示離散時(shí)間信道，數(shù)據(jù)序列通過該信道發(fā)送，且V[z]是整數(shù)序列的ζ 變換。在一個(gè)實(shí)施例中，接收實(shí)體在初始化時(shí)估算B [ζ]?？梢酝ㄟ^自適應(yīng)調(diào)節(jié)DFE來(lái)實(shí) 現(xiàn)上述過程，例如利用已知訓(xùn)練序列，然后傳遞DFE的反饋部分給發(fā)送器，DFE的反饋部分 給出了信道所需脈沖響應(yīng)。在另一實(shí)施例中，若發(fā)送器不完全了解該信道，由于估算錯(cuò)誤而 引起的任何剩余ISI或不匹配隨后可以被接收器的自適應(yīng)均衡清除。一般而言，正在使用 的預(yù)編碼器250可以幫助避免與決議反饋均衡器(DFE)相關(guān)的不利影響，包括誤差增長(zhǎng)。預(yù)編碼器250的效果可以從圖6看出，圖6示出了通過信道B(ζ)610的預(yù)編碼的 符號(hào)序列Ixl·]}的示例性流程圖600，其中引入了 ISI和其它噪聲，在接收器得到被改變的 符號(hào)序列{yl·]}。在接收器，逆預(yù)編碼器估算原始數(shù)據(jù)序列，產(chǎn)生恢復(fù)的數(shù)據(jù)符號(hào){針幻}， 理論上{a [k]}與原始符號(hào)序列l(wèi)aDc]}相同。在圖6中，接收器中的逆預(yù)編碼器具體作為擴(kuò) 展分割器620和模M模塊630實(shí)施。擴(kuò)展分割器620被配置為量化接收的符號(hào)序列{yl·]} 的采樣以產(chǎn)生經(jīng)量化的數(shù)據(jù)符號(hào)序列{外幻}。使用擴(kuò)展形式說(shuō)明擴(kuò)展分割器620不僅可以 在原始PAM-M星座集中操作，還可以在信道B(Z)引入ISI后產(chǎn)生的原始星座的所有副本上 操作。需要注意的是，在預(yù)編碼器250的至少一個(gè)實(shí)施例中，離散信道B(Z)通常是首一 方程和最小相位，并只包括整系數(shù)?；氐綀D2，完成預(yù)編碼后，最后由TX濾波器260處理預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流。一般而言，通過PCB上的跡線發(fā)送的高速符號(hào)趨于遭受高頻衰減，使得在接收器處更難進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù) 的可靠檢測(cè)。整體效果與減小高頻符號(hào)增益的低通濾波器相類似。通常，介電損耗、表面效 應(yīng)和串?dāng)_是主要的影響因素。在一個(gè)實(shí)施例中，TX濾波器260被配置為提升數(shù)據(jù)符號(hào)的高頻成分，而不影響低 頻成分。在另一實(shí)施例中，TX濾波器260被配置為抑制低頻成分，而不影響高頻成分。圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性TX濾波器沈0的實(shí)施例的示意圖。如圖7所 示，TX濾波器260作為無(wú)限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器實(shí)施并可以包括一個(gè)或多個(gè)延遲項(xiàng)“D” 和權(quán)。在一個(gè)實(shí)施例中，權(quán)值K、b”……、bm可以在工作過程中動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)以便根據(jù)信道條 件提供不同預(yù)加權(quán)等級(jí)。TX濾波器260完成濾波后，接下來(lái)可以將調(diào)制的數(shù)據(jù)流置于輸出端觀0的物理信 道中，并發(fā)送給接收實(shí)體。但是，在將其置于物理信道之前，TX濾波器260可以電平位移所 述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流，使發(fā)送的平均DC為零。下面將參考圖3描述示例性接收實(shí)體。在描述 接收實(shí)體前，需要注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)送器200中的至少一個(gè)處理塊可以被 省略和/或由合理的變體替代，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。3.接收器圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性接收器300的示意圖。如圖3所示，接收器300 包括可編程增益放大器(PGA) 305、連續(xù)時(shí)間濾波器(CTF) 310、離散時(shí)間采樣器315、消噪器 320、前饋均衡器(FFE) 325、數(shù)據(jù)檢測(cè)器330、逆預(yù)編碼器335、線性碼解碼器340、并轉(zhuǎn)串模 塊；345、FEC解碼器350和去擾頻器355。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器300在線卡收發(fā)器中實(shí)施并被配置為通過背板以太網(wǎng)系 統(tǒng)中的印刷電路板上的一條或多條跡線接收數(shù)據(jù)，例如背板以太網(wǎng)系統(tǒng)100。