特許 7385741 複合フィルタを用いる、スキューおよびチャネル非対称性に起因するチャネル障害の除去

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-14

(45)【発行日】2023-11-22

(54)【発明の名称】複合フィルタを用いる、スキューおよびチャネル非対称性に起因するチャネル障害の除去

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/06 20060101AFI20231115BHJP

【ＦＩ】

H04B3/06 A

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2022507779

(86)(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-30

(86)【国際出願番号】 US2020040358

(87)【国際公開番号】W WO2021066912

(87)【国際公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-05-13

(31)【優先権主張番号】16/593,239

(32)【優先日】2019-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508041127

【氏名又は名称】シスコ テクノロジー，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100140431

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】ゲルゲン，ジョエル，リチャード

(72)【発明者】

【氏名】サポージニコフ，マイク

(72)【発明者】

【氏名】ノザゼ，デビッド

(72)【発明者】

【氏名】コール，アメンドラ

(72)【発明者】

【氏名】カレティ，ウペンドラナド，レッディ

【審査官】後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０８９９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１８９７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５２４８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５０５３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５０８７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１６４８０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ３／０６

Ｈ０４Ｌ ２５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝送システムであって、
送信機と、
受信機と、
チャネル障害を除去するために前記送信機および前記受信機のうちの１つにおいて動作可能なフィルタと、を備え、
前記フィルタが、ガウシアン関数とコサイン関数の逆数との和に従って動作可能であり、前記ガウシアン関数と前記コサイン関数の逆数が、スキューおよびチャネル非対称性を考慮するための調整可能なパラメータを含む、伝送システム。

【請求項2】

前記スキューが、時間遅延スキュー、上昇および下降時間スキュー、ならびに振幅スキューを含む、請求項１に記載の伝送システム。

【請求項3】

前記フィルタが、等化で使用するための整形を有するバンドパスフィルタを備える、請求項１または２に記載の伝送システム。

【請求項4】

前記調整可能なパラメータが、周波数、ガウシアン変数、標準偏差変数、およびスキュー変数を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項5】

前記ガウシアン関数と前記コサイン関数の逆数との前記和が、以下のように定義され、

【数1】

式中、ｆが、周波数であり、ｆ_ｉ ^０が、調整可能な周波数パラメータであり、σ_ｉが、調整可能なガウシアン変数であり、μ_ｉが、前記ガウシアン関数の調整可能な標準偏差変数であり、ｔ_ｓｋｅｗが、調整可能なスキューパラメータである、請求項１～４のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項6】

前記調整可能なパラメータの少なくとも一部が、前記受信機におけるインパルス応答に基づいて定義される、請求項１～５のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項7】

前記フィルタが前記受信機において動作する、請求項１～６のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項8】

前記フィルタが前記送信機において動作する、請求項１～７のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項9】

前記伝送システムが、パルス振幅変調シリアライザ／デシリアライザで動作し、前記伝送システムが、前記フィルタの後に位置付けられた連続時間線形等化器をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の伝送システム。

【請求項10】

方法であって、
送信機からの送信信号を受信機において受信してデータを出力することと、
チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いて前記データをフィルタリングすることと、
スキューおよびチャネル非対称性を考慮するために、前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの調整可能なパラメータを調整することと、を含む、方法。

【請求項11】

前記スキューが、時間遅延スキュー、上昇および下降時間スキュー、ならびに振幅スキューを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタが、等化で使用するための整形を有するバンドパスフィルタを含む、請求項１０または１１に記載の方法。

【請求項13】

前記調整可能なパラメータが、周波数、ガウシアン変数、標準偏差変数、およびスキュー変数を含み、前記調整可能なパラメータが、挿入損失偏差に基づいて定義される、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの、ガウシアンとコサイン関数の逆数とが、以下に従って動作し、

【数2】

式中、ｆが、周波数であり、ｆ_ｉ ^０が、調整可能な周波数パラメータであり、σ_ｉが、調整可能なガウシアン変数であり、μ_ｉが、前記ガウシアン関数の調整可能な標準偏差変数であり、ｔ_ｓｋｅｗが、調整可能なスキューパラメータである、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記調整可能なパラメータの少なくとも一部が、前記受信機におけるインパルス応答に基づいて定義される、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

