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JP2002507076A - Gigabit Ethernet transceiver - Google Patents

Gigabit Ethernet transceiver

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Publication number
JP2002507076A
JP2002507076A JP2000536144A JP2000536144A JP2002507076A JP 2002507076 A JP2002507076 A JP 2002507076A JP 2000536144 A JP2000536144 A JP 2000536144A JP 2000536144 A JP2000536144 A JP 2000536144A JP 2002507076 A JP2002507076 A JP 2002507076A
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JP
Japan
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signal
fext
receiver
impairment
tap
Prior art date
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Application number
JP2000536144A
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Japanese (ja)
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JP3660589B2 (en
Inventor
イー. アガジー,オスカー
エル. クレイ,ジョン
ハタミアン,メーディ
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ブロードコム コーポレイション
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Publication date
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Priority claimed from US09/078,933 external-priority patent/US6792600B1/en
Priority claimed from US09/078,466 external-priority patent/US6201796B1/en
Priority claimed from US09/143,476 external-priority patent/US6304598B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/32Reducing cross-talk, e.g. by compensating
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/46Monitoring; Testing
    • H04B3/487Testing crosstalk effects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と、1つの送信機が各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端にある複数の送信機(A、B、C、D、E、F、G、H)と、1つの受信機が各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端にある複数の受信機(A、B、C、D、E、F、G、H)とは、所定のしきい値誤差を有する通信システムの一部を形成する。各受信機は、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の送信機からの直接信号と、複数の雑音信号とを含む組合せ信号を受信する。複数の適応フィルタは組合せ信号に応答する。各適応フィルタは、各々係数を有する複数のタップを有する。各タップはアクティブ及びイナクティブ状態の間で切換可能である。制御装置は、通信システムの誤差がしきい値誤差を超えないことを保証しつつタップを選択的に非活動化することで、少なくとも1つの適応フィルタの伝達関数の調整を提供する。 (57) [Summary] A communication line having a plurality of twisted wire pairs and a plurality of transmitters (A, B, C, D, E, F, G, H) and a plurality of receivers (A, B, C, D, E, F, G, H), one receiver at each end of each twisted wire pair, Form part of a communication system with threshold errors. Each receiver receives a combined signal including a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, and a plurality of noise signals. A plurality of adaptive filters are responsive to the combined signal. Each adaptive filter has a plurality of taps each having a coefficient. Each tap is switchable between an active and an inactive state. The controller provides for adjusting the transfer function of the at least one adaptive filter by selectively deactivating taps while ensuring that errors in the communication system do not exceed a threshold error.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (関連出願の相互参照) これは、以下の同時係属出願、第09/037,328号(1998年3月9
日出願、題名「通信システムにおける雑音を低減する装置と方法」、発明者Os
car E.Agazzi)、第09/078,466号(1998年5月14
日出願、題名「高スループット通信システム用起動プロトコル」、発明者Osc
ar E.Agazzi及びJohn L.Creigh、第09/078,9
33号(1998年5月14日出願、題名「高スループット通信システム用起動
プロトコル」、発明者Oscar E.Agazzi)、及び第09/143,
476号(1998年8月28日出願、題名「通信システムにおける電力散逸を
低減する装置と方法」、発明者Oscar E.Agazzi、John L.
Creigh、及びMehdi Hatamian)の一部継続出願である。
[0001] This is a co-pending application Ser. No. 09 / 037,328 (March 9, 1998)
Title, "Apparatus and method for reducing noise in a communication system", Os
car E. Agazzi), 09 / 0978,466 (May 14, 1998)
, "Initiation Protocol for High Throughput Communication System", Osc
arE. Agazzi and John L. Creight, 09 / 098,9
No. 33 (filed May 14, 1998, entitled "Startup Protocol for High Throughput Communication System", inventor Oscar E. Agazzi), and 09/143,
No. 476, filed on Aug. 28, 1998, entitled "Apparatus and Method for Reducing Power Dissipation in Communication Systems", inventor Oscar E. Agazzi, John L.
Creight, and Mehdi Hatamian).

【0002】 (発明の背景) 本発明は、通信システム中の装置によって受信及び処理される信号中に存在す
る雑音を低減するシステムと方法に関し、かつ、高スループットを有する通信シ
ステムにおけるこの種の雑音を低減するシステムと方法に関する。本発明はまた
、通信システム中の装置の電力散逸を低減するシステムと方法に関し、かつ、高
スループットを有する通信システムにおけるこの種の電力散逸を低減するシステ
ムと方法に関する。本発明はさらに、高スループット通信システム中の送受信機
間の正常な伝送を開始する起動プロトコルに関する。この開示の文脈で使用され
る場合、「高スループット」には1ギガビット(GB)/秒が含まれるが、それ
に制限されるものではない。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to systems and methods for reducing noise present in signals received and processed by devices in a communication system, and to such noise in communication systems having high throughput. Systems and methods for reducing energy consumption. The present invention also relates to systems and methods for reducing power dissipation of devices in a communication system, and to systems and methods for reducing such power dissipation in communication systems having high throughput. The invention further relates to an activation protocol for initiating a successful transmission between a transceiver in a high throughput communication system. As used in the context of this disclosure, "high throughput" includes, but is not limited to, 1 gigabit (GB) / sec.

【0003】 基本通信システムが図1に例示される。このシステムにはハブと、ローカルエ
リア・ネットワーク(LAN)内でハブによるサービスの対象となる複数のコン
ピュータが含まれる。例示として4つのコンピュータが示されるが、異なった数
のコンピュータがシステム中に含まれることもある。各コンピュータは普通、約
100メートル(100m)程度の距離だけハブから離れている。コンピュータ
はまた、互いに離れている。ハブは通信線路によって各コンピュータに接続され
ている。各通信線路には、アンシールド・ツイストペア・ワイヤまたはケーブル
が含まれる。一般に、ワイヤまたはケーブルは銅から形成される。4つのアンシ
ールド・ツイストペア・ワイヤが各コンピュータとハブの間の各通信線路に提供
される。図1に示されるシステムは、通信産業でカテゴリー3、4、6及び7と
して指定されるいくつかのカテゴリーのアンシールド・ツイストペア・ケーブル
と共に動作する。カテゴリー3ケーブルは最低品質(かつ最低費用)であり、カ
テゴリー6及び7は最高品質(かつ最高費用)である。
A basic communication system is illustrated in FIG. The system includes a hub and a plurality of computers serviced by the hub in a local area network (LAN). Although four computers are shown by way of example, different numbers of computers may be included in the system. Each computer is typically separated from the hub by a distance on the order of about 100 meters (100 meters). Computers are also remote from each other. The hub is connected to each computer by a communication line. Each communication line includes an unshielded twisted pair wire or cable. Generally, the wires or cables are formed from copper. Four unshielded twisted pair wires are provided for each communication line between each computer and hub. The system shown in FIG. 1 operates with several categories of unshielded twisted-pair cable, designated as categories 3, 4, 6, and 7 in the telecommunications industry. Category 3 cables are of the lowest quality (and lowest cost), and categories 6 and 7 are of the highest quality (and highest cost).

【0004】 各通信システムに関連するのは「スループット」である。システムのスループ
ットは、システムがデータを処理する速度であり、普通ビット/秒で表される。
大部分の通信システムは、10メガビット(Mb)/秒または100Mb/秒の
スループットを有する。通信システム技術の急速に発展する領域では、既存のカ
テゴリー5アンシールド・ツイストペア・ケーブル上で1Gb/秒全二重通信が
可能になっている。このシステムは一般に「ギガビット・イーサネット」と呼ば
れている。
[0004] Associated with each communication system is "throughput." System throughput is the speed at which the system processes data, and is usually expressed in bits per second.
Most communication systems have a throughput of 10 megabits (Mb) / sec or 100 Mb / sec. In the rapidly evolving area of communication system technology, 1 Gb / s full-duplex communication over existing Category 5 unshielded twisted-pair cable is possible. This system is commonly referred to as "Gigabit Ethernet".

【0005】 通常のギガビット・イーサネットの一部が図2に示される。ギガビット・イー
サネットは、1つのコンピュータとハブの間のデジタル信号の送信と、もう一方
のコンピュータとハブでのその信号の受信を提供する。同様のシステムが各コン
ピュータに提供される。このシステムにはギガビット媒体独立インタフェース(
gigabit medium independent interface
、GMII)が含まれるが、これは、バイトワイド形式のデータを指定されたレ
ート、例えば125MHzで受信し、スクランブル、コーディング、及び多様な
制御機能を行う物理コーディング副層(physical coding su
blayer、PCS)にこのデータを伝える。PCSはGMIIからのビット
を5段階のパルス振幅変調(PAM)信号に符号化する。5つの記号レベルは−
2、−1、0、+1及び+2である。コンピュータとハブの間の通信は、各々2
50Mb/秒で動作する4つのアンシールド・ツイストペア・ワイヤまたはケー
ブルと、アンシールド・ツイストペアの各終端に1つずつ配置された8つの送受
信機を使用して達成される。全二重双方向動作は各アンシールド・ツイストペア
の2つの終端でのハイブリッド回路の使用を規定する。このハイブリッドは通信
線路へのアクセスを制御し、それによって通信線路各終端の送受信機間での全二
重双方向動作を可能にする。
[0005] A portion of a typical Gigabit Ethernet is shown in FIG. Gigabit Ethernet provides for the transmission of a digital signal between one computer and a hub and the reception of that signal at another computer and a hub. A similar system is provided for each computer. This system has a gigabit media independent interface (
gigabit medium independent interface
, GMII), which receives data in byte-wide format at a specified rate, for example, 125 MHz, and performs scrambling, coding, and various coding functions in a physical coding sub-layer.
layer, PCS). The PCS encodes bits from the GMII into a five-step pulse amplitude modulation (PAM) signal. The five symbol levels are-
2, -1, 0, +1 and +2. Communication between the computer and the hub is 2
This is achieved using four unshielded twisted pair wires or cables operating at 50 Mb / sec and eight transceivers, one at each end of the unshielded twisted pair. Full duplex bidirectional operation dictates the use of a hybrid circuit at the two ends of each unshielded twisted pair. This hybrid controls access to the communication line, thereby enabling full-duplex bidirectional operation between the transceiver at each end of the communication line.

【0006】 多数のアンシールド・ツイストペアと多数の送受信機を利用する通信システム
に関連する共通の問題は、漏話及びエコー雑音または障害信号が伝送信号に導入
されることである。雑音は、システム・スループットと無関係にこの種の全ての
通信システムに固有である。しかし、こうした障害信号の影響はギガビット・イ
ーサネットでは大きくなる。障害信号にはエコー、近端漏話(NEXT)、及び
遠端漏話(FEXT)信号が含まれる。こうした障害信号の結果、送受信機、特
に受信機部分の性能は劣化する。
A common problem associated with communication systems utilizing multiple unshielded twisted pairs and multiple transceivers is that crosstalk and echo noise or impairment signals are introduced into the transmitted signal. Noise is inherent in all such communication systems, independent of system throughput. However, the effects of such impairment signals are greater in Gigabit Ethernet. The impairment signals include echo, near-end crosstalk (NEXT), and far-end crosstalk (FEXT) signals. As a result of such a fault signal, the performance of the transceiver, especially the receiver, is degraded.

【0007】 NEXTは、近端送信機から受信機の入力への信号の容量性及び誘導性結合か
ら生じる障害信号である。送受信機A中の受信機が遭遇するNEXT障害信号が
図3に示される。受信機Aは送信機Eからの直接信号を検出しようとしているが
、受信機Aには送信機B、C及びDからの漏話信号が雑音として現れる。システ
ム中の各受信機は同じ影響に遭遇するので、受信機を通過する信号はNEXT障
害信号による劣化を経験する。図3ではわかりやすくするために、受信機Aが経
験するNEXT障害信号だけが例示されている。
[0007] NEXT is a fault signal resulting from the capacitive and inductive coupling of the signal from the near-end transmitter to the input of the receiver. The NEXT impairment signal encountered by the receiver in transceiver A is shown in FIG. The receiver A is trying to detect the direct signal from the transmitter E, but the crosstalk signals from the transmitters B, C, and D appear in the receiver A as noise. As each receiver in the system experiences the same effect, the signal passing through the receiver experiences degradation due to the NEXT impairment signal. FIG. 3 illustrates only the NEXT impairment signal experienced by receiver A for clarity.

【0008】 同様に、通信システムの双方向的性質のため、エコー障害信号は、送信機と同
じ送受信機中に含まれる受信機でも、各送信機によって発生する。各送受信機中
の受信機が遭遇するエコー障害信号が図4に示される。受信機は通信線路の反対
側終端で送信機からの信号を検出しようとしているが、受信機には送信機からの
漏話信号が雑音として現れる。システム中の各受信機は同じ影響に遭遇するので
、受信機を通過する信号はエコー障害信号による信号歪みを経験する。
[0008] Similarly, due to the bidirectional nature of the communication system, an echo impairment signal is generated by each transmitter, even at a receiver contained in the same transceiver as the transmitter. The echo impairment signal encountered by the receiver in each transceiver is shown in FIG. The receiver is trying to detect the signal from the transmitter at the opposite end of the communication line, but the crosstalk signal from the transmitter appears to the receiver as noise. Since each receiver in the system experiences the same effect, the signal passing through the receiver will experience signal distortion due to the echo impairment signal.

【0009】 遠端漏話(FEXT)は、遠端送信機から受信機の入力への信号の容量性結合
から生じる障害である。送受信機A中の受信機が遭遇するFEXT障害信号が図
5に示される。受信機Aは送信機Eからの直接信号を検出しようとしているが、
受信機Aには送信機F、G及びHからの漏話信号が雑音として現れる。システム
中の各受信機は同じ影響に遭遇するので、受信機を通過する信号はFEXT障害
信号による信号歪みを経験する。図5ではわかりやすくするために、受信機Aが
経験するFEXT障害だけが例示されている。
[0009] Far-end crosstalk (FEXT) is a disturbance arising from the capacitive coupling of the signal from the far-end transmitter to the input of the receiver. The FEXT impairment signal encountered by the receiver in transceiver A is shown in FIG. Receiver A is trying to detect the direct signal from transmitter E,
Crosstalk signals from the transmitters F, G, and H appear at the receiver A as noise. Since each receiver in the system experiences the same effect, the signal passing through the receiver will experience signal distortion due to the FEXT impairment signal. In FIG. 5, for clarity, only the FEXT failure experienced by receiver A is illustrated.

【0010】 こうした雑音障害信号の結果、通信システムの性能は劣化する。システムによ
って伝えられる信号は歪められ、システムは高い信号誤差率を経験する。従って
、当業技術分野では、雑音障害信号によって発生する通信システム性能の劣化を
補償する方法と装置を提供し、かつ、ギガビット・イーサネットのような高スル
ープット・システムにおいてこの種の雑音を低減する方法と装置を提供する必要
が存在する。本発明の態様はこうした必要を満たすものである。
As a result of such a noise disturbance signal, the performance of the communication system is degraded. The signal carried by the system is distorted and the system experiences a high signal error rate. Accordingly, the art provides methods and apparatus for compensating for degradation in communication system performance caused by noise impairment signals, and for reducing this type of noise in high-throughput systems such as Gigabit Ethernet. And there is a need to provide equipment. Aspects of the present invention satisfy these needs.

【0011】 通信線路の1つの終端の4つの送受信機が図6に例示されている。送受信機の
構成要素は、各層が1つの送受信機に対応する、重なり合うブロックとして示さ
れている。図6のGMII、PCS及びハイブリッドは図2のGMII、PCS
及びハイブリッドに対応し、送受信機とは独立したものと考えられる。送受信機
とハイブリッドの組合せは通信システムの1つの「チャネル」を形成する。従っ
て、図6は、各々同様の方法で動作する4つのチャネルを例示している。各送受
信機の送信機部分にはパルス整形フィルタとデジタル・アナログ(D/A)変換
器が含まれる。各送受信機の受信機部分には、アナログ・デジタル(A/D)変
換器、先入れ先出し(FIFO)バッファ、フィードフォワード等化器(FFE
)を含むデジタル適応等化器システム及び検出器が含まれる。受信機部分にはま
た、タイミング回復システムと、NEXTキャンセル・システム及びエコー・キ
ャンセラを含む近端雑音低減システムも含まれる。NEXTキャンセル・システ
ムとエコー・キャンセラには通常非常に多くの適応フィルタが含まれる。
[0011] Four transceivers at one end of a communication line are illustrated in FIG. Transceiver components are shown as overlapping blocks, with each layer corresponding to one transceiver. The GMII, PCS and hybrid of FIG.
And hybrid, and is considered to be independent of the transceiver. The combination of the transceiver and the hybrid forms one "channel" of the communication system. Thus, FIG. 6 illustrates four channels, each operating in a similar manner. The transmitter portion of each transceiver includes a pulse shaping filter and a digital-to-analog (D / A) converter. The receiver portion of each transceiver includes an analog-to-digital (A / D) converter, a first-in first-out (FIFO) buffer, a feedforward equalizer (FFE).
) And a detector. The receiver portion also includes a timing recovery system and a near-end noise reduction system including a NEXT cancellation system and an echo canceller. NEXT cancellation systems and echo cancellers typically include a large number of adaptive filters.

【0012】 通信線路の特性、例えば長さは、NEXTとエコー雑音を有効に打ち消すNE
XTキャンセル・システムとエコー・キャンセラの能力に影響することがある。
通常のケーブル応答の測定とシミュレーションが示すところによれば、こうした
干渉源の十分なキャンセル・レベルを提供するためには、「長い」エコー及びN
EXTキャンセラが必要である。「長い」という術語はケーブルの特性によって
必要になる多数のタップを有するキャンセラを説明するために使用されている。
例えば、図7は、85オーム及び100オーム終端の特性インピーダンスを有す
る100mケーブルのエコー・インパルス応答を示す。定格特性インピーダンス
は100オームであるが、製造規格は15%の公差を許容している。このインピ
ーダンス不整合の結果ケーブルの遠端で反射が発生し、約1マイクロ秒の遅延を
伴う2次パルスが発生することがある。長い遅延のため、このパルスを打ち消す
には約140タップ(1マイクロ秒の遅延を対象とする125タップ、プラス2
次パルスを打ち消す約15の追加タップ)が必要になる。
The characteristics of the communication line, for example, the length are determined by the NE which effectively cancels NEXT and echo noise.
This can affect the capabilities of the XT cancellation system and the echo canceller.
Normal cable response measurements and simulations show that in order to provide a sufficient level of cancellation of these interferers, a "long" echo and N
An EXT canceller is required. The term "long" is used to describe a canceller with a large number of taps required by the characteristics of the cable.
For example, FIG. 7 shows the echo impulse response of a 100 m cable having a characteristic impedance of 85 ohm and 100 ohm termination. The rated characteristic impedance is 100 ohms, but manufacturing standards allow for a 15% tolerance. This impedance mismatch can result in reflections at the far end of the cable and secondary pulses with a delay of about 1 microsecond. Due to the long delay, approximately 140 taps (125 taps for a 1 microsecond delay, plus 2) are needed to cancel this pulse.
About 15 additional taps to cancel the next pulse).

【0013】 エコー・インパルス応答は遅延の中間値に付加的反射を有することが多い。さ
らに、ケーブルの不均等反射減衰量のためケーブルに沿って特性インピーダンス
の連続的な変化が発生し、その結果中間点で多数の小さな反射が生じることがあ
る。こうした中間反射が意味することは、エコー・キャンセラは初期インパルス
と終端反射だけを打ち消すように構成すべきではなく、全範囲のインパルス応答
を対象にするように構成すべきだということである。ケーブル特性が変化する結
果、ケーブル・インパルス応答の変化も多様になる。さらに、個々のケーブルの
応答はその動作環境の結果として変化することがある。例えば、動作温度の変化
によってケーブルのインパルス応答が変化することがある。従って、タップが必
要になる位置を事前計算し、この位置をエコー及びNEXTキャンセラの設計に
組み込むことは困難である。図8は、100mケーブルのNEXTインパルス応
答を示す。示されるように、NEXT応答も長く、NEXTキャンセル・システ
ムを構成するNEXTキャンセラ中の多数のタップを必要とすることになる。N
EXT及びエコー・キャンセラの組合せはギガビット・イーサネットにおけるD
SP動作の大部分を消費する。
The echo impulse response often has additional reflections at intermediate delays. In addition, the unequal return loss of the cable causes a continuous change in characteristic impedance along the cable, which can result in many small reflections at the midpoint. The implication of such intermediate reflections is that the echo canceller should not be configured to cancel only the initial and final reflections, but rather to cover the entire range of impulse responses. As a result of the change in cable characteristics, the change in cable impulse response also varies. Furthermore, the response of an individual cable may change as a result of its operating environment. For example, a change in operating temperature may change the impulse response of the cable. Therefore, it is difficult to pre-calculate the locations where taps are needed and incorporate these locations into the design of the echo and NEXT canceller. FIG. 8 shows the NEXT impulse response of a 100 m cable. As shown, the NEXT response is also long, requiring a large number of taps in the NEXT canceller making up the NEXT cancellation system. N
The combination of EXT and echo canceller is
Most of the SP operation is consumed.

【0014】 こうしたシステムで満足の行く性能を達成するために必要な多数のタップのた
め、高度の電力散逸が生じる。こうした高度の電力散逸は、高スループット通信
システム、特にギガビット・イーサネットを動作不能で市場に向かないものにす
るという点で望ましくない。従って、当業技術分野では、多数のタップを利用す
る通信システムの電力散逸を低減する方法と装置を提供し、かつ、ギガビット・
イーサネットのような高スループット・システムにおいてこの種の電力散逸を低
減する方法と装置を提供する必要が存在する。本発明の態様はこうした必要を満
たすものである。
[0014] The high number of taps required to achieve satisfactory performance in such a system results in a high degree of power dissipation. Such high power dissipation is undesirable in that it renders high-throughput communication systems, especially Gigabit Ethernet, inoperable and unmarketable. Accordingly, the art provides a method and apparatus for reducing power dissipation in a communication system utilizing multiple taps, while providing a gigabit transmission system.
There is a need to provide a method and apparatus for reducing this type of power dissipation in high throughput systems such as Ethernet. Aspects of the present invention satisfy these needs.

【0015】 ギガビット・イーサネット送受信機の動作の最も重要な段階の1つは起動であ
る。この段階で、送受信機内に含まれる適応フィルタが収束し、タイミング回復
サブシステムが周波数と位相の同期を獲得し、4つのワイヤ・ペアの間の遅延の
差が補償され、ペアの一致と極性が獲得される。起動が成功裡に完了すると、送
受信機の正常な動作を開始することが可能になる。
One of the most important steps in the operation of a Gigabit Ethernet transceiver is activation. At this stage, the adaptive filters contained in the transceiver converge, the timing recovery subsystem acquires frequency and phase synchronization, compensates for the delay differences between the four wire pairs, and ensures that the pair matches and polarities. Be acquired. Upon successful completion of activation, normal operation of the transceiver can begin.

【0016】 「ブラインド開始」として知られる1つの起動プロトコルでは、送受信機はそ
の適応フィルタとタイミング回復システムを同時に収束する一方、タイミング同
期をも獲得する。この起動の欠点は、送受信機中の様々な適応及び獲得アルゴリ
ズムの間で高レベルの対話が必要なことである。この高レベルの対話は、起動中
に発生する収束及び同期動作の信頼性を低下させる。
In one start-up protocol, known as "blind start", the transceiver converges its adaptive filter and timing recovery system simultaneously while also acquiring timing synchronization. The disadvantage of this activation is that a high level of interaction is required between the various adaptation and acquisition algorithms in the transceiver. This high level of interaction reduces the reliability of the convergence and synchronization operations that occur during startup.

【0017】 従って、当業技術分野では、最適な動作のシーケンスを使用し、様々な適応及
び獲得アルゴリズム間の対話を最小化する、ギガビット・イーサネットのような
高スループット通信システムで使用するための起動プロトコルを提供する必要が
存在する。本発明の態様はこうした必要を満たすものである。 (発明の概要) 簡単に、かつ一般的に言うと、本発明は通信システム中の雑音と電力散逸を低
減するシステムと方法に関する。本発明はまた、通信システムで使用するための
起動プロトコルに関する。
Thus, the art is susceptible to activation for use in high-throughput communication systems such as Gigabit Ethernet, using an optimal sequence of operations and minimizing the interaction between various adaptation and acquisition algorithms. There is a need to provide a protocol. Aspects of the present invention satisfy these needs. SUMMARY OF THE INVENTION Briefly and generally speaking, the present invention relates to systems and methods for reducing noise and power dissipation in communication systems. The invention also relates to an activation protocol for use in a communication system.

