CN108886412B - 利用已知序列的传送来指示操作点的质量的方法和通信系统 - Google Patents

Abstract

用于利用已知序列的传送来指示操作点的质量并且快速恢复的系统和方法。一种方法包括以下步骤：第一收发机在识别出第一收发机的操作点的质量劣化时，在第一持续时间传送第一已知序列；第二收发机在第二持续时间回复第二已知序列；第二收发机在识别出第二收发机的操作点的质量劣化时，在第二持续时间传送第二已知序列；并且第一收发机在第一持续时间回复第一已知序列。其中，与所述收发机能在不接收已知序列的情况下恢复相比，所述收发机利用已知序列，用于从质量劣化中更快地恢复。

Description

利用已知序列的传送来指示操作点的质量的方法和通信系统

相关申请的交叉引用

此申请要求于2016年1月25日提交的美国临时专利申请号62/286,930 的权益，要求于2016年4月2日提交的美国临时专利申请号62/317,509的权益，并要求于2016年6月1日提交的美国临时专利申请号62/343,874的权益。

技术领域

背景技术

状态信令通常用来控制收发机功能，并且监视健康和状态信息。然而，状态信令需要工作通信链路，并且现有技术参考文献并未公开当链路伙伴中的一个或两者处于不能使能它们接收数据的不良操作点时、使能状态信令的机制。

发明内容

在一个实施例中，通信系统配置成利用已知序列的传送来指示操作点的质量。所述通信系统包括第一和第二收发机。第一收发机配置成响应于识别出其操作点的质量劣化，而在第一持续时间传送第一已知序列。第二收发机配置成响应于接收到第一已知序列而在第二持续时间回复第二已知序列；其中第一和第二持续时间中的每一个都长于第一和第二收发机之间的往返延迟。并且响应于识别出第二收发机的操作点的质量劣化，第二收发机进一步配置成在第二持续时间传送第二已知序列，并且然后第一收发机配置成在第一持续时间回复第一已知序列。

在另一实施例中，一种用于利用已知序列的传送来指示第一和第二收发机的操作点的质量的方法，包括以下步骤：第一收发机在识别出其操作点的质量劣化时，在第一持续时间传送第一已知序列；第二收发机在接收到第一已知序列时，在第二持续时间回复第二已知序列；其中第一和第二持续时间中的每一个都长于第一和第二收发机之间的往返延迟；并且第二收发机在识别出其操作点的质量劣化时，在第二持续时间传送第二已知序列，并且第一收发机在第一持续时间回复第一已知序列。

附图说明

此处，参考附图仅通过示例的方式来描述实施例。未作出尝试来按照比实施例的基本理解所必需的方式更详细的方式示出实施例的结构细节。在图中：

图1图示了利用已知序列的传送来指示操作点的质量的通信系统；和

图2图示了利用已知数据用于快速收敛的模式转换消除器的一个实施例。

具体实施方式

在一个实施例中，收发机从其链路伙伴接收该伙伴处于不良操作点的指示。结果，收发机在至少第一预定义的最小周期开始传送第一已知数据，并且然后传送指示其接收机(传送机的接收机)处于良好操作点的信号。所述链路伙伴配置成当链路伙伴从收发机接收到收发机处于不良操作点的指示时以类似的方式操作。链路伙伴在至少第二预定义的最小周期开始传送第二已知数据，并且然后传送指示其接收机(链路伙伴的接收机)处于良好操作点的信号。

图1图示了利用已知序列的传送来指示操作点质量的通信系统。所述系统包括通过通信信道403进行通信的第一收发机401和第二收发机402。响应于识别出其所处的操作点的质量劣化，第一收发机401在第一持续时间传送第一已知序列。然后，响应于接收到第一已知序列，第二收发机402在第二持续时间回复第二已知序列；其中第一和第二持续时间中的每一个都长于第一和第二收发机之间的往返延迟。并且响应于识别出第二收发机402的操作点的质量劣化，第二收发机402在第二持续时间传送第二已知序列，并且然后第一收发机401在第一持续时间回复第一已知序列。

