CN112448901B - 一种信道补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供一种信道补偿方法，包括发送端向接收端发送测试信号，发送端与接收端通过线缆连接，信道承载于所述线缆上，测试信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，测试信号经过发送端和接收端之间的信道后存在尖峰损耗。发送端接收来自接收端的信道补偿信息后，根据信道补偿信息确定滤波器参数，该滤波器用于对发送端后续发送的数据信号进行补偿，该补偿与尖峰损耗反向。发送端向接收端发送第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过线缆的标准使用频率范围，第一数据信号经过所述滤波器后输出到该信道。由于经过滤波器的补偿，降低了第一数据信号传输过程中的衰落，减小尖峰损耗对通信性能的影响。

Description

一种信道补偿方法及装置

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种信道补偿方法及装置。

背景技术

尖峰损耗是线缆的插入损耗(Insertion Loss)在某个较窄的频率段急剧增大的现象，从频谱上看为一个向下的尖峰(notch)，可称为suck-out现象。插入损耗是指发射机与接收机之间，插入电缆或元件产生的信号损耗，通常指衰减。插入损耗以接收信号的电平对应的分贝(db)来表示。这种频率响应上的衰落会影响信号传输的可靠性和稳定性，从而影响整个系统的通信性能。对于铜线，受结构设计和制造工艺的制约，其插入损耗容易在高频处出现尖峰损耗。在大带宽的高速传输场景中，线缆应避免在高频处出现明显的尖峰损耗。

目前，车内以太网标准IEEE 802.3ch支持的2.5/5/10Gbps的传输速率，下一代标准支持10Gbps+(最高至25Gbps)的传输速率。在使用铜线进行传输的解决方案中，以传输速率为25Gbps，脉冲幅度调制(pulse amplitude modulation，PAM)为PAM4调制为例，信道带宽会达到7GHz。在这种带宽下，市面上存在的以太网双绞线(如Cat6A,Cat7,Cat8.2)的插入损耗在高频处都不可避免地存在着不同程度的尖峰损耗，如图1所示。图1中，AWG为American wire gauge的缩写，指美国线规。AWG前面的数字是线号，数字越大，导体的直径越细。

以太网平行线(Twinax)中也存在尖峰损耗的现象。但由于其结构和制造工艺的不同，相对于双绞线能够更有效地将尖峰损耗向更高的频率推移。例如一些银包铜平行线或锡包铜平行线，可以做到带宽20GHz以内无尖峰损耗。但是银包铜平行线或锡包铜平行线的成本昂贵。

发明内容

本申请的实施例提供一种信道补偿方法，能够降低使用线缆通信过程中出现的尖峰损耗。

第一方面，提供了一种信道补偿方法，包括以下步骤：发送端与接收端通过线缆连接，该信道承载于该线缆上，该发送端向该接收端发送测试信号，该测试信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该测试信号经过该发送端和该接收端之间的该信道后存在尖峰损耗；该发送端接收来自该接收端的信道补偿信息；该发送端根据该信道补偿信息确定滤波器参数，该滤波器用于对该发送端发送的数据信号进行补偿，该补偿与该尖峰损耗反向；该发送端向该接收端发送第一数据信号，该第一数据信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该第一数据信号经过该滤波器后输出到该信道。

通过根据信道补偿信息确定用于对数据信号进行补偿的滤波器的参数，在数据信号到达发送端与接收端之间的信道之前，能够通过该滤波器对数据信号进行补偿，补偿的方向与尖峰损耗方向相反，以降低信号传输过程中的衰落，减小尖峰损耗对通信性能的影响

结合第一方面的实现方式，在第一方面第一种可能的实现方式中，第一数据信号被调制后经过该滤波器，该第一数据信号经过该滤波器后被数模转换，该第一数据信号被数模转换后输出到该信道。

滤波器的预补偿在调制之后，因为比特信息在调制之后转化成PAM电平符号。滤波器的预补偿在数模转换之前，实现的是数字域的补偿。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能实现的方式中，该发送端接收来自该接收端的信道补偿信息，根据该信道补偿信息确定滤波器参数，包括：该发送端接收来自该接收端的该尖峰损耗的特征信息；该发送端根据该接收到的尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数。