【0018】 第1の態様では、本発明は、所定のしきい値誤差を有する通信システムに関す
る。この通信システムには、複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と
、各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に1つの送信機がある複数の送信機と、各
ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に1つの受信機がある複数の受信機とが含まれ
、各受信機は、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の送信機
からの直接信号と複数の雑音信号を含む組合せ信号を受信する。このシステムに
はまた、組合せ信号に応答する複数の適応フィルタが含まれ、各適応フィルタは
、各々係数を有する複数のタップを有し、各タップはアクティブ及びイナクティ
ブ状態の間で切換可能である。このシステムにはさらに、通信システムの誤差が
しきい値誤差を越えないことを保証しつつ、タップを選択的に非活動化すること
で、少なくとも1つの適応フィルタの伝達関数を周期的に調整する制御装置が含
まれる。
In a first aspect, the invention relates to a communication system having a predetermined threshold error. The communication system includes a communication line having a plurality of twisted wire pairs, a plurality of transmitters, one transmitter at each end of each twisted wire pair, and each end of each twisted wire pair. Includes a plurality of receivers, one receiver comprising a combination comprising a direct signal from a transmitter at the opposite end of the associated twisted wire pair and a plurality of noise signals. Receive the signal. The system also includes a plurality of adaptive filters responsive to the combined signal, each having a plurality of taps each having a coefficient, each tap being switchable between an active and an inactive state. The system further includes periodically adjusting the transfer function of the at least one adaptive filter by selectively deactivating taps while ensuring that errors in the communication system do not exceed a threshold error. A control device is included.

【0019】 少なくとも1つの適応フィルタのタップを選択的に非活動化することで、本発
明はフィルタの電力消費と、ひいては通信システムの総合電力消費を低減する。 さらに詳細な態様では、この通信システムにはさらに、各々少なくとも1つの
適応フィルタを備える複数の雑音低減システムが含まれる。1つの雑音低減シス
テムは各受信機に関連し、少なくとも1つの複製雑音障害信号を提供する。この
システムにはまた、1つが各受信機に関連する複数の装置が含まれる。各装置は
その受信機によって受信される組合せ信号と、その受信機に関連する雑音低減シ
ステムによって提供される複製雑音障害信号とに応答し、組合せ信号から少なく
とも1つの雑音信号をほぼ除去する。別の面では、雑音信号には、受信機が関連
するツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の送信機以外の、通信線路の反対側終
端の各送信機から1つの、複数の遠端漏話(FEXT)障害信号が含まれ、雑音
低減システムには、複製雑音障害信号の1つとして複製FEXT障害信号を提供
するFEXTキャンセル・システムが含まれる。また別の態様では、雑音信号に
は、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの同じ終端の送信機以外の、通信
線路の同じ終端の各送信機から1つの、複数の近端漏話(NEXT)障害信号が
含まれ、雑音低減システムには、複製雑音障害信号の1つとして複製NEXT障
害信号を提供するNEXTキャンセル・システムが含まれる。また別の態様では
、雑音信号には、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの同じ終端の送信機
から受信されるエコー障害信号が含まれ、雑音低減システムには、複製雑音障害
信号の1つとして、複製エコー障害信号を提供するエコー・キャンセラが含まれ
る。別の詳細な態様では、制御装置には、各タップの状態を設定する手段と、シ
ステムの現在の誤差を計算する手段と、現在の誤差をしきい値誤差と比較する手
段とが含まれる。さらに別の面では、各タップの状態を設定する手段には、各タ
ップについてタップしきい値を指定する手段と、各タップについてタップ係数の
絶対値とタップしきい値を比較する手段と、絶対値がタップしきい値より小さい
係数を有するタップを非活動化する手段とが含まれる。
By selectively deactivating the taps of at least one adaptive filter, the present invention reduces the power consumption of the filter and thus the total power consumption of the communication system. In a more detailed aspect, the communication system further includes a plurality of noise reduction systems each comprising at least one adaptive filter. One noise reduction system is associated with each receiver and provides at least one duplicate noise impairment signal. The system also includes a plurality of devices, one associated with each receiver. Each device is responsive to the combined signal received by the receiver and a duplicate noise impairment signal provided by a noise reduction system associated with the receiver and substantially removing at least one noise signal from the combined signal. In another aspect, the noise signal includes a plurality of far-end crosstalk (one from each transmitter at the opposite end of the communication line, other than the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated). FEXT) impairment signal, and the noise reduction system includes a FEXT cancellation system that provides a duplicate FEXT impairment signal as one of the duplicate noise impairment signals. In yet another aspect, the noise signal includes multiple near-end crosstalk (NEXT) signals from each transmitter at the same end of the communication line, other than the transmitter at the same end of the twisted wire pair with which the receiver is associated. A) NEXT cancellation system that provides a duplicate NEXT impairment signal as one of the duplicate noise impairment signals. In yet another aspect, the noise signal includes an echo impairment signal received from the same terminating transmitter of the associated twisted wire pair with the receiver, and the noise reduction system includes one of the duplicate noise impairment signals. One includes an echo canceller that provides a duplicate echo impairment signal. In another detailed aspect, the controller includes means for setting the state of each tap, means for calculating a current error of the system, and means for comparing the current error to a threshold error. In yet another aspect, means for setting the state of each tap include means for specifying a tap threshold for each tap, means for comparing the tap coefficient absolute value and the tap threshold for each tap, Means for deactivating taps having a coefficient whose value is less than the tap threshold.

【0020】 第2の態様では、本発明は、複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路
と、各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に1つの複数の送受信機とを有する通信
システムを動作させる方法である。各送受信機は受信機と送信機を有する。各受
信機は、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の送信機からの
直接信号と、複数の雑音信号とを含む組合せ信号を受信する。各送受信機にはさ
らに、組合せ信号に応答する複数の適応フィルタが含まれる。各適応フィルタは
、各々係数を有する複数のタップを有する。各タップはアクティブ及びイナクテ
ィブ状態の間で切換可能である。本方法には、システムのしきい値を指定するス
テップと、システムの誤差がしきい値誤差を越えないことを保証しつつタップを
選択的に非活動化することで少なくとも1つの適応フィルタの伝達関数を周期的
に調整するステップとが含まれる。
In a second aspect, the present invention operates a communication system having a communication line having a plurality of twisted wire pairs and a plurality of transceivers at each end of each twisted wire pair. Is the way. Each transceiver has a receiver and a transmitter. Each receiver receives a combined signal including a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, and a plurality of noise signals. Each transceiver further includes a plurality of adaptive filters responsive to the combined signal. Each adaptive filter has a plurality of taps each having a coefficient. Each tap is switchable between an active and an inactive state. The method includes the steps of specifying a system threshold and transmitting at least one adaptive filter by selectively deactivating taps while ensuring that system error does not exceed the threshold error. Periodically adjusting the function.

【0021】 さらに詳細な面では、本方法にはさらに、各受信機について、少なくとも1つ
の複製雑音障害信号を生成するステップと、少なくとも1つの雑音信号がほとん
どない出力信号を発生するために、少なくとも1つの複製雑音障害信号を組合せ
信号と結合するステップとが含まれる。別の面では、伝達関数を調整するステッ
プには、各タップの状態を設定するステップと、システムの現在の誤差を計算す
るステップと、現在の誤差をしきい値誤差と結合するステップとが含まれる。別
の面では、通信システムの1つの送受信機はマスタの役目を果たし、もう1つの
送受信機はスレーブの役目を果たす。各送受信機は雑音低減システム、タイミン
グ回復システム及び少なくとも1つの等化器を有する。本方法にはさらに、スレ
ーブのタイミング回復システムと等化器がトレーニングされマスタの雑音低減シ
ステムがトレーニングされる第1段階を実行するステップと、マスタのタイミン
グ回復システムと等化器がトレーニングされスレーブの雑音低減システムがトレ
ーニングされる第2段階を実行するステップと、マスタの雑音低減システムがト
レーニングされる第3段階を実行するステップとが含まれる。また別の面では、
通信システムの1つの送受信機はマスタの役目を果たし、もう1つの送受信機は
スレーブの役目を果たす。各送受信機は雑音低減システム、タイミング回復シス
テム及び少なくとも1つの等化器を有する。本方法にはさらに、スレーブのタイ
ミング回復システムと等化器がトレーニングされマスタの雑音低減システムがト
レーニングされる第1段階を実行するステップと、マスタのタイミング回復シス
テムが周波数と位相の両方についてトレーニングされマスタの等化器がトレーニ
ングされスレーブの雑音低減システムがトレーニングされる第2段階を実行する
ステップと、マスタの雑音低減システムが再トレーニングされマスタのタイミン
グ回復システムが位相について再トレーニングされスレーブのタイミング回復シ
ステムが周波数と位相の両方について再トレーニングされる第3段階を実行する
ステップとが含まれる。
In a more detailed aspect, the method further comprises generating at least one duplicated noise impairment signal for each receiver, and at least one generating at least one noise signal-free output signal. Combining one duplicate noise impairment signal with the combined signal. In another aspect, adjusting the transfer function includes setting a state of each tap, calculating a current error of the system, and combining the current error with a threshold error. It is. In another aspect, one transceiver of the communication system acts as a master, and another transceiver acts as a slave. Each transceiver has a noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer. The method further includes performing a first stage in which the slave timing recovery system and the equalizer are trained and the master noise reduction system is trained, and wherein the master timing recovery system and the equalizer are trained and the slave timing recovery system and the equalizer are trained. Performing a second phase in which the noise reduction system is trained and performing a third phase in which the master noise reduction system is trained. In another aspect,
One transceiver of the communication system acts as a master, and another transceiver acts as a slave. Each transceiver has a noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer. The method further includes performing a first phase in which the slave timing recovery system and the equalizer are trained and the master noise reduction system is trained, and wherein the master timing recovery system is trained in both frequency and phase. Performing a second phase in which the master equalizer is trained and the slave noise reduction system is trained; the master noise reduction system is retrained and the master timing recovery system is retrained for phase to recover the slave timing Performing a third stage in which the system is retrained for both frequency and phase.

【0022】 第3の面では、本発明は、複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と
、各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に1つの送信機がある複数の送信機と、複
数の受信機とを含む通信システムである。1つの受信機は各ツイスト・ワイヤ・
ペアの各終端にある。各受信機は、受信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの
反対側終端の送信機からの直接信号と、通信線路の反対側終端の残りの各送信機
から1つの複数の遠端漏話(FEXT)障害信号を含む組合せ信号を受信する。
このシステムにはまた、1つが各受信機に関連する、複数のFEXTキャンセル
・システムが含まれる。各FEXTキャンセル・システムは複製FEXT障害信
号を提供する。このシステムにはさらに、1つが各受信機に関連する、複数の遅
延装置が含まれる。各遅延装置は、その受信機が受信した組合せ信号に応答し、
組合せ信号を遅延する。また、1つが各受信機に関連する、複数の第1装置が含
まれる。各第1装置は、その受信機に関連する遅延装置の出力と、その受信機に
関連するFEXTキャンセル・システムによって提供される複製FEXT障害信
号に応答し、組み合わせ信号からFEXT障害信号をほぼ除去する。
In a third aspect, the invention comprises a communication line having a plurality of twisted wire pairs, a plurality of transmitters, one at each end of each twisted wire pair, a plurality of transmitters, It is a communication system including a receiver. One receiver is for each twisted wire
At each end of the pair. Each receiver receives a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated and one or more far-end crosstalk (FEXT) signals from each of the remaining transmitters at the opposite end of the communication line. ) Receive a combination signal including a failure signal.
The system also includes multiple FEXT cancellation systems, one associated with each receiver. Each FEXT cancellation system provides a duplicate FEXT failure signal. The system further includes a plurality of delay devices, one associated with each receiver. Each delay device is responsive to the combined signal received by its receiver,
Delay the combination signal. Also included are multiple first devices, one associated with each receiver. Each first device is responsive to the output of the delay device associated with the receiver and the duplicated FEXT impairment signal provided by the FEXT cancellation system associated with the receiver and substantially removing the FEXT impairment signal from the combined signal. .

【0023】 複製FEXT障害信号を生成する複数のFEXTキャンセル・システムと、複
製FEXT障害信号を組み合わせ信号と結合する複数の装置を提供することで、
本発明は組み合わせ信号からFEXT障害信号をほぼ打ち消す。従って、通信シ
ステム中の雑音による信号劣化は低減され、伝送された情報はさらに確実に回復
される。
By providing a plurality of FEXT cancellation systems for generating a duplicate FEXT fault signal and a plurality of devices for combining the duplicate FEXT fault signal with a combined signal,
The present invention substantially cancels out the FEXT impairment signal from the combined signal. Therefore, signal degradation due to noise in the communication system is reduced, and transmitted information is more reliably recovered.

【0024】 さらに詳細な面では、FEXTキャンセル・システムには、FEXTキャンセ
ラが関連する受信機以外の通信システムの同じ終端の各受信機から信号を受信す
る手段が含まれる。FEXTキャンセル・システムにはまた、各受信信号につい
て個別複製FEXT障害信号を生成する手段と、複製FEXT障害信号を生成す
るために、個別複製FEXT障害信号を結合する手段とが含まれる。別の態様で
は、直接信号がFEXT信号の後到達する時、遅延装置は、FEXT障害信号と
直接信号が受信機に到達する間の時間遅延にほぼ等しい量だけ組み合わせ信号を
遅延する。また別の面では、直接信号がFEXT障害信号の後到達する時、遅延
装置は、FEXT障害信号と直接信号が受信機に到達する間の時間遅延にほぼ等
しい量と、 その組合せ信号が他の受信機からの組合せ信号と同期するような量との大きい方
だけ組合せ信号を遅延する。
In a more detailed aspect, the FEXT cancellation system includes means for receiving a signal from each receiver at the same end of the communication system other than the receiver with which the FEXT canceller is associated. The FEXT cancellation system also includes means for generating an individual duplicate FEXT fault signal for each received signal, and means for combining the individual duplicate FEXT impairment signals to generate a duplicate FEXT impairment signal. In another aspect, when the direct signal arrives after the FEXT signal, the delay device delays the combined signal by an amount approximately equal to the time delay between the FEXT impairment signal and the direct signal reaching the receiver. In another aspect, when the direct signal arrives after the FEXT impairment signal, the delay device may include an amount that is approximately equal to the time delay between the FEXT impairment signal and the direct signal arriving at the receiver, and that the combined signal may have other signals. The combination signal is delayed by the larger amount that synchronizes with the combination signal from the receiver.

【0025】 第4の態様では、本発明は通信システムにおいて雑音を低減する方法に関する
。このシステムには、複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路が含まれ
る。このシステムにはまた、各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に1つの送信機
がある複数の送信機が含まれる。このシステムにはさらに、各ツイスト・ワイヤ
・ペアの各終端に1つの受信機がある複数の受信機が含まれる。各受信機は、受
信機が関連するツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の送信機からの直接信号と
、通信線路の反対側終端の残りの各送信機から1つの複数の遠端漏話(FEXT
)障害信号を含む組合せ信号を受信する。本方法には、各受信機について、複製
FEXT障害信号を生成するステップと、FEXT障害信号がほとんどない出力
信号を生成するために複製FEXT障害信号を組合せ信号と結合するステップと
が含まれる。
In a fourth aspect, the invention relates to a method for reducing noise in a communication system. The system includes a communication line having a plurality of twisted wire pairs. The system also includes multiple transmitters, one at each end of each twisted wire pair. The system further includes a plurality of receivers, one at each end of each twisted wire pair. Each receiver receives a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated and one or more far-end crosstalk (FEXT) signals from each of the remaining transmitters at the opposite end of the communication line.
) Receive a combination signal including a failure signal. The method includes, for each receiver, generating a duplicated FEXT impairment signal and combining the duplicated FEXT impairment signal with the combined signal to generate an output signal having few FEXT impairment signals.

【0026】 第5の態様では、本発明は、各タップがアクティブ及びイナクティブ状態の間
で切換可能であり、各々係数を伴う複数のタップを伴う複数の適応フィルタを有
する通信システム内の電力散逸を低減する方法を伴う。本方法には、a)システ
ムの許容可能な誤差を指定するステップと、b)各アクティブ・タップについて
タップしきい値を設定するステップと、c)各アクティブ・タップについて、絶
対値がアクティブ・タップについて設定されたタップしきい値より小さい係数を
有するタップを非活動化するステップと、d)システム誤差を計算するステップ
と、e)計算されたシステム誤差を許容可能なシステム誤差と比較するステップ
と、f)計算されたシステム誤差が許容可能なシステム誤差より小さい場合、各
アクティブ・タップについてタップしきい値を増大するステップと、g)計算さ
れたシステム誤差が許容可能なシステム誤差を越えることなく許容可能なシステ
ム誤差に接近するまでステップc)〜ステップf)を繰り返すステップとが含ま
れる。
In a fifth aspect, the present invention provides a method for reducing power dissipation in a communication system having a plurality of adaptive filters with a plurality of taps, each tap being switchable between an active and an inactive state. With methods to reduce. The method includes the steps of: a) specifying an acceptable error of the system; b) setting a tap threshold for each active tap; and c) for each active tap, the absolute value of the active tap. Deactivating taps having a coefficient less than a tap threshold set for d) calculating a system error; and e) comparing the calculated system error to an acceptable system error. , F) increasing the tap threshold for each active tap if the calculated system error is less than the allowable system error; and g) maintaining the calculated system error without exceeding the allowable system error. Repeating steps c) to f) until approaching an acceptable system error Murrell.

【0027】 第6の面では、本発明は、各タップがアクティブ及びイナクティブ状態の間で
切換可能であり、各タップが係数を有する複数のタップを伴う少なくとも1つの
適応フィルタを有する通信システム内の電力散逸を低減する方法を伴う。本方法
には、a)初期システム誤差を計算するステップと、b)各アクティブ・タップ
について、タップ誤差しきい値を設定するステップと、c)各アクティブ・タッ
プについて、絶対値がアクティブ・タップについて設定されたタップ誤差しきい
値より小さい係数を有するタップを非活動化するステップと、d)次のシステム
誤差を計算するステップと、e)次のシステム誤差と初期システム誤差の間の差
が所定の値より小さい場合、各アクティブ・タップについてタップ誤差しきい値
を増大するステップと、f)次のシステム誤差と初期システム誤差の間の差が所
定の値を越えるまでステップc)〜ステップe)を繰り返すステップが含まれる
In a sixth aspect, the invention is a communication system having at least one adaptive filter in which each tap is switchable between an active and an inactive state, each tap having a plurality of taps having coefficients. With a method to reduce power dissipation. The method includes the steps of: a) calculating an initial system error; b) setting a tap error threshold for each active tap; and c) for each active tap, the absolute value for the active tap. Deactivating taps having coefficients smaller than a set tap error threshold; d) calculating a next system error; e) determining a difference between the next system error and the initial system error. If not, increasing the tap error threshold for each active tap; and f) steps c) to e) until the difference between the next system error and the initial system error exceeds a predetermined value. Is repeated.

【0028】 第7の態様では、本発明は、ツイスト・ワイヤ・ペアの1つの終端のマスタ送
受信機と、ツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端のスレーブ送受信機を有する通
信システムで使用するための起動プロトコルである。各送受信機は、近端雑音低
減システム、遠端雑音低減システム、タイミング回復システム、及び少なくとも
1つの等化器を有する。本プロトコルには、第1段階中に、信号を送信するが何
ら信号を受信しない半二重モードにマスタを維持するステップと、マスタからの
信号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードにスレーブを維持するステ
ップと、マスタ近端雑音低減システムを収束するステップと、周波数と位相がマ
スタによって送信される信号の周波数と位相に同期するように、スレーブによっ
て受信される信号の周波数と位相を調整するステップと、スレーブの等化器を収
束するステップとが含まれる。また、第2段階中に、信号を送信するが何ら信号
を受信しない半二重モードにスレーブを維持するステップと、スレーブからの信
号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードにマスタを維持するステップ
と、スレーブの周波数と位相をフリーズするステップと、スレーブ近端雑音低減
システムを収束するステップと、位相がスレーブによって送信される信号の位相
に同期するように、マスタによって受信される信号の位相を調整するステップと
、マスタの等化器を収束するステップとが含まれる。また、第3段階中に、スレ
ーブが信号を送信及び受信するような全二重モードにスレーブを維持するステッ
プと、マスタが信号を送信及び受信するような全二重モードにマスタを維持する
ステップと、マスタ近端雑音低減システムを再収束するステップとが含まれる。
In a seventh aspect, the invention is for use in a communication system having a master transceiver at one end of a twisted wire pair and a slave transceiver at an opposite end of the twisted wire pair. Startup protocol. Each transceiver has a near-end noise reduction system, a far-end noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer. The protocol includes, during a first phase, maintaining the master in a half-duplex mode that transmits signals but receives no signals, and a half-duplex mode that receives signals from the master but does not transmit any signals. Maintaining the slave at the same time; converging the master near-end noise reduction system; and adjusting the frequency and phase of the signal received by the slave such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master. And converging the slave equalizer. And maintaining the slave in a half-duplex mode transmitting signals but not receiving any signals during the second stage; and placing the master in a half-duplex mode receiving signals from the slaves but not transmitting any signals. Maintaining; freezing the frequency and phase of the slave; converging the slave near-end noise reduction system; and the signal received by the master such that the phase is synchronized with the phase of the signal transmitted by the slave. And converging the master equalizer. And maintaining the slave in a full-duplex mode such that the slave transmits and receives signals during the third phase; and maintaining the master in a full-duplex mode such that the master transmits and receives signals. And reconverging the master near-end noise reduction system.

【0029】 第8の面では、本発明は、通信線路の1つの終端のマスタ送受信機と、通信線
路の反対側終端のスレーブ送受信機を有し、各送受信機が近端雑音低減システム
、遠端雑音低減システム、タイミング回復システム、及び少なくとも1つの等化
器を有する通信システムで使用するための起動プロトコルである。本プロトコル
には、第1段階中に、信号を送信するが何ら信号を受信しない半二重モードにマ
スタを維持するステップと、マスタからの信号を受信するが何ら信号を送信しな
い半二重モードにスレーブを維持するステップと、マスタ近端雑音低減システム
を収束するステップと、周波数と位相がマスタによって送信される信号の周波数
と位相に同期するように、スレーブによって受信される信号の周波数と位相を調
整するステップと、スレーブの等化器を収束するステップとが含まれる。本プロ
トコルにはさらに、第2段階中に、自走クロックを使用して信号を送信するが何
ら信号を受信しない半二重モードにスレーブを維持するステップと、スレーブか
らの信号は受信するが何ら信号を送信しない半二重モードにマスタを維持するス
テップと、スレーブ近端雑音低減システムを収束するステップと、周波数と位相
がスレーブによって送信される信号の周波数と位相に同期するようにマスタによ
って受信される信号の周波数と位相を調整するステップと、マスタの等化器を収
束するステップとが含まれる。本プロトコルにはまた、第3段階中に、スレーブ
が信号を送信及び受信するような全二重モードにスレーブを維持するステップと
、マスタが信号を送信及び受信するような全二重モードにマスタを維持するステ
ップと、マスタ近端雑音低減システムを再収束するステップと、位相がスレーブ
によって送信される信号の位相に同期するように、マスタによって受信される信
号の位相を調整するステップと、周波数と位相がマスタによって送信される信号
の周波数と位相に同期するように、スレーブによって受信される信号の周波数と
位相を調整するステップとが含まれる。
In an eighth aspect, the invention comprises a master transceiver at one end of the communication line and a slave transceiver at the opposite end of the communication line, wherein each transceiver is a near-end noise reduction system, An activation protocol for use in an edge noise reduction system, a timing recovery system, and a communication system having at least one equalizer. The protocol includes, during a first phase, maintaining the master in a half-duplex mode that transmits signals but receives no signals, and a half-duplex mode that receives signals from the master but does not transmit any signals. Maintaining the slave at the same time; converging the master near-end noise reduction system; and adjusting the frequency and phase of the signal received by the slave such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master. And converging the slave equalizer. The protocol further includes, during the second phase, maintaining the slave in a half-duplex mode using the free-running clock to transmit signals but not receive any signals, and receive signals from the slave but do not receive any signals. Maintaining the master in half-duplex mode with no signal transmission, converging the slave near-end noise reduction system, and receiving by the master such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the slave. Adjusting the frequency and phase of the resulting signal and converging the master equalizer. The protocol also includes, during the third phase, maintaining the slave in full-duplex mode, such that the slave transmits and receives signals, and changing the master to full-duplex mode, such that the master transmits and receives signals. And re-converging the master near-end noise reduction system; adjusting the phase of the signal received by the master such that the phase is synchronized with the phase of the signal transmitted by the slave; And adjusting the frequency and phase of the signal received by the slave such that the phase is synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master.