更具體地，接 收器300被配置為接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是根據(jù)PAM方法進(jìn)行調(diào)制的，該P(yáng)AM方法的階數(shù)高于傳 統(tǒng)背板以太網(wǎng)系統(tǒng)中常使用的PAM-2方法的階數(shù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，接收器300被配 置為接收根據(jù)PAM-4調(diào)制的并以等于或高于傳統(tǒng)10. 3125GHz速率的波特率接收的數(shù)據(jù)。但 是，值得注意的是，接收器300可以被配置為接收根據(jù)任意合理的調(diào)制階數(shù)和方法調(diào)制的 數(shù)據(jù)。在工作過程中，接收器300在輸入端360從物理信道接收經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流。接收 器300被配置為控制經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流并在輸出端365提供輸出數(shù)據(jù) 流。輸出數(shù)據(jù)流可以包括語(yǔ)音、視頻或任意其它應(yīng)用或程序?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)。為了恢復(fù)輸出數(shù)據(jù)流，在輸入端360接收的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流首先由PGA305進(jìn)行處 理。PGA 305被配置為放大經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流，同時(shí)在經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流上增加最小噪聲。由 于接收數(shù)據(jù)流的發(fā)送信道在發(fā)送過程中提供給經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流的衰減可以發(fā)生較大改變， PGA 305是可編程的，使得接收器300可以調(diào)節(jié)至不同信道條件例如長(zhǎng)度。被PGA 305放大后，經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流由CTF 310接收并處理。在一個(gè)實(shí)施例中， CTF 310被配置為抑制經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流中的多余熱噪聲和其它高頻噪聲源(例如任意電磁 輻射)。在另一實(shí)施例中，CTF 310還被配置為將經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流中的中頻成分提升為高頻 成分。經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流被CTF 310濾波后由離散時(shí)間采樣器315接收并處理。一般而言， 離散時(shí)間采樣器被配置為在時(shí)域采樣經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流并在其輸出端提供離散樣本。在一個(gè)實(shí)施例中，離散時(shí)間采樣器315是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，它不僅能在時(shí)域采樣，還能對(duì)經(jīng)調(diào)制 的數(shù)據(jù)流進(jìn)行幅度量化。被采樣后，經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流的采樣接下來(lái)由消噪器320接收并處理。在一個(gè)實(shí)施 例中，消噪器320被配置為從經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流的采樣中消除能夠被模仿的一個(gè)或多個(gè)噪聲 源或失真。例如，消噪器320可以被配置為添加消除符號(hào)，該消除符號(hào)模仿PGA305、CTF 310 和/或采樣器315產(chǎn)生的近端串?dāng)_(NEXT)噪聲和/或失真。在一個(gè)實(shí)施例中，消噪器320 被配置為僅僅模仿并消除噪聲源或失真的三次諧波成分，該成分通常是最主要的成分。在 其它實(shí)施例中，消噪器320被配置為模仿并消除噪聲源或失真除了三次諧波成分以外的其 它諧波成分。消噪器320后面是FFE 325。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)FE 325作為并行FFE實(shí)施，并被 配置為減小通過物理信道接收的數(shù)據(jù)符號(hào)上的提前(preCUrsor)ISI的負(fù)面影響。