專利名稱：關(guān)于均衡器的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)通過(guò)通信信道引入的信號(hào)失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)均衡器。
背景技術(shù)：
在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的常規(guī)二進(jìn)制串行數(shù)據(jù)鏈路中，信息的每個(gè)“比特”被發(fā)射機(jī)編碼成信號(hào)的極性。取決于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的特性，被發(fā)送的信號(hào)可以例如是電信號(hào)或光信號(hào)，并且該信號(hào)可以經(jīng)由任何適當(dāng)?shù)男诺纴?lái)發(fā)送，例如，該信號(hào)可以經(jīng)由自由空間或者經(jīng)由適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)介質(zhì)(guide medium)(比如導(dǎo)線或光纖光纜)來(lái)發(fā)送。對(duì)于建立的鏈路， 通常按照固定速率發(fā)送數(shù)據(jù)，其中每個(gè)數(shù)據(jù)比特占據(jù)的時(shí)間段等于比特周期。要求接收機(jī)確定每個(gè)所接收比特的極性，以便正確地恢復(fù)數(shù)據(jù)序列。簡(jiǎn)單接收機(jī)具有單個(gè)閾值，該閾值被設(shè)置在平均“1”電平和平均“0”電平的中間。在每個(gè)比特周期的中間處對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，以恢復(fù)數(shù)據(jù)。接收機(jī)中的信號(hào)惡化的一個(gè)來(lái)源是噪聲。噪聲向接收信號(hào)添加隨機(jī)分量，其中，如果當(dāng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，該隨機(jī)分量大到足以使接收信號(hào)位于判決閾值的錯(cuò)誤側(cè)上，則該隨機(jī)分量將導(dǎo)致接收信號(hào)中的差錯(cuò)。信號(hào)惡化的第二個(gè)來(lái)源是符號(hào)間干擾(ISI)。通過(guò)其發(fā)送信號(hào)的信道可以使一個(gè)比特周期中的能量擴(kuò)展到其它比特周期中?？梢愿鶕?jù)信道的沖激響應(yīng)來(lái)表征ISI。如果該沖激響應(yīng)在與主峰相距+/-1/2個(gè)比特周期以上的位置處包含相當(dāng)大的能量，則信道將引入顯著的ISI。ISI意味著采樣點(diǎn)處的信號(hào)幅度不再僅僅取決于當(dāng)前比特的極性，而且還取決于當(dāng)前比特之前和之后的比特序列。使信號(hào)在采樣點(diǎn)處具有較小幅度的比特序列將增大接收機(jī)中發(fā)生差錯(cuò)的概率。在極端情況下，即使沒有噪聲，ISI也可以導(dǎo)致接收信號(hào)中的差錯(cuò)。為了最小化ISI對(duì)差錯(cuò)率的影響，可以使用均衡器來(lái)消除ISI的該作用。均衡器可以被實(shí)現(xiàn)成接收機(jī)的一部分，或者可以被配置成轉(zhuǎn)發(fā)器，以用于接收數(shù)據(jù)并且向接收機(jī)重新發(fā)送信號(hào)，其中該信號(hào)對(duì)上游ISI進(jìn)行了補(bǔ)償。均衡器的一種常見類型是前饋均衡器/判決反饋均衡器(FFE/DFE)，如圖1所示。FFE消除前兆(preclusive) ISI，該前兆ISI是從在當(dāng)前被采樣的比特之后發(fā)送的比特中擴(kuò)展的能量。對(duì)在接收機(jī)/均衡器輸入處接收的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，并且該輸入信號(hào)101經(jīng)過(guò)抽頭延遲線，其中，該抽頭延遲線包括按照比特速率進(jìn)行時(shí)鐘控制的一系列抽頭102和延遲103。來(lái)自每個(gè)抽頭102的輸出被輸入到乘法器104，該乘法器104將該輸出乘以針對(duì)該抽頭的適合的增益(Wnl，Wn2)。來(lái)自所有抽頭的經(jīng)過(guò)增益調(diào)整的輸出被輸入到求和模塊105。N比特FFE能夠?qū)⒃谥鞣逯皵U(kuò)展了多達(dá)N個(gè)比特的前兆ISI置零(null)。 抽頭系數(shù)Wnl到WnN被調(diào)整以實(shí)現(xiàn)該置零處理。要求負(fù)抽頭系數(shù)Wnx補(bǔ)償沖激響應(yīng)，其中該沖激響應(yīng)在與主峰相距χ個(gè)比特周期的位置處具有正極性并且反之亦然。DFE消除后兆(postcursive) ISI，該后兆ISI是從在當(dāng)前被采樣的比特之前發(fā)送的比特中擴(kuò)展的能量。量化輸出數(shù)據(jù)106通過(guò)第二抽頭延遲線來(lái)進(jìn)行反饋，其中該第二抽頭延遲線是由按照比特速率進(jìn)行時(shí)鐘控制的抽頭107和延遲108構(gòu)成的。在輸入到求和模塊105中之前，每個(gè)抽頭的量化輸出經(jīng)過(guò)乘法器109，其中在該乘法器109中應(yīng)用適合的增益(Wpl，Wp2)。M比特DFE能夠?qū)⒃谥鞣逯髷U(kuò)展了多達(dá)M個(gè)比特的后兆ISI置零。系數(shù) Wpl到WpM被調(diào)整以實(shí)現(xiàn)該置零處理。還有可能通過(guò)擴(kuò)展FFE而不是使用DFE來(lái)校正后兆ISI。來(lái)自求和模塊105的輸出被輸入到比較器110，其中在該比較器110中，將該輸出與閾值電平進(jìn)行比較，以判定當(dāng)前比特表示“1”還是“0”。比較器110的輸出提供量化輸出信號(hào)106，其中已針對(duì)信道失真對(duì)該量化輸出信號(hào)106進(jìn)行了均衡處理。為了使均衡器對(duì)ISI進(jìn)行校正，必須針對(duì)信道適當(dāng)?shù)卦O(shè)置抽頭系數(shù)。一些通信標(biāo)準(zhǔn)涉及訓(xùn)練周期，其中在該訓(xùn)練周期期間，發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送預(yù)定義的數(shù)據(jù)序列以便訓(xùn)練均衡器。然而，許多通信標(biāo)準(zhǔn)(如例如，光纖信道和IOG以太網(wǎng))不允許這樣的訓(xùn)練周期。 