适用前向纠错的通信链路性能分析器制造技术

一种适用FEC的说明性通信链路性能分析器方法和模块。在至少一些实施例中，用于表征通信链路性能的方法包括：(A)跨物理通信链路传输预定的比特流以产生接收信号；(B)利用接收机从所述接收信号中导出所接收的比特流，所述接收机包括嵌入的调试模块，所述调试模块具有：(1)比特计数器，将所接收的比特流分割为码元和帧；(2)误差计数器，确定每一个帧的码元误差计数；以及(3)聚合器，从码元误差计数中获取至少一个与性能相关的统计；以及(C)基于所述至少一个与性能相关的统计来生成性能测量；以及(D)显示所述性能测量的可视表示。

Communication link performance analyzer suitable for FEC

An illustrative communication link performance analyzer suitable for FEC, method and module. In at least some embodiments include methods for characterizing the communication link performance: (A) cross physical communication link transmission predetermined bit stream to generate the received signal; (B) derived from the received signal received by the receiver of the bit stream, the receiver includes a debug module embedded in the debugging. The module has: (1) a bit counter, the received bit stream is divided into symbol and frame; (2) error counter, symbol error count of each frame; and (3) the aggregator, acquiring at least one performance related statistics from the symbol error count; and (C) the the at least one performance related statistics generated based on performance measurement; and (D) displays a visual representation of the performance measurement.

【技术实现步骤摘要】
适用前向纠错的通信链路性能分析器相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月1日提交的、专利技术人为JunqingSun和HaoliQian、名称为“CommunicationsLinkPerformanceAnalyzerthatAccommodatesForwardErrorCorrectoin(适用前向纠错的通信链路性能分析器)”的美国临时申请No.62/261,648的优先权，此申请在此通过引用整体并入本文。
技术介绍
随着数字数据处理技术继续改善，对更高数据传输率的需求也继续增加。例如，IEEE25千兆比特以太网标准IEEE802.3by提供高于25千兆比特/秒的单-通道比特率。由于物理介质和硅基收发机电路的性能限制，实现此类高数据率是非常具有挑战性的。这一挑战导致了专用目的、高速串行器和解串行器(“SerDes”)集成电路(“IC”)模块的发展，所述专用目的、高速串行器和解串行器集成电路模块将并行的、片上比特流转换为多个千兆比特/秒的串行比特流以用于片外通信，并且再次返回到接收端。此类SerDes模块可用于合并到联网和接口设备制造商的IC设计中。由于干扰，高速率串行比特流信号相比典型的目标值(例如，10-12)可能遭受相对高的比特误差率(例如，10-5)。前向纠错(FEC)提供了能够实现目标误差率的许多代码以及编码技术，但是SerDes模块的制造者典型地不能够为此类模块的用户指定编码要求。此外，他们可能在他们指定物理通信链路的最小性能特性的能力方面受限。这一情况以及用于链路和FEC代码的大量配置参数一起可能使得SerDes模块的潜在用户难以判断它们的合适性。
技术实现思路
上述问题至少部分地通过所公开的适用FEC的通信链路性能分析器方法和模块得以解决。在至少一些实施例中，用于表征通信链路性能的方法包括：(A)跨物理通信链路传输预定的比特流以产生接收信号；(B)利用接收机从所述接收信号中导出所接收的比特流，所述接收机包括嵌入的调试模块，所述调试模块具有：(1)比特计数器，将所接收的比特流分割为码元和帧；(2)误差计数器，确定每一个帧的码元误差计数；以及(3)聚合器，从所述码元误差计数中获取至少一个与性能相关的统计；以及(C)基于所述至少一个与性能相关的统计来生成性能测量。一种说明性接收机实施例可能包括：(A)接收链，从接收信号导出所接收的比特流；(B)调试模块，所述调试模块具有：(1)比较器，将所接收的比特流与预定的比特流比较以提供误差比特流；(2)门，将来自所述误差比特流的所选择的比特传到码元误差检测器；(3)码元误差计数器，耦合到所述码元误差检测器以确定每一个帧的码元误差计数；(4)聚合器，耦合到所述码元误差计数器以从所述码元误差计数中获得至少一个与性能相关的统计；以及(5)比特计数器，利用比特选择信号、码元时钟信号和帧时钟信号中的一个或多个来驱动所述门、所述码元误差检测器、所述码元误差计数器和所述聚合器；以及(C)接口，将所述至少一个与性能相关的统计提供给系统，以便基于所述至少一个与性能相关的统计来显示性能测量。码元可各自都包括来自所接收的比特流的交织的比特。物理通信链路可包括多个通信通道，并且性能测量基于对所有通道的与性能相关的统计。在前述实施例中，所述至少一个与性能相关的统计可以是帧计数相对于码元误差计数的柱状图的一部分。所述性能测量可以是例如，码元误差计数超过前向纠错(FEC)代码的校正能力的比率(也称为分组丢失率或帧丢失率)。其他合适的性能测量可以是每帧的码元误差的概率分布、(在FEC之前或之后的)码元误差率、多个码元误差或者丢失的帧之间的平均时间、或者可用作比较不同的通信链路或通信链路的元件的基础的任何其他值。附图说明在附图中：图1示出了跨通信链路的通信的说明性模块化方式；图2示出在发送设备与接收设备之间的示意性物理链路的使用；图3示出说明性链路性能分析器模块；图4示出说明性柱状图；以及图5示出说明性性能分析方法。然而，应当理解，附图中给出的特定实施例以及对这些特定实施例的详细描述并不限制本公开。相反地，它们为本领域技术人员提供认识替代形式、等效方案和修改的基础，所述替代形式、等效方案和修改与给出实施例中的一个或多个实施例一起被涵盖在所附权利要求书的范围中。具体实施方式各种通信标准采用指定通信链路协议的模块化方式。图1是一种此类通信链路协议的示意图。从第一设备104中的数据源102到第二设备108中的数据接收机(sink)106的前向路径100采用物理通信链路110，如同从第二设备108中的数据源112到在第一设备中的数据接收机116的返回路径111一样。该标准提供协议的层次结构，该协议的层次结构可由每一个设备使用来合适地采用物理通信链路110，同时提供标准特征，所述标准特征例如，分配的设备地址、通信信道、消息路由、递送保证、目的地强加的速率限制、可靠性等级、期望的数据传输率、以及对事务等待时间(latency)的限制。紧接着物理通信链路110的是由SerDes模块实现的协议层，即，“信令协议”。发送设备中的SerDes模块每次一个字符地接受数据流。所述字符可以是字节、字或者二进制数据的某个其他任意的固定长度片段。数据流包括用于纠错的成帧(framing)和冗余，并且可能进一步包括用于将定时信息嵌入到数据流中的信道编码。SerDes模块将数据流转换为传输比特流，所述传输比特流作为经调制的信号跨物理链路被传送。接收设备中的SerDes模块接收经调制信号的潜在受损的版本，下文中称之为接收信号。SerDes模块从该接收信号导出接收比特流并且将接收比特流转换为对应的数据流，供由接收设备的实现更高协议层的其他部件处理。如在
技术介绍
中所提及，此分层式方式可能在评估SerDes模块的性能时产生困难，进而当问题在通信链路中产生时可能使故障查找过程复杂化。附图2示出经由物理通信链路110耦合的说明性第一设备201和说明性第二设备202的多个部分。在第一设备201中，多路复用器204将比特流供应至驱动器206，所述驱动器206将比特流转换为经调制的光、电或电磁信号以便跨物理通信链路110传输。基于调试信号的状态，多路复用器204在以下两者之间进行选择：根据通信协议层次结构中的较高层而准备的传输流(“普通”模式)；以及预先确定的比特流(“调试”模式)。在示出的实施例中，由伪随机二进制序列(PRBS)生成器208供应该预先确定的比特流。此类PRBS生成器在文献中是已知的，并且被高效地实现为配置成用于产生最大长度序列(即，对于m-比特移位寄存器，长度2m-1的序列)的线性-反馈移位寄存器。由于物理通信链路110将经调制的信号传输到第二设备202，因此它除了引入依赖于频率的衰减和相位延迟之外，还引入噪声。检测器和/或低噪声放大器210被耦合到物理通信链路110，从而提供模拟电气形式的接收信号。反混叠(anti-aliasing)滤波器212以及模-数转换器214将模拟接收信号转换为数字形式。(在模拟接收机的实施例中，部件212被省略，并且比特流可在模拟域中被恢复。)在数字域中，接收信号可由数字滤波器216均衡化，并且由解调器218解调为接收比特流。解调器218可采取例如以下形式：比较器、决定反馈均衡器或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表征通信链路性能的方法，所述方法包括：跨物理通信链路传输预定的比特流以产生接收信号；利用接收机从所述接收信号中导出所接收的比特流，所述接收机包括嵌入的调试模块，所述调试模块具有：比特计数器，所述比特计数器将所接收的比特流分割为码元和帧；误差计数器，所述误差计数器确定每一个帧的码元误差计数；以及聚合器，所述聚合器从所述码元误差计数中获取至少一个与性能相关的统计；以及基于所述至少一个与性能相关的统计来生成性能测量。