特別地， FFE 325被配置為將數(shù)據(jù)符號(hào)延遲一個(gè)或多個(gè)符號(hào)周期，以便使用干擾當(dāng)前符號(hào)的未來(lái)符 號(hào)的合適加權(quán)組合來(lái)補(bǔ)償提前ISI。在另一實(shí)施例中，F(xiàn)FE 325被配置為減少通過物理信道 接收的數(shù)據(jù)符號(hào)上的提前和/或延后(postcusoiOlSI。在再一實(shí)施例中，F(xiàn)FE 325被配置 為將ISI和噪聲置于數(shù)據(jù)檢測(cè)器和/或決議反饋均衡器(DFE)的最優(yōu)關(guān)系中。一般而言，在非并行FFE實(shí)施例中，使用一系列延遲項(xiàng)和權(quán)在當(dāng)前符號(hào)上補(bǔ)償一 個(gè)或多個(gè)未來(lái)符號(hào)的提前貢獻(xiàn)。未來(lái)符號(hào)存儲(chǔ)在延遲項(xiàng)系列中或從延遲項(xiàng)系列中流出。然 后，將流出的值乘以與未來(lái)符號(hào)貢獻(xiàn)的多余提前ISI相關(guān)的相應(yīng)權(quán)重值。然后從已被基本 消除提前ISI的當(dāng)前符號(hào)中減去得到的產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)施例中，權(quán)重值由自適應(yīng)引擎(未 示出)確定，并可以被自適應(yīng)引擎持續(xù)用于隨接收數(shù)據(jù)的信道條件而改變。需要注意，F(xiàn)FE 325可選地包含在接收器300中。例如，在其他實(shí)施例中，F(xiàn)FE 325 可以省略且其功能可以由其他線性濾波器的組合(例如，TX線性濾波器260和CTF310)來(lái) 執(zhí)行。FFE 325后的下兩個(gè)處理塊是數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335。其中一個(gè)模塊 的實(shí)施常常會(huì)影響另一模塊的實(shí)施。因此，下面將在幾個(gè)不同實(shí)施例中一起描述這兩個(gè)模 塊。圖8具體示出了這一結(jié)合的第一實(shí)施例，又稱為“具有逆預(yù)編碼器的DFE”800。為 了說(shuō)明的目的，“具有逆預(yù)編碼器的DFE” 800中還示出了示例性預(yù)編碼器810和網(wǎng)絡(luò)信道 C (ζ) 820。但是，需要注意，預(yù)編碼器810和信道C (ζ) 820實(shí)際上并不包含在“具有逆預(yù)編碼 器的DFE”800中。相反，預(yù)編碼器810在發(fā)送實(shí)體中實(shí)施，信道C(ζ) 820表示物理信道網(wǎng) 絡(luò)，數(shù)據(jù)通過該物理信道發(fā)送給接收器300，而且發(fā)送器200和接收器300中還可以包括其 他線性濾波器。在數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335的結(jié)合的第一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)檢測(cè)器330作 為DFE 830實(shí)施，逆預(yù)編碼器335作為無(wú)限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器B (ζ) 840和模M模塊850 的結(jié)合實(shí)施。在該實(shí)施例中，DFE 830 —點(diǎn)也不了解發(fā)送器端的預(yù)編碼器810。因此，用 來(lái)在預(yù)編碼器810的反饋循環(huán)中實(shí)施濾波的多項(xiàng)式B(Z)不必精確匹配描述離散時(shí)間信道 C(z)820的多項(xiàng)式C(z)。DFE 830簡(jiǎn)單估算預(yù)編碼的符號(hào){x[k]}0圖9示出了數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335的結(jié)合的第二實(shí)施例，又稱為“具有 擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器”900。為了說(shuō)明的目的，“具有擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器”900中還示出了示例性預(yù)編碼器910和信道B (ζ) 920。但是，需要注意，預(yù)編碼器910和信道B (ζ) 920 實(shí)際上并不包含在“具有擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器” 900中。相反，預(yù)編碼器910在發(fā)送實(shí) 體中實(shí)施，信道網(wǎng)絡(luò)B (ζ) 920表示物理信道，數(shù)據(jù)通過該物理信道發(fā)送給接收器300，而且 發(fā)送器200和接收器300中還可以包括其他線性濾波器。