【0030】 起動プロトコルを3つの段階に分割することで、等化器とタイミング回復シス
テムの収束は、雑音低減システムの収束と分離される。従って、送受信機中の様
々な適応及び獲得アルゴリズム間の対話は減少し、収束及び同期動作の信頼性が
向上する。 本発明のこれらと他の態様及び利点は、本発明の好適実施形態を例示として示
す添付の図面と共に見る時、以下のさらに詳細な説明から明らかになるだろう。
By dividing the start-up protocol into three stages, the convergence of the equalizer and the timing recovery system is separated from the convergence of the noise reduction system. Thus, the interaction between the various adaptation and acquisition algorithms in the transceiver is reduced, and the convergence and synchronization operations are more reliable. These and other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description when viewed in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention.

【0031】 (好適実施形態の詳細な説明) 本明細書中の議論は、本発明の説明と理解を目的とし、特にギガビット・イー
サネットに関するものと考えられる。しかし、本発明の概念と請求項の範囲はギ
ガビット・イーサネット以外の種類の通信システムにも適用されることが理解さ
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The discussion herein is for the purpose of explanation and understanding of the present invention and is believed to be specifically directed to Gigabit Ethernet. However, it is understood that the concepts and claims of the present invention also apply to other types of communication systems than Gigabit Ethernet.

【0032】 通信システムの概観 本発明の特徴を組み込んだ通信システムは一般に図1に10で示される。この
システム10には、ハブ12と、ローカルエリア・ネットワーク(LAN)中の
ハブのサービスの対象となる複数のコンピュータが含まれる。4つのコンピュー
タ14が例示として示されているが、異なった数のコンピュータが本発明の範囲
から離れることなく使用されることがある。各コンピュータ14は約100メー
トル(100m)程度の距離だけハブ12から離れている。コンピュータ14は
また、互いにも離れている。
Overview of Communication System A communication system incorporating features of the present invention is shown generally at 10 in FIG. The system 10 includes a hub 12 and a plurality of computers serviced by the hub in a local area network (LAN). Although four computers 14 are shown by way of example, different numbers of computers may be used without departing from the scope of the invention. Each computer 14 is separated from hub 12 by a distance on the order of about 100 meters (100 m). Computers 14 are also remote from each other.

【0033】 ハブ12は通信線路16によって各コンピュータ14に接続されている。通信
線路16は複数のアンシールド・ツイストペア・ワイヤまたはケーブルを備えて
いる。一般に、ワイヤまたはケーブルは銅から形成される。4つのアンシールド
・ツイストペア・ワイヤがシステム10中の各コンピュータとハブ12の間に提
供される。図1に示されるシステムは、通信産業でカテゴリー3、4、5、6及
び7として指定されるいくつかのカテゴリーのツイストペア・ケーブルと共に動
作する。カテゴリー3ケーブルは最低品質(かつ最低費用)であり、カテゴリー
6及び7は最高品質(かつ最高費用)である。ギガビット・イーサネットはカテ
ゴリー5ケーブルを使用する。
The hub 12 is connected to each computer 14 by a communication line 16. The communication line 16 includes a plurality of unshielded twisted pair wires or cables. Generally, the wires or cables are formed from copper. Four unshielded twisted pair wires are provided between each computer in system 10 and hub 12. The system shown in FIG. 1 operates with several categories of twisted pair cable, designated as categories 3, 4, 5, 6, and 7 in the telecommunications industry. Category 3 cables are of the lowest quality (and lowest cost), and categories 6 and 7 are of the highest quality (and highest cost). Gigabit Ethernet uses Category 5 cable.

【0034】 図2は、1つの通信線路16と1つのコンピュータ14及びハブ12の一部を
含む、図1の通信システムの一部を詳細に例示する。通信線路16には、250
Mb/秒/ペアで動作する4つのアンシールド・ツイストペア・ワイヤ18が含
まれる。送信機(TX)22と受信機(RX)24を含む送受信機20が、各ツ
イストペア18の各アンシールド終端に配置されている。各送受信機20とその
関連するアンシールド・ツイストペア18の間にはハイブリッド26がある。ハ
イブリッド26は、通信線路の各終端の送受信機20間で全二重双方向動作を可
能にする通信線路16へのインタフェースである。ハイブリッドはまた、送受信
機に関連する送信機と受信機を互いに分離するよう機能する。
FIG. 2 illustrates in detail a portion of the communication system of FIG. 1 including one communication line 16 and one computer 14 and part of the hub 12. The communication line 16 has 250
Four unshielded twisted pair wires 18 operating at Mb / sec / pair are included. A transceiver 20 including a transmitter (TX) 22 and a receiver (RX) 24 is located at each unshielded end of each twisted pair 18. There is a hybrid 26 between each transceiver 20 and its associated unshielded twisted pair 18. Hybrid 26 is an interface to communication line 16 that allows full-duplex bidirectional operation between transceivers 20 at each end of the communication line. The hybrid also functions to isolate the transmitter and receiver associated with the transceiver from one another.

【0035】 この通信システムには、ギガビット媒体独立インタフェース(GMII)28
と呼ばれる標準コネクタが含まれる。GMII28は、送信及び受信両方向の8
ビット幅データ経路である。125MHzといった適切な周波数でクロックされ
、GMIIは250Mb/秒/ペアといった適切な速度の両方向データのネット
・スループットを生じる。GMIIは送信及び受信両方向で対称インタフェース
を提供する。物理コーディング副層(PCS)30はGMII28と送受信機2
0の間でデータを受信及び送信する。PCS30は、データを送受信機またはG
MIIの何れかに転送する前のデータのスクランブル、符号化/復号化といった
機能を果たす。PCSはGMIIからのビットを5レベルのパルス振幅変調(P
AM)信号に符号化する。5つの記号レベルとは−2、−1、0、+1及び+2
である。PCSはまた、以下説明されるようにスキュー制御のような、送受信機
のいくつかの機能を制御する。
The communication system includes a gigabit media independent interface (GMII) 28
Includes a standard connector called. The GMII 28 has 8 transmission and reception directions.
This is a bit width data path. Clocked at a suitable frequency, such as 125 MHz, the GMII produces a net throughput of bidirectional data at a suitable rate, such as 250 Mb / sec / pair. GMII provides a symmetric interface in both transmit and receive directions. The physical coding sublayer (PCS) 30 comprises the GMII 28 and the transceiver 2
Receive and transmit data between zeros. The PCS 30 transmits data to the transceiver or G
It performs functions such as scrambling and encoding / decoding data before being transferred to any of the MIIs. The PCS converts the bits from GMII into 5-level pulse amplitude modulation (P
AM) signal. The five symbol levels are -2, -1, 0, +1 and +2
It is. The PCS also controls some functions of the transceiver, such as skew control as described below.

【0036】 送受信機回路 4つの送受信機20が図9で詳細に例示される。送受信機20の構成要素は、
各層が1つの送受信機に対応する重なり合うブロックとして示される。図9のG
MII28、PCS30及びハイブリッド26は、図2のGMII、PCS及び
ハイブリッドに対応し、送受信機と分離したものとみなされる。送受信機20と
ハイブリッド26の組合せは通信システムの1つの「チャネル」を形成する。従
って、図9は、各々同様の方法で動作する4つのチャネルを例示する。
Transceiver Circuit Four transceivers 20 are illustrated in detail in FIG. The components of the transceiver 20 include:
Each layer is shown as an overlapping block corresponding to one transceiver. G in FIG.
The MII 28, PCS 30 and hybrid 26 correspond to the GMII, PCS and hybrid of FIG. 2 and are considered to be separate from the transceiver. The combination of transceiver 20 and hybrid 26 forms one "channel" of the communication system. Thus, FIG. 9 illustrates four channels each operating in a similar manner.

【0037】 各送受信機20の送信機部分には、パルス整形フィルタ32とデジタル・アナ
ログ(D/A)変換器34が含まれる。本発明の好適実施形態では、D/A変換
器34は125MHzで動作する。パルス整形フィルタ32はPCSから1つの
1次元(1−D)記号を受信する。この記号は、xが4つのチャネル各々に対応
する1〜4である時TXDatax記号36と呼ばれる。TXDatax記号3
6は2ビットのデータを表す。PCSは各チャネルについて1つの1−D記号を
生成する。各チャネルの記号は、パルス整形フィルタ32でフォーム0.75+
0.25z-1のスペクトル整形フィルタを通過し、エミッションがFCC要求の
範囲内に制限される。この簡単なフィルタは、送信機出力の電力スペクトル密度
が2ペアのカテゴリー5ツイストペア・ワイヤ上で100Mb/秒で動作する通
信システムのものより低くなるようにスペクトルを整形する。次に記号は、低域
通過フィルタの役目をも果たすD/A変換器34によってアナログ信号に変換さ
れる。アナログ信号はハイブリッド回路26を通じてアンシールド・ツイストペ
ア・ワイヤ18へのアクセスを得る。
The transmitter portion of each transceiver 20 includes a pulse shaping filter 32 and a digital-to-analog (D / A) converter 34. In the preferred embodiment of the present invention, D / A converter 34 operates at 125 MHz. The pulse shaping filter 32 receives one one-dimensional (1-D) symbol from the PCS. This symbol is called the TXDatax symbol 36 when x is 1 to 4 corresponding to each of the four channels. TXDatax symbol 3
6 represents 2-bit data. The PCS generates one 1-D symbol for each channel. The symbol of each channel is in the form 0.75+
Passes through a 0.25z -1 spectral shaping filter, limiting emissions to within FCC requirements. This simple filter shapes the spectrum so that the power spectral density at the transmitter output is lower than that of a communication system operating at 100 Mb / s over two pairs of Category 5 twisted pair wire. The symbols are then converted to analog signals by a D / A converter 34, which also serves as a low pass filter. The analog signal gains access to unshielded twisted pair wire 18 through hybrid circuit 26.

【0038】 各送受信機の受信機部分には、信号検出器41、A/D変換器42、FIFO
44、デジタル適応等化器システム、タイミング回復回路及び雑音低減回路が含
まれる。デジタル適応等化器システムには、フィードフォワード等化器(FFE
)46、2つの装置50、56、スキュー調整器54及び2つの検出器58、6
0が含まれる。これらの構成要素の機能は、本発明に関連して以下説明される。
雑音低減回路には、NEXTキャンセル・システム38、エコー・キャンセラ3
8及びFEXTキャンセル・システム70が含まれる。
A signal detector 41, an A / D converter 42, a FIFO,
44, including a digital adaptive equalizer system, a timing recovery circuit and a noise reduction circuit. Digital adaptive equalizer systems include a feedforward equalizer (FFE).
) 46, two devices 50, 56, a skew adjuster 54 and two detectors 58, 6
0 is included. The function of these components is described below in connection with the present invention.
The noise reduction circuit includes a NEXT cancellation system 38 and an echo canceller 3
8 and a FEXT cancellation system 70 are included.

【0039】 A/D変換器42は、125MHzといった、信号のボー・レートに等しい適
切な周波数で、ハイブリッド26から受信された信号のデジタル変換を提供する
。A/D変換器42は、決定志向タイミング回復回路64によって提供されるア
ナログ・サンプル・クロック信号によりアナログ信号をサンプリングする。FI
FO44はA/D変換器42からデジタル変換信号を受信し、それを先入れ先出
しベースで保存する。FIFO44は、タイミング回復回路64によって提供さ
れるデジタル・サンプル・クロック信号80によって個々の信号をFFE46に
転送する。FFE46はFIFO44からデジタル信号を受信し、その信号をフ
ィルタリングする。FFE46は最小二乗平均(LMS)形適応フィルタであり
、チャネル等化及び先行符号間干渉(ISI)キャンセルを行い信号の歪みを訂
正する。
A / D converter 42 provides a digital conversion of the signal received from hybrid 26 at a suitable frequency, such as 125 MHz, which is equal to the baud rate of the signal. A / D converter 42 samples the analog signal with the analog sample clock signal provided by decision-oriented timing recovery circuit 64. FI
FO 44 receives the digitally converted signal from A / D converter 42 and stores it on a first-in, first-out basis. FIFO 44 transfers the individual signals to FFE 46 by means of digital sample clock signal 80 provided by timing recovery circuit 64. FFE 46 receives the digital signal from FIFO 44 and filters the signal. The FFE 46 is a least-mean-square (LMS) adaptive filter, and performs channel equalization and prior intersymbol interference (ISI) cancellation to correct signal distortion.

【0040】 注意されるように、A/D変換器42に導入されその後FIFO44及びFF
E46に導入される信号はいくつかの構成要素を有する。こうした構成要素には
、受信機24が関連するアンシールド・ツイストペア・ワイヤ18の反対側終端
の送信機22から直接受信された直接信号が含まれる。また、前に説明したよう
に、他の送信機22からの1つかそれ以上のNEXT、エコー、及びFEXT障
害信号も含まれる。直接信号と1つかそれ以上の障害信号を含む信号は「組合せ
信号」と呼ばれる。
As noted, the signal is introduced into the A / D converter 42 and then transmitted to the FIFO 44 and the FF.
The signal introduced into E46 has several components. Such components include direct signals received directly from transmitter 22 at the opposite end of unshielded twisted pair wire 18 to which receiver 24 is associated. It also includes one or more NEXT, echo, and FEXT impairment signals from other transmitters 22, as previously described. A signal that includes a direct signal and one or more impairment signals is called a "combination signal."

【0041】 FFE46は組合せ信号48を、通常合計装置である第2装置50に転送する
。第2装置50では、組合せ信号48はNEXTキャンセル・システム38とエ
コー・キャンセラ40の出力と組み合わされ、NEXT及びエコー障害信号がほ
とんどない信号が生成される。この信号は「第1ソフト決定」52と呼ばれる。
信号検出器41は第2装置50からの信号を検出し、その信号をスキュー調整器
54に転送する。信号検出の際、信号検出器41は様々なシステム動作を開始す
るが、その1つには、以下説明されるように、起動プロトコル各段階間の遷移が
含まれる。スキュー調整器54は第2装置50から第1ソフト決定52を受信し
、「第2ソフト決定」66と呼ばれる信号を出力する。スキュー調整器54は2
つの機能を行う。第1に、システム中の全ての受信機からの第2ソフト決定66
が同期するように第1ソフト決定52を遅延することで、アンシールド・ツイス
トペア18の長さの差を補償する。第2に、第2ソフト決定66がFEXTキャ
ンセル・システム70の出力とほぼ同時に第1装置56に到達するように、第1
ソフト決定52の遅延を調整する。スキュー調整器54はPCS30からスキュ
ー制御信号82を受信する。
The FFE 46 transfers the combination signal 48 to a second device 50, which is usually a summing device. In the second device 50, the combined signal 48 is combined with the output of the NEXT cancellation system 38 and the echo canceller 40 to produce a signal with little NEXT and echo impairment signals. This signal is called "first soft decision" 52.
The signal detector 41 detects a signal from the second device 50 and transfers the signal to the skew adjuster 54. Upon signal detection, signal detector 41 initiates various system operations, one of which includes transitions between stages of the activation protocol, as described below. The skew adjuster 54 receives the first soft decision 52 from the second device 50 and outputs a signal called “second soft decision” 66. The skew adjuster 54 is 2
Perform one function. First, a second soft decision 66 from all receivers in the system
Delays the first soft decision 52 to synchronize to compensate for differences in the length of the unshielded twisted pair 18. Second, the first so that the second soft decision 66 arrives at the first device 56 at approximately the same time as the output of the FEXT cancellation system 70.
Adjust the delay of the soft decision 52. Skew adjuster 54 receives skew control signal 82 from PCS 30.

【0042】 スキュー調整器54は、第2ソフト決定66を、通常合計装置である第1装置
56に転送する。第1装置56では、第2ソフト決定66がFEXTキャンセル
・システム70の出力と結合され、FEXT障害信号がほとんどない信号が生成
される。この信号は「第3ソフト決定」68と呼ばれる。第1検出器58は第1
装置56から第3ソフト決定68を受信する。第1検出器58は出力信号、すな
わち「最終決定」72を提供する。第1検出器58は、第3ソフト決定68のレ
ベルに最も近い大きさのアナログ信号レベルに対応する最終決定72を生成する
スライサである。第1検出器58はまた、記号毎の検出器、または、ヴィテルビ
復号器のように、全ての4つのチャネルにわたって信号の順序に基づいて動作す
る順次検出器である。
The skew adjuster 54 forwards the second soft decision 66 to the first device 56, which is typically a summing device. In the first device 56, the second soft decision 66 is combined with the output of the FEXT cancellation system 70 to generate a signal with little FEXT impairment signal. This signal is called "third soft decision" 68. The first detector 58 is a first
A third soft decision 68 is received from device 56. The first detector 58 provides an output signal, or "final decision" 72. The first detector 58 is a slicer that generates a final decision 72 corresponding to the analog signal level of magnitude closest to the level of the third soft decision 68. The first detector 58 is also a symbol-by-symbol detector or a sequential detector, such as a Viterbi decoder, that operates based on the order of the signals over all four channels.

【0043】 送受信機の1つの構成では、第1検出器58は記号毎の検出器である。各チャ
ネルに1つの記号毎の検出器58のグループが図10に示される。各第1検出器
58にはスライサ98、適応フィードバック・フィルタ100及び加算器102
が含まれる。加算器102は第3ソフト決定68を適応フィードバック・フィル
タ100の出力と結合し、出力を提供するが、その出力はスライサ98に導入さ
れる。スライサ98の出力は適応フィードバック・フィルタ100に導入される
。第1検出器58は、第3ソフト決定68とフィードバック・フィルタ100の
出力の間の差に最も近い、集合[−2、−1、0、1、2]からの離散的レベル
に対応する出力信号72を提供する。適応フィードバック・フィルタ100は第
3ソフト決定68の歪みを訂正する。このフィルタ100は過去のスライサ98
の決定を使用して、チャネルによって発生する後続ISIを推定する。このIS
Iは第3ソフト決定68から打ち消され、最終決定信号72が形成される。
In one configuration of the transceiver, the first detector 58 is a symbol-by-symbol detector. A group of detectors 58 for each symbol, one for each channel, is shown in FIG. Each first detector 58 includes a slicer 98, an adaptive feedback filter 100, and an adder 102.
Is included. Summer 102 combines the third soft decision 68 with the output of adaptive feedback filter 100 and provides an output, which is introduced into slicer 98. The output of slicer 98 is introduced to adaptive feedback filter 100. The first detector 58 outputs the output corresponding to the discrete level from the set [−2, −1, 0, 1, 2] that is closest to the difference between the third soft decision 68 and the output of the feedback filter 100. A signal 72 is provided. Adaptive feedback filter 100 corrects the distortion of third soft decision 68. This filter 100 is a past slicer 98
Is used to estimate the subsequent ISI caused by the channel. This IS
I is canceled from the third soft decision 68 to form the final decision signal 72.

【0044】 送受信機の別の構成では、第1検出器58は、普通多重DFEアーキテクチャ
(MDFE)順次検出器として知られるアーキテクチャを使用する、順次復号器
と決定フィードバック等化器(DFE)の組合せである。順次復号器58は、同
時かつ、単位時間のいくつかの期間にわたって各チャネルからの連続サンプルで
、4つのチャネル全てから全ての信号を見る。順次復号器は入力として、各第1
装置56から少なくとも1つの信号を受信する。順次復号器58は、一般に、第
1装置56からの出力信号の順序に応答し、(1)その信号の許容可能な順序を
通過させ、(2)システムに関連する符号標準によって確立される制約によって
、その信号の許容できない順序を廃棄する。許容可能な順序とは符号制約に従う
ものであり、許容できない順序とは符号制約に違反するものである。
In another configuration of the transceiver, the first detector 58 is a combination of a sequential decoder and a decision feedback equalizer (DFE), commonly using an architecture known as a multiple DFE architecture (MDFE) sequential detector. It is. Sequential decoder 58 sees all signals from all four channels simultaneously and with successive samples from each channel over several periods of time. The sequential decoder receives as input each first
At least one signal is received from device 56. The sequential decoder 58 is generally responsive to the order of the output signal from the first device 56, (1) passes the signal in an acceptable order, and (2) constrains established by the coding standards associated with the system. Discard the unacceptable order of the signal. An acceptable order follows the sign constraint, and an unacceptable order violates the sign constraint.

【0045】 第2検出器60(図9)は第2装置50から第1ソフト決定52を受信する。
第2検出器60は第1検出器58(図10)と同様の記号毎の検出器である。こ
れは、第1ソフト決定52とフィードバック・フィルタ100の出力の間の差に
最も近い、集合[−2、−1、0、1、2]からの離散的レベルに対応する出力
信号74を提供する。第2検出器60はFEXTキャンセルを利用しない出力信
号74を生成するので、その結果、この決定は、FEXTキャンセルを利用する
第1検出器58によるものより高い誤差率を有する。この事実のため、この決定
は「暫定的決定」と呼ばれる。第2検出器60への入力中に存在する後続ISI
は、暫定的決定74を入力とする第2検出器内に収容される適応フィードバック
・フィルタ100(図10)を使用して打ち消されることに注意することは重要
である。この適応フィードバック・フィルタ100の係数は、第1検出器58(
図9)に関連する適応フィードバック・フィルタのものと同じである。
The second detector 60 (FIG. 9) receives the first soft decision 52 from the second device 50.
The second detector 60 is a symbol-by-symbol detector similar to the first detector 58 (FIG. 10). This provides an output signal 74 corresponding to a discrete level from the set [−2, −1, 0, 1, 2] that is closest to the difference between the first soft decision 52 and the output of the feedback filter 100. I do. The second detector 60 produces an output signal 74 that does not utilize FEXT cancellation, so that this determination has a higher error rate than with the first detector 58 utilizing FEXT cancellation. Due to this fact, this decision is called a "provisional decision". Subsequent ISI present in the input to the second detector 60
It is important to note that is canceled using an adaptive feedback filter 100 (FIG. 10) housed in a second detector that receives the tentative decision 74 as input. The coefficient of the adaptive feedback filter 100 is calculated by the first detector 58 (
It is the same as that of the adaptive feedback filter related to FIG. 9).

【0046】 通常合計装置である第3装置62は、第2装置50からの第1ソフト決定信号
52と、第2検出器60からの暫定的決定信号74を受信する。第3装置62で
は、第1ソフト決定52は暫定的決定信号74と結合されて誤り信号76が生成
され、それがタイミング回復回路64に導入される。タイミング回復回路64は
、第2検出器60からの暫定的決定74と、第3装置62からの誤差信号76を
受信する。これらの信号を入力として使用して、タイミング回復回路64は、A
/D変換器42に導入されるアナログ・クロック同期信号78と、FIFO44
に導入されるデジタル・クロック同期信号80を出力する。前に言及したように
、これらの信号は、A/D変換器42がハイブリッド26から受信するアナログ
入力をサンプリングするレートと、FIFOがデジタル信号をFFE46に転送
するレートを制御する。
The third device 62, which is typically a summing device, receives the first soft decision signal 52 from the second device 50 and the tentative decision signal 74 from the second detector 60. In the third device 62, the first soft decision 52 is combined with the tentative decision signal 74 to generate an error signal 76, which is introduced into the timing recovery circuit 64. The timing recovery circuit 64 receives the tentative decision 74 from the second detector 60 and the error signal 76 from the third device 62. Using these signals as inputs, the timing recovery circuit 64
An analog clock synchronization signal 78 introduced to the A / D converter 42, and a FIFO 44
And outputs a digital clock synchronization signal 80 to be introduced into the digital clock. As previously mentioned, these signals control the rate at which A / D converter 42 samples the analog input received from hybrid 26 and the rate at which the FIFO transfers digital signals to FFE 46.