结合第一方面或第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能实现的方式中，该发送端接收来自该接收端的信道补偿信息，根据该信道补偿信息确定滤波器参数，包括：该发送端接收来自该接收端的滤波器参数，该滤波器参数根据该尖峰损耗的特征信息确定。

对于第二种可能的实现方式，由发送端根据尖峰损耗的特征信息确定滤波器参数，能够减少接收端的负担。对于第三种可能的实现方式，由接收端根据尖峰损耗的特征信息确定滤波器参数，能够减少发送端的负担。在实际应用中，可根据需要进行配置。

结合第一方面或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能实现的方式中，尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、该尖峰损耗的宽度和该尖峰损耗的深度。

第二方面，提供了一种信道补偿方法，包括以下步骤：发送端与接收端通过线缆连接，该信道承载于该线缆上，该接收端接收来自该发送端的测试信号，该测试信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该测试信号经过该发送端和该接收端之间的该信道后存在尖峰损耗；该接收端向该发送端发送信道补偿信息，该信道补偿信息用于确定滤波器参数，该滤波器用于对该发送端发送的数据信号进行补偿，该补偿与该尖峰损耗反向；该接收端通过该信道接收来自该发送端的第一数据信号，该第一数据信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该第一数据信号在通过该信道前经过该滤波器的补偿。

结合第二方面的实现方式，在第二方面第一种可能的实现方式中，该接收端向该发送端发送信道补偿信息之前，该接收端根据该尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数；该接收端向该发送端发送信道补偿信息包括：该接收端向该发送端发送该滤波器参数。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，该接收端向该发送端发送信道补偿信息，包括：该接收端向该发送端发送该尖峰损耗的特征信息，以使该发送端根据该尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能实现的方式中，该接收端通过以太网物理层PHY控制信息交互将该滤波器参数发送给该发送端。

结合第二方面或第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能实现的方式中，该接收端通过以太网PHY控制信息交互将该尖峰损耗的特征信息发送给该发送端。

结合第二方面或第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能实现的方式中，该第一数据信号经过该信道后被模数转换，该第一数据信号被模数转换后被均衡，该第一数据信号被均衡后被解调制。

结合第二方面或第二方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第五种可能实现的方式中，该尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、该尖峰损耗的宽度和该尖峰损耗的深度。

第三方面，提供了一种信道补偿装置，该装置用于与接收端通过线缆连接，该信道承载于该线缆上，该装置包括发送模块，接收模块和处理模块：该发送模块，用于向该接收端发送测试信号，该测试信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该测试信号经过该装置和该接收端之间的该信道后存在尖峰损耗；该接收模块，用于接收来自该接收端的信道补偿信息；该处理模块，用于根据该信道补偿信息确定滤波器参数，该滤波器用于对该装置发送的数据信号进行补偿，该补偿与该尖峰损耗反向；该发送模块，还用于向该接收端发送第一数据信号，该第一数据信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该第一数据信号经过该滤波器后输出到该信道。

结合第三方面的实现方式，在第三方面第一种可能的实现方式中，该第一数据信号被调制后经过该滤波器，该第一数据信号经过该滤波器后被数模转换，该第一数据信号被数模转换后输出到该信道。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能实现的方式中，该接收模块，还用于接收来自该接收端的该尖峰损耗的特征信息；该处理模块，还用于根据该接收到的尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数。

结合第三方面或第三方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能实现的方式中，该接收模块，还用于接收来自该接收端的滤波器参数，该滤波器参数根据该尖峰损耗的特征信息确定。

结合第三方面或第三方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能实现的方式中，该尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、该尖峰损耗的宽度和该尖峰损耗的深度。

第四方面，提供了一种信道补偿装置，该装置用于与发送端通过线缆连接，该信道承载于该线缆上，该装置包括接收模块和发送模块：该接收模块，用于接收来自该发送端的测试信号，该测试信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该测试信号经过该发送端和该装置之间的该信道后存在尖峰损耗；该发送模块，用于向该发送端发送信道补偿信息，该信道补偿信息用于确定滤波器参数，该滤波器用于对该发送端发送的数据信号进行补偿，该补偿与该尖峰损耗反向；该接收模块，还用于通过该信道接收来自该发送端的第一数据信号，该第一数据信号的频率超过该线缆的标准使用频率范围，该第一数据信号在通过该信道前经过该滤波器的补偿。

结合第四方面的实现方式，在第四方面第一种可能的实现方式中，该装置还包括处理模块，该处理模块用于根据该尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数；该发送模块，还用于向该发送端发送该滤波器参数。

结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能实现的方式中，该发送模块，还用于向该发送端发送该尖峰损耗的特征信息，以使该发送端根据该尖峰损耗的特征信息确定该滤波器参数。

结合第四方面或第四方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能实现的方式中，该发送模块，还用于通过以太网物理层PHY控制信息交互将该滤波器参数发送给该发送端。

结合第四方面或第四方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能实现的方式中，发送模块，还用于通过以太网PHY控制信息交互将该尖峰损耗的特征信息发送给该发送端。

结合第四方面或第四方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第五种可能实现的方式中，该第一数据信号经过该信道后被模数转换，该第一数据信号被模数转换后被均衡，该第一数据信号被均衡后被解调制。

结合第四方面或第四方面的第一种至第五种可能的实现方式中的任意一种，在第六种可能实现的方式中，该尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、该尖峰损耗的宽度和该尖峰损耗的深度。

第二方面至第四方面的效果参考第一方面，此处不再赘述。

第五方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；存储器用于存储计算设备执行指令，处理器与存储器通过总线连接，当计算设备运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使计算设备执行第一方面及第一方面的任一可能的实现方式的方法。

第六方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；存储器用于存储计算设备执行指令，处理器与存储器通过总线连接，当计算设备运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使计算设备执行第二方面及第二方面的任一可能的实现方式的方法。

第七方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面及第一方面的任一可能的实现方式的方法。

第八方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面及第二方面的任一可能的实现方式的方法。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过确定尖峰损耗的特征信息，根据尖峰损耗的特征信息确定用于对数据信号进行补偿的滤波器的参数，在数据信号到达发送端与接收端之间的信道之前，能够通过该滤波器对数据信号进行补偿，补偿的方向与尖峰损耗方向相反，以降低信号传输过程中的衰落，减小尖峰损耗对通信性能的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是现有技术中以太网双绞线的尖峰损耗的示意图；

图2是一种现有的调制解调流程的示意图；

图3a是一种现有的调制解调流程中尖峰损耗及噪声的示意图；

图3b是一种现有的调制解调流程中恢复后的信号及噪声的示意图；

图4是依据本申请一实施例的信道补偿方法的示范性流程图；

图5a是依据本申请一实施例的测试信号的尖峰损耗的示意图；

图5b是依据本申请一实施例的与尖峰损耗反向的脉冲的示意图；

图5c是依据本申请一实施例的噪声及被补偿后的信号的示意图；

图5d是依据本申请一实施例的恢复后的信号及噪声的示意图；

图6是依据本申请一实施例的调制解调流程的示意图；

图7是依据本申请一实施例的线缆测试数据的示意图；

图8a是依据本申请一实施例的未经滤波器预补偿的发送信号PSD和经过滤波器补偿的发送信号PSD的示意图；

图8b是依据本申请一实施例的通过信道后的未经滤波器预补偿的发送信号PSD和经过滤波器补偿的发送信号PSD的示意图；

图9是依据本申请一实施例的信道补偿装置900的结构示意图；

图10是依据本申请一实施例的信道补偿装置1000的结构示意图；

图11是依据本申请一实施例的计算机设备1100的硬件结构示意图。

具体实施方式

目前车内以太网一般使用单载波的PAM调制方案，调制解调流程如图2所示。发送端信号Tx依次经过PAM调制、数模转换后，通过发送端与接收端之间的信道，此时由于信道衰减，信号Tx出现尖峰损耗，并且伴有噪声，如图3a所示。通过信道后的Tx信号依次经过模数转换、信道估计、均衡器。经过信道衰减的Tx信号被恢复为平坦的功率谱密度(powerspectral density，PSD)信号，最终通过PAM解调后得到接收信号Rx。此时信号Rx伴有噪声，如图3b所示。从图3b可以看出，信道估计(通过一定数量的时域样本来训练均衡器系数)和均衡器在补偿了尖峰损耗的同时，也在对应的频率位置抬升了噪声，使得噪声在该处形成尖峰。这样会降低符号判决和解调时的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)。符号判决的目的是将接受到的波形判定到对应的PAM符号电平上，再从该电平即可知道对应的比特信息。

