[發明專利]有源以太網電纜及其制造方法

有效

• 申請號: 202010134827.7
• 申請日: 2020-03-01
• 公開（公告）號: CN113346925B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 林家民;陳寶華
• 申請（專利權）人: 默升科技集團有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04L1/00;H04L25/02;H04L25/03;H04B3/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 鄧曄;張鑫

用于大規模制造適用于大型通信中心的長的100Gbps電纜的新穎電纜設計和方法。一種示例性電纜實施例包括：在第一連接器與第二連接器之間連接至少八對電導體，每個所述電導體的橫截面為30AWG或更小，并且每個所述電導體的長度約為10米或更長，第一連接器和第二連接器中的每一個都適配為適合于裝配到對應主機設備的以太網端口中，第一連接器和第二連接器中的每一個都包括對應收發器，該對應收發器對輸入電信號執行時鐘和數據恢復，以提取和重新調制出站數據流，從而作為差分NRZ(不歸零)電傳輸信號通過至少四對電導體進行傳輸，該差分NRZ(不歸零)電傳輸信號各自具有至少為25GBd的信令速率，以在每個方向上總共傳遞至少100GBd。

技術背景

電氣和電子工程師協會(IEEE)標準協會出版了關于以太網的IEEE標準即IEEE標準802.3-2015，這對于本申請所屬領域的普通技術人員而言將是熟悉的。該以太網標準為通過同軸電纜、雙軸電纜、雙絞線電纜、光纖電纜和電子背板以各種信道信號星座在1Mb/s至100Gb/s的選定速度下的局域網(LAN)操作提供通用介質訪問控制規范。在標準所提供的各種信號規范中有CAUI-4(使用4個通道的100Gbps附接單元接口)、100GBASE-CR4和100GBASE-KR4，它們中的每個都耦合到物理編碼子層(PCS)，并因此假定使用采用由標準的第82條提供的信道編碼、加擾、塊多路復用和對齊功能的數據流。

CAUI-4(該CAUI-4在該標準的附件83D和附件83E中列出)用于芯片到芯片連接或芯片到模塊連接，并且采用以25.78125GBd的速率進行四個通道的差分二級信令，其沒有前向糾錯(FEC)保護或標準的第91條規定的RS(528，514)里德-所羅門(Reed-Solomon)FEC編碼。符合QSFP-28規范的端口和連接器可以將CAUI-4用于100Gbps入站數據流以及100Gbps出站數據流。

在標準的第92條中列出的100GBASE-CR4是旨在用于多導體電纜中的基帶介質的規范。它采用利用如標準的第91條中列出的RS(528，514)里德-所羅門FEC編碼以25.78125GBd的速率進行差分二級脈沖幅度調制信令的四個通道。

在標準的第93條中列出的100GBASE-KR4是旨在用于電背板的基帶介質的規范。它采用利用如標準的第91條中列出的RS(544，514)里德-所羅門FEC編碼以26.5625GBd的速率進行差分二級脈沖幅度調制信令的四個通道。RS(528，514)和RS(544，514)代碼兩者都對10位碼元進行操作，其中前者能夠在任何給定的數據幀中校正多達7個碼元，而后者則能夠在任何給定的數據幀中校正多達15個碼元。

對標準IEEE 802.3cd的更新已于2018年12月獲得批準，且它允許100GBASE-CR4采用使用在每個方向上跨四個通道的差分二級脈沖幅度調制以26.5625GBd的更高信令速率進行的RS(544，514)里德-所羅門FEC編碼。IEEE802.3cd更新進一步闡明(在第135條中)與CR4不同的100GBASE-CR2使用差分PAM4信令而不是2級信令。作為用于將2級信號適配于4級信號的過程的一部分，更新提供了使用格雷(Gray)編碼和1/(1+D)mod 4預編碼。使用RS(544，514)里德-所羅門FEC編碼，以26.5625GBd的速率在每個方向上的兩個通道之上執行差分PAM4信令。

類似地，該更新針對100GBASE-KR2進行設置，利用RS(544，514)里德-所羅門FEC編碼以26.5625GBd的速率在每個方向上使用兩個通道在電背板上提供差分PAM4信令。與CR4一樣，格雷編碼和1/(1+D)mod4預編碼用于將二級信令適配到PAM4。

對于超過約3米距離的高帶寬通信(＞100Gbps)，該標準考慮使用光纖電纜。然而，與銅線電纜相比來說，這樣的電纜往往會不合期望地昂貴。不幸的是，對于在常規數據中心在超過7米距離上的高帶寬通信，即使使用100GBASE-CR2的電纜也往往會不合期望地龐大、不靈活且笨重。

發明內容