通过有选择地禁止帧定位处理的成帧器的功率优化机制制造技术

本发明专利技术公开了通过有选择地禁止帧定位处理的对成帧器的功率优化机制。在具有功率优化机制的接收机处的帧定位系统和方法。成帧器被配置成对数据流执行帧定位处理，以及在达到帧定位之后进入不活跃状态。在所述不活跃状态下，在所述成帧器中用于执行所述帧定位处理的电路可以断电或者另外位于功率降低模式。响应于在所述接收机处的数据处理再次变为“帧失调”的指示，所述成帧器可以从所述不活跃状态中唤醒并且重新开始所述帧定位处理。当错误检测逻辑(如前向纠错(FEC)解码器)检测到过量的无法校正的错误时，所述错误检测逻辑可以生成“帧失调”指示。

【技术实现步骤摘要】
通过有选择地禁止帧定位处理的成帧器的功率优化机制相关申请的交叉引用本申请涉及于2016年12月22日提交的共同转让共同未决的申请号为15/389179，代理人案卷号为Applied_614，名称为“在帧定位处理中通过利用串行比较的对成帧器的功率优化机制(POWEROPTIMIZATIONMECHANISMSFORFRAMERSBYUSINGSERIALCOMPARISONINFRAMEALIGNMENTPROCESS)”的美国专利申请，以及涉及于2016年12月22日提交的共同转让共同未决的申请号为15/389165，代理人案卷号为Applied_615，名称为“通过针对多通道进行串行化帧定位处理的对成帧器的功率优化机理(POWEROPTIMIZATIONMECHANISMSFORFRAMERSBYSERIALIZINGFRAMEALIGNMENTPROCESSESFORMULTIPLELANES)”的美国专利申请。
本公开总地涉及通信中的信号处理领域，并且更具体地，涉及信号处理中的帧定位领域。
技术介绍
在通信系统中，发射机以符号(例如数据比特)向接收机发送数据流。在基于帧的数据传输中，以固定长度的帧传输数据，并且发射机和接收机在包括同步标记的选择的选定帧同步方案上提前达成一致。在发射机处，同步标记作为基于帧的参考点被嵌入帧中，使得接收机可以识别帧的边界。同步标记通常被称为帧定位信号(framealignmentsignal，FAS)，帧定位字(FAW)，成帧模式或帧定位模式(FAP)。典型地，嵌入式FAW包括在接收机侧已知的模式中的固定的比特数，并且位于帧的开销部分中，通常是有效载荷数据之前的帧中的第一时隙。为了维持定位机制，可以以每个帧或者以另一个预定频率(例如以每第3帧，每第5帧等)发送FAW。相应地，接收机利用同步机制来检测数据流中的FAW，并由此同步数据流。更具体地说，在接收机中的一个或多个成帧器电路(或者在此称为“成帧器”)执行帧定位处理，以检测各个传输帧的边界并将内部或嵌入的数据定位至数据流。一旦获得帧同步(或帧定位)，数据流将在接收机处受到进一步的数据处理。在高速通信系统，特别是在诸如数据中心装置(例如服务器卡、机架顶部(ToR)交换机，板互连)之类的功率敏感应用程序、通常具有紧的功率预算的光学模块、高密度以太网卡(其中对系统进行冷却关键且昂贵)等中，集成电路中的低功耗日益变得重要。在惯常的高速物理芯片中，在获得帧定位之后，成帧器以周期性的方式继续在预期的帧位置中积极地搜索固定的FAW，并且当多次没有匹配时，宣布“帧失调(out-of-frame)”。因此，在系统运行的整个事件，成帧器保持活跃。成帧器的连续操作在接收机中带来不希望的显著功耗。此外，当前成帧器使用相同电路(通常是比较器)的多个相同副本来并行比较固定的FAW与输入数据，每个比较器查看并行数据总线的不同部分(“窗口”)。比较器的数量相当于并行数据总线上要被检查的所有窗口的数量。此外，当前的接收机为每个物理通道使用一个成帧器。由于在这种配置中使用大量的比较器门，与这些门的触发(toggling)相关联的功耗非常高。专利技术概要因此，在此的公开针对通信系统接收机的帧定位提供功率优化机制。在本公开的一个方面中，本公开的实施例利用成帧器，该成帧器在实现帧定位之后能够进入不活跃状态，并且响应于在接收机处的数据处理再次变为“帧失调”的指示而从不活跃状态中唤醒。在一些实施例中，基于检测到经处理的数据流中的错误来生成“帧失调”指示。例如，这样的错误可能对应于由耦合到成帧器的前向纠错(FEC)解码器检测到的过多数量的不可校正的错误。一旦检测到，FEC解码器就向成帧器发送重启信号，以重新开始帧定位过程。当所有这些数据流均实现帧定位时，可以同时禁用与相同通道相关联的数据流的帧定位(alignment)处理(或帧定位(aligning)处理)。根据本公开的实施例，当成帧器处于不活跃状态时，用于在成帧器中执行帧定位处理的电路可被断电或以其他方式置于功率降低模式，例如通过门控时钟或者本领域中公知的任何其他合适的机制。在现代通信网络中，数据传输通常是可靠的，并且一旦实现，就可以在接收机处长时间维持帧同步。因此，连续的帧定位处理是不必要的。因此，通过当不需要帧同步处理时禁用帧定位处理，可以有利地获得显着的功率减少。根据本公开的另一方面，本公开的实施例提供一种使用一个或多个比较器在进来的数据中搜索FAW的成帧器，其中每个比较器被配置成串行地将并行的M比特块(由并行数据总线提供)的多个窗口与FAW进行比较。成帧器中的多个比较器可以并行操作以在不同的窗口搜索FAW。与比较器的数量等于窗口的数量并且同时检查所有窗口的惯常的成帧器相比，这种配置可以显着地减少所需的比较器计数和成帧器中的门计数以及芯片面积，由此有利地减少了相关联的功耗。根据本公开的又一方面，本公开的实施例提供了一种成帧器，其配置成串行地处理来自多个物理通道和/或多个信道的数据流。与每个通道或每个信道具有一个成帧器的惯常的接收机相比，这种配置还可以显着地减少成帧器计数和这样的门计数以及接收机中的芯片面积，从而有利地减少相关联的功耗。以上是概述，因此必要时包含对细节的简化、概括和省略；所以，本领域的技术人员将理解的是，该概述只是说明性的，并且不意图以任何方式进行限制。如由权利要求单独定义的，本专利技术的其它方面、专利技术特征和优点将在以下阐述的非限制性详细描述中变得显而易见。详细描述现在将详细参考本专利技术的优选实施例，其示例在附图中示出。尽管将结合优选实施例描述本专利技术，但是将理解的是，它们并不旨在将本专利技术限制到这些实施例。相反，本专利技术旨在覆盖在由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内所包括的替换、修改和等同物。此外，在本专利技术的实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。在其他情况下，没有对公知的方法、过程、组件和电路进行详细描述，以免不必要地模糊本专利技术的实施例的方面。尽管为了清楚起见，可以将方法描绘为一系列编号的步骤，但编号并不一定指令步骤的顺序。应该理解的是，某些步骤可以被跳过、并行执行、或者被执行时不需要保持严格的顺序。示出了本专利技术的实施例的附图是半示意性的而不是按比例的，并且特别地，一些尺寸是为了清晰呈现并且在附图中被夸大地示出。类似地，尽管为了便于描述，附图中的视图普遍显示类似的方位，但是附图中的这种描述大部分是任意的。一般地，本专利技术可以以任何方位操作。附图简要说明通过阅读以下结合附图的详细描述，将更好地理解本专利技术的实施例，其中相同的参考字符标示相同的元件，并且其中：图1示出了根据本公开的实施例的包括帧定位逻辑的示例性接收机的配置，该帧定位逻辑被配置成在实现帧定位之后进入功率降低状态；图2是描绘了根据本公开的实施例的具有功率降低状态的帧定位的示例性处理的流程图；图3示出了根据本公开的实施例的可以由成帧器中的比较器串行地处理的并行数据块中的多个窗口；图4是描绘了根据本公开的实施例的使用一个比较器串行地比较由并行数据总线提供的数据块中的多个窗口的示例性过程的流程图；图5A示出了根据本公开的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在接收机处处理信号的方法，所述方法包括：接收包括多个帧的数据流，各个帧包括帧定位信息；对所述数据流执行帧定位处理；响应于帧定位成功事件，禁用所述帧定位处理；继所述帧定位成功事件之后在经处理的数据流中检测错误，其中基于所述数据流生成所述经处理的数据流；以及响应于确定所述错误超过阈值，使能所述帧定位处理。

