链路速度协商期间的重定时器训练制造技术

本申请公开了链路速度协商期间的重定时器训练。公开的重定时器模块和方法能够在链路速度协商期间实现均衡器训练。一种说明性重定时器模块包括：模数转换器，该模数转换器使用采样时钟以将接收信号数字化；均衡器，该均衡器将经数字化的接收信号转换为均衡信号；判决元件，该判决元件从该均衡信号导出接收码元流；以及时钟恢复模块，该时钟恢复模块至少部分基于该均衡信号的均衡误差导出该采样时钟，该采样时钟的频率的范围包括第一支持的速度下的该接收信号的波特率以及包括不小于第二支持的速度下的该接收信号的该波特率两倍的频率。频率。频率。

【技术实现步骤摘要】
链路速度协商期间的重定时器训练


[0001]本公开涉及具有自适应均衡器的重定时器,并且更具体地，涉及使此类重定时器能够支持具有不同信号星座和码元速率的通信协议。

技术介绍

[0002]各种标准已经被制定以支持设备之间更快传输更大数据量的需求。光纤信道是国际信息技术标准委员会(INCITS)为在存储区域网络(SAN)中使用而建立的一个此类标准，提供自1993年以来大约每三年增加一倍的数据传输速率。该演进的一个结果是给定网络中的各种设备可能采用多代标准。为了实现网络硬件的逐步升级，光纤信道标准建议每个设备应当至少提供多达前三代标准的反向兼容性，并指定链接设备可以采用的链接速度协商(LSN)方法的机制，以确定该链接上的两个设备支持的最高速度。
[0003]除其他事项外，LSN还包括：让本地发射器以逐渐降低的速度发送训练信号，直到远程接收器确定至少训练信号的速度信息字段被满意地接收和确认。当它试图建立通信时，接收器通过其支持的速度进行迭代。对于更高的波特率，预计需要具有自适应均衡器的重定时器，以确保足够的通信链路性能，这可能会将链路训练时间延长到超过在LSN过程中提供的模块响应时间。

