TWI584606B - 乙太網路之訊號接收裝置及其控制方法 - Google Patents

乙太網路之訊號接收裝置及其控制方法 Download PDF

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Description

乙太網路之訊號接收裝置及其控制方法
本發明是關於乙太網路之訊號接收裝置及其控制方法，尤其是關於具有雜訊消除器之訊號接收裝置以及該訊號接收裝置的控制方法。
請參閱圖1，其係習知用於網路系統的接收裝置的局部功能方塊圖。接收裝置100包含前端接收電路110、雜訊消除電路120、前饋等化器(feed-forward equalizer，FFE)130、數位自動增益控制(digital automatic gain control，DAGC)電路140、回授等化器(feed-back equalizer，FBE)150以及後級處理電路160。
前端接收電路110用來接收遠端傳送之類比的輸入訊號，並將其轉換為數位訊號。前端接收電路110主要包含類比自動增益控制(analog automatic gain control，AAGC)電路以及類比至數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)。類比自動增益控制電路自動調整輸入訊號的振幅，使調整後的輸入訊號具有較佳的振幅以利之後的電路處理。之後類比至數位轉換器將輸入訊號從類比域轉換至數位域。除了類比自動 增益控制電路及類比至數位轉換器之外，前端接收電路110可能還包含其他的電路，例如濾波電路及取樣/保持(sampling/holding)電路等等。
雜訊消除電路120用來消除輸入訊號中的雜訊，此雜訊可能是某傳輸通道(channel)本身的回音訊號(echo signal)、來自與該通道同屬一埠(port)之其他通道的近端串音(near-end cross talk，NEXT)干擾或是來自與該通道所屬之埠之相鄰埠的跨埠串音(alien near-end cross talk，alien NEXT)干擾。回音訊號會發生在具有單一通道傳送與接收能力的網路應用，例如多埠十億位元乙太網路(Multi-port Gigabit Ethernet)及多埠自動BRPHY乙太網路(Multi-port Automatic BRPHY Ethernet)；近端串音干擾會發生在同一埠具有多個通道的網路應用，例如多埠十億位元乙太網路及多埠快速乙太網路(Multi-port Fast Ethernet)；以及跨埠串音干擾會發生在具有多埠的網路應用，例如多埠十億位元乙太網路、多埠自動BRPHY乙太網路及多埠快速乙太網路。雜訊消除電路120包含不同的雜訊消除器來消除對應的干擾。例如使用回音消除器(echo canceller)來消除回音訊號，使用近端串音消除器(NEXT canceller)來消除近端串音干擾，以及使用跨埠串音消除器(alien NEXT canceller)來消除跨埠串音干擾。一般而言，上述的回音消除器、近端串音消除器以及跨埠串音消除器由濾波器構成，每個濾波器的係數必須經過適當的調整才能達到較佳的雜訊消除效果。
前饋等化器130用來消除輸入訊號的符碼間干擾(inter-symbol interference，ISI)的前游標(precursor)成分，回授等化器150用來消除符碼間干擾的後游標(postcursor)成分。回授等化器150例如是由一 有限脈衝響應(finite impulse response)濾波器及一無限脈衝響應(infinite impulse response)濾波器所組成。有限脈衝響應濾波器以及無限脈衝響應濾波器與上述雜訊消除器的濾波器相同，都具有濾波器係數，該些係數必須適時地更新或訓練(training)，濾波器才能達到預期的效果。然而如果有兩個或兩個以上的雜訊消除器或等化器持續一段時間以相同的資料符碼更新或訓練各自的濾波器係數，則會造成該等雜訊消除器或等化器之間濾波器係數互相影響，而導致其濾波器係數無法適當地收斂；這種現象又可稱為數種相撞(seed collision)。發生數種相撞時，必須要有相對應的處理機制，以確保雜訊消除器及等化器可以正常工作。
數位自動增益控制電路140用來在數位域調整訊號的能量，使調整後的訊號的能量準位更趨一致，以利之後的後級處理電路160處理。後級處理電路160包含接收裝置100的其他電路，例如資料決策器(slicer)以及判決回授序列估測(decision-feedback sequenceestimation，DFSE)電路(圖中未示)。其中資料決策器的輸出傳送至回授等化器150，而判決回授序列估測電路則產生輸入訊號所承載的數據資料。
上述的類比自動增益控制電路以及數位自動增益控制電路可以由可程式化增益放大器(programmable gain amplifier，PGA)實現。一般而言，可程式化增益放大器的設定參數在初始程序結束後便不會再變動，然而當接收裝置100的環境溫度變化過大時(例如車用的裝置)，會造成饋入損失(insertion loss)的劇烈變化，此時必須相對應調整可程式化增益放大器的設定參數，才能避免類比至數位轉換器發生截波現象(clipping)。然而可程式化增益放大器的參數改變時，雜訊消除器或等化 器的濾波係數也必預跟著調整，但此調整的過程很可能與數種相撞時的處理機制相衝突，而導致濾波係數無法即時更新而影響接收裝置100的效能或準確性。
鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種乙太網路之訊號接收裝置以及訊號接收裝置的控制方法。
本發明揭露了一種訊號接收裝置，設置於一傳輸埠之一通道，用來接收一輸入訊號，包含：一可程式化增益放大器，用來依據一設定參數調整該輸入訊號；一跨埠串音消除器，用來消除來自該傳輸埠之相鄰傳輸埠之一跨埠串音干擾；一雜訊消除器，利用一第一濾波器消除該通道之一雜訊干擾，該第一濾波器之一第一濾波係數依據該設定參數更新；一判決回授等化器(decision feed-back equalizer,DFE)，利用一第二濾波器消除該輸入訊號之一符碼間干擾，該第二濾波器具有一第二濾波係數；以及一控制電路，耦接該可程式化增益放大器、該跨埠串音消除器、該雜訊消除器以及該判決回授等化器，用來於一數種相撞發生前控制該可程式化增益放大器暫停更新該設定參數，並且於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數。
本發明另揭露了一種訊號接收裝置之控制方法，該訊號接收裝置包含一可程式化增益放大器、一跨埠串音消除器、一雜訊消除器以及一判決回授等化器，該可程式化增益放大器依據一設定參數調整訊號接收裝置之一輸入訊號，該跨埠串音消除器用來消除一跨埠串音干擾，該 雜訊消除器利用一第一濾波器消除一雜訊干擾，該第一濾波器之一第一濾波係數依據該設定參數更新，該判決回授等化器利用一第二濾波器消除該輸入訊號之一符碼間干擾，該第二濾波器具有一第二濾波係數，該方法包含：於一數種相撞發生前控制該可程式化增益放大器暫停更新該設定參數；以及於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數。
本發明之乙太網路的訊號接收裝置以及訊號接收裝置的控制方法偵測數種相撞的發生時間，並在數種相撞發生前預先暫停可程式化增益放大器更新其設定參數，以便回音消除器、近端串音消除器或判決回授等化器在必要時有足夠的時間在數種相撞發生前完成其濾波係數的更新。本發明之裝置及方法更在數種相撞期間適時允許可程式化增益放大器調整其設定參數，以免訊號接收裝置發生錯誤。並且在數種相撞期間允許可程式化增益放大器調整其設定參數時，適時關閉或開啟跨埠串音消除器以避免回音消除器、近端串音消除器或判決回授等化器發生錯誤。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
100、200‧‧‧接收裝置
110、210‧‧‧前端接收電路
120、220‧‧‧雜訊消除電路
130、232‧‧‧前饋等化器
140、240‧‧‧數位自動增益控制電路
150、234‧‧‧回授等化器
160、260‧‧‧後級處理電路
205‧‧‧控制電路
222‧‧‧回音消除器
224‧‧‧近端串音消除器
226‧‧‧跨埠串音消除器
230‧‧‧判決回授等化器
700‧‧‧資料符碼
710‧‧‧用以消除訊號NEXT的近端串音消除器的資料符碼的起始位置
720‧‧‧用以消除訊號A_NEXT_UP的跨埠串音消除器的資料符碼的起始位置
730‧‧‧用以消除訊號A_NEXT_DN的跨埠串音消除器的資料符碼的起始位置
740‧‧‧判決回授等化器230的資料符碼的起始位置
S810~S890、S910~S990‧‧‧步驟
〔圖1〕為習知用於網路系統的接收裝置的局部功能方塊圖；〔圖2〕為本發明之接收裝置200之一實施例的功能方塊圖；〔圖3〕為多埠十億位元乙太網路的雜訊干擾示意圖； 〔圖4〕為多埠十億位元乙太網路的簡化雜訊干擾示意圖；〔圖5〕為多埠自動BRPHY乙太網路的雜訊干擾示意圖；〔圖6〕為多埠快速乙太網路的雜訊干擾示意圖；〔圖7〕為本發明分派不同數種給不同雜訊消除器的示意圖；〔圖8〕為本發明接收裝置200之控制方法之一實施例的流程圖；以及〔圖9〕為本發明接收裝置200之控制方法之另一實施例的流程圖。
以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。
本發明之揭露內容包含乙太網路之訊號接收裝置以及訊號接收裝置的控制方法。該裝置與方法可應用於乙太網路之傳輸埠，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。由於本發明之訊號接收裝置所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。此外，本發明之訊號接收裝置的控制方法可以是軟體及/或韌體之形式，並且可藉由本發明之訊號接收裝置或其等效裝置來執行，在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於步驟內容而非硬體。