本申请实施例提供一种在发送侧的预补偿信道尖峰损耗的方法，能够降低使用线缆通信过程中出现的尖峰损耗，同时降低接收侧的均衡器在尖峰损耗位置对噪声的放大。

图4是依据本申请一实施例的信道补偿方法的示范性流程图。

S401，发送端与接收端通过线缆连接，信道承载于所述线缆上。发送端向接收端发送测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述发送端和所述接收端之间的信道后存在尖峰损耗。

在进行数据传输之前，先对通信信道将引起的尖峰损耗进行估计。可以采用发送测试信号的方式。由于尖峰损耗一般出现在高频频率段，因此，测试信号的频率超过了线缆的标准使用频率范围。线缆的标准使用频率范围，例如，cat5e的标准使用频率范围是低于100MHz，cat6A的标准使用频率范围是低于500MHz，cat7A的标准使用频率范围是低于1000MHz，cat8.2的标准使用频率范围是低于2000MHz。测试信号依次经过PAM调制、数模转换、发送端和接收端之间的信道。测试信号通过发送端和接收端之间的信道后，由于存在信道衰减，测试信号会出现尖峰损耗，如图5a所示，类似前文图1及图3a所示。此后，测试信号依次通过接收端侧的模数转换、信道估计、均衡器。接收端侧的信道估计可以确定出测试信号中的尖峰损耗的特征信息，尖峰损耗的特征信息包括峰损耗出现的频率F、尖峰损耗的宽度B和尖峰损耗的深度D。可以依据尖峰损耗的特征信息来确定滤波器参数，以对后续数据信号进行补偿。接收端侧的信道估计可以采用局部寻优算法来确定尖峰损耗的特征信息，局部寻优算法例如梯度下降法、牛顿法、爬山法等。调制、数模转换在发送端内部，可以理解为发送端内部的功能模块。模数转换、信道估计、均衡器在接收端内部，可以理解为接收端内部的功能模块。

S402，发送端接收来自所述接收端的信道补偿信息，发送端根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述发送端发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向。

在一种可能的实施方式中，接收端在确定了尖峰损耗的特征信息后，将尖峰损耗的特征信息发送给发送端。发送端根据尖峰损耗的特征信息确定滤波器参数。在这种实施方式中，信道补偿信息为尖峰损耗的特征信息。

在另一种可能的实施方式中，接收端在确定了尖峰损耗的特征信息后，根据尖峰损耗的特征信息确定滤波器参数。此后，接收端将滤波器参数发送给发送端。在这种实施方式中，信道补偿信息为滤波器参数。

在以上两种可能的实施方式中，接收端通过以太网物理层(Physical，PHY)控制信息交互将尖峰损耗的特征信息或确定出的滤波器参数发送给接收端。具体可以通过信息字段(information field)中的预留比特位来传输尖峰损耗的特征信息或确定出的滤波器参数。

利用尖峰损耗的特征信息确定滤波器参数，可采用如下方式。尖峰损耗出现的频率F作为滤波器的中心频率Fc，尖峰损耗的深度D作为滤波器的增益g，滤波器的品质因数Q＝Fc/(F2-F1)，其中，F1和F2指的是Fc这个频率点左右两边的两个频率点。这两个频率点对应的损耗深度为D的一半。根据Fc、g、Q以及滤波器模型来确定滤波器参数。滤波器可采用双二阶的无限脉冲响应(Infinite Impulse Response，IIR)滤波器，有三种模型可以选择：直接I型，直接II型，转置直接II型。本申请对此不作限制。以转置直接II型为例，滤波器参数的计算可采用TI的TMS320C6000 DSP中的计算方法。

在发送端发送的信号到达发送端与接收端之间的信道之前，滤波器可以在尖峰损耗所在频率处对发送端发送的信号增加一个与尖峰损耗反向的脉冲，以抵消发送的信号后续通过信道时产生的尖峰损耗。