在數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335的結(jié)合的第二實(shí)施例中，數(shù)據(jù)檢測(cè)器330作 為擴(kuò)展分割器930實(shí)施，逆預(yù)編碼器335作為模M模塊940實(shí)施。在該實(shí)施例中，DFE被完 全清除并由擴(kuò)展分割器930取代。在一個(gè)實(shí)施例中，由于擴(kuò)展分割器930中沒有反饋，可以 按相當(dāng)簡(jiǎn)單的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行并行處理，以便在不需增加硬件的條件下高速實(shí)施。另外，由 于該第二實(shí)施例中沒有使用DFE，與DFE相關(guān)的誤差增長(zhǎng)這一已知缺陷也將消除。圖10示出了數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335的結(jié)合的第三實(shí)施例，又稱為“具 有逆預(yù)編碼器的局部DFE” 1000。為了說(shuō)明的目的，“具有逆預(yù)編碼器的局部DFE” 1000中 還示出了示例性預(yù)編碼器1010以及表示信道B (ζ) 1020與F(Z) 1030的結(jié)合的信道。但是， 需要注意，預(yù)編碼器1010以及表示信道B (ζ) 1020與F (ζ) 1030的結(jié)合的信道實(shí)際上并不包 含在“具有擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器” 1000中。相反，預(yù)編碼器1010在發(fā)送實(shí)體中實(shí)施， B (ζ) 1020與F (ζ) 1030的串聯(lián)組合表示物理信道，數(shù)據(jù)通過該物理信道發(fā)送給如圖3所示的 接收器300。在數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335的結(jié)合的第三實(shí)施例中，數(shù)據(jù)檢測(cè)器330作 為DFE 1030實(shí)施，逆預(yù)編碼器335作為模M模塊1070實(shí)施。如圖10所示，DFE 1040包括 擴(kuò)展分割器1050和在其反饋循環(huán)中實(shí)施的濾波器[f(z)-l]1060。DFE 1040被配置為對(duì)信 道的F(Z)部分執(zhí)行均衡處理，該部分沒有被預(yù)編碼器1010進(jìn)行處理。然而，擴(kuò)展分割器 1040的量仍要被擴(kuò)展至與預(yù)編碼器1010擴(kuò)展經(jīng)預(yù)編碼的且經(jīng)過濾的數(shù)據(jù)符號(hào){yl·]}的量 相同。例如，當(dāng)F(Z)的基模Ll較小時(shí)可以優(yōu)選地使用第三實(shí)施例，因?yàn)榇藭r(shí)DFE的誤差增 長(zhǎng)將會(huì)很小。回到圖3，被數(shù)據(jù)檢測(cè)器330和逆預(yù)編碼器335處理后，經(jīng)逆預(yù)編碼的數(shù)據(jù)符號(hào)將 由線性碼解碼器340接收并處理。一般而言，線性碼解碼器340被配置為解調(diào)制經(jīng)逆預(yù)編 碼的數(shù)據(jù)符號(hào)的符號(hào)。例如，假設(shè)該符號(hào)表示PAM-4數(shù)據(jù)，線性碼解碼器340被配置為將每 個(gè)符號(hào)解調(diào)制為其相應(yīng)二位值。經(jīng)解調(diào)制的位流隨后被傳遞給并轉(zhuǎn)串模塊345，并轉(zhuǎn)串模塊345被配置為對(duì)至少 兩個(gè)經(jīng)解調(diào)制的位流進(jìn)行并轉(zhuǎn)串處理，將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)串行數(shù)據(jù)流。一般而言，當(dāng)接收器 300通過至少兩條跡線接收數(shù)據(jù)時(shí)，并轉(zhuǎn)串模塊345可選地包含在接收器300中。為清晰起 見，只示出了一個(gè)與并轉(zhuǎn)串模塊345的輸入端相連的串行處理塊集。但是，需要注意，基于 被配置來(lái)接收的并行數(shù)據(jù)流的數(shù)量，能夠在接收器300中使用其他串行處理塊集。并轉(zhuǎn)串模塊345產(chǎn)生的經(jīng)并轉(zhuǎn)串的數(shù)據(jù)流隨后將由FEC解碼器350接收并處理。 一般而言，F(xiàn)EC解碼器350被配置為檢測(cè)并恢復(fù)經(jīng)并轉(zhuǎn)串的數(shù)據(jù)流中的發(fā)送錯(cuò)誤，并可以被 配置為根據(jù)任意不同的FEC方法進(jìn)行操作，包括例如格碼調(diào)制(TCM)、低密度校驗(yàn)(LDPC)碼 以及BCH碼諸如里德所羅門(舊)。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)EC解碼器350被配置為利用傳達(dá)檢 錯(cuò)和糾錯(cuò)消息的一個(gè)或多個(gè)冗余符號(hào)來(lái)校正和/或檢測(cè)接收器300通過至少兩個(gè)并行數(shù)據(jù) 流接收的數(shù)據(jù)的塊中的錯(cuò)誤。在另一個(gè)實(shí)施例中，在接收器鏈中，F(xiàn)EC解碼器350位于并轉(zhuǎn)串模塊345之前。此CN 102142932 A
