CN107241173A - 用于针对链路质量检测的宽带自适应均衡与眼睛张开度监测的系统和方法 - Google Patents

用于针对链路质量检测的宽带自适应均衡与眼睛张开度监测的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于针对链路质量检测的宽带自适应均衡与眼睛张开度监测的系统和方法。用于评估链路质量的方法包括对传输链路的眼睛张开度进行检测。将检测到的传输链路的眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前检测到的眼睛张开度进行比较。基于眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前检测到的眼睛张开度的比较，来评估传输链路的链路质量。

Description

用于针对链路质量检测的宽带自适应均衡与眼睛张开度监测 的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年3月28日提交的、标题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR WIDE-BAND ADAPTIVE EQUALIZATION AND EYE WIDTH MONITORING WITH LINKQUALITY DETECTION”的美国临时申请No.62/313936的权益，该申请的全部内容通过引用的方式并入于此。
背景技术
在各种各样的通信系统中，采用传输链路(例如电缆)。例如，传输链路通常用于通信系统，包括但不限于：远程通信系统、安全系统、声音系统、电视广播系统、因特网广播系统、配电网络等。传输链路可能会老化，并且因此，它们的链路质量可能随时间而恶化。在一些情况下，老化的传输链路可能不被识别并且替换直到它们不再是有用的(例如，不再能够传送相干的数据信号)。需要客观评估传输链路的链路质量的方法，以在老化的传输链路引起通信系统(其中配置了所述老化的传输链路)中的中断之前，检测到老化的传输链路。
附图说明
参考附图描述具体实施方式。在说明书和附图中的不同实例中，使用相同的附图标记可以指示相似或相同的项目。在以下具体实施方式和附图中公开了本发明的各种实施例或示例(“示例”)。附图不一定是按照比例的。通常，所公开的过程的操作可以以任意顺序执行，除非在权利要求中另有限定。
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的通信系统的方框图，该通信系统可以采用用于评估传输链路的链路质量的系统。
图2是根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的通信系统等的通信系统的示例性波形的图形描述，包括：可以由传输链路传送的数据信号(DATA)、第一时钟信号(CK0)、与第一时钟信号有预先确定的偏移的第二时钟信号(CK90)、和用于确定数据信号(DATA)的眼睛张开度(eye opening)(w)的至少一个生成的信号(CKPI)。
图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的、可以由用于第一时钟信号(CK0)和生成的信号(CKPI)的相位对齐的诸如图1的通信系统等的通信系统的控制器所采用的逻辑单元的方框图。
图4是根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的通信系统等的通信系统的示例性波形的图形描述，包括：时钟信号(CK0)、生成的信号(CKPI)、和相位对齐指示符信号(PDO)。
图5A是根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的通信系统等的通信系统的示例性波形的图形描述，包括：数据信号(DATA)、第一时钟信号(CK0)、和以各种时间进行采样来检测码间串扰(ISI)的第二时钟信号(CK90)。
图5B是根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的通信系统等的通信系统的示例性波形的图形描述，包括：数据信号(DATA)、第一时钟信号(CK0)、和以各种时间进行采样来检测码间串扰(ISI)的第二时钟信号(CK90)。
图6是用于根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的通信系统等的通信系统的图形曲线图，示出了在多种比特率下的ISI百分比与提升值(boost value)之间的关系。
图7是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于检测由诸如图1的通信系统等的通信系统的传输链路传送的数据信号的眼睛张开度的过程的流程图。
图8A是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于评估诸如图1的通信系统等的通信系统的传输链路的链路质量的过程的流程图。
