JP2004159290A

JP2004159290A - ネットワーク通信装置に用いられるデコード装置及びその方法

Info

Publication number: JP2004159290A
Application number: JP2003176604A
Authority: JP
Inventors: Hou-Wei Lin; 后唯林; Shieh-Hsing Kuo; 協星郭; Meng-Han Hsieh; 孟翰謝; Kuang-Yu Yen; 光裕顔
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: US7342982B2; TW200408228A; US20040091071A1; US7272177B2; US20040136453A1; JP4780904B2; TWI231673B

Abstract

【課題】ネットワーク通信装置に用いられるデコード装置及びその方法の提供。
【解決手段】前端受信装置、雑音除去装置、フィードフォワード等化器、及びデコードシステムを具え、該前端受信装置が遠方より伝送された信号を受信してディジタル化して前カーソルと後ろカーソル成分を含む第１信号となし、該雑音除去装置が前端受信装置に連接されて、前端受信装置の第１信号より受信器内の雑音生成装置の生成した雑音信号を除去し、並びに第２信号を生成し、該フィードフォワード等化器が該雑音除去装置に連接されて第２信号中の前カーソル成分を除去して第３信号を生成し、該デコードシステムが該フィードフォワード等化器に連接されて第３信号に対してデコードし並びに第３信号中の後ろカーソル成分を除去する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の汎用高速ローカルエリアネットワークの技術領域に係り、特に、超高速ギガビットのイーサネット（登録商標）に適用される前端受信装置、フィードフォワード等化器、該前端受信装置及びフィードフォワード等化器を使用したＬＡＮ通信装置及びエコー／近端クロストーク評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にイーサネット（登録商標）システムにおいては、受信端が正確にデータを受信できるように、その受信器は、等化器（Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）、タイミングリカバリ（ＴｉｍｉｎｇＲｅｃｏｖｅｒｙ；ＴＲ）、干渉キャンセラー（ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣａｎｃｅｌｌｅｒ）及びデコードシステム（Ｄｅｃｏｄｅｒ）のような機能ブロックを具えている。これらの機能ブロックが正確なパラメータを探し出して運転できるようにするため、通常は伝送器で既知の信号を伝送し、即ちデータ指向（Ｄａｔａ−Ｄｉｒｅｃｔｅｄ）の方式で漸次これらの機能ブロックの適当な運転パラメータを見つけ出す。
【０００３】
しかし、８０２．３ａｂの規格内にあっては、既知のデータを伝送することでこれらの機能ブロックを調整することは行なわれておらず、ゆえに判定指向（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ｄｉｒｅｃｔｅｄ）の方式によりこれらの機能ブロックの適当な運転パラメータを調整する必要がある。しかし、これら機能ブロックにまだ適当なパラメータがなく、且つ相互間がインタラクティブな状況にあっては、これら機能ブロックのパラメータが適当な値を取れないことがよくあり、このため伝送器が送る信号を受信できない場合がある。
【０００４】
ギガビットのイーサネット（登録商標）チップ中にあって、伝送速度は１２５ＭＳＰＳにも達し、このためチップ面積と消耗パワーを考慮し、ｂａｕｄ−ｒａｔｅｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓの構造が採用されている。しかし、判定指向適応（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ＤｉｒｅｃｔｅｄＡｄａｐｔａｔｉｏｎ）とボーレート（ｂａｕｄ−ｒａｔｅ）信号プロセスの関係により、各ブロックが未収斂時に厳重なインタラクティブ行為を有することになり、エコーキャンセラー（ＥｃｈｏＣａｎｃｅｌｌｅｒ）とネクストキャンセラー（ＮｅｘｔＣａｎｃｅｌｌｅｒ）とフィードフォワード等化器（Ｆｅｅｄ−ｆｏｒｗａｒｄＥｑｕａｌｉｚｅｒ；ＦＦＥ）の相互相関、フィードフォワード等化器とフィードバック等化器（Ｆｅｅｄ−ｂａｃｋＥｑｕａｌｉｚｅｒ；ＦＢＥ）の相互相関により、システムが収斂しにくくなる状況が形成される。
【０００５】
フィードフォワード等化器とタイミングリカバリの相互相関上、もしｆｆｅ（ｎ）がフィードフォワード等化器の最良の解であれば、タイミングリカバリとの相互相関により、フィードフォワード等化器の最良の解がｆｆｅ（ｎ）^＊ｓｉｎｃ（ｎ−τ）に変成しうる。そのうちｎはタイミングインデックス、τはタイミング遅延（ｔｉｍｉｎｇｄｅｌａｙ）であり、フィードフォワード等化器の有するｓｉｎｃ（ｎ−τ）はタイミングリカバリのフローティングするτにより形成される。こうして、受信効果が悪くなる状況が形成され、更には不安定な受信状況が形成される。
【０００６】
等化器の処理上、フィードフォワード等化器とフィードバック等化器の判定帰還型等化器（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ＦｅｅｄｂａｃｋＥｑｕｑｌｉｚｅｒ；ＤＦＥ）を有する構造はボーレート検出方法下で良好で且つ簡単な処理構造と認められ、それはフィードフォワード等化器を利用しチャンネルを最小位相（ｍｉｎｉｍｕｍｐｈａｓｅ）に変成させ、更にフィードフォワード等化器の既に解読し信号を利用し、フィードバック等化器を使用して、符号間干渉（ｐｏｓｔＩｎｔｅｒＳｙｍｂｏｌＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｐｏｓｔ−ＩＳＩ）を除去する。これにより、フィードフォワード等化器の僅かな改変がフィードバック等化器の変化をもたらす。且つ判定指向の状況にあって、開始の判定信号のエラー率は相当に高く、このためにフィードバック等化器の保存するデータのほとんどがエラーとなり、エラー伝送（ＥｒｒｏｒＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）の現象が形成され、最終的に全体システムが正常に働かなくなる。