【0047】 前に言及したように、通信システム中の送信機22(図2)によって送信され
た記号は各チャネルの受信信号中にNEXT、エコー及びFEXT障害を発生す
る。各受信機24はこの干渉を発生する他の3つのチャネルのデータへのアクセ
スを有するので、こうした影響の各々をほぼ打ち消すことが可能である。NEX
Tキャンセルは、図11の構成図に示されるように3つの適応NEXTキャンセ
ル・フィルタ84を使用して達成される。各NEXTキャンセル・システム38
は、通信線路18の、NEXTキャンセル・システムが関連する受信機と同じ終
端の各送信機から3つのTXDatax記号36を受信する。各NEXTキャン
セル・システム38には、各TXDatax記号36について1つの3つのフィ
ルタ84が含まれる。これらのフィルタ84は送信機からのNEXT雑音のイン
パルス応答をモデル化し、例えば、LMSアルゴリズムを利用する適応トランス
バーサル・フィルタ(ATF)として実現される。フィルタ84は各TXDat
ax記号36についてNEXT障害信号の複製を生成する。合計装置86は3つ
の個別複製NEXT障害信号92を結合し、NEXTキャンセル・システム38
が関連する受信機によって受信される組合せ信号内に含まれるNEXT障害信号
の複製を生成する。複製NEXT障害信号88は第2装置50(図9)に導入さ
れ、そこで組合せ信号48と結合されて、NEXT障害信号がほとんどない第1
ソフト決定信号52が生成される。
As previously mentioned, the symbols transmitted by transmitter 22 (FIG. 2) in the communication system cause NEXT, echo and FEXT impairments in the received signal of each channel. Since each receiver 24 has access to the data of the other three channels that cause this interference, it is possible to substantially cancel each of these effects. NEX
T cancellation is achieved using three adaptive NEXT cancellation filters 84 as shown in the block diagram of FIG. Each NEXT cancellation system 38
Receives three TXDatax symbols 36 from each transmitter on the same end of the communication line 18 as the receiver with which the NEXT cancellation system is associated. Each NEXT cancellation system 38 includes three filters 84, one for each TXDatax symbol 36. These filters 84 model the impulse response of the NEXT noise from the transmitter and are implemented, for example, as an adaptive transversal filter (ATF) utilizing the LMS algorithm. The filter 84 is connected to each TXDat
Create a copy of the NEXT fault signal for the ax symbol 36. Summing unit 86 combines the three individually duplicated NEXT failure signals 92 to form NEXT cancellation system 38.
Generate a copy of the NEXT impairment signal contained in the combined signal received by the associated receiver. The duplicate NEXT impairment signal 88 is introduced to the second device 50 (FIG. 9) where it is combined with the combined signal 48 to provide a first NEXT impairment signal having substantially no NEXT impairment signal.
A soft decision signal 52 is generated.

【0048】 エコー・キャンセルは、図12の構成図に示されるような適応エコー・キャン
セル・フィルタ85によって達成される。各エコー・キャンセラ40は、ツイス
ト・ワイヤ・ペア18のエコー・キャンセラが関連する受信機と同じ終端の送信
機からTXDatax記号36を受信する。図12に示されるように、各エコー
・キャンセラ40には1つのフィルタ85が含まれる。このフィルタ85は送信
機からのエコー雑音のインパルス応答をモデル化し、例えば、LMSアルゴリズ
ムを利用するATFとして実現される。このフィルタは、エコー・キャンセラ4
0が関連する受信機によって受信される組合せ信号中に含まれるエコー障害信号
の複製を生成する。複製エコー障害信号90は第2装置50(図9)に導入され
、組合せ信号48と結合されて、エコー障害信号がほとんどない第1ソフト決定
信号52が生成される。
Echo cancellation is achieved by an adaptive echo cancellation filter 85 as shown in the block diagram of FIG. Each echo canceller 40 receives a TXDatax symbol 36 from a transmitter at the same end as the receiver with which the echo canceller of twisted wire pair 18 is associated. As shown in FIG. 12, each echo canceller 40 includes one filter 85. This filter 85 models the impulse response of the echo noise from the transmitter and is implemented, for example, as an ATF using the LMS algorithm. This filter is an echo canceller 4
0 produces a copy of the echo impairment signal contained in the combined signal received by the associated receiver. The duplicate echo impairment signal 90 is introduced to the second device 50 (FIG. 9) and combined with the combined signal 48 to generate a first soft decision signal 52 with little echo impairment signal.

【0049】 FEXTキャンセルは、図13の構成図で示されるように、3つの適応FEX
Tキャンセル・フィルタ87によって達成される。各FEXTキャンセル・シス
テム70は、通信線路のFEXTキャンセル・システムが関連する受信機と同じ
終端の各受信機から1つの、3つの暫定的決定記号74を受信する。各FEXT
キャンセル・システム70には、各暫定的決定記号74について1つの、3つの
フィルタ87が含まれる。これらのフィルタ87は送信機からのFEXT雑音の
インパルス応答をモデル化し、例えば、LMSアルゴリズムを利用するATFと
して実現される。フィルタ87は個別暫定的決定記号74の各々についてFEX
T障害信号96の複製を生成する。合計装置108は3つの個別複製FEXT障
害信号96を結合し、FEXTキャンセル・システムが関連する受信機によって
受信される組合せ信号48中に含まれるFEXT障害信号の複製を生成する。複
製FEXT障害信号94は第1装置56(図9)に導入され、そこで第2組合せ
信号66と結合されて、FEXT障害信号がほとんどない第3ソフト決定信号6
8が生成される。FEXTを打ち消すために使用される決定は、FEXTが打ち
消される受信機によってなされる最終決定72と統計的に無関係なので、暫定的
決定74の高い誤差率はFEXTキャンセル・システム70の性能を劣化させな
いことに注意することは重要である。
As shown in the configuration diagram of FIG. 13, the FEXT cancellation includes three adaptive FEXTs.
Achieved by a T-cancel filter 87. Each FEXT cancellation system 70 receives three tentative decision symbols 74, one from each receiver at the same end as the receiver with which the FEXT cancellation system of the communication line is associated. Each FEXT
Cancellation system 70 includes three filters 87, one for each provisional decision symbol 74. These filters 87 model the impulse response of the FEXT noise from the transmitter and are implemented, for example, as ATFs utilizing the LMS algorithm. The filter 87 performs FEX for each of the individual provisional decision symbols 74.
A copy of the T fault signal 96 is generated. Summing unit 108 combines the three individually duplicated FEXT impairment signals 96 to produce a duplicate of the FEXT impairment signal contained in the combined signal 48 received by the associated receiver with the FEXT cancellation system. Duplicate FEXT impairment signal 94 is introduced to first device 56 (FIG. 9) where it is combined with second combined signal 66 to form third soft decision signal 6 with little FEXT impairment signal.
8 is generated. The high error rate of the tentative decision 74 does not degrade the performance of the FEXT cancellation system 70 since the decision used to cancel FEXT is statistically independent of the final decision 72 made by the receiver in which FEXT is canceled. It is important to note that

【0050】 第1検出器58によって提供される記号は、GMIIに導入される前にPCS
30の受信セクションによって復号化及びデスクランブルされる。ワイヤ・ペア
の撚り合わされ方の変化によって50ナノ秒までの4つのチャネルを通じた遅延
が発生することがある。その結果、4つのチャネルにわたって記号が同期しない
ことがある。前に言及したように、第1検出器が順次検出器である場合、PCS
は1−D記号の4つのストリームの相対的スキューをも判定し、第1検出器58
に到達する前にスキュー調整器54によって記号遅延を調整するので、順次復号
器は適切に構成された4次元(4−D)記号に対して動作することができる。さ
らに、ケーブル・プラントによって4つのアンシールド・ツイストペア間のペア
内のワイヤの入れ替えやペアの入れ替えが導入されることがあるので、PCS3
0はこうした条件をも判定し訂正する。
The symbols provided by the first detector 58 may be used by the PCS before being introduced into GMII.
Decoded and descrambled by 30 receiving sections. Changes in how the wire pairs are twisted can cause delays through the four channels of up to 50 nanoseconds. As a result, symbols may not be synchronized across the four channels. As mentioned earlier, if the first detector is a sequential detector, the PCS
Also determines the relative skew of the four streams of 1-D symbols, and the first detector 58
The skew adjuster 54 adjusts the symbol delay before reaching, so that the sequential decoder can operate on properly configured four-dimensional (4-D) symbols. In addition, the cable plant may introduce wire swapping or pair swapping between pairs of four unshielded twisted pairs, so that PCS3
0 also determines and corrects such conditions.

【0051】 雑音低減 前に言及したように、FEXTは、図5に示されるように、遠端送信機から受
信機の入力への信号の容量性結合の結果発生する障害である。送信機F、G及び
Hからの漏話信号は、送信機Eからの信号を検出しようとしている受信機Aに対
して雑音として現れる。同様の状況は、線路の反対側終端に配置された適当な送
信機からの信号に関して他の受信機全てに当てはまる。
Noise Reduction As mentioned earlier, FEXT is a disturbance that results from the capacitive coupling of the signal from the far-end transmitter to the input of the receiver, as shown in FIG. Crosstalk signals from transmitters F, G and H appear as noise to receiver A trying to detect the signal from transmitter E. A similar situation applies to all other receivers with respect to the signal from the appropriate transmitter located at the opposite end of the line.

【0052】 受信機Aが経験し送信機Fから発生するFEXT雑音は、ケーブルの特性に依
存し、送信機Fと受信機Aが使用するアンシールド・ツイストペアの結合特性を
モデル化するあるインパルス応答を伴い、Fによって送信されるデータ記号の収
束としてモデル化することができる。通常測定されるFEXTインパルス応答1
04が図14〜図16に示される。同様の記述は他の全ての可能な受信機と送信
機の組合せについて行うことができる。従って、送信機E、F、G及びHから受
信機A、B、C及びDへのFEXT雑音信号を記述する合計12のFEXTイン
パルス応答が存在する。これらの12のインパルス応答は同一ではないが、各々
図14〜図16に示されるものと同様の一般形状を有する。
The FEXT noise experienced by receiver A and generated by transmitter F depends on the characteristics of the cable, and some impulse response that models the coupling characteristics of the unshielded twisted pair used by transmitter F and receiver A. And can be modeled as the convergence of the data symbols transmitted by F. Normally measured FEXT impulse response 1
04 is shown in FIGS. Similar statements can be made for all other possible receiver and transmitter combinations. Thus, there are a total of 12 FEXT impulse responses describing FEXT noise signals from transmitters E, F, G and H to receivers A, B, C and D. These twelve impulse responses are not identical, but each have a similar general shape to that shown in FIGS.

【0053】 FEXTはギガビット・イーサネット以外の多くの通信システムにとっても障
害となるが、それらのシステムでは、受信機は物理的に同じ場所に配置されてい
ないことがあり、かつ/またはFEXTを経験する受信機のデータ・レートと同
期していないレートで他の受信機が動作するので、所与の受信機は普通他の受信
機によって検出された記号へのアクセスを有しない。本発明の態様は、ギガビッ
ト・イーサネット送受信機では、4つのチャネル全てに対応する決定が4つの受
信機に利用可能であり、決定が同期されるという事実を利用する。
Although FEXT is also an obstacle for many communication systems other than Gigabit Ethernet, in those systems the receiver may not be physically co-located and / or experience FEXT A given receiver typically does not have access to symbols detected by other receivers, since the other receivers operate at a rate that is not synchronized with the receiver's data rate. Aspects of the present invention take advantage of the fact that in a gigabit Ethernet transceiver, decisions corresponding to all four channels are available to four receivers and the decisions are synchronized.

【0054】 動作の際、通信線路にわたって信号を送信することに関連する遅延が存在する
ことがある。システム内の信号の同期は、雑音の有効な打ち消しにとって非常に
重要である。複製雑音障害信号が組み合わせ信号及び/またはソフト決定信号と
ほぼ同時に合計装置に到達することが重要である。FEXT障害信号に関しては
、障害が受信機の反対側終端の送信機で発生するため、第2ソフト決定信号66
が第1装置56に到達する時間と複製FEXT障害信号94が到達する時間との
間で遅延が発生しやすい。チャネルの中には、図14に例示されるように、FE
XT信号104のグループ遅延が望ましい信号106のグループ遅延より小さい
ものがある。この場合、図5の受信機B、C及びDによって提供される暫定的決
定74が受信機AのFEXTキャンセル・システム70に到達するのは遅すぎる
ので、FEXT障害を打ち消す際有効でない。
In operation, there may be a delay associated with transmitting a signal over a communication line. Synchronization of signals in the system is very important for effective cancellation of noise. It is important that the duplicate noise impairment signal arrives at the summing device almost simultaneously with the combined signal and / or the soft decision signal. Regarding the FEXT impairment signal, the second soft decision signal 66 is generated because the impairment occurs at the transmitter at the opposite end of the receiver.
Is liable to occur between the time at which the data arrives at the first device 56 and the time at which the duplicate FEXT fault signal 94 arrives. In some channels, as illustrated in FIG.
In some cases, the group delay of the XT signal 104 is smaller than the group delay of the desired signal 106. In this case, the tentative decision 74 provided by receivers B, C and D of FIG. 5 is not effective in canceling the FEXT failure because it arrives too late at receiver A's FEXT cancellation system 70.

【0055】 この遅延を補償するため、本発明はスキュー調整器54を利用するが、これは
、前に言及したように、受信機に到達する直接信号とその受信機に関連するFE
XT障害信号の間の時間遅延とほぼ等しいかそれより大きい時間だけ第1ソフト
決定信号52を遅延する。出力が時間遅延より大きい量だけ遅延される場合、結
果として図16に例示される状況が生じるが、FEXTキャンセル・システム7
0中の適応フィードバック・フィルタ87(図13)は複製FEXT障害信号9
4を遅延することによる過大遅延を補償するので、それは第2ソフト決定信号6
6とほぼ同時に第1装置56(図9)に到達するようになる。
To compensate for this delay, the present invention utilizes a skew adjuster 54, which, as mentioned earlier, includes the direct signal arriving at the receiver and the FE associated with that receiver.
Delay the first soft decision signal 52 by a time approximately equal to or greater than the time delay between XT impairment signals. If the output is delayed by an amount greater than the time delay, the situation illustrated in FIG. 16 results, but the FEXT cancellation system 7
The adaptive feedback filter 87 in FIG.
4 to compensate for the excessive delay caused by delaying the second soft decision signal 6.
6 and almost simultaneously with the first device 56 (FIG. 9).

【0056】 FEXTキャンセルの結果として生じる第3ソフト決定68によって、第1検
出器58は、はるかに誤差率の低い、より信頼性の高い最終決定72を行うこと
ができる。コンピュータ・シミュレーションが示すところによれば、本出願で説
明された本発明によって達成可能な通常の改善は、FEXTキャンセル以前の第
1検出器58の入力の信号対雑音比が約25dBである場合約2〜3dBである
。これは1000倍またはそれ以上の記号誤差率の低減に対応する。
The third soft decision 68 resulting from FEXT cancellation allows the first detector 58 to make a more reliable final decision 72 with a much lower error rate. Computer simulations show that the typical improvement achievable by the invention described in this application is about 25 dB if the signal to noise ratio at the input of the first detector 58 before FEXT cancellation is about 25 dB. 2-3 dB. This corresponds to a reduction of the symbol error rate by a factor of 1000 or more.

【0057】 通信線路にわたる信号の伝送に関連する遅延がない場合、FEXT障害信号1
04と直接信号106の両方は、図15に示されるようにほぼ同時に受信機に到
達する。この状況では、スキュー調整器54はゼロに設定される。代替案では、
図17に示されるような、1つの検出器110と1つの合計装置112だけを有
する本発明の実施形態が使用される。この構成では、合計装置112は複製NE
XT、エコー及びFEXT障害信号88、90、94と組合せ信号48を受信し
、障害信号がほとんどない第1ソフト決定52を生成する。この第1ソフト決定
52が検出器110と第3装置62に導入される。検出器110には、単一の記
号毎の検出器かまたは、記号毎の検出器と順次検出器の両方が含まれうる。記号
毎の検出器の場合、最終決定72と検出器110の第2出力114は同一である
。記号毎の検出器と順次検出器の両方の場合、最終出力は順次検出器によって提
供され、PCS30に導入される。第2出力114は記号毎の検出器によって提
供されてタイミング回復回路64と第3装置62に導入され、誤差信号76を決
定する際に使用される。
If there is no delay associated with transmitting the signal over the communication line, the FEXT fault signal 1
Both 04 and the direct signal 106 arrive at the receiver almost simultaneously, as shown in FIG. In this situation, the skew adjuster 54 is set to zero. In the alternative,
An embodiment of the invention having only one detector 110 and one summing device 112, as shown in FIG. 17, is used. In this configuration, the summing device 112 is
The XT, echo and FEXT impairment signals 88, 90, 94 and the combined signal 48 are received to generate a first soft decision 52 with few impairment signals. This first soft decision 52 is introduced to the detector 110 and the third device 62. Detector 110 may include a single symbol-by-symbol detector or both a symbol-by-symbol detector and a sequential detector. For a symbol-by-symbol detector, the final decision 72 and the second output 114 of the detector 110 are the same. For both symbol-by-symbol and sequential detectors, the final output is provided by the sequential detector and introduced into PCS 30. The second output 114 is provided by a symbol-by-symbol detector and is provided to the timing recovery circuit 64 and the third device 62 for use in determining the error signal 76.

【0058】 電力散逸低減 前に言及したように、NEXTキャンセル・システム、エコー・キャンセラ及
びFEXTキャンセル・システムはATFを使用し、組合せ信号から雑音を有効
に打ち消す。利用されるATFの例が図18に示される。ATF120には、各
々多重装置124と加算器126を含む複数のタップ122が含まれる。各タッ
プ122には係数Cnが関連するが、ここでnは、xがATF中のタップの数で ある時0〜x−1である。各タップに関連する回路には、タップの活動化と非活
動化を可能にする1−ビット記憶装置(図示せず)が含まれる。係数Cnの値は 、前に言及されたように、LMSアルゴリズムによって調整される。タップ12
2の間にレジスタ128が挿入される。こうしたレジスタ128はクロック信号
に合わせた時間間隔でタップ122にデータを提供する。
Power Dissipation Reduction As mentioned earlier, the NEXT cancellation system, the echo canceller and the FEXT cancellation system use ATF to effectively cancel noise from the combined signal. An example of the ATF used is shown in FIG. The ATF 120 includes a plurality of taps 122 each including a multiplexer 124 and an adder 126. Associated with each tap 122 is a coefficient C n , where n is 0-x−1 when x is the number of taps in the ATF. The circuitry associated with each tap includes a 1-bit storage (not shown) that allows activation and deactivation of the tap. The value of the coefficient C n is adjusted by the LMS algorithm as mentioned before. Tap 12
The register 128 is inserted between the two. These registers 128 provide data to taps 122 at time intervals that match the clock signal.

【0059】 図7及び図8に示されるような、エコー及びNEXTのインパルス応答が示す
ところによれば、NEXT及びエコー・キャンセラ38、40中の全てのタップ
122が通信システムの性能に大きく寄与するわけではない。本発明の態様は、
システムの平均二乗誤差(MSE)の低減にあまり寄与しないタップ122がど
れかを判定してそうしたタップを非活動化し、それによってそれらをフィルタリ
ング計算から除去し、システムの電力散逸を大きく低減する。さらに、図7及び
図8のインパルス応答が示すように、スパンの長いNEXT及びエコー・キャン
セラ38、40を構成する必要を回避することは困難である。個々のケーブル応
答は図7及び図8に示されたものと異なることがあるので、必要となるタップ1
22は図7及び図8のケーブルで必要となるものより多かったり少なかったりす
ることがある。前に言及したように、個々のケーブルでどのタップ122が必要
かをアプリオリに決定することは困難である。
As shown by the echo and NEXT impulse responses, as shown in FIGS. 7 and 8, all taps 122 in the NEXT and echo cancellers 38, 40 contribute significantly to the performance of the communication system. Do not mean. Aspects of the invention include:
Determining which taps 122 do not contribute significantly to the reduction of the mean square error (MSE) of the system and deactivating those taps, thereby removing them from the filtering calculations, greatly reducing the power dissipation of the system. Further, as shown by the impulse responses of FIGS. 7 and 8, it is difficult to avoid the need to configure long span NEXT and echo cancellers 38,40. Since the individual cable response may differ from that shown in FIGS. 7 and 8, the required tap 1
22 may be more or less than required by the cables of FIGS. As previously mentioned, it is difficult to determine a priori which taps 122 are needed for an individual cable.

【0060】 本発明の態様によれば、NEXT、エコー及びFEXTキャンセラ38、40
、70は十分な数のタップ122を利用するATF120によって構成され、最
悪の場合の予想インパルス応答に対しても十分な打ち消しを提供する。これは、
図7の例のように140のタップ122を必要とすることがあり、さらに長いケ
ーブルの場合もっと多くのタップを必要とすることがある。電力散逸を低減する
ために、タップ122は収束後検査され、システムの性能にあまり寄与していな
いことが判明したタップは非活動化される。タップ122は、非活動化されると
、NEXT、エコー及びFEXT複製計算と適応から除去され、システム全体の
電力散逸への寄与はほぼ除去される。
According to aspects of the present invention, NEXT, echo and FEXT cancellers 38, 40
, 70 comprise an ATF 120 utilizing a sufficient number of taps 122 to provide sufficient cancellation for the worst case expected impulse response. this is,
As in the example of FIG. 7, 140 taps 122 may be required, and longer cables may require more taps. To reduce power dissipation, taps 122 are inspected after convergence, and taps that are found not to contribute significantly to the performance of the system are deactivated. When the tap 122 is deactivated, it is removed from NEXT, echo, and FEXT replication calculations and adaptations, and the contribution to the overall system power dissipation is substantially eliminated.

【0061】 システムが初期収束される時、全てのタップ122はアクティブとなり、NE
XT、エコー及びFEXTキャンセラ38、40、70はそれらの全長に沿って
収束される。収束後、図19に示されるタップ走査アルゴリズムを使用してタッ
プ122が検査され、どのタップを非活動化できるかが判定される。ステップS
1では、システムについて誤差の許容可能なレベルSeaが指定される。ステップ
S2では、各アクティブ・タップについてタップ係数しきい値Tthが設定される
。個々のタップは各々固有のタップしきい値Tthを有することがあるが、本発明
の好適実施形態では、全てのタップのタップ係数はほぼ等しい。タップ係数しき
い値Tthの初期値は十分に低いので、非活動化されるタップ122はごく少数で
あり、システムの性能はあまり影響されない。本発明の好適実施形態では、タッ
プ係数しきい値Tthは当初、最小絶対値を有するタップ係数Cnと等しい値に設 定される。また、シミュレーションによって妥当な値を決定することもできる。
この初期値は、タップ走査手順が最初に応用される時システムの性能の大きな劣
化を回避する十分な低さである限り重要ではない。
When the system is initially converged, all taps 122 are active and NE
The XT, echo and FEXT cancelers 38, 40, 70 are converged along their entire length. After convergence, taps 122 are examined using the tap scanning algorithm shown in FIG. 19 to determine which taps can be deactivated. Step S
At 1, an acceptable level of error S ea is specified for the system. In step S2, a tap coefficient threshold T th is set for each active tap. Although individual taps may each have a unique tap threshold T th , in a preferred embodiment of the present invention, all taps have approximately equal tap coefficients. Since the initial value of the tap coefficient threshold T th is low enough, only a few taps 122 are deactivated and the performance of the system is not significantly affected. In a preferred embodiment of the invention, the tap coefficient threshold T th is initially set to a value equal to the tap coefficient C n having the minimum absolute value. Also, an appropriate value can be determined by simulation.
This initial value is not important as long as the tap scanning procedure is first applied and low enough to avoid significant degradation in system performance.

【0062】 ステップS3では、各アクティブ・タップに関するタップ係数Cnの絶対値が タップ係数しきい値Tthと比較される。タップ係数Cnがタップ係数しきい値Tt h より小さい場合、タップ122はステップS4で非活動化される。この処置は 、フィルタ120中の各タップ122について繰り返される。好適には、タップ
122を非活動化するかの決定は、フィルタ120の入力端から開始される順次
的な方法でなされる。ステップS5では、システムの誤差Secが計算される。こ
の誤差は、タップ係数Cnの絶対値に平均エネルギー信号を乗算することで、最 初に各アクティブ・タップ122のMSEを計算することで計算される。タップ
122に関連するフィルタ120の誤差は、個々のタップ誤差を合計することで
決定される。その後システムの誤差が、個々のフィルタの誤差を合計することで
決定される。
In step S3, a tap coefficient C for each active tapnIs the tap coefficient threshold TthIs compared to Tap coefficient CnIs the tap coefficient threshold Tt h If so, tap 122 is deactivated in step S4. This procedure is repeated for each tap 122 in the filter 120. Preferably a tap
The decision to deactivate 122 is made sequentially from the input of filter 120
Done in a typical way. In step S5, the system error SecIs calculated. This
Is the tap coefficient CnIs multiplied by the average energy signal to calculate the MSE of each active tap 122 first. Tap
The error of the filter 120 associated with 122 is obtained by summing the individual tap errors.
It is determined. The system error is then summed by summing the errors of the individual filters.
It is determined.

