(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信受信機のジッタ耐性を改善するための方法であって、
受信信号をＳＦＰ制限増幅器に印加すること、および
前記ＳＦＰ制限増幅器の出力から受信した前記受信信号を増幅した信号をローパスフィルタに印加して前記ジッタ耐性を改善し、
前記ローパスフィルタが、前記受信信号のデータアイ表示を回転させて、前記データアイ表示を時間軸に沿って増大させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ローパスフィルタが、前記出力の高周波数成分に、プログラム可能な量の減衰を加える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ローパスフィルタが、前記出力の低周波数成分を実質的に維持する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ローパスフィルタのスルーレートが、前記受信信号のデータアイ表示を制御して、前記データアイ表示を時間軸に沿って増大させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
受信信号を処理するためのＳＦＰ制限増幅器、および
前記ＳＦＰ制限増幅器の出力から受信した前記受信信号を増幅した信号をフィルタリングして、ジッタ耐性を改善するローパスフィルタを備え
前記ローパスフィルタが、前記受信信号のデータアイ表示を回転させて、前記データアイ表示を時間軸に沿って増大させる通信受信機。
【請求項６】
前記ローパスフィルタの出力を処理して、前記受信信号の雑音余裕を改善する全パスフィルタをさらに備える、請求項５に記載の通信受信機。
【請求項７】
ＳＦＰ制限増幅器により受信信号を処理する通信受信機のジッタ耐性を改善するためのスルーレート制御方法であって、
データアイ・モニタに基づいて、前記ＳＦＰ制限増幅器の出力に加えるある程度の高周波数減衰を決定し、前記ＳＦＰ制限増幅器は前記受信信号を増幅し、および
前記ジッタ耐性を改善するローパスフィルタを使用して、前記決定された高周波数減衰を、前記受信信号を増幅した信号に加えること
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ローパスフィルタのスルーレートが、前記受信信号のデータアイ表示部を制御して、前記データアイ表示部を時間軸に沿って増大させる、請求項７に記載のスルーレート制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおける受信信号を処理するための技術に関し、より詳細には、受信信号のジッタ耐性を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、デジタル通信受信機は、入射波形をサンプリングし、次いで、サンプリングされたデータを確実に検出しなくてはならない。分散性媒質を通る信号は、通常、群遅延や減衰を受ける。群遅延は、パルス拡散、符号間干渉や他の雑音をもたらす。このようなチャネル歪を補償するために、通信受信機には、よく知られているフィルタリング、増幅および等化の技術が用いられることが多い。例えば、ゼロ等化もしくは判定帰還等化（ＤＦＥ）技術（または両方の技術）が用いられることが多い。このような等化技術は、符号間干渉を取り除き、雑音余裕を改善するのに広く使用される。例えば、本明細書にそれぞれ引用して援用される、Ｒ．Ｇｉｔｌｉｎら、「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ」（Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ、１９９２年）、ならびにＥ．Ａ．ＬｅｅおよびＤ．Ｇ．Ｍｅｓｓｅｒｓｃｈｍｉｔｔ、「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、１９８８年）を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願第１１／５４０，９４６号
【特許文献２】米国特許出願第１１／３６７，９６４号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｒ．Ｇｉｔｌｉｎら、「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ」（Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ、１９９２年）