【０００７】
大部分のギガビットイーサネット（登録商標）のシステムにあって、図１に示されるように、スライサーエラー（ｓｌｉｃｅｒｅｒｒｏｒ）が誤差信号として採用され、参考エコーキャンセラーとネクストキャンセラーを調整するのに用いられ、これによりこれらキャンセラーが直接フィードフォワード等化器の後方に配置される。しかしこのような構造はフィードフォワード等化器パラメータの改変によりこれらキャンセラーのパラメータの改変を形成し、相互間に厳重なインタラクティブ行為を有し得て、収斂が遅い。このため、直接的な方法によりこれらキャンセラーの変数を固定し、システム変動にともなう変動がないようにすると、システムの受信能力は低くなる。以上から分かるように、周知のギガビットイーサネット（登録商標）通信装置の機能は実際の需要に符合せず、改善の必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、一種のネットワーク通信装置に用いられるデコード装置及びその方法を提供することにあり、それは、適応性フィルタとディジタルオートゲインコントローラ（ＤＡＧＣ）を利用し、適応性フィルタのメインタップ（ｍａｉｎ−ｔａｐ）値を１と定め、メインタップの右側の最近隣点の値を固定し、フィードフォワード等化器とタイミングリカバリの相互相関が形成する機能低下或いは発散の状況を減らす装置及び方法であるものとする。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、一種のネットワーク通信装置に用いられるデコード装置及びその方法を提供することにあり、それは、受信信号がアナログ・ディジタル変換器に進入する前に、まず通信装置の伝送端の部分応答フィルタ（ｐａｒｔｉａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｆｉｌｔｅｒ）と反対の、逆部分応答フィルタ（ｉｎｖｅｒｓｅｐａｒｔｉａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｆｉｌｔｅｒ）を経過するようにして、信号のアナログ・ディジタル変換器に進入する時のピーク平均比（Ｐｅａｋ−ｔｏ−ＡｖｅｒａｇｅＲａｔｉｏ；ＰＡＲ）を下げ、量子化雑音（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎｎｏｉｓｅ）の影響を減らし、信号雑音比（ＳＮＲ）を増加し、並びに後続の信号処理を最良の機能に収斂させる装置及び方法であるものとする。
【００１０】
本発明のさらに一つの目的は、一種のネットワーク通信装置に用いられるデコード装置及びその方法を提供することにあり、それは、参考エコーキャンセラーと参考ネクストキャンセラーのパラメータがフィードフォワード等化器の影響を受けないようにする方法及び装置であるものとする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、該フィードフォワード等化器は、サンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置されて遠方より送られたサンプリング信号を受信して等化すると共に、
サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成する適応性フィルタと、
該適応性フィルタに連接されて該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整するディジタルオートゲインコントローラと、
を具え、該適応性フィルタが固定メインタップを具え、該フィードフォワード等化器が該受信器のタイミングリカバリのサンプリング位相の設定に影響を与えないようにし、且つ該適応性フィルタが有限パルス応答フィルタとされ、並びに該ろ波信号中の前カーソル符号間干渉を除去することを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器としている。
請求項３の発明は、請求項２記載のネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、そのうちＣ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器としている。
請求項４の発明は、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、該前端受信装置はサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置されると共に、
遠端信号をサンプリング並びに保持するサンプリング／保持回路と、
該サンプリング／保持回路の出力に連接され、伝送端の部分応答フィルタの効果を補償する逆部分応答フィルタと、
該逆部分応答フィルタの出力をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置としている。
請求項５の発明は、請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、逆部分応答フィルタが無限パルス応答フィルタとされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置としている。
請求項６の発明は、請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、逆部分応答フィルタの転移関数が
【数４】

とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置としている。
請求項７の発明は、請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、遠端信号の高周波雑音を除去するローパスフィルタをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置としている。
請求項８の発明は、請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、遠端信号の振幅をローパスフィルタの操作範囲に符合するよう調整するアナログオートゲインコントローラをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置としている。
請求項９の発明は、遠方より伝送されたサンプリング信号を受信し並びに逆変調する通信装置において、逆変調器がサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置され、該受信器が、
遠方より伝送されたサンプリング信号を、前カーソルと後ろカーソルを具えた第１信号にディジタル変換する前端受信装置と、
該前端受信装置に連接されて該前端受信装置の第１信号より内部の参考雑音生成装置の生成した雑音信号を差し引いて第２信号を発生する雑音除去装置と、
該雑音除去装置に連接されて第２信号中の前カーソル成分を除去して第３信号を生成するフィードフォワード等化器と、
該前端受信装置のサンプリング周波数及び位相を設定するサンプリング位相を設定できるタイミングリカバリと、
該フィードフォワード等化器に連接されて該第３信号に対してデコードを行なうと共に第３信号中の後ろカーソル成分を除去するデコードシステムと、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１０の発明は、請求項９記載のネットワーク通信装置において、フィードフォワード等化器が、
サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成する適応性フィルタと、
該適応性フィルタに連接されて該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整するディジタルオートゲインコントローラと、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載のネットワーク通信装置において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１２の発明は、請求項１１記載のネットワーク通信装置において、そのうちＣ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１３の発明は、請求項９記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が、
遠端信号をサンプリング並びに保持するサンプリング／保持回路と、
該サンプリング／保持回路の出力に連接され、伝送端の部分応答フィルタの効果を補償する逆部分応答フィルタと、
該逆部分応答フィルタの出力をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１４の発明は、請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置の逆部分応答フィルタが無限パルス応答フィルタとされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１５の発明は、請求項１３記載のネットワーク通信装置において、逆部分応答フィルタの転移関数が
【数５】

とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１６の発明は、請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が遠端信号の高周波雑音を除去するローパスフィルタをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１７の発明は、請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が、遠端信号の振幅をローパスフィルタの操作範囲に符合するよう調整するアナログオートゲインコントローラをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１８の発明は、請求項９記載のネットワーク通信装置において、エコーチャンネル応答評価の方法を実行して総体平均演算を運用してエコーチャンネル応答を獲得し、ネットワーク起動時に、参考エコーキャンセラーとネクストキャンセラーのパラメータを先に評価し、並びに参考エコーキャンセラーとネクストキャンセラーに設定し、システムの収斂を加速することを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項１９の発明は、請求項１８記載のネットワーク通信装置において、総体平均演算が、
【数６】

で示され、そのうち、Ｒｘ（ｉ）は受信した入力信号、Ｔｄ（Ｄ）は伝送データ、Ｅｈｉはエコーチャンネル応答であることを特徴とする、ネットワーク通信装置としている。
請求項２０の発明は、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、該受信器がサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えたものとされ、
該方法は、
適応性フィルタを使用して該サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成するろ波ステップと、
該適応性フィルタに連接されたディジタルオートゲインコントローラにより、該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整する振幅調整ステップと、
を具え、該適応性フィルタが固定メインタップを具え、該ろ波ステップと振幅調整ステップが該タイミングリカバリのサンプリング位相の設定に影響を与えず、且つ該適応性フィルタが有限パルス応答フィルタとされ、ろ波信号中の前カーソル符号間干渉を除去することを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法としている。
請求項２１の発明は、請求項２０の受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法としている。
請求項２２の発明は、請求項２１記載の受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、Ｃ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明によると、ネットワーク通信装置の受信器は、遠方より伝送されたサンプリング信号を等化するフィードフォワード等化器を具え、該フィードフォワード等化器は、適応性フィルタとディジタルオートゲインコントローラを具え、該適応性フィルタはサンプリング信号を受信し並びにフィルタ信号を生成し、該ディジタルオートゲインコントローラは該適応性フィルタに結合され、該フィルタ信号の振幅を後続処理装置の操作範囲に調整する。そのうち、該適応性フィルタは固定メインタップを具え、該フィードフォワード等化器が該受信器のタイミングリカバリのサンプリング位相の設定に影響しないようにし、且つ該適応性フィルタは有限パルス応答フィルタとされ、並びに該フィルタ信号中の前カーソル符号間干渉を除去する。
