以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法及其接收器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法及其接收器，應(yīng)用于一以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法包括從以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一反饋均衡器的信道信息中取得一信道樣本以及根據(jù)信道樣本、一第一系數(shù)以及一常數(shù)估算一線纜長(zhǎng)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法及其接收器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種信道估測(cè)技術(shù)，特別是關(guān)于一種以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè) 方法及其接收器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，提供線纜長(zhǎng)度信息以及纜線狀態(tài)有助偵測(cè)和了解信道的使用 情況。因此，有不少估測(cè)線纜長(zhǎng)度的方式已被提出了，例如：利用量測(cè)接收信號(hào)的能量來(lái)估 測(cè)線纜長(zhǎng)度、或是通過(guò)觀察接收信號(hào)的頻譜與線纜長(zhǎng)度的關(guān)系來(lái)估測(cè)線纜長(zhǎng)度。雖然目前 已有不少方式能夠提供超高速以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度信息，但是這些方式并無(wú)法同時(shí)兼 具穩(wěn)定度、計(jì)算簡(jiǎn)易與高精確度等三項(xiàng)要素。
[0003] 舉例來(lái)說(shuō)：利用量測(cè)接收信號(hào)的能量來(lái)估測(cè)線纜長(zhǎng)度的方式易受傳送端功率大小 不同而影響，因此無(wú)法在各種環(huán)境均維持相同的效能，無(wú)法提供良好的穩(wěn)定度。
[0004] 通過(guò)觀察接收信號(hào)的頻譜與線纜長(zhǎng)度的關(guān)系來(lái)估測(cè)線纜長(zhǎng)度的方法是利用6MHz 與43MHz的信道響應(yīng)的比率來(lái)作為線纜長(zhǎng)度估計(jì)。根據(jù)模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)其準(zhǔn)確度相當(dāng)高，但 是在實(shí)際以硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)上卻有成本太高的問(wèn)題。因?yàn)橐獪?zhǔn)確的計(jì)算出6MHz與43MHz的成 分，需要做很多點(diǎn)的DFT(DiscreteFourierTransform,離散傅立葉變換）的計(jì)算，這牽涉 到大量的乘法及加法，使得IC面積變得龐大而增加成本，而難以符合實(shí)際的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一實(shí)施例中，一種以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其應(yīng)用于一以太網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)。此線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法包括從以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一反饋均衡器的信道信息中取得一信道 樣本以及根據(jù)信道樣本、一第一系數(shù)以及一常數(shù)估算一線纜長(zhǎng)度。
[0006] 在一實(shí)施例中，一種以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器包括：一前端接收裝置、一前饋均衡 器、一加法器、一反饋均衡器、以及一信道估測(cè)器。前饋均衡器電性連接前端接收裝置。加法 器電性連接前饋均衡器。反饋均衡器電性連接加法器。信道估測(cè)器電性連接反饋均衡器， 并且用以根據(jù)反饋均衡器的信道樣本、第一系數(shù)以及常數(shù)估算線纜長(zhǎng)度。
[0007] 綜上，根據(jù)本發(fā)明的以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法及其接收器利用聯(lián)機(jī)狀態(tài) 下接收器的反饋均衡器（以及前饋均衡器）的信息來(lái)獲得對(duì)應(yīng)信道響應(yīng)的信道信息（以及對(duì) 應(yīng)取樣相位的差異的信道信息)，并據(jù)以估測(cè)線纜長(zhǎng)度，藉以準(zhǔn)確且簡(jiǎn)便地得到線纜長(zhǎng)度信 肩、。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器的概要方塊圖。
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法的概要流程圖。
[0010] 圖3是圖1中前饋均衡器的信道信息的示意圖。
[0011] 圖4是圖1中反饋均衡器的信道信息的示意圖。
[0012] 圖5是后達(dá)成分與前達(dá)成分的線性結(jié)合與實(shí)際線纜長(zhǎng)度的關(guān)系圖。