技术实现思路

[0004]因此，本文公开了在链路速度协商期间实现均衡器训练的重定时器模块和方法。一种说明性重定时器模块包括：模数转换器，所述模数转换器使用采样时钟以将接收信号数字化；均衡器，所述均衡器将经数字化的接收信号转换为均衡信号；判决元件，所述判决元件从所述均衡信号导出接收码元流；以及时钟恢复模块，所述时钟恢复模块至少部分基于所述均衡信号的均衡误差导出所述采样时钟，所述采样时钟的频率的范围包括第一支持的速度下的所述接收信号的波特率以及包括不小于第二支持的速度下的所述接收信号的所述波特率两倍的频率。
[0005]一种说明性重定时方法包括：根据采样时钟对接收信号进行数字化；将经数字化的接收信号转换为均衡信号；从所述均衡信号获得接收码元流；以及至少部分基于所述均衡信号的均衡误差导出所述采样时钟，所述采样时钟的频率的范围包括第一支持的速度下的所述接收信号的波特率以及包括不小于第二支持的速度下的所述接收信号的所述波特率两倍的频率。
[0006]前述实现方式中的每一者可以单独或组合地实施，并且可以与以下可选特征中的任何一者或多者组合来实施：1.当所述接收信号的所述波特率不在所述范围内时，自适应模块禁用均衡器系数的更新。2.在链路速度协商阶段期间，所述自适应模块仅在实现传输字同步后的预定窗口内启用均衡器系数的更新。3.所述自适应模块在检测到或启动入口速度变化时至少暂时禁用均衡器系数的更新。4.该时钟恢复模块包括：定时误差单元，所述定时误差单元至少部分地基于所述均衡误差确定定时误差信号；相位内插器，所述相位内插
器从时钟信号和控制信号获得采样时钟，所述控制信号从所述定时误差信号导出；锁相环，所述锁相环生成所述时钟信号；以及反馈路径，当所述接收信号的所述波特率在所述范围内时，所述反馈路径至少部分地基于所述定时误差信号控制所述时钟信号的频率。5.所述反馈路径包括误差累加器，当所述接收信号的所述波特率不在所述范围内时，所述误差累加被冻结。6.判决元件采用多个决策阈值。7.自适应模块在四电平脉冲幅度调制(PAM4)信令期间调谐所述决策阈值，并且在不归零(NRZ)信令期间禁用调谐。8.所述自适应模块在NRZ信令期间保留经调谐的决策阈值。9.自适应模块在NRZ信令期间将T
‑2、T2决策阈值设置为默认值。
附图说明
[0007]图1示出了说明性网络。
[0008]图2是说明性交换机的框图。
[0009]图3是说明性交换机端口的框图。
[0010]图4是说明性接收链的框图。
[0011]图5是说明性时钟恢复模块的框图。
[0012]图6是说明性链路速度协商过程的时间线。
[0013]图7A
‑
7C示出了说明性接收信号的频谱。
[0014]图8A是说明性PAM4眼图。
[0015]图8B是说明性NRZ(又名PAM2)眼图。
[0016]图9是说明性训练方法的流程图。
具体实施方式
[0017]尽管在附图和以下描述中给出了特定实施例，但是请记住它们不限制本公开。相反，它们为普通技术人员提供用于辨别包含在所附权利要求书的范围内的替代形式、等效方案和修改的基础。
[0018]对于上下文而言，图1示出了诸如可以在数据处理中心中找到的说明性网络，其中多个服务器机架102
‑
106各自包含多个服务器110和至少一个“机架顶部”(TOR)交换机112。TOR交换机112连接到用于互连和连接到区域网和互联网的聚合器交换机114。(如本文所使用的，术语“交换机”不仅包括传统的网络交换机，还包括路由器、网桥、集线器和在端口之间转发网络通信分组的其他设备)。服务器110中的每一个通过网络线缆120连接到TOR交换机112，网络线缆120优选地提供与光纤信道标准兼容的高速差分通信。
[0019]图2示出了具有专用集成电路(ASIC)202的说明性交换机112，专用集成电路(ASIC)202执行耦合到用于可插拔模块206的端口连接器204的分组交换功能。可插拔模块206耦合在端口连接器204和线缆连接器208之间，以通过均衡和可选格式转换(例如，电信号和光信号之间的转换)来提高通信性能。可插拔模块206可以符合包括SFP、SFP
‑
DD、QSFP、QSFP
‑
DD和OSFP的各种可插拔模块标准中的任何一种。
[0020]可插拔模块206可各自包括重定时器芯片210和微控制器芯片212，微控制器芯片212根据可被存储在非易失性存储器214中的固件和参数来控制重定时器芯片210的操作。可插拔重定时器模块206的操作模式和参数可以经由将微控制器芯片212连接到主机设备
(例如，交换机112)的双线总线(诸如I2C或MDIO)来设置。微控制器芯片212响应经由双线总线接收到的查询和命令，并响应地从重定时器芯片210的控制寄存器218检取信息并将信息保存到重定时器芯片210的控制寄存器218。
[0021]重定时器芯片210包括通过先进先出(FIFO)缓冲器224耦合到线路侧收发器222的主机侧收发器220。图2示出了可选光电发射器(PE)和光电检测器(PD)模块，以在光线路侧信号和电线路侧信号之间进行转换。尽管图中仅示出了单个通道，但收发器可以支持经由多个相对应的光纤或电导体传送的多个通道。控制器226根据控制寄存器内容协调收发器的操作，并且可以根据通信标准(诸如由美国国家标准信息技术认证标准委员会INCITS发布的光纤信道标准)提供多个通信阶段，这为链路速度协商(LSN)、均衡器训练和正常操作提供阶段。
[0022]图3示出了组成交换机端口中的一个交换机端口的发射(出口)和接收(入口)链的、包括可插拔模块206的组件的示例。虽然这里使用功能块来示出和描述组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重定时器模块，包括：模数转换器，所述模数转换器使用采样时钟以将接收信号数字化；均衡器，所述均衡器将经数字化的接收信号转换为均衡信号；判决元件，所述判决元件从所述均衡信号导出接收码元流；以及时钟恢复模块，所述时钟恢复模块至少部分基于所述均衡信号的均衡误差导出所述采样时钟，所述采样时钟的频率的范围包括第一支持的速度下的所述接收信号的波特率以及包括不小于第二支持的速度下的所述接收信号的所述波特率两倍的频率。2.如权利要求1所述的重定时器模块，进一步包括自适应模块，当所述接收信号的所述波特率不在所述范围内时，所述自适应模块禁用均衡器系数的更新。3.如权利要求2所述的重定时器模块，其特征在于，在链路速度协商阶段期间，所述自适应模块仅在实现传输字同步后的预定窗口内启用均衡器系数的更新。4.如权利要求3所述的重定时器模块，其特征在于，所述自适应模块在检测到或启动入口速度变化时至少暂时禁用均衡器系数的更新。5.如权利要求1所述的重定时器模块，其特征在于，所述时钟恢复模块包括：定时误差单元，所述定时误差单元至少部分地基于所述均衡误差确定定时误差信号；相位内插器，所述相位内插器从时钟信号和控制信号获得所述采样时钟，所述控制信号从所述定时误差信号导出；锁相环，所述锁相环生成所述时钟信号；以及反馈路径，当所述接收信号的所述波特率在所述范围内时，所述反馈路径至少部分地基于所述定时误差信号控制所述时钟信号的频率。6.如权利要求1所述的重定时器模块，其特征在于，所述反馈路径包括误差累加器，当所述接收信号的所述波特率不在所述范围内时，所述误差累加被冻结。7.如权利要求1所述的重定时器模块，其特征在于，所述判决元件采用多个决策阈值，并且其中所述重定时器模块进一步包括自适应模块，所述自适应模块在四电平脉冲幅度调制(PAM4)信令期间调谐所述决策阈值，并且在不归零(NRZ)信令期间禁用调谐。8.如权利要求7所述的重定时器模块，其特征在于，所述自适应模块在NRZ信令期间保留经调谐的决策阈值。9.如权利要求1所述的重定时器模块，其特征在于，所述判决元件采用多个决...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊清，蔡昉，陈鸿仪，钱浩立，
申请(专利权)人：默升科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：