[發明專利]通過數字傳輸鏈路接收數據的方法和裝置

無效

• 申請號: 201110218164.8
• 申請日: 2005-12-15
• 公開（公告）號: CN102223225A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: A.J.埃格利特
• 申請（專利權）人: 塔米拉斯珀私人有限責任公司
• 主分類號: H04L7/033
• 分類號: H04L7/033;H04L25/03
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

本申請是2005年12月15日向中國專利局遞交的題為“通過數字傳輸鏈路接收數據的方法和裝置”的發明專利申請200510121564.1的分案申請。

技術領域

本發明一般涉及通過模擬或者數字傳輸鏈路進行的數據接收，特別涉及在存在確定性和非確定性的抖動時提供魯棒操作的接收機。

背景技術

高速數字通信代表一種日益重要的技術。越來越多數量的模擬通信鏈路被提供可靠性、鏈路質量(例如，低誤碼率(BER))、對終端用戶來說使用簡單和低成本的高速串行鏈路所取代。

例如，現代計算機顯示器和高清晰度電視(HDTV)顯示器常常采用根據諸如數字可視界面(DVI)和高清晰度多媒體界面(HDMI)這樣的工業標準的高速串行鏈路。這種鏈路總的數字速率通常在吉比特/秒的范圍。例如，DVI鏈路波特率接近5吉波特，有很多廠商能提供超出這個限制很大余量的產品。

另一個實例是用于連接計算機系統中的存儲設備的串行高級技術附件(ATA)接口。這個應用也要求大約2吉比特/秒和更高的數據速率。

其它的實例是諸如吉比特以太網(例如1000Base-T)以及新興的10-吉比特的以太網(10GBASE-T)標準的高速局域網(LAN)應用。

支承這些和相似實例的鏈路有許多共同的要求。它們要求高速運行，有容許大的確定性和/或非確定性的數據抖動的能力，容許大的頻率偏移和/或頻率調制(FM)的能力，較有效的BER，可在小的水平眼圖張開度下運行(例如，0.4單位間隔(UI)的眼圖寬度(eye?width)規格是很難得的)的能力，高跟蹤帶寬、快速相位捕獲和良好的跟蹤范圍，這僅僅是舉出的幾個例子。

關于這種高速串行鏈路接收機的一個普遍的實施是基于結合所謂的“相位拾取”的數據過采樣(over-sampling)來選擇“好的”采樣流的接收機。常見的DVI鏈路實施方式使用一個過采樣因子L＝3，數據采樣常在沒有任何相位跟蹤的情況下進行。一旦過采樣數據流是可用的，相位拾取器通過使用一些類型的相位跟蹤方法(例如傳輸相位平均)保留L個采樣中的一個采樣，以便選擇最佳的采樣。

盡管這種技術實施起來相對簡單和廉價，但也經受著各種問題。例如，今天所使用的一些線路碼有非常寬的頻譜(即，差的游程長度(d，k)-約束constraint)。這個問題對可以具有從1到14個符號的游程的DVI/HDMI鏈路尤為尖銳。因為穩定性和魯棒性，相位拾取器必須在相對窄的跟蹤帶寬下運行。這種方法的不利方面是不能跟蹤在過采樣數據中出現的確定性抖動。窄的跟蹤帶寬還限制穩定速度(即，相位捕獲時間)，引起差的瞬變性能，有時使捕捉范圍變窄。

相位拾取方法中的一個基本問題是它不能在檢測處理中使用全部可用的過采樣數據。常見的相位拾取器實施方式簡單地丟棄每個符號的L-1個采樣，僅保留L個接收采樣中的一個采樣。因此，過采樣數據僅被用于相位跟蹤，不用于數據檢測。因此，相位拾取器丟棄許多攜帶關于正在被解碼的符號的有用信息的數據采樣。在常見的DVI/HDMI實施方式中，大約2/3的對接收機可用的信息被簡單地丟棄。

如果數據速率適度并且眼圖張開度足夠，例如當鏈路采用短的高質量屏蔽雙絞線(STP)電纜時，可以容許由這種相位拾取方式引起的損失，并有助于廉價的接收機實施。然而，一旦數據速率增加和/或使用更高或者更低質量的電纜，例如非屏蔽雙絞線(UTP)電纜，那么可用的眼圖寬度變得更小，接收機性能開始迅速下降。

例如，可見這種傳統的取相位-平均的相位拾取器要求眼圖張開度大于2個采樣間隔，以便可靠地檢測數據符號。在使用L＝3個采樣的常見實施方式的情況中，這意味著如果可避免由相位拾取引起的數據誤差，那么眼圖寬度應當至少是0.7UI。在低速和/或短傳輸距離的情況中完全可以接受這種限制，但是在更高數據速率的情況下這種限制變得花費昂貴，并且常常需要相對昂貴的良好均衡和預加重技術。

此外，因為高速和/或高過采樣因子通常不提供平行處理采樣的簡單方式，所以在上述情況中許多傳統的相位拾取方法都難于實施。從接收機實施方式的立場看，常希望接收機的復雜性線性地依賴過采樣因子，由此規定更窄的眼圖規范(eye?specification)。許多現有的相位拾取方法都不顯示這種復雜度的線性增加，而是代替隨過采樣因子的平方或者甚至更多地增長。