最佳均衡划分制造技术

一种通信接口，包括具有配置为执行非线性均衡的非线性均衡器的主机。接口的部分也是主机

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】最佳均衡划分


[0001]本专利技术涉及光学通信系统，尤其涉及主机和光学模块之间的最佳均衡划分。

技术介绍

[0002]用于26GBAUD和53GBAUD(50Gb/s、100Gb/s、200G、400Gb/s和未来800Gb/s)的数据中心和客户端连接的当前最先进的架构的设计假设了时域均衡功能(FFE/DFE)和主机PCB上发现的ASIC以及通过连接器和/或PCB迹线损耗连接到主机的光学模块中的重新定时。虽然在链路的每一跳出现时域均衡和重新定时是有好处的，但是从硅面积和功耗的角度来看，这是有代价的。
[0003]通信系统中使用的50G(26GBAUD)和100Gb/s(53GBAUD)PAM电信令非常具有挑战性，这是由于PCB和/或连接器引入的损耗、主机ASIC中看到的非理想特性、光学部件的非理想性以及由于多级信令导致的降低的SNR(信噪比)。由于这些损耗，主机(路由器、交换机、NIC)的电输出使用内置于示波器和仿真工具中的CTLE和/或FFE和/或DFE均衡器进行评估，以确保信号可以在光学模块内恢复。在实际实现方式中，模块中的电接收器将包括均衡器，例如CTLE和/或FFE和/或DFE均衡器。现有技术的模块实现方式在其前端具有这些均衡器和重新定时功能，以在将比特流传送到下游光学部件(激光驱动器和/或激光/发射光学子组件)之前重置信号完整性预算。这为1m
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10km+的通信提供了来自光学模块的尽可能干净的信号，但是从功耗和芯片面积的角度来看，通过重新定时来重置信号完整性是有代价的。同时，光学接口也用5抽头FFE参考接收器进行评估，以确定当接收器安装在现场用于数据通信时将在接收器中出现的预期链路性能。基于TDECQ指标对50GSR/FR/LR、200G SR/FR/LR、100G FR/DR和400G DR4/FR4/LR4进行评估，未来的链路类型也可能利用时域均衡。
[0004]通过均衡评估主机，然后通过光学模块中的重新定时来重置信号完整性预算，随后通过均衡再次评估光学信号，这代表了均衡中的冗余，这增加了整个系统的成本、尺寸和功耗，如果信号在模块中保持线性(避免模块中的重新定时和非线性均衡)，则这是不必要的。这也适用于接收路径，其中光学模块目前集成了各种形式的均衡(模拟TDECQ参考均衡器)以及重新定时功能，该功能为接收路径中的主机通信提供尽可能干净的电信号。主机ASIC接收器还集成了广泛的均衡，以补偿迹线损耗和/或铜缆损耗。在光学模块中以及也在主机ASIC接收路径中具有非线性均衡以及重新定时再次表示均衡/重新定时中的冗余，这增加了整个系统的成本、尺寸和功耗，如果信号在模块中保持线性(避免模块中的重新定时和非线性均衡)，则这是不必要的。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的缺点并提供额外的好处，公开了一种改进的光学模块设计，其保持了线性处理路径/元件，并消除了与下游处理装置相关的元件的重复。例如，通过均衡评估主机，然后通过光学模块中的重新定时来重置信号完整性预算，随后通过均衡再次评估光学信号，这代表了均衡中的冗余，这增加了整个系统的成本、尺寸和功耗，如果信
号在模块中保持线性(避免模块中的重新定时和非线性均衡)，则这是不必要的。这也适用于接收路径，其中光学模块目前集成了各种形式的均衡(模拟TDECQ参考均衡器)以及重新定时功能，该功能为接收路径中的主机通信提供尽可能干净的电信号。主机ASIC接收器还集成了广泛的均衡，以补偿迹线损耗和/或铜缆损耗。在光学模块中以及也在主机ASIC接收路径中具有非线性均衡以及重新定时再次表示均衡/重新定时中的冗余，这增加了整个系统的成本、尺寸和功耗，如果信号在模块中保持线性(避免模块中的重新定时和非线性均衡)，则这是不必要的。
[0006]在一个实施例中，公开了一种具有发射路径和接收路径的收发器。该收发器包括具有一个或多个非线性均衡器的主机，该非线性均衡器被配置为对输出信号、输入信号或两者执行非线性均衡。主机
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光学模块信道将主机电连接到光学模块。光学模块包括发射器和接收器。该发射器包括：线性均衡器，被配置为对输出信号执行线性均衡以创建均衡信号；驱动器，被配置为接收并输出均衡信号；电光模块，被配置为将来自驱动器的均衡信号转换为光学信号，并通过光纤电缆发射光学信号，使得接收不执行非线性处理。该接收器包括：光电检测器，被配置为接收接收到的光学信号并将接收到的光学信号转换为接收到的电信号；线性放大器，被配置为对接收到的电信号执行线性放大以创建放大的接收到的信号；以及驱动器，被配置为通过光学模块
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主机信道发送放大的接收到的信号，使得接收不执行非线性处理。