S403，发送端向所述接收端发送第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号经过所述滤波器后输出到所述信道。

在确定了滤波器参数后，发送端可以向接收端发送数据信号。以第一数据信号为例。第一数据信号依次经过调制、滤波器、数模转换后，输出到发送端和接收端之间的信道，如图6所示。由于滤波器会在尖峰损耗所在频率处对第一数据信号增加一个与尖峰损耗反向的脉冲，如图5b所示，所以第一数据信号在通过该信道后，尖峰损耗被一定程度消除，如图5c所示。此后，在接收端侧，第一数据信号依次经过模数转换、信道估计、均衡器、解调，如图6所示。此时均衡器对消除了部分尖峰损耗的第一数据信号进行均衡，同时会对噪声进行均衡。由于尖峰损耗已被一定程度消除，因此均衡器对噪声进行均衡时，不会对尖峰损耗所在频率处的噪声形成显著提高，如图5d所示，因此提升了信噪比。均衡器一般通过调整抽头系数来校正或者补偿系统特性。均衡方法包括线性均衡和非线性均衡。线性均衡可以采用迫零法，最小均方误差法，递推最小二乘法等。非线性均衡可以采用判决反馈均衡，最大似然检测等。本申请不限定使用的算法。抽头系数属于均衡器系数，均衡器模型一般是以抽头时延线模型为基础的，抽头系数可理解为一个加权系数。另外，进入数据传输阶段后，理论上不需要再进行完整的信道估计。因此，在数据传输阶段，上述信道估计可以省略。但是实际应用中，信道可能随着温度或其他因素缓慢变化，所以一般来说系统会通过设置信道估计来实现信道跟踪的功能。每隔一段时间就发送一个发送端和接收端已知的信号，用来对均衡器抽头系数进行微调。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过确定尖峰损耗的特征信息，根据尖峰损耗的特征信息确定用于对数据信号进行补偿的滤波器的参数，在数据信号到达发送端与接收端之间的信道之前，能够通过该滤波器对数据信号进行补偿，补偿的方向与尖峰损耗方向相反，以降低信号传输过程中的衰落，减小尖峰损耗对通信性能的影响。

依照图6所示的信号处理流程，图7是依据本申请一实施例的线缆测试数据的示意图。测试对象为一对7m长的Cat6A双绞线，采用10GBase-T1性能仿真，PAM8调制，编码开销12.5％，信号速率要达到10Gbps，则对应的信道带宽为1.875GHz(考虑编码开销后实际速率应达到10*(1+12.5％)＝11.25Gpbs，一个PAM8符号携带3bits信息，波特率即为11.25/3＝3.75G baud，信道带宽为波特率的一半，即1.875GHz)。图7中显示了三条曲线，分别为Cat6A双绞线原始信道响应，IIR峰值滤波器频率响应，以及原始信道与IIR峰值滤波器的综合频率响应。

Cat6A双绞线的标准应用频率范围为0～500MHz，测试过程中超标应用到1.875GHz。可以看到在980MHz处出现了一个明显的尖峰损耗，宽度约为400MHz，深度3dB。由此计算出IIR峰值滤波器的中心频率Fc，品质因数Q，增益g等参数，并生成一个数字IIR峰值滤波器，其频响如图7所示。从原始信道和IIR峰值滤波器的综合频响可以看到，980MHz处的尖峰损耗被补偿了大部分。

比较未经滤波器预补偿的发送信号PSD和经过滤波器补偿的发送信号PSD，如图8a所示，可以看到发送信号经过预补偿后，在980MHz处的PSD形成一个3dB左右的尖峰，而其余频率上保持平坦。通过信道后，未经预补偿的信号在980MHz处出现频谱凹槽(尖峰损耗)，而有预补偿的信号则保持相对平坦，如图8b所示。

用未经滤波器预补偿的发送信号PSD对应的接收信号和经过滤波器补偿的发送信号PSD对应的接收信号，对判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalizer，DFE)进行训练，结果显示：未经滤波器预补偿的方案中，SNR为23.97dB，而经过滤波器补偿的方案中，SNR为24.72dB，有0.75dB的提升。