說(shuō)明書
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時(shí)，并轉(zhuǎn)串模塊345接收的每個(gè)并行數(shù)據(jù)流使用一個(gè)單獨(dú)的FEC解碼器350。最后，經(jīng)FEC解碼器350處理后，經(jīng)糾錯(cuò)的串行數(shù)據(jù)流由去擾頻器355接收并處 理，去擾頻器355執(zhí)行發(fā)送實(shí)體所執(zhí)行的任意擾頻功能的逆功能，以消除數(shù)字‘0’或‘1’值 的長(zhǎng)序列。將經(jīng)去擾頻的數(shù)據(jù)作為恢復(fù)的輸出數(shù)據(jù)流在輸出端365提供。4.訓(xùn)練圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包含訓(xùn)練序列路徑的示例性接收器1100的示意圖。 更具體地說(shuō)，接收器1100基本上包括與圖2所示發(fā)送器200相同的結(jié)構(gòu)。但是，增加了附加 訓(xùn)練序列生成器1110、線性碼編碼器1120和復(fù)用器1130。一般而言，訓(xùn)練序列生成器1110 被配置為生成接收實(shí)體已知的位序列，例如圖3所示的接收器300，以便調(diào)節(jié)接收器和發(fā)送 器中的其他處理塊。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送器和接收器間的物理信道的脈沖響應(yīng)可以利用接收 器的訓(xùn)練序列進(jìn)行估算?？梢杂迷撔诺拦浪銇?lái)設(shè)置接收器的FFE和DFE或發(fā)送器的預(yù)編碼 器，例如圖2所示的預(yù)編碼器250。在一個(gè)實(shí)施例中，利用已知訓(xùn)練序列自適應(yīng)調(diào)節(jié)在接收 器實(shí)施的DFE，然后傳遞DFE的反饋部分給發(fā)送器，可以調(diào)節(jié)預(yù)編碼器，該反饋部分給出了 該信道所需脈沖響應(yīng)。在另一實(shí)施例中，PGA例如接收器300中的PGA 305的增益設(shè)置，可以利用已知訓(xùn) 練序列來(lái)確定。在再一實(shí)施例中，持續(xù)時(shí)間濾波器(CTF)例如接收器300中的CTF 310可 以根據(jù)已知訓(xùn)練序列進(jìn)行調(diào)節(jié)。在再一實(shí)施例中，可以在接收器例如接收器300中使用訓(xùn) 練序列來(lái)估算處理接收符號(hào)的接收器中的模塊產(chǎn)生的失真。例如，接收器300中的PGA 305 和采樣器315產(chǎn)生的失真可以利用已知訓(xùn)練序列進(jìn)行估算，以便消噪器320從接收的符號(hào) 中清除該失真。上述實(shí)施例僅僅提供了能在通信中的接收器和發(fā)送器中調(diào)節(jié)的幾個(gè)處理塊的例 子。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其他的處理塊的調(diào)節(jié)，例如圖2所示的發(fā)送器200和圖3所 示的接收器300中的處理塊也是可以實(shí)現(xiàn)的?；氐綀D11，可以選擇性包括線性碼編碼器1120，以便根據(jù)與線性碼編碼器240實(shí) 施的調(diào)制方法不同的調(diào)制方法調(diào)制訓(xùn)練序列生成器1110生成的訓(xùn)練序列的位。例如，在一 個(gè)實(shí)施例中，線性碼編碼器240可以被配置為根據(jù)PAM-4調(diào)制自己接收的數(shù)據(jù)位，而線性碼 編碼器1120可以被配置為根據(jù)PAM-2調(diào)制訓(xùn)練序列的位。在一個(gè)實(shí)施例中，利用較低階調(diào) 制方法可以更好地允許根據(jù)訓(xùn)練序列調(diào)節(jié)發(fā)送器和接收器的處理塊。復(fù)用器1130被用來(lái)在經(jīng)調(diào)制的訓(xùn)練序列和經(jīng)調(diào)制的實(shí)際數(shù)據(jù)序列間進(jìn)行選擇。 在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)初始化發(fā)送器和接收器間的通信信道時(shí)，選擇經(jīng)調(diào)制的訓(xùn)練序列。在另 一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送器和接收器間的通信線路建立后暫時(shí)選擇訓(xùn)練序列，以便根據(jù)變化的 信道條件調(diào)節(jié)處理塊。5.