图8B是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于评估诸如图1的通信系统等的通信系统的传输链路的链路质量的过程的流程图。
图8C是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于评估诸如图1的通信系统等的通信系统的传输链路的链路质量的过程的流程图。
具体实施方式
在将数据从发射机(例如，发射机、收发器、中继器等)传输到接收机(例如，接收机、收发器、中继器等)中采用传输链路(例如，单线电缆、多线电缆、同轴电缆、双绞线电缆等)。例如，传输链路通常用于在通信系统中的发射机和接收机之间传输数据。通信系统的示例包括但不限于：远程通信系统、安全系统、声音系统、电视广播系统、因特网广播系统、传感器系统、控制系统、配电网络等。
传输链路随时间而老化，并且因此，它们的链路质量开始恶化。需要客观评估传输链路的链路质量的方法，以在老化的传输链路引起通信系统(其中配置了该老化的传输链路)中的中断之前，检测到老化的传输链路。可以通过随时间监测均衡器提升电平和/或抽头值(tap value)来评估链路质量。然而，即使提升度(boost)保持恒定，传输链路的眼睛张开度也可能劣化。“眼睛张开度”的示例包括眼睛度量/参数，例如但不限于：眼睛宽度、眼睛高度、眼睛面积(例如，眼睛宽度×眼睛高度)等。
公开了一种用于评估传输链路的链路质量的方法。根据该方法，检测了传输链路的眼睛张开度。在实施方式中，可以通过提供第一时钟信号和与第一时钟信号有预先确定的相位偏移的第二时钟信号来检测眼睛张开度。然后，基于第一时钟信号和第二时钟信号来生成信号。在一些实施方式中，生成的信号与第一时钟信号对齐(例如，相位对齐)。然后，生成的信号被逐渐移动相位。例如，可以根据逐次逼近寄存器(SAR)或二进制搜索算法对生成的信号进行相位移动。基于第一时钟信号和一个或多个生成的信号的实例(例如，相移版本或副本)，对从传输链路所接收的数据信号进行采样。然后，比较样本以确定传输链路的眼睛张开度。例如，可以识别具有期望的比特值(1或0)的样本以确定传输链路的眼睛张开度，其中眼睛张开度与生成的信号的至少一个相位移动值相关联。在一些实施方式中，生成的信号可以多次在第一方向中被移动相位并且多次在第二方向中被移动相位，以便识别“眼睛张开度”的左边界和右边界。可以将传输链路的所检测的眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前所检测的眼睛张开度进行比较。基于该眼睛张开度与阈值眼睛张开度、或与至少一个先前所检测的眼睛张开度的比较，来评估传输链路的链路质量。
示例性实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的通信系统100。例如，通信系统100可以包括但不限于：远程通信系统、安全系统、声音系统、电视广播系统、因特网广播系统、传感器系统、控制系统、配电网络等。通信系统100包括通过传输链路102(例如，单线电缆、多线电缆、同轴电缆、双绞线电缆等)彼此通信耦合的至少一个发射机104和至少一个接收机106。在实施例中，发射机104被配置为传送数据信号，并且接收机106被配置为通过传输链路接收数据信号。在一些实施例中，发射机104和/或接收机106可以被配置为双向地传送数据信号或重传(例如，重复)数据信号。例如，发射机104和/或接收机106可以包括收发器、中继器等。
通信系统100(包括一些它的部件或所有它的部件)可以在计算机控制下进行操作。例如，处理器110可以与控制器108被包括在一起或处理器110可以被包括在控制器108中，以使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)、手动处理、或其组合来控制此处所述的通信系统100的部件和功能。本文使用的术语“控制器”、“功能”、“服务”和“逻辑单元”通常表示结合对所述通信系统100的控制的软件、固件、硬件、或软件、固件或硬件的组合。在软件实现的情况下，模块、功能或逻辑单元表示当在处理器(例如，中央处理单元(CPU)或CPUs)上运行时执行特定任务的程序代码(例如，包含在非暂态计算机可读介质中的算法)。可以将程序代码储存在一个或多个非暂态计算机可读存储器件或介质(例如，内部存储器和/或一个或多个有形介质)等中。例如，存储器可以包括但不限于：易失性存储器、非易失性存储器、闪速存储器、SRAM、DRAM、RAM和ROM。本文所描述的结构、功能、方法、和技术可以在具有多种处理器的多种商业计算平台上实施。
如图1中所示的，接收机106通信耦合到控制器108。控制器108可以包括处理器110、存储器112、和通信接口114。处理器110至少为控制器108提供处理功能，并且可以包括任何数量的处理器、微控制器、电路、现场可编程门阵列(FPGA)或其它处理系统、和用于储存数据、可执行代码、和其他由控制器108所访问或生成的信息的常驻或外部存储器。处理器110可执行一个或多个软件程序，所述软件程序被包含在实施此处所描述的技术的非暂态计算机可读介质中。处理器110不受形成该处理器的材料或其中所采用的处理机制的限制，并且正因如此，可以通过半导体和/或晶体管(例如，使用电子集成电路(IC)部件)等等来实现处理器110。
