CN107360109A - 在不到1毫秒内从质量劣化恢复的收发器和方法 - Google Patents

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G.G.科恩
A.萨拉蒙
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Abstract

在不到1毫秒内从收发器的操作点的质量劣化恢复的收发器和方法。所述收发器包括：接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、共模传感器AFE(CMS‑AFE)、快速自适应模式转换消除器(FA‑MCC)、和划分器。所述Rx AFE接收信号，并且馈送给生成均衡信号的所述ADEC。所述CMS‑AFE感测共模信号，并且馈送给生成补偿信号的所述FA‑MCC。所述划分器利用所述均衡信号和所述补偿信号生成划分判决和划分误差。响应于识别到质量劣化，第二收发器降低其发送的数据的速率，以便改善所述收发器处的检测率。

Description

在不到1毫秒内从质量劣化恢复的收发器和方法
本申请是申请日为2016年1月25日、申请号为201680007073.0(国际申请号为PCT/IB2016/050365)、发明名称为“快速自适应模式转换数字消除器”的发明专利申请的分案申请。
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月25日提交的美国临时申请No.62/107,483的优先权。
背景技术
差分信号传递是一种在两个导体(诸如，成对电线)上使用两个互补信号发送信息的方法。由于该信息通过电线上的电压差传达，所以差分信号传递通常提高了对电磁干扰(EMI)的抵抗力。然而，如果两个导体之间存在不平衡或非对称性，即使当两个导体被差分驱动时，也可能出现共模分量。线缆上的共模电流的存在并不固有地降低差分信号传递的完整性，但是如果能量可以从共模转移到差模，那么在被称为模式转换或模式耦合的现象中，共模电流可能成为主要的干扰信号。
模式转换可能导致显著的性能劣化。尽管内部干扰源(如ISI、回波、FEXT和NEXT)对于链路伙伴而言是已知的，并且可以使用消除器(canceller)和均衡器有效地消除，但模式转换干扰在其发生之前是未知的，因此显现出了难以实现高带宽通信系统的期望性能。
发明内容
收发器、以及在不到1毫秒内从收发器的操作点的质量劣化恢复的方法，包括：从第二收发器接收信号，馈送生成划分器输入信号的自适应数字均衡器和消除器(ADEC)，生成划分判决和划分误差并且利用它们使所述ADEC自适应。在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，指示第二收发器发送已知数据。并且在识别到质量劣化的不到1毫秒内，利用所述已知数据改善划分误差的准确性，其使得所述ADEC能够快速自适应，从而将所述收发器的操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
以下声明1至47概述了本发明的某些方面：
1.一种收发器，被配置为在不到1毫秒内从其操作点的质量劣化恢复，所述收发器包括：
接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、以及划分器；
所述Rx AFE通过链路从第二收发器接收超过500Mbps的信号，并且将所述信号馈送到生成划分器输入信号的所述ADEC；
所述划分器利用所述划分器输入信号生成划分判决和划分误差；其中所述划分误差被用来使所述ADEC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，所述收发器指示所述第二收发器发送已知数据；以及
在从识别到质量劣化起不到1毫秒内，所述收发器利用所述已知数据来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
2.如声明1所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化是所述划分器输入信号的质量劣化，其导致划分判决中的误差高于预定阈值。
3.如声明1所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化是所述划分误差的质量劣化，其表示所述收发器的检测质量。
4.如声明1所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化包括识别到CRC误差的量高于预定阈值。
5.如声明1所述的收发器，其中在从识别到质量劣化起不到100微秒内，所述收发器利用所述已知数据将其操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
6.如声明1所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据(unique data)的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
7.如声明1所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
8.如声明7所述的收发器，其中如果所述收发器未从其操作点的质量劣化中恢复，则质量劣化将会导致在所述两个相邻的500微秒窗口上成功发送的唯一数据的量之间的差异高于10％。
9.如声明1所述的收发器，还包括利用重传以恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
10.如声明1所述的收发器，其中使用所述已知数据使得所述划分器能够基于从所述PCS接收的正确的划分判决来计算正确的划分误差。
11.如声明1所述的收发器，其中所述收发器通过利用所述已知数据来改善用于使所述ADEC自适应的划分判决和划分误差的准确性，从而利用所述已知数据改善其操作点的质量。
12.如声明1所述的收发器，其中所述ADEC包括从以下选择的一个或多个均衡器：判决反馈均衡器(DFE)和前馈均衡器(FFE)，以及包括从以下选择的一个或多个消除器：FEXT消除器、NEXT消除器和DFE消除器。
13.如声明1所述的收发器，其中所述ADEC包括具有多于50个抽头(tap)的自适应判决反馈均衡器(ADFE)，由此所述划分判决越好，所述ADFE的误差传播越低。
14.如声明1所述的收发器，还包括物理编码子层(PCS)，所述PCS被配置为从所述划分判决中提取比特流，并且将所述比特流馈送到将所述比特流解析为分组的链路层组件。
15.如声明1所述的收发器，其中所述链路是差分有线通信链路。
16.如声明1所述的收发器，其中所述收发器根据收发器的操作点的质量来指示所述第二收发器增加速率。
17.如声明1所述的收发器，其中所述FA-MCC包括自适应均衡器，并且所述划分误差越准确，所述FA-MCC的收敛越快。
18.一种在不到1毫秒内从收发器的操作点的质量劣化恢复的方法，包括：
由所述收发器在链路上从第二收发器接收超过500Mbps的信号；
将所述信号馈送到包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)，用于生成划分器输入信号；
利用所述划分器输入信号来生成划分判决和划分误差；
利用所述划分误差来使所述ADEC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，指示所述第二收发器发送已知数据；以及