自動(dòng)協(xié)商在一個(gè)實(shí)施例中，還可以使用自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程使兩個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器自動(dòng)傳送它 們各自的容量并充分利用它們最大的通用容量。例如，兩個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器可以自動(dòng)協(xié) 商相互通信過程中使用的特定FEC方法。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器可 以包括根據(jù)圖2所示發(fā)送器200進(jìn)行配置的發(fā)射器以及根據(jù)圖3所示接收器300進(jìn)行配置 的接收器。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)連接兩個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器的物理鏈路所支持的SNR和/ 或一般噪聲條件確定自動(dòng)協(xié)商過程中一種FEC方法到另一種的選擇。若物理鏈路支持低 SNR,由于例如有噪PCB線或有噪背板，可以選擇更有能量的FEC。另一方面，若物理鏈路支 持高SNR，可以選擇較低能量的FEC方法以增加延遲。一般而言，F(xiàn)EC方法的功率隨冗余位 數(shù)量或發(fā)送的包含給定數(shù)量數(shù)據(jù)位或符號(hào)的符號(hào)而增加。在另一實(shí)施例中，可以根據(jù)所需延遲確定自動(dòng)協(xié)商過程中從一種FEC方法到另一 種的選擇。為了提供更小的延遲，可以在自動(dòng)協(xié)商時(shí)選擇更低能量的FEC方法。一般而言， 延遲隨著FEC方法的功率而增加。另一可以使用自動(dòng)協(xié)商并可以增加背板以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的SNR以實(shí)現(xiàn)更高數(shù)據(jù) 速率的區(qū)域，在收發(fā)器的發(fā)送器和接收器間的串?dāng)_區(qū)域中。一般而言，背板以太網(wǎng)收發(fā)器的 發(fā)送信號(hào)的功率高于其通常接收的弱信號(hào)。由于分別與背板以太網(wǎng)收發(fā)器的的發(fā)送器和接 收器相連的發(fā)送線路在印刷電路板上相互關(guān)閉，因此它們對(duì)串?dāng)_更敏感。特別地，背板以太 網(wǎng)收發(fā)器的接收器可以充滿來(lái)自它自己的發(fā)送器的近端串?dāng)_噪聲。一種減輕近端串?dāng)_(NEXT)噪聲并增加SNR的方法是除去這些信號(hào)?？梢栽诮邮掌?300中執(zhí)行對(duì)這些信號(hào)的消除，例如通過上述消噪器320。但是，若發(fā)送器和接收器分別利 用通用時(shí)鐘發(fā)送并接收數(shù)據(jù)時(shí)這些信號(hào)的消除將被更有效地執(zhí)行。在傳統(tǒng)背板以太網(wǎng)系統(tǒng) 中，通信中的兩個(gè)收發(fā)器根據(jù)它們各自的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)送數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)兩個(gè)背板 以太網(wǎng)收發(fā)器間的通信進(jìn)行初始化時(shí)，通過自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程，可以建立主-從關(guān)系。特別地， 通信中的兩個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器可以協(xié)商并隨后確定它們各自的主從地位。作為主體建立 的背板以太網(wǎng)收發(fā)器可以提供時(shí)鐘，兩個(gè)背板以太網(wǎng)收發(fā)器各自的發(fā)送器可以根據(jù)該時(shí)鐘 發(fā)送數(shù)據(jù)。換言之，從背板以太網(wǎng)收發(fā)器鎖定主背板以太網(wǎng)收發(fā)器的發(fā)送時(shí)鐘并根據(jù)該時(shí) 鐘發(fā)送數(shù)據(jù)。如上所述，將通用時(shí)鐘用于數(shù)據(jù)的發(fā)送可以增加發(fā)送器和接收器間生成的串 擾噪聲的消除效率。在一個(gè)實(shí)施例中，背板以太網(wǎng)發(fā)送的每個(gè)并行流是根據(jù)同樣的主時(shí)鐘進(jìn)行發(fā)送 的，且每個(gè)與所述消息流相關(guān)的物理層被設(shè)計(jì)為全主或全從。在另一個(gè)實(shí)施例中，合成一 流的所設(shè)計(jì)的并行流組中的每個(gè)并行流(例如，4個(gè)25(ibpS流合成100(ibpS流)，可以由背 板以太網(wǎng)根據(jù)同樣的主時(shí)鐘進(jìn)行發(fā)送，每個(gè)與所述消息流相關(guān)的物理層被設(shè)計(jì)為全主或全 從。6.結(jié)論值得注意的是，用于解釋權(quán)利要求的是具體實(shí)施例部分而不是摘要部分。