控制器108可以包括存储器112(例如，闪速存储器、RAM、SRAM、DRAM、ROM等)。存储器112可以是有形的、计算机可读储存介质的示例，其提供储存功能以储存与控制器108的操作相关联的多种数据和/或程序代码(例如，软件程序和/或代码段)，或者其它数据，以指示处理器110以及通信系统100/控制器108的可能的其它部件来执行此处所述的功能。因此，存储器112可以储存数据，例如，用于操作通信系统100(包括其部件)的指令程序等等。应当意识到的是，尽管描述了单个存储器112，但是可以采用广阔的多种类型的存储器和存储器的组合(例如，有形的、非暂态存储器)。存储器112可以与处理器110集成、可以包括独立的存储器、或可以是两者的组合。
存储器112的一些示例可以包括可移动和不可移动存储器部件，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器(例如，安全数字(SD)存储卡、迷你SD存储卡、和/或微型SD存储卡)、磁性存储器、光学存储器、通用串行总线(USB)存储器件、硬盘存储器、外部存储器等等。在实施方式中，通信系统100和/或存储器112可以包括可移动集成电路卡(ICC)存储器，例如，由用户身份模块(SIM)卡，通用用户身份模块(USIM)卡、通用集成电路卡(UICC)等提供的存储器。
控制器108可以包括通信接口114。通信接口114可以被操作地配置为与通信系统100的部件进行通信。例如，通信接口114可以被配置为传送用于储存在通信系统100中的数据，从在通信系统100中的储存器检索数据，等等。通信接口114还可以与处理器110可通信地耦合，以促进在处理器110与通信系统100的部件之间的数据传输(例如，用于将从与通信系统100/控制器108可通信地耦合的设备所接收的输入传送到处理器110)。应当意识到的是，尽管将通信接口114描述为控制器108的部件，但是可以将通信接口114的一个或多个部件实施为通过有线和/或无线的连接而可通信地耦合到通信系统100的外部部件。通信系统100还可以包括和/或连接到一个或多个输入/输出(I/O)设备(例如，通过通信接口114)，例如，显示器、鼠标、触摸板、触摸屏、键盘、麦克风(例如，用于语音命令)等等。
通信接口114和/或处理器110可以被配置为与多种不同网络进行通信，多种不同网络例如，诸如蜂窝网络、3G蜂窝网络、4G蜂窝网络、或全球移动通信系统(GSM)网络等广域蜂窝电话网络；诸如WiFi网络(例如，使用IEEE 802.11网络标准操作的无线局域网(WLAN))等无线计算机通信网络；ad-hoc无线网络、因特网；因特网；广域网(WAN)；局域网(LAN)；个域网(PAN)(例如，使用IEEE 802.15网络标准操作的无线个域网(WPAN))；公共电话网络；外联网；内联网，等等。然而，仅作为示例提供了该列表，该列表并不旨在限制本发明。此外，通信接口114可以被配置为与跨越不同接入点的单个网络或多个网络进行通信。在特定实施例中，通信接口114可以将信息从控制器108传送到外部设备(例如，移动电话、连接到WiFi网络的计算机、云端存储等)。在另一特定实施例中，通信接口114可以从外部设备(例如，移动电话，连接到WiFi网络的计算机，云端存储等)接收信息。
通常，此处所描述的任何功能都可以使用硬件(例如，诸如集成电路等固定逻辑电路)、软件、固件、手动处理、或其组合来实施。因此，在上述公开内容中所讨论的方框通常表示硬件(例如，诸如集成电路等固定逻辑电路)、软件、固件或其组合。在硬件配置的情况下，在上述公开内容中所讨论的各个方框可以与其他功能一起被实施为集成电路。这样的集成电路可以包括给定方框、系统或电路的所有功能，或方框、系统或电路的一部分功能。此外，方框、系统或电路的元件可以跨越多个集成电路来实现。这样的集成电路可以包括多种集成电路，包括但不一定限于：单片集成电路、倒装芯片集成电路、多芯片模块集成电路、和/或混合信号集成电路。在软件实施方式的情况下，在上述公开内容中所讨论的多种方框表示当在处理器上运行时执行特定任务的可执行指令(例如，程序代码)。可以将这些可执行指令储存在一个或多个有形的计算机可读介质中。在一些这样的实例中，整个系统、方框或电路可以使用其等效的软件或固件来实施。在其他实例中，给定系统、方框或电路的一部分可以以软件或固件来实施，而其他部分以硬件来实施。
