TWI474658B

System for high-speed backplane applications using pre-coding

Abstract

In conventional Backplane Ethernet systems, data is transmitted over two pairs of copper traces in one direction using a PAM-2 scheme and a baud rate of 10.3125 GHz, giving an effective bit rate of 10.3125 Gbps. The rate at which data can be transmitted in Backplane Ethernet systems, while still being reliably received, is typically limited by ISI caused by the dispersive nature of the copper traces, frequency dependent transmission losses caused primarily by skin effect and dielectric loss of the copper traces, and cross-link from adjacent communication lines. The present invention is directed to systems for overcoming these and other signal impairments to achieve speeds up to, and beyond, twice the conventional 10 Gbps limit associated with Backplane Ethernet systems.

TWI474658B, drawing sheet 1
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9 claims: 8 independent, 1 dependent

  1. 1
    一種發送器,配置為控制輸入資料流程適當格式化為輸出資料流程以便以至少10.3125GHz的串列傳輸速率通過位於背板上的通道發送,其特徵在於,所述發送器包括:擾頻器,配置為從所述輸入資料流程中清除數位0或數位1值的序列以提供經擾頻的資料流程;前向糾錯編碼器,配置為生成並添加冗餘符號到所述經擾頻的資料流程以提供經前向糾錯編碼的資料流程,其中所述冗餘符號使接收器能夠檢測並校正所述經前向糾錯編碼的資料流程的發送過程中發生的錯誤;線性碼編碼器,配置為利用階數M大於2的脈衝幅度調製方法調製所述經前向糾錯編碼的資料流程以提供經調製的資料流程;預編碼器,配置為對所述經調製的資料流程執行通道預均衡和功率限制以提供經預編碼的資料流程,其中,所述預編碼器包括用於執行通道預均衡的無限脈衝回應濾波器和用於執行發送功率限制的M模設備;以及發射端線性濾波器,配置為調節所述經預編碼的資料流程以補償所述通道的高頻衰減以便提供所述輸出資料流程。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項所述的發送器,其中,所述無限脈衝回應濾波器配置為具有與通道的逆傳遞函數基本相同的傳遞函數。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項所述的發送器,其中,所述M模設備配置為限制所述經預編碼的資料流程的信號以使其幅度在區間[0,1,...,M-1]內。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項所述的發送器,其中,所述前向糾錯編碼器配置為根據裏德所羅門編碼技術生成所述冗餘符號。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項所述的發送器,其中,還包括訓練序 列生成器,配置為生成接收實體已知的訓練位元序列。
  6. 6
    如申請專利範圍第1項所述的發送器,其特徵在於,所述發送器配置為根據通道所支援的信噪比或所期望的時延與接收實體進行自動協商進程以確定所述前向糾錯編碼器使用的前向糾錯方法。
  7. 7
    一種接收器,配置為控制通過背板上的通道以至少10.3125GHz的串列傳輸速率接收的經調製的資料流程適當恢復為輸出資料流程,其特徵在於,所述接收器包括:離散時間採樣器,配置為在時域採樣所述經調製的資料流程以提供經採樣的調製資料流程;具有逆預編碼器的決議回饋等化器(DFE),配置為檢測所述經採樣的調製資料流程中的符號並對檢測到的符號執行M模操作以便提供經逆預編碼的符號流;線性碼解碼器,配置為解調制所述經逆預編碼的符號流以提供經解調制的資料流程,其中所述經逆預編碼的符號流是根據具有階數大於2的脈衝幅度調製方法進行調製的;前向糾錯解碼器,配置為在經解調制的位流中檢測並校正錯誤以提供經糾錯的資料流程;以及去擾頻器,配置為對所述經糾錯的資料流程執行逆擾頻功能以提供所述輸出資料流程。
  8. 8
    一種接收器,配置為控制通過背板上的通道以至少10.3125GHz的串列傳輸速率接收的經調製的資料流程適當恢復為輸出資料流程,其特徵在於,所述接收器包括:離散時間採樣器,配置為在時域採樣所述經調製的資料流程以提供經採樣的調製資料流程;具有擴展分割器的逆預編碼器,配置為檢測所述經採樣的調製資料流程中的符號並對檢測到的符號執行M模操作以便提供經逆預編碼的符號流; 線性碼解碼器,配置為解調制所述經逆預編碼的符號流以提供經解調制的資料流程,其中所述經逆預編碼的符號流是根據具有階數大於2的脈衝幅度調製方法進行調製的;前向糾錯解碼器,配置為在經解調制的位流中檢測並校正錯誤以提供經糾錯的資料流程;以及去擾頻器,配置為對所述經糾錯的資料流程執行逆擾頻功能以提供所述輸出資料流程。
  9. 9
    一種接收器,配置為控制通過背板上的通道以至少10.3125GHz的串列傳輸速率接收的經調製的資料流程適當恢復為輸出資料流程,其特徵在於,所述接收器包括:離散時間採樣器,配置為在時域採樣所述經調製的資料流程以提供經採樣的調製資料流程;具有逆預編碼器的局部決議回饋等化器(DFE),配置為檢測所述經採樣的調製資料流程中的符號並對檢測到的符號執行M模操作以便提供經逆預編碼的符號流;線性碼解碼器,配置為解調制所述經逆預編碼的符號流以提供經解調制的資料流程,其中所述經逆預編碼的符號流是根據具有階數大於2的脈衝幅度調製方法進行調製的;前向糾錯解碼器,配置為在經解調制的位流中檢測並校正錯誤以提供經糾錯的資料流程;以及去擾頻器,配置為對所述經糾錯的資料流程執行逆擾頻功能以提供所述輸出資料流程。
Independent claims9