CN102223208B

CN102223208B - 高速串行通道的信号质量参数的优化方法及装置

Info

Publication number: CN102223208B
Application number: CN201110186830.4A
Authority: CN
Inventors: 马峰超; 叶凯; 眭诗菊; 孙涛
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2018-02-13
Anticipated expiration: 2031-07-05
Also published as: CN102223208A

Abstract

本发明公开了一种高速串行通道的信号质量参数的优化方法及装置。其中，该方法包括：发射机根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；接收机接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；在发射机发送预设次数的测试码之后，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围，其中，第二取值范围包含在第一取值范围内。通过本发明，可以自动调整出合适的信号质量参数，从而保证信号完整性。

Description

高速串行通道的信号质量参数的优化方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种高速串行通道的信号质量参数的优化方法及装置。

背景技术

在高速串行通信中，由于介质损耗、导体损耗及通道反射等因素对高速串行通道的影响，导致传输线上的反射和损耗，进而造成信号质量的劣化，影响数据通信的质量。通常，信号速率越高，传输线损耗和反射越明显。为了克服这种现象，一般使用预加重技术和均衡技术对信号进行处理，以保证信号的完整性。但由于通道特性不一致，每个通道都需要单独配置其参数才能优化其信号质量，以确保良好的通信效果，从而导致调整差分输出幅值、预/去加重及均衡参数的过程繁琐，增加了产品研发的难度，延长研发周期。

另外，在相关技术中还提出了另一种高速串行通道的信号质量参数的调整方法，其通过对高速通道的传输长度进行计算，再根据传输长度计算信号的衰减，然后调整预加重和/或均衡参数。这种方法依据的原理是通道无源损耗，通过调整预加重和/或均衡参数以达到输出预估的通道特性，但是，输出的预估的通道特性还需要进一步的测试，只有测试验证通过，才可以应用于最终产品。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高速串行通道的信号质量参数的优化方法及装置，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种高速串行通道的信号质量参数的优化方法，包括：发射机根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；接收机接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；在发射机发送预设次数的测试码之后，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围，其中，第二取值范围包含在第一取值范围内。

优选地，在发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，该方法还包括：根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间；发射机发送预设次数的测试码包括：发射机在发射一次测试码之后，在经历测试时间后，发射机执行下一次的测试码的发射。

优选地，根据以下公式计算测试时间N：

其中，BER表示误码率、CL表示BER的置信率、表示满足置信率需要测试的比特数、E表示检测到的误码个数。

优选地，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到优化的各个信号质量参数的第二取值范围，包括：接收机根据每次得到的误码测试结果与每次选用的各个信号质量参数的取值，构造各个信号质量参数的误码检测轮廓；根据位于误码检测轮廓的预定位置对应的各个信号质量参数的取值确定各个信号质量参数的第二取值范围。

优选地，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围之后，方法还包括：发射机根据各个信号质量参数的第二取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；接收机接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；在发射机发送预设次数的测试码之后，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第三取值范围，其中，第三取值范围包含在第二取值范围内。

优选地，测试码型包括：K28.7低频测试码型、D21.5高频测试码型。

根据本发明的另一方面，提供了一种高速串行通道的信号质量参数的优化装置，包括：确定模块，用于根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射模块，用于以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；检测模块，用于接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；获取模块，用于在发射模块发送预设次数的测试码之后，根据检测模块每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围，其中，第二取值范围包含在第一取值范围内。

优选地，获取模块包括：构造单元，用于根据每次得到的误码测试结果与每次选用的各个信号质量参数的取值，构造各个信号质量参数的误码检测轮廓；确定单元，用于根据位于误码检测轮廓的预定位置对应的各个信号质量参数的取值确定第二取值范围。

优选地，该装置还包括：计算模块，用于在发射模块以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间。

通过本发明，采用预先设定信号质量参数的第一取值范围，对第一取值范围内的取值进行误码检测，根据误码检测的结果确定包含于第一取值范围的第二取值范围的方式，解决了现有技术中对信号质量参数进行测量后得到的参数配置不能直接应用于最终产品的问题，进而达到了提高信号质量参数的优化效率的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的信号质量参数的优化流程图；