因此，必須根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練均衡器。在美國(guó)專利US7170930中描述了一種可以用于使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)FFE/DFE進(jìn)行適配的方法。該方法使用比較器111和112來(lái)比較求和模塊的輸出與上閾值和下閾值，以便將經(jīng)調(diào)整的比特信號(hào)分成硬比特(高置信度比特)或軟比特(低置信度比特)?？刂七壿媶卧?13在每次接收到軟比特時(shí)對(duì)每個(gè)抽頭權(quán)重進(jìn)行很小的改動(dòng)，并且控制邏輯單元113對(duì)這些加權(quán)處理進(jìn)行調(diào)整，以便改進(jìn)當(dāng)前比特的置信度。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道可用來(lái)確定均衡器系數(shù)的各種其它方法。這樣的均衡器通常被稱為自適應(yīng)均衡器，因?yàn)樗軌蛟趯?duì)接收信號(hào)進(jìn)行均衡處理時(shí)針對(duì)信道和發(fā)射機(jī)的特性來(lái)調(diào)整其自身。均衡器對(duì)抽頭系數(shù)和增益模塊進(jìn)行適配，以便針對(duì)特定發(fā)射信號(hào)來(lái)補(bǔ)償失真、符號(hào)間干擾(ISI)、衰減、抖動(dòng)等等。應(yīng)當(dāng)明白的是，圖1示出了自適應(yīng)均衡器的一種實(shí)現(xiàn)，而其它實(shí)現(xiàn)也是存在的。特別地，可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，并且可以通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理來(lái)應(yīng)用均衡處理。然而，自適應(yīng)均衡器一般被配置為確定均衡器的設(shè)置，例如加權(quán)系數(shù)、增益值等等，其中，這些設(shè)置產(chǎn)生針對(duì)失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)字輸出信號(hào)。很明顯，信道與信道之間的均衡器設(shè)置可以是不同的。因此，可經(jīng)由多個(gè)信道接收數(shù)據(jù)的均衡器將要求針對(duì)每個(gè)信道的不同設(shè)置。對(duì)于任何給定信道，如果發(fā)射信號(hào)的信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變，則均衡器設(shè)置也將變化。例如，發(fā)射信號(hào)的峰值幅度、預(yù)加重、下降沿定時(shí)和上升沿定時(shí)以及/或者數(shù)據(jù)速率的改變將迫使均衡器針對(duì)這些變動(dòng)重新適配其自身。在一些通信標(biāo)準(zhǔn)中，當(dāng)發(fā)射機(jī)改變信號(hào)參數(shù)時(shí)，允許接收機(jī)用特定時(shí)間量來(lái)恢復(fù)傳輸。一個(gè)示例是光纖信道(FC)通信標(biāo)準(zhǔn)，其中，發(fā)射機(jī)順序地改變發(fā)射數(shù)據(jù)速率，直到傳輸?shù)膬啥藢?duì)用于建立鏈路的數(shù)據(jù)速率達(dá)成一致為止。通常，接收機(jī)僅使用短時(shí)間段來(lái)按照任意給定速率建立鏈路。例如，F(xiàn)C標(biāo)準(zhǔn)將用于恢復(fù)發(fā)射信號(hào)的時(shí)間限定為30ms。
該短時(shí)間段旨在使得接收機(jī)能夠與發(fā)射機(jī)建立鏈路。如果接收機(jī)沒能在該時(shí)間段期間建立鏈路，則發(fā)射機(jī)假定接收機(jī)不能夠支持該數(shù)據(jù)速率，并且使用較低的數(shù)據(jù)速率。因此，均衡器用來(lái)針對(duì)信號(hào)參數(shù)進(jìn)行適配的時(shí)間越多，則接收機(jī)將用來(lái)建立鏈路的時(shí)間就越少。然而，均衡器設(shè)置的適配需要準(zhǔn)確到足以獲得可接受的差錯(cuò)率，通常是每個(gè)發(fā)射的比特有10-12的差錯(cuò)。因此，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確均衡器設(shè)置的快速適配是很重要的。
因此，本發(fā)明提供了用于均衡器適配的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種自適應(yīng)均衡器，該自適應(yīng)均衡器被配置為得出針對(duì)接收信號(hào)的均衡器設(shè)置；確定所述接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及將所得出的均衡器設(shè)置與所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)的指示一起存儲(chǔ)，其中在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，該均衡器被配置為使用適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置。本發(fā)明的均衡器得出適用于接收信號(hào)的均衡器設(shè)置，并且還確定接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)，如例如數(shù)據(jù)速率。針對(duì)信號(hào)得出的設(shè)置與至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)的指示被一起存儲(chǔ)。因此，均衡器針對(duì)特定的一組信號(hào)參數(shù)來(lái)存儲(chǔ)適用的均衡器設(shè)置。如果一個(gè)或多個(gè)信號(hào)參數(shù)隨后發(fā)生改變(例如，如果數(shù)據(jù)速率發(fā)生改變)，則均衡器被配置為使用適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置。該存儲(chǔ)的設(shè)置被用作該均衡器的初始設(shè)置，即，均衡器設(shè)置被調(diào)整為與存儲(chǔ)的設(shè)置相匹配。