【0063】 ステップS6では、計算されたシステム誤差Secが指定された許容可能なシス
テム誤差Seaと比較される。計算されたシステム誤差Secが許容可能なシステム
誤差Seaより小さい場合、各アクティブ・タップのタップしきい値Tthはステッ
プS7で小さな量だけ増大され、ステップS3〜S6が繰り返される。その結果
、いくつか追加してタップ122が非活動化されるが、タップしきい値Tthの増
大は小さいので、非活動化されるタップの数は普通あまり多くない。計算された
システム誤差Secが、許容可能なシステム誤差を越えることなく許容可能なシス
テム誤差Seaに接近するまでステップS3〜S6が繰り返される。計算されたシ
ステム誤差Secが許容可能なシステム誤差Seaより大きい場合、タップ走査アル
ゴリズムは停止する。
In step S 6, the calculated system error S ec is compared with the specified allowable system error S ea . If the calculated system error S ec is smaller than the allowable system error S ea , the tap threshold T th of each active tap is increased by a small amount in step S7, and steps S3 to S6 are repeated. As a result, some additional taps 122 are deactivated, but the increase in tap threshold T th is small, so that the number of deactivated taps is usually not very large. The calculated system error S ec is, step S3~S6 are repeated until approaching an acceptable system error S ea without exceeding the allowable system error. If the calculated system error S ec is greater than the allowable system error S ea , the tap scanning algorithm stops.

【0064】 通信システムのMSEに基づいてタップを非活動化するかを決定することに対
する代替案として、個々のフィルタのMSEに基づいて決定がなされることがあ
る。本発明のこの実施形態では、フィルタの誤差の許容レベルFeaが指定される
。前に説明されたように、個々のタップが非活動化され、計算フィルタ誤差Fec が計算される。タップの非活動化によって計算フィルタ誤差Fecが許容可能なフ
ィルタ誤差Feaを越えないならば、タップはイナクティブのままになる。
As an alternative to deciding whether to deactivate taps based on the MSE of the communication system, a decision may be made based on the MSE of the individual filters. In this embodiment of the invention, an acceptable level of error F ea of the filter is specified. As described previously, the individual taps are deactivated and the calculated filter error F ec is calculated. If the deactivation of the tap does not cause the calculated filter error F ec to exceed the allowable filter error F ea , the tap remains inactive.

【0065】 本発明のまた別の実施形態では、フィルタと、ひいてはシステムのMSEへの
非活動化された各タップの寄与が計算される。タップのMSEへの寄与が許容さ
れた量であると判定されれば、タップは非活動化されたままとなる。この方法は
、システム中のフィルタ係数が非収束状態にあるためシステム全体のMSEが大
きいシステムの初期起動中には一般に好適である。システムのフィルタ係数が初
期収束すると、タップを非活動化するかの決定は一般に、図19に関連して前に
説明されたようにシステムのMSEへのタップの寄与に基づいてなされる。
In yet another embodiment of the present invention, the contribution of each deactivated tap to the filter and thus the MSE of the system is calculated. If the tap's contribution to the MSE is determined to be an allowed amount, the tap remains deactivated. This method is generally preferred during initial startup of a system where the overall system MSE is large because the filter coefficients in the system are in a non-convergent state. Once the filter coefficients of the system have initially converged, the decision to deactivate the tap is generally made based on the tap's contribution to the MSE of the system as described earlier in connection with FIG.

【0066】 タップ走査アルゴリズムの最終結果は、通信システムの通常のチャネルでは、
多数のタップ122が非活動化され、電力散逸が大きな割合で低減されるという
ものである。一例として、エコー応答が図7に示されるチャネルで動作するタッ
プ走査アルゴリズムのコンピュータ・シミュレーションが図20に提示される。
この図は、システムの初期収束中の時間の関数として、マスタとスレーブ両方の
MSE対信号比を示している。時間t=360,000ボーでタップ走査アルゴ
リズムが開始され、その結果MSE対信号比は24dBという所定の目標まで増
大する。図21はしきい値24dBで収束した後のエコー・キャンセラのタップ
を示し、図22はしきい値26dBのタップを示す。非活動化されたタップは0
として示される。図21では、エコー・キャンセラのアクティブ・タップの合計
数は22である。同様に、NEXTキャンセル・システムを形成する3つのNE
XTキャンセラ(図示せず)のアクティブ・タップ122の数はそれぞれ6、2
及び0である。図22では、エコー・キャンセラのアクティブ・タップの合計数
は47である。同様に、3つのNEXTキャンセラ(図示せず)のアクティブ・
タップ122の数はそれぞれ6、2及び0である。
The end result of the tap scanning algorithm is that in a normal channel of a communication system,
A number of taps 122 are deactivated and power dissipation is reduced by a large percentage. As an example, a computer simulation of a tap scanning algorithm in which the echo response operates on the channel shown in FIG. 7 is presented in FIG.
This figure shows the MSE to signal ratio for both master and slave as a function of time during the initial convergence of the system. At time t = 360,000 baud, the tap scanning algorithm is started so that the MSE to signal ratio increases to a predetermined target of 24 dB. FIG. 21 shows taps of the echo canceller after convergence at the threshold of 24 dB, and FIG. 22 shows taps of the threshold of 26 dB. 0 deactivated taps
As shown. In FIG. 21, the total number of active taps of the echo canceller is 22. Similarly, the three NEs forming the NEXT cancellation system
The number of active taps 122 of the XT canceller (not shown) is 6, 2 respectively.
And 0. In FIG. 22, the total number of active taps of the echo canceller is 47. Similarly, active NEXT cancellers (not shown)
The number of taps 122 is 6, 2 and 0, respectively.

【0067】 24dBしきい値の場合、440の初期アクティブ・タップのうち、タップ走
査アルゴリズムの適用後アクティブのままなのは30だけであり、必要なビット
誤差率に対して5dBの余裕を維持している。図21及び図22から認められる
ように、アクティブのままとなるタップ122は疎な位置に発生しており、タッ
プの位置は個々のケーブル応答に大きく依存するため、NEXT及びエコー・キ
ャンセラの設計中にこうしたタップを統計的に割り当てることは困難であろう。
With the 24 dB threshold, only 30 of the 440 initial active taps remain active after the tap scanning algorithm is applied, maintaining a 5 dB margin for the required bit error rate. . As can be seen from FIGS. 21 and 22, the taps 122 that remain active occur at sparse locations, and the location of the taps is highly dependent on the individual cable response, so during the design of NEXT and the echo canceller. It would be difficult to assign these taps statistically.

【0068】 本発明の別の実施形態では、タップ走査アルゴリズムは、タップ走査アルゴリ
ズムの進行中MSEの変化を監視する。アルゴリズムは、MSE自体ではなく、
MSEの変化が、例えば1dBである所定の値を越えるまで適用される。走査が
適用される前のMSE対信号比が25dBであれば、最終MSE対信号比は24
dBであり、多数のタップが非活動化される。タップ走査アルゴリズムのこの実
施形態が図23に示される。ステップS10では、初期システム誤差Seiが計算
される。ステップS11では、許容可能なシステム誤差の差Deが指定される。 ステップS12では、各アクティブ・タップについてタップ係数しきい値Tth
設定される。他のタップ走査アルゴリズムと同様、タップしきい値Tthの値は十
分に低いので、非活動化されるタップ122はごく少数であり、システムの性能
はあまり影響されない。
In another embodiment of the present invention, the tap scanning algorithm monitors changes in the MSE during the progress of the tap scanning algorithm. The algorithm is not the MSE itself,
The change in the MSE is applied until it exceeds a predetermined value, for example 1 dB. If the MSE to signal ratio before the scan is applied is 25 dB, the final MSE to signal ratio is 24
dB, and many taps are deactivated. This embodiment of the tap scanning algorithm is shown in FIG. In step S10, an initial system error S ei is calculated. In step S11, an allowable system error difference De is designated. In step S12, a tap coefficient threshold Tth is set for each active tap. As with other tap scanning algorithms, the value of the tap threshold T th is low enough so that only a few taps 122 are deactivated and the performance of the system is not significantly affected.

【0069】 ステップS13では、各アクティブ・タップのタップ係数Cnの絶対値がタッ プ係数しきい値Tthと比較される。タップ係数Cnがタップ係数しきい値Tthよ り小さい場合、タップ122はステップS14で非活動化される。この処理はフ
ィルタ120中の各タップ122について繰り返される。好適には、タップ12
2を非活動化するかの決定は、フィルタ120の入力端から開始される順次的な
方法でなされる。ステップS15では、システムの次の誤差Sesが計算される。
[0069] In step S13, the absolute value of the tap coefficients C n for each active tap is compared with the tap coefficient threshold T th. If the tap coefficient C n is smaller than the tap coefficient threshold T th , the tap 122 is deactivated in step S14. This process is repeated for each tap 122 in the filter 120. Preferably, tap 12
The decision to deactivate 2 is made in a sequential manner starting from the input of the filter 120. In step S15, the following error S es of the system is calculated.

【0070】 ステップS16では、システムの次の誤差Sesが初期システム誤差Seiと比較
される。もし次のシステム誤差Sesと初期システム誤差Seiの差が所定の値より
小さい場合、タップ係数しきい値Tthはステップ17で小さな量だけ増大され、
ステップS13〜S16が繰り返される。その結果、いくつか追加してタップ1
22が非活動化される。次のシステム誤差Sesと初期システム誤差Seiの間の差
が所定の値を越えるまで、ステップS13〜S16が繰り返される。
In step S 16, the next error S es of the system is compared with the initial system error S ei . If the difference between the next system error S es and the initial system error S ei is smaller than a predetermined value, the tap coefficient threshold T th is increased by a small amount in step 17;
Steps S13 to S16 are repeated. As a result, add some tap 1
22 is deactivated. The difference between the following system error S es an initial system error S ei until exceeding a predetermined value, step S13~S16 are repeated.

【0071】 場合によっては、NEXT、エコー及びFEXTのインパルス応答が、例えば
温度変化の結果正常な動作中に変化することがある。従って、好適には順次的な
方法で、前に非活動化したタップ122を周期的に活動化し、タップ係数Cnの 絶対値がタップしきい値Tth以下であるかを再検査することが望ましい。タップ
係数Cnがタップしきい値Tthを越える値になっていれば、タップ122はアク ティブのままとされ、そうでなければ非活動化される。同様に、アクティブであ
ったタップ122がタップしきい値Tth以下になることもあるが、その場合タッ
プは非活動化される。こうしたことは全て、正常動作中の順次タップ走査アルゴ
リズムの周期的再適用によって達成できる。
In some cases, the NEXT, echo, and FEXT impulse responses may change during normal operation, for example, as a result of temperature changes. Accordingly, it is preferable to periodically activate the previously deactivated tap 122 and recheck that the absolute value of the tap coefficient C n is less than or equal to the tap threshold T th , preferably in a sequential manner. desirable. If the tap coefficient C n is greater than the tap threshold T th , the tap 122 remains active, otherwise it is deactivated. Similarly, the tap 122 that was active may fall below the tap threshold T th , in which case the tap is deactivated. All of this can be achieved by periodic reapplication of the sequential tap scanning algorithm during normal operation.

【0072】 本発明の代替実施形態では、フィルタ120の入力端に位置する選択された数
、例えば10のタップ122は非活動化の対象にならない。普通これら最初のい
くつかのタップ122には大きなスキュー・レートが存在するが、それは、サン
プリング位相が変化する場合数値が大きく変化しうることを意味する。このサン
プリング位相はジッタの結果動的に変化し、以前に非活動化されたタップ122
の一部を有意にすることがある。フィルタの入力端のいくつかのタップをアクテ
ィブ状態に維持することで、ジッタが存在する際の劣化の可能性が回避される。
In an alternative embodiment of the present invention, a selected number, eg, 10 taps 122 located at the input of the filter 120 are not subject to deactivation. Usually there is a large skew rate in these first few taps 122, which means that the numerical values can change significantly if the sampling phase changes. This sampling phase changes dynamically as a result of jitter, and the previously deactivated tap 122
May be significant. By keeping some taps at the input of the filter active, potential degradation in the presence of jitter is avoided.

【0073】 タップの合計数が非常に大きく、例えば440である時、タップ走査アルゴリ
ズムがタップを非活動化する可能性を有する前の初期収束過渡事象中、電力散逸
が大きくなることがある。システムの平均電力散逸が大きく低減されても、ピー
ク電力散逸は低減されない。本発明の好適実施形態は、NEXT、エコー及びF
EXTキャンセラを段階的に収束することでこれを補償する。例えば、一度に2
0タップのブロックが収束され、その後タップ走査アルゴリズムがそれらのタッ
プにブロック毎に適用される。例えば、20タップの最初のブロックが低いMS
Eを提供する十分な大きさのものでないという事実の結果、初期収束中のMSE
が大きい場合、アルゴリズムを終了するかの尺度として非活動化されたタップ1
22の係数の平方値の合計を監視した方がよい。
When the total number of taps is very large, for example, 440, the power dissipation may be large during the initial convergence transient before the tap scanning algorithm has the potential to deactivate the tap. Even if the average power dissipation of the system is greatly reduced, the peak power dissipation is not reduced. The preferred embodiment of the present invention provides NEXT, echo and F
This is compensated by converging the EXT canceller stepwise. For example, two at a time
Blocks of zero taps are converged, after which the tap scanning algorithm is applied to those taps on a block-by-block basis. For example, the first block of 20 taps has a low MS
As a result of the fact that it is not large enough to provide E, the MSE during initial convergence
If is large, tap 1 deactivated as a measure of whether to end the algorithm
It is better to monitor the sum of the squares of the twenty-two coefficients.

【0074】 起動プロトコル 通信システムの動作の最も重要な段階の1つは送受信機の起動である。この段
階では、各送受信機の受信機部分のFFE46(図9)、エコー・キャンセラ4
0、NEXTキャンセル・システム38、FEXTキャンセル・システム70、
タイミング回復システム64及び検出器58中に含まれる適応フィルタが収束す
る。収束中適応フィルタの実際の出力がフィルタの予想出力と比較され誤差が判
定される。誤差は、フィルタの伝達関数を定義するアルゴリズムの係数を調整す
ることでほぼ0まで低減される。同様に、タイミング回復システムは、チャネル
の信号対雑音比が最適化されるように、タイミング回復システム中に含まれる位
相同期ループとローカル発振器の周波数と位相を調整することで収束される。さ
らに、4つのワイヤ・ペア間の遅延の差が補償され、ペアの一致と極性が獲得さ
れる。起動が成功裡に完了することで、送受信機が正常な動作を開始できること
が保証される。
Activation Protocol One of the most important stages of the operation of the communication system is the activation of the transceiver. At this stage, the FFE 46 (FIG. 9) of the receiver portion of each transceiver and the echo canceller 4
0, NEXT cancellation system 38, FEXT cancellation system 70,
The adaptive filters included in timing recovery system 64 and detector 58 converge. During convergence, the actual output of the adaptive filter is compared to the expected output of the filter to determine an error. The error is reduced to almost zero by adjusting the coefficients of the algorithm that defines the transfer function of the filter. Similarly, the timing recovery system is converged by adjusting the frequency and phase of the phase locked loop and local oscillator included in the timing recovery system such that the signal to noise ratio of the channel is optimized. In addition, the difference in delay between the four wire pairs is compensated to obtain pair match and polarity. Successful activation ensures that the transceiver can begin normal operation.

【0075】 本発明の態様によれば、各送受信機チャネルは、図24に示されるように、ル
ープ時間方式で動作する。各ツイスト・ワイヤ・ペア18の2つの終端の送受信
機20は、同期に関する限り2つの異なった役割を負っている。マスタ130と
呼ばれる送受信機の1つは、GMIIインタフェース28(図9)を通じて提供
される独立クロックGTX_CLKを使用してデータを送信する。このクロック
信号は周波数と位相の両方が固定され、通信システムの4つの送受信機チャネル
各々のマスタ送受信機130に提供される。実際には、マスタ130によって使
用される送信クロックは、ジッタを低減するためにごく狭い帯域幅の位相同期ル
ープを使用して得られたGTX_CLKのフィルタリングされたバージョンのこ
とがある。スレーブ132と呼ばれる、ツイスト・ワイヤ・ペア18の他の終端
の送受信機20は、受信機24に配置されたタイミング回復システム64(図9
)を使用して、その受信及び送信クロックの周波数と位相の両方をマスタ130
から受信された信号に同期させる。スレーブ132送信クロックは、常にスレー
ブ受信クロックとの一定の位相関係を維持する。マスタ130の受信クロックは
、スレーブ送信機22から受信された信号と、周波数ではなく位相が同期する。
すなわち、初期獲得期間の後、マスタ130受信クロックは、ループの往復遅延
によって決定される位相差でマスタ送信クロックに追従する。この位相関係は、
マスタ130受信クロックがスレーブ132から受信された信号中に存在するジ
ッタを追跡する必要があるため動的に変化することがある。
According to an aspect of the present invention, each transceiver channel operates in a loop time manner, as shown in FIG. The transceivers 20 at the two ends of each twisted wire pair 18 have two different roles as far as synchronization is concerned. One of the transceivers, called master 130, transmits data using an independent clock GTX_CLK provided through GMII interface 28 (FIG. 9). This clock signal is fixed in both frequency and phase and is provided to the master transceiver 130 in each of the four transceiver channels of the communication system. In practice, the transmit clock used by master 130 may be a filtered version of GTX_CLK obtained using a very narrow bandwidth phase locked loop to reduce jitter. The other terminating transceiver 20, called slave 132, of twisted wire pair 18 includes a timing recovery system 64 (FIG. 9) located at receiver 24.
) Using the master 130 to control both the frequency and phase of its receive and transmit clocks.
Synchronize with the signal received from The slave 132 transmit clock always maintains a fixed phase relationship with the slave receive clock. The reception clock of the master 130 is synchronized in phase, not frequency, with the signal received from the slave transmitter 22.
That is, after the initial acquisition period, the master 130 receive clock follows the master transmit clock with a phase difference determined by the loop round trip delay. This phase relationship is
The master 130 receive clock may change dynamically due to the need to track the jitter present in the signal received from the slave 132.

【0076】 固定スレーブ送信クロック 本発明の起動プロトコル中のイベントの順序が図25に示される。プロトコル
は3つの段階134、136、138からなり、その間に受信機がトレーニング
される、例えば、適応フィルタが収束される、タイミング同期が獲得される、等
の後、第4段階140で正常な動作が開始される。第1段階134では、マスタ
は周波数と位相の両方が固定された送信クロック信号を使用してスレーブへの送
信を開始する。マスタは、エコー・キャンセラとNEXTキャンセル・システム
中に含まれる適応フィルタを収束することで、近端雑音低減システムをトレーニ
ングする(E)。同時に、スレーブは、DFE、FFE及びFEXTキャンセル
・システム中に含まれる適応フィルタを収束することで、等化器と遠端雑音低減
システムをトレーニングする(D)。等化器と遠端雑音低減システムをトレーニ
ングする間、スレーブは同時に周波数と位相両方のタイミング同期を獲得する(
T)。スレーブはまたこの時、4つのツイスト・ワイヤ・ペア間の差動遅延を保
証し、4つのペアを識別し、ペアの極性を訂正する。
Fixed Slave Transmit Clock The sequence of events during the activation protocol of the present invention is shown in FIG. The protocol consists of three stages 134, 136, 138, during which the receiver is trained, for example, the adaptive filter is converged, the timing synchronization is obtained, etc., after which normal operation is performed in the fourth stage 140 Is started. In a first step 134, the master starts transmitting to the slave using the transmit clock signal, both frequency and phase fixed. The master trains the near-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the echo canceller and NEXT cancellation system (E). At the same time, the slave trains the equalizer and the far-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems (D). While training the equalizer and far-end noise reduction system, the slave simultaneously acquires both frequency and phase timing synchronization (
T). The slave then also guarantees a differential delay between the four twisted wire pairs, identifies the four pairs, and corrects the polarity of the pairs.

【0077】 プロトコルの1つの実施形態では、マスタとスレーブ両方での第1段階134
から第2段階136への遷移が固定された所定の期間の後行われる。しかし、好
適実施形態では、スレーブは、その受信機がDFE、FFE及びFEXTキャン
セル・システム中に含まれる適応フィルタを収束し(D)、タイミング同期を獲
得した(T)ことを検出すると、第1段階134から第2段階136に遷移する
。前に言及したように、マスタ受信機には、スレーブから来る線路中のエネルギ
ーを検出する信号検出器41(図9)が含まれる。マスタは、スレーブからのこ
のエネルギーを検出すると第1段階134から第2段階136に遷移する。従っ
て、スレーブは第1段階134から第2段階136に遷移する際主導権を有し、
マスタはスレーブからの信号を検出する時追従する。
In one embodiment of the protocol, a first stage 134 on both the master and the slave
The transition from to the second stage 136 takes place after a fixed period of time. However, in the preferred embodiment, when the slave detects that its receiver has converged (D) the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems and has acquired timing synchronization (T), the first A transition is made from step 134 to a second step 136. As mentioned earlier, the master receiver includes a signal detector 41 (FIG. 9) that detects the energy in the line coming from the slave. The master transitions from the first step 134 to the second step 136 upon detecting this energy from the slave. Thus, the slave has the initiative when transitioning from the first stage 134 to the second stage 136,
The master follows when detecting a signal from the slave.

【0078】 マスタでの第1段階134中のエコー・キャンセラとNEXTキャンセル・シ
ステムの収束は、マスタの信号検出器がスレーブからの信号を検出できるように
するという目的を持って行われる。適切なエコー及びNEXTキャンセルがない
場合、信号検出器は受信機中に存在するエコー及びNEXT雑音によってトリガ
されることがある。遷移が行われた後、マスタは、第1段階134での収束の結
果生じたエコー・キャンセラ及びNEXTキャンセル・システムの係数を廃棄す
る。これは、エコー・キャンセラとNEXTキャンセルシステム中の適応フィル
タをリセットすることによってなされる。マスタの4つの受信機の正しいサンプ
リング位相は第3段階138で得られるので、第1段階134で得られるエコー
・キャンセラとNEXTキャンセル・システムの係数は、第3段階138で再獲
得される最終値とは異なりうることに注意することは重要である。
The convergence of the echo canceller and the NEXT cancellation system during the first stage 134 at the master is performed with the aim of allowing the signal detector of the master to detect the signal from the slave. Without proper echo and NEXT cancellation, the signal detector may be triggered by echo and NEXT noise present in the receiver. After the transition has taken place, the master discards the echo canceller and NEXT cancellation system coefficients resulting from the convergence in the first stage 134. This is done by resetting the echo canceller and the adaptive filter in the NEXT cancellation system. Since the correct sampling phases of the four receivers of the master are obtained in the third stage 138, the coefficients of the echo canceller and NEXT cancellation system obtained in the first stage 134 are the final values reacquired in the third stage 138 It is important to note that this can be different.

【0079】 第2段階136では、スレーブは、エコー・キャンセラとNEXTキャンセル
・システム中に含まれる適応フィルタを収束することで、近端雑音低減システム
をトレーニングする(E)。同時に、マスタは、DFE、FFE及びFEXTキ
ャンセル・システム中に含まれる適応フィルタを収束することで、等化器及び遠
端雑音低減システムをトレーニングする(D)。等化器と遠端雑音低減システム
をトレーニングしている間に、マスタは同時に位相のみのタイミング同期を獲得
する(P)。マスタはまたこの時、4つのツイスト・ワイヤ・ペア間の差動遅延
を補償し、4つのペアを識別し、ペアの極性を訂正する。第2段階では、スレー
ブは第1段階134で獲得されたタイミング回復状態変数をセーブし、周波数と
位相をフリーズする。これを行うことで、第3段階138の開始時にマスタが送
信を再開する時、スレーブはマスタからスレーブに来る信号を正しい位相でサン
プリングすることが保証される。スレーブにはまた、第1段階134で獲得され
たDFE、FFE及びFEXTキャンセル・システムの係数をフリーズする。
In the second step 136, the slave trains the near-end noise reduction system by converging the echo canceller and the adaptive filters included in the NEXT cancellation system (E). At the same time, the master trains the equalizer and the far-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems (D). While training the equalizer and the far-end noise reduction system, the master simultaneously acquires phase-only timing synchronization (P). The master also then compensates for the differential delay between the four twisted wire pairs, identifies the four pairs, and corrects the polarity of the pairs. In the second stage, the slave saves the timing recovery state variables obtained in the first stage 134 and freezes the frequency and phase. Doing this ensures that when the master resumes transmission at the start of the third phase 138, the slave samples the signal coming from the master to the slave in the correct phase. The slave also freezes the coefficients of the DFE, FFE and FEXT cancellation systems obtained in the first step 134.