方法であって、
送信データを送信機において受信することと、
チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いて前記送信データをフィルタリングすることと、
スキューを考慮するために、前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの調整可能なパラメータを調整することと、
フィルタリングされた前記送信データに基づいて送信信号を生成することと、
前記送信信号を受信機に送信することと、を含む、方法。

【請求項17】

前記スキューが、時間遅延スキュー、上昇および下降時間スキュー、ならびに振幅スキューを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタが、等化で使用するための整形を有するバンドパスフィルタを含む、請求項１６または１７に記載の方法。

【請求項19】

前記調整可能なパラメータが、周波数、ガウシアン変数、標準偏差変数、およびスキュー変数を含む、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタが、連続時間線形等化器との組み合わせで動作する、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

装置であって、
送信機からの送信信号を受信してデータを出力するための手段と、
チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いて前記データをフィルタリングするための手段と、
スキューおよびチャネル非対称性を考慮するために、前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの調整可能なパラメータを調整するための手段と、を備える、装置。

【請求項22】

請求項１１～１５のいずれか一項に記載の方法を実装するための手段をさらに備える、請求項２１に記載の装置。

【請求項23】

装置であって、
送信データを受信するための手段と、
チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いて前記送信データをフィルタリングするための手段と、
スキューを考慮するために、前記複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの調整可能なパラメータを調整するための手段と、
フィルタリングされた前記送信データに基づいて送信信号を生成するための手段と、
前記送信信号を受信機に送信するための手段と、を備える、装置。

【請求項24】

請求項１７～２０のいずれか一項に記載の方法を実装するための手段をさらに備える、請求項２３に記載の装置。

【請求項25】

コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータに、請求項１０～１５のいずれか一項に記載の方法のステップを実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。

【請求項26】

コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータに、請求項１６～２０のいずれか一項に記載の方法のステップを実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、通信ネットワークに関し、より具体的には、チャネル障害の除去に関する。

【背景技術】

【0002】

チャネル障害は、差動信号のチャネル応答へのアーチファクト、特にチャネルが周波数に関してそれを通過する信号に対してどのように振る舞うかの伝達関数として機能するチャネル挿入損失をもたらし得る。速度が上がるにつれて、チャネルの小さい障害は、応答の感度を引き起こす場合があり、リンクへの損失マージンの影響が急速に上がる可能性があるため、リンクのパフォーマンスに影響を与える場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】一実施形態による、チャネル障害を除去するためのフィルタを備える伝送システムの簡略化された概略図である。

【図2】図１のフィルタ有りのおよび無しのチャネル応答の例を示す。

【図3A】図１の伝送システム内のフィルタによって除去され得る１つのタイプのチャネル障害を示す、プリント回路基板内のストリップライン伝送ラインにおける時間遅延Ｐ／Ｎスキューの例を示す。

【図3B】図１の伝送システム内のフィルタによって除去され得る別のタイプのチャネル障害を示す、プリント回路基板内のマイクロストリップ伝送ラインにおける上昇時間Ｐ／Ｎスキューの例を示す。