隨后，將根據(jù)普通適配過(guò)程來(lái)按照需要對(duì)這些經(jīng)調(diào)整的設(shè)置進(jìn)行適配。通過(guò)使用存儲(chǔ)的設(shè)置，均衡器用來(lái)針對(duì)新信號(hào)參數(shù)進(jìn)行適配的時(shí)間可以被改進(jìn)。在常規(guī)的自適應(yīng)均衡器中，如果檢測(cè)到信號(hào)參數(shù)的一些改變，則均衡器可以被配置為將均衡器設(shè)置重置為默認(rèn)值。這將要求針對(duì)新信號(hào)參數(shù)來(lái)重新開始適配過(guò)程。然而， 適配設(shè)置以針對(duì)新信號(hào)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程可能占用一些時(shí)間。該適配過(guò)程可以涉及基于所接收的比特對(duì)設(shè)置進(jìn)行一系列小調(diào)整。如果所要求的新設(shè)置與默認(rèn)設(shè)置有很大不同，則因?yàn)榇嬖谶m量的ISI，所以可能要求進(jìn)行很多調(diào)整，這可能要占用一些時(shí)間?；蛘?，可以通過(guò)常用適配過(guò)程來(lái)簡(jiǎn)單地處理一些信號(hào)參數(shù)的改變。因此，如果發(fā)生一些信號(hào)參數(shù)的改變并且當(dāng)前均衡器設(shè)置并非最優(yōu)，則適配過(guò)程將改變?cè)O(shè)置，以便針對(duì)新信號(hào)參數(shù)對(duì)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。然而，緊隨信號(hào)參數(shù)改變之后，將仍然針對(duì)舊信號(hào)對(duì)均衡器進(jìn)行適配。取決于信號(hào)參數(shù)的改變的特性，在改變之前針對(duì)信號(hào)來(lái)優(yōu)化的均衡器設(shè)置可能實(shí)際上是對(duì)新信號(hào)起反作用的，這可能意味著針對(duì)新信號(hào)進(jìn)行適配所占用的時(shí)間可能長(zhǎng)于簡(jiǎn)單地重置均衡器設(shè)置的情況。比較而言，本發(fā)明的均衡器使用適合于當(dāng)前信號(hào)的、可以獲得的任何存儲(chǔ)的設(shè)置作為初始設(shè)置。因此，均衡器可以對(duì)設(shè)置進(jìn)行階躍改變(而不是對(duì)一些設(shè)置進(jìn)行普通的漸進(jìn)調(diào)整)，以便使用已知適合于新信號(hào)參數(shù)的設(shè)置。雖然存儲(chǔ)的設(shè)置可能不是新信號(hào)參數(shù)所要求的精確設(shè)置，但是與默認(rèn)設(shè)置或者在信號(hào)參數(shù)改變之前針對(duì)信號(hào)調(diào)整的設(shè)置相比，它們可以表示更好的開始點(diǎn)。因此，與其它方式相比，用于得出針對(duì)新信號(hào)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)置的收斂過(guò)程所占用的時(shí)間可以少很多。因此，這確保了在信號(hào)參數(shù)改變之后能夠進(jìn)行快速且準(zhǔn)確的適配，而無(wú)需極快速操作的硬件。存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置是通過(guò)自適應(yīng)均衡器的操作在使用中得出的設(shè)置。如果在均衡器收斂到解(即，用于使設(shè)置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的解)所占用的時(shí)間期間，信號(hào)的信號(hào)參數(shù)保持不變，則該設(shè)置表示針對(duì)具有該信號(hào)參數(shù)的信號(hào)的優(yōu)化設(shè)置。然而，在某種情況下，信號(hào)參數(shù)可能快速改變，從而在信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的時(shí)間之間，均衡器可能沒有時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)完全求解。在本發(fā)明的均衡器中，在可利用的時(shí)間內(nèi)得出的設(shè)置將被存儲(chǔ)。這意味著，在信號(hào)參數(shù)以重復(fù)方式改變的情況下，在下一次經(jīng)歷相同的信號(hào)參數(shù)時(shí)，均衡器能夠使用先前的設(shè)置，以便受益于先前得到的進(jìn)展。 作為示例，考慮該情況在用于建立數(shù)據(jù)鏈路的協(xié)商過(guò)程中，信號(hào)的數(shù)據(jù)速率在一段短時(shí)間t之后被改變，但是各個(gè)數(shù)據(jù)速率以循環(huán)的方式進(jìn)行重復(fù)。假設(shè)均衡器占用T > t的時(shí)間來(lái)得到解。在常規(guī)均衡器中，每當(dāng)數(shù)據(jù)速率改變時(shí)對(duì)均衡器設(shè)置進(jìn)行重置。因此， 對(duì)于數(shù)據(jù)速率的每個(gè)循環(huán)，均衡器需要重新開始，并且因此它將永遠(yuǎn)得不到解，并從而不能提供較高數(shù)據(jù)速率下所要求的準(zhǔn)確度。然而，在每個(gè)數(shù)據(jù)速率的每個(gè)周期t結(jié)束時(shí)，本發(fā)明的均衡器將存儲(chǔ)針對(duì)該數(shù)據(jù)速率的設(shè)置。當(dāng)每個(gè)數(shù)據(jù)速率重復(fù)時(shí)，將取出存儲(chǔ)的設(shè)置，并且將進(jìn)行針對(duì)解的進(jìn)展。例如，如果T < 2t，則在數(shù)據(jù)速率第一次重復(fù)時(shí)，均衡器可以得到解， 從而接收信號(hào)可以準(zhǔn)確到足以按照高數(shù)據(jù)速率建立鏈路。如果響應(yīng)于檢測(cè)到的信號(hào)參數(shù)的改變，沒有存儲(chǔ)適合于新信號(hào)參數(shù)的所得出的設(shè)置，則可以將默認(rèn)設(shè)置用作初始設(shè)置。換言之，如果在使用時(shí)得出的存儲(chǔ)的設(shè)置都不合適， 則均衡器設(shè)置可以被重置為默認(rèn)值，而不是被留在針對(duì)參數(shù)改變之前的信號(hào)得出的設(shè)置處。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以包括針對(duì)信號(hào)參數(shù)的每種組合來(lái)存儲(chǔ)默認(rèn)設(shè)置。