DE60122733T2 - Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer - Google Patents

Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer Download PDF

Info

Publication number
DE60122733T2
DE60122733T2 DE60122733T DE60122733T DE60122733T2 DE 60122733 T2 DE60122733 T2 DE 60122733T2 DE 60122733 T DE60122733 T DE 60122733T DE 60122733 T DE60122733 T DE 60122733T DE 60122733 T2 DE60122733 T2 DE 60122733T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rate
bits
values
error
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60122733T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60122733D1 (de
Inventor
Herbert Dormitz Haunstein
Konrad Sticht
Ralph Schlenk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucent Technologies Inc filed Critical Lucent Technologies Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE60122733D1 publication Critical patent/DE60122733D1/de
Publication of DE60122733T2 publication Critical patent/DE60122733T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03038Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03433Arrangements for removing intersymbol interference characterised by equaliser structure
    • H04L2025/03439Fixed structures
    • H04L2025/03445Time domain
    • H04L2025/03471Tapped delay lines
    • H04L2025/03477Tapped delay lines not time-recursive
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03592Adaptation methods
    • H04L2025/03598Algorithms
    • H04L2025/03611Iterative algorithms
    • H04L2025/03617Time recursive algorithms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalentzerrung in einer Signalempfangseinheit mit einem Vorwärtskopplungsentzerrer und insbesondere die Einstellung von Entzerrungsparametern zum Entzerren der empfangenen Signale und einen zur Ausführung des Einstellverfahrens ausgelegten Vorwärtskopplungsentzerrer.
  • Bei Fernübertragungssystemen mit hohen Bitraten über optische Fasern entstehen Signalverzerrungseffekte, die die Augenöffnung im Empfänger reduzieren. Die Verzerrungen können auf lineare oder nichtlineare Effekte zurückzuführen sein, wie etwa Gruppengeschwindigkeitsdispersion (GVD), Polarisationsmodendispersion (PMD), Sender-Chirpen, Extinktionsverhältnis oder Zwischensymbolstörungen (ISI), die durch Nichtlinearitäten der Faser eingeführt werden. Diese Effekte verringern die Augenöffnung im Empfänger und führen dadurch zu einem verringerten tolerierbaren optischen Signal/Rausch-Verhältnis (OSNR), das für optisch verstärkte Systeme entscheidend ist.
  • In dem optischen Empfänger wird die optische Leistung wieder in elektrische Signale umgesetzt. Die Digitaldaten- und Abtasttaktphase muß mittels einer Takt- und Datenwiederherstellungsschaltung (CDR) aus dem Analogsignal abgeleitet werden.
  • Um die Signalqualität in der CDR-Schaltung zu verbessern, ist es bekannt, adaptive Entzerrung anzuwenden. Ein wohlbekannter adaptiver Entzerrer ist der Vorwärtskopplungsentzerrer (FFE – Feed Forward Equalizer) für eine Kompensation des Übertragungskanals. In einem FFE wird das Signal mittels einer gewichteten Summe einer Verzögerungsleitung mit Abgriffen entzerrt.
  • Die Anpassung der Abgriffsgewichte erfordert Informationen über das Analogsignal. Die Informationen dienen zur Schätzung des Kanalmodells und/oder zur Berechnung der Entzerrerparameter.
  • In der Technik ist es bekannt, eine Analog/Digital-Umsetzung (ADC) mit voller Geschwindigkeit oder eine Abtast- und Halteschaltung mit einem zusätzlichen ADC, der mit einer niedrigeren Geschwindigkeit arbeitet, zu verwenden.
  • Ein alternatives Verfahren für eine Bestimmung der Abgriffsgewichte basiert auf der Messung von Pseudofehlern bei zusätzlichen variablen Schwellen. Der Steueralgorithmus muß Entzerrungsparameter mittels einer deterministischen Prozedur variieren und anpassen, z.B. durch einen Least-Mean-Square-Algorithmus (LMS) oder durch Dithern und Auswerten der Richtung der Verbesserung.
  • Das Hauptproblem für die Erzeugung eines Steuersignals ist die Realisierung einer schnellen Abtast- und Halteschaltung zum Abtasten des Analogsignals oder die Implementierung einer "Augenüberwachungsvorrichtung", die als zusätzliche Schwelle mit einer Exklusiv-Oder-Funktion der aktuellen Schwelle aufgefaßt werden kann. Die in dem Exklusiv-Oder-Gatter (EXOR-Gatter) gezählten Ausgangsimpulse entsprechen der Anzahl der verschiedenen Entscheidungen. Diese parallelen Komparatorstrukturen weisen immer eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit auf, da die Erzeugung eines Analogsignals immer durch verschiedene parasitäre Elemente der Schaltung verzerrt wird. Die Verwendung eines Pseudofehlerzählers stattdessen ist nachteilig, da die Datenrate verdoppelt wird, was zu einem vergrößerten Stromverbrauch der Ausgangsschnittstelle führt.