當數種相撞發生時，本發明依據接收裝置的網路應用產 生相對應的處理機制。請參閱圖2，其係本發明之接收裝置200之一實施例的功能方塊圖。接收裝置200包含控制電路205、前端接收電路210、雜訊消除電路220、判決回授等化器230、數位自動增益控制電路240以及後級處理電路260。前端接收電路210主要包含類比自動增益控制電路以及類比至數位轉換器，後級處理電路260主要包含資料決策器、判決回授序列估測電路以及接收裝置200的其他電路。其中判決回授等化器230包含前饋等化器232以及回授等化器234。控制電路205可以控制雜訊消除電路220中的回音消除器222、近端串音消除器224以及跨埠串音消除器226進行濾波係數的更新或訓練，以及控制判決回授等化器230進行濾波係數的更新或訓練。此外，控制電路205還可以控制前端接收電路210中的類比自動增益控制電路以及數位自動增益控制電路240的可程式化增益放大器調整設定參數的方式，以提高接收裝置200的效能及正確性。當接收裝置200用於不同的網路應用時，雜訊消除電路220可能包含不同的雜訊消除器。舉例來說，當用於多埠十億位元乙太網路，雜訊消除電路220包含回音消除器222、近端串音消除器224及跨埠串音消除器226；當用於多埠自動BRPHY乙太網路，雜訊消除電路220包含回音消除器222及跨埠串音消除器226；當用於多埠快速乙太網路，雜訊消除電路220包含近端串音消除器224及跨埠串音消除器226。接下來針對三種不同的網路應用說明本發明的控制電路205在遇到數種相撞時的處理機制。
請參閱圖3，其係多埠十億位元乙太網路的雜訊干擾示意圖。這裡以3個傳輸埠為例(分別為傳輸埠0、傳輸埠1及傳輸埠2)，每個傳輸埠有4個通道(以A、B、C、D表示)，每個通道皆可用於傳送 及接收訊號。每個傳輸埠可操作於主控模式(master mode)或從屬模式(slave mode)，因此3個傳輸埠共有8種操作模式的組合標示於通道代號的左側。現以傳輸埠1的通道A作為討論的對象。傳輸埠1的通道A接收多種訊號，訊號FE為來自遠端發送裝置的訊號，操作於與傳輸埠1相對的模式(例如傳輸埠1操作於主控模式，則訊號FE所對應之傳輸埠操作於從屬模式，反之亦然)，其可能在傳輸的過程中受到符碼間干擾。訊號ECHO為該通道A自身所發出訊號的回音干擾。訊號NEXT X(X為B、C、D的其中之一)為來自與該通道A同埠(即此例中的傳輸埠1)的其他通道的近端串音干擾。訊號A_NEXT X(X為B、C、D的其中之一)為來自與該通道A之相鄰埠(即此例中的傳輸埠0或傳輸埠2)的其他通道的跨埠串音干擾。A_NEXT A_UP及A_NEXT A_DN分別為來自該通道A之傳輸埠的相鄰傳輸埠的通道A所產生之跨埠串音干擾。該些干擾訊號由相對應的雜訊消除器消除，訊號FE的符碼間干擾由判決回授等化器230消除。本發明控制電路205的處理機制可以在數種相撞發生時，控制相對穩定的雜訊消除器或判決回授等化器230停止更新其濾波器係數，以防止濾波器係數無法收斂，或甚至在某些操作組合中分派不同的數種給不同的傳輸埠以直接排除該些雜訊消除器及/或判決回授等化器230產生數種相撞。控制電路205的處理機制依據該8種操作可以整理如表1所示(操作模式對應傳輸埠0/傳輸埠1/傳輸埠2)： 其中操作模式為M/S/M時，控制電路205分派不同的數種給傳輸埠0及傳輸埠2。以及當操作模式為S/M/S及S/S/S時，在收斂之初就發生兩個跨埠串音消除器226以相同的資料符碼去更新其濾波器係數(也就是數種相撞)的機率很低，因此設計控制電路205時可以不將此等狀況納入考慮，以降低控制電路205的複雜度及開發成本。
表1中8種操作的處理機制可以歸納如下：1. 當3個傳輸埠中有2個以上操作於主控模式：分派不同的數種給操作於主控模式的傳輸埠；2. 當目標傳輸埠與其相鄰的傳輸埠操作於不同模式：暫停更新判決回授等化器230的濾波係數；3. 當目標傳輸埠與其相鄰的傳輸埠皆操作於從屬模式：暫停回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數；以及4. 當目標傳輸埠的2個相鄰的傳輸埠皆操作於從屬模式：發生數種相撞的機率低，可忽略。
實作上發現，一個通道的跨埠串音干擾主要來自於相鄰埠中與其相距不超過2個通道之通道，以圖3傳輸埠1的通道A為例，其 跨埠串音干擾的主要來源是訊號A_NEXT D及A_NEXT C，來自訊號A_NEXT B及訊號A_NEXT A_UP的干擾可以忽略。因此多埠十億位元乙太網路的訊號干擾情形可以簡化如圖4所示，此外表1的處理機制可以簡化成表2：
表2中8種操作的處理機制可以歸納如下：1. 當3個傳輸埠中有2個以上操作於主控模式：分派不同的數種給操作於主控模式的傳輸埠；以及2. 當目標傳輸埠與其相鄰的傳輸埠皆操作於從屬模式：暫停近端串 音消除器224更新其濾波係數。
請參閱圖5，其係多埠自動BRPHY乙太網路的雜訊干擾示意圖。這裡同樣以3個傳輸埠為例，每個傳輸埠有1個通道，可以用來傳送及接收訊號。每個傳輸埠可操作於主控模式或從屬模式，因此3個傳輸埠共有8種操作模式的組合標示於通道代號的左側。現以傳輸埠1的通道作為討論的對象。訊號ECHO為該通道自身所發出訊號的回音干擾。訊號A_NEXT_UP及A_NEXT_DN分別為來自該通道之傳輸埠的相鄰傳輸埠的通道所產生之跨埠串音干擾。訊號FE為來自遠端發送裝置的訊號，其可能在傳輸的過程中受到符碼間干擾。控制電路205的處理機制依據該8種操作可以整理如表3所示(操作模式對應傳輸埠0/傳輸埠1/傳輸埠2)： 同樣的，操作模式為M/S/M時，控制電路205分派不同的數種給傳輸埠0及傳輸埠2。以及當操作模式為S/M/S及S/S/S時，在收斂之初就發生兩個跨埠串音消除器226以相同的資料符碼去更新其濾波器係數(也就是數種相撞)的機率很低，因此設計控制電路205時可以不將此等狀況納入考慮，以降低控制電路205的複雜度及開發成本。
