[發明專利]多速率雙向傳輸系統的鏈路訓練方法

有效

• 申請號: 202011298098.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112399387B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 王元龍
• 申請（專利權）人: 天津瑞發科半導體技術有限公司
• 主分類號: H04L5/14
• 分類號: H04L5/14;H04L5/26
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王雨晴

本發明提出了一種多速率雙向傳輸系統，發送裝置、接收裝置通過線纜進行雙向數據傳輸，多速率雙向傳輸系統通過分時地在預設速率發送正向配置包與反向配置包溝通及選擇一種發送裝置、接收裝置共同支持的串行速率，并選擇訓練序列長度，然后發送裝置、接收裝置在選擇的串行速率以選擇的訓練序列長度進行均衡訓練，避免了對串行速率的搜索，也避免以最差情況預設訓練序列長度，從而可簡化設計并提高鏈路訓練速度。

技術領域

本發明涉及數據傳輸技術領域，特別涉及串行數據在線纜上的多速率雙向傳輸及均衡訓練。

背景技術

隨著自動駕駛與輔助駕駛技術的快速發展，車載電子系統對數據高速傳輸的需求與日俱增，有線傳輸技術利用線纜來傳輸數據，由于有線傳輸與無線傳輸相比速度更快也更穩定、同時具有較高的安全性，因此獲得了大規模的采用。

車載數據傳輸中主要應用為車載雷達數據、顯示屏視頻數據及攝像頭數據等。顯示屏與攝像頭圖像分辨率經歷了快速發展的階段，目前已經由標清及高清(1080P)升級到了超高清(2K/4K)，再加上攝像頭的多次曝光技術和顯示屏廣色域技術的普及，對數據傳輸速度提出了更高的要求。

車載數據傳輸中要求可以在同一根線纜上同時傳輸正向數據與反向數據，車載應用中一般正向數據的速率遠遠大于反向數據，例如在攝像頭應用中，正向數據為實時高清或超高清視頻數據，正向數據帶寬可以達到10Gbps或更高，而反向數據一般為編程攝像頭的I2C接口的低速控制數據。

車載應用中常用的同軸電纜及屏蔽雙絞線對高速信號的衰減可以高達30dB，而且線纜對信號的衰減在不同的頻率點上不同，并且隨著線纜品質、長度而變化。進一步的，衰減情況也隨著傳輸路線中除線纜之外的其他因素而變化，如傳輸路線中可能存在的連接器及PCB板上的走線等。

因此車載有線傳輸一般支持多種傳輸速率，當線纜質量較差、衰減較大，并且帶寬要求較低時，使用較低速度的傳輸速率，而當線纜質量較好、衰減較小，并且帶寬要求較高時使用較高速度的傳輸速率，

同時車載有線傳輸的接收裝置中一般設計有均衡電路，用于補償線纜對信號的衰減，提高信號質量。常用的均衡操作有CTLE(continuous time linear equalization)、FFE(feed forward equalization)、DFE(decision feedback equalization)等。

對均衡電路的系數的調整稱為均衡訓練，均衡訓練的目的是對每一個具體實現中的線纜及包括線纜的傳輸線路的衰減曲線，針對性的調整均衡電路的參數與系數，達到最好的補償效果，從而改善接收的信號質量。

現有技術中，接收裝置為了能正確接收數據，需要搜索并在每一個可能的傳輸速率下嘗試進行均衡訓練，如果在某個傳輸速率下訓練成功，則認為此傳輸速率為后續傳輸數據使用速率，接收裝置然后在此速率下進行后續數據的接收。接收裝置搜索傳輸速率并在每一個可能的傳輸速率下嘗試進行均衡訓練有耗時長的缺點，并且耗時隨所支持的傳輸速率數量的增加而增加。

另外均衡訓練所需的訓練序列長度也隨著均衡操作的不同而不同，一個只支持CTLE均衡操作的接收裝置在正常情況下比支持CTLE、FFE及DFE三種均衡操作的接收裝置進行均衡訓練的時間要短很多，而且所需的訓練序列長度也受到串行數據是NRZ還是PAM-M(M為大于2的整數)，及是否經過編碼的影響。

現有技術中，通常將訓練序列長度預設為最差情況下的訓練序列長度，以取得最好的兼容性，但也因此進行均衡訓練所需時間總是為最長情況。

在車載傳輸系統中，對傳輸速率的搜索及均衡訓練通常發生在系統初次上電工作時，為給用戶一個好的使用體驗，車載視頻傳輸與顯示系統對初次上電工作時的延時有嚴格要求，通常要求一個視頻傳輸與顯示系統的整體延時小于500ms，而其中分配給有線傳輸部分的延時只是其中的一小部分。而現有技術下，對傳輸速率的搜索及使用最差情況下均衡訓練長度往往不能滿足車載對上電延時要求。