在实施例中，通信系统100采用与恢复的时钟信号(例如，信号CK0)同步的可变相位时钟信号(例如，信号CKPI)，以便检测传输链路102的眼睛张开度。图2示出了数据信号DATA、第一时钟信号CK0、与第一时钟信号CK0有预先确定的相位偏移的第二时钟信号CK90、和至少一个生成的(例如，可变相位时钟同步的)信号CKPI的示例性波形，可以将所述生成的信号用于半速率时钟和数据恢复(CDR)，或用于全速率CRD等。控制器108可被配置为利用数据信号DATA作为CDR的不归零(NRZ)数据输入。控制器108被配置为通过接收机106从传输链路102接收数据信号DATA。在一些实施例中，控制器108被配置为生成第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90。例如，控制器108可以采用由处理器110生成或耦合到处理器110的一个或多个时钟信号。在其它实施例中，控制器108可以被配置为从外部源(例如，外部晶体、振荡器、或来自另一个控制器或信号源)接收第一时钟信号CK0和/或第二时钟信号CK90。在一些实施例中，第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90是压控振荡器(VCO)时钟信号(例如，正交VCO时钟信号)。
在图2所示的实施例中，控制器108被配置为根据第一时钟信号CK0(例如，在CK0的上升沿或下降沿)对数据信号DATA的中间部分进行采样，并且控制器108被配置为根据第二时钟信号CK90(例如，在CK90的上升沿或下降沿)对数据信号DATA的边缘部分进行采样。控制器108被配置为基于第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90来生成信号CKPI。例如，控制器108被配置为执行将加权版本的第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90进行组合(例如，求和)的相位插值器算法。根据相位插值器算法，控制器108被配置为接收或生成相位字输入PIWORD，其结合组合信号的控制器108或在组合信号的控制器108之前影响第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90的权重。存在用于相位插值的其他算法。控制器108可以被配置为执行任何相位插值算法。
第二时钟信号CK90与第一时钟信号CK0有偏移(例如，编程设定或预先确定的偏移)。在一些实施例中，第二时钟信号CK90与第一时钟信号CK0有90度的相位偏移。然而，第二时钟信号可以与第一时钟信号CK0有不同的相位偏移。例如，第二时钟信号可以有45度的偏移、135度的偏移等。时钟的附加相位(例如，45度、135度等)也可用于改进相位插值器精度。
如果相位字PIWORD被增加或降低，则信号CKPI的相位相对于第一时钟信号CK0而改变。当CKPI接近数据信号DATA的边缘时，根据信号CKPI取得数据信号DATA的样本，并且第一时钟信号CK0开始不同。在图2中，显示了两个边界：PIWORD＝X1和PIWORD＝X2。扫描超过X1和X2的相位导致DATA的CKPI和CK0样本之间的不匹配。在一些实施例中，信号CKPI的相位连续增加，并且控制器108被配置为识别窗口，在该窗口中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值(例如，两者均为1或两者均为0)。注意DATA的CKPI和CK0样本不需要完全相同。例如，可以针对不匹配(错误)选择可编程阈值。控制器108被配置为基于所识别的窗口来确定数据信号DATA的眼睛张开度w(即，传输链路102的眼睛张开度)，在该窗口中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值。
在一些实施例中，控制器108被配置为执行信号CKPI和第一时钟信号CK0的初始对齐。当这些信号初始对齐时(例如，在执行相位插值器算法之前)，控制器108可以被配置为执行逐次逼近寄存器(SAR)或二进制搜索算法，以检测眼睛张开度w(例如，通过检测窗口，其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值)。采用SAR或二进制搜索算法可以减少用于检测传输链路102的眼睛张开度w的计算时间。在一些实施例中，当信号CKPI和第一时钟信号CK0处在开端时，第一时钟信号CK0的相对于数据信号DATA的偏移也可以被测量。图3显示了可以用于对齐第一时钟信号CK0和信号CKPI的电路或逻辑单元的示例。在一些实施例中，图3所示的电路/逻辑单元由控制器108所包含。例如，控制器108可以包括电路部件或逻辑单元(例如，包含在储存于存储器112中的软件模块中)。在实施例中，电路/逻辑单元包括触发器116，该触发器116被配置为检测输入信号的相位匹配或不匹配，在这种情况下输入信号是第一时钟信号CK0和信号CKPI。例如，触发器116可以被配置成为非线性相位检测器(bang-bang phase detector)等。电路/逻辑单元还可以包括缓冲器118，该缓冲器118在触发器116的时钟CK输入处，以使由建立时间引起的相位检测器偏移(PDO)为零。在相位对齐过程期间，控制器108被配置为逐渐增加信号CKPI的相位并且监控PDO。控制器108可以被配置为当PDO从低切换到高时，确定第一时钟信号CK0和信号CKPI的对齐。例如，图4显示了CK0、CKPI和PDO的示例性波形，其中PDO的切换指示CK0和CKPI上升沿的对齐。在一些实施方式中，可以通过后续电路/逻辑单元进一步处理PDO，以改进准确性并且防止错误的决定。例如，可以使用另一个时钟信号(例如，比CK0慢的时钟信号)对PDO进行采样。