所述通信系统可以以各种选项为特征。可选地，该第一收发机利用第二已知序列，以比第一收发机在不接收第二已知序列的情况下的恢复更快地、从其质量劣化中恢复。另外，第二收发机可以利用第一已知序列，以比第二收发机在不接收第一已知序列的情况下的恢复更快地、从其质量劣化中恢复。根据另一选项，第一和第二收发机分别利用第一和第二已知序列，以在从质量劣化发生起少于1毫秒的时间内从它们的质量劣化中恢复。在一个示例中，从质量劣化中恢复的含义是通信系统能够根据其期望的性能成功地交换数据。根据又一选项，第一和第二收发机分别利用第一和第二已知序列，以在从质量劣化发生起少于50微秒的时间内从它们的质量劣化中恢复。

可选地，第一收发机在从其质量劣化中恢复之后传送第三已知序列，并且第二收发机在从其质量劣化中恢复之后传送第四已知序列。可选地，第一、第二、第三、和第四已知序列是不同的。附加地，第一和第二收发机可以分别包括第一和第二加扰器；第一加扰器对于第二收发机是已知的，第二加扰器对于第一收发机是已知的，并且第一、第二、第三、和第四已知序列基于所述加扰器。附加地或可替代地，第一和第二已知序列可以是所述第一和第二收发机分别发送的空闲序列的逐位补码码字，并且每个逐位补码码字可以出现在空闲序列中。可选地，第三和第四已知序列是第一和第二收发机分别发送的空闲序列。并且根据另一选项，第二收发机仅在接收到第三已知序列之后开始传送数据，并且第一收发机仅在接收到第四已知序列之后开始传送数据。

可选地，从识别出第一收发机的操作点的质量劣化到发起第一已知序列的传送的持续时间短于第一收发机发送标称数据分组所需要的持续时间。附加地，第一收发机可以在传送数据分组的中间发起第一已知序列的传送。根据另一选项，从接收到第一已知序列到发起第二已知序列的传送的持续时间短于第二收发机发送标称数据分组所需要的持续时间。附加地，第二收发机可以在传送数据分组的中间发起第二已知序列的传送。

可选地，第一和第二持续时间是预定的并且相等。可选地，第一和第二持续时间两者都长于0.1微秒并且短于500微秒。并且可选地，第一和第二持续时间两者都长于0.1微秒并且短于20微秒。

在一个示例中，质量劣化起因于共模信号的模式转换；并且在遭受质量劣化时，第一和第二收发机不满足它们期望的性能。在此示例中，第一收发机的操作点的质量劣化可以起因于共模信号的模式转换，并且在遭受质量劣化时，第一收发机不满足其期望的性能。附加地或可替代地，第二收发机的操作点的质量劣化可以起因于共模信号的模式转换，并且在遭受质量劣化时，第二收发机不满足其期望的性能。

所述通信系统可以进一步包括重传模块，以请求在第一和第二收发机中的至少一个还未分别从它们的质量劣化中恢复时、所不能传送的分组的传送。并且可选地，第一和第二收发机通过按照高于500Mbps的速率传送数据的差分通信信道进行通信。

在一个实施例中，一种用于利用已知序列的传送来指示通过通信信道进行通信的第一和第二收发机的操作点的质量的方法，包括以下步骤：在步骤 1中，第一收发机在识别出其操作点的质量劣化时，在第一持续时间传送第一已知序列。在步骤2中，第二收发机在接收到第一已知序列时，在第二持续时间回复第二已知序列；其中第一和第二持续时间中的每一个都长于第一和第二收发机之间的往返延迟。并且在步骤3中，第二收发机在识别出其操作点的质量劣化时，在第二持续时间传送第二已知序列，并且第一收发机在第一持续时间回复第一已知序列。

