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特表2024-538827ＰＡＭシグナリングのための受信機の位相調整のための装置および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-23
(54)【発明の名称】ＰＡＭシグナリングのための受信機の位相調整のための装置および方法
(51)【国際特許分類】
H04L 25/03 20060101AFI20241016BHJP
H04L 25/49 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
H04L25/03 Z
H04L25/49 L
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525889
(86)(22)【出願日】2021-11-05
(85)【翻訳文提出日】2024-05-01
(86)【国際出願番号】 KR2021016025
(87)【国際公開番号】W WO2023080285
(87)【国際公開日】2023-05-11
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520208591
【氏名又は名称】ポインツ テクノロジー インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＰＯＩＮＴ２ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ， ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(74)【代理人】
【識別番号】100210251
【弁理士】
【氏名又は名称】大古場 ゆう子
(72)【発明者】
【氏名】キム テホ
(72)【発明者】
【氏名】ウォン ヒョソプ
(72)【発明者】
【氏名】チョ ジョンギ
(72)【発明者】
【氏名】リム キョヒュン
(72)【発明者】
【氏名】ユー ジェイク
(72)【発明者】
【氏名】パーク ジノ
(72)【発明者】
【氏名】ソン ハイル
【テーマコード（参考）】
5K029
【Ｆターム（参考）】
5K029AA08
5K029FF02
5K029HH13
5K029KK33
(57)【要約】
本開示内容は、ＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置および方法を提供することができる。前記装置は、マルチレベル入力データの信号レベル判定のためのサンプリングを行うように構成される複数のサンプラーと、前記サンプラーに共通サンプリングクロックを提供するように構成されるグローバルクロックソースと、前記共通サンプリングクロックの位相をそれぞれ調整して対応するサンプラーに適用されるサンプリング位相を提供するように構成される複数の位相調整器と、を含んでもよい。本開示内容によると、非対称的アイオープニングがある状況でも、各アイオープニングに対応するサンプラーのサンプリング位相を独立的に調整して信頼可能なＢＥＲ性能を達成することができる。
【選択図】図６
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）受信機の独立的な位相調整のための装置であって、マルチレベル入力データの信号レベル判定のためのサンプリングを行うように構成される複数のサンプラーと、
前記サンプラーに共通サンプリングクロックを提供するように構成されるグローバルクロックソースと、
前記共通サンプリングクロックの位相をそれぞれ調整して対応するサンプラーに適用されるサンプリング位相を提供するように構成される複数の位相調整器と、を含む、
ＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項2】
前記マルチレベル入力データの複数のアイオープニング（Ｅｙｅ Ｏｐｅｎｉｎｇ）のそれぞれのアイオープニングの最大高さを測定し、該アイオープニングの最大高さに対応する位相Φをそれぞれ決定し、決定された位相をサンプリング位相として該アイオープニングに対応する位相調整器にそれぞれ提供するように構成されるアイオープニング測定部をさらに含む、請求項１に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項3】
前記アイオープニング測定部は、該アイオープニングの最大高さに基づいて電圧しきい値Ｖｔｈをそれぞれ決定し、決定された電圧しきい値を該アイオープニングに対応するサンプラーにそれぞれ提供するように構成される、請求項２に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項4】
前記アイオープニング測定部は、該アイオープニングに対する最大高さに対応する位相探索のための予想位相範囲を決定し、前記予想位相範囲の最小値位相から最大値位相まで予め決定された間隔で、各位相ごとに電圧しきい値の調整を通じる出力値カウンティングによって各位相でのアイ高さ（Ｅｙｅ Ｈｅｉｇｈｔ）を計算し、計算されたアイ高さのうち最大高さの該アイオープニングを有する位相値を決定することによって、それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相Φおよび電圧しきい値Ｖｔｈをそれぞれ決定するように構成される、
請求項３に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項5】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであり、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第２サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含む、
請求項１に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項6】
前記位相調整器の個数は、前記サンプラーの個数より少なく、前記サンプラーのうち二つ以上のサンプラーを一つのグループに設定し、前記グループに対応する一つの位相調整器が前記グループのサンプラーにサンプリング位相を提供する、