在从识别到质量劣化起的不到1毫秒内，利用所述已知数据来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
19.如声明18所述的方法，其中在从识别到质量劣化起的不到100微秒内，还包括利用所述已知数据将操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
20.如声明18所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
21.如声明18所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
22.如声明18所述的方法，还包括利用重传来恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
23.一种收发器，被配置为在不到1毫秒内从其操作点的质量劣化恢复，所述收发器包括：
接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、共模传感器AFE(CMS-AFE)、快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、和划分器；
所述Rx AFE在差分有线通信链路上从第二收发器接收超过500Mbps的信号，并且馈送给生成均衡信号的所述ADEC；
所述CMS-AFE感测所述差分有线通信链路的共模信号并且馈送给生成补偿信号的所述FA-MCC；其中所述补偿信号表示由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
所述划分器利用所述均衡信号和所述补偿信号生成划分判决和划分误差；其中所述划分误差用于使所述ADEC和所述FA-MCC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，所述收发器指示所述第二收发器降低发送的数据的速率，以便改善所述收发器处的检测率；以及
在识别到质量劣化起的不到1毫秒内，所述收发器利用所改善的检测率来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使得所述收发器能够指示第二收发器增加所述速率的水平。
24.如声明23所述的收发器，其中所述划分器输入信号中所识别的质量劣化导致所述划分判决中的误差高于预定阈值。
25.如声明23所述的收发器，其中所述FA-MCC被实现为所述ADEC的一部分。
26.如声明23所述的收发器，还包括利用所述划分判决来使所述ADEC和所述FA-MCC自适应。
27.如声明23所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化是划分器输入信号的质量劣化，其导致所述划分判决中的误差高于预定阈值。
28.如声明23所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化是所述划分误差的质量劣化，其表示所述收发器的检测质量。
29.如声明23所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化包括识别到CRC误差的量高于预定阈值。
30.如声明23所述的收发器，其中在从识别到质量劣化起的不到100微秒内，所述收发器利用所述已知数据将其操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
31.如声明23所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
32.如声明23所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
33.如声明32所述的收发器，其中如果所述收发器未从其操作点的质量劣化恢复，则质量劣化将会导致在所述两个相邻的500微秒窗口上成功发送的唯一数据的量之间的差异高于10％。
34.如声明23所述的收发器，还包括利用重传来恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
35.如声明23所述的收发器，其中使用所述已知数据使得所述划分器能够基于从所述PCS接收到的正确的划分判决来计算正确的划分误差。
36.如声明23所述的收发器，其中所述收发器通过利用所述已知数据来改善用于使所述ADEC自适应的划分判决和划分误差的准确性，从而利用所述已知数据改善其操作点的质量。
37.如声明23所述的收发器，其中所述ADEC包括从以下选择的一个或多个均衡器：判决反馈均衡器(DFE)和前馈均衡器(FFE)，以及包括从以下选择的一个或多个消除器：FEXT消除器、NEXT消除器和DFE消除器。
38.如声明23所述的收发器，其中所述ADEC包括具有多于50个抽头的自适应判决反馈均衡器(ADFE)，由此所述划分判决越好，所述ADFE的误差传播越低。
39.如声明23所述的收发器，还包括物理编码子层(PCS)，所述PCS被配置为从所述划分判决中提取比特流，并且将所述比特流馈送到将所述比特流解析为分组的链路层组件。
40.如声明23所述的收发器，其中所述链路是差分有线通信链路。
41.如声明23所述的收发器，其中所述收发器根据收发器的操作点的质量来指示所述第二收发器增加所述速率。
42.如声明23所述的收发器，其中所述FA-MCC包括自适应均衡器，并且所述划分误差越准确，所述FA-MCC的收敛越快。
43.一种用于在不到1毫秒内从收发器的操作点的质量劣化恢复的方法，包括：
接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、共模传感器AFE(CMS-AFE)，快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、和划分器；
由所述收发器在差分有线通信链路上从第二收发器接收超过500Mbps的信号；
将所述信号馈送到包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器(ADEC)之中至少一个的所述自适应模块，用于生成划分器输入信号；
感测所述差分有线通信链路的共模信号；
将感测到的信号馈送到生成补偿信号的快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)；其中所述补偿信号表示由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
利用均衡信号和所述补偿信号来生成划分判决和划分误差；
利用所述划分误差来使所述ADEC和所述FA-MCC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，指示所述第二收发器降低发送的数据的速率，以便改善所述收发器处的检测率；以及
在识别到质量劣化起的不到1毫秒内，利用所改善的检测率来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使得所述收发器能够指示所述第二收发器增加所述速率的水平。
44.如声明43所述的方法，其中在从识别到质量劣化起的不到100微秒内，还包括利用所述已知数据将操作点的质量改善到使所述收发器能够指示所述第二收发器发送数据的水平。