【非特許文献２】Ｅ．Ａ．ＬｅｅおよびＤ．Ｇ．Ｍｅｓｓｅｒｓｃｈｍｉｔｔ、「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、１９８８年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、通信受信機は、着脱可能小型フォームファクタ（ＳＦＰ）制限増幅器により、受信信号を増幅することが多い。しかし、分散信号がＳＦＰ制限増幅器を通過する場合、ＳＦＰ制限増幅器の出力は、結果的にジッタ耐性の損失をもたらすパルス幅収縮を示す。そのため、ＳＦＰ制限増幅信号のジッタ耐性を改善するための方法および装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、ＳＦＰ制限増幅信号のジッタ耐性を改善するための方法および装置が提供される。本発明の一態様によれば、ジッタ耐性は、受信信号をＳＦＰ制限増幅器に印加することによって、およびＳＦＰ制限増幅器の出力を、ジッタ耐性を改善するローパスフィルタに印加することによって、通信受信機において改善される。ローパスフィルタは、任意選択的に、出力の高周波数成分に、プルグラム可能な量の減衰を加える。ローパスフィルタは、任意選択的に、通信受信機における前置増幅器によって適用可能である。
【０００７】
ローパスフィルタのスルーレートは、受信信号のデータアイ表示を制御して（すなわち、回転させて）、データアイ表示を時間軸に沿って増大させる。このようにして、受信信号の時間余裕およびジッタ耐性が改善される。受信信号の雑音余裕は、任意選択的に、ローパスフィルタの出力を全パスフィルタに印加することによって改善可能である。一実施形態においては、データアイ表示は、片面データアイ表示である。片面データアイ表示は、第１の２進値から、０または１の２進値への遷移だけを含む。スルーレート・コントローラが、データアイ統計値を求めて、ローパスフィルタについての設定を決定することが可能である。
【０００８】
本発明、ならびに本発明の別の特徴および利点をより完全に理解することは、以下の詳細な説明および図面を参照することによって得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が動作することの可能な通信システムのブロック図である。
【図２Ａ】図１の前置増幅器の第１のステージの伝達特性を示す図である。
【図２Ｂ】図１の前置増幅器の第２のステージの伝達特性を示す図である。
【図３Ａ】図１のＳＦＰ制限増幅器に印加される受信信号を示す図である。
【図３Ｂ】図１のＳＦＰ制限増幅器に印加される受信信号を示す図である。
【図４Ａ】図１のＳＦＰ制限増幅器の出力を示す図である。
【図４Ｂ】図１のＳＦＰ制限増幅器の出力を示す図である。
【図５Ａ】図１のＳＦＰ制限増幅器の出力において低下した（未補正の）ジッタ耐性を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による中程度のジッタ耐性補正を示す図である。
【図５Ｃ】本発明による重度のジッタ耐性補正を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ＳＦＰ制限増幅信号のジッタ耐性を改善するための方法および装置を提供する。図１は、通信システム１００のブロック図である。図１に示されているように、送信機１１０は、受信機１３０によって受け取られるためのデータを、チャネル１２０を介して伝送する。チャネル１２０は、バックプレーン、光リンクもしくは電気的接続、またはそれらの組合せなどの任意の分散チャネルであることが可能である。信号がチャネル１２０を介して伝送される前に、任意選択的に、プリエンファシス技術（図示せず）が送信機２１０に適用される。加えて、任意選択的に、ゼロ等化および／または判定帰還等化（ＤＦＥ）などの等化技術（図示せず）が受信機１３０に適用される。
【００１１】
図１に示されているように、受信機１３０は、知られている様式で、ＳＦＰ制限増幅器１５０および前置増幅器１６０を含む。前置増幅器１６０の伝達特性は、図２Ａおよび２Ｂとともに以下にさらに論じられる。ＳＦＰ制限増幅器１５０に印加される受信信号は、図３Ａおよび３Ｂとともに以下にさらに論じられる。ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力は、図４Ａおよび４Ｂとともに以下にさらに論じられる。
【００１２】
本発明により、分散信号がＳＦＰ制限増幅器１５０を通過する場合、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力は、結果的にジッタ耐性の損失をもたらすパルス幅収縮（ＰＷＳ）を示すことが認識される。したがって、本発明の一態様によれば、ＳＦＰ制限増幅信号のジッタ耐性を改善するための技術が提供される。具体的には、図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃとともに以下にさらに論じられるように、前置増幅器１６０は、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力をフィルタリングして、ジッタ耐性を改善する。以下に論じられるように、前置増幅器１６０の第１のステージは、ローパスフィルタを適用し、前置増幅器１６０の第２のステージは、任意選択的に、高周波数ブーストを加える。
【００１３】