【0080】 第1段階134から第2段階136への遷移と同様、第2段階136から第3
段階138への遷移は固定された所定の期間の後行われる。第1、第2及び第3
段階134、136、138の持続期間は固定されているが、持続期間は全ての
段階について必ずしも等しくない。しかし、好適実施形態では、マスタは、受信
機がDFE、FFE及びFEXTキャンセル・システム中に含まれる適応フィル
タを収束し(D)、タイミング同期を獲得した(P)ことを検出すると、第2段
階136から第3段階138に遷移する。マスタと同様、スレーブ受信機には、
マスタから来る線路中のエネルギーを検出する信号検出器41(図9)が含まれ
る。スレーブは、マスタからのこのエネルギーを検出すると、第2段階136か
ら第3段階138に遷移する。従って、マスタは第2段階136から第3段階に
遷移する際主導権を有し、スレーブはマスタからの信号を検出する時追従する。
Similar to the transition from the first stage 134 to the second stage 136, the second stage 136
The transition to step 138 occurs after a fixed predetermined period. First, second and third
Although the duration of steps 134, 136, 138 is fixed, the duration is not necessarily equal for all steps. However, in a preferred embodiment, when the master detects that the receiver has converged (D) the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems and has acquired timing synchronization (P), the second stage The transition is made from 136 to a third stage 138. Like the master, the slave receiver
A signal detector 41 (FIG. 9) for detecting energy in the line coming from the master is included. Upon detecting this energy from the master, the slave transitions from the second stage 136 to a third stage 138. Thus, the master has the initiative when transitioning from the second stage 136 to the third stage, and the slave follows when detecting a signal from the master.

【0081】 第3段階138では、スレーブはエコー・キャンセラとNEXTキャンセル・
システムの係数をフリーズし、定常状態条件を維持するが、その間はスレーブの
動作特性は調整されない。同様に、マスタはDFE、FFE及びFEXTキャン
セル・システムの係数とそのクロック信号の位相をフリーズする。マスタはまた
、第3段階138中エコー・キャンセラとNEXTキャンセル・システムを再収
束することで、近端雑音低減システムを保持する(E)。第3段階138では、
スレーブはマスタから送信された信号から回復されたクロックを使用して送信を
再開するので、マスタはすでに受信機が動作する正しい周波数を知っているとい
うことに注意することは重要である。4つの受信機の「相対サンプリング位相」
、すなわち、3つの受信機と、基準として任意に使用される1つの受信機のサン
プリング位相の差も、第2段階136で獲得されているため知られている。しか
し、受信機の「総合サンプリング位相」、すなわち、基準として任意に選択され
た受信機のサンプリング位相は知られておらず、第3段階138で獲得しなけれ
ばならない。マスタとスレーブの両方がトレーニング動作を完了すると、両者は
有効なデータを送信する用意があることを示すメッセージを交換する。第4段階
140では、以前フリーズされた適応フィルタの全ての係数はフリーズを解かれ
データの送信を行う用意ができる。
In the third step 138, the slave sends the echo canceller and the NEXT cancel
Freezes the coefficients of the system and maintains the steady-state conditions while the operating characteristics of the slave are not adjusted. Similarly, the master freezes the coefficients of the DFE, FFE and FEXT cancellation systems and the phase of its clock signal. The master also retains the near-end noise reduction system by reconverging the echo canceller and the NEXT cancellation system during the third stage 138 (E). In the third stage 138,
It is important to note that the master already knows the correct frequency at which the receiver will operate, since the slave will resume transmission using the clock recovered from the signal transmitted from the master. "Relative sampling phase" of four receivers
That is, the difference between the sampling phases of the three receivers and one receiver arbitrarily used as a reference is also known since it has been obtained in the second stage 136. However, the "total sampling phase" of the receiver, ie, the sampling phase of the receiver arbitrarily selected as a reference, is not known and must be obtained in a third step 138. When both the master and the slave complete the training operation, they exchange messages indicating that they are ready to send valid data. In a fourth step 140, all coefficients of the previously frozen adaptive filter are unfrozen and ready to transmit data.

【0082】 自走スレーブ送信クロック 本発明の起動プロトコル中のイベントの順序が図26に示される。プロトコル
は3つの段階144、146、148からなり、その間に受信機がトレーニング
される、例えば、適応フィルタが収束される、タイミング同期が獲得される、等
の後、第4段階150で正常な動作が開始される。起動プロトコルは、周波数と
位相の両方が固定された送信クロック信号を使用してマスタがスレーブへの信号
の送信を開始する時マスタによって開始される。第1段階144では、マスタは
エコー・キャンセラとNEXTキャンセル・システム中に含まれる適応フィルタ
を収束することで、近端雑音低減システムをトレーニングする(E)。前に言及
したように、スレーブ受信機にはマスタから来る線路中のエネルギーを検出する
信号検出器41(図9)が含まれる。マスタからの信号を検出すると、スレーブ
は、DFE、FFE及びFEXTキャンセル・システム中に含まれる適応フィル
タを収束することで等化器と遠端雑音低減システムをトレーニングする(D)。
等化器と遠端雑音低減システムをトレーニングしている間、スレーブは同時に周
波数と位相両方のタイミング同期を獲得する(T)。スレーブはまたこの時4つ
のツイスト・ワイヤ・ペア間の差動遅延を補償し、4つのペアを識別し、ペアの
極性を訂正する。
Self-Running Slave Transmit Clock The sequence of events during the activation protocol of the present invention is shown in FIG. The protocol consists of three stages 144, 146, 148, during which the receiver is trained, for example, the adaptive filter is converged, the timing synchronization is obtained, etc., the normal operation in the fourth stage 150 Is started. The start-up protocol is initiated by the master when the master starts transmitting signals to the slave using a transmit clock signal that has both a fixed frequency and a fixed phase. In a first step 144, the master trains the near-end noise reduction system by converging the echo canceller and the adaptive filters included in the NEXT cancellation system (E). As previously mentioned, the slave receiver includes a signal detector 41 (FIG. 9) that detects energy in the line coming from the master. Upon detecting a signal from the master, the slave trains the equalizer and the far-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems (D).
While training the equalizer and the far-end noise reduction system, the slave simultaneously acquires both frequency and phase timing synchronization (T). The slave then also compensates for the differential delay between the four twisted wire pairs, identifies the four pairs, and corrects the polarity of the pairs.

【0083】 プロトコルの1つの実施形態では、マスタとスレーブ両方での第1段階144
から第2段階146への遷移が固定された所定の期間の後行われる。しかし、好
適実施形態では、スレーブは、その受信機がDFE、FFE及びFEXTキャン
セル・システム中に含まれる適応フィルタを収束し(D)、タイミング同期を獲
得した(T)ことを検出すると、第1段階144から第2段階146に遷移する
。マスタ受信機にはまた、スレーブから来る線路中のエネルギーを検出する信号
検出器41(図9)が含まれる。マスタは、スレーブからのこのエネルギーを検
出すると第1段階144から第2段階146に遷移する。従って、スレーブは第
1段階144から第2段階146に遷移する際主導権を有し、マスタはスレーブ
からの信号を検出すると追従する。
In one embodiment of the protocol, the first stage 144 on both master and slave
The transition from to the second stage 146 takes place after a fixed predetermined period. However, in the preferred embodiment, when the slave detects that its receiver has converged (D) the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems and has acquired timing synchronization (T), the first A transition is made from step 144 to a second step 146. The master receiver also includes a signal detector 41 (FIG. 9) that detects energy in the line coming from the slave. The master transitions from the first step 144 to the second step 146 upon detecting this energy from the slave. Thus, the slave has the initiative when transitioning from the first stage 144 to the second stage 146, and the master follows when it detects a signal from the slave.

【0084】 マスタでの第1段階144中のエコー・キャンセラとNEXTキャンセル・シ
ステムの収束は、マスタの信号検出器がスレーブからの信号を検出できるように
するという目的を持って行われる。適切なエコー及びNEXTキャンセルがない
場合、信号検出器は受信機中に存在するエコー及びNEXT雑音によってトリガ
されることがある。遷移が行われた後、マスタは、第1段階144での収束の結
果生じたエコー・キャンセラ及びNEXTキャンセル・システムの係数を廃棄す
る。これは、エコー・キャンセラ及びNEXTキャンセル・システム中の適応フ
ィルタをリセットすることによってなされる。マスタの4つの受信機の正しいサ
ンプリング位相は第3段階148で得られるので、第1段階144で得られるエ
コー・キャンセラ及びNEXTキャンセル・システム係数は、第3段階148で
再獲得される最終値とは異なりうることに注意することは重要である。
The convergence of the echo canceller and the NEXT cancellation system during the first stage 144 at the master is performed with the purpose of allowing the signal detector of the master to detect the signal from the slave. Without proper echo and NEXT cancellation, the signal detector may be triggered by echo and NEXT noise present in the receiver. After the transition has taken place, the master discards the echo canceller and NEXT cancellation system coefficients resulting from the convergence in the first step 144. This is done by resetting the adaptive filters in the echo canceller and NEXT cancellation system. Since the correct sampling phases of the four receivers of the master are obtained in the third stage 148, the echo canceller and NEXT cancellation system coefficients obtained in the first stage 144 are the same as the final values reacquired in the third stage 148. It is important to note that may vary.

【0085】 第2段階146では、スレーブは、エコー・キャンセラ及びNEXTキャンセ
ル・システム中に含まれる適応フィルタを収束することで、近端雑音低減システ
ムをトレーニングする(E)。スレーブはまた、第1段階144で獲得されたD
FE、FFE及びFEXTキャンセル・システムの係数をフリーズする。同時に
、マスタは、DFE、FFE及びFEXTキャンセル・システム中に含まれる適
応フィルタを収束することで、等化器と遠端雑音低減システムをトレーニングす
る(D)。等化器と遠端雑音低減システムをトレーニングしている間に、マスタ
は同時に周波数と位相両方のタイミング同期を獲得する(T)。マスタはまたこ
の時、4つのツイスト・ワイヤ・ペア間の差動遅延を補償し、4つのペアを識別
し、ペアの極性を訂正する。スレーブは、マスタ送信クロックと比較すると、例
えば200ppmといった所定の限度未満の周波数オフセットを有する何らかの
安定なクロックから外れることがある。第2段階146では、スレーブ送受信機
は自走クロックを使用して送信する。その結果、マスタは第2段階146で周波
数と位相両方の同期を獲得する。位相同期は、マスタがどのような形態の起動プ
ロトコルでも行う正常な機能であるが、周波数同期は普通のマスタの機能ではな
く、第1段階144から第2段階146に遷移する際タイミング回復状態変数を
セーブしないスレーブ送受信機と共に適切な動作を行うことを目的とする起動の
第2段階146でだけ行われる。
In a second step 146, the slave trains the near-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the echo canceller and NEXT cancellation system (E). The slave also receives the D
Freeze the coefficients of the FE, FFE and FEXT cancellation systems. At the same time, the master trains the equalizer and the far-end noise reduction system by converging the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems (D). While training the equalizer and far-end noise reduction system, the master simultaneously acquires both frequency and phase timing synchronization (T). The master also then compensates for the differential delay between the four twisted wire pairs, identifies the four pairs, and corrects the polarity of the pairs. A slave may deviate from any stable clock that has a frequency offset below a predetermined limit, such as 200 ppm, as compared to the master transmit clock. In a second step 146, the slave transceiver transmits using the free running clock. As a result, the master acquires both frequency and phase synchronization in a second step 146. Although phase synchronization is a normal function performed by the master in any form of start-up protocol, frequency synchronization is not a normal master function, but rather a timing recovery state variable when transitioning from the first stage 144 to the second stage 146. Is performed only in the second stage 146 of startup, which aims to perform proper operation with a slave transceiver that does not save

【0086】 第1段階144から第2段階146への遷移と同様、第2段階146から第3
段階148への遷移は固定された所定の期間の後行われる。第1、第2及び第3
段階144、146、148の持続期間は固定されているが、持続期間は全ての
段階について必ずしも等しくない。しかし、好適実施形態では、マスタは、受信
機がDFE、FFE及びFEXTキャンセル・システム中に含まれる適応フィル
タを収束し(D)、タイミング同期を獲得した(T)ことを検出すると、第2段
階146から第3段階148に遷移する。マスタはスレーブへの信号の送信を開
始する。スレーブは、マスタからのこの信号を検出すると、第2段階146から
第3段階148に遷移する。従って、マスタは第2段階144から第3段階14
8に遷移する際主導権を有し、スレーブはマスタからの信号を検出する時追従す
る。
Similar to the transition from the first step 144 to the second step 146, the second step 146
The transition to step 148 occurs after a fixed predetermined period. First, second and third
The duration of steps 144, 146, 148 is fixed, but the duration is not necessarily equal for all steps. However, in a preferred embodiment, when the master detects that the receiver has converged (D) the adaptive filters included in the DFE, FFE and FEXT cancellation systems and has acquired timing synchronization (T), the second stage A transition is made from 146 to a third stage 148. The master starts sending signals to the slave. Upon detecting this signal from the master, the slave transitions from the second step 146 to the third step 148. Accordingly, the master can move from the second stage 144 to the third stage 14
8, the slave has the initiative, and the slave follows when detecting a signal from the master.

【0087】 第3段階148では、スレーブはエコー・キャンセラとNEXTキャンセル・
システムの係数をフリーズし、近端雑音低減システムを定常状態条件に維持する
。タイミング回復状態変数は第2段階146への遷移の際にセーブされていない
ので、スレーブはまた、第3段階148で周波数と位相の両方のタイミング同期
を再獲得する(T)。マスタは、第3段階148で、DFE及びFEXTキャン
セル・システムの係数とクロック信号の周波数をフリーズする。マスタはまた、
エコー・キャンセラ及びNEXTキャンセル・システムを再収束することで、近
端雑音低減システムを再トレーニングする(E)。マスタはまた、位相だけのタ
イミング同期を再獲得する(P)。第3段階148では、スレーブはマスタによ
って送信される信号から回復されるクロックを使用して送信を再開するので、マ
スタはすでに受信機が動作する正しい周波数を知っているということに注意する
ことは重要である。4つの受信機の「相対サンプリング位相」、すなわち、3つ
の受信機と、基準として任意に使用される1つの受信機のサンプリング位相の差
も、第2段階146で獲得されているため知られている。しかし、受信機の「総
合サンプリング位相」、すなわち、基準として任意に選択された受信機のサンプ
リング位相は知られておらず、第3段階148で獲得しなければならない。マス
タとスレーブの両方がトレーニング動作を完了すると、両者は有効なデータを送
信する用意があることを示すメッセージを交換する。第4段階150では、以前
フリーズされた適応フィルタの全ての係数はフリーズを解かれデータの送信を行
う用意ができる。
In the third step 148, the slave sends the echo canceller and the NEXT cancel
Freeze the coefficients of the system and maintain the near-end noise reduction system at steady state conditions. The slave also regains both frequency and phase timing synchronization at the third step 148 since the timing recovery state variables were not saved during the transition to the second step 146 (T). In a third step 148, the master freezes the coefficients of the DFE and FEXT cancellation system and the frequency of the clock signal. The master also
Retrain the near end noise reduction system by reconverging the echo canceller and NEXT cancellation system (E). The master also regains phase-only timing synchronization (P). Note that in the third step 148, the slave resumes transmission using the clock recovered from the signal transmitted by the master, so that the master already knows the correct frequency at which the receiver operates. is important. The "relative sampling phase" of the four receivers, that is, the difference between the three receivers and the sampling phase of one receiver, which is optionally used as a reference, is also known since it was obtained in the second stage 146. I have. However, the "total sampling phase" of the receiver, ie, the sampling phase of the receiver arbitrarily selected as a reference, is not known and must be obtained in a third step 148. When both the master and the slave complete the training operation, they exchange messages indicating that they are ready to send valid data. In a fourth step 150, all coefficients of the previously frozen adaptive filter are unfrozen and ready to transmit data.

【0088】 本発明は特定の実施形態に関連して開示され例示されたが、そこに包含される
原理は、当業技術分野に普通に熟練した者に明らかな非常に多くの他の実施形態
で使用可能である。従って、本発明は添付の請求項の範囲によって示される限り
においてのみ制限される。
Although the present invention has been disclosed and illustrated with reference to specific embodiments, the principles involved therein are to be understood in numerous other embodiments which will be apparent to those of ordinary skill in the art. Can be used with Accordingly, the invention is limited only as indicated by the scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ローカルエリア・ネットワーク(LAN)を形成するため通信線路によってハ
ブに接続された複数のコンピュータを提供する通信システムの概略構成図である
FIG. 1 is a schematic block diagram of a communication system providing a plurality of computers connected to a hub by communication lines to form a local area network (LAN).

【図2】 ギガビット媒体独立インタフェース(GMII)、物理コーディング副層(P
CS)、及び、各々が各終端に送受信機を有する複数のアンシールド・ツイスト
・ペア・ワイヤを提供する通信システムの概略構成図である。
FIG. 2 Gigabit Media Independent Interface (GMII), Physical Coding Sublayer (P
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a communication system that provides a plurality of unshielded twisted pair wires each having a transceiver at each end.

【図3】 隣接送信機B、C及びDから受信機Aが受信するNEXT障害信号を示す、図
2の通信システムの一部の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a part of the communication system of FIG. 2, showing a NEXT failure signal received by a receiver A from adjacent transmitters B, C, and D;

【図4】 送信機Aから受信機Aが受信するエコー障害信号を示す、図2の通信システム
の一部の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a part of the communication system of FIG. 2, showing an echo interference signal received by a receiver A from a transmitter A.

【図5】 反対側の送信機F、G及びHから受信機Aが受信したFEXT障害信号を示す
、図2の通信システムの一部の概略構成図である。
5 is a schematic block diagram of a portion of the communication system of FIG. 2, showing a FEXT fault signal received by receiver A from opposing transmitters F, G, and H.

【図6】 各々NEXTキャンセル・システム、エコー・キャンセラ、フィードフォワー
ド等化器、1つの検出器を含むデジタル適応フィルタ・システム及びタイミング
回復回路を有する複数の送受信機を含む通信システムの概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a communication system including a plurality of transceivers each having a NEXT cancellation system, an echo canceller, a feedforward equalizer, a digital adaptive filter system including one detector, and a timing recovery circuit. is there.

【図7】 100m通信線路を通過するエコー信号のインパルス応答を示す。FIG. 7 shows an impulse response of an echo signal passing through a 100 m communication line.

【図8】 100m通信線路を通過するNEXT信号のインパルス応答を示す。FIG. 8 shows an impulse response of a NEXT signal passing through a 100 m communication line.

【図9】 各々NEXTキャンセル・システム、エコー・キャンセラ及びFEXTキャン
セル・システムと、複数の検出器及びスキュー調整器を含むデジタル適応フィル
タ・システムと、タイミング回復回路とを有する複数の送受信機を含む通信シス
テムの概略構成図である。
FIG. 9 is a communication including a plurality of transceivers each having a NEXT cancellation system, an echo canceller and a FEXT cancellation system, a digital adaptive filter system including a plurality of detectors and skew adjusters, and a timing recovery circuit. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system.

【図10】 各々複数のスライサ、フィードバック・フィルタ及び加算器を含み、入力とし
てソフト決定を受信する、図9の記号毎の検出器の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic block diagram of the symbol-by-symbol detector of FIG. 9 each including a plurality of slicers, a feedback filter, and an adder, and receiving a soft decision as input.

【図11】 各々複数の適応トランスバーサル・フィルタ(ATF)と加算器を含み、入力
として隣接送信機からの送信信号を受信する、図9のNEXTキャンセル・シス
テムの概略構成図である。
11 is a schematic block diagram of the NEXT cancellation system of FIG. 9, each including a plurality of adaptive transversal filters (ATFs) and adders, and receiving a transmission signal from an adjacent transmitter as an input.

【図12】 各々ATFを含み、入力として同じ送信機からの送信信号を受信する、図9の
エコー・キャンセラの概略構成図である。
12 is a schematic configuration diagram of the echo canceller of FIG. 9, each including an ATF and receiving a transmission signal from the same transmitter as an input.

【図13】 各々複数のATFと加算器を含む、入力として反対側の送信機からの送信信号
を受信する、図9のFEXTキャンセル・システムの概略構成図である。
FIG. 13 is a schematic block diagram of the FEXT cancellation system of FIG. 9 for receiving a transmission signal from an opposite transmitter as an input, each including a plurality of ATFs and an adder.

【図14】 FEXTインパルス応答の後受信機に到達する直接インパルス応答を示す。FIG. 14 shows the direct impulse response arriving at the receiver after the FEXT impulse response.

【図15】 ほぼ同時に受信機に到達する直接インパルス応答とFEXTインパルス応答を
示す。
FIG. 15 shows a direct impulse response and a FEXT impulse response arriving at the receiver almost simultaneously.

【図16】 FEXTインパルス応答の前に受信機に到達する直接インパルス応答を示す。FIG. 16 shows the direct impulse response arriving at the receiver before the FEXT impulse response.

【図17】 各々NEXTキャンセル・システム、エコー・キャンセラ及びFEXTキャン
セル・システムと、1つの検出器を含むデジタル適応フィルタ・システムと、タ
イミング回復回路とを有する複数の送受信機を含む通信システムの概略構成図で
ある。
FIG. 17 is a schematic configuration of a communication system including a plurality of transceivers each having a NEXT cancellation system, an echo canceller and a FEXT cancellation system, a digital adaptive filter system including one detector, and a timing recovery circuit; FIG.

【図18】 図11のNEXTキャンセル・システム、図12のエコー・キャンセラ、及び
図13のFEXTキャンセル・システム中に存在する、タップの縦続を含むAT
Fの概略図である。
FIG. 18 illustrates an AT including a cascade of taps present in the NEXT cancellation system of FIG. 11, the echo canceller of FIG. 12, and the FEXT cancellation system of FIG.
It is the schematic of F.

【図19】 電力散逸低減方法の1つの実施形態を例示する流れ図である。FIG. 19 is a flowchart illustrating one embodiment of a method for reducing power dissipation.

【図20】 通信システムの初期収束中の時間の関数として平均二乗誤差(MSE)対信号
比を示す。
FIG. 20 shows the mean squared error (MSE) to signal ratio as a function of time during initial convergence of the communication system.

【図21】 24dBの誤差しきい値を有する通信システムの、収束後もアクティブである
エコー・キャンセラのタップを示す。
FIG. 21 shows echo canceller taps that are active after convergence for a communication system having an error threshold of 24 dB.

【図22】 26dBの誤差しきい値を有する通信システムの、収束後もアクティブである
エコー・キャンセラのタップを示す。
FIG. 22 shows the echo canceller taps that are active after convergence for a communication system having an error threshold of 26 dB.

【図23】 電力散逸低減方法の別の実施形態を例示する流れ図である。FIG. 23 is a flowchart illustrating another embodiment of a method for reducing power dissipation.

【図24】 図2の各送受信機チャネルの送受信機間のマスタ−スレーブ関係を示す概略構
成図である。
FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a master-slave relationship between transceivers of each transceiver channel of FIG. 2;

【図25】 起動プロトコルの1つの実施形態の段階を示すタイミング図である。FIG. 25 is a timing diagram illustrating the steps of one embodiment of the activation protocol.