对于每个相位步骤，控制器108可以被配置为根据第一时钟信号CK0和信号CKPI来收集数据信号DATA的多个样本。控制器108可以被配置为对样本执行投票算法以增加反抗环境和设备噪声的鲁棒性。控制器108还可以被配置为提供信号CKPI和第一时钟信号CK0的平均值的对齐，以减少可以影响信号的抖动。控制器108还可以被配置为在相位对齐过程期间对第一时钟信号CK0和/或信号CKPI进行采样，以便防止CKPI上升沿到CK0下降沿的意外对齐。
在实施例中，在CKPI和CK0上升沿对齐之后，控制器108被配置为通过对信号CKPI进行移相并收集数据信号DATA的CK0和CKPI样本来检测眼睛张开度w，以对其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值的窗口进行确定。控制器108可以被配置为执行二进制搜索算法，例如，按1进行计数。在一些实施例中，控制器108被配置为执行可以提高效率的SAR算法。例如，如果相位插值器算法采用128个阶跃，则可以使用32个阶跃(例如，5比特)来对其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同比特值的窗口进行计算。在该示例中，可以在五个SAR步骤中对32个相位阶跃进行计算，这比二进制计数方法至少快六倍。在一些实施例中，控制器108还被配置为反序列化DATA的CKPI和CK0样本，并对速度可以更低并且更容易处理的反序列化(例如，去多路复用)的值进行计数。虽然描述了针对横轴的眼睛张开度扫描，但是如果控制器108采用具有可编程切片等级的切片器，则也可以对眼睛张开度w进行垂直扫描。
控制器108被配置为基于检测到的传输链路102的眼睛张开度w来评估传输链路102的链路质量。在一个实施例中，控制器108被配置为将眼睛张开度w与阈值眼睛张开度进行比较。控制器108可以被配置为基于该比较来评估传输链路102的链路质量。例如，控制器108可以被配置为，当传输链路102的检测到的眼睛张开度w低于阈值眼睛张开度时，提供指示信号101(例如，警报信号)，因为这可以指示传输链路102已经老化或恶化超过使用寿命阈值。在另一个实施例中，控制器108被配置为将检测到的眼睛张开度w与至少一个先前检测的眼睛张开度(例如，随着时间而检测并存储在存储器112中的眼睛张开度w)进行比较。控制器108可以随着时间对检测到的眼睛张开度w进行比较，以确定变化速率(例如，眼睛张开度w的降低速率)。控制器108可以被配置为，当确定的眼睛张开度w的降低速率超过阈值降低速率时(例如，当眼睛张开度w正在急剧恶化时)，提供指示信号101(例如，警报信号)。注意到，信号质量可以由于阻抗不连续性、噪声干扰等而发生改变。在一些实施例中，控制器108可以被配置为，在若干连续测量指示链路质量恶化之后，对眼睛张开度w的多个测量进行检测并提供指示信号101(例如，警报信号)，以便防止由于其它噪声因素而造成的错误指示。
控制器108可以被配置为基于因素的组合来评估传输链路的链路质量。例如，在一些实施例中，控制器108还被配置为检测与传输链路102相关联的提升或均衡器抽头值。控制器108可以被配置为基于检测到的传输链路的眼睛张开度w和提升或均衡器抽头值来评估传输链路102的链路质量。考虑到均衡器提升值，控制器108可以对链路质量是否正在恶化(例如，链路损耗随时间增加，例如，由于老化)进行检测，这对于一些应用来说可能是重要的。例如，控制器108可以被配置为，当提升或均衡器抽头值超过相应的阈值时，或者当眼睛张开度w降到眼睛张开度阈值以下并且提升或均衡器抽头值超过相应的阈值时，提供指示信号101(例如，警报信号)。也可以考虑其它参数。例如，在一些实施例中，控制器108还被配置为检测或接收与传输链路102相关联的芯片温度(例如，接收机106和/或控制器108温度)的指示。控制器108可以被配置为，基于检测到的传输链路的眼睛张开度w和芯片温度和/或提升或均衡器抽头值，来评估传输链路102的链路质量。
在实施例中，控制器108被配置为执行自适应均衡算法。自适应均衡器有利于时变传输介质以及集成电路的电压和温度变化。控制器108可以被配置为对均衡器自适应的码间串扰(ISI)进行检测。在图5A和图5B所示的实施方式中，控制器108被配置为通过对数据信号DATA的数据和边沿样本进行评估来执行基于脉冲的自适应(如图5A所示)。如果“101”数据模式被捕获并且边沿样本均为低(图5A)，则数据信号DATA可能被过提升(overboosted)。当发生这种情况时，控制器108可以被配置为使得第一计数器(下文中称为“DNEQ计数器”)加1。如果两个相等的边沿样本之间的数据位不同(例如，如图5B所示，边沿样本＝1，而数据＝0)，则数据信号DATA可能被欠提升(under boosted)。当发生这种情况时，控制器108可以被配置为使得第二计数器(下文中称为“UPEQ计数器”)加1。