【図3C】図１の伝送システム内のフィルタによって除去され得る別のタイプのチャネル障害を示す、ケーブルにおける振幅スキューの例を示す。

【図4A】図１のフィルタ有りのおよび無しのストリップライン伝送ラインにおける挿入損失の例を示す。

【図4B】図１のフィルタ有りのおよび無しのストリップライン伝送ラインにおける例示的なパルス応答を示す。

【図5A】ストリップラインケースのためにフィルタを用いない、等化および不等化されたパルス応答を示す。

【図5B】ストリップラインケースのためにフィルタを用いる、等化および不等化されたパルス応答を示す。

【図6A】フィルタ有りのおよび無しのマイクロストリップ伝送ラインにおける挿入損失の例を示す。

【図6B】図１のフィルタ有りのおよび無しの、マイクロストリップ伝送ラインにおける例示的なパルス応答を示す。

【図7A】フィルタを用いない、図６Ａおよび６Ｂに示されるスキューシミュレーションを用いるマイクロストリップの等化を示す。

【図7B】図１のフィルタを用いる、図６Ａおよび６Ｂに示されるスキューシミュレーションを用いるマイクロストリップの等化を示す。

【図8A】図１のフィルタを調整するために使用され得るインパルス応答の例を示す。

【図8B】シミュレートされたチャネル挿入損失と、図８Ａのインパルス応答から再構築されたおよびチャネル挿入損失との比較を示す。

【図9A】一実施形態による、調整可能なパラメータ値を識別する際に使用するための、図８Ｂに対応する挿入損失の挿入損失偏差の例を示す。

【図9B】一実施形態による、調整可能なパラメータ値を識別する際に使用するための、フィルタを用いない図６Ａに対応する挿入損失の挿入損失偏差の例を示す。

【図10A】一実施形態による、受信機において実装されたフィルタを用いてチャネル障害を除去するためのプロセスの例を示すフローチャートである。

【図10B】一実施形態による、送信機において実装されたフィルタを用いてチャネル障害を除去するためのプロセスの例を示すフローチャートである。

【図11】本明細書に記載される実施形態を実装する際に有用なネットワークデバイスの例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0004】

対応する参照符号は、図面のいくつかの図を通して対応する部分を示す。

【0005】

例示的な実施形態の説明
概要
本発明の態様は、独立請求項に記載され、好ましい特徴は、従属請求項に記載される。一態様の特徴は、各態様に単独で、または他の態様と組み合わせて適用され得る。

【0006】

一実施形態では、伝送システムは、一般に、送信機と、受信機と、チャネル障害を除去するために送信機および受信機のうちの１つにおいて動作可能なフィルタと、を備える。フィルタは、ガウシアン関数とコサイン関数の逆数との和に従って動作可能であり、ガウシアンとコサイン関数の逆数は、スキューおよびチャネル非対称性を考慮するための調整可能なパラメータを含む。

【0007】

１つ以上の実施形態では、スキューは、時間遅延スキュー、上昇および下降時間スキュー、ならびに振幅スキューを含む。

【0008】

１つ以上の実施形態では、フィルタは、等化で使用するための整形を有するバンドパスフィルタを備える。

【0009】

１つ以上の実施形態では、調整可能なパラメータは、周波数、ガウシアン変数、標準偏差変数、およびスキュー変数を含む。

【0010】

１つ以上の実施形態では、調整可能なパラメータの少なくとも一部は、受信機におけるインパルス応答に基づいて定義され得る。

【0011】

１つ以上の実施形態では、フィルタは、受信機において動作する。

【0012】

１つ以上の実施形態では、フィルタは、送信機において動作する。

【0013】

１つ以上の実施形態では、伝送システムは、パルス振幅変調シリアライザ／デシリアライザで動作し、伝送システムは、連続時間線形等化器をさらに備える。

【0014】

別の実施形態では、方法は、概して、送信機からの送信信号を受信機において受信することと、チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いてデータをフィルタリングすることと、スキューを考慮するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタの調整可能なパラメータを調整することと、を含む。

【0015】

さらに別の実施形態では、方法は、概して、送信データを送信機において受信することと、チャネル障害を除去するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタを用いて送信データをフィルタリングすることと、スキューを考慮するために、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタで調整可能なパラメータを調整することと、送信信号を生成することと、送信信号を受信機に送信することと、を含む。

【0016】

本明細書に記載される実施形態の特徴および利点のさらなる理解は、本明細書および添付図面の残りの部分を参照することによって実現され得る。

【0017】

例示的な実施形態
以下の説明は、当業者が実施形態を作成し使用することを可能にするために提示される。特定の実施形態および用途の説明は、例としてのみ提供され、様々な修正は、当業者には容易に明らかであろう。本明細書に記載の一般的原理は、実施形態の範囲から逸脱することなく、他の用途に適用され得る。したがって、実施形態は、示されるものに限定されるべきではないが、本明細書に記載される原理および特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。明確にするために、実施形態に関連する技術分野で知られている技術的材料に関する詳細は、詳細には説明されていない。

