反向信道通信的差分终结调制制造技术

本发明专利技术提供了一种用于通过通信链路发送反向信道数据的设备和方法。可以调制所述通信链路在接收器侧和发射器侧或两者的终结阻抗，将反向信道数据编码为所述通信链路中的信号反射。所述通信链路的另一端的对应设备可检测这些反射并将其解码以恢复所述反向信道数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反向信道通信的差分终结调制相关申请案的交叉参考本申请要求于2018年5月1日递交的专利技术名称为“反向信道通信的差分终结调制(DifferentialTerminationModulationforBackChannelCommunication)”的第15/968,421号美国专利申请案的优先权，其内容通过引用的方式并入本文本中。
本专利技术涉及一种用于通过低带宽链路从接收器向发射器发送数据的方法和装置。具体而言，本专利技术涉及在点对点串行传输链路上使能接收器和对应发射器之间的反向信道通信链路的设备和方法。
技术介绍
串行数据链路用于发射器和接收器之间的通信。使用串行数据链路的系统通常包括串化解串器(serializer-deserializer，SerDes或SERDES)，由一对功能块组成，在发射器和接收器中各有一个功能块，用于通过两个专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，ASIC)等节点之间的有限输入/输出链路进行高速通信。尽管一些此类通信系统将仅使用第一节点上的发射器和仅使用第二节点上的接收器，但一些节点包括至少一个发射器和至少一个接收器，从而允许双向通信。在任何情况下，串行数据链路传统上都设计有独立的发射器(transmitter，TX)和接收器(receiver，RX)。为了使串行数据链路最高效地运行，希望链路的发射端和接收端能够共享性能相关的信息。然而，大多数系统本身不具有在发射器和接收器之间或接收器和发射器之间传递此信息的能力。串行数据链路将高速数据从节点发送到节点(例如，从ASIC到ASIC)，但是无法将开销数据添加到实时比特流中，因此无法在数据流中编码性能相关的信息。因此，当数据链路处于激活状态时，无法通过串行数据链路发送性能相关的信息。解决这个问题的一个已知解决方案是使用专用电路、引脚和物理线连接来创建专用物理反向信道，用于从串行连接的接收器向发射器回传性能相关的信息或其它元数据。然而，这样产生的开销较大且不如意，因为可用的引脚数量是非常有限的。图1是这种物理反向信道的示例性实现方式的框图。串行传输系统使用SerDes100。SerDes100是发射器的串行器106和接收器的解串器108。串行器106和解串器108分别构成第一专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，ASIC)102和第二ASIC104的一部分。SerDes100可以实现发射器宏106和接收器宏108。本领域技术人员将理解，在ASIC中，术语“宏”可以指提供一组功能的某种预定义物理设计，所述宏设计可以用于实现任何数量的不同的ASIC设计。数据信道110允许发射器106向接收器108发送数据。物理反向信道112使用数据连接的引脚和导线等物理硬件创建。这些反向信道112可以是单向或双向的，具体取决于为它们预留的物理硬件。数据链路也可以用于发送性能信息或其它元数据，但在操作期间不能进行所述操作。作为握手协商过程的一部分，现有标准和实现方式使用现有信道在启动时在芯片之间传递数据。这种握手协商过程通常由两部分组成：自协商(autonegotiation，AN)和链路训练(linktraining，LT)。自协商主要用于将两方(发送器和接收器)配置为使用相同的标准、双工模式和数据速率。链路训练主要用于配置发送器振幅和均衡器设置。此通信通常以较低的速度进行，需要定期发送高速伪随机位序列(highspeedpseudo-randombitsequence，PRBS)，以便时钟和数据恢复(clockanddatarecovery，CDR)保持锁相状态。因为这一切只在启动时发生，不能对操作过程中任何条件变化做出响应。因此，链路参数必须保守设置，这样会影响效率。这样还会影响链路连通的速度，进一步影响效率。已经开发了一些技术，目的是在现有数据线路上加入模拟反向信道通信。例如，更改所述差分发射器或接收器电路的公共模式级别可以在链路运行期间，在数据信号中嵌入一些元数据。A.Ho等人于2004年6月在IEEE学术会议VLSI电路“差分高速链路的公共模式反向信道信令系统(Common-ModeBackchannelSignalingSystemforDifferentialHigh-SpeedLinks)”中公开了这种技术。但是，这种调制技术很难不影响数据的信号完整性，尤其是在非常高的数据速率下。它还需要差分(双线)电物理链路，该链路不适用于光纤链路或单端(单线)电链路。P.Ta等人在2011年2月17日公开的第20110038386号美国专利申请案“使用频分复用通过高速串行器/解串器进行反向通信(UsingFrequencyDivisionalMultiplexingforahigh-SpeedSerializer/DeserializerwithBackChannelCommunication)”中公开了另一种类似的调制技术。SerDes链路有时是交流(alternatingcurrent，AC)耦合链路，在此情况下，频谱的低频部分可用于反向信道通信。图2示出了该公开案中此技术的示例性实现方式。根据图示，电路300具有第一SerDes302和第二SerDes304。第一SerDes302具有正向信道驱动器306和用于反向信道通信的接收器308。第二SerDes304具有反向信道驱动器310和用于正向信道通信的接收器312。两个AC耦合电容器314、315使电路能够利用频分复用，从而能够通过通信介质316进行双向传输。前向信道通过第一AC耦合电容器314将前向信道驱动器306输出的较高频率信号通过通信介质316发送，并通过第二AC耦合电容器315，由前向信道接收器312接收。在反向信道318上，反向信道驱动器310能通过较低频率信号，所述较低频率信号：通过DC耦合绕过第二AC耦合电容器315；通过通信介质316发送；绕过第一AC耦合电容器314，并由反向信道接收器308通过DC耦合接收。但是，此技术不适用于非AC耦合的链路。需要额外的引脚和外部电容器，以便正确设置低频截止。还会增加模拟数据路径的复杂性，这可能会带来噪音或其它非理想情况。就像Ho等人公开的公共模式调制技术一样，需要一条电物理链路，因此不适用于光纤链路。
技术实现思路
本专利技术描述了使用通信链路中的信号反射在SerDes发射器和SerDes接收器等兼容设备之间发送信息的示例性设备和方法，不会干扰净荷数据，不会增加设备之间的引脚数或物理线连接(例如发射器和接收器SerDes宏)。这可用作侧信道或反向信道以发送元数据、信道或信号质量的信息等。与现有公共SerDes架构相比，描述了需要最小额外功耗、模具面积和成本的特定实施例。根据一些方面，本专利技术描述了一种接收器，用于通过通信链路接收数据信号并通过所述通信链路发送反向信道数据。所述接收器包括：第一电阻元件，具有可调的第一电阻；第二电阻元件，具有第二电阻；终结器，用于使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接收器，用于通过通信链路接收数据信号并通过所述通信链路发送反向信道数据，其特征在于，包括：/n第一电阻元件，具有可调的第一电阻，所述第一电阻根据接收的第一电阻调谐信号进行调整；/n第二电阻元件，具有第二电阻；/n终结器，用于使用所述第一电阻元件和所述第二电阻元件以差分方式终结所述通信链路；/n反向信道数据编码器，用于：/n接收反向信道数据信号；/n根据所述反向信道数据信号向所述第一电阻元件提供第一电阻调谐信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180501 US 15/968,4211.一种接收器，用于通过通信链路接收数据信号并通过所述通信链路发送反向信道数据，其特征在于，包括：
第一电阻元件，具有可调的第一电阻，所述第一电阻根据接收的第一电阻调谐信号进行调整；
第二电阻元件，具有第二电阻；
终结器，用于使用所述第一电阻元件和所述第二电阻元件以差分方式终结所述通信链路；
反向信道数据编码器，用于：
接收反向信道数据信号；
根据所述反向信道数据信号向所述第一电阻元件提供第一电阻调谐信号。