当UPEQ和DNEQ样本的总量达到预定义的值时，控制器108被配置为确定差值(例如，UPEQ-DNEQ)。如果差值小于零，则传输链路102被过提升，并且控制器108可以被配置为降低传输链路102的提升值。如果差值大于零，则控制器108可以被配置为增加传输链路102的提升值。可以通过在UPEQ计数器值和DNEQ计数器值之间的差值接近于零的情况下提供提升值来改善眼睛张开度w。在一个实施方式中，控制器108被配置为在传输链路102的第一(例如，最大的)提升值时开始，并继续降低提升值，直到检测到UPEQ-DNEQ的符号改变为止。如果均衡器的峰值频率是固定的且根据所支持的最高数据速率调整过的，则由于过提升而导致的较低速率的ISI将不如最大速率那么强。典型地，随着数据速率下降，提升度将趋向于变得更高并将被限制在低于某一数据速率的最大提升电平。例如，图6示出了在各种数据速率的提升值范围内检测到的ISI(作为百分比)的示例曲线图。在图6中，y轴是(ISI＝UPEQ-DNEQ)/(UPEQ+DNEQ)，而x轴是以分贝(dB)为单位的均衡器提升值。所绘制的曲线的斜率与检测到的ISI的增益值相关联，在所示出的示例中，与2Gbs相比该斜率在1Gbs时较低。在500Mbs时ISI/提升曲线可以基本上变得平坦；然而实际上，曲线不是平坦的而是有噪声的，这可能导致在每次计算时提升电平的波动。
控制器108可以被配置为防止提升度波动。在一些实施例中，控制器108可以被配置为，如果UPEQ-DNEQ高于正阈值则防止提升度进一步降低。如果控制器108确定与ISI相关联的增益值小于预定义的阈值，则控制器108可以被配置为通过将提升度设定为固定值(例如，最大提升值)来防止提升度漂移(wandering)。在一些实施例中，控制器108配置为在提升值范围内测量ISI。例如，控制器108可以被配置为降低提升度直到UPEQ-DNEQ的符号改变。控制器108可以被配置为确定在提升值的范围内测量的ISI的增益值(例如，基于ISI/提升斜率)。当该增益值低于阈值增益值时，控制器108可以被配置为将提升值设定为与ISI的最低(绝对值)测量值相关联的提升值。就这一点而言，控制器108可以被配置为将提升值设定在最大提升电平处或最大提升电平附近(例如，图6的ISI/提升曲线与x轴交叉的点)。
示例过程
图7示出了过程200的示例性实施方式，该过程200采用本文所描述的技术来确定传输链路(例如，图1所示的通信系统100的传输链路102)的眼睛张开度。图8A至图8C示出了过程300的示例性实施方式，该过程300采用本文所描述的技术来评估传输链路(例如，图1示出的通信系统100的传输链路102)的链路质量。一般来说，除非在权利要求中另有限定，否则可以以任意的顺序来执行所公开过程(例如，过程200和/或过程300)的操作。
如图7所示，用于确定传输链路的眼睛张开度(或眼睛张开度)的过程200包括提供第一时钟信号CK0(方框202)，并提供与第一时钟信号CK0有预先确定的相位偏移的第二时钟信号CK90(方框204)。在一些实施方式中，控制器108生成第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90。在其它实施方式中，控制器108接收来自外部源(例如，外部晶体、振荡器、或来自另一个控制器或信号源)的第一时钟信号CK0和/或第二时钟信号CK90。
可以基于第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90来生成另一个(例如，第三个)信号CKPI(方框206)。例如，控制器108可以执行相位插值器算法，该相位插值器算法组合(例如，加法)第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90的加权版本，以便生成信号CKPI。在一些实施方式中，控制器108接收或生成相位字输入PIWORD，其结合或者先于对信号进行组合以生成信号CKPI的控制器108而影响第一时钟信号CK0和第二时钟信号CK90的加权。
在一些实施方式中，所生成的信号CKPI与第一时钟信号CK0对齐(方框208)。例如，控制器108可以执行信号CKPI与第一时钟信号CK0的相位对齐，以使得两个信号的相应相位对齐或基本上对齐。
递增地对信号CKPI进行移相(方框210)。例如，通过增加或者减少相位字PIWORD，可以在第一方向和/或第二方向上相对于第一时钟信号CK0对信号CKPI进行平移。
基于第一时钟信号CK和信号CKPI的一个或者多个实例(例如，移相的版本或副本)，对数据信号DATA进行采样(方框212)。当信号CKPI接近数据信号DATA的边沿时，根据信号CKPI和第一时钟信号CK0而采集的数据信号DATA的样本开始不同。