【００１３】
本発明によると、ネットワーク通信装置の受信器は、遠方より伝送されたサンプリング信号を受信して逆変調するギガビットネットワーク通信装置とされ、この通信装置が、前端受信装置、雑音除去装置、フィードフォワード等化器、サンプリング位相を設定できるタイミングリカバリ及びデコードシステムを具え、該前端受信装置が遠方より伝送されたサンプリング信号を前カーソルと後ろカーソルを具えたディジタルの第１信号に変換し、該雑音除去装置は該前端受信装置に連接されて前端受信装置の第１信号より参考雑音生成装置の生成した雑音信号を除去して第２信号を生成し、該フィードフォワード等化器は該雑音除去装置に連接されて第２信号中の前カーソル成分を除去して第３信号を生成し、該サンプリング位相設定可能なタイミングリカバリは該前端受信装置のサンプリング周波数及び位相を設定し、該デコードシステムは該フィードフォワード等化器に連接されて第３信号に対してデコードを行ない並びに第３信号中の後ろカーソル成分を除去する。
【００１４】
【実施例】
図２は本発明のネットワーク通信装置の受信器の好ましい実施例を示し、それは、前端受信装置１０、フィードフォワード等化器２０、雑音除去装置３０、タイミングリカバリ４０及びデコードシステム５０で組成されている。そのうち、該前端受信装置１０は遠方より伝送されたサンプリング信号をディジタル化して前カーソルと後ろカーソルを具えた第１信号となし、該雑音除去装置３０は該前端受信装置１０に連接されて前端受信装置１０の第１信号より雑音を除去して第２信号を生成し、該フィードフォワード等化器２０は該雑音除去装置３０に連接されて第２信号中の前カーソル成分を除去して第３信号を生成し、該デコードシステム５０は該フィードフォワード等化器２０に連接されて第３信号に対してデコードを行ない並びに第３信号中の後ろカーソル成分を除去する。
【００１５】
図３は本発明のネットワーク通信装置の受信器の詳細な電気回路図である。そのうち、前端受信装置１０はアナログ・ディジタル変換器１１、逆部分応答フィルタ１２、サンプリング／保持回路１３、ローパスフィルタ１４、及びアナログオートゲインコントローラ１５で組成されている。該アナログオートゲインコントローラ１５は遠方の通信装置の伝送器が伝送した信号に連接され、並びにこの入力信号の振幅を調整し、該ローパスフィルタ１４の操作範囲に符合させ、該ローパスフィルタ１４は該アナログオートゲインコントローラ１５に連接され、該入力信号の高周波雑音を除去し、該サンプリング／保持回路１３は該ローパスフィルタ１４に連接されて、ろ波された入力信号をサンプリング並びに保持する。
【００１６】
該逆部分応答フィルタ１２は該サンプリング／保持回路１３に連接され、サンプリング保持信号に、該アナログ・ディジタル変換器１１（ＡＤＣ）に進入する前に、先に遠方の通信装置の伝送器の部分応答フィルタと反対の逆部分応答フィルタ１２（ＩｎｖｅｒｓｅＰａｒｔｉａｌＲｅｓｐｏｎｓｅＦｉｌｔｅｒ）を経過させ、これにより信号がアナログ・ディジタル変換器１１に進入する時のピーク平均比を下げ、量子化雑音の影響を減らし、信号雑音比を増し、並びに後続の信号処理を最良の状況に収斂させる。該逆部分応答フィルタ１２は転移関数が
【数７】

