[发明专利]通过串行化多个通道的帧定位处理的成帧器的功率优化机制

说明书

公开了在具有功率优化机制的接收机处的帧定位的系统和方法。接收机处的成帧器被配置为串行地处理来自多个物理通道和/或多个信道的数据流。接收机可以包括并行处理不同组数据流的多个成帧器。在与成帧器相关联的所有信道已经完成帧定位之后，成帧器可以进入功率降低模式。响应于特定信道转换到帧失调状态的指示，成帧器可以被重启以对该信道执行帧定位处理。当在信道中检测到过多数量的不可纠正的错误时，前向纠错(FEC)解码器可生成“帧失调”指示。

相关申请的交叉引用

本申请涉及共同转让、共同未决的申请号为15/389,140、代理人案号为Applied_612、名称为“POWER OPTIMIZATION MECHANISMS FOR FRAMERS BY SELECTIVELYDEACTIVATING FRAME ALIGNMENT PROCESS(通过选择性地停用帧定位处理的成帧器的功率优化机制)”、提交于2016年12月22日的美国专利申请，以及共同转让、共同未决的申请号为15/389,179、代理人案号为Applied_614、名称为“POWER OPTIMIZATION MECHANISMS FORFRAMERS BY USING SERIAL COMPARISON IN FRAME ALIGNMENT PROCESS(通过在帧定位处理中使用串行比较的成帧器的功率优化机制)”、提交于2016年12月22日的美国专利申请。

技术领域

本公开总地涉及通信中的信号处理领域，并且更具体地涉及信号处理中的帧定位领域。

背景技术

在通信系统中，发射机以符号(例如数据比特)向接收机发送数据流。在基于帧的数据传输中，以固定长度的帧传输数据，发射机和接收机在选定的帧同步方案上提前达成一致，包括选择同步标记。在发射机处，同步标记被嵌入帧中作为基于帧的参考点，使得接收机可以识别帧的边界。同步标记通常被称为帧定位信号(frame alignment signal，FAS)、帧定位字(frame alignment word，FAW)、成帧模式或帧定位模式(frame alignmentpattern，FAP)。

典型地，嵌入的FAW包括在接收机一侧已知模式的固定数量的比特，并且位于帧的开销段(overhead section)中，通常是有效载荷数据之前的帧中的第一时隙。为了维持定位机制，可以在每个帧中或者以另一预定频率，例如在每第3帧、每第5帧等中来发送FAW。

相应地，接收机利用同步机制来检测数据流中的FAW，并由此同步数据流。更具体地，接收机中的一个或更多成帧器电路(在此称为“成帧器”)执行帧定位处理，以检测各自传输帧的边界并将内部的或嵌入的数据与数据流对准。一旦获得帧同步(或帧定位)，数据流在接收机处受到进一步的数据处理。

在高速通信系统中，特别是在诸如数据中心安装(例如服务器卡、机架顶部(Top-of-Rack，ToR)交换机、板互连)、通常具有紧张的功率预算的光学模块、在其中对系统进行冷却是关键且昂贵的高密度以太网卡等的功率敏感应用中，集成电路中的低功耗日益变得重要。

在常规的高速PHY芯片中，在获得帧定位之后，成帧器以周期性的方式继续在预期的帧位置中主动搜索固定的FAW，并且在当很多次没有匹配时，声明“帧失调(out-of-frame)”。因此，在系统运行的整个期间，成帧器保持活动状态。成帧器的连续运行在接收机中造成不希望的重大功耗。

此外，当前成帧器使用相同电路的多个相同副本(通常是比较器)来并行比较固定的FAW与输入数据，每个比较器查看并行数据总线的不同部分(“窗口”)。比较器的数量等于对并行数据总线要检查的所有窗口的数量。另外，当前的接收机为每个物理通道使用一个成帧器。由于在这种配置中使用大量的比较器栅极，与这些栅极的触发相关的功耗高得不合要求。

发明内容

因此，本文所公开的内容提供了用于通信系统的接收机中的帧定位的功率优化机制。