可以对CKPI和CK0数据样本进行比较，以确定传输链路102的眼睛张开度w(方框214)。例如，当对数据信号DATA进行采样以识别其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值的窗口时，信号CKPI的相位可以递增地增加和/或减小。注意，DATA的CKPI和CK0样本不一定需要完全相同。例如，可以针对不匹配(错误)而选定可编程的阈值。在实施方式中，控制器108可以基于其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同的比特值的已识别的窗口，来确定数据信号DATA的眼睛张开度w(即，传输链路102的眼睛张开度)。在一些实施方式中(例如，CKPI和CK0对齐的情况下)，可以采用SAR或二进制搜索算法来识别其中DATA的CKPI和CK0样本具有相同比特值的窗口(方框216或方框218)。
现在参考图8A至8C，用于评估传输链路102的链路质量的过程300包括对传输链路102的眼睛张开度w进行检测(方框302)。例如，诸如过程200的过程可以用于对传输链路102的眼睛张开度w进行检测。基于检测到的眼睛张开度w来评估传输链路的链路质量(方框304)。
在图8B所示的实施方式中，评估链路质量(方框304)可以包括将眼睛张开度w与阈值眼睛张开度进行比较(方框306)。例如，控制器108可以对眼睛张开度w进行监控并连续地或周期性地将眼睛张开度w的测量与预定义的(例如，编程的)阈值眼睛张开度进行比较。当检测到的眼睛张开度w低于阈值眼睛张开度w时，可以提供指示(例如，通信信号、警报等)(方框308)。例如，控制器108可以经由通信接口114提供指示信号101。
在图8C所示的另一个实施方式中，评估链路质量(方框304)可以包括将眼睛张开度w与至少一个先前检测到的眼睛张开度进行比较(方框310)。例如，控制器108可以随时间执行对眼睛张开度w的测量，并且可以对随时间而取得的眼睛张开度w的测量值进行比较，以确定眼睛张开度w随时间的降低速率。可以将眼睛张开度w的降低速率与预定义的阈值降低速率(例如，编程的或以其他方式指定的阈值眼睛张开度恶化速率)进行比较。当所确定的眼睛张开度w的降低速率超过阈值降低速率时(方框312)，例如，当眼睛张开度正在迅速恶化时，可以提供指示(例如，通信信号、警报等)。
在一些实施方式中，使用因素的组合来评估传输链路102的链路质量。例如，可以检测到与传输链路102相关联的提升或均衡器抽头值，并且可以基于检测到的传输链路的眼睛张开度w和提升或均衡器抽头值来评估传输链路102的链路质量。例如，当提升或均衡器抽头值超过相应的阈值时，或者当眼睛开度w降到阈值眼睛张开值以下并且提升或均衡器抽头值超过相应的阈值时，可以提供指示(例如，通信信号、警报等)。也可以考虑其他参数。例如，同样对与传输链路102相关联的芯片温度(例如，接收机106和/或控制器108的温度)进行检测和监控。在一些实施方式中，基于检测到的传输链路的眼睛张开度w和芯片温度和/或提升或均衡器抽头值，来评估传输链路102的链路质量。上述是可以连同眼睛张开度一起进行监控的附加参数的一些示例，以便提供对传输链路102的链路质量的客观评估。可以考虑结合眼睛张开度对链路质量进行评估的因素的任何组合。
结论
虽然已经以特定于结构特征和/或处理操作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题不一定限于上文所描述的具体特征或动作。相反，上文所描述的具体特征和动作作为实现权利要求的示例形式而公开。

Claims (20)

1.一种用于评估链路质量的方法，包括：
对传输链路的眼睛张开度进行检测；
将所述眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个进行比较；以及
基于所述眼睛张开度与所述阈值眼睛张开度或所述至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个的比较，来评估所述传输链路的链路质量。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述眼睛张开度低于所述阈值眼睛张开度时提供指示。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述眼睛张开度的降低速率超过阈值降低速率时提供指示，其中所述眼睛张开度的所述降低速率基于所述眼睛张开度与所述至少一个先前记录的眼睛张开度的比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中对所述传输链路的所述眼睛张开度进行检测包括：
提供第一时钟信号；
提供第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号有预先确定的相位偏移；
基于所述第一时钟信号和所述第二时钟信号来生成第三信号；
递增地对所述第三信号进行移相；
基于所述第一时钟信号和所述第三信号的一个或多个实例，对由所述传输链路传输的数据信号进行采样；以及
对所述数据信号的样本进行比较以确定所述传输链路的所述眼睛张开度。
5.根据权利要求4所述的方法，其中对所述数据信号的所述样本进行比较以确定所述传输链路的所述眼睛张开度包括：
对所述样本执行逐次逼近寄存器(SAR)搜索算法。