所述方法可选地进一步包括以下步骤：通过第一收发机在从其质量劣化中恢复之后传送第三已知序列，并且通过第二收发机在从其质量劣化中恢复之后传送第四已知序列。可选地，所述方法进一步包括以下步骤：通过第二收发机只在接收到第三已知序列之后传送数据，并且通过第一收发机只在接收到第四已知序列之后传送数据。

所述方法可以可选地包括以下步骤：第一收发机利用第二已知序列，用于比第一收发机在不接收第二已知序列的情况下的恢复更快地、从其质量劣化中恢复。附加地或可替代地，所述方法进一步包括：第二收发机利用第一已知序列，用于比第二收发机在不接收第一已知序列的情况下的恢复更快地、从其质量劣化中恢复。可选地，所述方法进一步包括以下步骤：第一和第二收发机分别利用第一和第二已知序列，用于在从质量劣化发生起少于1 毫秒的时间内从它们的质量劣化中恢复。根据另一选项，所述方法进一步包括以下步骤：第一和第二收发机分别利用第一和第二已知序列，用于在从质量劣化发生起少于50微秒的时间内从它们的质量劣化中恢复。

在一个示例中，从识别出第一收发机的操作点的质量劣化到开始传送第一已知序列的持续时间短于第一收发机发送分组所需要的持续时间。并且可选地，所述方法进一步包括以下步骤：传送在第一和第二收发机中的至少一个还未从它们的质量劣化中恢复时、所不能传送的分组。

图2图示了利用已知数据用于快速收敛的模式转换消除器的一个实施例。所述实施例包括收发机130，其包括以下元件：耦合到差分通信信道210 的接收机模拟前端(Rx-AFE 222)和共模传感器AFE(CMS-AFE 230)，所述差分通信信道210耦合到第二收发机138。Rx-AFE 222将接收的差分信号馈送到数字均衡器和/或数字消除器(DEDC 131)。CMS-AFE230提取接收的差分信号的共模信号的数字表示，并且将其转发到生成补偿信号以减轻差分干扰的快速自适应模式转换消除器(FA-MCC 132)。注意的是，当补偿信号在使得收发机能满足其期望的性能的程度上、消除差分干扰的至少一些影响时，补偿信号减轻差分干扰。例如，如果期望收发机支持高于200Mb/s的吞吐量，则当收发机能够支持200Mb/s吞吐量时，补偿信号减轻差分干扰，并且当收发机不能够支持200Mb/s的吞吐量时，不减轻差分干扰。

响应于接收到已发生严重差分干扰的指示，收发机130指示第二收发机 138以传送已知数据。收发机130利用已知数据来提高其切片误差的准确性 (在一些情形中，意味着降低切片误差)，这使得FA-MCC 132能迅速自适应至一水平，所述水平在使得重传模块136能请求对于维持在2毫秒窗口上的固定速率数据传送足够快速的错误分组的重传的程度上，减轻严重差分干扰。

可选地，数字均衡器可以是自适应数字均衡器，数字消除器可以是自适应数字消除器，并且DEDC可以包括自适应数字均衡器和自适应数字消除器 (ADEC)两者。在此情形中，FA-MCC和ADEC可以重构原始传送信号的表示(ROS)，并且将ROS馈送到向物理编码子层(PCS 135)馈送切片的符号的切片器133。PCS 135可以从切片的符号中提取比特流，并且馈送将切片的符号解析为分组的链路层组件。可选地，链路层组件包括重传模块 136。

通常地，差分通信信道的参数不是完全已知的，并且当没有严重差分干扰时，收发机130按照第一分组丢失率操作。有时，差分通信信道遭受严重差分干扰，并且所述严重差分干扰将收发机130的分组丢失率增加到作为第一分组丢失率的至少十倍、一千倍、和/或百万倍的第二分组丢失率。附加地或可替代地，严重差分干扰可以通过共模信号的模式转换引起，并且在遭受认为是严重差分干扰的干扰时，收发机不满足其期望的性能。