本申请实施例提供的技术方案，能够有效降低线缆信道的尖峰损耗对通信性能造成的负向影响，从而使得成本较低的双绞线能够超标使用在高速车内以太网通信场景。预补偿作用在发送侧的数字前端，在频域极窄范围内的补偿不会极大程度地影响时域信号的摆幅，因此后续的收发机模拟域的处理不会引入额外的噪声，并且很大程度上避免了传统的信道均衡器在尖峰损耗所在频率处对噪声的放大，获得了SNR增益。

需要指出的是，本申请实施例提供的技术方案中，不对调制方法做出限制，例如，除了PAM外，还可以采用非归零码(Non-Return to Zero，NRZ)。不对信号传输介质做出限制，例如，可以采用双绞线或平行线对。不对方案的使用场景做出限制，例如，除了车内以太网之外，还可以应用于其他形式的车内网、数据中心高速互联等场景。

图9是依据本申请一实施例的信道补偿装置900的结构示意图。信道补偿装置900包括发送模块901，接收模块902和处理模块903。信道补偿装置900为图4实施例中的发送端，发送模块901可以用来执行图4实施例中的S401及S403步骤。接收模块902可以用来执行S402中的接收信道补偿信息的步骤。处理模块903可以用来执行S402中确定滤波器参数的步骤。

图10是依据本申请一实施例的信道补偿装置1000的结构示意图。信道补偿装置1000包括接收模块1001和发送模块1002。信道补偿装置900为图4实施例中的接收端，接收模块1001可以用来执行图4实施例中的S401及S403步骤。发送模块902可以用来执行S402中向发送端发送信道补偿信息的步骤。

图11是依据本申请一实施例的计算机设备1100的硬件结构示意图。如图11所示，计算机设备1100包括处理器1102、存储器1104、通信接口1106和总线1108。其中，处理器1102、存储器1104和通信接口1106通过总线1108实现彼此之间的通信连接。

处理器1102可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。

存储器1104可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器1104可以存储操作系统11041和其他应用程序11042。在通过软件或者固件来实现本申请实施例提供的技术方案时，用于实现本申请实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器1104中，并由处理器1102来执行。

通信接口1106使用例如但不限于收发器一类的收发装置，来实现与其他设备或通信网络之间的通信。

总线1108可包括一通路，在各个部件(例如处理器1102、存储器1104、通信接口1106)之间传送信息。

当信道补偿装置900或信道补偿装置1000通过计算机设备1100实现时，处理器1102用于执行存储器204存储的用于实现本申请实施例提供的技术方案的程序代码，以实现图4实施例所示的方法。

应注意，尽管图11所示的通用计算机结构1100仅仅示出了处理器1102、存储器1104、通信接口1106和总线1108，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，上述信道补偿装置还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，上述信道补偿装置还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外，本领域的技术人员应当明白，上述信道补偿装置也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件，而不必包含图11中所示的全部器件。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种信道补偿方法，其特征在于，发送端与接收端通过线缆连接，所述信道承载于所述线缆上，包括以下步骤：

所述发送端向所述接收端发送测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述发送端和所述接收端之间的所述信道后存在尖峰损耗；

所述发送端接收来自所述接收端的信道补偿信息；

所述发送端根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述发送端发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向；

所述发送端向所述接收端发送第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号经过所述滤波器后输出到所述信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据信号被调制后经过所述滤波器，所述第一数据信号经过所述滤波器后被数模转换，所述第一数据信号被数模转换后输出到所述信道。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端接收来自所述接收端的信道补偿信息，根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，包括：

所述发送端接收来自所述接收端的所述尖峰损耗的特征信息；

所述发送端根据所述接收到的尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端接收来自所述接收端的信道补偿信息，根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，包括：

所述发送端接收来自所述接收端的滤波器参数，所述滤波器参数根据所述尖峰损耗的特征信息确定。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

7.一种信道补偿方法，其特征在于，发送端与接收端通过线缆连接，所述信道承载于所述线缆上，包括以下步骤：

所述接收端接收来自所述发送端的测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述发送端和所述接收端之间的所述信道后存在尖峰损耗；

所述接收端向所述发送端发送信道补偿信息，所述信道补偿信息用于确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述发送端发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向；