また、受信機１３０は、伝送情報を再生するためのデータ・アイ検出器１７０を含む。例えば、データ・アイ検出器１７０は、例えば、本明細書にそれぞれ引用して援用される「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｌａｔｃｈ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｆｏｒ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｉｄｅｄ  Ｅｙｅ」という標題の２００６年９月２９日出願の米国特許出願第１１／５４０，９４６号に記載されているデータアイ・モニタリング技術を使用して実施可能である。
【００１４】
一例示的な実施形態においては、データ・アイ検出器１７０によって生成されたデータアイ統計値は、ＰＷＳを求め、適切なゼロ制御補正値を決定するように、スルーレート・コントローラ１７５によって処理される。ゼロ制御補正値は、測定されたＰＷＳをオフセットするために、適切な量のローパスフィルタリングを適用することになる。例えば、スルーレート・コントローラ１７５は、ローパスフィルタリングを使用してスルーレート制御を行うように本明細書で修正されているように、本明細書に引用して援用される「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｌｅｗ  Ｒａｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」という標題の２００６年３月３日出願の米国特許出願第１１／３６７，９６４号に記載されているスルーレート制御技術を使用して実施可能である。
【００１５】
図２Ａおよび２Ｂは、前置増幅器１６０の第１および第２のステージの伝達特性２００、２５０（周波数の関数としての振幅）をそれぞれ示している。図２Ａに示されているように、第１のステージにおいて、前置増幅器１６０は、高周波数および低周波数の伝達特性の間でトレードオフする。高周波数ブーストが加えられた場合、低周波数ブーストは損失し、その逆の場合も同様である。例示的な前置増幅器１６０は、第１のステージにおけるフィルタの選択肢（０〜１５）の１６「設定」を行う。設定０は、最ローパスフィルタリングを（他の設定に対して）適用して、印加信号の高周波数成分を減衰させる。設定１５は、高域フィルタリングを適用して、低周波数成分を減衰させる。図２Ｂに示されているように、第２のステージにおいては、前置増幅器１６０は、高周波数ブーストを行う。従来の実装形態においては、前置増幅器１６０は、等化するのに低周波減衰および高周波ゲインを用いる。図５Ａ〜５Ｃとともに以下に論じられるように、本発明は、ジッタ耐性を改善するために中程度から重度のローパスフィルタリングを用いて、前置増幅器１６０の第１のステージにおいて、高周波数成分を減衰させ、低周波数成分を維持する。
【００１６】
図３Ａおよび３Ｂは、ＳＦＰ制限増幅器１５０に印加される受信信号を示している。図３Ａは、受信信号の典型的なデータアイ図３００を示しており、図３Ｂは、受信信号のＤＦＥデータアイ図３５０を示している。データアイ図３００、３５０は、例えば、本明細書に引用して援用される「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｌａｔｃｈ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｆｏｒ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｉｄｅｄ  Ｅｙｅ」という標題の２００６年９月２９日出願の米国特許出願第１１／５４０，９４６号に記載されているものなど、データアイ・モニタから得ることが可能である。典型的なデータアイ図３００はすべてのデータ遷移を含むが、片面アイ図とも呼ばれるＤＦＥデータアイ図は、１の２進値からの遷移だけ（すなわち、１からｘ、または０からｘへの遷移だけ）を含むことによって、データアイを開く。ＤＦＥデータアイ図は、例えば、２進値１から２進値０または１（１からｘと呼ばれる）への信号遷移だけを含むようにデータを制約すること、および２進値０からのあらゆる信号遷移を抑制することによって、より大きなＤＦＥアイを抽出する。
【００１７】
図４Ａおよび４Ｂは、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力を示している。図４Ａは、ＳＦＰ制限信号の典型的なデータアイ図４００を示し、図４Ｂは、ＳＦＰ制限信号のＤＦＥデータアイ図４５０を示している。図４Ａおよび４Ｂに示されているように、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力４００、４５０は、結果的にジッタ耐性の損失をもたらすパルス幅収縮を示す。したがって、例えば、図４Ａに見られるように、パルス収縮がなければ、パルス幅は線４１０にほぼ対応することになるが、ＳＦＰ制限増幅器１５０からの収縮は、パルス幅を線４２０にほぼ対応させる。