45.如声明43所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
46.如声明43所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
47.如声明43所述的方法，还包括利用重传来恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
附图说明
这里仅通过示例的方式，参照附图描述实施例。在图中：
图1A示出了被配置为快速收敛的收发器的一个实施例；
图1B示出了被配置为快速收敛的收发器的替代实施例；
图2A示出了在不完全已知的差分通信信道上操作的通信系统的一个实施例；
图2B示出了在不完全已知的差分通信信道上操作的通信系统的另一实施例；以及
图3示出了在差分通信信道上操作的通信系统的一个实施例。
具体实施方式
图1A示出了被配置为快速收敛(converge)的收发器的一个实施例。收发器100(其不包括信道201和收发器102)包括以下元件：共模传感器模拟前端(CMS-AFE 710)、快速自适应模式转换消除器(FA-MCC 712)、接收器模拟前端(Rx AFE 716)、自适应数字均衡器和消除器(ADEC 718)、划分器(slicer)735(包括软判决730、选择器732和误差发生器734)、物理编码子层(PCS 740)、链路层742、控制器752、选择器750、发送器PCS(Tx PCS 760)、发送器数字采样器(Tx dig samp 762)和发送器AFE(Tx AFE764)。
软判决730通过对原始发送信号的重构表示728进行划分，来判决原始发送信号的重构表示728。在一个实施例中，当严重干扰太高时，软判决730作出准确判决的能力可能不够好，和/或收发器100的收敛时间可能太长。因此，控制器752请求收发器102发送已知数据(诸如，发送空闲序列、或基于空闲序列的序列)，并且将选择器732配置为输出从PCS 740接收的已知判决，而非输出从软判决730接收的可能误差的判决。作为配置选择器732以输出已知判定的结果，误差生成器734现在能够基于原始发送信号的重构表示728和从PCS 740接收的已知判决741生成正确的误差。因为ADEC 718和FA-MCC 712的收敛速度是误差的噪声的函数，并且因此接收到正确的误差加速了它们的收敛，所以正确的误差使得ADEC 718和FA-MCC 712能够快速收敛。因为从选择器732通过线路719向ADEC 718馈送正确的判决，所以使用已知判决741还减少了ADEC718的误差传播。因此，即使在差分通信信道受到严重干扰时，通过注入已知判决741而具有正确的误差支持快速自适应，减少误差传播并且将收发器100移动到稳定状态中。
图1B示出了被配置为快速收敛的收发器的替代实施例。收发器101不包括FA-MCC组件，尽管ADEC 717可能包括FA-MCC 712的功能。控制器753可以类似于控制器752，其差别在于控制器753可以被设计为在没有FA-MCC组件的情况下操作。
在一个实施例中，第一收发器和第二收发器被配置为以预定平均速率和高达预定分组延迟偏差(variation)来转发时间敏感数据，包括：
Rx模拟前端(AFE)和共模传感器AFE(CMS-AFE)，其将第二收发器耦接到与第一收发器耦接的差分通信信道。差分通信信道不完全已知，并且当没有严重干扰时，第一收发器和第二收发器预期以第一分组丢失率工作。偶尔，差分通信信道可能遭受严重干扰，其将分组丢失率显著增加到第二分组丢失率，第二分组丢失率至少是第一分组丢失率的十倍。
CMS-AFE被配置为提取接收的差分信号的共模信号的数字表示，并且将它转发到快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)，所述FA-MCC被配置为生成补偿信号以消除由共模信号的模式转换引起的差分干扰。
FA-MCC还被配置为利用大的自适应步长来快速消除严重干扰的影响。
Rx AFE被配置为提取接收的差分信号并且将其馈送到自适应数字均衡器和消除器(ADEC)。ADEC包括一个或多个均衡器，诸如判决反馈均衡器(DFE)和/或前馈均衡器(FFE)，以及一个或多个消除器，诸如FEXT消除器。
FA-MCC和ADEC被配置为重构原始发送信号的表示，并且将原始发送信号的表示馈送到划分器，所述划分器被配置为向物理编码子层(PCS)馈送经划分的符号。在一个示例中，原始发送信号是在整形之前从第一收发器发送的信号。
PCS被配置为从经划分的符号提取比特流，并且馈送给链路层组件，所述链路层组件被配置为将经划分的符号解析为分组。应当注意，比特流包括字节流和所有其它类似的等价物。
所述链路层组件包括：重传模块，该重传模块被配置为：请求重传具有误差的分组，并且在接收到重传的分组之后以正确的顺序转发该分组。应当注意，该具有误差的分组包括丢失的分组和可能需要重传的任何其它分组。
并且FA-MCC被配置为在短时间内收敛，使得由严重干扰引起的重传仍使得收发器能够以预定平均速率并且在预定分组延迟偏差内转发分组。
图2A示出了在不完全已知的并且可能遭受严重的共模到差模干扰(在某些情况下可能被简称为“严重干扰”)的差分通信信道上操作的通信系统的一个实施例。通信系统包括收发器201和收发器200(该收发器200不包括收发器201和信道210)，该通信系统能够以高吞吐量进行通信，并且通信速率可能超过120Mbps、1.2Gbps或10Gbps。
该通信系统至少部分地实现在具有有限资源的集成电路(IC)上。通信系统还在IC上实现重传模块。在一个实施例中，第一收发器利用重传模块204，所述重传模块204使用缓冲器205来存储可能必须重传的分组。在一个实施例中，第二收发器利用重传模块236，所述重传模块236使用缓冲器237来存储接收的分组，直到所有分组被成功接收，然后该缓冲器可以按正确的顺序将接收的分组转发给客户端。附加地或替代地，重传模块236可以使用缓冲器237在短时间内存储所接收的分组，直到可以可选地按照它们到达的顺序(可能不是正确的顺序)将它们转发到客户端。
可以限制由重传模块使用的缓冲器(205,237)的大小以便节省成本。在一个示例中，第一收发器的缓冲器205可以存储以最高通信速率发送的多达20微秒的通信量(traffic)。在另一示例中，第二收发器以正确的顺序转发分组，并且第二收发器的缓冲器237可以存储以最高通信速率发送的多达30微秒的通信量。在又一示例中，由第一收发器和第二收发器使用的缓冲器中的至少一个可以存储以最高通信速率发送的高达100微秒的通信量。
在检测到新的严重干扰时，第二收发器利用快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)生成补偿信号以消除由共模信号的模式转换引起的差分干扰。可选地，直到干扰被消除后，第一收发器重传丢失的分组。FA-MCC可能并不预先具有关于干扰的属性的信息，因此FA-MCC使用使能快速收敛的大的自适应步长。虽然大的自适应步长的实际大小取决于具体实现方案，但是本领域技术人员应该能够计算大的自适应步长的值，以支持对于通信系统来说足够短的以满足其设计目标和实时要求的收敛时间。设计目标的一个示例是不超过由重传模块使用的一个或多个缓冲器205和237的有限容量。实时要求的一个示例是不超过分配给通信信道的最大允许延迟。
作为大的自适应步长的结果，严重干扰后的FA-MCC的收敛通常不是最优的。