  • Der übertragene Datenstrom kann einen Vorwärtsfehlerkorrekturcode (FEC) enthalten, der die Bitfehlerrate (BER) für ein gegebenes Signal/Rausch-Verhältnis (SNR) verbessert, indem stochastische Verzerrungen aus optischem oder elektrischem Rauschen und Übersprechen reduziert werden. Für die Übertragung mit hoher Bitrate wird FEC immer reifer, um das tolerierbare SNR auf Fernübertragungen zu vergrößern. Bei der Codierung für Vorwärtsfehlerkorrektur werden redundante Bit zu einem Bitstrom hinzugefügt, so daß Fehler am fernen Ende erkannt und korregiert werden können. Die Anzahl hinzugefügter Bit kann gleich der Anzahl der Signalbit sein, was zu einer Verdoppelung der Datenübertragungsrate für einen gegebenen Kanal führt. In vielen Fällen ist die redundante Übertragung durch Verwendung des FEC jedoch aufgrund der garantierten niedrigen Fehlerrate nützlich.
  • Es werden verschiedene FEC-Codierungsverfahren verwendet, wie zum Beispiel Codes des Typs Inband oder Außerband, BCH (Bose-Chaudhury-Hoequengheen) oder RS (Reed-Solomon), die für Sonet/SDH-Digital-Wrapper-Formate passen. Wenn die Eingangsfehlerrate des Datenstroms unter den Fehlerkorrekturfähigkeiten des jeweiligen Fehlerkorrekturcodes liegt, können die Bitfehler korregiert werden und man kann Schätzungen des Bitfehlerverhältnisses (BER) durch Verwendung der zusätzlichen Informationen aus dem jeweiligen FEC-Decodierungsverfahren messen. Insbesondere beträgt die Anzahl der Fehler, die korregiert werden können, (d-1)/2, wobei d die kleinste Anzahl von Bitpositionen bedeutet, um die Codewörter für einen bestimmten Code verschieden sind ("Hamming-Distanz").
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0808046 ist bekannt, ein Verfahren zur Entzerrung mittels eines Vorkopplungsentzerrers mit drei Abgriffen bereitzustellen, wobei die Abgriffe symbolbeabstanded sind und drei Bit definieren, nämlich vorausgehende, mittlere und sukzessive Bit.
  • Die vorliegende Erfindung ist gegenüber der Offenlegung von EP-A-0808046 durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
    Bestimmen der mit verschiedenen Dreibitmustern assoziierten Fehlerrate durch Zählen von Fehlern in dem mittleren Bit abhängig von ihren jeweiligen vorausgehenden und sukzessiven Bit für jedes Muster und
    Abstimmen der Abgriffskoeffizienten abhängig von den bestimmten Bitfehlerraten;
    wobei der Schritt des Bestimmens die folgenden Schritte umfaßt: Bestimmen einer ersten Rate, die die Rate ist, mit der das erste Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der vorausgehenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind,
    Bestimmen einer zweiten Rate, die die Rate ist, mit der ein zweites Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der vorausgehenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind,
    Bestimmen einer dritten Rate, die die Rate ist, mit der ein drittes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind, und
    Bestimmen einer vierten Rate, die die Rate ist, mit der ein viertes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind; und
    wobei der Schritt des Abstimmens die folgenden Schritte umfaßt:
    Vergrößern des mit dem Signal mit der kleinsten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten, wenn die vierte Rate kleiner als die dritte Rate ist, und Verkleinern des Abgriffskoeffizienten, wenn die vierte Rate größer als die dritte Rate ist, und
    Vergrößern des mit dem Signal mit der größten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten, wenn die zweite Rate kleiner als die dritte Rate ist, und Verkleinern des Abgriffskoeffizienten, wenn die zweite Rate größer als die erste Fehlerrate ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung der Erzeugung eines Steuersignals für die Signalentzerrung durch Verwenden von durch die Vorwärtsfehlerkorrektur bereitgestellten Informationen.
  • Die Koeffizienten können positiv oder negativ sein und werden so abgestimmt, daß die Augenöffnung des gesendeten Signals maximiert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Signal in mindestens drei Komponenten zerlegt, die in bezug aufeinander verzögert und mit unabhängigen abstimmbaren Koeffizienten multipliziert und dann überlagert werden, um das entzerrte Signal zu bilden. Der Schritt des Zerlegens des Signals umfaßt folglich den Schritt des Zerlegens des Signals in mindestens drei Komponenten, die in bezug aufeinander verzögert sind, und der Schritt des Abstimmens der Koeffizienten umfaßt den Schritt des unabhängigen Abstimmens der Koeffizienten.