請求項１に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項7】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであり、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、を含む、
請求項６に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項8】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－８入力データであり、前記複数のサンプラーは、
第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、
第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、
第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、
第４アイオープニングの信号レベル判定のための第４サンプラーと、
第５アイオープニングの信号レベル判定のための第５サンプラーと、
第６アイオープニングの信号レベル判定のための第６サンプラーと、
第７アイオープニングの信号レベル判定のための第７サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、
前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、
前記第３サンプラー、前記第４サンプラーおよび前記第５サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、
前記第６サンプラーおよび前記第７サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含む、
請求項６に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置。
【請求項9】
複数のサンプラーおよび複数の位相調整器を含むＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法であって、マルチレベル入力データの複数のアイオープニングのそれぞれのアイオープニングの最大高さを決定するステップと、
それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相をそれぞれ測定するステップと、
それぞれのアイオープニングに対応する位相調整器でグローバルクロックソースから提供される共通サンプリングクロックの位相を決定された位相にそれぞれ調整するステップと、
前記調整された位相をサンプリング位相としてそれぞれの位相調整器に対応するサンプラーで前記マルチレベル入力データをサンプリングするステップと、を含む、
ＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項10】
前記それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相をそれぞれ決定するステップは、それぞれのアイオープニングの最大高さに基づいてそれぞれのアイオープニングに対する電圧しきい値をそれぞれ決定するステップを含み、前記マルチレベル入力データをサンプリングするステップは、前記サンプリング位相および前記電圧しきい値に基づいて前記マルチレベル入力データをサンプリングするステップを含む、
請求項９に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項11】
前記それぞれのアイオープニングの最大高さを測定するステップは、該アイオープニングに対する最大高さに対応する位相探索のための予想位相範囲を決定するステップと、
前記予想位相範囲の最小値位相から最大値位相まで予め決定された間隔で、各位相ごとに電圧しきい値の調整を通じる出力値カウンティングによって各位相でのアイ高さを計算するステップと、
計算されたアイ高さのうち最大高さを該アイオープニングの最大高さとして決定するステップと、を含む、
請求項９に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項12】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであり、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第２サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含み、
前記それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相をそれぞれ決定するステップは、前記第１サンプリング位相、前記第２サンプリング位相および前記第３サンプリング位相を決定するステップを含む、
請求項９に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項13】
前記位相調整器の個数は、前記サンプラーの個数より少なく、前記サンプラーのうち二つ以上のサンプラーを一つのグループに設定し、前記グループに対応する一つの位相調整器が前記グループのサンプラーにサンプリング位相を提供する、
請求項９に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項14】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであり、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、を含み、
前記第１サンプリング位相は、前記第１アイオープニングおよび前記第２アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相である、
請求項１３に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【請求項15】
