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Channel Operating Margin:与误码率进行比较

2022-02-27 00:07分类:电子元器件 阅读:

 

  一年多前,IEEE 公布了对于千兆以太网的 802.11bj 标准。除此之外,该标准还理解了 Channel OperaTIng Margin (COM) 安全通道的一种品质评定方法。在统计学上,可将 COM 界定为:

  COM = 20 LOG10(震幅数据信号/震幅噪音)

  图 1:改善的 COM 执行能模拟仿真 100GbE 数据信号传送。

  此标准提议安全通道裕量应不少于 3dB,以容下很有可能在特殊特性边沿开展使用的发射装置和信号接收器。

  COM 较难测算的部位是将包含于真分数中的全部噪音源考虑到进来,在其中包含全部造成噪音的来源于,如随机噪声、颤动、串扰、码间影响 (ISI) 等。

  虽然在 COM 以前,眼图/BER 评定技术性早已具有很长期,可是这种方式从没获得宣布规范化。IBIS 规范(IBIS 5.0 至 6.2)可叙述优化算法实体模型插口 (IBIS-AMI) 实体模型的应用,但其界定的标准关键用来叙述模拟仿真服务平台怎样与3d模型库互动、启用其插口作用、产生键入并载入輸出主要参数。

  要是没有规范,那麼不一样专用工具会根据差异途径来评定安全通道品质,而 COM 的总体目标之一取决于较大程度上减少明确频率稳定度时的可变性。COM 起源于一组叙述被侵略者和侵略军安全通道的 S 主要参数。充分考虑 Tx 和 Rx 油压缓冲器的离散系统实体模型,与很多运作 SPICE 层模拟仿真的专用工具同样,COM 并不可以直接选用频域回应。反过来,在一系列变换以后,它会寻找安全通道的合理开环传递函数,并根据 IFFT 将其变换为時间回应。那样,它就能防止 SPICE 种类的模型和模拟仿真导致的巨大可变性。

  从统计学的视角看来,COM 相当于数据分析,但仅对于眼图的一个竖直层叠构造,此层叠构造与“最好”取样時间相对来说应。因而,将 COM 与统计分析眼图并非逐位剖析对比是很有效的,由于后面一种常常难以给予充足的试品尺寸。

  将 COM 与 BER 对比

  大部分设计方案快速 Layout 的 PCB 设计方案工作人员对 BER 和眼图很了解,他们已变成意味着安全通道设计方案品质的常见方式。COM 则与之不一样。下列为 BER 与 COM 的一部分差别。

  · 安全通道svm算法。很多 EDA 专用工具实行具体的电路模拟,以搜索可表现安全通道的回应。他们在信号接收器引脚所测定的反应会遭受离散系统实体模型的危害,并且很有可能包括在信号接收器端变换为差分信号的共模效用。COM 起源于外露安全通道的 S 主要参数,而且彻底忽视了非 LTI 和共模的危害。

  · 由于 COM 不应用元器件实体模型,因此没法知道详细的封裝主要参数。COM 中的“封裝”是元器件中封裝的“模版自然数”,包括串联电力电容器和同轴电缆。

  · 根据相似的缘故,COM 也难以获知存有于安全通道两旁的具体线接标准。大部分状况下,它会选用 55-ohm 的电阻器线接,与 50-ohm S 主要参数归一化特性阻抗略微差别。

  · COM 会考虑到信号接收器静噪过滤器,其含有数据速率 75% 的光滑网络带宽。大部分眼图/BER 检测仪没有此过滤器的特点,也未运用此过滤器。

  · 在 COM 中,Tx 均衡器仅有一个预抽头和一个后抽头,而且表针值具备设定限定。由于具体元器件很有可能有不一样的构架,因此 它的实体模型(如 IBIS AMI)很可能具备不一样设定。

  · 用以 COM 的 CTLE 与普遍实践活动一致,但仅对直流电增益值实行提升。顶点頻率会为给出的使用方式开展预订义。如果我们为 CTLE 主要参数实现全方位提升,很有可能会出现不一样的結果。

  · 在 COM 步骤中,高斯函数和双 Dirac 推送颤动的测算是利用将冲激响应开展归一化处理,并在选中取样点选用切线斜率。精准的数据分析必须采取不一样的方法。ISI 和最高值失确实实际效果一样遭受键入颤动的危害;这就是为何精准的数据分析会与此同时测算包括 ISI 和推送颤动的遍布。

  · 在 COM 步骤中,根据考虑到被称作 FOM(品质因素)的更简单化指标值,对均衡器主要参数开展提升,从而减少提升時间。殊不知,因为存有别的假设,比如全部“噪音”成份的伽马分布,造成 预估精确测量和最后精确测量中间有非常大的差别。

  · BER 检测仪非常少考虑到信号发射器的频率稳定度。接受噪音亦没有考量之列。

  · 在 COM 中,侵略军的“奉献”与最坏情形的相位差组成紧密结合,很有可能导致对串扰危害的过高估计。

  · COM 中的一部分实际操作方式选用改错体制 (FEC) 而且将噪音震幅与 BER 更高阀值相较为。而很多 BER 评定专用工具并不是这样。

  Mentor Graphics HyperLynx 仿真器解决了这种差别。已经有大量的科学研究对 COM 预测分析与具体回应的差异开展了剖析。而且,误差来源于已在科学研究中得到剖析和考虑到。

  具体結果

  此分析结论在模拟仿真中获得确认。根据应用 HyperLynx,大家对八个配备转化成了相对的眼相对密度图,而且将其与测算出的 COM 值相对性照。图 2 表明了模拟仿真結果。

  根据图 1 中所叙述的步骤,对八个配备转化成了相对应的图 2 眼相对密度图:配备 1 (a),配备 2 (b),配备 3 (c),配备 4 (d),配备 5 (e),配备 6 (f),配备 7 (g) 及其配备 8 (h)。

  总结

  COM 的优点就在于它涉及了平衡主要参数的提升,该提升是测算中不可或缺的一部分。当科学研究运用于 HyperLynx 的 COM 实行时,改善的 COM 方式已证实能完美结合精准统计分析眼图和 BER 剖析给出的結果,只需两者都根据相同的安全通道回应和相同的平衡设定。将来千兆以太网能不能执行取决于为给出设计方案迅速准确地测算 COM 的工作能力。

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