表3中8種操作的處理機制可以歸納如下：1. 當3個傳輸埠中有2個以上操作於主控模式：分派不同的數種給操作於主控模式的傳輸埠；2. 當目標傳輸埠與其相鄰的傳輸埠操作於不同模式：暫停判決回授等化器230更新其濾波係數；3. 當目標傳輸埠與其相鄰的傳輸埠皆操作於從屬模式：暫停回音消 除器222更新其濾波係數；以及4. 當目標傳輸埠的2個相鄰的傳輸埠皆操作於從屬模式：發生數種相撞的機率低，可忽略。
請參閱圖6，其係多埠快速乙太網路的雜訊干擾示意圖。這裡同樣以3個傳輸埠為例，每個傳輸埠有2個通道，分別用來傳送(通道Tx)及接收(通道Rx)訊號。現以傳輸埠1的通道Rx作為討論的對象。訊號NEXT為來自與該通道Rx同埠的通道Tx的近端串音干擾。訊號A_NEXT_UP及A_NEXT_DN分別為來自通道Rx之傳輸埠的相鄰傳輸埠的通道Tx所產生之跨埠串音干擾。訊號FE為來自遠端發送裝置的訊號，其可能在傳輸的過程中受到符碼間干擾。控制電路205的處理機制如下：給予對應訊號NEXT、訊號A_NEXT_UP及訊號A_NEXT_DN之雜訊消除器同樣的時脈，並且錯開各自的資料符碼的起始點(即分派不同的數種)，藉以從一開始就避免彼此發生數種相撞。請參閱圖7，其係本發明分派不同數種給不同雜訊消除器的示意圖。圓圈700代表循環的資料符碼。圓點710、圓點720及圓點730分別代表用以消除訊號NEXT的近端串音消除器、用以消除訊號A_NEXT_UP的跨埠串音消除器以及用以消除訊號A_NEXT_DN的跨埠串音消除器的資料符碼的起始位置。而空心圓圈740則代表判決回授等化器230的資料符碼的起始位置。因為上述3個串音消除器使用相同的時脈來源，而且三者的資料符碼錯開，所以三者不會發生數種相撞。但是因為遠端訊號FE的時脈來源不同，所以判決回授等化器230與3個串音消除器不等速。當判決回授等化器230將與消除訊號A_NEXT_DN的跨埠串音消除器發生數種相撞時(也就是空心圓圈740接 近圓點730)，控制電路205暫停判決回授等化器230更新其濾波係數，並且當數種相撞的危機解除時(也就是空心圓圈740遠離圓點730)，控制電路205恢復判決回授等化器230的更新或訓練機制。而當判決回授等化器230將與消除訊號A_NEXT_UP的跨埠串音消除器或是與消除訊號NEXT的近端串音消除器發生數種相撞時，控制電路205的處理機制相同，細節不再詳述。
控制電路205除了依據上述的處理機制來控制雜訊消除電路220及判決回授等化器230進行濾波器係數的更新之外，更控制可程式化增益放大器(用於類比自動增益控制電路及數位自動增益控制電路240)的設定參數。當接收裝置200的環境溫度發生變化時，控制電路205先調整類比自動增益控制電路的可程式化增益放大器，再依據其調整前後的訊號放大比值，來調整數位自動增益控制電路240的可程式化增益放大器。如果只調整類比自動增益控制電路的可程式化增益放大器而不相對應調整數位自動增益控制電路240的可程式化增益放大器，當類比自動增益控制電路的可程式化增益放大器的放大倍率突然變動時，前端接收電路210中的類比至數位轉換器的輸出會不連續，此時便需要同時補償數位自動增益控制電路240的可程式化增益放大器的放大倍率以避免接收裝置200的資料決策錯誤(slicer error)，資料決策錯誤可能進一步造成接收封包錯誤。
當可程式化增益放大器的設定參數被調整後，雜訊消除電路220的回音消除器222、近端串音消除器224、跨埠串音消除器226以及判決回授等化器230的濾波係數也必須相對應調整。然而此時若發生數 種相撞，回音消除器222、近端串音消除器224、跨埠串音消除器226以及判決回授等化器230的其中之一被暫停更新或訓練其濾波係數，此時便發生衝突。因此控制電路205的處理機制必須進一步考量此衝突情況。本發明的控制電路205的處理機制是，當其偵測到數種相撞即將發生，即停止調整可程式化增益放大器的設定參數，以避免上述衝突情形的發生。以下的說明將數種相撞發生前之一預設時間定義為數種相撞區間一，將數種相撞正在發生的期間定義為數種相撞區間二。因此當數種相撞區間一發生時，控制電路205即停止調整可程式化增益放大器的設定參數。因為控制電路205可以得知回音消除器222、近端串音消除器224、跨埠串音消除器226及判決回授等化器230各元件目前正在使用之資料符碼的位置，所以可以藉由偵測各元件間資料符碼的目前位置是否互相接近，再依據各元件的操作時脈，來預測數種相撞區間一。由於可程式化增益放大器的設定參數改變後，回音消除器222、近端串音消除器224及判決回授等化器230必須對應調整其濾波係數，然而當數種相撞發生時控制電路205又將控制時回音消除器222、近端串音消除器224及判決回授等化器230暫停更新其濾波係數。所以在最壞的情況下，也就是當該數種相撞區間一發生的前一刻可程式化增益放大器的設定參數才剛獲得更新，此時回音消除器222、近端串音消除器224或判決回授等化器230必須在數種相撞區間二發生前(亦即該預設時間內)完成對應調整。因此上述的預設時間必須足夠大，以使得回音消除器222、近端串音消除器224或判決回授等化器230更新其濾波係數的程序得以完成。