在一个示例中，严重的干扰导致在第二收发器处的分组丢失超过50％，并且FA-MCC被设计为在不到20微秒内收敛到将第二收发器处的分组丢失减少到小于5％的水平。可选地，分组丢失被计算为丢失的分组的数目除以所发送的分组的数目。
在另一示例中，严重的干扰使得在第二收发器处的分组丢失超过10％，并且FA-MCC被设计为在不到10微秒内收敛到将第二收发器处的分组丢失减少到小于1％的水平。
在另一示例中，严重的干扰导致第二收发器处的分组丢失超过2％，并且FA-MCC被设计为在不到20微秒内收敛到将第二收发器处的分组丢失减少到小于0.1％的水平。
在一个实施例中，通信信道相对短(例如，短于10米、或短于3米)，因此不被认为是困难的。在这样的信道中，因为未消除的剩余干扰不会妨碍信道上的成功通信，所以通信系统可以以FA-MCC的非最优收敛的方式操作得足够好。
数字消除器225可以以各种方式实现。图2A示出了数字消除器225至少包括均衡器224和基于判决的滤波器(DBF)228的一个示例。在一个示例中，均衡器224可以是前馈均衡器(FFE)。
术语“基于判决的滤波器”(诸如，DBF 228)指代至少由划分器的输出(诸如，划分结果和/或划分误差)馈送的滤波器。在一个示例中，DBF包括由划分结果馈送的非自适应判决反馈均衡器(DFE)或非自适应FEXT消除器。在另一示例中，DBF包括由划分结果和/或划分误差馈送的自适应DFE或自适应FEXT消除器。在又一示例中，DBF包括出于自适应目的由划分误差馈送的自适应前馈均衡器(FFE)。
术语“划分器”或“划分器函数”(诸如划分器226)被定义为输出量化结果的一维或多维量化器。可选地，划分器可以包括用于不同调制的不同划分器。可选地，划分器可以输出以下指示中的一个或多个：接收的信号与量化结果之间的误差、用于产生划分结果的划分器函数、划分误差的方向和/或其它指示。
划分结果被馈送到物理编码子层(PCS)，诸如PCS 234，其解析数据分组并且提取诸如分组头部、分组有效载荷、分组尾部和/或误差检测码的信息。应注意，这里的“误差检测码”也涵盖“纠错码”。
在一个实施例中，重传模块236从PCS 234接收经解析的分组，并且基于所接收的经解析的分组，其可以请求重传具有误差的分组。在一个实施例中，FA-MCC和重传模块236之间的关系之一是缓冲器237足够大以缓冲直到FA-MCC消除严重干扰的影响前所接收到的分组。FA-MCC和重传模块236的组合使得当在不完全已知且遭受严重的共模到差模干扰的通信信道上进行操作时，系统也能使用小的重传缓冲器。
图2B示出了在不完全已知且可能遭受严重的共模到差模干扰的差分通信信道上操作的通信系统的一个实施例。通信系统包括能够以高吞吐量并且具有可能超过100Mbps、1Gbps或10Gbps的通信速率进行通信的收发器262和收发器260(该收发器260不包括收发器262和信道210)。
收发器260被实现在具有有限资源的集成电路(IC)上。收发器260至少包括第一AFE和第二AFE(222,230)，其在不完全已知的差分通信信道210上耦接到收发器262；不时地，该差分通信信道可能受到妨碍正常操作的严重干扰。
CMS-AFE被配置为提取接收到的差分信号的共模信号的数字表示，并将其转发到配置为生成补偿信号以消除由共模信号的模式转换引起的差分干扰的快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)。FA-MCC还被配置为利用大的自适应步长来快速消除严重干扰的影响。大的自适应步长使其能够在不到20微秒内将严重的共模到差模干扰的影响消除到能够进行正常操作的水平。数字消除器225对划分器226进行馈送，该划分器226向PCS 234馈送量化结果。PCS 234从量化结果中提取分组数据，并且基于分组数据驱动请求对具有误差的分组进行重传的重传模块270。在一个实施例中，重传模块被限制为支持对多达200％的在FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间接收到的分组的重传。
在一个实施例中，重传模块270被实现在具有有限资源的IC上，其不能支持对多于200％的在FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间接收的分组的重传。在一个实施例中，重传模块包括重传缓冲器271，其能够存储多达200％的在FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间接收的分组。在一个实施例中，重传模块270被限制为支持重传多达200％的在FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间接收到的分组，以便满足以下要求中的一个或多个：最大允许抖动(jitter)、最大丢包(dropped packet)量、以及与在通信信道上发送的时间敏感数据有关的要求。
在一个示例中，重传模块还包括缓冲器，其被配置为存储直到所有分组被成功接收前所接收的分组。附加地或替代地，缓冲器的大小被限制为存储在高达20微秒的正常操作期间接收的分组的量。附加地或替代地，重传模块还包括缓冲器，其被配置为存储直到被客户端请求前所接收的分组。
在一个示例中，分组数据包括与分组头部、分组有效载荷、分组尾部和/或误差检测码有关的信息。附加地或替代地，FA-MCC可以不被配置为最优地收敛，并且因此即使在1秒之后也可能达不到最优解。附加地或替代地，数字消除器可以包括均衡器和基于判决的滤波器(DBF)。附加地或替代地，均衡器可以是前馈均衡器(FFE)。附加地或替代地，DBF可以是由划分器的输出馈送的滤波器。
在一些实施例中，在检测到严重干扰时，通信系统降低码率，直到FA-MCC消除了严重干扰的影响。在FA-MCC消除严重干扰的影响之后，通信系统增加码率，可选地直到返回到在检测到严重干扰之前使用的码率。
降低码率改善了数据包对噪声的鲁棒性，从而使收发器能够成功接收至少一些数据包。降低码率还可以实现在上述重传模块中。
可以通过诸如动态调制编码(DMC)、添加纠错码(ECC)和/或发送已知序列(将码率降低到几乎为零)的各种技术来降低码率。
在一个实施例中，通过使用动态调制编码(DMC)来减小调制阶数，从而降低码率。例如，在美国专利号8,565,337、题目为“Devices for transmitting digital video anddata over the same wires(用于在相同导线上发送数字视频和数据的设备)”中描述了DMC，通过引用将该专利整体并入本文。例如，当检测到严重的干扰时，脉冲幅度调制(PAM)收发器可以从使用PAM16切换到PAM4，直到FA-MCC消除了严重干扰的影响，并且然后在信道属性允许时从PAM4切换到PAM8，并且从PAM8切换回PAM16。
在另一实施例中，通过在没有ECC时添加ECC或者通过增加ECC开销量，从而通过添加ECC来降低码率以便改善信噪比(SNR)。例如，可以通过可选地以类似于卷积码的方式连续地向流中添加ECC开销来添加ECC。附加地或替代地，可以通过可选地以类似于块码(block code)的方式将ECC开销添加到固定长度数据段来添加/增强ECC。