在使用時(shí)，可以用均衡器所得出的設(shè)置來(lái)代替這些默認(rèn)設(shè)置。以這種方式，將始終存儲(chǔ)有針對(duì)特定信號(hào)參數(shù)的設(shè)置，其中，如果沒有用在使用時(shí)得出的實(shí)際設(shè)置來(lái)代替該設(shè)置，則該設(shè)置將是默認(rèn)設(shè)置。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，均衡器可以確定是否存在任何存儲(chǔ)的設(shè)置，其中該存儲(chǔ)的設(shè)置是在使用時(shí)得出的并且適合于新信號(hào)參數(shù)。因此，在該實(shí)施例中，在給定新信號(hào)參數(shù)的情況下，均衡器有效地確定是否有存儲(chǔ)的設(shè)置，其中該存儲(chǔ)的設(shè)置將實(shí)現(xiàn)針對(duì)設(shè)置的良好開始點(diǎn)。對(duì)于一些信號(hào)參數(shù)，僅有的適合設(shè)置可能是相關(guān)參數(shù)精確匹配的那些設(shè)置。例如，如果信號(hào)參數(shù)包括信號(hào)速率，那么只有當(dāng)存儲(chǔ)的設(shè)置的數(shù)據(jù)速率與新確定的數(shù)據(jù)速率完全相同時(shí)，存儲(chǔ)的設(shè)置才可以被視為適合的。然而，對(duì)于至少一些信號(hào)參數(shù)，適合的設(shè)置可以包括相關(guān)參數(shù)的值在新信號(hào)參數(shù)的特定范圍之內(nèi)的那些設(shè)置。例如，如果信號(hào)參數(shù)包括峰值幅度，那么當(dāng)一些存儲(chǔ)的設(shè)置涉及在針對(duì)新信號(hào)確定的峰值幅度的一范圍之內(nèi)(例如士 10%)的峰值幅度時(shí)，這些存儲(chǔ)的設(shè)置可以被視為適合的。對(duì)于一些信號(hào)參數(shù)，適合的設(shè)置可以就是相關(guān)參數(shù)在數(shù)值上最接近于新測(cè)量的參數(shù)的那些設(shè)置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)很清楚可以影響接收信號(hào)的特性并且在變化時(shí)要求改變均衡器設(shè)置的各個(gè)信號(hào)參數(shù)。所確定的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)可以包括接收信號(hào)的下述參數(shù)中的任何一個(gè)或全部數(shù)據(jù)速率；預(yù)加重；以及沿定時(shí)，即上升沿定時(shí)和/或下降沿定時(shí)。在其上接收數(shù)據(jù)的傳輸信道也可以包括信號(hào)參數(shù)。因此，本發(fā)明的均衡器可以存儲(chǔ)針對(duì)多個(gè)信道中的每一個(gè)信道得出的設(shè)置，使得當(dāng)經(jīng)由特定信道接收數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用適用于該信道的存儲(chǔ)的設(shè)置。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在一些應(yīng)用中，可能存在關(guān)于特定的一組均衡器設(shè)置可以適用多長(zhǎng)時(shí)間的限制。信道隨時(shí)間的改變(如例如，光纖信道的溫度變化)可以意味著任何一組存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置僅在相對(duì)短的時(shí)間段期間是適用的。例如，如果均衡器經(jīng)由指定的信道從指定的發(fā)射機(jī)接收數(shù)據(jù)，則可以將相關(guān)的均衡器設(shè)置與相關(guān)的信號(hào)參數(shù)一起存儲(chǔ)。如果在稍后的某個(gè)時(shí)刻，均衡器經(jīng)由具有相同參數(shù)的相同信道從相同的發(fā)射機(jī)接收信號(hào)，則可以使用存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置。然而，如果在兩次單獨(dú)傳輸之間有數(shù)小時(shí)量級(jí)的間隔，則信道特性可能已經(jīng)發(fā)生了顯著改變，并且與默認(rèn)設(shè)置相比，存儲(chǔ)的設(shè)置可能不是更好，而是有可能更差。因此，均衡器可以被配置為僅在相對(duì)短的時(shí)間段期間維持該存儲(chǔ)的設(shè)
置。 因此，本發(fā)明的均衡器特別適用于在相對(duì)短的時(shí)間尺度上發(fā)生的接收信號(hào)的改變。因此，均衡器可以被配置為如果在預(yù)定時(shí)間段(例如，幾秒，比如3s左右量級(jí))期間沒有接收到數(shù)據(jù)，則將所有存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置重置為默認(rèn)值。存儲(chǔ)所得出的均衡器設(shè)置的步驟可以包括周期性地確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)是否發(fā)生改變；以及如果沒有發(fā)生改變，則存儲(chǔ)當(dāng)前的均衡器設(shè)置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，可能要占用一些時(shí)間來(lái)檢測(cè)一些信號(hào)參數(shù)的改變。對(duì)信號(hào)參數(shù)的改變的檢測(cè)可以基于統(tǒng)計(jì)分析，并且因此可能要求檢測(cè)新參數(shù)處的相對(duì)大數(shù)量的采樣。然而，在檢測(cè)到信號(hào)參數(shù)的改變之前，均衡器可能已經(jīng)開始針對(duì)新信號(hào)進(jìn)行適配。因此，均衡器設(shè)置將不再是針對(duì)先前信號(hào)參數(shù)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，而是將表示一些瞬態(tài)設(shè)置。因此，只有當(dāng)沒有檢測(cè)到信號(hào)參數(shù)的改變時(shí)，均衡器才可以存儲(chǔ)這些設(shè)置。取決于檢測(cè)信號(hào)參數(shù)的改變占用多長(zhǎng)時(shí)間，信號(hào)參數(shù)的改變有可能已經(jīng)發(fā)生，但是該改變?cè)诖鎯?chǔ)均衡器設(shè)置時(shí)還是不可檢測(cè)的。