前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－８入力データであり、前記複数のサンプラーは、
第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、
第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、
第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、
第４アイオープニングの信号レベル判定のための第４サンプラーと、
第５アイオープニングの信号レベル判定のための第５サンプラーと、
第６アイオープニングの信号レベル判定のための第６サンプラーと、
第７アイオープニングの信号レベル判定のための第７サンプラーと、を含み、
前記複数の位相調整器は、
前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、
前記第３サンプラー、前記第４サンプラーおよび前記第５サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、
前記第６サンプラーおよび前記第７サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含み、
前記第１サンプリング位相は、前記第１アイオープニングおよび前記第２アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相であり、前記第２サンプリング位相は、前記第３アイオープニング、前記第４アイオープニングおよび前記第５アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相であり、前記第３サンプリング位相は、前記第６アイオープニングおよび前記第７アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相である、
請求項１３に記載のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示内容は、ＰＡＭシグナリングに関するものであり、より詳しくは、ＰＡＭシグナリングのための受信機の位相調整のための装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
情報通信技術の発達によって膨大な量のデータを伝送および保存するためのデータセンターが運営されており、データの高速伝送のために光インターフェースに基づく伝送システムが適用され得る。
【0003】
大容量データの高速伝送のためには、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のような高効率のマルチレベル信号方式が適用され得る。このようなマルチレベル信号は、アイパターン（Ｅｙｅ Ｐａｔｔｅｒｎ）と称される波形で現われることがあり、アイパターンのアイオープニング（Ｅｙｅ Ｏｐｅｎｉｎｇ）が大きくてきれいに現われるほど、信号のビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が良好であると判断することができる。
【0004】
例えば、ＰＡＭ－４変造方式を適用する場合、３個のアイオープニングが現われることがあり、ＰＡＭ－８変造方式を適用する場合、７個のアイオープニングが現われることがある。このような複数個のアイオープニングに表現できるマルチレベル信号は、理想的な環境では対称的な（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）アイオープニングを有することができる。しかし、光伝送システムの光－対－電気または電気－対－光の変換時に発生し得る歪曲、光分散、光学部品の線形特性の低下、タイミングスキュー（ｔｉｍｉｎｇ ｓｋｅｗ）などのような外部環境要因によってマルチレベル入力データは、非対称的（ｕｎｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）アイオープニングを有することがある。非対称的アイオープニングを有する場合に最適の位相ポジションでサンプリングができない場合、特定の信号レベルでは、信号－対－雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が減少された条件でサンプリングが行われることになり、受信機のＢＥＲ性能が低下するという問題点が発生することがある。
【0005】
これによって非対称的アイオープニングがある状況でも、信頼可能なＢＥＲ性能を達成することができる受信機を開発する必要性が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このような問題点を解決するための本開示内容は、信頼性のあるＰＡＭシグナリングのための受信機の位相調整のための装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示内容の一実施例によると、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）受信機の独立的な位相調整のための装置が提示される。前記装置は、マルチレベル入力データの信号レベル判定のためのサンプリングを行うように構成される複数のサンプラーと、前記サンプラーに共通サンプリングクロックを提供するように構成されるグローバルクロックソースと、前記共通サンプリングクロックの位相をそれぞれ調整して対応するサンプラーに適用されるサンプリング位相を提供するように構成される複数の位相調整器と、を含んでもよい。
【0008】
また、前記装置は、前記マルチレベル入力データの複数のアイオープニング（Ｅｙｅ Ｏｐｅｎｉｎｇ）のそれぞれのアイオープニングの最大高さを測定し、該アイオープニングの最大高さに対応する位相Φをそれぞれ決定し、決定された位相をサンプリング位相として該アイオープニングに対応する位相調整器にそれぞれ提供するように構成されるアイオープニング測定部をさらに含んでもよい。
【0009】
また、前記アイオープニング測定部は、該アイオープニングの最大高さに基づいて電圧しきい値Ｖｔｈをそれぞれ決定し、決定された電圧しきい値を該アイオープニングに対応するサンプラーにそれぞれ提供するように構成されてもよい。
【0010】
また、前記アイオープニング測定部は、該アイオープニングに対する最大高さに対応する位相探索のための予想位相範囲を決定し、前記予想位相範囲の最小値位相から最大値位相まで予め決定された間隔で、各位相ごとに電圧しきい値の調整を通じる出力値カウンティングによって各位相でのアイ高さ（Ｅｙｅ Ｈｅｉｇｈｔ）を計算し、計算されたアイ高さのうち最大高さの該アイオープニングを有する位相値を決定することによって、それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相Φおよび電圧しきい値Ｖｔｈをそれぞれ決定するように構成されてもよい。
【0011】
また、前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであってもよい。このような場合に、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含んでもよい。前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第２サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含んでもよい。
【0012】
また、ＰＡＭ－Ｎ入力データのような多レベルＰＡＭ－Ｎ信号（例えば、ＰＡＭ－４、ＰＡＭ－８、ＰＡＭ－１６、ＰＡＭ－３２など）の処理時に、ＰＡＭ受信機は、受信機構造の複雑度を減少させ、消費電力を減少させることができるように複数個のサンプラーをグルーピングしてグループ当たり一つの位相調整器でサンプリング位相を適用させるように具現することができる。
【0013】
このような場合、ＰＡＭ受信機に適用される位相調整器の個数は、サンプラーの個数より少なく、複数のサンプラーのうち二つ以上のサンプラーを一つのグループに設定し、前記グループに対応する一つの位相調整器が前記グループのサンプラーにサンプリング位相を提供することができる。
【0014】
例えば、前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであってもよい。このような場合に、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、を含んでもよい。前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第３サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、を含んでもよい。
【0015】
また、例えば、前記マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－８入力データであってもよい。このような場合に、前記複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラーと、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラーと、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラーと、第４アイオープニングの信号レベル判定のための第４サンプラーと、第５アイオープニングの信号レベル判定のための第５サンプラーと、第６アイオープニングの信号レベル判定のための第６サンプラーと、第７アイオープニングの信号レベル判定のための第７サンプラーと、を含んでもよい。前記複数の位相調整器は、前記第１サンプラーおよび前記第２サンプラーに適用される第１サンプリング位相を提供する第１位相調整器と、前記第３サンプラー、前記第４サンプラーおよび前記第５サンプラーに適用される第２サンプリング位相を提供する第２位相調整器と、前記第６サンプラーおよび前記第７サンプラーに適用される第３サンプリング位相を提供する第３位相調整器と、を含んでもよい。
【0016】
本開示内容の一実施例によると、複数のサンプラーおよび複数の位相調整器を含むＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法が提示される。前記方法は、マルチレベル入力データの複数のアイオープニングのそれぞれのアイオープニングの最大高さを測定するステップと、それぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相をそれぞれ決定するステップと、それぞれのアイオープニングに対応する位相調整器でグローバルクロックソースから提供される共通サンプリングクロックの位相を決定された位相にそれぞれ調整するステップと、前記調整された位相をサンプリング位相としてそれぞれの位相調整器に対応するサンプラーで前記マルチレベル入力データをサンプリングするステップと、を含んでもよい。
【発明の効果】
【0017】
本開示内容によると、非対称的アイオープニングがある状況でも、各アイオープニングに対応するサンプラーのサンプリング位相を独立的に調整して信頼可能なＢＥＲ性能を達成することができる。
【0018】
また、本開示内容によると、多レベルＰＡＭ－Ｎ信号を処理時に隣接するサンプラーの位相をグループごとにまとめて処理するように構成することによって、実質的に同一の性能を達成しながら受信機構造の複雑度を減少させ、消費電力を減少させることができるという効果がある。
【0019】
また、本開示内容によると、非対称的受信信号が存在する場合に送信機での校正なしに受信機内部で送信機の性能最適化のための歪曲を補償することができる効果があるので、送信機の性能最適化のための校正作業時間を減らすことができる。
【0020】
また、本開示内容によると、サンプラー動作のための最適のサンプリング位相を設定することができるので、ＰＶＴ変動に鈍感な受信機構造を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。まず各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に示されてもできる限り同一の符号を有するようにしていることに留意すべきである。また、本発明を説明するにおいて、関連の公知構成または機能に対する具体的な説明が、本発明の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明は略する。