在另一实施例中，通过发送已知序列将码率降低到几乎为零。在一个示例中，已知序列是基于加扰器序列的，诸如发送加扰器、或发送加扰器的按位补码字。在另一示例中，已知序列是基于空闲序列的，诸如发送空闲序列、或发送空闲序列的按位补码字。发送空闲序列的按位补码的发送器的一个实施例包括编码器，其被配置为对第一帧、基本(basic)空闲序列和第二帧进行编码，其中第一帧、基本空闲序列和第二帧包含码字。该发送器还包括空闲序列修改器，其被配置为通过用M个按位补码字替代基本空闲序列的某些M个码字来产生空闲序列(其中，可选地，每个按位补码字出现在基本空闲序列中)。按位补码，也称为按位取非(NOT)，对每个位应用逻辑否定，形成给定二进制值的1的补码。对于无符号整数，数字的按位补码是该数字的基本上跨无符号整数范围的中间点的镜像反射。
图3示出了在不完全已知且可能遭受严重的共模到差模干扰的差分通信信道310上操作的通信系统的一个实施例。通信系统包括能够以高吞吐量并且具有可能超过100Mbps、1Gbps或10Gbps的通信速率进行通信的收发器301和收发器300(该收发器300不包括收发器301和信道310)。
该通信系统可以至少部分地实现在具有有限资源的集成电路(IC)上。在一个实施例中，收发器301利用重传模块304，该重传模块304使用缓冲器305来存储可能必须重传的分组。在一个实施例中，收发器300利用重传模块342，该重传模块342使用缓冲器343来存储直到所有分组被成功接收前所接收到的分组。
在一个实施例中，可以限制由重传模块使用的缓冲器(305,343)的大小以便节省成本。在一个示例中，收发器301的缓冲器305可以存储以最高通信速率发送的多达20微秒的通信量。在另一示例中，收发器300以正确的顺序转发分组，并且收发器300的缓冲器343可以存储以最高通信速率发送的高达30微秒的通信量。在另一示例中，收发器301和收发器300的至少一个缓冲器可以存储以最高通信速率发送的高达100微秒的通信量。
在检测到新的严重干扰时，收发器300利用具有大的自适应步长的FA-MCC来快速消除严重干扰的影响。直到在干扰被消除之前，速率控制器346降低发送分组的速率，以便改善分组对噪声的鲁棒性。
响应于从PCS 340接收关于严重干扰的指示，速率控制器346命令收发器301降低其码率，并且对收发器300更新关于码率的降低。响应于从PCS340接收到进一步的“FA-MCC成功地消除了严重干扰的影响”的指示，速率控制器346命令收发器301增加其码率，并且对收发器300更新关于码率的增量。
从PCS 340到速率控制器346的指示可以采用以下值的一个或多个的函数：丢失分组的百分比、丢失分组的速率、丢失的和成功接收的分组的函数、与检测到的干扰成比例的分数、与划分器326提供的划分误差成比例的分数、和/或与PCS 340检测到的误差数目成比例的分数。
在一个示例中，从速率控制器346到收发器300关于码率降低的命令使得划分器326将其划分器函数改变为适合于降低的码率的划分函数。
当检测到严重干扰的影响已被FA-MCC消除时，速率控制器346增加发送分组的码率。
在一个实施例中，在码率降低时由于带宽不足而未能被发送的分组中的至少一些被丢弃，而无需尝试延迟发送或重传。在一个示例中，在通信信道310上发送的通信量包括在系统使用较低码率的时间期间被丢弃的视频像素数据。
在另一实施例中，在码率降低时未能被发送的至少一些分组被可选地存储在收发器301处的缓冲器305中，并且在码率恢复到允许发送额外数据的水平后被发送。在一个示例中，在通信信道310上发送的通信量包括时间敏感数据(例如，视频同步数据)和时间不敏感数据(例如，以太网数据)。当以较低的码率操作时，系统继续发送时间敏感数据，并且将时间不敏感数据可选地存储在缓冲器305中。在消除干扰并且将码率恢复到具有较高带宽的水平后，该系统以与发送进行中的数据并行地发送所存储的时间不敏感数据。
在一个示例中，从速率控制器346到收发器300关于增加码率的命令使得划分器326将其划分器函数改变为适合于较高码率的一个函数。
因为最优收敛通常不够快，所以严重干扰后FA-MCC的收敛通常不是最优的。
在一个示例中，严重干扰导致在收发器300处的分组丢失超过50％，并且FA-MCC被设计为在不到20微秒内收敛到将收发器300处的分组丢失减小到小于5％的水平。
在另一示例中，严重的干扰导致在收发器300处的分组丢失超过10％，并且FA-MCC被设计为在不到10微秒内收敛到将收发器300处的分组丢失减小到小于1％的水平。
在另一示例中，严重的干扰导致在收发器300处的分组丢失超过2％，并且FA-MCC被设计为在不到20微秒内收敛到将收发器300处的分组丢失减少到小于0.1％的水平。
数字消除器325可以以各种方式实现。图3示出了数字消除器325至少包括均衡器324和DBF 328的一个示例。在一个示例中，均衡器324和/或DBF 328可以具有用于不同数据速率的不同功能。
例如，在标题为“Methods for slicing dynamic modulated symbols”的美国专利号8,930,795中描述了对于不同数据速率使用不同的函数，通过引用将该专利内容整体并入本文。例如，划分结果被馈送到PCS 340，PCS 340解析数据分组并且提取诸如分组头部、分组有效载荷、分组尾部和分组调制信息的信息。PCS 340确定由收发器301使用的调制，并且向划分器236指示要使用哪个划分函数。划分器326然后可以将来自所指示的划分器的划分结果提供给DBF328。可选地，划分器326可以额外地提供与划分结果相关联的划分误差。接着，DBF 328生成适当的输出并且将其添加到来自均衡器324的传入信号。
在一个实施例中，收发器300包括从PCS 340接收解析的分组的可选重传模块342，并且基于所接收的解析分组，收发器300可以请求重传具有误差的分组。在一个实施例中，FA-MCC和重传模块342之间的关系之一是重传模块342所使用的缓冲器343足够大以存储直到FA-MCC消除严重干扰的影响前到达的分组。当在不完全已知且受到严重的共模到差模干扰的通信信道上操作时，快速收敛的FA-MCC和重传模块342的组合使得收发器300和301都使用小的重传缓冲器。
作为降低码率的结果，由于减少了有效通信带宽，所以一些分组可能一次都未被发送。这些分组可以被存储在收发器301处的重传缓冲器305中，该重传缓冲器305必须足够大以存储只要系统以较低的码率操作就不能被发送出的分组(通常直到严重的共模到差模的干扰效果被消除到足够的水平)。
以下是可以与上述实施例组合的附加可选实施例。以下实施例独立于上述实施例，并且不意图限制上述实施例。
在一个实施例中，收发器被配置为对严重干扰快速恢复，该实施例包括：
第一收发器，被配置为在链路上与第二收发器进行通信；
第一收发器包括：接收器模拟前端(Rx AFE)、自适应数字均衡器和消除器(ADEC)、划分器、物理编码子层(PCS)、和链路层组件；
该Rx AFE从第二收发器接收信号，并且将该信号馈送到该ADEC，该ADEC将均衡信号馈送到生成划分判决和划分误差的划分器；
该ADEC基于接收到的信号、划分器判决和划分器误差生成该均衡信号；其中该ADEC包括具有超过50个抽头的自适应判决反馈均衡器(ADFE)，划分器判决越好，该ADFE的误差传播就越低，并且划分器误差越小，该ADFE的收敛就越快；
该PCS从划分判决中提取比特流，并且将比特流馈送到将比特流解析成分组的该链路层组件；
在识别到导致误差高于预定阈值的严重干扰之后不久，第一收发器请求第二收发器发送已知数据，该PCS利用该已知数据向划分器提供正确的判决，并且该划分器基于该正确的判决和该均衡信号来计算正确的划分器误差；以及
在该ADFE由于该正确的判决而快速消除误差传播、并且由于该正确的划分器误差而快速收敛之后不久，第一收发器请求第二收发器发送未知数据。
在一个实施例中，收发器被配置为对严重干扰快速恢复，该实施例包括：
第一收发器，被配置成在差分有线通信信道上与第二收发器进行通信；
第一收发器包括：接收器模拟前端(Rx AFE)、自适应数字均衡器和消除器(ADEC)、共模传感器AFE(CMS-AFE)、快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、划分器、物理编码子层(PCS)、和链路层组件；
该Rx AFE和该CMS-AFE从第二收发器接收信号；
该Rx AFE将信号馈送到生成均衡信号的该ADEC；
该CMS-AFE将该信号馈送到生成补偿信号的该FA-MCC，以消除由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
该划分器基于均衡信号和补偿信号生成划分判决和划分误差；
该ADEC基于接收到的信号、划分器判决和划分器误差生成该均衡信号；其中该ADEC包括具有超过50个抽头的自适应判决反馈均衡器(ADFE)，划分器判决越好，该ADFE的误差传播就越低，并且划分器误差越小，该ADFE的收敛就越快；
该FA-MCC基于接收到的信号和划分器误差生成该补偿信号；其中该FA-MCC包括，并且划分器误差越小，该FA-MCC的收敛就越快；
该PCS从划分判决中提取比特流，并且将比特流馈送到将比特流解析成分组的该链路层组件；
在识别到导致误差高于预定阈值的严重干扰之后不久，第一收发器通过请求第二收发器降低发送的数据的速率来加速其对严重干扰的自适应；由此降低的速率改善了划分器判决和划分器误差的准确性；以及
在该ADFE由于更精确的划分器判决而快速地减少误差传播、并且由于较小的划分器误差而快速收敛后不久，第一收发器请求第二收发器增加发送的数据的速率。
可选地，对接收的信号的分析包括以下中的至少一个：从接收到的信号中提取分组并且识别分组中的CRC误差、识别接收到的信号的高于预定阈值的划分误差、识别出接收到的信号不是空闲时间上的空闲序列、以及从分析接收的信号的共模检测器接收严重干扰的指示。
基于划分器误差来检测严重干扰可以导致对严重干扰非常快速的检测，甚至在仅仅几个符号之后，并且特别是当使用其中预期该符号靠近划分器的判决水平的低调制时。
可选地，检测模块被配置为在严重干扰达到预定阈值之后的不到1微秒内识别到该严重干扰。
在一个示例中，检测模块被配置为在严重干扰达到预定阈值之后的不到0.1微秒内识别到该严重干扰。
可选地，收发器从有线信道接收信号，假设有线信道的信道参数不改变。
在一个实施例中，通信链路包括在链路上传送时间敏感数据的第一收发器和第二收发器，该实施例包括：
耦接到与第二收发器耦接的差分通信信道的Rx模拟前端(AFE)和共模传感器AFE(CMS-AFE)；该差分通信信道不完全已知，并且预计该收发器在没有严重干扰时以第一分组丢失率工作；不时地，该差分通信信道受到严重干扰，该严重干扰将该收发器的分组丢失率增加到第一分组丢失率的至少十倍的第二分组丢失率；
该CMS-AFE被配置为提取接收到的差分信号的共模信号的数字表示，并且将其转发到快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)，该FA-MCC被配置为生成补偿信号以消除由共模信号的模式转换导致的差分干扰；
响应于接收到已发生严重干扰的指示，该FA-MCC还被配置为将其自适应步长(ASS)增加至少50％，以便快速消除严重干扰的影响；
该Rx AFE被配置为提取接收的差分信号，并且将它馈送到自适应数字均衡器和消除器(ADEC)；
该FA-MCC和该ADEC被配置为重构原始发送的信号的表示，并且将原始发送的信号的表示馈送到划分器，该划分器被配置为向物理编码子层(PCS)馈送经划分的符号；
该PCS被配置为从经划分的符号中提取比特流，并且馈送到被配置为将经划分的符号解析为分组的链路层组件；
该链路层组件包括被配置为请求重传具有误差的分组的重传模块；
其中，该FA-MCC被配置为在短时间收敛，使得由严重干扰导致的重传仍然使该收发器能够在接收到重传的分组之后以预定的平均速率并且按正确的顺序转发分组；以及
该FA-MCC还被配置为在其消除了严重干扰的影响之后减少其ASS。
可选地，该FA-MCC还被配置为在短时间收敛，使得由严重干扰导致的重传仍使得该收发器能够在从小于：1毫秒、200微秒和50微秒的组中选择的分组延迟偏差内转发分组。
在一个实施例中，收发器被配置为以预定的平均速率转发时间敏感数据的，该实施例包括：
耦接到与第二收发器耦接的差分通信信道的接收器模拟前端(Rx AFE)和共模传感器AFE(CMS-AFE)；该差分通信信道不完全已知，并且预计该收发器在没有严重干扰时以第一分组丢失率工作；不时地，该差分通信信道受到严重干扰，该严重干扰将该收发器的分组丢失率增加到第一分组丢失率的至少十倍的第二分组丢失率；
该CMS-AFE被配置为提取接收的差分信号的共模信号的数字表示，并且将它转发到快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)，该FA-MCC被配置为生成补偿信号以消除由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
响应于接收到已发生严重干扰的指示，该FA-MCC还被配置为将其自适应步长(ASS)增加至少50％，以便快速消除严重干扰的影响；
该Rx AFE被配置为提取接收的差分信号并且将其馈送到自适应数字均衡器和消除器(ADEC)；
该FA-MCC和该ADEC被配置为重构原始发送的信号的表示，并且将原始发送的信号的表示馈送到被配置为向物理编码子层(PCS)馈送经划分的符号的划分器；
该PCS被配置为从经划分的符号中提取比特流，并且馈送被配置为将经划分的符号解析为分组的链路层组件；
该链路层组件包括被配置为请求重传具有误差的分组的重传模块；
其中，该FA-MCC被配置为在短时间收敛，使得由严重干扰引起的重传仍然使该收发器能够在接收到重传的分组之后以预定的平均速率并且按正确的顺序转发分组；以及
该FA-MCC还被配置为在消除了严重干扰的影响之后减少其ASS。
在一个示例中，该FA-MCC将其ASS增加至少200％，以便快速消除严重干扰的影响。在另一示例中，该FA-MCC将其ASS增加至少1000％，以便快速消除严重干扰的影响。
可选地，该FA-MCC还被配置为在短时间收敛，使得由严重干扰引起的重传仍使得该收发器能够在预定分组延迟偏差内转发分组。
可选地，预定分组延迟偏差短于100微秒。
可选地，由严重干扰在被模式转换消除器消除之前所引起的第二分组丢失率是第一分组丢失率的至少100、1000、10,000、100,000倍。
可选地，在短于1毫秒的窗口上计算预定平均速率。
可选地，重传模块包括有限大小的缓冲器，其具有足以存储当在持续不超过40,000个符号的时段内以最高传输速率发送时所发送的所有分组的容量。
可选地，重传模块包括有限大小的缓冲器，其具有足以存储当在持续不超过5,000个符号的时段内以最高传输速率发送时所发送的所有分组的容量。
可选地，该收发器和第二收发器被实现在具有有限资源的集成电路上；并且第二收发器包括有限大小的缓冲器，其具有足以存储当在持续不超过40,000个符号的时段内以最高传输速率发送时所发送的所有分组的容量。
可选地，该FA-MCC未被配置为最优地收敛，并且甚至在1秒之后也未达到最优解。
可选地，该FA-MCC在消除了严重干扰的影响之后的不到50微秒内将其ASS减少至少50％。