2.根据权利要求1所述的接收器，其特征在于，
所述第二电阻可调，并根据接收到的第二电阻调谐信号进行调整；
所述反向信道数据编码器还用于根据所述反向信道数据信号向所述第二电阻元件提供第二电阻调谐信号。


3.根据权利要求2所述的接收器，其特征在于，为了对所述反向信道数据的位进行编码，所述反向信道数据编码器提供：
第一电阻调谐信号，使所述第一电阻正向或负向改变；
第二电阻调谐信号，使所述第二电阻向所述第一电阻相同的方向改变。


4.根据权利要求3所述的接收器，其特征在于，所述第一电阻的变化等于所述第二电阻的变化。


5.根据权利要求3所述的接收器，其特征在于，所述第一电阻的变化与所述第二电阻的变化不同。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的接收器，其特征在于，为了对所述反向信道数据的位进行编码，所述反向信道数据编码器提供：
第一电阻调谐信号，使所述第一电阻正向或负向改变；
第二电阻调谐信号，使所述第二电阻向所述第一电阻相反的方向改变。


7.根据权利要求6所述的接收器，其特征在于，所述第一电阻的所述变化的绝对值等于所述第二电阻的所述变化的绝对值。


8.根据权利要求7所述的接收器，其特征在于，
所述第一电阻具有第一基线值；
当所述第一电阻调谐信号改变所述第一电阻时，所述第一电阻保持在所述第一基线值的10欧姆以内。


9.根据权利要求7所述的接收器，其特征在于，
所述第一电阻具有第一基线值；
当所述第一电阻调谐信号改变所述第一电阻时，所述第一电阻与所述第一基线值的差的绝对值保持在所述第一基线值的20％以下。


10.根据权利要求9所述的接收器，其特征在于，
所述第二电阻具有第二基线值；
当所述第二电阻调谐信号改变所述第二电阻时，所述第二电阻与所述第二基线值的差的绝对值保持在所述第二基线值的10％以下。


11.根据权利要求2至10中任一项所述的接收器，其特征在于，所述第一电阻元件包括多个平行电阻片，根据所述第一电阻调谐信号激活或去激活所述多个平行电阻片中的一个或多个。


12.根据权利要求2至11中任一项所述的接收器，其特征在于，
通过所述通信链路接收的所述数据信号的单位时间间隔对应于时钟周期；
所述反向信道数据编码器以小于每10个单位间隔一次的频率改变所述第一电阻调谐信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：友汉·崇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44