  • Es ist vorteilhaft, die Koeffizienten zusätzlich in Abhängigkeit von der Gesamt-BER anzupassen oder abzustimmen. Wenn insbesondere eine hohe BER erkannt wird, wird die Variation der Koeffizienten vergrößert, um die Anpassungsgeschwindigkeit zu vergrößern. Die Anpassungsgeschwindigkeit oder Variation der Koeffizienten kann dagegen kleiner sein, wenn eine niedrige BER erkannt wird. Folglich wird ein Verfahren bereitgestellt, wobei der Schritt des Abstimmens der Abgriffskoeffizienten den Schritt umfaßt, den Betrag des Koeffizienten in Abhängigkeit von der erkannten Bitfehlerrate zu variieren, insbesondere den Betrag zu vergrößern, wenn eine hohe Bitfehlerrate erkannt wird, und den Betrag zu verkleinern, wenn eine niedrige Bitfehlerrate erkannt wird.
  • Gemäß einer leicht implementierbaren Ausführungsform werden die Konditionalbitfehlerraten mit Bezug auf die angrenzenden vorausgehenden und nachfolgenden Bit bestimmt. Bei der Betrachtung dieser Bittripel (vorausgehendes, mittleres und nachfolgendes Bit) sind acht verschiedene Bitmuster möglich. Vorzugsweise können vier Mengen von Bittripeln gebildet werden. Eine erste Menge und eine zweite Menge werden durch Tripel definiert, bei denen vorausgehende Bit und mittlere Bit gleich bzw. verschieden sind. Analog werden eine dritte und eine vierte Menge durch Tripel definiert, bei denen mittlere Bit und nachfolgende Bit jeweils gleich oder verschieden sind. Die Konditionalfehlerraten werden mit Bezug auf erkannte Fehler des mittleren Bit geschätzt und können den oben erwähnten vier Mengen von Bittripeln zugewiesen werden. Das Signal wird in drei Komponenten oder Signale aufgeteilt, die in bezug aufeinander verzögert werden. Vorzugsweise ist die Signalverzögerung gleich dem Taktzyklus.
  • In dem FFE werden die Signale unabhängig mit Parametern oder Koeffizienten multipliziert und nach Multiplikation überlagert, um ein entzerrtes Signal zu bilden. Der mit dem ersten übertragenen Signal mit der kleinsten Verzögerung zu multiplizierende Koeffizient wird verkleinert, wenn die Fehlerrate mittlerer Bit der dritten Menge von Bit kleiner als die Mittelbitfehlerrate der vierten Menge von Bittripeln ist, und wird umgekehrt vergrößert, falls die Fehlerrate in der ersten Menge die Fehlerrate in der zweiten Menge übersteigt.
  • Der mit dem zuletzt übertragenen Signal mit der größten Verzögerung zu multiplizierende Koeffizient wird folglich verkleinert, wenn die Fehlerrate der mittleren Bit der ersten Menge von Bit kleiner als die Mittelbitfehlerrate der zweiten Menge von Bittripeln ist, und wird vergrößert, falls die Fehlerrate in der ersten Menge die Mittelbitfehlerrate in der zweiten Menge übersteigt. Anders ausgedrückt, wird jedem der Menge von oben definierten Tripeln ein Konditionalfehler zugewiesen. Wenn die Differenz der der ersten und der zweiten Menge von Tripeln zugewiesenen Konditionalfehler negativ ist, wird der Koeffizient des Signals oder der Komponente mit der größten Verzögerung vergrößert. Der Koeffizient wird verkleinert, wenn die Differenz positiv wird. Außerdem wird der mit der Komponente mit der größten Verzögerung zu multiplizierende Koeffizient verkleinert. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird also ein Verfahren bereitgestellt, wobei der Schritt des Zerlegens den Schritt des Zerlegens des Signals in drei Komponenten umfaßt. Ferner wird in Betracht gezogen, daß der Schritt des Schätzens die Schritte des Bestimmens der ersten Konditionalfehlerrate, wobei die Werte der vorausgehenden Bit gleich den Werten der fehlerhaften übertragenen Bit sind, des Bestimmens einer zweiten Konditionalfehlerrate, wobei die Werte der vorausgehenden Bit von den Werten der fehlerhaften übertragenen Bit verschieden sind, des Bestimmens einer dritten Konditionalfehlerrate, wobei der Werte der nachfolgenden Bit gleich den Werten der fehlerhaften übertragenen Bit sind, und des Bestimmens einer vierten Konditionalfehlerrate, wobei die Werte der nachfolgenden Bit von den Werten der fehlerhaften übertragenen Bit verschieden sind, umfaßt.
  • Der Schritt des Abstimmens des Koeffizienten umfaßt die folgenden Schritte: Vergrößern des mit dem Signal der drei Signale mit der kleinsten Verzögerung zu multiplizierenden Koeffizienten, wenn der vierte Konditionalfehler kleiner als der dritte Konditionalfehler ist, und verkleinern des Koeffizienten, wenn der vierte Konditionalfehler größer als der dritte Konditionalfehler ist. Analog wird der mit dem Signal der drei Signale mit der größten Verzögerung zu multiplizierende Koeffizient vergrößert, wenn der zweite Konditionalfehler kleiner als der dritte Konditionalfehler ist, und verkleinert, wenn der zweite Konditionalfehler größer als der erste Konditionalfehler ist.