然而，均衡器可能已經(jīng)開始針對(duì)新信號(hào)參數(shù)進(jìn)行適配。此時(shí)均衡器設(shè)置任何改變很可能是很小的，因此如果信號(hào)參數(shù)改變回來(lái)，則該設(shè)置將仍然是良好的開始點(diǎn)。然而，如果有需要，在一個(gè)實(shí)施例中，可以在第一時(shí)間將當(dāng)前均衡器設(shè)置記錄在緩存中。在第二時(shí)間(短時(shí)間之后)，可以確定信號(hào)參數(shù)是否已發(fā)生改變；并且如果信號(hào)參數(shù)沒有發(fā)生改變，則可以存儲(chǔ)緩存的內(nèi)容。換言之，按照規(guī)則間隔將當(dāng)前設(shè)置存儲(chǔ)在緩存中，但是只有當(dāng)在一段短時(shí)間之后確定信號(hào)參數(shù)沒有發(fā)生改變時(shí)，才將當(dāng)前設(shè)置送交給存儲(chǔ)裝置。第一時(shí)間和第二時(shí)間之間的時(shí)間段可以短到檢測(cè)信號(hào)參數(shù)的任何改變所要求的那樣。緩存可以是用于在短時(shí)間段期間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器設(shè)備，并且緩存可以在均衡器的內(nèi)部或外部。均衡器可以包括用于存儲(chǔ)所得出的設(shè)置的存儲(chǔ)器，或者均衡器可以被配置為使用外部存儲(chǔ)器，例如，該均衡器所位于的接收機(jī)設(shè)備的存儲(chǔ)器。另外，可以使用任何類型的存儲(chǔ)器。然而，應(yīng)當(dāng)明白的是，要求對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的設(shè)置進(jìn)行相對(duì)快速的存取，以便加速適配過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種自適應(yīng)均衡器，該自適應(yīng)均衡器被配置為 確定接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，基于針對(duì)所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)存儲(chǔ)的設(shè)置來(lái)更新均衡器設(shè)置；以及在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)不發(fā)生改變的情況下，更新針對(duì)所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)存儲(chǔ)的設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的該方面的均衡器提供與本發(fā)明的第一方面相同的所有優(yōu)點(diǎn)，并且能夠在和第一方面相同的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。在另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種均衡器適配的方法，該方法包括以下步驟得出針對(duì)接收信號(hào)的均衡器設(shè)置；確定所述接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；將所得出的均衡器設(shè)置與所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)的指示一起存儲(chǔ)；以及在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，基于適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置來(lái)調(diào)整均衡器設(shè)置。本發(fā)明的該方面的方法提供了與上述相同的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠在與上述相同的實(shí)施例中使用。
該方法可以用于改進(jìn)一系列應(yīng)用中的適配時(shí)間，例如，該方法可以用于檢測(cè)數(shù)據(jù)速率的改變以及相應(yīng)地調(diào)整均衡器設(shè)置，例如以便在例如光纖信道通信協(xié)議中對(duì)用于速率協(xié)商的信號(hào)進(jìn)行均衡。


現(xiàn)在將參照以下附圖通過(guò)示例方式來(lái)描述本發(fā)明，其中在附圖中圖1示出了常規(guī)的自適應(yīng)均衡器；圖2示出了包括均衡器的通信信道；圖3示出了與用于建立數(shù)據(jù)鏈路的速率協(xié)商相關(guān)的發(fā)射機(jī)流程圖；圖4示出了與用于建立數(shù)據(jù)鏈路的速率協(xié)商相關(guān)的接收機(jī)流程圖；并且圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，均衡器通常被配置為經(jīng)由至少一個(gè)信道來(lái)接收數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)201被配置為經(jīng)由信道202(例如，背板(Backplane)印刷電路板(PCB)鏈路)向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。均衡器203被配置為接收經(jīng)由該信道發(fā)送的數(shù)據(jù)；以及向接收機(jī)204提供經(jīng)均衡處理的量化的數(shù)字信號(hào)。在一些實(shí)施例中，均衡器203是相對(duì)于接收機(jī)204獨(dú)立的單元，并且被配置成轉(zhuǎn)發(fā)器。在其它實(shí)施例中，均衡器可以是接收機(jī)單元205的一部分，在該情況下，均衡器模塊接收由接收機(jī)單元205的檢測(cè)器所檢測(cè)到的信號(hào)，并且該均衡器模塊可以向單元 204提供經(jīng)均衡處理的用于建立數(shù)據(jù)鏈路的信號(hào)。圖1示出了如上所述的常規(guī)FFE/DFE均衡器。圖1示出了一種自適應(yīng)均衡器，其中在模擬域中向接收信號(hào)應(yīng)用均衡處理。應(yīng)當(dāng)明白的是，可以替代地在數(shù)字域中執(zhí)行該信號(hào)處理(即，形成經(jīng)調(diào)整的比特信號(hào)，并且/或者與閾值進(jìn)行比較)，其中，向不同的比特周期應(yīng)用數(shù)字加權(quán)。