原則上，上述的數種相撞區間一發生時控制電路205停 止調整可程式化增益放大器的設定參數，並且直到數種相撞區間二結束後可程式化增益放大器的設定參數才可再被調整。但當位於上述數種相撞區間一或數種相撞區間二之期間，可能環境變化劇烈而導致可程式化增益放大器的設定參數必須得到更新否則接收裝置200將會出錯，此時則必須彈性地允許可程式化增益放大器更新其設定參數。控制電路205監控此情況並且利用一個計時器計時。當位於數種相撞區間一或數種相撞區間二期間控制電路205第一次發現可程式化增益放大器的設定參數必須更新，則啟動計時器。控制電路205以輪詢(polling)的方式檢查數種相撞區間一或數種相撞區間二是否仍在發生，以及可程式化增益放大器的設定參數是否仍須獲得更新。如果數種相撞區間一及數種相撞區間二已經結束，或是計時器尚未計時超過一預設時間可程式化增益放大器的設定參數便不再需要更新，則控制電路205關閉並重置計時器；然而如果計時器計時超過該預設時間，則控制電路205必須暫時允許可程式化增益放大器更新其設定參數。上述的預設時間可以依接收裝置200對環境變化之忍受程度高低而彈性調整，例如接收裝置200對環境變化之忍受程度低，則縮短預設時間。一般而言預設時間可以是數秒鐘至數分鐘。
不論是多埠十億位元乙太網路、多埠自動BRPHY乙太網路或是多埠快速乙太網路，當目標通道(亦即上述討論之傳輸埠1的通道A)所屬傳輸埠之操作模式與其相鄰之傳輸埠的操作模式同為從屬模式時(同為主控模式之情形可以藉由分派不同的數種給不同的傳輸埠以直接排除數種相撞的可能性)，目標通道的接收裝置200的跨埠串音消除器226可能與回音消除器222或近端串音消除器224發生數種相撞；另一種情況， 當目標通道所屬傳輸埠之操作模式與其相鄰之傳輸埠的操作模式相異時(其中一者為主控模式，另一者為從屬模式)，目標通道的接收裝置200的跨埠串音消除器226可能與判決回授等化器230發生數種相撞。以下分別就這兩種數種相撞情形討論控制電路205的處理機制。
請參閱圖8，其係本發明接收裝置200之控制方法之一實施例的流程圖。此實施例討論接收裝置200的跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224發生數種相撞的情形。程序開始時控制電路205先判斷計時器是否為開啟狀態，以及計時的時間是否超過預設時間(步驟S810)。如果計時器開啟且計時的時間超過預設時間，表示應暫時允許可程式化增益放大器更新其設定參數，此時控制電路205更依據跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間的資料符碼關係位於數種相撞區間一、數種相撞區間二或是其他來加以操作(步驟S830)；而如果計時器關閉或計時的時間未超過預設時間，則控制電路205同樣依據跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間的資料符碼關係位於數種相撞區間一、數種相撞區間二或是其他來加以操作(步驟S820)。
在計時器關閉或計時時間未超過預設時間的情況下，當跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置未落於數種相撞區間一及數種相撞區間二(代表此時沒有異常狀況)，控制電路205依據平時的操作，允許可程式化增益放大器更新其設定參數、跨埠串音消除器226維時開啟以及允許回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數(步驟S880)。當跨埠串音消除器226 與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間一，控制電路205先暫停可程式化增益放大器更新其設定參數，但仍繼續允許回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數，以及維持跨埠串音消除器226開啟，以繼續消除跨埠串音干擾(步驟S850)。接下來(可能在控制電路205經過1次或數次輪詢後)，跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間二(即數種相撞發生)。因為在數種相撞期間回音消除器222或近端串音消除器224會與跨埠串音消除器226競爭消除同一個干擾訊號，這將導致回音消除器222或近端串音消除器224的濾波係數發生偏移，因此必須使回音消除器222或近端串音消除器224暫停更新其濾波係數。另外，控制回音消除器222或近端串音消除器224暫停更新其濾波係數必須在控制可程式化增益放大器暫停更新其設定參數後執行，原因在於回音消除器222及近端串音消除器224的濾波係數必須隨著可程式化增益放大器的設定參數更新，才不會有錯誤發生。也就是說當回音消除器222或近端串音消除器224暫停更新其濾波係數時，不能更新可程式化增益放大器的設定參數。所以在步驟S840，控制電路205除了繼續暫停可程式化增益放大器更新其設定參數之外，還進一步暫停回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數，但仍維持跨埠串音消除器226開啟。
當跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間一或數種相撞區間二，控制電路205進一步判斷此時可程式化增益放大器的設定參數是否需要更新，且計時器是否已經開啟(步驟S860)。如果可程式化增益放大器的設 定參數需要更新且計時器未開啟，則控制電路205開啟計時器(步驟S870)；如果可程式化增益放大器的設定參數不需要更新或是需要更新但計時器已開啟，則控制電路205結束此次的輪詢。待下一次輪詢開始時，再從步驟S810重新開始。
如果在某次的輪詢中計時器已開啟且計時時間超過預設時間(步驟S810)，則控制電路205判斷跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間一或數種相撞區間二(步驟S830)。因為此時計時器的計時時間已經超過預設時間，表示若再不允許可程式化增益放大器更新其設定參數，接收裝置200很可能與遠端的傳送端斷線(link down)，而發生嚴重的錯誤。所以接下來在步驟S830不論控制電路205判斷跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間一或數種相撞區間二，控制電路205皆允許可程式化增益放大器更新其設定參數。而且如前所述，可程式化增益放大器更新其設定參數時回音消除器222或近端串音消除器224必須跟著更新其濾波係數。然而在數種相撞區間二時，控制電路205除了允許可程式化增益放大器更新其設定參數、允許回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數之外，控制電路205更關閉跨埠串音消除器226(步驟S890)。關閉跨埠串音消除器226的原因在於，此時跨埠串音消除器226正與回音消除器222或近端串音消除器224發生數種相撞，若不關閉跨埠串音消除器226，則會造成跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224的濾波係數無法收斂。請注意，關閉跨埠串音消除器226代表跨埠串音消除器226暫停消除 跨埠串音干擾，但仍繼續更新其濾波係數。原因在於跨埠串音干擾是一個會變動的雜訊，如果跨埠串音消除器226停止更新其濾波係數而導致無法得知雜訊的最新狀態，這將造成更多的錯誤。
如果在步驟S830中控制電路205判斷跨埠串音消除器226與回音消除器222或近端串音消除器224之間資料符碼的相對位置不落於數種相撞區間二(即落於數種相撞區間一或其他)，控制電路205除了允許可程式化增益放大器更新其設定參數、允許回音消除器222或近端串音消除器224更新其濾波係數之外，更維持跨埠串音消除器226開啟(步驟S880)。因為此時沒有發生數種相撞，所以維持跨埠串音消除器226開啟不會造成任何問題。完成步驟S880或步驟S890之後控制電路205結束此次的輪詢。
請參閱圖9，其係本發明接收裝置200之控制方法之另一實施例的流程圖。此實施例討論接收裝置200的跨埠串音消除器226與判決回授等化器230發生數種相撞的情形。與圖8之流程相似，輪詢開始時控制電路205先判斷計時器是否已開啟且計時超過預設時間(步驟S910)。如果步驟S910的判斷結果為否，則接下來若在步驟S920判斷跨埠串音消除器226與判決回授等化器230之間資料符碼的相對位置不落於數種相撞區間一及數種相撞區間二，則控制電路205依據平時的操作，允許可程式化增益放大器更新其設定參數、跨埠串音消除器226維時開啟以及允許判決回授等化器230更新其濾波係數(步驟S980)；如果判斷落於數種相撞區間一，則暫停可程式化增益放大器更新其設定參數、跨埠串音消除器226維時開啟以及允許判決回授等化器230更新其濾波係數(步驟S950)； 如果判斷落於數種相撞區間二，則暫停可程式化增益放大器更新其設定參數、關閉跨埠串音消除器226以及暫停判決回授等化器230更新其濾波係數(步驟S940)。步驟S960及步驟S970在步驟S940及步驟S950之後執行，其與步驟S860及步驟S870相當，故不再贅述。
如果步驟S910的判斷結果為是，則接下來若在步驟S930判斷跨埠串音消除器226與判決回授等化器230之間資料符碼的相對位置落於數種相撞區間二，則控制電路205允許可程式化增益放大器更新其設定參數、關閉跨埠串音消除器226以及允許判決回授等化器230更新其濾波係數(步驟S990)；如果判斷不落於數種相撞區間二(落於數種相撞區間一或其他)，則允許可程式化增益放大器更新其設定參數、跨埠串音消除器226維時開啟以及允許判決回授等化器230更新其濾波係數(步驟S980)。完成步驟S980或步驟S990之後，控制電路205結束此次的輪詢。
在上述的步驟S940中關閉跨埠串音消除器226的原因是，當跨埠串音消除器226與判決回授等化器230數種相撞且暫停判決回授等化器230更新其濾波係數時，跨埠串音消除器226會幫忙解決輸入訊號的符碼間干擾，而使得跨埠串音消除器226的濾波係數改變。之後當數種相撞的情況解除，會使得跨埠串音消除器226的輸出因為濾波係數的改變而發生錯誤。因此必須暫時關閉跨埠串音消除器226。而暫停判決回授等化器230更新其濾波係數的原因是，數種相撞時判決回授等化器230會把跨埠串音干擾當成輸入訊號而試圖消除其符碼間干擾，這會造成判決回授等化器230的濾波係數錯誤。當數種相撞的情況解除，接收裝置200會有錯誤產生。因此也有需要在數種相撞時暫停判決回授等化器230更新其濾波 係數，以避免判決回授等化器230受跨埠串音干擾影響。