【００１８】
ジッタ耐性を改善するローパスフィルタリング
図５Ａは、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力において低下した（未補正の）ジッタ耐性を示し、図５Ｂ〜５Ｃは、本発明による中程度のジッタ耐性補正および重度のジッタ耐性補正をそれぞれ示している。図５Ａに示されているように、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力における例示的なデータアイ５００は、パルス幅収縮を示し、データアイ５００の幅に対応するジッタ耐性５１０を有する。
【００１９】
上述のように、前置増幅器１６０の低パスは、ＳＦＰ制限増幅器１５０の出力をフィルタリングして、ジッタ耐性を改善する。図５Ｂは、前置増幅器１６０の第１のステージにおいて、図２Ａの設定５など、中程度のローパスフィルタリングを適用することによって、中程度のジッタ耐性補正に対応する。このようにして、ローパスフィルタリングは、図５Ｂに示されているように（以下にさらに論じられるように、垂直距離（雑音余裕）を犠牲にして）、データアイ５２０を回転させることによって、時間領域におけるデータアイ５２０を拡張することになる。図５Ｂに示されているように、データアイ５２０が左に回転すると、水平間隔は、増大し、対角長の長さによって制限される。ジッタ耐性５３０の改善は、水平（時間）方向に増大した間隔に対応する。図５Ｂに示されている回転は、Ｎｙｑｕｉｓｔ信号の振幅応答を減少させると考えられ、それによって、スルーレートは、Ｎｙｑｉｓｕｔ信号を制限し、ＮＲＺ信号のＤＦＥアイの回転と、増大したジッタ余裕とがもたらされる。
【００２０】
図５Ｃは、前置増幅器１６０の第１のステージにおいて、図２Ａの設定０など、重度のローパスフィルタリングを適用することによって、より重度のジッタ耐性補正に対応する。このようにして、ローパスフィルタリングは、図５Ｃに示されているように（以下にさらに論じられるように、やはり、垂直距離（雑音余裕）を犠牲にして）、データアイ５５０をさらに回転させることによって、時間領域におけるデータアイ５５０をさらに拡張することになる。図５Ｃに示されているように、データアイ５５０が左に回転すると、水平間隔は、さらに増大し、対角長の長さによって制限される。ジッタ耐性５６０の改善は、水平（時間）方向に増大した間隔に対応する。
【００２１】
雑音余裕を改善する全パスＤＣゲイン
上述のように、前置増幅器１６０の第１のステージにおけるローパスフィルタリングにより、アイが回転すると、データアイ５２０、５５０の振幅を減衰させることによって雑音余裕が低下する。したがって、本発明の別の態様によれば、前置増幅器１６０の第２のステージが、全パスＤＣゲインをアサートし、垂直距離を開くために、任意選択的に、高周波数ブーストを加える。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態は、デジタル論理ブロックに関して説明されてきたが、当業者には明らかになるであろうように、様々な機能が、ソフトウェア・プログラムにおいて、回路要素もしくは状態機械によるハードウェアにおいて、またはソフトウェアおよびハードウェア両方の組合せにおいて、処理ステップとして、デジタル領域において実装可能である。このようなソフトウェアは、例えば、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・コントローラ、または汎用コンピュータに用いられることが可能である。このようなハードウェアおよびソフトウェアは、集積回路内に実装された回路内で実施可能である。
【００２３】
したがって、本発明の機能は、それらの方法を実践するための方法および装置の形態で実施可能である。本発明の１つまたは複数の態様は、例えば、記憶媒体に記憶されるか、機械内にロードされるか、および／もしくはその機械によって実行されるか、またはいくつかの伝送媒体を介して伝送されるかとういうことにかかわらず、プログラム・コードの形態で実施可能であり、プログラム・コードが、コンピュータなどの機械内にロードされ、その機械によって実行される場合、機械は本発明を実践するための装置になる。汎用プロセッサ上で実装される場合、プログラム・コードのセグメントは、プロセッサと結合して、特定の論理回路に同じように動作するデバイスを提供する。
【００２４】
本明細書に示され、述べられている実施形態および変形形態は、本発明の原理の一例にすぎないこと、および様々な修正形態は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者によって実装可能であることを理解されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
0005627850.tif 000010
【図５Ｃ】
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