【技术特征摘要】
2015.12.01 US 62/261,6481.一种用于表征通信链路性能的方法，所述方法包括：跨物理通信链路传输预定的比特流以产生接收信号；利用接收机从所述接收信号中导出所接收的比特流，所述接收机包括嵌入的调试模块，所述调试模块具有：比特计数器，所述比特计数器将所接收的比特流分割为码元和帧；误差计数器，所述误差计数器确定每一个帧的码元误差计数；以及聚合器，所述聚合器从所述码元误差计数中获取至少一个与性能相关的统计；以及基于所述至少一个与性能相关的统计来生成性能测量。2.根据权利要求1的方法，还包括：改变通信链路参数以确定所述性能测量相对于所述通信链路参数的依赖关系；以及基于所述性能参数的依赖关系，为所述通信链路参数选择值或限制。3.根据权利要求2的方法，其中所述通信链路参数包括来自由以下各项组成的集合的一个或多个参数：交织程度、码元长度、帧长度、可校正性阈值、以及所述物理通信链路的长度。4.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个与性能相关的统计包括具有匹配给定值或给定数值范围的多个码元误差的帧的计数。5.根据权利要求1的方法，其中所述性能测量是每帧的码元误差的分布、(FEC前或FEC后)码元误差率、帧丢失率、或多个丢失的帧之间的平均时间。6.根据权利要求1的方法，进一步包括：存储或显示所述性能测量的表示。7.根据权利要求1的方法，其中所述码元各自都包括来自所接收的比特流的交织的比特。8.根据权利要求1的方法，其中所述物理通信链路包括多个通信通道，并且其中所述性能测量基于用于所有通道的与性能相关的统计。9.一种接收机，包括：接收链，所述接收链从接收信号导出所接收的比特流；调试模块，所述调试模块具有：比较器，所述比较器将所接收的比特流与预定的比特流比较以提供误差比特流；门，所述门将来自所述误差比特流的所选择的比特传到码元误差检测器；码元误差计数器，所述码元误差计数器耦合至码元误差检测器以确定每一个帧的码元误差计数；聚合器，所述聚合器耦合至所述码元误差计数器以从所述码元误差计数获得至少一个与性能相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊清，钱浩立，
申请(专利权)人：黙升科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY