以太网接收端均衡器自动调优系统技术方案

本发明专利技术提供一种以太网接收端均衡器自动调优系统，包括：接收端均衡器，用于接收原始信号并进行信号补偿；时钟数据恢复模块，用于接收经接收端均衡器补偿后的原始信号并恢复出时钟数据；眼图扫描模块，用于对时钟数据进行采样以获得眼图数据；均衡调整模块，用于基于眼图数据获得调参结果，并利用调参结果配置接收端均衡器。本发明专利技术通过眼图数据确定接收端均衡器的调参结果并做自动调优，在当前链路状况不确定的情况下，使信号传输损耗得到适当的补偿，接收端数据正确恢复，从而降低万兆以太网通信的误码率，提升系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
以太网接收端均衡器自动调优系统
本专利技术涉及网络设备
，具体涉及一种以太网接收端均衡器自动调优系统。
技术介绍
在以太网通信系统中，由于设备的发送端能力不同，或者端口之间连线的介质情况不同，导致接收端SerDes获取到的信号与原始信号相比可能存在各种损耗或失真，如果这个损耗大到一定程度，接收端无法恢复出数据信号，就会造成数据的误码或丢失。因此需要接收端SerDes具备补偿信号损耗的能力。这个就是接收端均衡器所完成的任务。常见的均衡器包括VGA/CTLE/DFE等。在较低速率(低于10.3125G)的以太网链路中，对发送端、信道等要求不高，相应的接收端均衡器只需要粗略调整，甚至不需要均衡，就能够在Serdes内部恢复出正确的时钟数据。但是在万兆及以上的以太网链路中，接收端对均衡器十分依赖，均衡器能否合理补偿损耗，直接影响系统的误码率。尤其是在一些非光介质的连接线，如DAC或PCB背板走线，甚至一些需要适应温变环境的以太网设备，由于介质特性在高温和低温表现可能存在很大差异，此时就需要均衡器能够适应信道的变化，自动进行调优，从而降低系统的误码率，提升设备可靠性。图1为一现有技术的系统图。首先要求对端设备持续发送PRBS码型的数据，信号进入接收端后，依次经过CTLE/DFE两个均衡器，恢复出PRBS码，并对其进行误码统计。根据当前的误码情况，分别对CTLE/DFE进行控制，增加补偿的力度，直到找到PRBS误码率满足要求的一组配置，调整结束。这种方式存在的缺点是：1)该系统对于发送端数据格式有严格要求。PRBS是一类伪随机序列，由算法生成，接收端只要使用与发送端相同的pattern，就能通过算法算出一模一样的序列，从而对比出错误的码字。但在实际应用中，不是所有设备都能够发出PRBS码。2)而且发送PRBS意味着无法传输用户数据，说明此系统无法在链路已经建起、用户数据开始传输的过程中重新调优，只能满足链路特性相当稳定的连接，在建立开始时做一次性的调优。这对于温度变化的场景适应性存在风险。3)PRBS统计误码情况是需要累积一定时间的。太过短暂的PRBS检测并不能准确反映系统误码率。该系统并未指出一次过程需耗时多久。但是从实际经验来看，常见几秒钟之内只出现1个错误统计的情况。如果此时的检测耗时在几毫秒左右，则大概率会漏过这个错误，于是认为当前的链路是可用的，但实际效果很差。而如果此时的检测需要若干秒钟，虽然检出这个错误，但几秒钟的时间又太久了。在另一些现有技术中，则提供了基于眼高张开情况调整CTLE的方式。首先基于一个估算的信号强度，找到对应的CTLE预设值表，然后在表中遍历寻找能够让CDR锁定的CTLE预设值，再依次遍历CTLE的各部分值找到最优的配置。这种方式存在的缺点是：1)只针对CTLE均衡器的调整方式，没有对VGA做调整；2)缺乏异常处理，如调整过程中发生传输码型突变，信号中有大量长连0连1的情况，此时CDR可能无法正常锁定，进而不能找到CTLE的最优配置。
技术实现思路
首先解释本专利技术中出现的技术名词：1、眼图：接收端信号在示波器上叠加显示的图形，体现了信号整体的特性，可以据此估计系统信号质量的优劣程度，其横轴体现周期/时间，纵轴体现幅值2、CTLE：Continuous-TimeLinearEqualizer，一种高通滤波器，通过压制低频、放大高频来补偿信道中的高频损耗3、VGA：VoltageGainAmplifier，一种均衡器，可以线性放大输入信号的幅值4、DFE：Decision-FeedbackEqualizer，一种均衡器，基于反馈电路自动调节信号补偿5、插损：insertionloss插入损耗。指发射机与接收机之间，插入电缆或元件产生的信号损耗，通常指衰减。插入损耗以接收信号电平的对应分贝(dB)来表示。6、SerDes：SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称，其在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输介质，最后在接收端高速串行信号重新还原成低速并行信号。万兆以太网普遍使用SerDes技术完成信号的传送。7、DAC：DirectAttachCable，一般译为直连铜缆，内部材质是铜芯，价格与光纤相比要低得多8、PRBS：Pseudo-RandomBinarySequence，伪随机二进制序列，一般用它进行高速串行通道的测试，主要是测试误码率的情况9、CDR：ClockDataRecovery时钟数据恢复，是SerDes的核心模块，用来从经过信道畸变的数据中正确恢复出时钟及数据。在万兆及以上的以太网链路中，由于设备的发送端和连线介质特性不同，接收端均衡器需要合理补偿信号，来降低系统的误码率。有鉴于此，为解决或部分解决以上问题，本专利技术提供一种以太网接收端均衡器自动调优系统，对均衡器做自动调优，以接收端眼图水平综合判断为依据，在当前链路状况不确定的情况下，动态调节本端均衡器参数，从而使信号传输损耗得到适当的补偿，接收端数据正确恢复。根据本专利技术的一个方面，提供了一种以太网接收端均衡器自动调优系统，所述系统包括：接收端均衡器，用于接收原始信号并进行信号补偿；时钟数据恢复模块，用于接收经所述接收端均衡器补偿后的原始信号并恢复出时钟数据；眼图扫描模块，用于对所述时钟数据进行采样以获得眼图数据；均衡调整模块，用于基于所述眼图数据获得调参结果，并利用所述调参结果配置所述接收端均衡器。一实施例中，所述接收端均衡器包括连续时间线性均衡器CTLE、电压增益放大器VGA、以及判决反馈均衡器DFE，所述原始信号依次经所述CTLE、VGA、以及DFE后完成信号补偿。一实施例中，所述均衡调整模块具体用于：预置所述接收端均衡器的初始条件；对所述初始条件进行粗调和插损预估；确定所述DFE的状态；对所述CTLE进行精细调整。一实施例中，预置所述接收端均衡器的初始条件，具体包括：对所述接收端均衡器配置普适的初始值，并判断此时眼图是否打开；若是，则运行对所述初始条件进行粗调和插损预估的步骤；若否，则修改所述初始值后继续验证所述眼图是否打开。一实施例中，对所述接收端均衡器配置的值包括CTLE高频补偿值、CTLE低频补偿值、VGA值、DFE值。一实施例中，对所述初始条件进行粗调和插损预估，具体包括：根据插损大小配置多组均衡补偿预设值；初始化眼图数据；以所述均衡补偿预设值配置所述接收端均衡器；调用所述眼图扫描模块获取当前眼图数据；遍历所述多组均衡补偿预设值配置生效后的眼图数据，确定眼图数据最大时对应的一组均衡补偿预设值；以所述眼图数据最大时的一组均衡补偿预设值配置所述接收端均衡器。一实施例中，对所述初始条件进行粗调和插损预估时，配置所述多组均衡补偿预设值中的DFE值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，所述系统包括：/n接收端均衡器，用于接收原始信号并进行信号补偿；/n时钟数据恢复模块，用于接收经所述接收端均衡器补偿后的原始信号并恢复出时钟数据；/n眼图扫描模块，用于对所述时钟数据进行采样以获得眼图数据；/n均衡调整模块，用于基于所述眼图数据获得调参结果，并利用所述调参结果配置所述接收端均衡器。/n