【技术特征摘要】
2016.12.22 US 15/389,1401.一种在接收机处处理信号的方法，所述方法包括：接收包括多个帧的数据流，各个帧包括帧定位信息；对所述数据流执行帧定位处理；响应于帧定位成功事件，禁用所述帧定位处理；继所述帧定位成功事件之后在经处理的数据流中检测错误，其中基于所述数据流生成所述经处理的数据流；以及响应于确定所述错误超过阈值，使能所述帧定位处理。2.如权利要求1所述的方法，其中所述禁用包括使配置成执行所述帧定位处理的电路进入功率降低状态。3.如权利要求1所述的方法，其中所述帧定位信息包括帧定位字并且与对所述多个帧是共同的，以及其中所述帧定位处理包括：识别在所述数据流中的一组连续比特的位置，所述一组连续比特与所述帧定位字相匹配；以及基于所述位置，确定所述多个帧中的帧的边界。4.如权利要求1所述的方法，其中所述帧定位成功事件对应于包括所述数据流的多个数据流的帧定位成功；所述多个数据流通过与通信信道相关联的各个物理通道传输；以及所述经处理的数据流产生于对所述多个数据流的聚集和重建。5.如权利要求4所述的方法，包括响应于所述确定，同时禁用对与所述通信信道相关联的所述多个数据流的帧定位处理。6.如权利要求4所述的方法，其中所述数据流通过第一物理通道传输至所述接收机，其中所述帧定位信息特定于所述第一物理通道。7.如权利要求1所述的方法，其中所述阈值对应于连续不可校正编码字的规定数量；以及其中所述确定来自于前向纠错(FEC)处理。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括有选择地禁用分别与耦合到所述接收机的多个通信信道相关联的帧定位处理，其中所述有选择地禁用是基于与所述多个通信信道相对应的各个帧定位成功事件。9.一种电信系统中的接收机，所述接收机包括：输入接口，被配置成接收包括多个帧的数据流，其中每个帧包括已知的帧定位字；以及成帧器，耦合至所述输入接口并且被配置成：识别在所述数据流中的所述已知的帧定位字的位置；基于对所述位置的识别生成对帧定位成功的第一指示；基于所述第一指示...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯科·卡焦尼，迪米特里奥斯·吉安纳科普洛斯，
申请(专利权)人：MACOM连接解决有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US