在一个示例中，该FA-MCC在消除了严重干扰的影响后的不到50微秒内将其ASS减少至少200％。
可选地，该FA-MCC在消除了严重干扰的影响之后的不到1秒内将其ASS减少至少50％。
在一个示例中，该FA-MCC在消除了严重干扰的影响之后的不到1秒内将其ASS减少至少400％。
可选地，该FA-MCC在从重传模块完成重传具有误差的分组的时间起的1秒内将其ASS减少至少50％，该具有误差的分组是在该FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间丢失的。
在一个实施例中，在具有有限资源的集成电路(IC)上实现的具有高于1.2Gbit/s的最大吞吐量的通信系统，该实施例包括：
收发器，该收发器包括耦接到Rx模拟前端(AFE)和共模传感器AFE(CMS-AFE)的数字消除器，该AFE和CMS-AFE耦接到与第二收发器耦接的差分通信信道；该差分通信信道不完全已知，并且预计该收发器在没有严重干扰时以低于1％的分组丢失率工作；不时地，差分通信信道受到严重干扰，该严重干扰将该收发器的分组丢失率提高到5％以上；
响应于接收到已发生严重干扰的指示，快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)被配置为将其自适应步长(ASS)增加至少50％，以便在不到100微秒内消除严重干扰的影响；以及
有限资源重传模块(LRRM)，被配置为以最大吞吐量存储和重传在不到100微秒内所累积的误差分组的量；
其中，该FA-MCC还被配置为在其消除了严重干扰的影响之后减小其ASS。
可选地，该FA-MCC被配置为在不到20微秒内消除严重干扰的影响。
其中，该LRRM被配置为以最大吞吐量存储和重传在不到20微秒内所累积的误差分组的量。
可选地，数字消除器被配置为馈送划分器，该划分器被配置为将量化结果馈送给物理编码子层(PCS)；该PCS被配置为从量化结果提取分组数据；并且所述重传模块还被配置为接收所述分组数据，并且基于所述分组数据请求重传具有误差的分组。
可选地，重传模块被实现在具有有限资源的IC上，该IC不能支持重传超过100％的在FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间所接收到的分组。
可选地，通信系统实现以下要求中的一个或多个：最大允许抖动、最大丢包量、以及与在通信信道上发送的时间敏感数据有关的要求。
可选地，重传模块还包括缓冲器，该缓冲器具有足以存储直到所有分组被成功接收前所接收的分组的容量。
可选地，缓冲器的容量被限制为存储在分组丢失率高于5％时在高达20微秒期间所接收的所有分组。
可选地，该FA-MCC未被配置为最优地收敛，并且甚至在1秒之后也未达到最优解。
可选地，数字消除器包括均衡器和基于判决的滤波器(DBF)。
可选地，均衡器是前馈均衡器(FFE)。
可选地，该DBF是被划分器的输出馈送的滤波器。
可选地，该FA-MCC还被配置为从在重发模块完成重传具有误差的分组起的1秒内将自适应步长减小至少50％，该具有误差的分组是在FA-MCC消除严重影响的效果所花费的时间期间丢失的。
可选地，分组数据包括与分组头部、分组有效载荷、分组尾部和误差检测码有关的信息。
在一个实施例中，收发器组合了动态编码和快速恢复，该实施例包括：
数字消除器，该数字消除器耦接到Rx模拟前端(AFE)且耦接到共模传感器AFE(CMS-AFE)，该AFE和该CMS-AFE耦接到与第二收发器耦接的差分通信信道；该差分通信信道不完全已知，并且预计该收发器在没有严重干扰时以第一分组丢失率工作；不时地，差分通信信道受到严重干扰，该严重干扰将该收发器的分组丢失率增加到第一分组丢失率的至少十倍的第二分组丢失率；
数字消除器被配置为馈送划分器，该划分器被配置为将量化结果馈送给物理编码子层(PCS)；
该PCS被配置为从量化结果中提取分组；
响应于接收到已发生严重干扰的指示，速率控制器被配置为命令第二收发器将在差分通信信道上发送的分组的码率降低至少50％；
速率控制器还被配置为对快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、数字消除器和划分器更新关于码率的降低；同时，该FA-MCC被配置为将其自适应步长(ASS)增加至少50％，以便在不到100微秒内消除严重干扰的影响并且将该收发器的分组丢失率返回到第一分组丢失率；以及
在该FA-MCC消除了严重干扰的影响之后不久，速率控制器还被配置为命令第二收发器增加码率，并且对该FA-MCC、数字消除器和划分器更新关于码率的增量；以及
该FA-MCC还被配置为在其消除了严重干扰的影响之后减少其ASS。
可选地，速率控制器被配置为命令第二收发器将在差分通信信道上发送的分组的码率降低20％至50％。
可选地，速率控制器被配置为命令第二收发器将在差分通信信道上发送的分组的码率降低50％至95％。
可选地，该FA-MCC还被配置为利用大的自适应步长，使得其能够在不到20微秒内消除严重干扰的影响并且将该收发器的分组丢失率返回到第一分组丢失率。
可选地，速率控制器还被配置为命令第二收发器进一步增加码率，直到第二收发器返回到在检测到严重干扰之前所使用的码率。
可选地，收发器还包括重传模块，该重传模块被配置为基于由该PCS提取的分组来请求重传具有误差的分组。
可选地，重传模块被限制为支持重传高达200％的在该FA-MCC消除严重干扰的影响所花费的时间期间所接收到的分组。
可选地，该收发器和第二收发器利用动态调制编码以便降低码率。
可选地，使用脉冲幅度调制(PAM)对分组进行调制，并且速率控制器命令第二收发器从使用PAM16切换到PAM4，直到该FA-MCC消除严重干扰的影响为止。
可选地，通过向分组添加纠错码来降低码率。
可选地，已发生严重干扰的指示是基于从该PCS接收的以下值中的一个或多个：丢失分组的百分比、丢失分组的速率、丢失和成功接收的分组的函数、与检测到的干扰成比例的分数、与划分器提供的划分误差成比例的分数、以及与该PCS检测到的误差数目成比例的分数。
可选地，速率控制器对划分器的更新包括：向划分器指示将其划分器函数改变为适合于降低的码率的划分函数。
可选地，在码率降低时由于带宽不足而未能被发送的分组中的至少一个被丢弃，而无需尝试延迟传输或重传。
可选地，分组携带视频数据，并且至少一个丢弃的分组包括视频像素数据，并且不包括视频控制。
可选地，在速率降低时未能被发送的至少一些分组被存储在第二收发器处的缓冲器中，并且在速率被恢复到允许发送额外数据的水平之后被发送。
可选地，在差分通信信道上发送的通信量包括时间敏感数据和时间不敏感数据，并且在以较低码率操作时，第二收发器被配置为发送时间敏感数据，并且将时间不敏感数据存储在缓冲器中。
可选地，在消除严重干扰的影响并且将码率恢复到具有较高带宽的水平之后，第二收发器还被配置为发送存储在缓冲器中的时间敏感数据。
可选地，该FA-MCC还被配置为在码率增加之后不久减小自适应步长。
可选地，该FA-MCC还被配置为在从增加码率的时间起1秒内将自适应步长减小至少50％。
在本说明书中，对“一个实施例”的引用意味着所提及的特征可以被包含在本发明的至少一个实施例中。此外，在本说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的单独引用不一定指代相同的实施例。额外地，对“一个实施例”和“另一实施例”的引用可以不一定指代不同的实施例，而可以是有时用来说明实施例的不同方面的术语。