由於本技術領域具有通常知識者可藉由圖2之裝置發明的揭露內容來瞭解圖8及圖9之方法發明的實施細節與變化，因此，為避免贅文，在不影響該方法發明之揭露要求及可實施性的前提下，重複之說明在此予以節略。請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸、比例以及步驟之順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。另外，於實施為可能的前提下，本技術領域人士可依本發明之揭露內容及自身的需求選擇性地實施任一實施例之部分或全部技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例之部分或全部技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。再者，前揭實施例雖以多埠十億位元乙太網路、多埠自動BRPHY乙太網路及多埠快速乙太網路為例，然此並非對本發明之限制，本技術領域人士可依本發明之揭露適當地將本發明應用於其它類型的網路應用。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。
S810~S890‧‧‧步驟

Claims (24)

  1. 一種訊號接收裝置，設置於一傳輸埠之一通道，用來接收一輸入訊號，包含：一可程式化增益放大器，用來依據一設定參數調整該輸入訊號；一跨埠串音消除器，耦接該可程式化增益放大器，用來消除來自該傳輸埠之一相鄰傳輸埠之一跨埠串音干擾；一雜訊消除器，耦接該可程式化增益放大器，利用一第一濾波器消除該通道之一雜訊干擾，該第一濾波器之一第一濾波係數依據該設定參數更新；一判決回授等化器，耦接該跨埠串音消除器及該雜訊消除器，利用一第二濾波器消除該輸入訊號之一符碼間干擾，該第二濾波器具有一第二濾波係數；以及一控制電路，耦接該可程式化增益放大器、該跨埠串音消除器、該雜訊消除器以及該判決回授等化器，該控制電路偵測該跨埠串音消除器與該雜訊消除器或該判決回授等化器之間是否發生一數種相撞(seed collision)，並於該數種相撞發生前控制該可程式化增益放大器暫停更新該設定參數，以及於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號接收裝置，其中該數種相撞係發生於該跨埠串音消除器與該雜訊消除器之間，並且該控制電路於該數種相撞發生時係控制該雜訊消除器暫停更新該第一濾波係數。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之訊號接收裝置，其中該雜訊消除器係一回音消除器，該雜訊干擾係該通道之一回音訊號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之訊號接收裝置，其中該雜訊消除器係一近端串音消除器，該雜訊干擾係來自該傳輸埠之其他通道之一近端串音干擾。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之訊號接收裝置，其中該控制電路更判斷該可程式化增益放大器於該數種相撞期間內試圖改變該設定參數之動作是否持續超過一預設時間，若超過該預設時間，該控制電路於該數種相撞期間控制該雜訊消除器回復更新該第一濾波係數，控制該可程式化增益放大器更新該設定參數，並控制該跨埠串音消除器停止消除該跨埠串音干擾。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之訊號接收裝置，其中該控制電路係先控制該雜訊消除器回復更新該第一濾波係數，再控制該可程式化增益放大器更新該設定參數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之訊號接收裝置，其中該數種相撞係發生於該跨埠串音消除器與該判決回授等化器之間，並且該控制電路於該數種相撞發生時係控制該判決回授等化器暫停更新該第二濾波係數。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之訊號接收裝置，其中該跨埠串音消除器係利用一第三濾波器消除該跨埠串音干擾，該第三濾波器具有一第 三濾波係數，並且於該數種相撞發生時，該控制電路更控制該跨埠串音消除器停止消除該跨埠串音干擾，但該跨埠串音消除器仍繼續更新該第三濾波係數。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之訊號接收裝置，其中當該數種相撞停止後，該控制電路控制該判決回授等化器回復更新該第二濾波係數，控制該可程式化增益放大器更新該設定參數，並且控制該跨埠串音消除器消除該跨埠串音干擾。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之訊號接收裝置，其中該控制電路更判斷該可程式化增益放大器於該數種相撞期間內試圖改變該設定參數之動作是否持續超過一預設時間，若超過該預設時間，該控制電路於該數種相撞期間控制該判決回授等化器回復更新該第二濾波係數，並控制該可程式化增益放大器更新該設定參數。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之訊號接收裝置，其中於該數種相撞發生前，當該可程式化增益放大器已暫停更新該設定參數但仍試圖改變該設定參數超過一預設時間，該控制電路於該數種相撞發生前控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一回復更新該第一濾波係數或該第二濾波係數，控制該可程式化增益放大器更新該設定參數，並控制該跨埠串音消除器消除該跨埠串音干擾。