の無限パルス応答フィルタ（ＩＩＲ）とされ、該アナログ・ディジタル変換器１１が該逆部分応答フィルタ１２に連接されてディジタルの第１信号を生成する。
【００１７】
該雑音除去装置３０は該アナログ・ディジタル変換器１１に連接され、該雑音除去装置３０は参考エコーキャンセラー３１、三つのネクストキャンセラー３２、及び加法器３３で組成され、該参考エコーキャンセラー３１は同一の通信装置がデータを伝送する時に同一チャネルが引き起こすエコー効果を生成し、該ネクストキャンセラー３２は同一通信装置がデータ伝送する時に他のチャネルがデータを伝送する時に引き起こされるクロストーク効果を生成し、該加法器３３は該アナログ・ディジタル変換器１１の生成する第１信号より該参考エコーキャンセラー３１及び三つのネクストキャンセラー３２が生成する雑音信号を差し引いて第２信号を生成する。
【００１８】
該フィードフォワード等化器２０とタイミングリカバリ４０は相互相関を発生し得て、もしｆｆｅ（ｎ）がフィードフォワード等化器の最良の解であっても、タイミングリカバリ４０の相互相関の関係により、該フィードフォワード等化器の最良の解がｆｆｅ（ｎ）^＊ｓｉｎｃ（ｎ−τ）に変成しうる。そのうち＊は重畳（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）演算、ｎはタイミングインデックス、τはタイミング遅延（ｔｉｍｉｎｇｄｅｌａｙ）であり、フィードフォワード等化器の有するｓｉｎｃ（ｎ−τ）はタイミングリカバリのフローティングするτにより形成される。こうして、受信効果が悪くなる状況が形成され、更には不安定な受信状況が形成され、理論とシュミレーションから、フィードフォワード等化器のメインタップ値を１と定め、メインタップの右側の最も近隣の点の値を固定することによりｓｉｎｃ（ｎ−τ）関数のｆｆｅ（ｎ）に対する影響を減らすことができ、ゆえにフィードフォワード等化器２０とタイミングリカバリ４０の間のインタラクティブ関係を減らして該フィードフォワード等化器２０の収斂を加速できることが分かる。
【００１９】
該フィードフォワード等化器２０は該雑音除去装置３０に連接され、第２信号中の前カーソル成分を除去し並びに第３信号を発生し、該フィードフォワード等化器２０は適応性フィルタ２１とディジタルオートゲインコントローラ２２で組成され、該適応性フィルタ２１は有限パルス応答フィルタとされ、その電気回路は図４に示されるとおりであり、転移関数はＣ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋１＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子、メインタップの右側最近接点の値は固定され、Ｃ_４は−０．５を選択できる。該ディジタルオートゲインコントローラ２２は該適応性フィルタ２１に連接され、そのろ波信号の振幅を調整してデコードシステム５０の操作範囲に符合させる。
【００２０】
該デコードシステム５０はフィードバック等化器５１と判定回帰序列評価器５２を具え、該デコードシステム５０はフィードフォワード等化器に連接されて第３信号に対してデコードし並びに第３信号中の後ろカーソル成分を除去する。該デコードシステム５０は並びにスライサーエラー（ｓｌｉｃｅｒｅｒｒｏｒ）信号を生成し、該スライサーエラー信号は該参考エコーキャンセラー３１、ネクストキャンセラー３２及びフィードバック等化器５１の係数を調整する。該フィードバック等化器５１は第３信号中の後ろカーソル成分を除去し、該デコードシステム５０の出力信号は仮の（ｔｅｎｔａｔｉｖｅ）判定信号であり、この仮の判定信号及びスライサーエラー信号が該タイミングリカバリ４０に送られて該タイミングリカバリ４０のサンプリング周波数と位相が決定され、該タイミングリカバリ４０がタイミング信号を生成して該サンプリング／保持回路１３に送り該サンプリング／保持回路１３のサンプリングタイミングが決定される。
【００２１】
該スライサーエラー信号は該参考エコーキャンセラー３１とネクストキャンセラー３２の係数を調整するのに用いられるが、但しスライサーエラー信号はアイパターン（ｅｙｅ−ｐａｔｔｅｒｎ）が未張開時（ＳＮＲ＜１０ｄＢ）の信頼度が低く、これによりこれら参考エコーキャンセラー３１及びネクストキャンセラー３２の収斂を遅くし、このためにフィードフォワード等化器２０、フィードバック等化器５１とタイミングリカバリ４０にタイミング上のフローティングを発生させて、システムの収斂を評価しにくくさせる。この問題を解決するため、ギガビットイーサネット（登録商標）起動時に、直交原則の方式とイーサネット（登録商標）が起動時に比較的多くの訓練符合を有する特性により先に参考エコーキャンセラー３１及びネクストキャンセラー３２のパラメータを評価し、これは以下の（１）に示されるとおりである。