可选地，FA-MCC 132在短时间内收敛，使得响应于严重差分干扰的重传仍然使得收发机130能在低于1毫秒、或者甚至低于50微秒的分组延迟变化内转发分组。附加地，响应于接收到已经发生了严重差分干扰的指示， FA-MCC 132可以将其自适应步长(ADSS)增加至少50％，以迅速减轻严重差分干扰的影响。可选地，在减轻严重差异干扰的影响之后，FA-MCC 132 可以降低其ADSS。

可以按照各种方式来实现这些实施例所使用的元件。模拟前端(诸如 Rx-AFE、Tx-AFE、和CMS-AFE)可以使用模拟元件和/或模拟和数字元件来实现。使用存储数据的存储器、并且使用通过通信通道(诸如，并行总线或串行总线)访问数据的处理器，来实现缓冲器。诸如数字消除器、均衡器、 DBF、FA-MCC、ADEC、DEDC、切片器、选择器、误差生成器、加扰器、PCS、链路层模块、重传模块、控制器、和/或速率控制器的元件可以利用包括以下硬件、固件、和软件元件中的一个或多个的组合来实现：ASIC、FPGA、处理器、存储块、分立电路、集成电路、用来运行存储在至少一个存储块中的命令的至少一个处理器、包含当在运算装置上运行时促使运算装置执行某些操作的计算机可执行指令的非瞬时计算机可读介质、处理器和包含处理器可运行的指令的程序的计算机可读存储介质(其中当运行所述指令时，处理器执行某些操作)、包含一个或多个处理单元和存储配置用于由一个或多个处理器单元运行的一个或多个程序的存储器的计算机系统(其中所述一个或多个程序包括用于某些操作的指令)、包含数据处理装置和存储可由数据处理装置运行的并且在这样的运行时促使数据处理装置执行某些操作的指令的非瞬时计算机可读介质的系统。

在此说明书中，对“一个实施例”的指代意味着所指代的特征可以包括在本发明的至少一个实施例中。此外，在此说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的单独指代不一定指代相同的实施例。附加地，对“一个实施例”和“另一实施例”的指代不一定指代不同的实施例，而可以是有时用来示出实施例的不同方面的术语。

附图中示出的个别块本质上可以是功能性的，并且因此可以不必对应于分立的硬件元件。尽管已经参考以具体顺序执行的具体步骤来描述和示出了此处公开的方法，但是应当理解，可以组合、细分、和/或重新排序这些步骤，以形成不偏离本实施例的教义的等效方法。因此，除非在此处特别地指示，否则步骤的顺序和分组不是对实施例的限制。此外，为了清楚，有时将以单数形式描述这些实施例的方法和机制。然而，除非另有说明，否则一些实施例可以包括方法的多次迭代或者机制的多次实例化。例如，当在一个实施例中公开处理器时，该实施例的范围还旨在涵盖多个处理器的使用。

Claims (19)