【図26】 起動プロトコルの別の実施形態の段階を示すタイミング図である。FIG. 26 is a timing diagram illustrating the steps of another embodiment of the activation protocol.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 09/078,933 (32)優先日 平成10年5月14日(1998.5.14) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/143,476 (32)優先日 平成10年8月28日(1998.8.28) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,GH,G M,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ハタミアン,メーディ アメリカ合衆国,カリフォルニア 92692, ミッション ビージョ,パシフィック ヒ ルズ ドライブ 25681 Fターム(参考) 5K046 AA01 BA07 BB05 HH02 HH24 HH55 HH71 HH72 HH77 HH78──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (31) Priority claim number 09 / 078,933 (32) Priority date May 14, 1998 (May 14, 1998) (33) Priority claim country United States (US) ( 31) Priority number 09 / 143,476 (32) Priority date August 28, 1998 (August 28, 1998) (33) Priority country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ , TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW , MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW ( 72) Inventor Hatamian, Madey USA 92926, California, Mission Bijo, Pacific Hills Drive 25681 F-term (reference) 5K046 AA01 BA07 BB05 HH02 HH24 HH55 HH71 HH72 HH77 HH78

Claims (66)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のしきい値誤差を有する通信システムであって、前記通
信システムが、 複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と、 複数の送信機であって、前記送信機の1つが各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終
端にある複数の送信機と、 複数の受信機であって、前記受信機の1つが各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終
端にあり、前記受信機が各々、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイヤ・ペ
アの反対側終端の前記送信機からの直接信号と、複数の雑音信号とを含む組合せ
信号を受信する複数の受信機と、 前記組合せ信号に応答する複数の適応フィルタであって、前記適応フィルタの
各々が伝達関数と複数のタップとを有し、前記タップが各々係数を有し、前記タ
ップが各々アクティブ及びイナクティブ状態の間で切換可能である複数の適応フ
ィルタと、 前記通信システムの誤差が前記所定のしきい値誤差を越えないことを保証しつ
つ、前記タップの少なくとも1つを選択的に非活動化することで、前記適応フィ
ルタの少なくとも1つの前記伝達関数を周期的に調整する制御装置とを備える通
信システム。
1. A communication system having a predetermined threshold error, the communication system comprising: a communication line having a plurality of twisted wire pairs; and a plurality of transmitters, wherein one of the transmitters A plurality of transmitters, one at each end of each twisted wire pair, and a plurality of receivers, one of the receivers at each end of each twisted wire pair, wherein each of the receivers comprises: A plurality of receivers for receiving a combined signal including a direct signal from the transmitter at the opposite end of the associated twisted wire pair and a plurality of noise signals; and responsive to the combined signal A plurality of adaptive filters, each of the adaptive filters having a transfer function and a plurality of taps, each of the taps having a coefficient, each of the taps being switchable between an active and an inactive state. A plurality of adaptive filters, selectively deactivating at least one of the taps while ensuring that errors in the communication system do not exceed the predetermined threshold error, A control device for periodically adjusting at least one of said transfer functions.
【請求項2】 さらに、 複数の雑音低減システムであって、前記雑音低減システムの1つが前記受信機
の1つに関連し、前記雑音低減システムが各々少なくとも1つの複製雑音障害信
号を提供する複数の雑音低減システムと、 複数の装置であって、前記装置の1つが前記受信機の1つに関連し、前記装置
が各々、前記組合せ信号から前記雑音信号の少なくとも1つをほぼ除去するため
に、前記受信機によって受信される前記組合せ信号と、該受信機に関連する前記
雑音低減システムによって提供される前記複製雑音障害信号とに応答する複数の
装置とを備える、請求項1に記載の通信システム。
2. A plurality of noise reduction systems, wherein one of said noise reduction systems is associated with one of said receivers, said noise reduction systems each providing at least one duplicated noise impairment signal. And a plurality of devices, wherein one of said devices is associated with one of said receivers, each of said devices for substantially removing at least one of said noise signals from said combined signal. 2. The communication of claim 1, comprising a plurality of devices responsive to the combined signal received by the receiver and the duplicated noise impairment signal provided by the noise reduction system associated with the receiver. system.
【請求項3】 前記雑音信号が複数の遠端漏話(FEXT)障害信号を含み
、前記FEXT障害信号の1つが、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイヤ
・ペアの反対側終端の前記送信機以外の、前記通信線路の反対側終端の前記送信
機の各々からのものであり、前記雑音低減システムが各々、前記複製雑音障害信
号の1つとして、複製FEXT障害信号を提供するFEXTキャンセル・システ
ムを含む、請求項2に記載の通信システム。
3. The transmitter of claim 2, wherein the noise signal comprises a plurality of far end crosstalk (FEXT) impairment signals, one of the FEXT impairment signals being the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated. A FEXT cancellation system wherein each of the transmitters at the opposite end of the communication line is provided with a duplicate FEXT impairment signal as one of the duplicate noise impairment signals. The communication system according to claim 2, comprising:
【請求項4】 前記FEXTキャンセル・システムが、 前記FEXTキャンセル・システムが関連する前記受信機以外の、前記通信線
路の同じ終端の前記受信機の各々から信号を受信する手段と、 前記受信信号の各々について個別複製FEXT障害信号を生成する手段と、 前記複製FEXT障害信号を生成するために、前記個別複製FEXT障害信号
を結合する手段とを備える、請求項3に記載の通信システム。
4. The FEXT cancellation system comprises: means for receiving a signal from each of the receivers at the same end of the communication line other than the receiver with which the FEXT cancellation system is associated; The communication system according to claim 3, comprising: means for generating an individually duplicated FEXT fault signal for each; and means for combining the individual duplicated FEXT fault signals to generate the duplicated FEXT fault signal.
【請求項5】 前記雑音信号が複数の近端漏話(NEXT)障害信号を含み
、前記NEXT障害信号の1つが、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイヤ
・ペアの同じ終端の前記送信機以外の、前記通信線路の同じ終端の前記送信機の
各々からのものであり、前記雑音低減システムが各々、前記複製雑音障害信号の
1つとして、複製NEXT障害信号を提供するNEXTキャンセル・システムを
含む、請求項2〜請求項4の何れか1つに記載のシステム。
5. The noise signal includes a plurality of near-end crosstalk (NEXT) impairment signals, wherein one of the NEXT impairment signals is other than the transmitter at the same end of the twisted wire pair with which the receiver is associated. From each of the transmitters at the same end of the communication line, wherein the noise reduction systems each include a NEXT cancellation system that provides a duplicate NEXT impairment signal as one of the duplicate noise impairment signals. A system according to any one of claims 2 to 4.
【請求項6】 前記NEXTキャンセル・システムが、 前記NEXTキャンセル・システムが関連する前記送信機以外の前記通信線路
の反対側終端の前記送信機の各々から信号を受信する手段と、 前記受信信号の各々について個別複製NEXT障害信号を生成する手段と、 前記複製NEXT障害信号を生成するために、前記個別複製NEXT障害信号
を結合する手段とを備える、請求項5に記載の通信システム。
6. The NEXT cancellation system comprising: means for receiving a signal from each of the transmitters at opposite ends of the communication line other than the transmitter with which the NEXT cancellation system is associated; The communication system according to claim 5, comprising: means for generating an individual duplicate NEXT fault signal for each; and means for combining the individual duplicate NEXT fault signals to generate the duplicate NEXT fault signal.
【請求項7】 前記雑音信号が、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイ
ヤ・ペアの同じ終端の前記送信機から受信されるエコー障害信号を含み、前記雑
音低減システムが各々、前記複製雑音障害信号の1つとして、複製エコー障害信
号を提供するエコー・キャンセラを含む、請求項2〜請求項6の何れか1つに記
載の通信システム。
7. The noise signal comprises an echo impairment signal received from the transmitter at the same end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, and wherein the noise reduction systems each include the duplicate noise impairment signal. The communication system according to claim 2, wherein one of the signals includes an echo canceller that provides a duplicate echo impairment signal.
【請求項8】 前記エコー・キャンセラが、 前記エコー・キャンセラが関連する前記送信機から信号を受信する手段と、 前記複製エコー障害信号を生成するために、前記受信信号を処理する手段とを
備える、請求項7に記載の通信システム。
8. The echo canceller comprises: means for receiving a signal from the transmitter with which the echo canceller is associated; means for processing the received signal to generate the duplicate echo impairment signal. The communication system according to claim 7.
【請求項9】 前記制御装置が、 各タップの状態を設定する手段と、 前記システムの現在の誤差を計算する手段と、 前記現在の誤差を前記所定のしきい値誤差と比較する手段とを備える、先行す
る請求項の何れか1つに記載の通信システム。
9. The control device further includes: means for setting a state of each tap; means for calculating a current error of the system; and means for comparing the current error with the predetermined threshold error. A communication system according to any one of the preceding claims, comprising:
【請求項10】 各タップの状態を設定する前記手段が、 各タップについてタップしきい値を指定する手段と、 各タップについて前記タップ係数の絶対値を前記タップしきい値と比較する手
段と、 絶対値が前記タップしきい値より小さい係数を有するタップを非活動化する手
段とを備える、請求項9に記載の通信システム。
10. The means for setting the state of each tap, the means for specifying a tap threshold for each tap, the means for comparing the absolute value of the tap coefficient for each tap with the tap threshold, Means for deactivating taps having a coefficient whose absolute value is smaller than said tap threshold.
【請求項11】 各タップの状態を設定する前記手段がさらに、以前に非活
動化されたタップを周期的に活動化する手段を備える、請求項10に記載の通信
システム。
11. The communication system of claim 10, wherein said means for setting the state of each tap further comprises means for periodically activating a previously deactivated tap.
【請求項12】 さらに、前記現在の誤差が前記しきい値誤差より小さい時
前記タップしきい値を増大する手段を備える、請求項10に記載の通信システム
12. The communication system according to claim 10, further comprising means for increasing said tap threshold when said current error is smaller than said threshold error.
【請求項13】 複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と、複数
の送受信機とを備え、前記送受信機の1つが前記ツイスト・ワイヤ・ペアの各々
の各終端にあり、前記送受信機が各々受信機と送信機とを有し、前記受信機が各
々、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の前記送信
機からの直接信号と、複数の雑音信号とを含む組合せ信号を受信し、前記送受信
機が各々さらに、前記組合せ信号に応答する複数の適応フィルタを備え、前記適
応フィルタが各々、係数を有する複数のタップを有し、前記タップが各々アクテ
ィブ及びイナクティブ状態の間で切換可能である通信システムにおいて、前記通
信システムを操作する方法であって、 前記システムについてしきい値誤差を指定するステップと、 前記システムの誤差が前記所定のしきい値誤差を越えないことを保証しつつ、
前記タップの少なくとも1つを選択的に非活動化することで、前記適応フィルタ
の少なくとも1つの伝達関数を周期的に調整するステップとを含む方法。
13. A communication line having a plurality of twisted wire pairs and a plurality of transceivers, one of said transceivers being at each end of each of said twisted wire pairs, wherein said transceiver is Each having a receiver and a transmitter, the receiver each including a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, and a plurality of noise signals. Receiving a combined signal, wherein the transceiver further comprises a plurality of adaptive filters responsive to the combined signal, wherein the adaptive filters each have a plurality of taps having coefficients, each of the taps being in an active and inactive state. A method of operating the communication system in a communication system switchable between: a step of specifying a threshold error for the system; While ensuring that error systems out does not exceed the predetermined threshold error,
Periodically adjusting at least one transfer function of the adaptive filter by selectively deactivating at least one of the taps.
【請求項14】 さらに、前記受信機の各々について、 少なくとも1つの複製雑音障害信号を生成するステップと、 前記雑音信号の少なくとも1つがほとんどない出力信号を生成するために、前
記少なくとも1つの複製雑音障害信号を前記組合せ信号と結合するステップとを
備える、請求項13に記載の方法。
14. Further, for each of the receivers, generating at least one duplicated noise impairment signal; and generating the output signal substantially free of at least one of the noise signals. Combining a fault signal with the combination signal.
【請求項15】 前記雑音信号が複数の遠端漏話(FEXT)障害信号を含
み、前記FEXT障害信号の1つが、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイ
ヤ・ペアの反対側終端の前記送信機以外の、前記通信線路の反対側終端の前記送
信機の各々からのものであり、前記複製雑音障害信号の少なくとも1つを生成す
る前記ステップが、複製FEXT障害信号を生成するステップを含む、請求項1
4に記載の方法。
15. The transmitter of claim 1, wherein the noise signal comprises a plurality of far end crosstalk (FEXT) impairment signals, wherein one of the FEXT impairment signals is the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated. Generating the at least one of the duplicated noise impairment signals from each of the transmitters at opposite ends of the communication line other than generating a duplicated FEXT impairment signal. Item 1
4. The method according to 4.
【請求項16】 複製FEXT障害信号を生成する前記ステップが、 前記複製FEXT障害信号が生成される対象である前記受信機以外の、前記通
信線路の同じ終端の前記受信機の各々から信号を受信するステップと、 前記受信信号の各々について個別複製FEXT障害信号を生成するステップと
、 前記複製FEXT障害信号を生成するために、前記個別複製FEXT障害信号
を結合するステップとを含む、請求項15に記載の方法。
16. The method of generating a duplicate FEXT fault signal comprises receiving a signal from each of the receivers at the same end of the communication line other than the receiver for which the duplicate FEXT fault signal is to be generated. 16. The method of claim 15, comprising: generating an individual duplicate FEXT impairment signal for each of the received signals; and combining the individual duplicate FEXT impairment signals to generate the duplicate FEXT impairment signal. The described method.
【請求項17】 前記雑音信号が複数の近端漏話(NEXT)障害信号を含
み、前記NEXT障害信号の1つが、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイ
ヤ・ペアの同じ終端の前記送信機以外の、前記通信線路の同じ終端の前記送信機
の各々からのものであり、前記複製雑音障害信号の少なくとも1つを生成する前
記ステップが、複製NEXT障害信号を生成するステップを含む、請求項14〜
請求項16の何れか1つに記載の方法。
17. The noise signal comprises a plurality of near-end crosstalk (NEXT) impairment signals, one of the NEXT impairment signals being other than the transmitter at the same end of the twisted wire pair with which the receiver is associated. 15. The method of claim 14, wherein generating the at least one of the duplicate noise impairment signals from each of the transmitters at the same end of the communication line comprises generating a duplicate NEXT impairment signal. ~
The method according to claim 16.
【請求項18】 複製NEXT障害信号を生成する前記ステップが、 前記複製NEXT障害信号が生成される対象である前記受信機に関連する前記
送信機以外の前記通信線路の反対側終端の前記送信機の各々から信号を受信する
ステップと、 各受信信号について個別複製NEXT障害信号を生成するステップと、 前記複製NEXT障害信号を生成するために、前記個別複製NEXT障害信号
を結合するステップとを含む、請求項17に記載の方法。
18. The method according to claim 18, wherein the step of generating a duplicate NEXT fault signal comprises: the transmitter at the opposite end of the communication line other than the transmitter associated with the receiver for which the duplicate NEXT fault signal is to be generated. Receiving a signal from each of the following; generating an individually duplicated NEXT impairment signal for each received signal; combining the individual duplicated NEXT impairment signal to generate the duplicated NEXT impairment signal; The method according to claim 17.
【請求項19】 前記雑音信号が、前記受信機が関連するツイスト・ワイヤ
・ペアの同じ終端の前記送信機から受信されるエコー障害信号を含み、前記複製
雑音障害信号の少なくとも1つを生成する前記ステップが、複製エコー障害信号
を生成するステップを含む、請求項14〜請求項18の何れか1つに記載の方法
19. The noise signal includes an echo impairment signal received from the transmitter at the same end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, generating at least one of the duplicate noise impairment signals. 19. The method according to any one of claims 14 to 18, wherein said steps include generating a duplicate echo impairment signal.
【請求項20】 複製エコー障害信号を生成する前記ステップが、 前記複製エコー障害信号が生成される対象である前記受信機に関連する前記送
信機から信号を受信するステップと、 前記複製エコー障害信号を生成するために、前記受信信号を処理するステップ
とを含む、請求項19に記載の方法。
20. The method of generating a duplicate echo impairment signal comprising: receiving a signal from the transmitter associated with the receiver for which the duplicate echo impairment signal is to be generated; Processing the received signal to generate.
【請求項21】 前記伝達関数を調整する前記ステップがさらに、 各タップの状態を設定するステップと、 前記システムについて現在の誤差を計算するステップと、 前記現在の誤差を前記指定されたしきい値と比較するステップとを含む、請求
項13〜請求項20の何れか1つに記載の方法。
21. The step of adjusting the transfer function further comprising: setting a state of each tap; calculating a current error for the system; and setting the current error to the specified threshold. 21. A method as claimed in any one of claims 13 to 20, comprising comparing with.
【請求項22】 各タップの状態を設定する前記ステップが、 各タップについてタップしきい値を指定するステップと、 各タップについて前記タップ係数の絶対値を前記タップしきい値と比較するス
テップと、 絶対値が前記タップしきい値より小さい係数を有するタップを非活動化するス
テップとを含む、請求項21に記載の方法。
22. The step of setting the state of each tap, the steps of: specifying a tap threshold for each tap; and comparing the absolute value of the tap coefficient with each tap threshold for each tap; Deactivating taps having a coefficient whose absolute value is less than said tap threshold.
【請求項23】 各タップの状態を設定する前記ステップがさらに、以前に
非活動化されたタップを周期的に非活動化するステップを含む、請求項22に記
載の方法。
23. The method of claim 22, wherein setting the state of each tap further comprises periodically deactivating previously deactivated taps.
【請求項24】 1つの送受信機がマスタの役目を果たし、もう1つの送受
信機がスレーブの役目を果たし、各送受信機が雑音低減システム、タイミング回
復システム及び少なくとも1つの等化器を有し、前記方法がさらに、 前記スレーブの前記タイミング回復システム及び前記等化器がトレーニングさ
れ、前記マスタの前記雑音低減システムがトレーニングされる第1段階を実行す
るステップと、 前記マスタの前記タイミング回復システム及び前記等化器がトレーニングされ
、前記スレーブの前記雑音低減システムがトレーニングされる第2段階を実行す
るステップと、 前記マスタの前記雑音低減システムが再トレーニングされる第3段階を実行す
るステップとを含む、請求項13〜請求項23の何れか1つに記載の方法。
24. One transceiver acts as a master, another transceiver acts as a slave, each transceiver has a noise reduction system, a timing recovery system and at least one equalizer, The method further comprises: performing a first phase in which the timing recovery system of the slave and the equalizer are trained and the noise reduction system of the master is trained; and Performing a second phase in which the equalizer is trained and the noise reduction system of the slave is trained; and performing a third phase in which the noise reduction system of the master is retrained. A method according to any one of claims 13 to 23.
【請求項25】 さらに、 前記第1段階から前記第2段階に遷移するステップと、 前記第2段階から前記第3段階に遷移するステップとを含む、請求項24に記
載の方法。
25. The method of claim 24, further comprising: transitioning from the first stage to the second stage; and transitioning from the second stage to the third stage.
【請求項26】 前記第1段階から前記第2段階に遷移する前記ステップが
、 前記スレーブから前記マスタに信号を送信するステップと、 前記マスタで前記信号を検出するステップと、 前記マスタから送信を中止するステップとを含む、請求項25に記載の方法。
26. The step of transitioning from the first stage to the second stage, comprising: transmitting a signal from the slave to the master; detecting the signal at the master; and transmitting the signal from the master. Discontinuing.
【請求項27】 前記スレーブからの前記信号の前記送信が、前記スレーブ
の前記タイミング回復システム及び前記等化器の前記トレーニングの完了の際行
われる、請求項26に記載の方法。
27. The method of claim 26, wherein said transmitting said signal from said slave occurs upon completion of said training of said timing recovery system and said equalizer of said slave.
【請求項28】 前記第2段階から前記第3段階に遷移する前記ステップが
、 前記マスタから前記スレーブに信号を送信するステップと、 前記スレーブで前記信号を検出するステップと、 前記スレーブから送信を継続するステップとを含む、請求項25に記載の方法
28. The step of transitioning from the second step to the third step, comprising: transmitting a signal from the master to the slave; detecting the signal at the slave; and transmitting the signal from the slave. 27. The method of claim 25, further comprising the steps of:
【請求項29】 前記マスタからの前記信号の前記送信が、前記マスタの前
記タイミング回復システム及び前記等化器の前記トレーニングの完了の際行われ
る、請求項28に記載の方法。
29. The method of claim 28, wherein said transmitting said signal from said master occurs upon completion of said training of said timing recovery system and said equalizer of said master.
【請求項30】 1つの送受信機がマスタの役目を果たし、もう1つの送受
信機がスレーブの役目を果たし、各送受信機が雑音低減システム、タイミング回
復システム及び少なくとも1つの等化器を有し、前記方法がさらに、 前記スレーブの前記タイミング回復システム及び前記等化器がトレーニングさ
れ、前記マスタの前記雑音低減システムがトレーニングされる第1段階を実行す
るステップと、 前記マスタの前記タイミング回復システムが周波数と位相の両方についてトレ
ーニングされ、前記マスタの前記等化器がトレーニングされ、前記スレーブの前
記雑音低減システムがトレーニングされる第2段階を実行するステップと、 前記マスタの前記雑音低減システムが再トレーニングされ、前記マスタの前記
タイミング回復システムの位相が再トレーニングされ、前記スレーブの前記タイ
ミング回復システムが周波数と位相の両方について再トレーニングされる第3段
階を実行するステップとを含む、請求項13〜請求項23の何れか1つに記載の
方法。
30. One transceiver serving as a master, another transceiver serving as a slave, each transceiver having a noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer; The method further comprises performing a first phase in which the timing recovery system and the equalizer of the slave are trained and the noise reduction system of the master is trained; Performing a second phase in which the equalizer of the master is trained and the noise reduction system of the slave is trained, and the noise reduction system of the master is retrained. , The phase of the timing recovery system of the master Performing a third phase in which the timing recovery system of the slave is retrained in both frequency and phase. 24. The method of claim 23, further comprising: .
【請求項31】 さらに、 前記第1段階を開始するステップと、 前記第1段階から前記第2段階に遷移するステップと、 前記第2段階から前記第3段階に遷移するステップとを含む、請求項30に記
載の方法。
31. The method according to claim 31, further comprising: starting the first stage; transitioning from the first stage to the second stage; and transitioning from the second stage to the third stage. Item 30. The method according to Item 30,
【請求項32】 前記第1段階を開始する前記ステップが、 前記マスタから前記スレーブに信号を送信するステップと、 前記スレーブで前記信号を検出するステップと、 前記スレーブが送信している場合、前記スレーブから送信を中止するステップ
とを含む、請求項31に記載の方法。
32. The step of initiating the first step comprises: transmitting a signal from the master to the slave; detecting the signal at the slave; and wherein the slave is transmitting, Stopping the transmission from the slave.
【請求項33】 前記第1段階から前記第2段階に遷移する前記ステップが
、 前記スレーブから前記マスタに信号を送信するステップと、 前記マスタで前記信号を検出するステップと、 前記マスタから送信を中止するステップとを含む、請求項31に記載の方法。
33. The step of transitioning from the first stage to the second stage, comprising: transmitting a signal from the slave to the master; detecting the signal at the master; and transmitting the signal from the master. Stopping.
【請求項34】 前記スレーブからの前記信号の前記送信が、前記スレーブ
の前記タイミング回復システム及び前記等化器の前記トレーニングの完了の際行
われる、請求項33に記載の方法。
34. The method of claim 33, wherein said transmitting said signal from said slave occurs upon completion of said training of said timing recovery system and said equalizer of said slave.
【請求項35】 前記第2段階から前記第3段階に遷移する前記ステップが
、 前記マスタから前記スレーブに信号を送信するステップと、 前記スレーブで前記信号を検出するステップと、 前記スレーブから送信を継続するステップとを含む、請求項31に記載の方法
35. The step of transitioning from the second step to the third step, comprising: transmitting a signal from the master to the slave; detecting the signal at the slave; and transmitting the signal from the slave. Continuing.
【請求項36】 前記マスタからの前記信号の前記送信が、前記マスタの前
記タイミング回復システム及び前記等化器の前記トレーニングの完了の際行われ
る、請求項35に記載の方法。
36. The method of claim 35, wherein said transmitting said signal from said master occurs upon completion of said training of said timing recovery system and said equalizer of said master.
【請求項37】 通信システムであって、 複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と、 複数の送信機であって、1つの送信機が各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に
ある複数の送信機と、 複数の受信機であって、1つの受信機が各ツイスト・ワイヤ・ペアの各終端に
あり、各受信機が、前記受信機が関連する前記ツイスト・ワイヤ・ペアの反対側
終端の前記送信機からの直接信号と、1つが前記通信線路の反対側終端の残りの
送信機各々からである複数の遠端漏話(FEXT)障害信号とを含む組合せ信号
を受信する複数の受信機と、 複数のFEXTキャンセル・システムであって、1つが各受信機に関連し、各
FEXTキャンセル・システムが複製FEXT障害信号を提供する複数のFEX
Tキャンセル・システムと、 複数の遅延装置であって、1つが各受信機に関連し、各遅延装置が、前記組合
せ信号を遅延するため該受信機によって受信される前記組合せ信号に応答する複
数の遅延装置と、 複数の第1装置であって、1つが各受信機に関連し、各第1装置が、前記組合
せ信号から前記FEXT障害信号をほぼ除去するために、該受信機に関連する前
記遅延装置の出力と、該受信機に関連する前記FEXTキャンセル・システムに
よって提供される前記複製FEXT障害信号とに応答する複数の第1装置とを備
える通信システム。