图3是根据本发明实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化装置的结构示意图；

图4是根据本发明优选实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一个优选信号质量参数的优化装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的另一个优选信号质量参数的优化装置的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的又一个优选信号质量参数的优化装置的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化方法的流程图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤(步骤S102-步骤S108)：

步骤S102，发射机根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；

在本发明实施例中，高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围可以根据实际情况预先配置。

例如，需要配置的参数主要包括：差分输出幅值、预/去加重级别、均衡级别、测试码型、测试时间。其中，差分输出幅值是发射机参数，一般在1000mV左右范围调整；预/去加重级别是发射机参数，可能会因器件不同以两种方式进行调整：1、单一的若干级别，2、多个抽头系数，每个抽头若干级别；均衡级别是接收机参数，可以以三种方式进行调整：1、单一的若干级别，2、直流增益和交流增益各若干级别，3、多种均衡器配合使用，可以分别设置不同的级别和抽头系数；测试码型会设置伪随机二进制序列(2⁷-1～2³¹-1多个生成多项式可调)、高频码、低频码等多种码型可调；测试时间以秒为单位，任意可调。

步骤S104，发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；

在本发明实施例中，可以首先根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间，例如，可以根据以下公式计算测试时间：

其中，BER表示误码率、CL表示BER的置信率、表示满足置信率需要测试的比特数、E表示检测到的误码个数，需要说明的是，测试时间是发射机发射一次测试码之后，确保接收机接收完毕测试码的同时，再发送下一次测试码之间的时间差值。所以，发射机在发射一次测试码之后，在经历一个测试时间后，再执行下一次的测试码的发射，以达到发射机发送预设次数的测试码的目的。由此可见，对各个信号质量参数的第一取值范围内的所有取值进行测试一遍后的总时间等于测试时间与预设次数的乘积。

需要说明的是，在误码检测时，测试码的测试码型可以选取：K28.7低频测试码型、D21.5高频测试码型，上述两种测试码的码型均为现有技术中成熟的测试码型，并在误码检测中较为常用。

步骤S106，接收机接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；

步骤S108，在发射机发送预设次数的测试码之后，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围，其中，第二取值范围包含在第一取值范围内。

在本发明实施例中，接收机可以根据每次得到的误码测试结果与每次选用的各个信号质量参数的取值，构造各个信号质量参数的误码检测轮廓，在根据位于误码检测轮廓的预定位置对应的各个信号质量参数的取值确定各个信号质量参数的第二取值范围。

优选地，为了达到对各个信号质量参数进行最大优化的目的，或者，为了验证上述优化后得到的第二取值范围是否符合实际的工作要求，在得到各个信号质量参数的第二取值范围之后，还可以重复进行上述优化过程：发射机根据各个信号质量参数的第二取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射机以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；接收机接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；在发射机发送预设次数的测试码之后，接收机根据每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第三取值范围，其中，第三取值范围包含在第二取值范围内。当然，为了追求更加优化的信号质量参数，还可以多进行几次优化流程，具体次数原则上并不受限制。

图2是根据本发明优选实施例的信号质量参数的优化流程图，如图2所示，该流程主要包括两个阶段，具体包括以下步骤：

阶段一，扫描指定范围的误码测试轮廓：

S201，设置发射机差分输出幅值扫描范围，该范围参考接收机最小输入幅值和最大输入幅值给出；

S202，设置发射机预/去加重级别扫描范围，如果发射机是单一的若干级别，则只需设置一个扫描范围即可，如果包含多个抽头系数则需要对每个抽头都设置扫描级别；

S203，设置接收机均衡级别扫描范围，如果接收机是单一的若干级别则只需设置一个扫描范围即可，如果是直流增益和交流增益各若干级别则需要分别设置其扫描级别，如果是多种均衡器配合使用，需要分别针对不同的级别和抽头系数设置扫描参数；

S204，设置测试码型，根据实际业务码型设置可以代表其码型特征的测试码型，本专利申请中设置以下可选项，使用时根据所需误码测试特点或者调试重点选择合适码型；

K28.7低频测试码型，用于测量低频随机抖动(RJ)，也用于测试PLL的跟踪能力；

D21.5高频测试码型，用于高频随机抖动(Random Jitter，RJ)的测量；

2⁷-1～2³¹-1PRBS，伪随机序列，其中使用较多的是2⁷-1PRBS和2³¹-1PRBS，2⁷-1PRBS长度为127Bits，是8B/10B编码NRZ数据流的良好近似；2³¹-1PRBS，长伪随机序列，长度为2147483647Bits，包含相当多的低频成分，可用于包含相当多低频成分的加扰后或随机NRZ数据码流的性能测试；