【0018】

チャネル障害は、差動信号のチャネル応答へのアーチファクト、特にチャネルが周波数に関してそれを通過する信号に対してどのように振る舞うかの伝達関数として機能するチャネル挿入損失をもたらし得る。スキューなどの効果は、スキューが増加するにつれてチャネル損失の増加を引き起こす。周期的な負荷効果は、差動対のＰ（正トレース）信号とＮ（負トレース）信号との間の伝送ラインの任意の非対称性からも見ることができる。チャネル障害による周期的な負荷効果は、挿入損失に影響を与えることも示されている。他の反射およびチャネル障害は、チャネルに挿入損失偏差を生じさせ、その結果、アイ閉鎖高さ（アイダイアグラムの垂直開口部）および幅（アイダイアグラムの水平開口部）をもたらす可能性がある。データレートが増加し続けると、チャネルの小さい障害は応答の感度を引き起こす可能性があるため、リンクへのアイおよびマージンの影響も増加する。例えば、非対称性が増加するにつれて、アイの高さは非常に速く閉鎖する。高スキューによって生じる非対称性は、インパルス応答の幅および高さに影響を及ぼし、したがって、チャネルの伝達関数に影響を及ぼす。これらの効果の多くは、プリント回路基板材料およびケーブル構造の異方性から生じるものであり、ランダムかつ制御されていない可能性があるため、物理的レイアウトへの適用のための補正を困難にする。

【0019】

スキューの増加は、様々なデータレートでの挿入損失の増加をもたらし、モード変換にも影響を及ぼす。したがって、非対称性は、損失およびモード変換に関連している。この知識により、より高いシグナリング速度（例えば、５６Ｇｂｐｓ超）でより感度が高くなる、アイの高さ（損失）およびアイの幅（ジッタースキューからアイの幅への影響）の観点で失われつつあるバックマージンを買い戻すことが可能であり得る。

【0020】

本明細書に記載の実施形態は、フィルタ（本明細書では挙動フィルタまたは複合フィルタとも呼ばれる）の使用によるチャネル障害の除去（例えば、低減、部分除去、完全除去）を提供する。フィルタは、チャネル障害を除去するために追加され、それにより、より堅牢な等化が可能になる。以下に詳細に説明されるように、Ｐ／Ｎミスマッチは、線形フィルタリングで補償され得、実施形態は、１つ以上のチャネル非対称ケース（例えば、時間遅延スキュー、上昇／下降時間スキュー、振幅スキュー、またはそれらの任意の組み合わせ）に対処するために実装され得る。１つ以上の実施形態では、ガウシアンとコサイン関数の逆数とによって表される伝達関数を使用して、Ｐ／Ｎミスマッチから生じる損失を補償する。一例では、マッチングフィルタ（整形を有するバンドパスフィルタ）を使用して、固有の非対称性によって引き起こされる「吸い出し」を等化することができる。本明細書に記載される実施形態の１つ以上は、モード変換を増加させることなく、または深刻なＰＶＴ（プロセス、電圧、温度）変動影響を生成することなく、チャネル障害を低減するフィルタを提供する。

【0021】

図１は、一実施形態による、送信チャネル１４を介して送信信号を送信するための送信機１０および受信機１２を有する簡略化された伝送システム（Ｔｘ－Ｒｘリンク）を示す。スキューによるチャネル障害を除去するために、調整可能なフィルタ（本明細書では、挙動フィルタ、複合フィルタ、マッチングフィルタ、または複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタとも呼ばれる）１６を備えるアクティブ回路を伝送システムに追加し得る。送信機１０は、ソース入力１１と、任意の数の機能（例えば、符号化、変調、パルス整形、フィルタリング、マッピングなど）を実行し得る１つ以上の機能ブロック１３ａとを備える。また、受信機１２は、フィルタ１６の前または後のいずれかで様々な機能（例えば、復号、復調など）を実行するように構成された１つ以上の機能ブロック１３ｂ、１３ｃと、出力２０とを含んでもよい。図１に示される例では、受信機１２は、可変ゲイン増幅器１５、連続時間線形等化器（ＣＴＬＥ）１７、フィードフォワード等化器（ＦＦＥ）１８、および判定フィードバック等化器（ＤＦＥ）１９をさらに備える。