6.根据权利要求4所述的方法，对所述数据信号的所述样本进行比较以确定所述传输链路的所述眼睛张开度包括：
对所述样本执行二进制搜索算法。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于检测到的所述传输链路的提升值来评估所述传输链路的所述链路质量。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于检测到的所述传输链路的芯片温度来评估所述传输链路的所述链路质量。
9.一种通信系统，包括：
发射机；
接收机；
传输链路，所述传输链路将所述发射机通信地耦合到所述接收机；以及
与所述接收机通信的控制器，所述控制器被配置为：
对所述传输链路的眼睛张开度进行检测；
将所述眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个进行比较；以及
基于所述眼睛张开度与所述阈值眼睛张开度或所述至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个的比较，来评估所述传输链路的链路质量。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述控制器还被配置为，当所述眼睛张开度低于所述阈值眼睛张开度时提供指示信号。
11.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述控制器还被配置为，当所述眼睛张开度的降低速率超过阈值降低速率时提供指示信号，其中所述眼睛张开度的所述降低速率基于所述眼睛张开度与所述至少一个先前记录的眼睛张开度的比较。
12.根据权利要求9所述的通信系统，所述控制器被配置为，通过以下操作来对所述传输链路的所述眼睛张开度进行检测：
提供第一时钟信号；
提供第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号有预先确定的相位偏移；
基于所述第一时钟信号和所述第二时钟信号来生成第三信号；
递增地对所述第三信号进行移相；
基于所述第一时钟信号和所述第三信号的一个或多个实例，对由所述传输链路传输的数据信号进行采样；以及
对所述数据信号的样本进行比较以确定所述传输链路的所述眼睛张开度。
13.根据权利要求12所述的通信系统，其中所述控制器被配置为，对所述样本执行逐次逼近寄存器(SAR)搜索算法或二进制搜索算法中的至少一个，以确定所述传输链路的所述眼睛张开度。
14.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述控制器还被配置为，基于所述传输链路的检测到的提升值或检测到的芯片温度中的至少一个来评估所述传输链路的所述链路质量。
15.一种非暂态信号承载介质，所述非暂态信号承载介质包括一个或多个模块，所述一个或多个模块能够由控制器执行，以使得所述控制器：
对传输链路的眼睛张开度进行检测；
将所述眼睛张开度与阈值眼睛张开度或至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个进行比较；以及
基于所述眼睛张开度与所述阈值眼睛张开度或所述至少一个先前检测到的眼睛张开度中的至少一个的比较，来评估所述传输链路的链路质量。
16.根据权利要求15所述的非暂态信号承载介质，其中所述一个或多个模块能够由所述控制器执行，以使得所述控制器在所述眼睛张开度低于所述阈值眼睛张开度时提供指示信号。
17.根据权利要求15所述的非暂态信号承载介质，其中所述一个或多个模块能够由所述控制器执行，以使得所述控制器在所述眼睛张开度的降低速率超过阈值降低速率时提供指示信号，其中所述眼睛张开度的所述降低速率基于所述眼睛张开度与所述至少一个先前记录的眼睛张开度的比较。
18.根据权利要求15所述的非暂态信号承载介质，其中所述一个或多个模块能够由所述控制器执行，以使得所述控制器通过以下操作来对所述传输链路的所述眼睛张开度进行检测：
提供第一时钟信号；
提供第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号有预先确定的相位偏移；
基于所述第一时钟信号和所述第二时钟信号来生成第三信号；
递增地对所述第三信号进行移相；
基于所述第一时钟信号和所述第三信号的一个或多个实例，对由所述传输链路传输的数据信号进行采样；以及
对所述数据信号的样本进行比较以确定所述传输链路的所述眼睛张开度。
19.根据权利要求15所述的非暂态信号承载介质，其中所述一个或多个模块能够由所述控制器执行，以使得所述控制器执行对所述样本的逐次逼近寄存器(SAR)搜索算法或二进制搜索算法中的至少一个，以确定所述传输链路的所述眼睛张开度。
20.根据权利要求15所述的非暂态信号承载介质，其中所述一个或多个模块能够由所述控制器执行，以使得所述控制器基于所述传输链路的检测到的提升值或检测到的芯片温度中的至少一个，来评估所述传输链路的所述链路质量。
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