  • Die Erfindung zieht außerdem die Bereitstellung eines Empfängers in Betracht, der dafür ausgelegt ist, Signale eines übertragenen Bitstroms zu entzerren, mit einem Vorwärtskopplungsentzerrer, wobei der Entzerrer Zerlegungsmittel zum Zerlegen des Signals in drei Komponenten umfaßt, wobei die Zerlegungsmittel Verzögerungsmittel zum zeitlichen Verzögern der Komponenten in bezug aufeinander, Multipliziermittel zum Multiplizieren der Komponenten mit unabhängig abstimmbaren Abgriffskoeffizienten und Überlagerungsmittel zum Überlagern der Komponenten zur Bildung eines entzerrten Signals umfassen, gekennzeichnet durch einen Decoder mit Vorwärtsfehlerkorrekturmitteln, die dafür ausgelegt sind, fehlerhafte übertragene Bit zu erkennen, einen Bitfehlerzähler, der Konditionalbitfehlerraten durch Zählen fehlerhafter übertragener Bit in Abhängigkeit von vorausgehenden und nachfolgenden Bit bestimmt, und Abstimmmittel, die dafür ausgelegt sind, die Abgriffskoeffizienten abhängig von den Konditionalbitfehlerraten abzustimmen.
  • Die Erfindung zieht außerdem die Bereitstellung eines Empfängers in Betracht, der dafür ausgelegt ist, Signale eines übertragenen Bitstroms zu entzerren, mit einem Vorwärtskopplungsentzerrer mit drei Abgriffen, wobei die Abgriffe symbolbeabstandet sind, gekennzeichnet durch einen Decodierer mit Vorwärtsfehlerkorrekturmitteln, die dafür ausgelegt sind, fehlerhafte übertragene Bit zu erkennen, einen Bitfehlermusterzähler, der Bitfehlermusterraten aus sukzessiven Dreibit-Sequenzen bestimmt, die jeweils ein vorausgehendes Bit, ein mittleres Bit und ein sukzessives Bit enthalten, durch Zählen fehlerhafter übertragener mittlerer Bit unabhängig von ihren jeweiligen vorausgehenden und nachfolgenden Bit, und Abstimmmittel, die dafür ausgelegt sind, die Abgriffskoeffizienten abhängig von den Bitfehlerraten abzustimmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher im Hinblick auf bevorzugte und ganz besonders bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, und es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
  • 1 ein Schema eines optischen Übertragungskanals,
  • 2 ein Schaltbild eines Vorwärtskopplungsentzerrers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
  • 3 Konditionalwahrscheinlichkeitsdichten von Bitmustern in Abhängigkeit von der erkannten Amplitude,
  • 4 ein Augendiagramm eines verzerrten Signals,
  • 5 Konditionalfehlerzähler, die sich zum Abstimmen dreier Parameter eignen,
  • 6A und 6B den Mechanismus des Anpassens oder Abstimmens von Entzerrungsparametern abhängig von Konditionalbitfehlerraten,
  • 7A ein gemessenes Augendiagramm vor Entzerrung und
  • 7B ein gemessenes Augendiagramm nach Entzerrung gemäß der Erfindung.
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen, worin Komponenten eines optischen Übertragungskanals 1 gezeigt sind. Der Kanal umfaßt einen Sender 2, der einen Codierer 21 zum Codieren des Datenstroms für FEC und einen Elektrisch-zu-optisch-Umsetzer 22 zum Umsetzen der elektrischen Signale zur optischen Übertragung enthält. Der codierte und umgesetzte Datenstrom wird über eine optische Faser übertragen. Ein Empfänger 4 entnimmt die Daten den empfangenen optischen Signalen. Um die Daten zu entnehmen, werden die empfangenen optischen Signale mittels eines Umsetzers 41 wieder in elektrische Signale umgesetzt. Ferner ist es notwendig, die Takt- und Abtastphase aus dem empfangenen Signal zu entnehmen, was im allgemeinen mittels einer Takt- und Datenwiederherstellungsschaltung 43 ausgeführt wird. Daten werden in einem Decodierer wiederhergestellt, wobei das umgesetzte Analogsignal mittels einer Signalschwelle oder Entscheidungsschwelle und der wiederhergestellten Takt- und Abtastphase zu einem Bitstrom digitalisiert wird. Als letztes wird ein Decodierungsschema auf den Bitstrom angewandt, um die Daten, die durch den Codierer 21 FEC-codiert wurden, zu entnehmen.