[0013]圖6是第二系數(shù)與實(shí)際線纜長(zhǎng)度的關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 參照?qǐng)D1，以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器10包括一前端接收裝置110、一噪聲消除 裝置 120、一前饋均衡器（feed-forwardequalizer;FFE) 130、一 加法器 140、一反饋 均衡器（feedbackequalizer;FBE) 150、一時(shí)序回復(fù)器160、一決策反饋序列估測(cè)器 (decision-feedbacksequenceestimation；DFSE) 170>一信道估測(cè)器 180 及一資料決策 器（Slicer，限幅器）190。
[0015] 前端接收裝置110、噪聲消除裝置120、前饋均衡器130、加法器140以及決策反饋 序列估測(cè)器170依序電性連接。反饋均衡器150電性連接至加法器140,并且時(shí)序回復(fù)器 160電性連接在前端接收裝置110與反饋均衡器150之間。信道估測(cè)器180電性連接至前 饋均衡器130以及反饋均衡器150。于此，加法器140的兩輸入端分別電性連接前饋均衡器 130以及反饋均衡器150,并且加法器140的輸出端電性連接決策反饋序列估測(cè)器170。其 中，數(shù)據(jù)決策器190電性連接在加法器140的輸出端與反饋均衡器150之間。
[0016] 前端接收裝置110用以接收遠(yuǎn)程傳送的輸入信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。噪聲 消除裝置120用以將信號(hào)中的近端干擾消除。前饋均衡器130用以消除信號(hào)中碼間干擾 (inter-symbolinterference,ISI)的前達(dá)（precursor)成分。加法器 140 用以依據(jù)其它 近端接收器的經(jīng)過(guò)近端干擾消除、時(shí)序回復(fù)及信道等化的數(shù)字輸入信號(hào)將信號(hào)中的遠(yuǎn)程干 擾消除。反饋均衡器150用以消除碼間干擾的后達(dá)（postcursor)成分。時(shí)序回復(fù)器160 用以執(zhí)行信號(hào)時(shí)序的回復(fù)，以使接收端的頻率信號(hào)的頻率及相位與傳輸端的頻率信號(hào)的頻 率及相位同步。決策反饋序列估測(cè)器170用以進(jìn)行譯碼并消除信號(hào)中的碼間干擾的后達(dá)成 分。信道估測(cè)器180是對(duì)主/從收送裝置之間的信道長(zhǎng)度（S卩，線纜長(zhǎng)度L)進(jìn)行估測(cè)，以便 預(yù)設(shè)前饋均衡器130、反饋均衡器150及模擬自動(dòng)增益控制器等組件的參數(shù)，藉以加速系統(tǒng) 的收斂。
[0017] 前端接收裝置110可包括一模擬自動(dòng)增益控制器（auto-gaincontroller)、一 低通濾波器（lowpassfilter,LPF)、一取樣/保持電路（S/Hcircuit)、一反相部份響應(yīng) 濾波器（inversepartialresponse，IPR)與一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog-to-digital converter,ADC)。噪聲消除裝置120可包括一回音消除器（echocanceller)、多個(gè)近端串 音消除器（near-endcrosstalkcanceller，NEXTcanceller)以及一加法器。模擬自動(dòng)增 益控制器、低通濾波器、取樣/保持電路、反相部分響應(yīng)濾波器、模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及加 法器的一輸入端依序電性連接（串接)?；匾粝饕约敖舜粝麟娦赃B接至加法器 的另一輸入端。加法器的輸出端則電性連接至反饋均衡器150。
[0018] 參照?qǐng)D2,信道估測(cè)器180所使用的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法包括從前饋均衡器130的信 道信息中取得一信道樣本(步驟S21)、從反饋均衡器150的信道信息中取得一信道樣本(步 驟S23)、以及根據(jù)取得的信道樣本、第一系數(shù)（a)、第二系數(shù)（k)以及一常數(shù)（b)估算線纜長(zhǎng) 度L(步驟S25)。
[0019] 在一些實(shí)施例中，信道估測(cè)器180依據(jù)下式1進(jìn)行線纜長(zhǎng)度L的估算。

【權(quán)利要求】
1. 一種w太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，應(yīng)用于一w太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述方法包括： 從所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一反饋均衡器的信道信息中取得一信道樣本；W及 根據(jù)所述信道樣本、一第一系數(shù)W及一常數(shù)估算一線纜長(zhǎng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述估算步驟是依 據(jù)下列公式計(jì)算：
，其中所述L代表所述線纜長(zhǎng)度、所述N代表所述 W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)對(duì)數(shù)、所述a代表所述第一系數(shù)、所述cb〇i代表所述信道樣本W(wǎng)及所 述b代表所述常數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述信道樣本為第 一個(gè)后達(dá)成分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，還包括： 從所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一前饋均衡器的信道信息中取得一信道樣本； 其中，所述估算步驟為根據(jù)取得的該些信道樣本、所述第一系數(shù)W及所述常數(shù)估算所 述線纜長(zhǎng)度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述估算步驟是依 據(jù)下列公式計(jì)算：
