[發(fā)明專利]扭斜檢測方法和設(shè)備及高速光通信接口

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910141313.8
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號: CN101902271A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳亮;薛祎杰;王宏偉;龔書
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李春暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及光通信領(lǐng)域，并且尤其涉及光通信系統(tǒng)中的高速光通信接口領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著高速互聯(lián)網(wǎng)、視頻業(yè)務(wù)以及大容量專線業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)容量需求在不斷地增長，從而推動網(wǎng)絡(luò)向更大的容量和更高的速率發(fā)展。近年來全球的運營商紛紛開展高達40Gb/s的高速傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗和商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，高達40Gb/s的高速傳輸目前已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)注的焦點之一。

目前，光學(xué)互連論壇(Optical?Internetworking?Forum，OIF)提出了一種用于具有高速光學(xué)鏈路(典型地具有40Gb/s的位速率)的通信系統(tǒng)的線路接口的國際標(biāo)準(zhǔn)，即SFI-5(SERDES?Framer?Interface?Level?5，SERDES成幀器第5級接口)標(biāo)準(zhǔn)。SFI-5標(biāo)準(zhǔn)是在這種40Gb/s高速光通信系統(tǒng)的三個主要部件、即成幀器(Framer)、前向糾錯(Forward?ErrorCorrection，F(xiàn)EC)處理器和串行解串器SERDES(Serializer/Deserializer)之間使用的協(xié)議，有關(guān)SFI-5標(biāo)準(zhǔn)的更多細(xì)節(jié)可參見OIF提供的“SERDESFramer?Interface?Level?5(SFI-5)：Implementation?Agreement?for?40Gb/sInterface?for?Physical?Layer?Device”(可從www.oiforum.com上獲得)。正如該文中所描述的那樣，由于存在巨大的吞吐量需求，所以各部件之間的接口以非常高的頻率運行。理想的是，每條數(shù)據(jù)通道上(也就是傳輸數(shù)據(jù)的每根光纖上)的數(shù)據(jù)傳輸是彼此同步的，即在同一時刻，數(shù)據(jù)在時間上是對齊的。但是，在實際的應(yīng)用中，由于存在噪聲等原因，會在各個數(shù)據(jù)通道中帶來不同的延遲，例如，某一數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了延遲，這樣接收到的所有通道上的數(shù)據(jù)就不再是對齊的，此時，稱產(chǎn)生延遲的通道上的數(shù)據(jù)發(fā)生了扭斜。因此，需要進行去扭斜(deskew)處理來補償延遲上的差異，使接收數(shù)據(jù)對齊，這樣數(shù)據(jù)才能被正確地接收。

為了補償延遲，首先需要對每個數(shù)據(jù)通道進行扭斜檢測，然后再去扭斜。扭斜檢測時，根據(jù)SFI-5標(biāo)準(zhǔn)，一個重要的概念是參考通道數(shù)據(jù)，其采用單獨的數(shù)據(jù)路徑傳輸(實際上也就是另外一個光纖)，參考通道上的一幀數(shù)據(jù)是每個要進行扭斜檢測的數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)在不同時刻的數(shù)據(jù)片的匯總，通過將某個數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)片與參考通道上對應(yīng)該數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)片比較，就可以判別該數(shù)據(jù)通道上的數(shù)據(jù)是否發(fā)生了扭斜。傳統(tǒng)上的大多數(shù)可用解決方案都使用順序的扭斜檢測(sequential?skewdetection)方法，其也被稱為串行匹配方法。在串行匹配方法中，向數(shù)據(jù)通道應(yīng)用延遲窗口，然后連續(xù)地將數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)與參考通道上的和該數(shù)據(jù)通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)從最高有效位(Most?Significant?Bit，MSB)起到最低有效位(Least?Significant?Bit，LSB)進行順序的逐位比較，來串行地搜索各個數(shù)據(jù)通道與參考通道之間的匹配。

圖1是示出了典型的傳統(tǒng)串行匹配方法的過程的示意圖。在圖1所示的串行解決方案中，當(dāng)進行數(shù)據(jù)鏈路傳輸時，進行數(shù)據(jù)通道和參考通道之間的比特級比較。根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，對于每個要進行扭斜檢測的數(shù)據(jù)通道都需要進行連續(xù)的64比特比較，從而導(dǎo)致鎖定時間過長。由于存在噪聲等，在多數(shù)情況下數(shù)據(jù)通道和參考通道之間經(jīng)常會出現(xiàn)不匹配，這時數(shù)據(jù)通道需要被解鎖(un-lock)，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要等待一幀時間以便進行下一次匹配操作，從而造成64×通道數(shù)目個比特時間(比特時間，也稱UI，1UI為1bit遲延時間)或者更多時間的浪費。而且，在高速傳輸環(huán)境下，噪聲是共有的，由此可能導(dǎo)致鏈路中的錯誤匹配的點，因此，經(jīng)常會發(fā)生錯誤鎖定，從而導(dǎo)致有效帶寬被浪費。為了能夠克服這種情況，具有過大扭斜值的信號需要被檢測出來，并且需要對其進行補償。因此，當(dāng)存在較多(例如16個)要進行扭斜檢測的數(shù)據(jù)通道時，由于串行方法的限制而使得將浪費更多的帶寬。此外，SFI-5標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定義了最大可允許的扭斜，但是，在大多數(shù)情況下，由于接口的數(shù)據(jù)傳輸?shù)某咚偌霸肼暤膰?yán)重影響等而使得其難以實現(xiàn)。

鑒于上述這些情況，迫切地需要一種能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述諸多問題的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容