そのうち、
Ｒｘ（Ｄ）：受信した入力信号
Ｅｈ（Ｄ）：エコーチャンネル応答
Ｔｄ（Ｄ）：伝送データ
Ｃｈ（Ｄ）：伝送チャンネル応答
Ｒｄ（Ｄ）：遠端伝送データ
Ｎ（Ｄ）：雑音
であり、Ｔｄ（Ｄ）とＲｄ（Ｄ）及びＮ（Ｄ）は無関係（ｕｎｃｏｒｒｅｌａｔｔｅｄ）で、且つＴｄ（Ｄ）はｉ．ｉ．ｄ．（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｉｄｅｎｔｉｃａｌ）信号であり、さらに総体平均（ＥｎｓｅｍｂｌｅＡｖｅｒａｇｅ）の方式を期待値（Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ）の演算の代わりに採用し、必要なエコーチャンネル応答を得る。上記（１）の式は以下のように改められる。
【数８】

（２）の式は図５の電気回路により実現し、ギガビットイーサネット（登録商標）が起動時に、先に該参考エコーキャンセラー３１及びネクストキャンセラー３２のパラメータを評価し、並びに参考エコーキャンセラー３１とネクストキャンセラー３２に設定し、システムの収斂を加速する。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から分かるように、本発明のギガビットイーサネット（登録商標）は参考エコーキャンセラー３１及びネクストキャンセラー３２のパラメータがフィードフォワード等化器２０の影響を受けないようにし、また適応性フィルタ２１とディジタルオートゲインコントローラ２２の構造を利用し、適応性フィルタ２１のメインタップ値を１に定め、メインタップの右側最近隣点の値を固定し、これによりフィードフォワード等化器２０とタイミングリカバリ４０の相互相関が形成する機能低下或いは発散の状況を減らし、また、受信信号を該アナログ・ディジタル変換器１１に進入する前に、通信装置の伝送端の部分応答フィルタと反対の逆部分応答フィルタ１２を通過させ、これにより信号がアナログ・ディジタル変換器１１に進入する時の信号のピーク平均比を減らし、量子化雑音の影響を減らし、信号雑音比を増し、これによりシステムの機能と安定度を高める。
【００２３】
総合すると、本発明は目的、手段及び機能のいずれにおいても周知の技術の特徴とは異なっており、超高速ネットワークの設計上の一大突破である。なお、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知のギガビットイーサネット（登録商標）の通信装置の受信器のシステム構造図である。
【図２】本発明のネットワーク通信装置の受信器のシステム構造図である。
【図３】本発明のネットワーク通信装置の受信器の電気回路図である。
【図４】本発明の適応性フィルタの電気回路図である。
【図５】本発明の参考エコーキャンセラーの電気回路図である。
【符号の説明】
１０前端受信装置１１アナログ・ディジタル変換器
１２逆部分応答フィルタ１３サンプリング／保持回路
１４ローパスフィルタ１５アナログオートゲインコントローラ
２０フィードフォワード等化器２１適応性フィルタ
２２ディジタルオートゲインコントローラ
３０雑音除去装置３１参考エコーキャンセラー
３２ネクストキャンセラー３３加法器
５０デコードシステム５１フィードバック等化器
５２判定回帰序列評価器４０タイミングリカバリ

Claims

ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、該フィードフォワード等化器は、サンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置されて遠方より送られたサンプリング信号を受信して等化すると共に、
サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成する適応性フィルタと、
該適応性フィルタに連接されて該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整するディジタルオートゲインコントローラと、
を具え、該適応性フィルタが固定メインタップを具え、該フィードフォワード等化器が該受信器のタイミングリカバリのサンプリング位相の設定に影響を与えないようにし、且つ該適応性フィルタが有限パルス応答フィルタとされ、並びに該ろ波信号中の前カーソル符号間干渉を除去することを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器。
請求項１記載のネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器。
請求項２記載のネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器において、そのうちＣ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器のフィードフォワード等化器。
ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、該前端受信装置はサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置されると共に、
遠端信号をサンプリング並びに保持するサンプリング／保持回路と、
該サンプリング／保持回路の出力に連接され、伝送端の部分応答フィルタの効果を補償する逆部分応答フィルタと、
該逆部分応答フィルタの出力をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置。
請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、逆部分応答フィルタが無限パルス応答フィルタとされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置。
請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、逆部分応答フィルタの転移関数が

とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置。
請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、遠端信号の高周波雑音を除去するローパスフィルタをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置。
請求項４記載のネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置において、遠端信号の振幅をローパスフィルタの操作範囲に符合するよう調整するアナログオートゲインコントローラをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置の受信器の前端受信装置。
遠方より伝送されたサンプリング信号を受信し並びに逆変調する通信装置において、逆変調器がサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えた受信器内に設置され、該受信器が、
遠方より伝送されたサンプリング信号を、前カーソルと後ろカーソルを具えた第１信号にディジタル変換する前端受信装置と、
該前端受信装置に連接されて該前端受信装置の第１信号より内部の参考雑音生成装置の生成した雑音信号を差し引いて第２信号を発生する雑音除去装置と、
該雑音除去装置に連接されて第２信号中の前カーソル成分を除去して第３信号を生成するフィードフォワード等化器と、
該前端受信装置のサンプリング周波数及び位相を設定するサンプリング位相を設定できるタイミングリカバリと、
該フィードフォワード等化器に連接されて該第３信号に対してデコードを行なうと共に第３信号中の後ろカーソル成分を除去するデコードシステムと、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項９記載のネットワーク通信装置において、フィードフォワード等化器が、
サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成する適応性フィルタと、
該適応性フィルタに連接されて該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整するディジタルオートゲインコントローラと、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１０記載のネットワーク通信装置において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１１記載のネットワーク通信装置において、そのうちＣ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項９記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が、
遠端信号をサンプリング並びに保持するサンプリング／保持回路と、
該サンプリング／保持回路の出力に連接され、伝送端の部分応答フィルタの効果を補償する逆部分応答フィルタと、
該逆部分応答フィルタの出力をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、
を具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置の逆部分応答フィルタが無限パルス応答フィルタとされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１３記載のネットワーク通信装置において、逆部分応答フィルタの転移関数が

とされたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が遠端信号の高周波雑音を除去するローパスフィルタをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１３記載のネットワーク通信装置において、前端受信装置が、遠端信号の振幅をローパスフィルタの操作範囲に符合するよう調整するアナログオートゲインコントローラをさらに具えたことを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項９記載のネットワーク通信装置において、エコーチャンネル応答評価の方法を実行して総体平均演算を運用してエコーチャンネル応答を獲得し、ネットワーク起動時に、参考エコーキャンセラーとネクストキャンセラーのパラメータを先に評価し、並びに参考エコーキャンセラーとネクストキャンセラーに設定し、システムの収斂を加速することを特徴とする、ネットワーク通信装置。
請求項１８記載のネットワーク通信装置において、総体平均演算が、

で示され、そのうち、Ｒｘ（ｉ）は受信した入力信号、Ｔｄ（Ｄ）は伝送データ、Ｅｈｉはエコーチャンネル応答であることを特徴とする、ネットワーク通信装置。
受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、該受信器がサンプリング位相を設定するタイミングリカバリとデコードシステムを具えたものとされ、
該方法は、
適応性フィルタを使用して該サンプリング信号を受信し並びにろ波信号を生成するろ波ステップと、
該適応性フィルタに連接されたディジタルオートゲインコントローラにより、該ろ波信号の振幅を該デコードシステムの操作範囲に符合するよう調整する振幅調整ステップと、
を具え、該適応性フィルタが固定メインタップを具え、該ろ波ステップと振幅調整ステップが該タイミングリカバリのサンプリング位相の設定に影響を与えず、且つ該適応性フィルタが有限パルス応答フィルタとされ、ろ波信号中の前カーソル符号間干渉を除去することを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法。
請求項２０の受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、適応性フィルタが、その転移関数が、Ｃ_０Ｚ^３＋Ｃ_１Ｚ^２＋Ｃ_２Ｚ^１＋Ｃ_３＋Ｃ_４Ｚ^−１＋Ｃ_５Ｚ^−２＋Ｃ_６Ｚ^−３の有限パルス応答フィルタとされ、そのうちＣ_３が第１固定値とされ、Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５及びＣ_６は調整可能な常数とされ、Ｚは遅延素子とされることを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法。
請求項２１記載の受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法において、Ｃ_３の値が１とされ、Ｃ_４の値が−０．５とされたことを特徴とする、受信器が遠方より伝送されたサンプリング信号を受け取り等化する方法。