摘要部 分可以給出發(fā)明人預(yù)期的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)而不是所有示例性實(shí)施例，因此，摘要部分 不以任何方式限制本發(fā)明和權(quán)利要求。上述實(shí)施例借助了功能性模塊來(lái)描述特定功能的執(zhí)行過程及其相互關(guān)系。為便于 描述，文中對(duì)這些功能性模塊的邊界進(jìn)行了專門的定義。但只要能夠適當(dāng)執(zhí)行特定功能及 其關(guān)系，還可以定義其它邊界。上述具體實(shí)施例可以揭露本發(fā)明的大致特點(diǎn)，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員不需進(jìn)行過度 實(shí)驗(yàn)就能夠輕易地修改和/或應(yīng)用這些具體實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，根據(jù)本 發(fā)明的教導(dǎo)，這些應(yīng)用和修改包含在所公開實(shí)施例的等效替代的精神和范圍內(nèi)。可以理解 的是，本文的措辭或術(shù)語(yǔ)是為了描述而不是為了限制，本說(shuō)明書中的這些措辭或術(shù)語(yǔ)可以參照本領(lǐng)域技術(shù)人員的解釋。 本發(fā)明的范圍不受上述任意一個(gè)實(shí)施例限制，而由本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送器，配置為控制輸入數(shù)據(jù)流適當(dāng)格式化為輸出數(shù)據(jù)流以便以至少 10. 3125GHz的波特率通過位于背板上的信道發(fā)送，其特征在于，所述發(fā)送器包括擾頻器，配置為從所述輸入數(shù)據(jù)流中清除數(shù)字0或數(shù)字1值的序列以提供經(jīng)擾頻的數(shù) 據(jù)流；前向糾錯(cuò)編碼器，配置為生成并添加冗余符號(hào)到所述經(jīng)擾頻的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)前向糾 錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)流，其中所述冗余符號(hào)使接收器能夠檢測(cè)并校正所述經(jīng)前向糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù) 流的發(fā)送過程中發(fā)生的錯(cuò)誤；線性碼編碼器，配置為利用階數(shù)M大于2的脈沖幅度調(diào)制方法調(diào)制所述經(jīng)前向糾錯(cuò)編 碼的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流；預(yù)編碼器，配置為對(duì)所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流執(zhí)行信道預(yù)均衡和功率限制以提供經(jīng)預(yù)編碼 的數(shù)據(jù)流；以及TX線性濾波器，配置為調(diào)節(jié)所述經(jīng)預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流以補(bǔ)償所述信道的高頻衰減以便提 供所述輸出數(shù)據(jù)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其特征在于，所述預(yù)編碼器包括用于執(zhí)行信道預(yù)均 衡的無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器和用于執(zhí)行發(fā)送功率限制的M模設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送器，其特征在于，所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器配置為具有 與信道的逆?zhèn)鬟f函數(shù)基本相同的傳遞函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送器，其特征在于，所述M模設(shè)備配置為限制所述經(jīng)預(yù)編碼 的數(shù)據(jù)流的信號(hào)以使其幅度在區(qū)間
內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其特征在于，所述前向糾錯(cuò)編碼器配置為根據(jù)里德 所羅門編碼技術(shù)生成所述冗余符號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其特征在于，還包括訓(xùn)練序列生成器，配置為生成接 收實(shí)體已知的訓(xùn)練位序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其特征在于，所述發(fā)送器配置為根據(jù)信道所支持的 信噪比以及所期望的時(shí)延中至少一項(xiàng)與接收實(shí)體進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商進(jìn)程以確定所述前向糾錯(cuò) 編碼器使用的前向糾錯(cuò)方法。
