[發(fā)明專利]具有部分抽頭展開的決策反饋均衡器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110745004.2
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113890800A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫俊清;蔡昉;羅天辰;錢浩立
• 申請（專利權(quán)）人: 默升科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

本申請公開了具有部分抽頭展開的決策反饋均衡器。決策反饋均衡器和均衡方法可以采用部分抽頭展開和/或基于概率的決策閾值放置。說明性部分抽頭展開均衡方法實施例包括跟蹤在前碼元決策；利用預(yù)補(bǔ)償單元將均衡信號轉(zhuǎn)換成暫定碼元決策；以及基于在前碼元決策從暫定碼元決策中進(jìn)行選擇。預(yù)補(bǔ)償單元具有用于第一數(shù)量的推測性在前碼元的每個組合的決策元件，每個決策元件中的比較器使用第一類型的碼元決策閾值，第一類型的碼元決策閾值考慮來自相對應(yīng)的組合的尾隨碼元間干擾；以及在決策元件中的至少一個中的附加比較器使用第二類型的碼元決策閾值，第二類型的碼元決策閾值考慮來自第二數(shù)量的推測性在前碼元的尾隨碼元間干擾，第二數(shù)量大于第一數(shù)量。

背景技術(shù)

數(shù)字通信在發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備之間通過中間通信介質(zhì)或“信道”(例如，光纖線纜或絕緣銅線)發(fā)生。每一個發(fā)送設(shè)備通常以固定的碼元速率傳輸碼元，同時每一個接收設(shè)備檢測(可能損毀的)碼元序列并且試圖重構(gòu)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。“碼元”是持續(xù)達(dá)固定時間段的信道的狀態(tài)或有效條件，該固定時間段被稱為“碼元間隔”。例如，碼元可以是電壓或電流電平、光學(xué)功率電平、相位值、特定頻率或波長、自旋值或者角動量。從一個信道狀態(tài)到另一個信道狀態(tài)的改變被稱為碼元轉(zhuǎn)換。每一個碼元可以表示(即，編碼)數(shù)據(jù)的一個或多個二進(jìn)制位。替代地，數(shù)據(jù)可以通過碼元轉(zhuǎn)換來表示，或通過兩個碼元或更多個碼元的序列來表示。

許多數(shù)字通信鏈路對于每碼元僅使用一個位；二進(jìn)制“0”由一個碼元(例如，第一范圍內(nèi)的電壓或電流信號)來表示，并且二進(jìn)制“1”由另一個碼元(例如，第二范圍內(nèi)的電壓或電流信號)來表示，但是更高階信號星座圖(constellation)是已知的并且被頻繁使用。在4-電平脈沖幅度調(diào)制(“PAM4”)中，每一個碼元間隔可以承載被標(biāo)注為-3、-1、+1和+3的四個碼元中的任何一個。兩個二進(jìn)制位因而可以由每一個碼元表示。

信道非理想性產(chǎn)生分散，這可能導(dǎo)致每一個碼元干擾其相鄰碼元，這一結(jié)果稱為碼元間干擾(“ISI”)。ISI可以使接收設(shè)備難以確定在每一個間隔中發(fā)送了哪些碼元，特別是當(dāng)此類ISI與加性噪聲相組合時。

為了對抗噪聲和ISI，接收設(shè)備可以采用各種均衡技術(shù)。線性均衡器通常必須在降低ISI與避免噪聲放大之間進(jìn)行平衡。通常優(yōu)選決策反饋均衡器(“DFE”)，因為它們能夠在不固有地放大噪聲的情況下對抗ISI。顧名思義，DFE采用反饋路徑來去除來源于先前決策的碼元的ISI影響。不幸的是，在硅基集成電路中以接近或超過10GHz的碼元速率實現(xiàn)此類反饋路徑可能是不可行的。“展開”DFE架構(gòu)試圖通過使用推測性的“預(yù)補(bǔ)償”單元來解決這個困難，但是此類單元的尺寸和功耗隨著反饋路徑中濾波器抽頭的數(shù)量呈指數(shù)增長。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本文提供了采用部分抽頭展開和/或基于概率的決策閾值放置的決策反饋均衡器和均衡方法。一個說明性部分抽頭展開均衡方法實施例包括寄存器、預(yù)補(bǔ)償單元和復(fù)用器。該寄存器跟蹤在前碼元決策。預(yù)補(bǔ)償單元包括多個決策元件，每一個決策元件具有使用第一類型的碼元決策閾值的比較器，并且進(jìn)一步包括使用第二類型的碼元決策閾值的至少一個決策元件中的附加比較器。第一類型的碼元決策閾值考慮來自第一數(shù)量的推測性在前碼元的尾隨碼元間干擾(“ISI”)，推測性在前碼元的組合對于每一個決策元件是不同的。第二類型的碼元決策閾值考慮來自第二數(shù)量的推測性在前碼元的尾隨ISI，該第二數(shù)量大于第一數(shù)量。該復(fù)用器通過基于該在前碼元決策，從該決策元件的暫定碼元決策中進(jìn)行選擇，以向該寄存器供應(yīng)碼元決策。

一種說明性均衡方法實施例包括：跟蹤在前碼元決策；利用預(yù)補(bǔ)償單元將均衡信號轉(zhuǎn)換成暫定碼元決策；以及基于該在前碼元決策從該暫定碼元決策中進(jìn)行選擇。該預(yù)補(bǔ)償單元具有用于第一數(shù)量的推測性在前碼元的每一個組合的決策元件，每個決策元件中的比較器使用第一類型的碼元決策閾值，該第一類型的碼元決策閾值考慮來自相對應(yīng)的組合的尾隨碼元間干擾；以及在該決策元件中的至少一個使用第二類型的碼元決策閾值的附加比較器，該第二類型的碼元決策閾值考慮來自第二數(shù)量的推測性在前碼元的尾隨碼元間干擾，該第二數(shù)量大于該第一數(shù)量。