其中所述L代表所述線纜長(zhǎng)度、所述N 代表所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)對(duì)數(shù)、所述a代表所述第一系數(shù)、所述cb〇i代表所述反饋均 衡器的所述信道樣本、所述C巧i代表所述前饋均衡器的所述信道樣本W(wǎng)及所述b代表所述 常數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述反饋均衡器 的所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá)成分，W及所述前饋均衡器的所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá)成 分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，還包括： 從所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一前饋均衡器的信道信息中取得一信道樣本； 其中，所述估算步驟為根據(jù)取得的該些信道樣本、所述第一系數(shù)、一第二系數(shù)W及所述 常數(shù)估算所述線纜長(zhǎng)度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述估算步驟是依 據(jù)下列公式計(jì)算
，其中所述L代表所述線纜長(zhǎng)度、所述 N代表所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)對(duì)數(shù)、所述a代表所述第一系數(shù)、所述cb〇i代表所述反饋均 衡器的所述信道樣本、所述k代表所述第二系數(shù)、所述cf3i代表所述前饋均衡器的所述信 道樣本W(wǎng)及所述b代表所述常數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述反饋均衡器的 所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá)成分，W及所述前饋均衡器的所述信道樣本為最后一個(gè)前達(dá)成 分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，還包括：

從所述w太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一前饋均衡器的信道信息中取得復(fù)數(shù)個(gè)信道樣本； 其中，所述估算步驟為根據(jù)取得的該些信道樣本、所述第一系數(shù)、一第二系數(shù)W及所述 常數(shù)估算所述線纜長(zhǎng)度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述估算步驟是 依據(jù)下列公式計(jì)算：
-其中所述L代表所述線纜 長(zhǎng)度、所述N代表所述W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)對(duì)數(shù)、所述a代表所述第一系數(shù)、所述cb〇i代表 所述反饋均衡器的所述信道樣本、所述k代表所述第二系數(shù)、所述cf3i W及所述cf5i代表 所述前饋均衡器的該些信道樣本W(wǎng)及所述b代表所述常數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度估測(cè)方法，其中所述反饋均衡器 的所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá)成分，W及所述前饋均衡器的該些信道樣本為最后一個(gè)前達(dá) 成分W及第一個(gè)后達(dá)成分。
13. -種W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器，包括： 一前端接收裝置； 一前饋均衡器，電性連接該前端接收裝置； 一加法器，電性連接該前饋均衡器； 一反饋均衡器，電性連接所述加法器；W及 一信道估測(cè)器，電性連接所述反饋均衡器，用W根據(jù)所述反饋均衡器的信道樣本、一第 一系數(shù)W及一常數(shù)估算一線纜長(zhǎng)度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器，其中所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá) 成分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器，其中所述信道估測(cè)器電性連接所 述前饋均衡器，用W根據(jù)所述反饋均衡器的所述信道樣本、所述前饋均衡器的至少一信道 樣本、所述第一系數(shù)W及一常數(shù)估算一線纜長(zhǎng)度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器，其中所述反饋均衡器的所述信道 樣本為第一個(gè)后達(dá)成分，W及所述前饋均衡器的所述信道樣本為第一個(gè)后達(dá)成分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的W太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接收器，其中所述反饋均衡器的所述信道 樣本為第一個(gè)后達(dá)成分，W及所述前饋均衡器的所述信道樣本為最后一個(gè)前達(dá)成分。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK104426818SQ201310362413
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】王士瑋, 黃亮維, 蘇敬堯, 莊勝富 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司