【0022】

図１に示される簡略化されたブロック図は単なる例であり、本明細書に記載される実施形態は、異なる構成要素または構成要素の配置を備える伝送システムに実装され得ることを理解されたい。例えば、図１は、受信機に実装されたフィルタ１６を示し、フィルタはまた、送信機に実装されてもよい。

【0023】

フィルタ１６は、ガウシアン関数とコサイン関数との和（例えば、ガウシアン関数と、コサイン関数の逆数との和）を使用し、より少ない挿入損失偏差（ＩＬＤ）を有するチャネル応答を作成するために調整可能なパラメータを有する。以下は、調整可能なパラメータｆ_ｉ ^０、μ_ｉ、σ_ｉ、およびｔ_ｓｋｅｗとともにガウシアン関数のｎ個の数値を有する周波数（ｆ）の関数であるフィルタ１６の伝達関数（Ｔ）の一例である。

【数1】

式中：
ｆは、周波数であり、
ｆ_ｉ ^０は、調整可能な周波数パラメータであり、
σ_ｉは、同調可能なガウシアン変数であり、
μ_ｉは、ガウシアン関数の調整可能な標準偏差変数であり、
ｔ_ｓｋｅｗは、調整可能なスキューパラメータである。

【0024】

コサイン関数の逆数のための入力調整可能パラメータｔ_ｓｋｅｗ値を取得するためのフィルタ応答を調整する方法の一例は、図８Ａおよび８Ｂに関して以下に説明する。ＳｅｒＤｅｓにおけるビットエラー率を低減するための調整可能なパラメータ値を見つけるための調整アルゴリズムの例は、図９Ａおよび９Ｂに関して以下に説明する。

【0025】

図２は、フィルタ１６が設置され（トレース２４）、フィルタが設置されていない（トレース２６）挿入損失対周波数の例を示すグラフ２１を示す（図１および２）。トレース２８は、フィルタ応答を示す。フィルタ１６が設置されていない場合、チャネル応答２６は、前述のように、良好な品質のアイを達成するために有害である。チャネル応答２４に示され、以下に説明されるように、調整可能な複合フィルタ１６は、可変周波数点における振幅補正で調整されてもよく、それにより、改善された補正された応答が提供される。１つ以上の実施形態では、フィルタ１６は、例えば、ＮＲＺ（非ゼロ復帰）およびＰＡＭ４（４レベルのパルス振幅変調）シグナリング技術の両方のためのＢＥＲ（ビットエラーレート）またはアイの高さおよび幅に関して買い戻されたマージンの観点から見ることができる効果を伴う改善されたチャネル応答を生成するように調整可能なパラメータに基づいて動作する挙動フィルタである。

【0026】

図３Ａ～３Ｃは、フィルタ１６を使用して対処することができる、異なるタイプのＰ／Ｎスキューをもたらすチャネル非対称性の効果を示す。グラフ３０、３２、３４は、差動信号のＰ／Ｎに関する異なるスキュー条件の電圧対時間を示す。図３Ａのグラフ３０は、差動モード速度と共通モード速度が同じであるときの時間遅延スキューを示す。これは通常、ＰＣＢ（プリント回路基板）のストリップライン伝送ラインにおいて生じる。図３Ｂのグラフ３２は、差動モードが共通モードよりも速く移動するときに生じる上昇時間スキューを示す。これは通常、ＰＣＢのマイクロストリップ伝送ラインにおいて生じる。図３Ｃのグラフは、共通モードが差動モードよりも速く移動するときの振幅スキューの例を示す。これは通常、ケーブルに存在する。スキューに起因するチャネル障害は、例えば、ＳｅｒＤｅｓ（シリアライザ／デシリアライザ）の受信機において高速信号品質を劣化させる。これらの非対称性およびチャネル障害は、本明細書に記載される複合フィルタ１６を使用して補正（例えば、除去、最小化、低減）される。１つ以上の実施形態では、フィルタ１６は、時間遅延スキュー、上昇／下降時間スキュー、および振幅スキューという、これらの３つの異なるチャネル非対称ケースに具体的に対処する。