S205，设置测试时间，根据99％置信率计算系统误码要求下的测试时间，这里的测试时间为每一个扫描步进的测试时间，总测试时间为每一个步进测试时间乘以扫描次数；

具体地，可以根据置信率计算测试时间，例如，根据以下公式计算得到，其中BER表示系统要求误码率，CL表示BER置信率，N*BER表示满足所需置信率必须测试的比特数，E表示探测到的误码个数：

并且，由此公式可以计算得到99％置信率下测试比特数的情况：

误码个数	N*BER
		0	4.61
1	6.64
		2	8.40

S206A，开始测试，发射机先根据已设置好的参数发送测试码型；

S206B，误码测试，为了避免发射机已经正常工作，接收机延迟5秒后开始误码检测，并记录误码测试结果；

S207，跳转下一配置，重复步骤S206A、S206B；

S208，统计测试结果，根据配置情况描绘误码测试轮廓，并将误码测试轮廓上报主控模块；

S209，根据测试轮廓，选取轮廓正中位置的参数作为最优配置；

至此，完成阶段一的扫描测试。此时，自动跳转至阶段二，对最优参数配置下的通道进行误码性能验证。

阶段二，最优配置下通道误码性能验证：

S210，配置最优差分输出幅值；

S211，配置最优预/去加重级别；

S212，配置最优均衡级别；

S213，设置测试码型，测试码型必须能够代表实际业务码型特征；

S214，设置测试时间，测试时间必须能够满足99％以上置信率计算出的比特数；

S215，开始测试；

S216，统计测试结果进行长时间误码验证。

采用上述实施提供的高速串行通道的信号质量参数的优化方法，可以对预先设定信号质量参数的第一取值范围内的取值进行误码检测，根据误码检测的结果确定包含于第一取值范围的第二取值范围的方式，解决了现有技术中对信号质量参数进行测量后得到的参数配置不能直接应用于最终产品的问题，进而达到了提高信号质量参数的优化效率的效果。

图3是根据本发明实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化装置的结构示意图，如图3所示，该装置主要包括：确定模块10、发射模块20、检测模块30及获取模块40。其中，确定模块10，用于根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；发射模块20，连接至确定模块10，用于以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码；检测模块30，连接至发射模块20，用于接收测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；获取模块40，连接至检测模块30，用于在发射模块发送预设次数的测试码之后，根据检测模块每次得到的误码测试结果，得到各个信号质量参数的第二取值范围，其中，第二取值范围包含在第一取值范围内。

图4是根据本发明优选实施例的高速串行通道的信号质量参数的优化装置的结构示意图，如图4所示，上述获取模块还可以包括：构造单元42，用于根据每次得到的误码测试结果与每次选用的各个信号质量参数的取值，构造各个信号质量参数的误码检测轮廓；确定单元44，用于根据位于误码检测轮廓的预定位置对应的各个信号质量参数的取值确定第二取值范围。

优选地，该装置还可以包括：计算模块50，用于在发射模块以确定的各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间。

图5是根据本发明实施例的一个优选信号质量参数的优化装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：主控模块、码型产生模块、发射机参数调整模块、接收机参数调整模块以及误码检测统计模块。

其中，主控模块可以完成优化流程协调、测试流程跳转、测试时间设置以及测试结果输出。在实际应用中，该主控模块可以在后台主机上实现，也可在系统中的主控单元上实现，具体设置形式分别在图6、图7所示的结构中均有体现。如图6所示，主控模块在后台主机上，这种设置形式的优点在于兼容性强、发射机接收机变化时主控模块变化较小；如图7所示，主控模块在系统主控单元上，这种设置形式的优点在于实现方案简单、无需另外搭配后台主机。