因此，該均衡器可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號(hào)；以及適合的數(shù)字電路。在任一情況下，這種均衡器基于接收信號(hào)對(duì)例如抽頭加權(quán)系數(shù)、 增益值等的設(shè)置進(jìn)行適配，并且因此該均衡器能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確地且高效地對(duì)其自身進(jìn)行適配。然而，一些數(shù)據(jù)通信協(xié)議允許使用短時(shí)間段在發(fā)射機(jī)201和接收機(jī)204之間建立數(shù)據(jù)鏈路。圖3示出了根據(jù)光纖信道通信協(xié)議的流程圖，該流程圖描繪了鏈路建立期間的發(fā)射機(jī)行為的原理。圖3示出了發(fā)射機(jī)(201)最初在設(shè)置時(shí)間(發(fā)射定時(shí)器)期間將如何按照一系列發(fā)射數(shù)據(jù)速率(TxRate)來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。每個(gè)TxRate將具有指定的一系列屬性上升時(shí)間/下降時(shí)間、輸出擺幅(即峰值幅度)、預(yù)加重的量等等。對(duì)于光纖信道協(xié)議，接收機(jī)用30ms來(lái)嘗試建立數(shù)據(jù)鏈路。在該時(shí)間段期間，要求用于管理該協(xié)議的接收機(jī)模塊204(—般是ASIC)建立鏈路。另外，在該時(shí)間期間，均衡器 203應(yīng)當(dāng)針對(duì)該信道進(jìn)行適配，使得接收機(jī)模塊204接收到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。均衡器用來(lái)進(jìn)行適配的時(shí)間越多，接收機(jī)ASIC204用來(lái)建立鏈路的時(shí)間就越少。因此，均衡器的適配時(shí)間是很重要的。然而，該適配需要準(zhǔn)確到足以獲得可接受的差錯(cuò)率，通常是每個(gè)發(fā)射的比特有10-12的差錯(cuò)。 因此，本發(fā)明提供了一種均衡器，其中，該均衡器通過(guò)將先前得出的設(shè)置與相對(duì)應(yīng)的信號(hào)參數(shù)一起存儲(chǔ)，來(lái)改進(jìn)均衡器適配時(shí)間；在信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，該均衡器將適合的存儲(chǔ)的設(shè)置用作適配的開始點(diǎn)，而不是重新設(shè)置該均衡器。雖然在原理上有可能設(shè)計(jì)一種允許具有短適配時(shí)間的結(jié)構(gòu)，但是能夠放寬該要求還是有一些好處的。特別地，因?yàn)闃O快適配需要附加的硬件資源，所以放寬該要求可以降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度；并且因?yàn)榭梢越邮盏礁嘈畔?，就可以更好地表征信道特性，所以?dāng)可以利用更多的時(shí)間時(shí)，適配的質(zhì)量可以被優(yōu)化。為了進(jìn)行說(shuō)明，可以給出發(fā)生改變的信號(hào)參數(shù)是數(shù)據(jù)速率的示例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明適用于影響均衡器設(shè)置的信號(hào)參數(shù)的其它可檢測(cè)的改變。將描述使用光纖信道(FC)協(xié)議的實(shí)施例，但是本發(fā)明還適用于發(fā)射機(jī)順序地改變其輸出的其它實(shí)現(xiàn)。如上所述，在FC中，存在一種稱為自動(dòng)協(xié)商的算法，借助該算法，傳輸?shù)膬啥藢?duì)它們將用來(lái)建立鏈路的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行協(xié)商。在每個(gè)150ms中，每個(gè)發(fā)射機(jī)順序地改變數(shù)據(jù)速率(其覆蓋該發(fā)射機(jī)支持的所有速率)。同時(shí)，在每個(gè)30ms中，F(xiàn)C接收機(jī)循環(huán)通過(guò)其支持的速率中的每一個(gè)速率，以便搜索與發(fā)射數(shù)據(jù)速率相匹配的數(shù)據(jù)速率。圖4示出了速率協(xié)商期間的接收機(jī)(204)行為的流程圖。設(shè)置相關(guān)的接收速率并且接收數(shù)據(jù)。根據(jù)針對(duì)均衡器的相關(guān)適配過(guò)程對(duì)均衡器設(shè)置進(jìn)行適配。周期性地，將均衡器設(shè)置與相關(guān)數(shù)據(jù)速率的指示一起存儲(chǔ)。如果沒有檢測(cè)到速率的改變，則執(zhí)行適配過(guò)程，直到設(shè)置收斂(即，得到穩(wěn)態(tài)均衡器解)為止。然而，如果信號(hào)速率改變，則可以針對(duì)新數(shù)據(jù)速率來(lái)開始適配過(guò)程，而其中針對(duì)先前數(shù)據(jù)速率的設(shè)置被存儲(chǔ)以便將來(lái)使用。因此，這些設(shè)置可以是還沒有收斂到解的設(shè)置，但是它們表示了針對(duì)解的進(jìn)展。在下一次設(shè)置相同的數(shù)據(jù)速率時(shí)，存儲(chǔ)的設(shè)置將被取出并且將形成用于進(jìn)一步適配的開始點(diǎn)。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的均衡器，并且圖6示出了用于使用存儲(chǔ)的信息的方法的流程圖。圖5示出了自適應(yīng)均衡器501，該自適應(yīng)均衡器501可以例如一般是如圖1所示的均衡器，其中，該均衡器接收輸入信號(hào)502并且被配置為提供經(jīng)均衡處理的輸出信號(hào)503。 該均衡器連接到用于存儲(chǔ)均衡器設(shè)置的存儲(chǔ)器504。該存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)用于均衡處理的設(shè)置，其中針對(duì)所有可用數(shù)據(jù)速率將這些設(shè)置編入索引。初始地對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重置，使得針對(duì)所有數(shù)據(jù)速率存儲(chǔ)的設(shè)置是均衡器的默認(rèn)值。