  • Der codierte Bitstrom kann jedoch aufgrund von in der Übertragungsleitung erzeugtem Rauschen oder durch durch Nichtlinearitäten der optischen Übertragung und der beteiligten Schaltung verursachte Verzerrungen Bitfehler enthalten. Wenn die Anzahl der Bitfehler eine bestimmte Anzahl nicht übersteigt, die von der durch FEC-Codierung hinzugefügten Redundanz abhängt, können die Bitfehler korregiert werden.
  • Die Signalqualität kann durch Einfügen eines Vorwärtskopplungsentzerrers 45 vergrößert werden, um durch die Übertragung verursachte Signalverzerrungen mindestens teilweise zu kompensieren und um die Augenöffnung der empfangenen Signale zu maximieren.
  • Es wird nun auf 2 Bezug genommen, worin ein Schaltbild eines FFE gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird das ankommende Signal mittels Abgriffen 36, 38, 40, 42 und 44, die aus der ankommenden Signalleitung 10 abgegriffen werden in fünf Signale oder Komponenten aufgeteilt. Die Signale werden mit Bezug aufeinander mittels Verzögerungsleitungen 14, 16, 18 und 20 verzögert, die sich zwischen den Abgriffen befinden. Jedes der Signale wird durch Multipliziermittel 24, 26, 28, 30 und 32 verarbeitet, wodurch die Signale unabhängig mit Faktoren oder Koeffizienten c–2, c–1, c0, c1 und c2 multipliziert oder gewichtet werden. In den Überlagerungsmitteln 34 wird eine Überlagerung der gewichteten Komponenten erzeugt und zu der Ausgangsleitung 12 geleitet.
  • Im allgemeinen sind die Verzerrungen der ankommenden Signale zeitlich nicht konstant. Somit müssen die Koeffizienten angepaßt werden, um die bestmögliche Entzerrung zu erzielen. Die Richtung und der Betrag der Abstimmung der Parameter wird durch Konditionalbitfehlerraten bestimmt. Zu diesem Zweck wird in dem Decodierer 47 des Empfängers 4 von 1 ein Konditionalbitfehlerzähler 46 in Betracht gezogen.
  • Im allgemeinen sind die Konditionalbitfehlerraten zusätzlich von dem übertragenen Bitmuster abhängig. 3 zeigt Konditionalwahrscheinlichkeitsdichten von Bitmustern in Abhängigkeit von der erkannten Amplitude. Die Konditionalwahrscheinlichkeitsdichten für die acht verschiedenen Bittripel an der Entscheidungsschwelle zeigen die Wahrscheinlichkeit fehlerhafter Bitübertragung des mittleren Bit an. Aufgrund von Signalrauschen und verschiedener Verzerrungen, die durch die Eigenschaften der Übertragungsleitung verursacht werden, die auch musterabhängig sein können, wird eine Verteilung von Signalamplituden für jedes der Bitmuster empfangen, wohingegen die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung die normierte Signalverteilung bezeichnet. Ein Bitwert wird als Eins identifiziert, wenn die Amplitude die Entscheidungsschwelle übersteigt, und als "Null", wenn die Amplitude kleiner als die Schwelle ist. Wie aus den in 3 abgebildeten Graphen zu sehen ist, weisen die Bitmuster 010 und 101 die größten Wahrscheinlichkeitsdichten bei der Entscheidungsschwelle auf, so daß das mittlere Bit dieser Muster unter den acht verschiedenen Bittripeln die größten Fehlerwahrscheinlichkeiten aufweist.
  • 4 zeigt ein Augendiagramm eines verzerrten Signals. Im Vergleich zu einem optimalen Augendiagramm verursacht eine Verzerrung bitmusterabhängige Abweichungen der Übergänge von Einsen zu Nullen und umgekehrt. Das Abstimmen der Entzerrungsparameter gemäß der vorliegenden Erfindung zielt deshalb darauf ab, die Signale dergestalt zu entzerren, daß die Augenöffnung 68 maximiert wird. Im Idealfall sollte die Augenöffnung so groß wie die Maximalamplitude sein. Folglich wird die Signalform so verändert, daß die Signalamplituden für die Übergänge 010, 110, 011 und 111 sowie für die Übergänge 000, 100, 001 und 101 am Abtastpunkt 66 zusammenfallen, der durch die CDR-Schaltung bestimmt wurde.
  • Wieder mit Bezug auf 3 ist dieses Ziel einer Minimierung der Breite der Konditionalwahrscheinlichkeitsdichten äquivalent, so daß die Wahrscheinlichkeitsdichte für jedes Bitmuster an der Entscheidungsschwelle null ist.
  • Es wird nun auf 5 Bezug genommen, worin die Funktionsweise eines Konditionalfehlerzählers 46 dargestellt ist, der sich für die Abstimmung der drei Parameter c–1, c0, und c1 im Fall eines FFE mit drei Abgriffen eignet.