【技术特征摘要】
1.一种以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，所述系统包括：
接收端均衡器，用于接收原始信号并进行信号补偿；
时钟数据恢复模块，用于接收经所述接收端均衡器补偿后的原始信号并恢复出时钟数据；
眼图扫描模块，用于对所述时钟数据进行采样以获得眼图数据；
均衡调整模块，用于基于所述眼图数据获得调参结果，并利用所述调参结果配置所述接收端均衡器。


2.如权利要求1所述的以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，所述接收端均衡器包括连续时间线性均衡器CTLE、电压增益放大器VGA、以及判决反馈均衡器DFE，所述原始信号依次经所述CTLE、VGA、以及DFE后完成信号补偿。


3.如权利要求2所述的以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，所述均衡调整模块具体用于：
预置所述接收端均衡器的初始条件；
对所述初始条件进行粗调和插损预估；
确定所述DFE的状态；
对所述CTLE进行精细调整。


4.如权利要求3所述的以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，预置所述接收端均衡器的初始条件，具体包括：
对所述接收端均衡器配置普适的初始值，并判断此时眼图是否打开；若是，
则运行对所述初始条件进行粗调和插损预估的步骤；若否，
则修改所述初始值后继续验证所述眼图是否打开。


5.如权利要求4所述的以太网接收端均衡器自动调优系统，其特征在于，对所述接收端均衡器配置的值包括CTLE高频补偿值、CTLE低频补偿值、VGA值、DFE值。


6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段有楠，邱建峰，戚晨希，
申请(专利权)人：盛科网络苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32