CN105956230A - 一种电气参数补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电气参数补偿方法及装置，所述方法包括：获取系统机框中电气链路的拓扑信息；根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。应用本发明实施例可以提高电气参数补偿效果，降低系统功耗。

Description

一种电气参数补偿方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种电气参数补偿方法及装置。

背景技术

为满足人们更高通信带宽的需求，各种通信设备内部信号传输的速度成倍提升，信号速率从最初的几百Mbps(兆比特每秒)提升到目前的几十Gbps(吉比特每秒)。同时，通信系统中用于传输高速信号的链路数目也急剧增加，从最初一个系统几百条高速SerDes(Serial and Deserial，串行和解串行)链路增加到目前的几千、上万条高速SerDes链路。由于通信系统要求具有较高的可靠性，单个系统中成千上万条高速SerDes链路均需要无误码、无丢包地进行信号传输。而信号速率和设计密度的大幅提升无疑极大地增加了系统设计和调试的难度。

现有技术中，设计者会选取最差的链路进行分析，从而确保在最差情况下系统SerDes链路电气性能也能满足要求，并基于上述分析进行电气参数补偿，但是在该方案中，对全系统中高速SerDes链路使用一组固定的发送和接收端参数来应对高速链路在高温、低温环境下的电气性能变化，电气参数补偿不准确，且系统功耗较高；此外，现有电气补偿方案无法随着系统环境温度的变化动态调整，电气参数补偿动态调整效果较差。

发明内容

本发明提供一种电气参数补偿方法及装置，以解决现有技术中电气参数补偿不准确、系统功耗高以及动态调整效果差的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种电气参数补偿，包括：

获取系统机框中电气链路的拓扑信息；

根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；

向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种电气参数补偿装置，包括：

获取单元，用于获取系统机框中电气链路的拓扑信息；

仿真单元，用于根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；

发送单元，用于向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

应用本发明实施例，通过获取系统机框中电气链路的拓扑信息，并根据该拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，进而向系统机框下发该损耗数据，以使得系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取到的环境温度对系统机框中各电气链路进行电气参数补偿，提高了电气补偿参数效果，降低了系统功耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电气参数补偿方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电气参数补偿装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种电气参数补偿装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面对本发明实施例中出现的部分技术术语进行简单说明。

传统背板系统(Traditional Backplane System)：指系统中的线卡和网板经由连接器全部插在一块背板上，通过背板上不同连接器之间的走线，将线卡和网板上的信号相互连接起来；

正交背板系统(Orthogonal Backplane System)：指系统中的线卡和网板分别从背板的正面和反面插到背板上，线卡和网板彼此在空间中90度正交排布，线卡和网卡会在背板上共用连接器，通过连接器的管脚实现线卡和网板间信号互连，背板上连接器之间无走线互连；

正交直连系统(Orthogonal Direct System)：指在正交背板系统的基础上，系统中线卡和网板不经过背板转接，而是通过连接器公母端直接配合，实现线卡和网板间信号互连。

下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

请参见图1，为本发明实施例提供的一种电气参数补偿方法的流程示意图，如图1所示，该电气参数补偿方法可以包括以下步骤：

步骤101、获取系统机框中电气链路的拓扑信息。

本发明实施例中，上述方法可以应用于上位机，如PC(PersonalComputer，个人计算机)、master computer(主机)等。为便于描述，以下以上述方法的执行主体为上位机为例进行说明。

本发明实施例中，以系统机框中单板为采用高速SerDes链路的单板为例进行描述，但系统机框中的单板并不限于这样的单板。

本发明实施例中，为了对系统机框进行电气参数补偿，需要获取系统机框中高速SerDes链路的拓扑信息，以便对系统机框的高速SerDes链路进行仿真，准确地了解各高速SerDes链路的损耗情况，提高电气参数补偿的精确性，进而提高电气参数补偿效果。

可选地，在本发明实施例中，上位机对系统机框中高速SerDes链路进行仿真时，可以对系统机框中部分高速SerDes链路进行仿真，如上位机可以从系统机框中所有高速SerDes链路中选取预设比例(可以根据具体场景预先设定，如10％、20％、50％等)；或者，上位机也可以对系统机框中所有高速SerDes链路进行全覆盖仿真，本发明实施例对此不做限定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，获取系统机框中电气链路的拓扑信息可以包括以下步骤：

11)、根据系统机框中各单板的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)信息，确定与电气链路对应的连接器信息，以及连接器管脚对应的网络信息；

12)、根据系统机框中各单板的连接器的连接关系、连接器管脚对应关系、上述连接器信息，以及上述网络信息，确定系统机框中电气链路的拓扑信息。

在该实施方式中，上位机可以读取系统机框中各单板的PCB信息，如上位机可以获取系统机框中各单板的PCB设计文件，并从该PCB设计文件中读取对应单板的PCB信息，并根据各单板的PCB信息确定各单板与高速SerDes链路对应的连接器信息，如连接器的位号(RefDes)或封装(Symbol)信息，以及连接器管脚(与高速SerDes链路对应的连接器管脚)对应的网络信息。进而，上位机可以根据系统机框中各单板的连接器的连接关系、连接器管脚对应关系，以及上述与高速SerDes链路对应的连接器信息、连接器管脚对应的网络信息，确定高速SerDes链路的拓扑信息。

举例来说，以正交直连系统为例，假设线卡A的网络1对应线卡A的连接器a的a1管脚(a1管脚与高速SerDes链路对应)，网卡B的网络2对应网卡B的连接器b的b1管脚，线卡A的连接器a(公端)与网卡B的连接器b(母端)连接，且a1管脚与b1管脚对应，则“线卡A的网络1→连接器a(公头)→a1管脚→b1管脚→连接器b(母头)→网卡B的网络2”即形成一条高速SerDes链路，上位机可以根据线卡A和网卡B的PCB设计文件，确定该高速SerDes链路的拓扑信息。

本发明实施例中，电气链路的拓扑信息可以包括但不限于电气链路在对应单板上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距等。

例如，对于上述示例中的高速SerDes链路，其拓扑信息可以包括该高速SerDes链路在线卡A上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距，以及在网卡B上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距等。

本发明实施例中，单板可以包括线卡、网板或背板等。

值得说明的是，当单板之间通过背板连接，如传统背板系统或正交背板系统等，高速SerDes链路的拓扑信息还需要包括该高速SerDes链路在背板上的网络名、走线长度、走线层以及差分线线宽和线间距等。

通过上述方式，上位机可以获取系统机框中电气链路的拓扑信息。

步骤102、根据获取到的拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据。

本发明实施例中，上位机获取到系统机框中高速SerDes链路的拓扑信息之后，可以根据该高速SerDes链路的拓扑信息在仿真软件中搭建仿真拓扑，进行高速SerDes链路的仿真。

具体的，上位机可以将高速SerDes链路的拓扑信息以Excel(一种办公软件)表格或TXT(一种文件格式)文本格式输入到仿真软件；仿真软件可以逐行读取高速SerDes链路拓扑信息，对相应的高速SerDes链路进行仿真，以得到高速SerDes链路的损耗数据。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，根据获取到的拓扑信息进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，可以包括：

根据预设的仿真温度参数，分别对各电气链路进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据。

在该实施方式中，可以预先设定进行仿真的温度参数，如可以根据系统机框在实际运行过程中可能会出现的环境温度设定进行仿真的温度参数，进而，上位机可以分别在不同的预设温度下，对高速SerDes链路进行仿真，以得到各高速SerDes链路在不同预设温度下的损耗数据。

步骤103、向系统机框下发该损耗数据，以使得该系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

本发明实施例中，上位机通过仿真得到各高速SerDes链路在不同预设温度下的损耗数据后，可以将该损耗数据下发给系统机框。

系统机框接收到上位机下发的损耗数据后，可以存储该损耗数据，例如，系统机框可以将所接收到的损耗参数以文本的形式存储在控制板上。

当系统机框运行时，系统机框可以获取环境温度以及系统机框各槽位单板的在位状态；对于处于在位状态的单板，系统机框可以根据单板的类型，以及获取到的环境温度查询自身存储的损耗参数，确定该处于在位状态下的单板对应的高速SerDes链路的损耗补偿参数，进而，可以根据该损耗补偿参数对对应的高速SerDes链路进行电气参数补偿。

可见，在图1所示的方法流程中，通过获取系统机框中电气链路的拓扑信息，并根据该拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，进而向系统机框下发该损耗数据，以使得系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取到的环境温度对系统机框中各电气链路进行电气参数补偿，提高了电气补偿参数效果，降低了系统功耗。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合具体的应用场景对本发明实施例提供的技术方案进行描述。

在该实施例中，以正交直连系统为例进行描述，即系统机框中线卡和网板直接通过连接器公母配合，实现线卡和网板间信号互连。

在该实施例中，电气参数补偿实现可以包括以下步骤：

步骤一、确认系统机框中线卡和网板间的互连架构

在该步骤中，用户(如系统设计者、调试人员等)可以在上位机展示的相关界面中选择或输入系统机框中线卡和网板间的互连架构(在该实施例中为正交直接系统)，以及系统框架中线卡、网板的数量和类型，以及板间连接器的类型。

步骤二、确认连接器公母端信号管脚之间的配对关系

在该步骤中，考虑到任何一种连接器公母端信号管脚之间都是一一对应的关系，而在线卡、网板和背板上，每一个连接器的每个信号管脚都只会连接一个信号网络。因此，通过连接器公母端配对的信号管脚，就可以确定从线卡到背板再到网板的高速SerDes链路配对关系。

通常连接器厂家都会提供连接器公母端之间信号管脚配对关系表，在进行全系统高速SerDes链路配对关系提取之前，需要确认连接器公母端之间信号管脚配对关系，确保其正确性，从而保证可以正确提取出每条SerDes链路的完整拓扑信息。

步骤三、获取全系统所有高速SerDes链路拓扑信息

在该步骤中，上位机可以通过工具软件读取系统机框中各线卡和网板的PCB设计文件，并对PCB设计文件进行解析，并由用户对各单板上的信息进行筛选，将与高速SerDes链路对应的连接器的位号或封装信息筛选出来，并确定该与高速SerDes链路对应的连接器管脚对应的网络信息。

进一步地，上位机可以根据系统机框中各单板的实际连接关系，确定单板之间连接器的对应连接关系，并根据连接器公母端管脚对应关系，确定各单板的连接器管脚之间的对应关系，进而根据上述所确定的连接器管脚对应的网络信息，确定高速SerDes链路的拓扑。

例如，假设线卡1通过连接器J1和网板1的连接器J2连接，则可以建立对应关系“线卡1：J1<―>网板1：J2”。

其中，考虑到系统机框中线卡或网板可能是同种规格的PCB，也可能是不同规格的PCB，因此，上位机建立相互连接的单板之间的对应关系时，不仅需要使用板名进行标识，还需使用线卡或网板在系统机框中所插的槽位号进行标识。例如，假设线卡1和线卡2为同一规格的PCB(假设均为PCB1)，可以根据线卡1和线卡2在系统机框中所插的槽位号(假设分别为线卡槽位0和线卡槽位1)进行区别，即线卡1为LC0：PCB1；线卡2为LC1：PCB1。同理，同一规格的网卡1和网卡2也可以分别用FC0：PCB3和FC1：PCB3来标识。

值得说明的是，由于系统机框中通常背板是唯一的，因此背板可以直接可以用BP：PCB来标识。

基于上述标识方式，“线卡1：J1<―>网板1：J2”的对应关系可以表示为“LC0：PCB1：J1<―>FC0：PCB3：J2”。

进一步地，通过连接器之间的对应关系建立了系统机框内各单板间对应关系之后，可以进一步根据连接器公母管脚对应关系，确定连接器之间具体管脚的对应关系，最终确定系统机框内所有高速SerDes网络对应关系，进而根据各单板的PCB设计文件，确定每条高速SerDes链路的拓扑信息，如高速SerDes链路在线卡、网板上的网络名、走线层、走线长度、差分线线宽和线间距等。

步骤四、全系统高速SerDes链路全覆盖仿真

在该步骤中，可以根据步骤三中获得的全系统高速SerDes链路拓扑信息，在仿真软件中搭建仿真拓扑，进行全系统高速SerDes链路全覆盖仿真。

考虑到一个系统中所有高速SerDes链路的走线方式通常都是相同的，比如，在线卡上每条SerDes网络都会包括一对差分信号过孔、一段PCB内层走线和一对连接器差分信号通孔。网板和背板上SerDes链路的走线方式也类似。因此，在用仿真软件进行全覆盖仿真时，可以用同一仿真拓扑进行仿真，不存在需要设计者进行仿真拓扑修改的问题。

全系统高速SerDes链路拓扑信息可以是Excel表格或TXT文本格式，当前的仿真软件均能够支持对这类文件格式的正确读入。将全系统高速SerDes链路拓扑信息中与仿真相关的列赋给仿真拓扑中的对应模块，仿真软件就可以根据列名逐行读取SerDes链路拓扑信息中对应的数据。

基于上述操作，仿真软件就可以自动地进行批量仿真。仿真完毕后，设计者就获得了全系统高速SerDes链路各种损耗数据。

通过设定不同的仿真温度，可以得到全系统高速SerDes链路在不同温度条件下的损耗数据。

上位机通过仿真得到的全系统高速SerDes链路的损耗数据之后，可以将该损耗数据下发给系统机框，由系统机框以文本的形式存在系统机框的控制板上。

值得说明的是，在本发明实施例中，通过对全系统高速SerDes链路进行全覆盖仿真得到各高速SerDes链路的损耗数据之后，还可以对仿真数据进行后处理，如统计全系统高速SerDes链路在固定频点的损耗分布情况、每个损耗区间分布的SerDes链路数目等，本发明实施例对此不做限定。

步骤五、根据全系统高速SerDes链路损耗数据进行电气参数补偿

在该步骤中，当系统机框实际运行时，可以实时监控系统内的环境温度、系统内各槽位单板的在位状态、各单板的种类，并根据监控结果，动态地调用自身存储的不同情况下全系统高速SerDes链路的损耗数据，动态地设置全系统高速SerDes链路损耗补偿参数。

需要注意的是，考虑到芯片手册中通常会给其各芯片在发送端和接收端可设置的均衡参数，以及这些参数可以设置的值的范围、步长、每步长对应的损耗补偿值大小，因此系统机框可以根据实际运行状况从自身存储的高速SerDes链路损耗数据中获取到对应的损耗数据后，还需要根据芯片自身参数设置范围等数据确定最终的芯片均衡参数，以实现对全系统高速SerDes链路损耗的精确补偿。

通过以上描述可以看出，在本发明实施例提供的技术方案中，通过获取系统机框中电气链路的拓扑信息，并根据该拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，进而向系统机框下发该损耗数据，以使得系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取到的环境温度对系统机框中各电气链路进行电气参数补偿，与现有电气参数补偿方案相比，通过在系统设计阶段就统计各种情况下的电气链路损耗情况，并将对应的损耗数据下发给系统机框，预存储在系统机框中，由系统机框在需要时直接进行调用，电气参数补偿精确性更高，提高了电气补偿参数效果，降低了系统功耗。

请参见图2，为本发明实施例提供的一种电气参数补偿装置的结构示意图，其中，所述装置可以应用于上述方法实施例的上位机中，如图2所示，该电气参数补偿装置可以包括：

获取单元210，用于获取系统机框中电气链路的拓扑信息；

仿真单元220，用于根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；

发送单元230，用于向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

请一并参阅图3，为本发明实施例提供的另一种电气参数补偿装置的结构示意图，该实施例在前述图2所示实施例的基础上，所述装置中获取单元210可以包括：第一确定子单元211和第二确定子单元212。其中：

第一确定子单元211，用于根据系统机框中各单板的印制电路板PCB信息，确定与电气链路对应的连接器信息，以及连接器管脚对应的网络信息；

第二确定子单元212，用于根据所述系统机框中各单板的连接器的连接关系、连接器管脚对应关系、所述连接器信息，以所述网络信息，确定系统机框中电气链路的拓扑信息。

在可选实施例中，所述仿真单元220，可以具体用于将所述拓扑信息以Excel表格或TXT文本格式输入到仿真软件进行仿真。

在可选实施例中，所述仿真单元220，可以具体用于根据预设的仿真温度参数，分别对所述电气链路进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据。

在可选实施例中，所述电气链路的拓扑信息包括电气链路在对应单板上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

由上述实施例可见，通过获取系统机框中电气链路的拓扑信息，并根据该拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，进而向系统机框下发该损耗数据，以使得系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取到的环境温度对系统机框中各电气链路进行电气参数补偿，提高了电气补偿参数效果，降低了系统功耗。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电气参数补偿方法，其特征在于，包括：

获取系统机框中电气链路的拓扑信息；

根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；

向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取系统机框中电气链路的拓扑信息，包括：

根据系统机框中各单板的印制电路板PCB信息，确定与电气链路对应的连接器信息，以及连接器管脚对应的网络信息；

根据所述系统机框中各单板的连接器的连接关系、连接器管脚对应关系、所述连接器信息，以所述网络信息，确定系统机框中电气链路的拓扑信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑信息进行仿真，包括：

将所述拓扑信息以Excel表格或TXT文本格式输入到仿真软件进行仿真。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑信息进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据，包括：

根据预设的仿真温度参数，分别对所述电气链路进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电气链路的拓扑信息包括电气链路在对应单板上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距。

6.一种电气参数补偿装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取系统机框中电气链路的拓扑信息；

仿真单元，用于根据所述拓扑信息进行仿真，生成各电气链路在不同预设温度下的损耗数据；

发送单元，用于向所述系统机框下发所述损耗数据，以使得所述系统机框运行时，根据存储的损耗数据和所获取的环境温度对所述系统机框中各电气链路进行电气参数补偿。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

第一确定子单元，用于根据系统机框中各单板的印制电路板PCB信息，确定与电气链路对应的连接器信息，以及连接器管脚对应的网络信息；

第二确定子单元，用于根据所述系统机框中各单板的连接器的连接关系、连接器管脚对应关系、所述连接器信息，以所述网络信息，确定系统机框中电气链路的拓扑信息。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述仿真单元，具体用于将所述拓扑信息以Excel表格或TXT文本格式输入到仿真软件进行仿真。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述仿真单元，具体用于根据预设的仿真温度参数，分别对所述电气链路进行仿真，以确定各电气链路在不同预设温度下的损耗数据。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电气链路的拓扑信息包括电气链路在对应单板上的网络名、走线长度、走线层、差分线线宽和线间距。