  • Eine Nachschlagetabelle 48 zeigt acht verschiedene Bittripel. Der Konditionalfehlerzähler 46 umfaßt einen Zähler 50, worin vier Konditionalfehlerraten in Registern 52, 54, 56 und 58 gespeichert werden. In 5 werden die Konditionalfehler als (c, c, n), (NOT c, c, n), (p, c, c) und (p, c, NOT c) bezeichnet, wobei p, c und n vorheriges, korregiertes bzw. nächstes Bit bezeichnen. Genauer gesagt umfaßt (c, c, n) Fehler, wobei ein Übertragungsfehler des mittleren Bit eines Betriebes aufgetreten ist und korregiert wurde und wobei der vorherige Bitwert gleich dem Wert des korregierten Bit ist. Es muß angemerkt werden, daß sich der Wert des korregierten Bit auf den beabsichtigten oder korregierten Wert bezieht, nicht aber auf den Wert, der aufgrund einer fehlerhaften Übertragung falsch durch den Empfänger bestimmt wurde. Folglich bezeichnet (NOT c, c, n) Fehler, wobei der vorherige Bitwert von dem Wert des korregierten mittleren Bit verschieden ist. Außerdem bezeichnen (p, c, c) und (p, c, NOT c) Bittripel, wobei die nächsten Bitwerte gleich bzw. verschieden sind.
  • In 5 ist die Zuweisung von Bittripeln in der Nachschlagetabelle zu den Registern 52, 54, 56 und 58 mittels Verbindungslinien 60 dargestellt. Wenn zum Beispiel das mittlere Bit des Bittripels (1, 1, 0) korregiert wurde, werden die Rgister 52 und 58 inkrementiert. Nach einer bestimmten Zeit (zum Beispiel nach einer vorbestimmten Anzahl von Taktzyklen) werden die Register 52 bis 58 ausgewertet und gelöscht.
  • Die Parameter oder Koeffizienten c–1, c0, und c1 müssen dann abhängig von Differenzen der Konditionalfehler angepaßt oder abgestimmt werden, um die Augenöffnung wie im folgenden beschrieben zu maximieren. Im Fall, daß die Anzahl der korregierten (c, c, n)-Tripel kleiner als die Anzahl der korregierten (NOT c, c, n)-Tripel ist, muß der Koeffizient c1 verkleinert werden.
  • Im umgekehrten Fall (wenn die erste Zahl die letztere übersteigt) wird c1 vergrößert. Analog wird der Koeffizient c–1 verkleinert, wenn die Anzahl der korregierten (p, c, c)-Tripel kleiner als die Anzahl korregierter (p, c, NOT c)-Tripel ist, und wird vergrößert, wenn die erste Anzahl die letztere übersteigt.
  • Es wird nun auf 6A und 6B Bezug genommen, worin der Mechanismus des Anpassens oder Abstimmens der Entzerrungsparameter abhängig von den Konditionalbitfehlerraten dargestellt ist. Die Inhalte der Register 52 bis 58 werden einer Schaltung 62 zugeführt, wobei die Inhalte der Register ausgeglichen werden, um die Koeffizienten c–1 und c1 zu erniedrigen oder anzuheben. In den Registern 52 oder 56 aufsummierte Übertragungsfehler tendieren dazu, c1 bzw. c–1 zu erhöhen. Fehler in den Registern 58 oder 54 wirken auf die entgegengesetzte Weise und tendieren somit dazu, c1 bzw. c–1 zu erniedrigen.
  • Die Schaltung 62, 63 gleicht die Bitfehlerraten oder -anzahlen, die in den Registern 52 bis 58 enthalten sind, auf nichtlineare Weise aus. Insbesondere wird die Variation der Koeffizienten durch die BER beeinflußt, die implizit in den in den Registern gespeicherten Zahlen enthalten ist. Genauer gesagt wird durch große Fehlerraten eine große Variation verursacht, während nahezu fehlerlose Übertragung kleine Variationen verursacht.
  • Die Variationen werden durch eine Integriererschaltung 64, 65 verarbeitet, um Koeffizienten c1 und c–1 zu erhalten. Die Abgriffsgewichte können zusätzlich normiert werden, um eine konstante Signalamplitude aufrechtzuerhalten, wenn einer oder mehrere der Koeffizienten oder eines oder mehrere der Abgriffsgewichte verändert wird.
  • Mit Bezug auf 7A ist ein gemessenes Augendiagramm eines verzerrten Signals vor der Entzerrung gezeigt. Die Signale werden aufgrund der optischen Übertragung, der Umsetzungen von und zu elektrischen Signalen und eines Tiefpaßfilters verzerrt.