【0023】
本開示内容の多様な態様が、以下で説明される。ここで提示される発明は、幅広い多様な形態で具現することができ、ここで提示される任意の特定の構造、機能または両方とも、ただ例示的なものであることを理解しなければならない。ここで提示される発明に基づいて本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、ここで提示される一つの態様が任意の他の態様と独立的に具現することができ、二つ以上のこのような態様が多様な方式で結合できることを理解するはずである。例えば、ここで説明される任意の数の態様を用いて装置を具現することができ、または方法を実施することができる。また、ここで説明される一つ以上の態様に加えて、またはこれらの態様ではない他の構造、機能または構造および機能を用いて、このような装置を具現することができ、またはこのような方法を実施することができる。
【0024】
本開示内容は、光通信の受信機に適用することができ、これに限定されず、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）シグナリングのための多様な通信デバイスに適用することができる。また、以下では、説明の便宜のためにＰＡＭ－４またはＰＡＭ－８シグナリングを例示しているが、本開示内容はこれに限定されず、多様なＰＡＭ－Ｎ方式のシグナリングに適用できることを、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は充分に理解するはずである。
【0025】
図１は、理想的な環境でのＰＡＭ－４波形のアイパターンを示す例示的な図である。
【0026】
ＰＡＭ－４信号は、一つの信号が２個の情報ビットを伝達することができ、３個のアイオープニング（Ｅｙｅ Ｏｐｅｎｉｎｇ）を有するアイパターンを有することができる。図１に示されているように、入力信号の歪曲がない理想的な環境では、すべてのアイオープニングを同一の位相に対称的に整列することができ、入力信号を同相の共通単一位相（ΦH＝ΦM＝ΦL）に、すべての信号レベルに対して最適のＳＮＲ（すなわち、最大ＳＮＲまたは最大アイ高さ（Ｅｙｅ Ｈｅｉｇｈｔ））を有するようにサンプリングすることができ、それによって最小のＢＥＲを達成することができる。
【0027】
図２は、ＰＡＭ－４シグナリングのための例示的な受信機の構成を概略的に示した図である。
【0028】
図２に示されているように、グローバルクロックソース１１０は、サンプラー１２１、１２２、１２３に共通サンプリングクロックを提供することができ、共通位相Φcommonをサンプリング位相として各サンプラーに入力することができる。サンプラー１２１は、図１に示されている上側のアイオープニングに対してサンプリングを行い、サンプラー１２２は、図１に示されている中間アイオープニングに対してサンプリングを行い、サンプラー１２３は、図１に示されている下側のアイオープニングに対してサンプリングを行うことができる。リタイマー（ｒｅｔｉｍｅｒ）１３１、１３２、１３３は、各サンプラー１２１、１２２、１２３でサンプリングされた信号を入力され、リタイミングされた出力信号を生成することができる。
【0029】
図３は、非対称アイオープニングが発生する環境でのＰＡＭ－４波形を示す例示的な図である。
【0030】
ＰＡＭ受信機に入力されるマルチレベル入力信号は、光ファイバによって引き起こされ得る光分散、光学コンポーネント（ＲＯＳＡ、ＴＯＳＡなど）の非－線形特性によって引き起こされ得るスキュー（ｓｋｅｗ）などのような外部環境要因による信号歪曲で非対称的アイオープニングを有することがある。図３に示されているように、信号歪曲によって非対称的アイオープニングは、アイオープニングの模様が不均一に現れることがあるだけでなく、最適のＳＮＲ（すなわち、最大ＳＮＲ）を有する位相が互いに異なることがある（すなわち、ΦH≠ΦM≠ΦL）。
【0031】
【0032】
図４に示されているように、図３の非対称アイオープニング波形で、特定の位相（例えば、中間アイオープニングが最大ＳＮＲを有する位相ΦM）が共通サンプリング位相の場合、上側アイオープニングおよび下側アイオープニングはそれぞれ自分が最大ＳＮＲを有する位相ΦH、ΦLでサンプリングをするときより減少されたＳＮＲを有することになり、ＳＮＲペナルティ（ｐｅｎａｌｔｙ）が引き起こされ得る。ＳＮＲペナルティが大きいほど、ＢＥＲが大きくなることになり、これは、ＰＡＭ受信機の性能を低下させることがある。
【0033】
【0034】
図３の非対称アイオープニング波形で、上側、中間および下側アイオープニングは最大ＳＮＲを有する互いに異なる位相ΦH、ΦM、ΦLを有することができる。したがって、それぞれのアイオープニングに対して独立的なサンプリング位相を適用することができる場合、図５に示されているように、ＰＡＭ受信機は、上側、中間および下側アイオープニングに対してそれぞれ独立的に最大ＳＮＲを有する位相ΦH、ΦM、ΦLでサンプリングを行うことができ、その結果、マルチレベル入力データが非対称アイオープニングを有する場合でも、ＢＥＲ性能を最大化することができる。
【0035】
図６は、本開示内容の一実施例に係るＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置を示す概略的な図である。
【0036】
このような装置は、図５に例示された独立的なサンプリング位相調整のために複数のサンプラー（ＳＡ）１２１、１２２、１２３、グローバルクロックソース（ＣＬＫ）１１０、複数の位相調整器（ＰＩ）１４１、１４２、１４３、複数のリタイマードル１３１、１３２、１３３を含んでもよい。
【0037】
複数のサンプラー１２１、１２２、１２３は、ＰＡＭ受信機に入力されるマルチレベル入力データの信号レベル判定のためのサンプリングを行うように構成されてもよい。リタイマー１３１、１３２、１３３は、各サンプラー１２１、１２２、１２３でサンプリングされた信号を入力され、リタイミングされた出力信号を生成することができる。グローバルクロックソース１１０は、サンプラー１２１、１２２、１２３に共通サンプリングクロックを提供するように構成されてもよい。複数の位相調整器１４１、１４２、１４３は、共通サンプリングクロックの位相をそれぞれ調整して対応するサンプラーに適用されるサンプリング位相を提供するように構成されてもよい。