稱為“當(dāng)前數(shù)據(jù)速率”的值還被標(biāo)記為無(wú)效數(shù)據(jù)速率。圖6的前兩個(gè)步驟示出了該算法的初始化。均衡器501還連接到定時(shí)器505。在實(shí)施時(shí)，定時(shí)器可以是均衡器控制邏輯單元的一部分。均衡器使用定時(shí)器來(lái)重置存儲(chǔ)器。如圖6所示，如果在一時(shí)間段(比如3s)期間沒有接收到數(shù)據(jù)，則重置存儲(chǔ)器。在該實(shí)施例中，定時(shí)器用于在新發(fā)射機(jī)或新信道連接到均衡器情況下重置存儲(chǔ)器。然而，可以使用用于觸發(fā)重置的其它事件，并且可以使用其它源， 比如來(lái)自均衡器外部的源的標(biāo)記。另外，在多個(gè)信道連接到均衡器的實(shí)施例中，也許不可能為每個(gè)信道都存儲(chǔ)均衡器設(shè)置。當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)時(shí)，均衡器將按照需要對(duì)均衡器設(shè)置進(jìn)行適配。然而，均衡器還確定檢測(cè)到的數(shù)據(jù)速率是否等于“當(dāng)前數(shù)據(jù)速率”值。當(dāng)?shù)谝淮螌?duì)數(shù)據(jù)速率進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，該檢測(cè)到的數(shù)據(jù)速率通常不同于“當(dāng)前數(shù)據(jù)速率”的值(該值被初始化為無(wú)效)。因此，均衡器從存儲(chǔ)器中讀取相關(guān)的均衡器設(shè)置(其初始地是默認(rèn)值)，并且將它們用作均衡器設(shè)置。隨后，該方法進(jìn)行重復(fù)，將“當(dāng)前數(shù)據(jù)速率”的值重置為檢測(cè)到的數(shù)據(jù)速率。如果對(duì)于任何后續(xù)迭代，數(shù)據(jù)速率仍然與存儲(chǔ)的當(dāng)前數(shù)據(jù)速率相同，則確定均衡器設(shè)置并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，隨后過(guò)程進(jìn)行重復(fù)。然而，如果檢測(cè)到的數(shù)據(jù)速率不同于當(dāng)前設(shè)置數(shù)據(jù)速率，則替代地使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的均衡器設(shè)置。 該算法的核心的一個(gè)重要方面是確定發(fā)射信號(hào)的參數(shù)(在該情況下為數(shù)據(jù)速率)。該模塊可以與均衡處理算法并行地或者串行地運(yùn)行，并且該模塊可以例如由均衡器的控制邏輯單元來(lái)執(zhí)行。理想地，該算法應(yīng)當(dāng)在數(shù)據(jù)速率發(fā)生改變時(shí)停止均衡器，以避免由針對(duì)新數(shù)據(jù)速率的均衡器適配導(dǎo)致的任何改變。然而，通常地，在實(shí)際改變之后過(guò)了一段短時(shí)間才確定信號(hào)參數(shù)的任何改變，其結(jié)果是，均衡器開始針對(duì)新數(shù)據(jù)速率進(jìn)行均衡處理。因此，此時(shí)均衡器設(shè)置將不是最優(yōu)的。為了解決該問題，該方法可以每當(dāng)數(shù)據(jù)速率沒有發(fā)生改變時(shí)對(duì)均衡器設(shè)置進(jìn)行“采樣處理”。當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)速率改變時(shí)，當(dāng)前設(shè)置被丟棄而不是被存儲(chǔ)，并且與新數(shù)據(jù)速率相對(duì)應(yīng)的設(shè)置被加載到均衡器中。僅有的要求是，對(duì)當(dāng)前設(shè)置的 “采樣處理”快于數(shù)據(jù)速率的改變。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以涉及在一段短時(shí)間期間將設(shè)置存儲(chǔ)在緩存506中。 只有當(dāng)沒有檢測(cè)到數(shù)據(jù)速率的后續(xù)改變時(shí)，該緩存中的數(shù)據(jù)才被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器504中。如果在數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在緩存中的短時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)速率發(fā)生改變，則可以丟棄該緩存中的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)均衡器，其被配置為 得出針對(duì)接收信號(hào)的均衡器設(shè)置；確定所述接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及將所得出的均衡器設(shè)置與所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)的指示一起存儲(chǔ)，其中 在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，所述均衡器被配置為使用適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中，如果沒有存儲(chǔ)適合于所述新信號(hào)參數(shù)的所得出的設(shè)置，則將默認(rèn)設(shè)置用作初始設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中，所述均衡器被配置為 初始地針對(duì)至少一些信號(hào)參數(shù)存儲(chǔ)默認(rèn)設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中，存儲(chǔ)所得出的均衡器設(shè)置的步驟包括 周期性地確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)是否發(fā)生改變，以及如果確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)沒有發(fā)生改變，則存儲(chǔ)當(dāng)前均衡器設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中，存儲(chǔ)所得出的均衡器設(shè)置的步驟包括周期性地進(jìn)行以下步驟在第一時(shí)間將所述均衡器設(shè)置記錄在緩存中；在第二時(shí)間確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)是否發(fā)生改變；以及如果所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)沒有發(fā)生改變，則將所述緩存的內(nèi)容與所述當(dāng)前的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)一起存儲(chǔ)；如果所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變，則丟棄所述緩存的內(nèi)容。