本发明的实施例可以包括本文所描述的实施例的特征的各种组合和/或整合。虽然一些实施例可以描绘串行操作，但是实施例可以并行地和/或与所描绘的不同的顺序执行某些操作。此外，在文本和/或附图中使用重复的附图标记和/或字母是出于简明和清楚的目的，本身并不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。这些实施例在其应用中不限于在说明书、附图或示例中设置的方法操作的步骤的顺序或序列的细节、或设备的实现细节。此外，图中所示的各个块本质上可以是功能性的，因此可能不一定对应于分离的硬件元件。
虽然已经参考以特定顺序执行的特定步骤描述和示出了本文公开的方法，但是应当理解，这些步骤可以被组合、细分和/或重新排序以形成等同的方法，而不脱离实施例的教导。因此，除非在此特别指出，步骤的顺序和分组不是实施例的限制。此外，为了清楚起见，有时将以单数形式描述实施例的方法和机制。然而，一些实施例可以包括方法的多次迭代或机制的多个实例化，除非另有说明。例如，当在一个实施例中公开处理器时，实施例的范围也意图涵盖多个处理器的使用。为了清楚起见，在单独实施例的上下文中可能已经描述的实施例的某些特征也可以在单个实施例中以各种组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的实施例的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合提供。结合具体示例描述的实施例是通过举例而不是限制的方式呈现的。此外，显而易见的是，许多替代、修改和变化对于本领域技术人员是显见的。应当理解，在不脱离实施例的范围的情况下，可以使用其它实施例并且可以进行结构的改变。因此，本公开意图包括落入所附权利要求及其等同物的精神和范围内的所有这样的替代、修改和变化。

Claims (15)

1.一种收发器，被配置为在不到1毫秒内从其操作点的质量劣化恢复，所述收发器包括：
接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、共模传感器AFE(CMS-AFE)、快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、和划分器；
所述Rx AFE在差分有线通信链路上从第二收发器接收超过500Mbps的信号，并且馈送给生成均衡信号的所述ADEC；
所述CMS-AFE感测所述差分有线通信链路的共模信号并且馈送给生成补偿信号的所述FA-MCC；其中所述补偿信号表示由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
所述划分器利用所述均衡信号和所述补偿信号生成划分判决和划分误差；其中所述划分误差用于使所述ADEC和所述FA-MCC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，所述收发器指示所述第二收发器降低发送的数据的速率，以便改善所述收发器处的检测率；以及
在识别到质量劣化起的不到1毫秒内，所述收发器利用所改善的检测率来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使得所述收发器能够指示第二收发器增加所述速率的水平。
2.如权利要求1所述的收发器，还包括利用所述划分判决来使所述ADEC和所述FA-MCC自适应。
3.如权利要求1所述的收发器，其中所述收发器的操作点的质量劣化包括识别到CRC误差的量高于预定阈值。
4.如权利要求1所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
5.如权利要求1所述的收发器，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
6.如权利要求5所述的收发器，其中如果所述收发器未从其操作点的质量劣化恢复，则质量劣化将会导致在所述两个相邻的500微秒窗口上成功发送的唯一数据的量之间的差异高于10％。
7.如权利要求1所述的收发器，还包括利用重传来恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
8.如权利要求1所述的收发器，其中所述ADEC包括从以下选择的一个或多个均衡器：判决反馈均衡器(DFE)和前馈均衡器(FFE)，以及包括从以下选择的一个或多个消除器：FEXT消除器、NEXT消除器和DFE消除器。
9.如权利要求1所述的收发器，其中所述ADEC包括具有多于50个抽头的自适应判决反馈均衡器(ADFE)，由此所述划分判决越好，所述ADFE的误差传播越低。
10.如权利要求1所述的收发器，还包括物理编码子层(PCS)，所述PCS被配置为从所述划分判决中提取比特流，并且将所述比特流馈送到将所述比特流解析为分组的链路层组件。
11.如权利要求1所述的收发器，其中所述链路是差分有线通信链路。
12.一种用于在不到1毫秒内从收发器的操作点的质量劣化恢复的方法，包括：
接收器模拟前端(Rx AFE)、包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的自适应模块(ADEC)、共模传感器AFE(CMS-AFE)，快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)、和划分器；
由所述收发器在差分有线通信链路上从第二收发器接收超过500Mbps的信号；
将所述信号馈送到包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器中至少一个的所述自适应模块(ADEC)，用于生成划分器输入信号；
感测所述差分有线通信链路的共模信号；
将感测到的信号馈送到生成补偿信号的快速自适应模式转换消除器(FA-MCC)；其中所述补偿信号表示由共模信号的模式转换引起的差分干扰；
利用均衡信号和所述补偿信号来生成划分判决和划分误差；
利用所述划分误差来使所述ADEC和所述FA-MCC自适应；
在识别到所述收发器的操作点的质量劣化后不久，指示所述第二收发器降低发送的数据的速率，以便改善所述收发器处的检测率；以及
在识别到质量劣化起的不到1毫秒内，利用所改善的检测率来改善所述划分误差的准确性，其使所述ADEC能够快速自适应，这将所述收发器的操作点的质量改善到使得所述收发器能够指示所述第二收发器增加所述速率的水平。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前100微秒结束的第一2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二2毫秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于2％的差异。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述链路保持固定的数据传输的速率，使得在识别到质量劣化之前50微秒结束的第一500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第一量和在与所述第一窗口相邻的第二500微秒窗口上在所述链路上成功发送的唯一数据的第二量之间存在小于1％的差异。
15.如权利要求12所述的方法，还包括利用重传来恢复从操作点的质量劣化的时间起直到恢复的时间丢失的分组。
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