  12. 一種訊號接收裝置之控制方法，該訊號接收裝置包含一可程式化增益放大器、耦接該可程式化增益放大器之一跨埠串音消除器、耦接該可程式化增益放大器之一雜訊消除器以及耦接該跨埠串音消除器及該雜訊消除器之一判決回授等化器，該可程式化增益放大器依據一設定 參數調整該訊號接收裝置之一輸入訊號，該跨埠串音消除器用來消除一跨埠串音干擾，該雜訊消除器利用一第一濾波器消除一雜訊干擾，該第一濾波器之一第一濾波係數依據該設定參數更新，該判決回授等化器利用一第二濾波器消除該輸入訊號之一符碼間干擾，該第二濾波器具有一第二濾波係數，該方法包含：偵測該跨埠串音消除器與該雜訊消除器或該判決回授等化器之間是否發生一數種相撞(seed collision)；於該數種相撞發生前控制該可程式化增益放大器暫停更新該設定參數；以及於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之控制方法，其中該數種相撞係發生於該跨埠串音消除器與該雜訊消除器之間，並且該於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數之步驟係控制該雜訊消除器暫停更新該第一濾波係數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，其中該雜訊消除器係一回音消除器。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，其中該雜訊消除器係一近端串音消除器。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，更包含： 判斷該可程式化增益放大器於該數種相撞期間內試圖改變該設定參數之動作是否持續超過一預設時間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之控制方法，其中若該可程式化增益放大器試圖改變該設定參數之動作持續超過該預設時間，該方法更包含：於該數種相撞期間控制該雜訊消除器回復更新該第一濾波係數；於該數種相撞期間控制該可程式化增益放大器更新該設定參數；以及於該數種相撞期間控制該跨埠串音消除器停止消除該跨埠串音干擾。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之控制方法，其中該控制該雜訊消除器回復更新該第一濾波係數之步驟係早於該控制該可程式化增益放大器更新該設定參數之步驟執行。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之控制方法，其中該數種相撞係發生於該跨埠串音消除器與該判決回授等化器之間，並且該於該數種相撞發生時控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一暫停更新該第一濾波係數或該第二濾波係數之步驟係控制該判決回授等化器暫停更新該第二濾波係數。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之控制方法，其中該跨埠串音消除器係利用一第三濾波器消除該跨埠串音干擾，該第三濾波器具有一第三濾波係數，該方法更包含：於該數種相撞發生時，控制該跨埠串音消除器停止消除該跨埠串音干擾；以及控制該跨埠串音消除器繼續更新該第三濾波係數。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之控制方法，更包含：當該數種相撞停止後，控制該判決回授等化器回復更新該第二濾波係數、控制該可程式化增益放大器更新該設定參數以及控制該跨埠串音消除器消除該跨埠串音干擾。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之控制方法，更包含：判斷該可程式化增益放大器於該數種相撞期間內試圖改變該設定參數之動作是否持續超過一預設時間。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之控制方法，其中若該可程式化增益放大器試圖改變該設定參數之動作持續超過該預設時間，該方法更包含：於該數種相撞期間控制該判決回授等化器回復更新該第二濾波係數；以及於該數種相撞期間控制該可程式化增益放大器更新該設定參數。
  24. 如申請專利範圍第12項所述之控制方法，其中於該數種相撞發生前，當該可程式化增益放大器已暫停更新該設定參數但仍試圖改變該設定參數超過一預設時間，該方法更包含：於該數種相撞發生前控制該雜訊消除器及該判決回授等化器的其中之一回復更新該第一濾波係數或該第二濾波係數，控制該可程式化增益放大器更新該設定參數，並控制該跨埠串音消除器消除該跨埠串音干擾。
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