其中，码型产生模块可以设置在发射机上，用以完成测试码型的产生；发射机参数调整模块可以在发射机上，用以完成发射机差分输出幅值、预/去加重级别调整；接收机参数调整模块可以设置在接收机上，用以完成接收机均衡参数调整；误码检测统计模块也可以设置在接收机上，用以完成误码检测和统计功能，将统计结果上报主控模块。

采用上述实施提供的高速串行通道的信号质量参数的优化装置，可以对预先设定信号质量参数的第一取值范围内的取值进行误码检测，根据误码检测的结果确定包含于第一取值范围的第二取值范围的方式，解决了现有技术中对信号质量参数进行测量后得到的参数配置不能直接应用于最终产品的问题，进而达到了提高信号质量参数的优化效率的效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：该方法不直接测试信号质量，而是将通道信号质量与器件配置结合起来，再采用误码测试的方式衡量通道的信号质量；同时，还可以根据不同的器件配置影响信号质量的参数，协调发射机和接收机对设置的参数进行扫描，并进行误码测试，统计误码测试的结果可以形成一个误码轮廓图，以误码轮廓图指导高速信号收发两端的配置，最终输出器件配置参数可以直接应用到产品中的优化参数，从而达到了提高工作效率、降低成本、环境适应性强，且不需要额外使用测试仪器的良好效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高速串行通道的信号质量参数的优化方法，其特征在于，包括：

发射机根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；

所述发射机以确定的所述各个信号质量参数的取值，发射测试码；

接收机接收所述测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；

在所述发射机发送预设次数的所述测试码之后，所述接收机根据每次得到的误码测试结果，得到所述各个信号质量参数的第二取值范围，其中，所述第二取值范围包含在所述第一取值范围内；

其中，在所述发射机以确定的所述各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，所述方法还包括：根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间；所述发射机发送预设次数的所述测试码包括：所述发射机在发射一次测试码之后，在经历所述测试时间后，所述发射机执行下一次的测试码的发射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述测试时间N：

其中，BER表示误码率、CL表示BER的置信率、N×BER表示满足置信率需要测试的比特数、E表示检测到的误码个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机根据每次得到的误码测试结果，得到优化的所述各个信号质量参数的第二取值范围，包括：

所述接收机根据每次得到的误码测试结果与每次选用的所述各个信号质量参数的取值，构造所述各个信号质量参数的误码检测轮廓；

根据位于所述误码检测轮廓的预定位置对应的所述各个信号质量参数的取值确定所述各个信号质量参数的第二取值范围。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收机根据每次得到的误码测试结果，得到所述各个信号质量参数的第二取值范围之后，所述方法还包括：

发射机根据所述各个信号质量参数的第二取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；

在所述发射机发送预设次数的所述测试码之后，所述接收机根据每次得到的误码测试结果，得到所述各个信号质量参数的第三取值范围，其中，所述第三取值范围包含在所述第二取值范围内。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述测试码型包括：K28.7低频测试码型、D21.5高频测试码型。

6.根据权利要求4中任一项所述的方法，其特征在于，所述测试码型包括：K28.7低频测试码型、D21.5高频测试码型。

7.一种高速串行通道的信号质量参数的优化装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据预先配置的高速串行通道的各个信号质量参数的第一取值范围，确定当前测试选用的各个信号质量参数的取值；

发射模块，用于以确定的所述各个信号质量参数的取值，发射测试码；

检测模块，用于接收所述测试码，进行误码检测，得到误码测试结果；

获取模块，用于在所述发射模块发送预设次数的所述测试码之后，根据所述检测模块每次得到的误码测试结果，得到所述各个信号质量参数的第二取值范围，其中，所述第二取值范围包含在所述第一取值范围内；

其中，在以确定的所述各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，所述装置还用于：根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间；所述发射模块发送预设次数的所述测试码包括：所述发射模块在发射一次测试码之后，在经历所述测试时间后，所述发射模块执行下一次的测试码的发射。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

构造单元，用于根据每次得到的误码测试结果与每次选用的所述各个信号质量参数的取值，构造所述各个信号质量参数的误码检测轮廓；

确定单元，用于根据位于所述误码检测轮廓的预定位置对应的所述各个信号质量参数的取值确定所述第二取值范围。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计算模块，用于在所述发射模块以确定的所述各个信号质量参数的取值，发射测试码之前，根据预先设置的误码率和置信率计算执行一次误码测试的测试时间。