所述接收端通过所述信道接收来自所述发送端的第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号在通过所述信道前经过所述滤波器的补偿。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收端向所述发送端发送信道补偿信息之前，所述接收端根据所述尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数；

所述接收端向所述发送端发送信道补偿信息包括：所述接收端向所述发送端发送所述信道补偿 信息，所述信道补偿信息包括所述滤波器参数。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收端向所述发送端发送信道补偿信息，包括：所述接收端向所述发送端发送所述尖峰损耗的特征信息，以使所述发送端根据所述尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收端通过以太网物理层PHY控制信息交互将所述滤波器参数发送给所述发送端。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述接收端通过以太网PHY控制信息交互将所述尖峰损耗的特征信息发送给所述发送端。

12.根据权利要求7至11任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一数据信号经过所述信道后被模数转换，所述第一数据信号被模数转换后被均衡，所述第一数据信号被均衡后被解调制。

13.根据权利要求8至11任意一项所述的方法，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

14.一种信道补偿装置，其特征在于，所述装置用于与接收端通过线缆连接，所述信道承载于所述线缆上，所述装置包括发送模块，接收模块和处理模块：

所述发送模块，用于向所述接收端发送测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述装置和所述接收端之间的所述信道后存在尖峰损耗；

所述接收模块，用于接收来自所述接收端的信道补偿信息；

所述处理模块，用于根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述装置发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向；

所述发送模块，还用于向所述接收端发送第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号经过所述滤波器后输出到所述信道。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一数据信号被调制后经过所述滤波器，所述第一数据信号经过所述滤波器后被数模转换，所述第一数据信号被数模转换后输出到所述信道。

16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于接收来自所述接收端的所述尖峰损耗的特征信息；

所述处理模块，还用于根据所述接收到的尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数。

17.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于接收来自所述接收端的滤波器参数，所述滤波器参数根据所述尖峰损耗的特征信息确定。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

20.一种信道补偿装置，其特征在于，所述装置用于与发送端通过线缆连接，所述信道承载于所述线缆上，所述装置包括接收模块和发送模块：

所述接收模块，用于接收来自所述发送端的测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述发送端和所述装置之间的所述信道后存在尖峰损耗；

所述发送模块，用于向所述发送端发送信道补偿信息，所述信道补偿信息用于确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述发送端发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向；

所述接收模块，还用于通过所述信道接收来自所述发送端的第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号在通过所述信道前经过所述滤波器的补偿。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置还包括处理模块，所述处理模块用于根据所述尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数；

所述发送模块，还用于向所述发送端发送包括所述滤波器参数的信道补偿信息。

22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于向所述发送端发送所述尖峰损耗的特征信息，以使所述发送端根据所述尖峰损耗的特征信息确定所述滤波器参数。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于通过以太网物理层PHY控制信息交互将所述滤波器参数发送给所述发送端。

24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，发送模块，还用于通过以太网PHY控制信息交互将所述尖峰损耗的特征信息发送给所述发送端。

25.根据权利要求20至24任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一数据信号经过所述信道后被模数转换，所述第一数据信号被模数转换后被均衡，所述第一数据信号被均衡后被解调制。

26.根据权利要求21至24任意一项所述的装置，其特征在于，所述尖峰损耗的特征信息包括所尖峰损耗出现的频率、所述尖峰损耗的宽度和所述尖峰损耗的深度。

27.一种信道补偿系统，其特征在于，包括发送端和接收端，所述发送端与所述接收端通过线缆连接，所述信道承载于所述线缆上：

所述发送端，用于向所述接收端发送测试信号，所述测试信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述测试信号经过所述发送端和所述接收端之间的信道后存在尖峰损耗；接收来自所述接收端的信道补偿信息；根据所述信道补偿信息确定滤波器参数，所述滤波器用于对所述发送端发送的数据信号进行补偿，所述补偿与所述尖峰损耗反向；向所述接收端发送第一数据信号，所述第一数据信号的频率超过所述线缆的标准使用频率范围，所述第一数据信号经过所述滤波器后输出到所述信道；

所述接收端，用于接收来自所述发送端的所述测试信号；向所述发送端发送所述信道补偿信息；通过所述信道接收来自所述发送端的所述第一数据信号。

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