8. 一種接收器，配置為控制通過背板上的信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng) 調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流；具有逆預(yù)編碼器的DFE，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè)到的 符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流，其 中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù) 流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。
9.一種接收器，配置為控制通過背板上的信道以至少10.3125GHz的波特率接收的經(jīng) 調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流；具有擴(kuò)展分割器的逆預(yù)編碼器，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢 測(cè)到的符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流，其 中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù) 流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。
10. 一種接收器，配置為控制通過背板上的信道以至少10. 3125GHz的波特率接收的經(jīng) 調(diào)制的數(shù)據(jù)流適當(dāng)恢復(fù)為輸出數(shù)據(jù)流，其特征在于，所述接收器包括離散時(shí)間采樣器，配置為在時(shí)域采樣所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)流以提供經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流；具有逆預(yù)編碼器的局部DFE，配置為檢測(cè)所述經(jīng)采樣的調(diào)制數(shù)據(jù)流中的符號(hào)并對(duì)檢測(cè) 到的符號(hào)執(zhí)行M模操作以便提供經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流；線性碼解碼器，配置為解調(diào)制所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流以提供經(jīng)解調(diào)制的數(shù)據(jù)流，其 中所述經(jīng)逆預(yù)編碼的符號(hào)流是根據(jù)具有階數(shù)大于2的脈沖幅度調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制的；前向糾錯(cuò)解碼器，配置為在經(jīng)解調(diào)制的位流中檢測(cè)并校正錯(cuò)誤以提供經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù) 流；以及去擾頻器，配置為對(duì)所述經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)流執(zhí)行逆擾頻功能以提供所述輸出數(shù)據(jù)流。
全文摘要
在現(xiàn)有背板(backplane)以太網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是利用PAM-2方法通過兩對(duì)銅跡線以10.3125GHz的波特率在一個(gè)方向上進(jìn)行發(fā)送的，提供了10.3125Gbps的有效位速率。背板以太網(wǎng)系統(tǒng)中能夠使數(shù)據(jù)被可靠接收的數(shù)據(jù)發(fā)送速率通常受銅跡線的色散特性導(dǎo)致的ISI、銅跡線的表面效應(yīng)和介電損耗開始導(dǎo)致的頻變發(fā)送損耗以及來(lái)自鄰近通信線路的串?dāng)_的限制。本發(fā)明涉及一種減輕上述及其它信號(hào)虧損的系統(tǒng)，以便獲得高達(dá)并超過背板以太網(wǎng)系統(tǒng)中傳統(tǒng)10Gbps限制值兩倍的速率。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102142932SQ20111003271
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者威廉·布利斯, 瓦蘇德萬(wàn)·帕薩瑟拉思 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司