【0027】

図４Ａおよび４Ｂは、５０ｐｓのスキューを有するストリップラインシミュレーションの例を示す。挿入損失対周波数は、図４Ａのグラフ４０に示され、パルス応答（電圧対時間）は、図４Ｂのグラフ４２に示される。従来の受信機等化アーキテクチャは、一般的に、パルス応答への影響に対処することができない。したがって、図４Ｂに示されるフィルタ１６無しのパルス応答を等化することができない。フィルタ関数のコサイン部分の逆数は、図４Ａおよび４Ｂに示される改善を提供することに留意されたい。

【0028】

図５Ａおよび５Ｂは、図４Ａおよび４Ｂに示されるストリップラインシミュレーションのために、ＣＴＬＥのみを利用した（図５Ａのグラフ５０）、およびフィルタ１６とＣＴＬＥの両方を利用した（図５Ｂのグラフ５２）、等化および不等化されたメインタップ電圧に対する電圧対時間のグラフ５０、５２を示す。ＣＴＬＥのみでは、等化されたメインタップ電圧は、０．０９ボルトである。フィルタ１６では、等化されたメインタップ電圧は、０．２ボルトである。グラフ５０、５２に示されるように、フィルタ１６とＣＴＬＥの両方の使用は、改善された等化を提供する。フィルタのコサイン関数部分の逆数は、図５Ａおよび５Ｂに示される改善を提供することに留意されたい。

【0029】

図６Ａおよび６Ｂは、６０ｐｓのスキューを有するマイクロストリップシミュレーションの例を示す。フィルタ１６の有りでおよび無しで、グラフ６０は、挿入損失対周波数を示し、グラフ６２は、パルス応答（電圧対時間）を示す。スキュー効果は図６Ｂに示される。図６Ｂに示されるように、マイクロストリップ伝送ラインのスキューは、ＩＬＤタイプの挙動をもたらし、フィルタ１６（例えば、フィルタのガウシアン関数）は、パルス応答に対するこの影響に対処する。

【0030】

図７Ａは、図６Ａおよび６Ｂに示されるマイクロストリップシミュレーションのために、ＣＴＬＥのみを利用する（図７Ａのグラフ７０）、およびフィルタ１６とＣＴＬＥの両方を利用する（図７Ｂのグラフ７２）、等化および不等化されたメインタップ電圧に対する電圧対時間のグラフ７０、７２を示す。ＣＴＬＥのみを用いる等化されたメインカーサ電圧は、０．０７５ボルトである。フィルタ１６およびＣＴＬＥでは、等化されたメインカーサ電圧は、０．１２５ボルトである。グラフ７０、７２に示されるように、フィルタ１６とＣＴＬＥの両方の使用は、改善された等化を提供する。この例では、フィルタ１６は、メインカーサ振幅の６０％の改善を提供する。

【0031】

図３Ｃに示す振幅スキュー（ケーブルのスキュー）は、ＩＬＤタイプの挙動をもたらす。これはまた、マイクロストリップシミュレーションのためのフィルタ１６を用いて、上述したものと同様に対処され得る。

【0032】

図８Ａおよび８Ｂは、インパルス応答を使用してチャネル挿入損失（ＩＬ）および時間遅延スキューの「ディップ」周波数を識別するための例を示す。これは、フィルタ応答の調整に使用するためのｔ_ｓｋｅｗ（上記のコサイン関数の逆数のための調整可能なパラメータ）を取得するために使用されてもよい。インパルス応答は、例えば、ＳｅｒＤｅｓ受信機からのダンプから取得されてもよい。図８Ａ（グラフ８０）は、６５ｐｓの時間遅延スキューを有するチャネルのインパルス応答（電圧対時間）の例示的なシミュレーションを示す。