【0038】
説明の便宜のために、マルチレベル入力データは、ＰＡＭ－４入力データであってもよい。このような場合、図６に示されているように、ＰＡＭ受信機は、３個のサンプラー１２１、１２２、１２３および３個の位相調整器１４１、１４２、１４３を含んでもよい。
【0039】
第１サンプラー１２１は、図５の上側アイオープニングの信号レベル判定のためにサンプリングを行うことができ、第２サンプラー１２２は、図５の中間アイオープニングの信号レベル判定のためにサンプリングを行うことができ、第３サンプラー１２３は、図５の下側アイオープニングの信号レベル判定のためにサンプリングを行うことができる。第１位相調整器１４１は、第１サンプラー１２１に適用される第１サンプリング位相ΦHを提供することができ、第２位相調整器１４２は、第２サンプラー１２２に適用される第２サンプリング位相ΦMを提供することができ、第３位相調整器１４３は、第３サンプラー１２３に適用される第３サンプリング位相ΦLを提供することができる。第１サンプリング位相、第２サンプリング位相および第３サンプリング位相はそれぞれ該アイオープニングで最大ＳＮＲを有する（すなわち、アイオープニングが最大高さを有する）位相として決定することができる。このために、図６の装置は最適の位相決定のためのアイオープニング測定を行うことができ、これについては、図７に関連して後述することにする。
【0040】
【0041】
図７に示されているように、ＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置は、アイオープニング測定部１５０を含んでもよい。アイオープニング測定部１５０は、マルチレベル入力データの複数のアイオープニングのそれぞれのアイオープニングの最大高さを決定し、該アイオープニングの最大高さに対応する位相Φをそれぞれ決定し、決定された位相をサンプリング位相として該アイオープニングに対応する位相調整器１４１、１４２、１４３にそれぞれ提供するように構成されてもよい。また、アイオープニング測定部１５０は、該アイオープニングの最大高さに基づいて電圧しきい値Ｖｔｈをそれぞれ決定し、決定された電圧しきい値を該アイオープニングに対応するサンプラー１２１、１２２、１２３にそれぞれ提供するように構成されてもよい。
【0042】
具現例によって、アイオープニング測定部１５０は、複数のサンプラー１２１、１２２、１２３に対して同時にアイオープニング測定を行うことができるようにそれぞれのサンプラーに連結される複数のアイオープニング測定ブロック（例えば、ＤＳＰブロック）で構成されるか、または個別サンプラーに対して順次にアイオープニング測定を行う一個のアイオープニング測定ブロックで構成されてもよい。
【0043】
説明の便宜のために、図７に示されているように、一つのサンプラー１２１および一つの位相調整器１４１と連結されたアイオープニング測定部１５０について説明ことにする。
【0044】
アイオープニング測定部１５０は、アイ高さ（Ｅｙｅ Ｈｅｉｇｈｔ）探索部１５２、最大高さ決定部１５４および調整部１５６を含んでもよい。アイオープニング探索部１５２は、サンプラー１２１に対応するアイオープニングに対する最大高さに対応する位相探索のための予想位相範囲を決定することができる。例えば、予想位相範囲は、全体アイオープニング長さ（すなわち、アイオープニングの左側始り時点から右側終り時点まで）、または全体アイオープニングの長さのうち一部の区間（例えば、長さの中間時点を含む予め設定された区間）に設定することができる。アイオープニング探索部１５２は、予想位相範囲内の多くの位相でのアイ高さを探索することができる。このために、アイオープニング探索部１５２は、予想位相範囲の最小値位相から最大値位相まで予め決定された間隔で、各位相ごとに電圧しきい値の調整を通じる出力値カウンティングによって各位相でのアイ高さ（Ｅｙｅ Ｈｅｉｇｈｔ）を計算することができる。例えば、信号電圧値が電圧しきい値より大きいと、ポジチブ出力値（例えば、１）が出力され、電圧しきい値より低いと、ネガチブ出力値（例えば、０）が出力されることがあるので、特定の位相で電圧しきい値を調整しながらネガチブ出力値が決定された確率分だけ出る位置（すなわち、特定の位相での最も高い位置）およびポジチブ出力値が決定された確率分だけ出る位置（すなわち、特定の位相での最も低い位置）の差を計算することによって、特定の位相でのアイ高さを計算することができる。
【0045】
最大高さ決定部１５４は、予想位相範囲内の位相設定値から計算されたアイ高さのうち最大高さを該アイオープニングの最大高さとして決定することができる。調整部１５６は、該アイオープニングの最大高さに対応する位相Φおよび電圧しきい値Ｖｔｈを決定することができる。例えば、アイオープニングの最大高さに対応する電圧しきい値Ｖｔｈは、最大高さの中間点に該当する電圧値として決定することができる。調整部１５６は、決定された位相Φがサンプラー１２１に対するサンプリング位相に調整されるように位相調整器１４１に伝達することができ、決定された電圧しきい値Ｖｔｈがサンプラー１２１での信号レベル判定の基準値となるようにＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１６０を通じてサンプラー１２１に伝達することができる。
【0046】
他の具現例で、ＰＡＭ受信機に入力されるマルチレベル入力データは、ＰＡＭ－８入力データであってもよい。
【0047】
このような場合に、ＰＡＭ－８入力データは一つの信号が３個の情報ビットを伝達することができ、７個のアイオープニングを有するアイパターンを有することができる。このような場合、ＰＡＭ受信機は、７個のアイオープニングの信号レベル判定のための７個のサンプラーおよび各サンプラーに独立的に調整可能なサンプリング位相を提供することができる７個の位相調整器を含むように構成されてもよい。
【0048】
他の具現例で、ＰＡＭ－Ｎ入力データのような多レベルＰＡＭ－Ｎ信号（例えば、ＰＡＭ－４、ＰＡＭ－８、ＰＡＭ－１６、ＰＡＭ－３２など）の処理時に、ＰＡＭ受信機は、受信機構造の複雑度を減少させ、消費電力を減少させることができるように複数個のサンプラーをグルーピングしてグループ当たり一つの位相調整器でサンプリング位相を適用させるように具現することができ、このような構造については、後述することにする。