1.一种通信系统，配置成利用已知序列的传送来指示操作点的质量，包含：

第一收发机，配置成响应于识别出第一收发机的操作点的质量劣化而在第一持续时间传送第一已知序列；

第二收发机，配置成响应于接收到第一已知序列而在第二持续时间回复第二已知序列；其中所述第一和第二持续时间的每一个都长于所述第一和第二收发机之间的往返延迟；和

响应于识别出第二收发机的操作点的质量劣化，第二收发机进一步配置成在第二持续时间传送第二已知序列，并且然后第一收发机配置成在第一持续时间回复第一已知序列；

其中该第一收发机配置成利用第二已知序列，以比第一收发机在不接收第二已知序列的情况下的恢复更快地、从第一收发机的操作点的质量劣化中恢复；并且第二收发机配置成利用第一已知序列，以比第二收发机在不接收第一已知序列的情况下的恢复更快地、从第二收发机的操作点的质量劣化中恢复。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一和第二收发机配置成分别利用所述第一和第二已知序列，以在从第一和第二收发机的操作点的质量劣化发生起少于1毫秒的时间内，从质量劣化中恢复。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一和第二收发机配置成分别利用所述第一和第二已知序列，以在从第一和第二收发机的操作点的质量劣化发生起少于50微秒的时间内，从质量劣化中恢复。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一收发机配置成在从第一收发机的操作点的质量劣化中恢复之后传送第三已知序列，并且所述第二收发机配置成在从第二收发机的操作点的质量劣化中恢复之后传送第四已知序列。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其中，所述第一和第二收发机分别包含第一和第二加扰器；所述第一加扰器对于所述第二收发机是已知的，所述第二加扰器对于所述第一收发机是已知的，并且所述第一、第二、第三、和第四已知序列是不同的、并且基于所述第一和第二加扰器。

6.根据权利要求4所述的通信系统，其中，第一和第二已知序列是通过第一和第二收发机分别发送的空闲序列的逐位补码码字。

7.根据权利要求6所述的通信系统，其中，通过第一或第二收发机发送的每个逐位补码码字出现在通过第一或第二收发机发送的对应的空闲序列中。

8.根据权利要求4所述的通信系统，其中，第三和第四已知序列是通过第一和第二收发机分别发送的空闲序列；并且第二收发机配置成仅在接收到第三已知序列之后开始传送数据，并且第一收发机配置成仅在接收到第四已知序列之后开始传送数据。

9.根据权利要求1所述的通信系统，其中，从识别出第一收发机的操作点的质量劣化到发起第一已知序列的传送的持续时间短于第一收发机发送标称数据分组所需要的持续时间。

10.根据权利要求9所述的通信系统，其中，所述第一收发机配置成在传送数据分组的中间发起第一已知序列的传送。

11.根据权利要求1所述的通信系统，其中，从接收到第一已知序列到发起第二已知序列的传送的持续时间短于第二收发机发送标称数据分组所需要的持续时间。

12.根据权利要求11所述的通信系统，其中，所述第二收发机配置成在传送数据分组的中间发起第二已知序列的传送。

13.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一和第二持续时间两者都长于0.1微秒并且短于500微秒。

14.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一和第二持续时间两者都长于0.1微秒并且短于20微秒。

15.一种用于利用已知序列的传送来指示第一和第二收发机的操作点的质量的方法，包含：

第一收发机在识别出第一收发机的操作点的质量劣化时，在第一持续时间传送第一已知序列；

第二收发机在接收到第一已知序列时，在第二持续时间回复第二已知序列；其中第一和第二持续时间中的每一个都长于第一和第二收发机之间的往返延迟；

第二收发机在识别出第二收发机的操作点的质量劣化时，在第二持续时间传送第二已知序列，并且第一收发机在第一持续时间回复第一已知序列；和

该第一收发机利用第二已知序列，用于比第一收发机在不接收第二已知序列的情况下的恢复更快地、从第一收发机的操作点的质量劣化中恢复；并且第二收发机利用第一已知序列，用于比第二收发机在不接收第一已知序列的情况下的恢复更快地、从第二收发机的操作点的质量劣化中恢复。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包含：所述第一和第二收发机分别利用所述第一和第二已知序列，用于在从质量劣化发生起少于1毫秒的时间内，从第一和第二收发机的操作点的质量劣化中恢复。

17.根据权利要求15所述的方法，进一步包含：所述第一和第二收发机分别利用所述第一和第二已知序列，用于在从质量劣化发生起少于50微秒的时间内，从第一和第二收发机的操作点的质量劣化中恢复。

18.根据权利要求15所述的方法，进一步包含：第一收发机在从第一收发机的操作点的质量劣化中恢复之后传送第三已知序列；并且第二收发机在从第二收发机的操作点的质量劣化中恢复之后传送第四已知序列。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包含：第二收发机仅在接收到第三已知序列之后传送数据；第一收发机仅在接收到第四已知序列之后传送数据。