【0033】

図８Ｂ（グラフ８２）は、スキュー計算で使用するためのチャネル挿入損失に対するインパルス応答の（ＦＦＴを使用する）変換を示す。グラフ８２は、元のＩＬおよび再構築されたＩＬの挿入損失（ＩＬ）対周波数を示す。点線は、インパルス応答から再構築されたチャネルＩＬを表す。図８Ｂに示される例では、スキューは、ディップ周波数ｆ_ｓｋｅｗ＝７．７Ｇｈｚを使用して計算されてもよい：
ｔ_ｓｋｅｗ＝１／（２＊ｆ_ｓｋｅｗ）＝６５ｐｓ、
これは、チャネル内のスキューの値に一致する。プロセスは、チャネルの挿入損失（実線）をプロットし、再構築された挿入損失と比較することによって検証されてもよく、これは、図８Ｂに示されるようによく一致する。

【0034】

以下で、ＳｅｒＤｅｓのＢＥＲ（ビットエラーレート）を低減する（例えば、最も低いＢＥＲを提供する）ための調整可能なパラメータ値を見つけるための調整アルゴリズムの一例を説明する。一例では、上記の式（１）の調整可能なパラメータの初期値は、

【数2】

のフィルタ関数（ゲインまたは減衰なし）を提供するように設定される。

【数3】

【0035】

ＳｅｒＤｅｓ受信機では、インパルス応答ＥＦＴが識別されて、伝達関数（挿入損失）が取得される。取得された挿入損失の適合された挿入損失および挿入損失偏差関数は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．ｂｊ、条項９３Ａに記載された方法を利用して見出され得る。

【0036】

図９Ａは、図８Ｂに対応する挿入損失のためのＩＬＤの例を示すグラフ９０を示す。挿入損失の急激なディップ（例えば、ＩＬＤ＜－２０ｄＢ）は、図９Ａに示すように識別され、対応する周波数が記録され得る。次に、パラメータｔ_ｓｋｅｗは、次式に従って計算され得る。
ｔ_ｓｋｅｗ＝１／（２＊ｆ_ｓｋｅｗ）

【0037】

図９Ｂは、図６Ａに対応する挿入損失のためのＩＬＤの例を示すグラフ９２を示す（フィルタ無し）。このグラフは、例えば、ＩＬＤが－０．２ｄＢ未満である挿入損失曲線の領域があるかどうかを判定するために使用されてもよい。次いで、ガウシアンフィルタ式におけるｎは、そのような領域の数として定義されてもよい。この例では、ｎ＝２である。関数Ｆは、ｆ_ｉ ^０、μ_ｉ、σ_ｉのシード値を見つけるためにこれらの領域に適合され、Ｆは次のように定義され得る。

【数4】

【0038】

一例では、最終調整ステップは、５％および監視ＢＥＲ値のステップで、ｆ_ｉ ^０、μ_ｉ、σ_ｉ、およびｔ_ｓｋｅｗを＋／－２０％以内に掃引することを含んでもよい。調整パラメータの最終値は、最も低いＢＥＲをもたらす値である。

【0039】

上述の調整プロセスが単なる例であり、他のプロセスは、実施形態の範囲から逸脱することなく、調整可能なパラメータ値を取得するために使用され得ることを理解されたい。

【0040】

図１０Ａは、一実施形態による、（図１に示すような）受信機１２における複合フィルタ１６を使用してスキューによるチャネル障害を除去するためのプロセスを示す。ステップ１００において、送信機１０は、送信データを受信する（図１および１０Ａ）。送信機は、送信信号を生成し（ステップ１０１）、受信機１２は、送信信号を受信する（ステップ１０２）。データを、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタ（ガウシアン関数とコサイン関数の逆数との和のフィルタ）１６を用いてフィルタリングする（ステップ１０３）。前述のように、フィルタ関数のパラメータは、必要に応じて調整されてもよい（ステップ１０４）。

【0041】

図１０Ｂは、一実施形態による、送信機における複合フィルタを使用してスキューによるチャネル障害を除去するためのプロセスを示す。送信データは、送信機において受信される（ステップ１０５）。データを、複合ガウシアンおよびコサインの逆数のフィルタ１６を用いてフィルタリングする（ステップ１０６）。フィルタパラメータは、必要に応じて調整されてもよい（ステップ１０７）。送信機は、送信信号を生成し（ステップ１０８）、受信機は、送信信号を受信する（ステップ１０９）。