37. A communication system, comprising: a communication line having a plurality of twisted wire pairs; and a plurality of transmitters, one transmitter at each end of each twisted wire pair. A transmitter and a plurality of receivers, one receiver at each end of each twisted wire pair, and each receiver having an opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated Receivers that receive a combined signal including a direct signal from the transmitter of claim 1 and a plurality of far end crosstalk (FEXT) impairment signals, one from each of the remaining transmitters at the opposite end of the communication line. A plurality of FEXT cancellation systems, one associated with each receiver, each FEXT cancellation system providing a duplicate FEXT failure signal.
A T cancellation system; and a plurality of delay devices, one associated with each receiver, each delay device responsive to the combined signal received by the receiver to delay the combined signal. A delay device; and a plurality of first devices, one associated with each receiver, each first device associated with the receiver for substantially removing the FEXT impairment signal from the combined signal. A communication system comprising: a first device responsive to an output of a delay device and the duplicate FEXT failure signal provided by the FEXT cancellation system associated with the receiver.
【請求項38】 前記FEXTキャンセル・システムが、 前記FEXTキャンセル・システムが関連する前記受信機以外の、前記通信線
路の同じ終端の前記受信機の各々から信号を受信する手段と、 各受信信号について個別複製FEXT障害信号を生成する手段と、 前記複製FEXT障害信号を生成するために、前記個別複製FEXT障害信号
を結合する手段とを備える、請求項37に記載の通信システム。
38. The FEXT cancellation system comprising: means for receiving a signal from each of the receivers at the same end of the communication line other than the receiver with which the FEXT cancellation system is associated; and for each received signal. 38. The communication system of claim 37, comprising: means for generating an individual duplicate FEXT fault signal; and means for combining the individual duplicate FEXT fault signal to generate the duplicate FEXT fault signal.
【請求項39】 前記直接信号が前記FEXT障害信号の後前記受信機に到
達する時、前記遅延装置が、前記FEXT障害信号と前記直接信号が前記受信機
に到達する間の時間遅延にほぼ等しい量だけ前記組合せ信号を遅延する、請求項
38に記載の通信システム。
39. When the direct signal reaches the receiver after the FEXT impairment signal, the delay device is substantially equal to a time delay between the FEXT impairment signal and the direct signal reaching the receiver. 39. The communication system of claim 38, wherein the combination signal is delayed by an amount.
【請求項40】 前記遅延装置が、該組合せ信号が他の受信機からの前記組
合せ信号と同期するように前記組合せ信号を遅延する、請求項38に記載の通信
システム。
40. The communication system according to claim 38, wherein said delay device delays said combined signal such that said combined signal is synchronized with said combined signal from another receiver.
【請求項41】 前記直接信号が前記FEXT障害信号の後前記受信機に到
達する時、前記遅延装置が前記組合せ信号を、 前記FEXT障害信号と前記直接信号が前記受信機に到達する間の時間遅延に
ほぼ等しい量と、 該組合せ信号が他の受信機からの前記組合せ信号と同期するような量とのうち
大きい方だけ遅延する請求項38に記載の通信システム。
41. When the direct signal arrives at the receiver after the FEXT impairment signal, the delay device gives the combined signal a time between the FEXT impairment signal and the direct signal arrive at the receiver. 39. The communication system of claim 38, wherein the delay is the greater of an amount approximately equal to the delay and an amount such that the combined signal is synchronized with the combined signal from another receiver.
【請求項42】 前記直接信号が前記FEXT障害信号の後前記受信機に到
達する時、前記遅延装置が、前記FEXT障害信号と前記直接信号が前記受信機
に到達する間の時間遅延より大きい量だけ前記組合せ信号を遅延し、一方前記F
EXTキャンセル・システムが、前記大きい量にほぼ等しい量だけ前記複製FE
XT障害信号を遅延する、請求項38に記載の通信システム。
42. When the direct signal arrives at the receiver after the FEXT impairment signal, the delay device causes the delay to be greater than the time delay between the FEXT impairment signal and the direct signal arriving at the receiver. Delays the combined signal while the F
An EXT cancellation system may include the replica FE in an amount approximately equal to the large amount.
39. The communication system of claim 38, wherein the communication system delays the XT fault signal.
【請求項43】 前記FEXT障害信号が前記直接信号の後前記受信機に到
達する時、前記FEXTキャンセル・システムが、前記直接信号と前記FEXT
障害信号が前記受信機に到達する間の時間遅延にほぼ等しい量だけ前記複製FE
XT障害信号を遅延する、請求項38に記載の通信システム。
43. When the FEXT impairment signal arrives at the receiver after the direct signal, the FEXT cancellation system causes the direct signal and the FEXT
The replica FE by an amount approximately equal to the time delay during which the impairment signal reaches the receiver.
39. The communication system of claim 38, wherein the communication system delays the XT fault signal.
【請求項44】 さらに、 複数のアナログ・デジタル(A/D)変換器であって、1つが各受信機に関連
し、各A/D変換器が、前記組合せ信号のデジタル変換を提供するため、該受信
機によって受信される前記組合せ信号に応答する複数のA/D変換器と、 複数の等化器システムであって、1つが各受信機に関連し、各等化器システム
が、該デジタル変換組合せ信号の適応等化を提供するため前記デジタル変換組合
せ信号に応答する複数の等化器システムと、 複数の先入れ先出し(FIFO)装置であって、1つが各受信機に関連し、各
FIFO装置が前記A/D変換器の出力を受信し前記出力を前記等化器システム
にFIFOベースで転送する複数のFIFO装置とを備える、請求項37に記載
の通信システム。
44. A plurality of analog-to-digital (A / D) converters, one associated with each receiver, each A / D converter providing a digital conversion of the combined signal. A plurality of A / D converters responsive to the combined signal received by the receiver; and a plurality of equalizer systems, one associated with each receiver, and each equalizer system comprising: A plurality of equalizer systems responsive to the digitally-converted combined signal to provide an adaptive equalization of the digitally-converted combined signal; and a plurality of first-in-first-out (FIFO) devices, one associated with each receiver and one for each FIFO. 38. The communication system of claim 37, wherein the device comprises a plurality of FIFO devices for receiving an output of the A / D converter and transferring the output to the equalizer system on a FIFO basis.
【請求項45】 さらに、 前記第1装置の出力信号のレベルに最も近い大きさのアナログ信号レベルに対
応する第1検出器出力信号を提供するために、各第1装置の出力信号に応答する
第1検出器と、 前記等化器の出力信号のレベルに最も近い大きさのアナログ信号レベルに対応
する第2検出器出力信号を提供するために、各等化器システムの出力信号に応答
する第2検出器とを備える、請求項44に記載の通信システム。
45. Responsive to an output signal of each first device to provide a first detector output signal corresponding to an analog signal level closest to the level of the output signal of the first device. A first detector responsive to an output signal of each equalizer system to provide a second detector output signal corresponding to an analog signal level of magnitude closest to the level of the output signal of the equalizer. The communication system according to claim 44, further comprising a second detector.
【請求項46】 複数のツイスト・ワイヤ・ペアを有する通信線路と、複数
の送信機であって、1つの送信機が前記ツイスト・ワイヤ・ペアの各々の各終端
にある複数の送信機と、複数の受信機であって、1つの受信機が前記ツイスト・
ワイヤ・ペアの各々の各終端にあり、各受信機が、前記受信機が関連する前記ツ
イスト・ワイヤ・ペアの反対側終端の前記送信機からの直接信号と、前記通信線
路の反対側終端の残りの前記送信機の各々から1つの、複数の遠端漏話(FEX
T)障害信号とを含む組合せ信号を受信する複数の受信機とを備える通信システ
ムにおいて雑音を低減する方法であって、前記方法が、各受信機について、 複製FEXT障害信号を生成するステップと、 FEXT障害信号がほとんどない出力信号を生成するために、前記複製FEX
T障害信号を前記組合せ信号と結合するステップとを含む方法。
46. A communication line having a plurality of twisted wire pairs, a plurality of transmitters, one transmitter at each end of each of said twisted wire pairs, A plurality of receivers, one receiver being the twisted
At each end of each of the wire pairs, each receiver has a direct signal from the transmitter at the opposite end of the twisted wire pair with which the receiver is associated, and a direct signal at the opposite end of the communication line. A plurality of far-end crosstalk (FEX), one from each of the remaining transmitters
T) A method for reducing noise in a communication system comprising a plurality of receivers receiving a combined signal including a fault signal, the method comprising: for each receiver, generating a duplicate FEXT fault signal; To generate an output signal with few FEXT impairment signals, the duplicate FEXT
Combining a T impairment signal with said combined signal.
【請求項47】 前記複製FEXT障害信号を生成する前記ステップが、 前記複製FEXT障害信号が生成される対象である前記受信機以外の各受信機
から信号を受信するステップと、 各受信信号に基づいて、個別複製FEXT障害信号を生成するステップと、 前記複製FEXT障害信号を形成するために、前記個別複製FEXT障害信号
を結合するステップとを含む、請求項46に記載の方法。
47. The method according to claim 47, wherein the step of generating the duplicated FEXT fault signal comprises: receiving a signal from each of the receivers other than the receiver from which the duplicated FEXT fault signal is generated; 47. The method of claim 46, further comprising: generating an individual duplicate FEXT impairment signal; and combining the individual duplicate FEXT impairment signal to form the duplicate FEXT impairment signal.
【請求項48】 前記複製FEXT障害信号を前記組合せ信号と結合する前
記ステップが、前記組合せ信号から前記複製FEXT障害信号を減算するステッ
プを含む、請求項46に記載の方法。
48. The method of claim 46, wherein combining the duplicated FEXT impairment signal with the combined signal comprises subtracting the duplicated FEXT impairment signal from the combined signal.
【請求項49】 前記通信システムがさらに、複数の結合装置であって、1
つが各受信機に関連し、各結合装置が前記組合せ信号及び前記複製FEXT障害
信号に応答する複数の結合装置を備え、その際、前記直接信号が前記FEXT障
害信号の後前記受信機に到達する時、前記複製FEXT障害信号を前記組合せ信
号と結合する前記ステップが、 前記FEXT障害信号と前記直接信号が前記受信機に到達する間の時間遅延に
ほぼ等しい量だけ、前記結合装置で、前記組合せ信号の到達を遅延するステップ
と、 前記組合せ信号から前記複製FEXT障害信号を減算するステップとを含む、
請求項46に記載の方法。
49. The communication system further comprises a plurality of coupling devices,
One associated with each receiver, each combining device comprising a plurality of combining devices responsive to the combined signal and the duplicated FEXT impairment signal, wherein the direct signal reaches the receiver after the FEXT impairment signal When combining the duplicated FEXT impairment signal with the combination signal comprises: combining the combined FEXT impairment signal with the combination signal at the combining device by an amount substantially equal to the time delay between the arrival of the FEXT impairment signal and the direct signal at the receiver Delaying the arrival of the signal; and subtracting the duplicated FEXT impairment signal from the combined signal.
47. The method according to claim 46.
【請求項50】 前記通信システムがさらに、複数の結合装置であって、1
つが各受信機に関連し、各結合装置が前記組合せ信号及び前記複製FEXT障害
信号に応答する複数の結合装置を備え、その際、前記直接信号が前記FEXT障
害信号の後前記受信機に到達する時、前記複製FEXT障害信号を前記組合せ信
号と結合する前記ステップが、 前記FEXT障害信号と前記直接信号が前記受信機に到達する間の時間遅延よ
り大きい量だけ、前記結合装置で、前記組合せ信号の到達を遅延するステップと
、 前記大きい量にほぼ等しい量だけ、前記結合装置で、前記複製FEXT障害信
号の到達を遅延するステップと、 前記組合せ信号から前記複製FEXT障害信号を減算するステップとを含む、
請求項46に記載の方法。
50. The communication system further comprises a plurality of coupling devices,
One associated with each receiver, each combining device comprising a plurality of combining devices responsive to the combined signal and the duplicated FEXT impairment signal, wherein the direct signal reaches the receiver after the FEXT impairment signal When combining the duplicated FEXT impairment signal with the combined signal comprises: combining the combined FEXT impairment signal with the combined signal by an amount greater than a time delay between the arrival of the FEXT impairment signal and the direct signal at the receiver. Delaying the arrival of the duplicate FEXT impairment signal by the coupling device by an amount substantially equal to the large amount; and subtracting the duplicate FEXT impairment signal from the combination signal. Including,
47. The method according to claim 46.
【請求項51】 前記通信システムがさらに、複数の結合装置であって、1
つが各受信機に関連し、各結合装置が前記組合せ信号及び前記複製FEXT障害
信号に応答する複数の結合装置を備え、その際、前記FEXT障害信号が前記直
接信号の後前記受信機に到達する時、前記複製FEXT障害信号を前記組合せ信
号と結合する前記ステップが、 前記直接信号と前記FEXT障害信号が受信機に到達する間の時間遅延にほぼ
等しい量だけ、前記結合装置で、前記複製FEXT障害の到達を遅延するステッ
プと、 前記組合せ信号から前記複製FEXT障害信号を減算するステップとを含む、
請求項46に記載の方法。
51. The communication system further comprises a plurality of coupling devices,
One associated with each receiver, each combining device comprising a plurality of combining devices responsive to the combined signal and the duplicated FEXT impairment signal, wherein the FEXT impairment signal arrives at the receiver after the direct signal When combining the duplicated FEXT impairment signal with the combined signal comprises: combining the duplicated FEXT impairment signal with the combined FEXT impairment signal at the combiner by an amount substantially equal to the time delay between the arrival of the direct signal and the FEXT impairment signal at the receiver. Delaying the arrival of a fault, and subtracting the duplicate FEXT fault signal from the combined signal;
47. The method according to claim 46.
【請求項52】 複数のタップを伴う複数の適応フィルタを有する通信シス
テム中の電力散逸を低減する方法であって、各タップがアクティブ及びイナクテ
ィブ状態の間で切換可能であり、各々係数を有し、前記方法が、 a)前記システムについて許容可能な誤差を指定するステップと、 b)各アクティブ・タップについて、タップしきい値を設定するステップと、 c)各アクティブ・タップについて、絶対値が前記アクティブ・タップの前記
タップしきい値より小さい係数を有するタップを非活動化するステップと、 d)システム誤差を計算するステップと、 e)前記計算されたシステム誤差を前記許容可能なシステム誤差と比較するス
テップと、 f)前記計算されたシステム誤差が前記許容可能なシステム誤差より小さい場
合、各アクティブ・タップについて前記タップしきい値を増大するステップと、 g)前記計算されたシステム誤差が前記許容可能なシステム誤差を超えること
なく前記許容可能なシステム誤差に接近するまでステップc)〜ステップf)を
繰り返すステップとを含む方法。
52. A method for reducing power dissipation in a communication system having a plurality of adaptive filters with a plurality of taps, wherein each tap is switchable between an active and an inactive state, each having a coefficient. The method comprises: a) specifying an allowable error for the system; b) setting a tap threshold for each active tap; c) for each active tap the absolute value is Deactivating taps having a coefficient less than the tap threshold of active taps; d) calculating a system error; e) comparing the calculated system error with the allowable system error. F) if the calculated system error is smaller than the allowable system error, Increasing the tap threshold for the active tap; and g) until the calculated system error approaches the allowable system error without exceeding the allowable system error. ).
【請求項53】 タップを非活動化するかの決定が、前記フィルタの入力端
から開始される順次的方法でなされる、請求項52に記載の方法。
53. The method of claim 52, wherein the decision to deactivate a tap is made in a sequential manner starting at the input of the filter.
【請求項54】 さらに、 以前に非活動化されたタップを周期的に活動化するステップと、 ステップb)〜ステップg)を繰り返すステップとを含む、請求項52に記載
の方法。
54. The method of claim 52, further comprising: periodically activating previously deactivated taps; and repeating steps b) -g).
【請求項55】 前記以前に非活動化されたタップが、前記フィルタの入力
端から開始される順次的方法で活動化される、請求項54に記載の方法。
55. The method of claim 54, wherein the previously deactivated taps are activated in a sequential manner starting from an input of the filter.
【請求項56】 前記システム誤差を計算する前記ステップが、 各個別フィルタの誤差を判定するステップと、 前記個別フィルタの誤差を合計するステップとを含む、請求項52に記載の方
法。
56. The method of claim 52, wherein calculating the system error comprises: determining an error for each individual filter; and summing the errors for the individual filters.
【請求項57】 前記フィルタの誤差を計算する前記ステップが、 各個別タップの誤差を判定するステップと、 前記個別タップの誤差を合計するステップとを含む、請求項56に記載の方法
57. The method of claim 56, wherein calculating the error of the filter comprises: determining an error for each individual tap; and summing the errors of the individual taps.
【請求項58】 各個別タップの誤差が前記タップについての平均二乗誤差
であり、前記タップ係数の絶対値を平均エネルギー信号で乗算することによって
決定される、請求項57に記載の方法。
58. The method of claim 57, wherein the error of each individual tap is a mean square error for the tap and is determined by multiplying the absolute value of the tap coefficient by an average energy signal.
【請求項59】 さらに、 前記タップについて誤差の許容可能なレベルを指定するステップと、 各アクティブ・タップについて、前記タップを非活動化することの誤差を計算
するステップと、 前記計算された誤差が前記許容可能な誤差より小さい場合、前記タップを非活
動化するステップとを含む、請求項52に記載の方法。
59. Specifying an acceptable level of error for the taps; calculating, for each active tap, the error of deactivating the taps; Deactivating the tap if less than the allowable error.
【請求項60】 前記ステップがステップa)〜ステップg)の前に行われ
る、請求項59に記載の方法。
60. The method of claim 59, wherein said steps are performed before steps a) -g).
【請求項61】 複数のタップを伴う少なくとも1つの適応フィルタを有す
る通信システム中の電力散逸を低減する方法であって、各タップがアクティブ及
びイナクティブ状態の間で切換可能であり、各タップが係数を有し、前記方法が
、 a)初期システム誤差を計算するステップと、 b)各アクティブ・タップについて、タップ誤差しきい値を設定するステップ
と、 c)各アクティブ・タップについて、絶対値が前記アクティブ・タップについ
て設定された前記タップ誤差しきい値より小さい係数を有するタップを非活動化
するステップと、 d)次のシステム誤差を計算するステップと、 e)前記次のシステム誤差と前記初期システム誤差の間の差が所定の値より小
さい場合、各アクティブ・タップについて前記タップ誤差しきい値を増大するス
テップと、 f)前記次のシステム誤差と前記初期システム誤差の間の差が前記所定の値を
越えるまで、ステップc)〜ステップe)を繰り返すステップとを含む方法。
61. A method for reducing power dissipation in a communication system having at least one adaptive filter with a plurality of taps, wherein each tap is switchable between an active and an inactive state, and each tap is a coefficient. The method comprises: a) calculating an initial system error; b) setting a tap error threshold for each active tap; c) for each active tap, the absolute value is Deactivating taps having a coefficient less than the tap error threshold set for the active tap; d) calculating a next system error; e) the next system error and the initial system. If the difference between the errors is less than a predetermined value, increase the tap error threshold for each active tap. Steps and, f) until the difference between the said following system error initial system error exceeds the predetermined value, the method comprising the step of repeating steps c) ~ step e) to.
【請求項62】 タップを非活動化するかの決定が前記フィルタの入力端か
ら開始される順次的方法でなされる、請求項61に記載の方法。
62. The method of claim 61, wherein the decision to deactivate a tap is made in a sequential manner starting at the input of the filter.
【請求項63】 各タップしきい値が当初最小絶対値を有するタップ係数に
等しく設定される、請求項61に記載の方法。
63. The method of claim 61, wherein each tap threshold is initially set equal to a tap coefficient having a minimum absolute value.
【請求項64】 前記タップ誤差しきい値が前記フィルタ中の各タップにつ
いてほぼ同じに設定される、請求項61に記載の方法。
64. The method of claim 61, wherein said tap error threshold is set substantially the same for each tap in said filter.
【請求項65】 ツイスト・ワイヤ・ペアの1つの終端のマスタ送受信機と
、前記ツイスト・ワイヤ・ペアの反対側終端のスレーブ送受信機とを有する通信
システムで使用するための起動プロトコルであって、各送受信機が近端雑音低減
システム、遠端雑音低減システム、タイミング回復システム及び少なくとも1つ
の等化器を有し、前記プロトコルが、 第1段階中の、 信号を送信するが何ら信号を受信しない半二重モードに前記マスタを維持する
ステップと、 前記マスタから信号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードに前記ス
レーブを維持するステップと、 前記マスタ近端雑音低減システムを収束するステップと、 周波数と位相が前記マスタによって送信される信号の周波数と位相に同期する
ように前記スレーブによって受信される信号の周波数と位相を調整するステップ
と、 前記スレーブの前記等化器を収束するステップと、 第2段階中の、 信号を送信するが何ら信号を受信しない半二重モードに前記スレーブを維持す
るステップと、 前記スレーブから信号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードに前記
マスタを維持するステップと、 前記スレーブの周波数と位相をフリーズするステップと、 前記スレーブ近端雑音低減システムを収束するステップと、 位相が前記スレーブによって送信される信号の位相に同期するように前記マス
タによって受信される信号の位相を調整するステップと、 前記マスタの前記等化器を収束するステップと、 第3段階中の、 前記スレーブが信号を送信及び受信するような全二重モードに前記スレーブを
維持するステップと、 前記マスタが信号を送信及び受信するような全二重モードに前記マスタを維持
するステップと、 前記マスタ近端雑音低減システムを再収束するステップとを含む起動プロトコ
ル。
65. A start-up protocol for use in a communication system having a master transceiver at one end of a twisted wire pair and a slave transceiver at an opposite end of the twisted wire pair, Each transceiver has a near-end noise reduction system, a far-end noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer, wherein the protocol, during a first stage, transmits a signal but does not receive any signal Maintaining the master in a half-duplex mode; maintaining the slave in a half-duplex mode receiving signals from the master but not transmitting any signals; converging the master near-end noise reduction system. Received by the slave such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master Adjusting the frequency and phase of the signal to be transmitted; converging the equalizer of the slave; and maintaining the slave in a half-duplex mode that transmits a signal but receives no signal during a second stage. , Maintaining the master in a half-duplex mode that receives signals from the slave but does not transmit any signals; freezing the frequency and phase of the slave; and Converging; adjusting a phase of a signal received by the master such that a phase is synchronized with a phase of a signal transmitted by the slave; converging the equalizer of the master; Maintaining the slave in a full-duplex mode such that the slave transmits and receives signals during three phases , Activation protocol includes the step of maintaining the master to full-duplex mode as the master transmits and receives a signal, and the step of refocusing the master near-end noise reduction system.
【請求項66】 通信線路の1つの終端のマスタ送受信機と、前記通信線路
の反対側終端のスレーブ送受信機とを有する通信システムで使用するための起動
プロトコルであって、各送受信機が近端雑音低減システム、遠端雑音低減システ
ム、タイミング回復システム及び少なくとも1つの等化器を有し、前記プロトコ
ルが、 第1段階中の、 信号を送信するが何ら信号を受信しない半二重モードに前記マスタを維持する
ステップと、 前記マスタから信号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードに前記ス
レーブを維持するステップと、 前記マスタ近端雑音低減システムを収束するステップと、 周波数と位相が前記マスタによって送信される信号の周波数と位相に同期する
ように前記スレーブによって受信される信号の周波数と位相を調整するステップ
と、 前記スレーブの前記等化器を収束するステップと、 第2段階中の、 信号を送信するが何ら信号を受信しない半二重モードに前記スレーブを維持す
るステップであって、前記スレーブが自走クロックを使用して送信するステップ
と、 前記スレーブから信号を受信するが何ら信号を送信しない半二重モードに前記
マスタを維持するステップと、 前記スレーブ近端雑音低減システムを収束するステップと、 周波数と位相が前記スレーブによって送信される信号の周波数と位相に同期す
るように前記マスタによって受信される信号の周波数と位相を調整するステップ
と、 前記マスタの前記等化器を収束するステップと、 第3段階中の、 前記スレーブが信号を送信及び受信するような全二重モードに前記スレーブを
維持するステップと、 前記マスタが信号を送信及び受信するような全二重モードに前記マスタを維持
するステップと、 前記マスタ近端雑音低減システムを再収束するステップと、 位相が前記スレーブによって送信される信号の位相と同期するように前記マス
タによって受信される信号の位相を調整するステップと、 周波数と位相が前記マスタによって送信される信号の周波数と位相に同期する
ように前記スレーブによって受信される信号の周波数と位相を調整するステップ
とを含む起動プロトコル。
66. A start-up protocol for use in a communication system having a master transceiver at one end of a communication line and a slave transceiver at an opposite end of the communication line, wherein each transceiver is a near end. A noise reduction system, a far-end noise reduction system, a timing recovery system, and at least one equalizer, wherein the protocol comprises: in a first stage, a half-duplex mode transmitting a signal but receiving no signal; Maintaining a master; maintaining the slave in a half-duplex mode that receives signals from the master but does not transmit any signals; converging the master near-end noise reduction system; Adjust the frequency and phase of the signal received by the slave to be synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master. And converging the equalizer of the slave; and maintaining the slave in a half-duplex mode transmitting a signal but receiving no signal during a second stage, wherein the slave Transmitting using a free-running clock; maintaining the master in a half-duplex mode receiving signals from the slave but not transmitting any signals; and converging the slave near-end noise reduction system. Adjusting the frequency and phase of the signal received by the master such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the slave; and converging the equalizer of the master. And maintaining the slave in a full-duplex mode such that the slave transmits and receives signals during a third phase. Maintaining the master in full-duplex mode such that the master transmits and receives signals; reconverging the master near-end noise reduction system; and phase transmitted by the slave. Adjusting the phase of the signal received by the master to be synchronized with the phase of the signal; and the signal received by the slave such that the frequency and phase are synchronized with the frequency and phase of the signal transmitted by the master. Adjusting the frequency and phase of the power-on sequence.
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