6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其包括用于存儲(chǔ)所得出的設(shè)置的存儲(chǔ)器。
7.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中，所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)包括下述中的至少一個(gè)傳輸信道、數(shù)據(jù)速率、峰值幅度、預(yù)加重、以及沿定時(shí)。
8.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其被配置為如果在預(yù)定的時(shí)間段期間沒有接收到數(shù)據(jù)，則將所有存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置重置為默認(rèn)值。
9.一種自適應(yīng)均衡器，其被配置為 確定接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，基于針對(duì)所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)存儲(chǔ)的設(shè)置來(lái)更新均衡器設(shè)置；以及在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)不發(fā)生改變的情況下，更新所述針對(duì)所述至少一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)的設(shè)置。
10.一種均衡器適配的方法，其包括以下步驟 得出針對(duì)接收信號(hào)的均衡器設(shè)置；確定所述接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及將所得出的均衡器設(shè)置與所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)的指示一起存儲(chǔ)，并且 在所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變的情況下，基于適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置來(lái)調(diào)整所述均衡器設(shè)置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，如果沒有存儲(chǔ)適合于所述新信號(hào)參數(shù)的所得出的設(shè)置，則將默認(rèn)設(shè)置用作初始設(shè)置。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述方法包括以下初始化步驟 初始地針對(duì)至少一些信號(hào)參數(shù)存儲(chǔ)默認(rèn)均衡器設(shè)置。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，存儲(chǔ)所得出的均衡器設(shè)置的步驟包括 周期性地確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)是否發(fā)生改變，以及如果確定所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)沒有發(fā)生改變，則存儲(chǔ)當(dāng)前均衡器設(shè)置。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)包括下述中的至少一個(gè) 傳輸信道、數(shù)據(jù)速率、峰值幅度、預(yù)加重、以及沿定時(shí)。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其包括以下步驟如果在預(yù)定的時(shí)間段期間沒有接收到數(shù)據(jù)，則將所有存儲(chǔ)的均衡器設(shè)置重置為默認(rèn)值。
全文摘要
公開了用于對(duì)均衡器進(jìn)行適配以補(bǔ)償所接收數(shù)字信號(hào)的信號(hào)失真的方法和裝置。該方法包括得出針對(duì)接收信號(hào)的均衡器設(shè)置；確定所述接收信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)參數(shù)；以及將所得出的均衡器設(shè)置與信號(hào)參數(shù)的指示一起存儲(chǔ)。信號(hào)參數(shù)可以例如包括信號(hào)的數(shù)據(jù)速率。如果信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變，則均衡器被配置為使用適合于新信號(hào)參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置。因此，每當(dāng)信號(hào)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，均衡器將使用適合于改變后參數(shù)的任何存儲(chǔ)的設(shè)置，而不是開始全新的均衡器適配例程。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102299877SQ20111018672
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者A·沙拉特, A·范德霍斯特, B·威爾科克斯, C·博恩, M·馬基納 申請(qǐng)人:菲沃克斯有限公司