[发明专利]扭斜检测方法和设备及高速光通信接口

说明书

技术领域

本发明总体上涉及光通信领域，并且尤其涉及光通信系统中的高速光通信接口领域。

背景技术

近年来，随着高速互联网、视频业务以及大容量专线业务的迅速发展，网络容量需求在不断地增长，从而推动网络向更大的容量和更高的速率发展。近年来全球的运营商纷纷开展高达40Gb/s的高速传输系统的现场试验和商用网络建设，高达40Gb/s的高速传输目前已经成为业界关注的焦点之一。

目前，光学互连论坛(Optical Internetworking Forum，OIF)提出了一种用于具有高速光学链路(典型地具有40Gb/s的位速率)的通信系统的线路接口的国际标准，即SFI-5(SERDES Framer Interface Level 5，SERDES成帧器第5级接口)标准。SFI-5标准是在这种40Gb/s高速光通信系统的三个主要部件、即成帧器(Framer)、前向纠错(Forward ErrorCorrection，FEC)处理器和串行解串器SERDES(Serializer/Deserializer)之间使用的协议，有关SFI-5标准的更多细节可参见OIF提供的“SERDESFramer Interface Level 5(SFI-5)：Implementation Agreement for 40Gb/sInterface for Physical Layer Device”(可从www.oiforum.com上获得)。正如该文中所描述的那样，由于存在巨大的吞吐量需求，所以各部件之间的接口以非常高的频率运行。理想的是，每条数据通道上(也就是传输数据的每根光纤上)的数据传输是彼此同步的，即在同一时刻，数据在时间上是对齐的。但是，在实际的应用中，由于存在噪声等原因，会在各个数据通道中带来不同的延迟，例如，某一数据通道上的数据产生了延迟，这样接收到的所有通道上的数据就不再是对齐的，此时，称产生延迟的通道上的数据发生了扭斜。因此，需要进行去扭斜(deskew)处理来补偿延迟上的差异，使接收数据对齐，这样数据才能被正确地接收。

为了补偿延迟，首先需要对每个数据通道进行扭斜检测，然后再去扭斜。扭斜检测时，根据SFI-5标准，一个重要的概念是参考通道数据，其采用单独的数据路径传输(实际上也就是另外一个光纤)，参考通道上的一帧数据是每个要进行扭斜检测的数据通道上的数据在不同时刻的数据片的汇总，通过将某个数据通道上的数据片与参考通道上对应该数据通道的数据片比较，就可以判别该数据通道上的数据是否发生了扭斜。传统上的大多数可用解决方案都使用顺序的扭斜检测(sequential skewdetection)方法，其也被称为串行匹配方法。在串行匹配方法中，向数据通道应用延迟窗口，然后连续地将数据通道的数据与参考通道上的和该数据通道对应的数据从最高有效位(Most Significant Bit，MSB)起到最低有效位(Least Significant Bit，LSB)进行顺序的逐位比较，来串行地搜索各个数据通道与参考通道之间的匹配。

图1是示出了典型的传统串行匹配方法的过程的示意图。在图1所示的串行解决方案中，当进行数据链路传输时，进行数据通道和参考通道之间的比特级比较。根据现有的标准，对于每个要进行扭斜检测的数据通道都需要进行连续的64比特比较，从而导致锁定时间过长。由于存在噪声等，在多数情况下数据通道和参考通道之间经常会出现不匹配，这时数据通道需要被解锁(un-lock)，并且根据标准要等待一帧时间以便进行下一次匹配操作，从而造成64×通道数目个比特时间(比特时间，也称UI，1UI为1bit迟延时间)或者更多时间的浪费。而且，在高速传输环境下，噪声是共有的，由此可能导致链路中的错误匹配的点，因此，经常会发生错误锁定，从而导致有效带宽被浪费。为了能够克服这种情况，具有过大扭斜值的信号需要被检测出来，并且需要对其进行补偿。因此，当存在较多(例如16个)要进行扭斜检测的数据通道时，由于串行方法的限制而使得将浪费更多的带宽。此外，SFI-5标准已经定义了最大可允许的扭斜，但是，在大多数情况下，由于接口的数据传输的超高速及噪声的严重影响等而使得其难以实现。

鉴于上述这些情况，迫切地需要一种能够至少部分地解决现有技术中存在的上述诸多问题的技术。

发明内容