  • 7B zeigt ein gemessenes Augendiagramm desselben Signals nach Entzerrung mittels bitfehlerratengesteuerten Entzerrungsparametern gemäß der vorliegenden Erfindung. Zeit und Amplitude werden in relativen Einheiten bezeichnet. Wie aus einem Vergleich von 7A und 7B hervorgeht, ist die Augenöffnung nach Entzerrung signifikant vergrößert. Zusätzlich werden die Signalamplituden am Abtastpunkt ungefähr um Amplitudenwerte zentriert, die gesendeten Nullen (ungefähr –0,75) und Einsen (ungefähr +0,75) zugewiesen werden, während die Signale am Abtastpunkt vor der Entzerrung verschiedene Signalamplituden aufweisen.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Entzerrung mittels eines Vorwärtskopplungsentzerrers mit drei Abgriffen (45), wobei die Abgriffe symbolbeabstandet sind und drei Bit definieren, nämlich vorausgehende, mittlere und sukzessive Bit, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bestimmen der mit verschiedenen Dreibitmustern assoziierten Fehlerrate durch Zählen (46, 52, 54, 56, 58) von Fehlern in dem mittleren Bit abhängig von ihren jeweiligen vorausgehenden und sukzessiven Bit für jedes Muster und Abstimmen der Abgriffskoeffizienten abhängig von den bestimmten Bitfehlerraten; wobei der Schritt des Bestimmens die folgenden Schritte umfaßt: Bestimmen einer ersten Rate (52), die die Rate ist, mit der das erste Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der vorausgehenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind, Bestimmen einer zweiten Rate (54), die die Rate ist, mit der ein zweites Fehlermuster auftritt, wobei die werte der vorausgehenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind, Bestimmen einer dritten Rate (56), die die Rate ist, mit der ein drittes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind, und Bestimmen einer vierten Rate (58), die die Rate ist, mit der ein viertes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind; und wobei der Schritt des Abstimmens die folgenden Schritte umfaßt: Vergrößern des mit dem Signal mit der kleinsten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten, wenn die vierte Rate kleiner als die dritte Rate ist, und Verkleinern des Abgriffskoeffizienten, wenn die vierte Rate größer als die dritte Rate ist, und Vergrößern des mit dem Signal mit der größten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten, wenn die zweite Rate kleiner als die dritte Rate ist, und Verkleinern des Abgriffskoeffizienten, wenn die zweite Rate größer als die erste Fehlerrate ist.
  2. Empfänger mit einem Vorwärtskopplungsentzerrer mit drei Abgriffen (45), wobei die Abgriffe symbolbeabstandet sind und drei Bit definieren, nämlich vorausgehende, mittlere und sukzessive Bit, wobei der Empfänger durch folgendes gekennzeichnet ist: einen Decoder (47) mit für die Erkennung fehlerhafter übertragener Bit ausgelegten Vorwärtsfehlerkorrekturmitteln, einen Bitfehlermusterzähler (46, 52, 54, 56, 58), der die mit verschiedenen Dreibitmustern assoziierte Fehlerrate durch Zählen (46, 52, 54, 56, 58) von Fehlern in dem mittleren Bit abhängig von ihren jeweiligen vorausgehenden und sukzessiven Bit für jedes Muster bestimmt, und Abstimmittel, die so ausgelegt sind, daß sie die Abgriffskoeffizienten abhängig von den Bitfehlerraten abstimmen; wobei der Konditionalfehlerzähler folgendes bestimmt: eine erste Rate (52), die die Rate ist, mit der ein erstes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der vorausgehenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind, eine zweite Fehlermusterrate (54), die die Rate ist, mit der ein zweites Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der vorausgehenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind, eine dritte Rate (56), die die Rate ist, mit der ein drittes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit gleich den Werten der korrigierten mittleren Bit sind, und eine vierte Rate (58), die die Rate ist, mit der ein viertes Fehlermuster auftritt, wobei die Werte der nachfolgenden Bit von den Werten der korrigierten mittleren Bit verschieden sind; und wobei die Abstimmittel den mit dem Signal mit der kleinsten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten vergrößern, wenn die vierte Rate kleiner als die dritte Rate ist, und den Abgriffskoeffizienten verkleinern, wenn die vierte Rate größer als die dritte Rate ist, und den mit dem Signal mit der größten Verzögerung unter den drei Signalen, die den drei Bit entsprechen, zu multiplizierenden Abgriffskoeffizienten vergrößern, wenn die zweite Rate kleiner als die dritte Rate ist, und den Abgriffskoeffizienten verkleinern, wenn die zweite Rate größer als die erste Rate ist.