【0049】
図８は、非対称アイオープニングが発生する環境で、ＰＡＭ－４波形およびＰＡＭ－８波形での隣接するアイオープニングの最大値を有する位相値の差を示す例示的な図である。
【0050】
前述のように、非対称アイオープニング環境で各アイオープニングは異なる位相で最大ＳＮＲを有することができ、ＰＡＭ信号の変造レベルが増加するほど、隣接するアイオープニング間の最適の位相差は減少することがあり、これによって位相差によるＳＮＲペナルティも小くなることがある。例えば、図８に示されているように、ＰＡＭ－８信号での隣接するアイオープニング間の最適の位相差は、ＰＡＭ－４信号での隣接するアイオープニング間の最適の位相差より小くなるようになる。
【0051】
図９は、非対称アイオープニングを有するＰＡＭ－８波形に対する個別サンプリング位相およびグループサンプリング位相を適用した例を示す例示的な図である。
【0052】
図９に示されているように、一つのサンプラーに一つの位相調整器がサンプリング位相を提供する具現例（図９の左側）では、ＰＡＭ－８信号に対して７個の位相調整器を適用することができる。これに対し、図９の右側の具現例では、光連動環境によって隣接するアイオープニング間の位相差が少ない場合、ＰＡＭ－８信号に対して７個のアイオープニングを、３個のグループ（例えば、１番目および２番目のアイオープニングの第１グループ、３番目、４番目、５番目のアイオープニングの第２グループ、６番目および７番目のアイオープニングの第３グループ）にグルーピングしてグループごとに一つの位相調整器を適用することによって、３個の位相調整器を適用することができる。図９の右側の具現例は、減少されたＳＮＲペナルティでＢＥＲ性能の低下を最小化しながら減少された個数の位相調整器を適用することによって、ＰＡＭ受信機の複雑度を減少させ、消費電力を減少させることができる。
【0053】
同様に、ＰＡＭ－４信号に対しても同一の方式のグルーピングを適用することができる。図６に例示されたように、一つのサンプラーに一つの位相調整器がサンプリング位相を提供する具現例では、ＰＡＭ－４信号に対して３個の位相調整器を適用することができる。これに対し、光連動環境によって隣接するアイオープニング間の位相差が少ない場合、ＰＡＭ－４信号に対して３個のアイオープニングのうち２個（例えば、１番目および２番目のアイオープニングまたは２番目および３番目のアイオープニング）をグルーピングして一つの位相調整器を適用することによって、３個のサンプラーに対して２個の位相調整器を適用することができる。
【0054】
図１０は、本開示内容の他の実施例に係るＰＡＭ－４受信機の独立的なグループサンプリング位相調整のための装置を示す概略的な図である。
【0055】
【0056】
図１０に示されているように、複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラー１２１と、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラー１２２と、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラー１２３と、を含んでもよい。
【0057】
第１サンプラー１２１および第２サンプラー１２２は、第１グループ（すなわち、Ａグループ）に設定することができ、第１位相調整器１４１は、第１グループに適用される第１サンプリング位相を提供することができる。第３サンプラー１２３は、第２グループ（すなわち、Ｂグループ）に設定することができ、第２位相調整器１４２は、第２グループ（すなわち、第３サンプラー１２３）に適用される第２サンプリング位相を提供することができる。
【0058】
また、第１サンプリング位相は、第１アイオープニングおよび第２アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相として決定することができる。このようなグループごとのサンプリング位相は、各グループの位相調整器１４１、１４２と連結されたアイオープニング測定部１５０によって決定することができる。また、具現例によって、グルーピングの設定は、図１０の例示に限定されず、異なる構成のグルーピング（例えば、第１サンプラー１２１の第１グループ、および第２サンプラー１２２および第３サンプラー１２３の第２グループ）で構成されることも可能である。
【0059】
図１１は、本開示内容の他の実施例に係るＰＡＭ－８受信機の独立的なグループサンプリング位相調整のための装置を示す概略的な図である。
【0060】
【0061】
図１１に示されているように、複数のサンプラーは、第１アイオープニングの信号レベル判定のための第１サンプラー１２１と、第２アイオープニングの信号レベル判定のための第２サンプラー１２２と、第３アイオープニングの信号レベル判定のための第３サンプラー１２３と、第４アイオープニングの信号レベル判定のための第４サンプラー１２４と、第５アイオープニングの信号レベル判定のための第５サンプラー１２５と、第６アイオープニングの信号レベル判定のための第６サンプラー１２６と、第７アイオープニングの信号レベル判定のための第７サンプラー１２７と、を含んでもよい。
【0062】
第１サンプラー１２１および第２サンプラー１２２は、第１グループ（すなわち、Ａグループ）に設定することができ、第１位相調整器１４１は、第１グループに適用される第１サンプリング位相を提供することができる。第３サンプラー１２３、第４サンプラー１２４および第５サンプラー１２５は、第２グループ（すなわち、Ｂグループ）に設定することができ、第２位相調整器１４２は、第２グループに適用される第２サンプリング位相を提供することができる。第６サンプラー１２６および第７サンプラー１２７は、第３グループ（すなわち、Ｃグループ）に設定することができ、第３位相調整器１４３は、第３グループに適用される第３サンプリング位相を提供することができる。
【0063】