【0042】

図１０Ａおよび１０Ｂに示されるプロセスは単なる例であり、ステップは、実施形態の範囲から逸脱することなく、追加、除去、再順序付け、組み合わせ、または修正されてもよいことを理解されたい。

【0043】

図１、１０Ａ、および１０Ｂに関して上述したように、実施形態は、送信ライン（伝送システム）内のトランシーバまたは受信機に実装されてもよい。実施形態は、ＤＳＰ（デジタル信号処理）を使用して実装されてもよく、またはアナログ実装として実装されてもよく、これは、より大きいダイエリアを必要とし、コストの増加、または混合論理およびアナログをもたらす場合がある。一例では、実施形態は、ＰＡＭ４ ＳｅｒＤｅｓとともに使用するために実装されてもよい。

【0044】

実施形態は、例えば、データ通信ネットワーク内のネットワークデバイスにおいて実装されてもよい。ネットワークは、ネットワーク内のデータの通過を容易にする任意の数のノード（例えば、ルータ、スイッチ、ゲートウェイ、コントローラ、エッジデバイス、アクセスデバイス、集約デバイス、コアノード、中間ノード、または他のネットワークデバイス）を介して通信する任意の数のネットワークデバイスを含んでもよい。

【0045】

図１１は、本明細書に記載される実施形態を実装し得るネットワークデバイス１１０の例を示す。一実施形態では、ネットワークデバイス１１０は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実装され得るプログラム可能な機械である。ネットワークデバイス１００は、１つ以上のプロセッサ１１２、メモリ１１４、ネットワークインターフェース（ポート）１１６、および調整可能なフィルタ（例えば、コード、ソフトウェア、論理、デバイス）１１８を含む。

【0046】

メモリ１１４は、プロセッサ１１２による実行および使用のための様々なアプリケーション、オペレーティングシステム、モジュール、およびデータを記憶する、揮発性メモリまたは不揮発性ストレージであってもよい。ネットワークデバイス１１０は、任意の数のメモリ構成要素を含んでもよい。１つ以上の実施形態では、フィルタ１１８の１つ以上の構成要素は、メモリ１１４に記憶されてもよい。

【0047】

論理は、プロセッサ１１２による実行のために、１つ以上の有形媒体内で符号化されてもよい。例えば、プロセッサ１１２は、メモリ１１４などのコンピュータ可読媒体に記憶されたコードを実行してもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、電子媒体（例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ））、磁気媒体、光学媒体（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ）、電磁媒体、半導体技術媒体、または任意の他の好適な媒体であってもよい。一例では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。ネットワークデバイス１１０は、任意の数のプロセッサ１１２を含んでもよい。

【0048】

ネットワークインターフェース１１６は、データを受信するための、またはデータを他のデバイスに送信するための任意の数のインターフェース（ラインカード、ポート）を備えてもよい。ネットワークインターフェース１１６は、例えば、コンピュータまたはネットワークに接続するためのイーサネットインターフェースまたは光学インターフェースを含んでもよい。

【0049】

図１１に示され、上記に記載されたネットワークデバイス１１０が単なる例であり、ネットワークデバイスの異なる構成が使用され得ることを理解されたい。例えば、ネットワークデバイス１１０は、本明細書に記載の能力を容易にするために動作可能なハードウェア、ソフトウェア、アルゴリズム、プロセッサ、デバイス、構成要素、または要素の任意の好適な組み合わせをさらに含み得る。

【0050】

要約すると、一実施形態では、伝送システムは、送信機と、受信機と、チャネル障害を除去するために送信機および受信機のうちの１つにおいて動作可能なフィルタと、を含む。フィルタは、ガウシアン関数とコサイン関数の逆数との和に従って動作可能であり、ガウシアンとコサイン関数の逆数は、スキューおよびチャネル非対称性を考慮するための調整可能なパラメータを含む。

【0051】

方法および装置は、示される実施形態に従って説明されてきたが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態に変形が行われる可能性があることを容易に認識するであろう。したがって、上記の明細書に含まれ、添付の図面に示されるすべての内容は、限定的な意味ではなく、例示的なものとして解釈されるべきであることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】