[0007]在一个实施例中，光学模块包括配置为放大输出信号的增益模块。增益模块可以是发射器中线性均衡器的部分，并且增益模块被配置成执行线性放大。预期光学模块可以不包括被配置成执行非线性时钟和数据恢复的CDR。光学模块和主机还可以被配置成处理接收到的电信号并通过导电信道发射电信号。还预期由于光学模块的线性处理，主机可以被配置成执行用于链路优化的站对站训练。在一种配置中，收发器是板载光学器件配置的部分。收发器可以是板载光学器件配置。
[0008]还公开了一种用于接收和处理光学信号以恢复发射的信号的方法。在一个实施例中，该方法包括在光学模块处接收来自光纤电缆的光学信号，使得光学模块被配置为仅执行线性处理。然后将光学信号转换成电信号，并在将经处理的电信号发送到主机之前使用线性处理来处理电信号。在主机处，这种操作方法在主机处对经处理的电信号执行非线性处理，以恢复发射的信号。
[0009]预期光学模块不执行非线性时钟和数据恢复。此外，主机的非线性处理包括非线性均衡。光学模块可以被配置成没有均衡器。该方法可以进一步包括用于发射光学信号的方法，该方法包括仅使用线性处理来处理光学模块内的输出电信号。
[0010]还公开了一种配置为接收和发射光学信号的光学模块。在一个实施例中，光学模块包括被配置为执行线性信号处理的信号接收路径和被配置为对输出信号执行线性处理的信号发射路径。信号接收路径包括：光电检测器，被配置为接收接收到的光学信号并将接收到的光学信号转换为接收到的电信号；线性可变增益放大器，被配置为放大接收到的电信号以创建放大的信号；以及输出端口，被配置为向主机提供放大的信号。
[0011]信号发射路径配置为对输出信号执行线性处理。信号发射路径包括：线性均衡器，被配置为对从主机接收的输出信号执行线性均衡以创建均衡信号；驱动器，被配置为提供并驱动电光接口；以及电光接口，被配置为将来自驱动器的均衡信号转换为输出光学信号，
并在光纤电缆上发射输出光学信号。
[0012]在一种配置中，信号发射路径还包括放大器。该系统还可以包括具有非线性均衡的主机，该主机被配置为对放大的信号执行均衡，并对输出信号进行预补偿。在一个实施例中，光学模块不包括非线性时钟和数据恢复。光学模块可以被配置成板载光学器件配置。光学模块可以配置为共同封装的光学器件配置。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有发射路径和接收路径的直接检测收发器，所述收发器包括：主机，具有一个或多个均衡器，所述一个或多个均衡器被配置为对输出信号、输入信号或两者执行均衡；主机
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光学模块信道，其将所述主机电连接到光学模块；所述光学模块经由所述主机
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光学模块信道电连接到所述主机，所述光学模块包括：发射器，包括：线性均衡器，被配置为对所述输出信号执行线性均衡以创建均衡信号；驱动器，被配置为接收并输出所述均衡信号；电光模块，被配置为将来自所述驱动器的均衡信号转换为光学信号，并通过光纤电缆发射所述光学信号；接收器，包括：光电检测器，被配置成接收接收到的光学信号并将所述接收到的光学信号转换成接收到的电信号；线性放大器，被配置为对所述接收到的电信号执行线性放大以创建放大的接收到的信号；驱动器，被配置为通过光学模块
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主机信道发送所述放大的接收到的信号，使得所述接收不执行非线性处理。2.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述光学模块包括增益模块，所述增益模块被配置为放大所述输出信号。3.根据权利要求2所述的收发器，其中，所述增益模块是所述发射器中的所述线性均衡器的部分，并且所述增益模块执行线性放大。4.根据权利要求3所述的收发器，其中，所述线性放大自动调整以保持目标光学操作点，同时保持用于远端(站到站)训练/优化的主机发射器设置的保真度。5.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述光学模块不包括被配置为执行非线性时钟和数据恢复的CDR，并且所述收发器以25Gb/s或更高的速度运行。6.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述光学模块和主机还被配置为处理接收到的电信号，并通过导电信道发射电信号。7.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述主机被配置为由于所述光学模块的线性处理而执行用于链路优化的站到站训练。8.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述收发器是板载光学器件配置的部分。9.一种用于接收和处理光学信号以恢复发射的信号的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R拉奇曼，
申请(专利权)人：MACOM技术解决方案控股公司，
类型：发明
国别省市：