また、第１サンプリング位相は、第１アイオープニングおよび第２アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相として決定することができ、第２サンプリング位相は、第３アイオープニング、第４アイオープニングおよび第５アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相として決定することができ、第３サンプリング位相は、第６アイオープニングおよび第７アイオープニングのうち一つの最大高さに対応する位相として決定することができる。このようなグループごとのサンプリング位相は、各グループの位相調整器１４１、１４２、１４３と連結されたアイオープニング測定部１５０によって決定することができる。
【0064】
また、具現例によって、グルーピングの設定は、図１０の例示に限定されず、異なる構成のグルーピング（例えば、３個のサンプラー－３個のサンプラー－１個のサンプラーの構成など）または異なる個数の位相調整器（例えば、４個のグループを定義するための４個の位相調整器）で構成されることも可能である。
【0065】
図１２は、本開示内容の一実施例に係るＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法を示す概略的なフローチャートである。
【0066】
図１２に示されているように、複数のサンプラーおよび複数の位相調整器を含むＰＡＭ受信機の独立的な位相調整方法で、受信機のアイオープニング測定部１５０は、マルチレベル入力データの複数のアイオープニングのそれぞれのアイオープニングの最大高さを測定することができる（２１０）。受信機のアイオープニング測定部１５０は、決定されたそれぞれのアイオープニングの最大高さに対応する位相および電圧しきい値をそれぞれ決定することができる（２２０）。受信機のそれぞれの位相調整器１４１、１４２、１４３は、グローバルクロックソースから提供される共通サンプリングクロックの位相を各アイオープニングに対して決定されたサンプリング位相にそれぞれ調整することができる（２３０）。受信機のそれぞれのサンプラー１２１、１２２、１２３は、決定されたサンプリング位相および電圧しきい値でマルチレベル入力データをサンプリングすることができる（２４０）。
【0067】
前述のように、本開示内容のＰＡＭ受信機の独立的な位相調整のための装置および方法は、非対称的アイオープニングがある状況でも、各アイオープニングに対応するサンプラーのサンプリング位相を独立的に調整して信頼可能なＢＥＲ性能を達成することができる。また、ＰＡＭのようなマルチ位相サンプリング方式で、ＰＶＴ（Ｐｒｏｃｅｓｓ、Ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）変動に起因する位相間の誤差も発生することがあるが、本開示内容では、このような非対称的位相誤差に対してサンプラー動作のための最適のサンプリング位相を設定することができるので、本開示内容は、ＰＶＴ変動に鈍感な受信機構造を具現することができる。
【0068】
任意の提示されたプロセスに含まれたステップの任意の特定の順序または階層構造は、例示的な接近の一例であることを理解しなければならない。設計優先順位に基づいて、本発明の範囲内で、プロセスに含まれたステップの特定の順序または階層構造が再配列できることを理解しなければならない。添付の方法クレームは、例示的な順序で多様なステップのエレメントを提供するが、提示された特定の順序または階層構造に限定されることを意味しない。
【0069】
本明細書で使用される用語「コンポーネント」、「ユニット（または、部）」、「モジュール」、「システム」などは、コンピューター関連エンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ソフトウェアおよびハードウェアの組合わせ、またはソフトウェアの実行を称することができる。例えば、本明細書で説明される装置および構成要素は、プロセッサ、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラミングが可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラミングが可能なロジッグユニット（ＰＬＵ）、マイクロプロセッサーなどのような一つ以上の汎用または特殊目的コンピューティング装置を用いて具現することができる。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行される処理過程、プロセッサ、オブジェクト、実行スレッド、プログラム、および／またはコンピューターであってもよいが、これらに制限されるものではない。例えば、コンピューティング装置で実行されるアプリケーションおよびコンピューティング装置の両方ともコンポーネントであってもよい。一つ以上のコンポーネントは、プロセッサおよび／または実行スレッド内に常在してもよく、一つのコンポーネントは、一つのコンピューター内にローカル化してもよく、または二つ以上のコンピューターの間に分配されてもよい。また、このようなコンポーネントは、その内部に保存された多様なデータ構造を有する多様なコンピューター読取り可能な媒体で実行することができる。
【0070】
提示された実施例に関する説明は、任意の本発明の技術分野における通常の知識を有する者が本発明を用いるか、または実施できるように提供される。このような実施例に対する多様な変形は、本発明の技術分野における通常の知識を有する者に明白であり、ここに定義された一般的な原理は、本発明の範囲から外れることなく、他の実施例に適用することができる。よって、本発明は、ここに提示された実施例に限定されるものではなく、ここに提示された原理および新規な特徴と一貫する最広義の範囲で解釈されるべきである。
【符号の説明】
【0071】
１１０：グローバルクロックソース
１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７：サンプラー
１３１、１３２、１３３：リタイマー
１４１、１４２、１４３：位相調整器
１５０：アイオープニング測定部
１５２：アイ高さ探索部
１５４：最大高さ決定部
１５６：調整部
１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７：サンプラー
１３１、１３２、１３３：リタイマー
１４１、１４２、１４３：位相調整器
１５０：アイオープニング測定部
１５２：アイ高さ探索部
１５４：最大高さ決定部
１５６：調整部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】