DE60122733T 2001-10-09 2001-10-09 Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer Expired - Fee Related DE60122733T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01308632A EP1303091B1 (de) 2001-10-09 2001-10-09 Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60122733D1 DE60122733D1 (de) 2006-10-12
DE60122733T2 true DE60122733T2 (de) 2007-09-13

Family

ID=8182347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60122733T Expired - Fee Related DE60122733T2 (de) 2001-10-09 2001-10-09 Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7130341B2 (de)
EP (1) EP1303091B1 (de)
CA (1) CA2400594A1 (de)
DE (1) DE60122733T2 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8594499B1 (en) 2003-03-18 2013-11-26 Rockstar Consortium Us Lp Monitoring phase non-linearities in an optical communications system
US7190742B2 (en) * 2003-06-19 2007-03-13 Applied Micro Circuits Corporation Differential receiver circuit with electronic dispersion compensation
US7574146B2 (en) * 2004-07-09 2009-08-11 Infinera Corporation Pattern-dependent error counts for use in correcting operational parameters in an optical receiver
US7516226B2 (en) * 2004-09-30 2009-04-07 Agere Systems Inc. Transmit adaptive equalization using ordered sets
DE102004050402A1 (de) 2004-10-15 2006-04-27 Marconi Communications Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Störeffekts in einem Nachrichtenkanal
US7925156B2 (en) * 2007-01-16 2011-04-12 Broadlight, Ltd. Apparatus and method for measuring the quality of burst signals and performing optical line diagnostics
US20090097538A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Aziz Pervez M Methods And Apparatus For Adaptive Equalization Using Pattern Detection Methods
US8705603B2 (en) * 2008-02-05 2014-04-22 Vitesse Semiconductor Corporation Adaptive data recovery system with input signal equalization
US9219550B2 (en) * 2011-06-23 2015-12-22 Infinera Corporation Forward carrier recovery using forward error correction (FEC) feedback
US20170187463A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 Fujitsu Limited Delay-based nonlinear equalizer
CN109076032B (zh) * 2016-02-23 2020-09-25 华为技术有限公司 校准相位偏移并提高波特率采样检相器增益的ffe辅助cdr
US10135645B1 (en) * 2017-10-18 2018-11-20 Cisco Technology, Inc. Equalizer optimization for FEC-protected communication links
CN113132792B (zh) * 2019-12-31 2023-08-01 深圳Tcl数字技术有限公司 一种hdmi信号的调整方法、设备及存储介质
WO2024050740A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and methods for improving a performance of a communication link

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69030962T2 (de) * 1989-03-13 1998-01-02 Sony Corp Automatischer Entzerrer
SE464902B (sv) * 1989-10-24 1991-06-24 Ericsson Telefon Ab L M Foerfarande att adaptera en viterbialgoritm till en kanal med skiftande oeverfoeringsegenskaper samt en anordning foer genomfoerande av foerfarandet
US6437932B1 (en) * 1996-05-16 2002-08-20 Lsi Logic Corporation Decision based time-varying equalizers

Also Published As

Publication number Publication date
US20030067974A1 (en) 2003-04-10
US7130341B2 (en) 2006-10-31
EP1303091A1 (de) 2003-04-16
DE60122733D1 (de) 2006-10-12
EP1303091B1 (de) 2006-08-30
CA2400594A1 (en) 2003-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60219277T2 (de) Einstellung von Entscheidungspegeln und Abtastphase auf der Basis von vorherigen Bit-Werten
DE60122733T2 (de) Durch FEC-Korrekturraten geregelter Vorwärtsentzerrer
DE3750265T2 (de) Verfahren und gerät zur entzerrung in datenübertragungssystemen.
DE60218206T2 (de) Einrichtung und verfahren zur beschränkung des wertes von filterkoeffizienten im rückwärtsfilter eines entscheidungrückgekoppelten entzerrers
US6370190B1 (en) Data receiver including hybrid decision feedback equalizer
US7184475B2 (en) Adjustment for equalization parameters in receivers
DE19827815B4 (de) Empfänger
DE10354557B4 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Prädiktion von in einem Empfangssignal enthaltenen Rauschen sowie ein digitaler Empfänger
DE60222228T2 (de) Datenregenerationsanordnung und -Verfahren mit Überwachung und Optimierung mittels Vorwärtsfehlerkorrekturinformationen
DE112020006807T5 (de) System und verfahren zur driftkompensation für datenabtaster
US7161980B2 (en) Receiver for high rate digital communication system
AT401838B (de) Verfahren zur aufbereitung von signalen für die signalübertragung im basisband
DE112004002410B4 (de) Feedback-Filter
DE102008017644A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung eines optischen Datensignals
DE19906865A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Entzerrung und Decodierung eines Datensignals
US7035365B2 (en) Error correction method and apparatus for data transmission system
DE3785573T2 (de) Verfahren und einrichtung zur digitalen uebertragung von sprachsignalen ueber einen funkkanal.
US6714613B2 (en) Apparatus and method for controlling the sampling clock in a data transmission system
DE69722792T2 (de) Mlse-dekoder mit neuronalnetzwerk
DE19914052A1 (de) Empfänger für optisch übertragene Signale
EP1005731A2 (de) Verfahren zur unterdrückung von störungen in einem bipolaren datenstrom und schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens
DE10207315B4 (de) Vorrichtung zur Datenrückgewinnung aus einem empfangenen Datensignal
DE102019121506A1 (de) Filter und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingangssignals
DE69218489T2 (de) Entzerrer zur Kompensation der Frequenzverschiebung der Mittenfrequenz
DE102005008988A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausgangsfolge aus einer Eingangsfolge

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee