KR20200032807A - 수신기 및 이를 포함하는 송수신기 - Google Patents
수신기 및 이를 포함하는 송수신기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200032807A KR20200032807A KR1020180111789A KR20180111789A KR20200032807A KR 20200032807 A KR20200032807 A KR 20200032807A KR 1020180111789 A KR1020180111789 A KR 1020180111789A KR 20180111789 A KR20180111789 A KR 20180111789A KR 20200032807 A KR20200032807 A KR 20200032807A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- mode
- channels
- data
- clock signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0016—Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
- H04L7/0033—Correction by delay
- H04L7/0037—Delay of clock signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0079—Receiver details
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/10—Arrangements for initial synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/14—Channel dividing arrangements, i.e. in which a single bit stream is divided between several baseband channels and reassembled at the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0008—Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0016—Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0079—Receiver details
- H04L7/0087—Preprocessing of received signal for synchronisation, e.g. by code conversion, pulse generation or edge detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/027—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information extracting the synchronising or clock signal from the received signal spectrum, e.g. by using a resonant or bandpass circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
본 발명의 수신기는 대응하는 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및 상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되는 클록 데이터 복원기를 포함하고, 상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향을 갖는 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고, 상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다.
Description
본 발명은 수신기 및 이를 포함하는 송수신기에 관한 것이다.
송신기와 수신기가 단일 채널(single channel)로 연결되는 송수신 시스템에서 신호의 품질 저하(degradation)를 야기하는 주된 노이즈는 부호간 간섭(inter-symbol interference, ISI)이다.
하지만 송신기와 수신기가 복수의 채널들로 연결되는 고속 병렬 링크 시스템(high-speed parallel link system)에서는 부호간 간섭과 더불어 크로스토크-유도 지터(crosstalk-induced jitter, CIJ)가 더 발생하게 된다.
또한, 수신기 측에서는 복수의 채널들 각각에 대응하는 복수의 클록 데이터 복원기들(clock data recovery units)을 사용하기 때문에, 클록 데이터 복원기들에 필요한 칩 면적(chip area)이 넓게 요구되고, 소비 전력 및 구성 비용이 상승하는 문제점이 있다.
해결하고자 하는 기술적 과제는, 크로스토크-유도 지터 및 부호간 간섭을 효과적으로 해결함과 더불어 클록 데이터 복원기의 칩 면적을 최소화할 수 있는 수신기 및 이를 포함하는 송수신기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 수신기는, 대응하는 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및 상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되는 클록 데이터 복원기를 포함하고, 상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향을 갖는 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고, 상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성한다.
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고, 상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 데이터 신호를 샘플링할 수 있다.
상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 패턴 신호 및 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 모드 또는 상기 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공하는 트랜지션 검출부를 포함할 수 있다.
상기 클록 데이터 복원기는 상기 모드 신호 및 외부 클록 신호에 기초하여 상기 보상 클록 신호 및 상기 샘플링 클록 신호 중 적어도 하나를 생성하는 위상 보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 패턴 신호가 입력되는 경우 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공하고, 상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호가 입력되는 경우 상기 외부 클록 신호의 위상을 보정하여 상기 보상 클록 신호를 생성할 수 있다.
상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 모드에서 상기 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 성공하는 경우 상기 노멀 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공하고, 상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 모드에서 상기 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 실패하는 경우 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공할 수 있다.
상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드가 유지되는 경우 상기 외부 클록 신호의 위상을 재보정하여 상기 보상 클록 신호를 생성하고, 상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드가 종료되고 상기 노멀 모드가 시작되는 경우 현재의 상기 보상 클록 신호와 동일한 위상을 갖는 상기 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다.
상기 센싱 채널은 상기 채널들 중 동일한 송신 신호들에 대해서 가장 느린 위상을 갖는 수신 신호를 수신하는 채널일 수 있다.
상기 센싱 채널은 상기 채널들 중 가장 중간에 위치한 채널일 수 있다.
각각의 상기 수신 유닛들은: 상기 샘플링 클록 신호에 따라 상기 데이터 신호 및 제1 기준 전압을 비교하여 논리 값을 제공하는 제1 비교기; 상기 샘플링 클록 신호에 따라 상기 데이터 신호 및 제2 기준 전압을 비교하여 논리 값을 제공하는 제2 비교기; 및 상기 제1 비교기 및 상기 제2 비교기의 출력 값 중 하나를 현재 데이터로 출력하는 다중화기를 포함할 수 있다.
상기 다중화기는 1UI(unit interval) 이전의 과거 데이터를 기준으로 상기 제1 비교기 및 상기 제2 비교기의 출력 값 중 하나를 선택하여 상기 현재 데이터로 출력할 수 있다.
상기 제1 기준 전압은 상기 데이터 신호의 변동 가능한 레벨 중 최고 레벨과 중간 레벨의 중간 값을 갖고, 상기 제2 기준 전압은 상기 데이터 신호의 변동 가능한 레벨 중 최저 레벨과 상기 중간 레벨의 중간 값을 가질 수 있다.
상기 제1 비교기는 상기 데이터 신호가 상기 제1 기준 전압보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 상기 데이터 신호가 상기 제1 기준 전압보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공하며, 상기 제2 비교기는 상기 데이터 신호가 상기 제2 기준 전압보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 상기 데이터 신호가 상기 제2 기준 전압보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공할 수 있다.
상기 다중화기의 출력 값이 하이 레벨의 논리 값인 경우 상기 현재 데이터의 바이너리 레벨은 1이고, 상기 다중화기의 출력 값이 로우 레벨의 논리 값인 경우 상기 현재 데이터의 바이너리 레벨은 0일 수 있다.
상기 수신 신호는 듀오-바이너리 시그널(duo-binary signal)일 수 있다.
상기 채널들 각각은 로우 패스 필터(low pass filter)로 설계될 수 있다.
상기 수신기는, 대응하는 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및 상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되는 클록 데이터 복원기를 포함하고, 상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들 및 서로 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고, 상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호의 제1 트랜지션 시점과 대응하는 제1 샘플링 시점과 제2 트레이닝 패턴 신호의 제2 트랜지션 시점과 대응하는 제2 샘플링 시점 중 더 지연된 위상에 대응하도록 샘플링 클록 신호를 생성하고, 상기 제1 트랜지션 방향과 상기 제2 트랜지션 방향은 서로 다를 수 있다.
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고, 상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 데이터 신호를 샘플링할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 송수신기는, 대응하는 채널들과 연결된 송신 유닛들; 대응하는 상기 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및 상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되고, 상기 송신 유닛들과 공통 모드 라인을 통해 연결된 클록 데이터 복원기를 포함하고, 상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향을 갖는 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고, 상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성하고, 상기 샘플링 클록 신호가 생성된 경우 상기 공통 모드 라인을 통해서 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공하고, 상기 송신 유닛들은 상기 노멀 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 수신한 경우, 대응하는 상기 채널들을 통해서 각각의 데이터 신호를 제공한다.
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고, 상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 상기 데이터 신호를 샘플링할 수 있다.
본 발명에 따른 수신기 및 이를 포함하는 송수신기는 크로스토크-유도 지터 및 부호간 간섭을 효과적으로 해결함과 더불어 클록 데이터 복원기의 칩 면적을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수신기 및 이를 포함하는 송수신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 한 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 2 개의 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 채널들의 제1 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 채널들의 제2 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 클록 데이터 복원기를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 예시적인 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 예시적인 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 한 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 2 개의 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 채널들의 제1 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 채널들의 제2 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 클록 데이터 복원기를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 예시적인 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 예시적인 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수신기 및 이를 포함하는 송수신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 송수신기(TCS)는 송신기(DV1) 및 수신기(DV2)를 포함한다.
송신기(DV1)는 대응하는 채널들(CH1~CH(2n-1))과 연결된 송신 유닛들(TX1~TX(2n-1))을 포함한다.
수신기(DV2)는 대응하는 채널들(CH1~CH(2n-1))과 연결된 수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))을 포함한다.
또한, 수신기(DV2)는 클록 데이터 복원기(CDR)를 포함한다. 클록 데이터 복원기(CDR)는 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 센싱 채널(CHn)과 센싱 라인(SL)을 통해 연결되고, 수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))과 공통 클록 라인(CL)을 통해 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 클록 데이터 복원기(CDR)는 송신 유닛들(TX1~TX(2n-1))과 공통 모드 라인(ML)을 통해 연결될 수 있다.
송수신기(TCS)는 트레이닝 모드(training mode) 및 노멀 모드(normal mode) 중 하나의 모드에서 동작할 수 있다. 트레이닝 모드는 클록 데이터 복원기(CDR)가 샘플링 클록 신호를 생성하기 위한 모드이며, 노멀 모드는 생성된 샘플링 클록 신호를 이용하여 데이터 신호들을 샘플링하기 위한 모드이다. 트레이닝 모드 동안에는 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 트레이닝 패턴 신호들이 전송되며, 노멀 모드 동안에는 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 데이터 신호들이 전송될 수 있다.
먼저, 트레이닝 모드에 대해 설명한다.
한 실시예에서, 수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))은 트레이닝 모드에서 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향(transition direction)을 갖는 트레이닝 패턴 신호들(training pattern signals)을 수신할 수 있다.
이때, 클록 데이터 복원기(CDR)는 트레이닝 모드에서 센싱 채널(CHn)의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 클록 데이터 복원기(CDR)는 샘플링 클록 신호가 생성된 경우 공통 모드 라인(ML)을 통해서 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))은 트레이닝 모드에서 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 서로 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들 및 서로 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신할 수 있다. 이때, 제1 트랜지션 방향과 상기 제2 트랜지션 방향은 서로 다를 수 있다.
이때, 클록 데이터 복원기(CDR)는 트레이닝 모드에서 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호의 제1 트랜지션 시점과 대응하는 제1 샘플링 시점과 제2 트레이닝 패턴 신호의 제2 트랜지션 시점과 대응하는 제2 샘플링 시점 중 더 지연된 위상에 대응하도록 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다.
이하에서, 노멀 모드에 대해 설명한다.
송신 유닛들(TX1~TX(2n-1))은 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 수신한 경우, 대응하는 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 각각의 데이터 신호를 제공할 수 있다.
클록 데이터 복원기(CDR)는 노멀 모드에서 샘플링 클록 신호를 공통 클록 라인(CL)을 통해서 수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))에 공급할 수 있다.
수신 유닛들(RX1~RX(2n-1))은 노멀 모드에서 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해 수신되는 각각의 데이터 신호를 샘플링할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 복수의 채널들(CH1~CH(2n-1)) 각각에 대해서 클록 데이터 복원기들이 불필요하며, 센싱 채널(CHn)에 대한 하나의 클록 데이터 복원기(CDR)만 필요하므로, 칩 요구 면적이 감소되고, 소비 전력이 저감될 수 있다.
하나의 센싱 채널(CHn)에 기초하여 복수의 채널들(CH1~CH(2n-1))에 대한 샘플링 클록 신호를 생성하더라도, 데이터 샘플링에 문제가 없음은 도 11 내지 14를 참조하여 후술된다.
이때, 복수의 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 센싱 채널(CHn)을 결정하는 것이 중요하다. 한 실시예에 따르면, 센싱 채널(CHn)은 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 동일한 송신 신호들에 대해서 가장 느린 위상을 갖는 수신 신호를 수신하는 채널일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 센싱 채널(CHn)은 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 가장 중간에 위치한 채널일 수 있다.
여기서 n은 2 이상의 자연수일 수 있다. 다만, 도 1에서 마지막 채널(CH(2n-1))이 2n-1 번째 채널, 즉 홀수 번째 채널로 도시되었지만, 본 실시예는 마지막 채널이 짝수 번째 채널일 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 마지막 채널은 2n 번째 채널일 수도 있다. 예를 들어, 센싱 채널(CHn)이 4 번째 채널인 경우, 마지막 채널은 8 번째 채널일 수도 있다. 또한, 마지막 채널이 8 번째 채널인 경우, 센싱 채널(CHn)은 5 번째 채널일 수도 있다.
즉, 본 실시예의 센싱 채널(CHn)을 결정함에 있어서, 몇 번째 채널인지가 중요한 것이 아니라, 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 동일한 송신 신호들에 대해서 가장 느린 위상을 갖는 수신 신호를 수신하는 채널을 센싱 채널(CHn)로 결정하는 것이 중요하다.
채널들(CH1~CH(2n-1))의 물리적인 구조가 평면 상에 평행하게 단순 배치되는 경우에는, 센싱 채널(CHn)은 채널들(CH1~CH(2n-1)) 중 가장 중간에 위치한 채널일 수 있다. 하지만, 채널들(CH1~CH(2n-1))이 입체적인 구조로 제공되는 경우(예를 들어, 배선 피복 내부에 복수의 채널들이 번들로 존재하는 경우), 제조자(manufacturer)는 샘플 트레이닝 신호들을 미리 전송해보는 방식으로 가장 느린 위상을 갖는 수신 신호를 수신하는 채널을 알아내고, 이러한 채널을 센싱 채널(CHn)로 결정할 수 있다. 즉, 센싱 채널(CHn)은 제품마다 달리 결정될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르는 경우 크로스토크-유도 지터 문제를 효과적으로 해결할 수 있음은 도 6 내지 도 14를 참조하여 후술되고, 부호간 간섭 문제를 효과적으로 해결할 수 있음은 도 16 및 도 17을 참조하여 후술된다.
도 2는 한 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 다른 송신 신호에 대한 수신 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 3에서는 크로스토크-유도 지터가 없는 경우를 가정한다. 도 2 및 3에서 인접한 샘플링 시점 간의 간격은 1UI(unit interval)이다.
도 2 및 3에서 수신 신호의 변동 가능한 레벨은 최저 레벨(LL) 이상 최고 레벨(HL) 이하 중 하나일 수 있다. 최저 레벨(LL)과 최고 레벨(HL) 사이에 중간 레벨(IL)이 있다.
도 2를 참조하면 송신기(DV1)에서 바이너리 레벨(binary level)이 0, 1, 0인 송신 신호를 임의의 한 채널을 통해 송신했을 때, 채널을 통과한 수신기(DV2)의 수신 신호(fr_a)가 예시적으로 도시되어 있다. 도 3에서 도시되지 않은 송신 신호의 나머지 데이터는 바이너리 레벨 0인 것으로 가정한다.
도 2와 같은 수신 신호(fr_a)의 형태는 채널이 로우 패스 필터(low pass filter)로 설계되는 경우 획득될 수 있다. 따라서, 한 실시예에 따르면 송신기(DV1)와 수신기(DV2)를 연결하는 복수의 채널들(CH1~CH(2n-1)) 각각은 로우 패스 필터로 설계될 수 있다.
도 2와 같은 응답 형태를 따르는 수신 신호를 듀오-바이너리 시그널(duo-binary signal)이라고 할 수 있다. 채널이 로우 패스 필터로 설계된 경우 이외에, 송신기(DV1)가 듀오-바이너리 시그널링을 위한 인코더를 갖춘 경우에도 도 2와 같은 응답 형태가 나올 수 있다.
다양한 듀오-바이너리 시그널링 방법이 있지만, 도 2의 수신 신호(fr_a)의 경우, 일반적으로, 샘플링 시점(sp1_a)의 커서가 프리 커서(pre-cursor), 샘플링 시점(sp2_a)의 커서가 메인 커서(main-cursor), 샘플링 시점(sp3_a)의 커서가 제1 포스트 커서(1st post-cursor), 샘플링 시점(sp4_a)의 커서가 제2 포스트 커서(2st post-cursor)가 된다. 듀오-바이너리 시그널링의 적절한 적용을 위해서 메인 커서와 제1 포스트 커서의 레벨(크기)이 동일할 수 있도록 알려진 다양한 방법이 이용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 송신기(DV1)에서 바이너리 레벨이 0, 1, 1, 0인 송신 신호를 임의의 한 채널을 통해 송신했을 때, 채널을 통과한 수신기(DV2)의 수신 신호(spr_b)가 예시적으로 도시되어 있다. 도 3에서 도시되지 않은 송신 신호의 나머지 데이터는 바이너리 레벨 0인 것으로 가정한다.
도 3에서, 수신 신호(spr_b)는 첫 번째 바이너리 레벨 1에 대응하는 응답 신호(fr_b)와 두 번째 바이너리 레벨 1에 대응하는 응답 신호(sr_b)의 중첩 신호로 볼 수 있다. 응답 신호(fr_b)의 경우, 일반적으로, 샘플링 시점(sp1_b)의 커서가 프리 커서, 샘플링 시점(sp2_b)의 커서가 메인 커서, 샘플링 시점(sp3_b)의 커서가 제1 포스트 커서, 샘플링 시점(sp4_b)의 커서가 제2 포스트 커서가 된다. 응답 신호(sr_b)의 경우, 일반적으로, 샘플링 시점(sp2_b)의 커서가 프리 커서, 샘플링 시점(sp3_b)의 커서가 메인 커서, 샘플링 시점(sp4_b)의 커서가 제1 포스트 커서, 샘플링 시점(sp5_b)의 커서가 제2 포스트 커서가 된다.
이하에서 도 2 및 3을 참조하여 듀오-바이너리 시그널에 대한 디코딩 방법을 설명한다.
듀오-바이너리 시그널에 대한 디코딩을 수행함에 있어 1UI 이전 데이터의 결정 값이 필요할 수 있다. 1UI 이전 데이터의 결정 값이 1인 경우 현재 데이터를 결정함에 있어서, 제1 기준 전압(VH)을 사용할 수 있다. 또한 1UI 이전 데이터의 결정 값이 0인 경우 현재 데이터를 결정함에 있어서, 제2 기준 전압(VL)을 사용할 수 있다. 제1 기준 전압(VH)은 수신 신호의 변동가능한 레벨 중 최고 레벨(HL)과 중간 레벨(IL)의 중간 값을 가질 수 있다. 제2 기준 전압(VL)은 수신 신호의 변동 가능한 레벨 중 최저 레벨(LL)과 중간 레벨(IL)의 중간 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면 샘플링 시점(sp2_a)에서, 1UI 이전 데이터의 결정 값이 0이므로, 제2 기준 전압(VL)을 기준으로 현재 데이터의 바이너리 레벨을 결정할 수 있다. 샘플링 시점(sp2_a)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 중간 레벨(IL)로서 제2 기준 전압(VL)보다 높으므로 바이너리 레벨을 1로 결정할 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면 샘플링 시점(sp3_a)에서, 1UI 이전 데이터의 결정 값이 1이므로, 제1 기준 전압(VH)을 기준으로 현재 데이터의 바이너리 레벨을 결정할 수 있다. 샘플링 시점(sp3_a)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 중간 레벨(IL)로서 제1 기준 전압(VH)보다 낮으므로 바이너리 레벨을 0으로 결정할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 3을 참조하면 샘플링 시점(sp2_b)에서, 1UI 이전 데이터의 결정 값이 0이므로, 제2 기준 전압(VL)을 기준으로 현재 데이터의 바이너리 레벨을 결정할 수 있다. 샘플링 시점(sp2_b)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 중간 레벨(IL)로서 제2 기준 전압(VL)보다 높으므로 바이너리 레벨을 1로 결정할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면 샘플링 시점(sp3_b)에서, 1UI 이전 데이터의 결정 값이 1이므로, 제1 기준 전압(VH)을 기준으로 현재 데이터의 바이너리 레벨을 결정할 수 있다. 샘플링 시점(sp3_b)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 최고 레벨(HL)로서 제1 기준 전압(VH)보다 높으므로 바이너리 레벨을 1로 결정할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면 샘플링 시점(sp4_b)에서, 1UI 이전 데이터의 결정 값이 1이므로, 제1 기준 전압(VH)을 기준으로 현재 데이터의 바이너리 레벨을 결정할 수 있다. 샘플링 시점(sp4_b)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 중간 레벨(IL)로서 제1 기준 전압(VH)보다 낮으므로 바이너리 레벨을 0으로 결정할 수 있다.
상술한 내용을 한 실시예에 따라 구체화한 것이 도 4에 따른 수신 유닛(RXi)이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에선 i 번째 채널(CHi)을 기준으로 수신 유닛(RXi)를 도시했지만, 다른 채널 및 수신 유닛에 대해서도 동일한 내용이 적용될 수 있다. i는 자연수일 수 있다. 만약, i 번째 채널(CHi)이 센싱 채널(CHn)이라면, 수신 유닛(RXi)은 센싱 라인(SL)과 더 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 수신 유닛(RXi)는 제1 비교기(CMP1), 제2 비교기(CMP2), 및 다중화기(MUX)를 포함할 수 있다.
제1 비교기(comparator)(CMP1)는 공통 클록 라인(CL)을 통해 공급되는 샘플링 클록 신호에 따라 수신 신호 및 제1 기준 전압(VH)을 비교하여 논리 값을 제공할 수 있다. 수신 신호는 채널(CHi)을 통해 수신될 수 있다. 제1 비교기(CMP1)는 샘플링 클록 신호의 라이징 트랜지션(rising transition) 또는 폴링 트랜지션(falling transition)에 따라 동작하여 그 샘플링 시점에서의 수신 신호의 레벨을 샘플링하여 제1 기준 전압(VH)과 비교할 수 있다. 제1 비교기(CMP1)는 수신 신호가 제1 기준 전압(VH)보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 수신 신호가 제1 기준 전압(VH)보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공할 수 있다.
제2 비교기(CMP2)는 샘플링 클록 신호에 따라 수신 신호 및 제2 기준 전압(VL)을 비교하여 논리 값을 제공할 수 있다. 수신 신호는 채널(CHi)을 통해 수신될 수 있다. 제2 비교기(CMP2)는 샘플링 클록 신호의 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 따라 동작하여 그 샘플링 시점에서의 수신 신호의 레벨을 샘플링하여 제2 기준 전압(VL)과 비교할 수 있다. 제2 비교기(CMP2)는 수신 신호가 제2 기준 전압(VL)보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 수신 신호가 제2 기준 전압(VL)보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공할 수 있다.
다중화기(multiplexer, MUX)는 제1 비교기(CMP1) 및 제2 비교기(CMP2)의 출력 값 중 하나를 현재 데이터(D[m])로 출력할 수 있다. 다중화기는 1UI 이전의 과거 데이터(D[m-1])를 기준으로 제1 비교기(CMP1) 및 제2 비교기(CMP2)의 출력 값 중 하나를 선택하여 현재 데이터(D[m])로 출력할 수 있다. 구체적으로, 과거 데이터(D[m-1])가 바이너리 레벨 1인 경우 제1 비교기(CMP1)의 출력 값을 현재 데이터(D[m])로 출력할 수 있다. 반면에, 과거 데이터(D[m-1])가 바이너리 레벨 0인 경우 제2 비교기(CMP2)의 출력 값을 현재 데이터(D[m])로 출력할 수 있다. 다중화기(MUX)의 출력 값이 하이 레벨의 논리 값인 경우 현재 데이터(D[m])의 바이너리 레벨은 1이고, 다중화기(MUX)의 출력 값이 로우 레벨의 논리 값인 경우 현재 데이터(D[m])의 바이너리 레벨은 0일 수 있다.
도 5는 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 모드를 설명하기 위한 도면이다.
크로스토크-유도 지터를 설명함에 있어서, 대상 채널을 희생 채널(victim)이라 하고, 희생 채널에 악영향을 끼치는 인접 채널을 가해 채널(aggressor)이라고 한다. 본 설명에서 희생 채널이자 대상 채널을 채널(CH2)로 가정하고, 가해 채널은 채널(CH1)으로 가정한다.
한편으로는 채널(CH2)에서 유도된 크로스토크-유도 지터가 채널(CH1)에 악영향을 미치고, 그 악영향이 다시 채널(CH2)로 돌아올 수도 있으나, 이러한 경우 비교적 영향이 미미하고 설명이 지나치게 복잡해지므로 이에 대한 설명은 생략한다.
희생 채널(CH2)과 가해 채널(CH1)의 트랜지션 방향이 서로 다른 경우를 오드 모드(odd mode)라고 한다. 도 5에 도시된 바와 같이 두 가지 경우가 있을 수 있다.
희생 채널(CH2)과 가해 채널(CH1)의 트랜지션 방향이 서로 동일한 경우를 이븐 모드(even mode)라고 한다. 도 5에 도시된 바와 같이 두 가지 경우가 있을 수 있다.
반면에, 희생 채널(CH2)의 트랜지션 방향과 무관하게 가해 채널(CH1)에 천이가 없는 경우를 스태틱 모드(static mode)라고 한다. 도 5에 도시된 바와 같이 두 가지 경우가 있을 수 있다.
도 6은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 인접 수신 신호에 의한 크로스토크-유도 지터의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 희생 채널(CH2)과 가해 채널(CH1) 모두 라이징 트랜지션하는 이븐 모드의 경우가 도시되어 있다.
가해 채널(CH1)에서 라이징 트랜지션이 발생하면, 두 채널(CH1, CH2) 간의 상호 인덕턴스(mutual-inductance)에 의해, 희생 채널(CH2)에는 그 반대 방향인 아래 방향으로 전압 강하가 일어난다.
따라서 희생 채널(CH2)의 전압이 다시 상승하기 위해서 일정 시간이 더 필요하게 되며, 이렇게 발생하는 지연(delay)이 이븐 모드에서의 크로스토크-유도 지터가 된다.
도 7을 참조하면, 희생 채널(CH2)과 가해 채널(CH1) 모두 폴링 트랜지션하는 이븐 모드의 경우가 도시되어 있다.
가해 채널(CH1)에서 폴링 트랜지션이 발생하면, 두 채널(CH1, CH2) 간의 상호 인덕턴스에 의해, 희생 채널(CH2)에는 그 반대 방향인 윗 방향으로 전압 상승이 일어난다.
따라서 희생 채널(CH2)의 전압이 다시 하강하기 위해서 일정 시간이 더 필요하게 되며, 이렇게 발생하는 지연이 이븐 모드에서의 크로스토크-유도 지터가 된다.
결과적으로, 이븐 모드에서는 그 트랜지션 방향과 무관하게 희생 채널(CH2)의 수신 신호가 지연되는 크로스토크-유도 지터가 발생하게 된다.
오드 모드의 경우에는 이븐 모드와 반대 방향의 크로스토크-유도 지터가 발생할 수 있으며, 설명은 생략한다. 참고로 스태틱 모드에서는 크로스토크-유도 지터가 발생하지 않을 수 있다.
도 8은 2 개의 인접 채널의 인접 수신 신호와 대상 채널의 수신 신호의 관계에 따른 크로스토크-유도 지터를 설명하기 위한 도면이다.
본 설명에서 희생 채널이자 대상 채널을 채널(CH2)로 가정하고, 가해 채널을 채널들(CH1, CH3)로 가정한다.
한편으로는 채널(CH2)에서 유도된 크로스토크-유도 지터가 채널들(CH1, CH3)에 악영향을 미치고, 그 악영향이 다시 채널(CH2)로 돌아올 수도 있으나, 이러한 경우 비교적 영향이 미미하고 설명이 지나치게 복잡해지므로 이에 대한 설명은 생략한다.
희생 채널(CH2)과 인접한 2 개의 가해 채널(CH1, CH3)의 트랜지션 방향이 서로 동일한 경우를 2-이븐 모드(2-even mode)라고 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 채널들(CH1, CH2, CH3)의 신호가 모두 라이징 트랜지션을 갖는 경우(2em_a)와, 채널들(CH1, CH2, CH3)의 신호가 모두 폴링 트랜지션을 갖는 경우(2em_b) 두 가지가 있을 수 있다.
도 8에 도시된 바를 참조하면, 2 개의 가해 채널들(CH1, CH3)에서 동일한 방향으로 천이가 발생할 경우 크로스토크-유도 지터가 가장 크게 일어나고, 1 개의 가해 채널에서만 천이가 발생할 경우 더 작은 크로스토크-유도 지터가 일어나며, 2 개의 가해 채널(CH1, CH3)에서 서로 반대 방향으로 천이가 발생할 경우 서로 상쇄되어 크로스토크-유도 지터가 일어나지 않음을 확인할 수 있다.
인접한 2 개의 가해 채널들(CH1, CH3)의 트랜지션 방향이 서로 동일하나, 희생 채널(CH2)의 트랜지션 방향과는 반대인 경우를 2-오드 모드(2-odd mode)라고 한다. 도 9를 참조하면 두 가지 경우(2om_a, 2om_b)가 도시되어 있다. 이 경우 크로스토크-유도 지터의 방향이 2-이븐 모드와는 반대가 된다.
인접한 2 개의 가해 채널들(CH1, CH3)에서 천이가 일어나지 않는 경우는 스태틱 모드가 된다.
도 9는 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 제1 트랜지션 방향은 폴링 트랜지션 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제2 트랜지션 방향은 라이징 트랜지션 방향을 의미할 수 있다.
이를 설명하기 위해 도 2 및 3을 다시 참조하면, 다음과 같은 듀오-바이너리 시그널링의 특징에 대해 알 수 있다. 바이너리 레벨이 0에서 1로 천이하는 라이징 트랜지션의 경우 및, 바이너리 레벨이 1에서 0으로 천이하는 폴링 트랜지션의 경우 모두, 샘플링된 수신 신호의 레벨은 중간 레벨(IL)이 된다.
예를 들어, 도 2의 송신 신호를 참조하면 바이너리 레벨은 0에서 1로 라이징 트랜지션하고, 곧바로 1에서 0으로 폴링 트랜지션한다. 이때 도 2의 수신 신호(fr_a)를 참조하면, 각각의 천이에 대응하는 샘플링 시점(sp2_a, sp3_a)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 모두 중간 레벨(IL)이다.
또한 예를 들어, 도 3의 송신 신호를 참조하면 바이너리 레벨은 0에서 1로 라이징 트랜지션하고, 1UI 동안 1로 유지된 후 0으로 폴링 트랜지션한다. 이때 도 3의 수신 신호(spr_b)를 참조하면, 각각의 천이에 대응하는 샘플링 시점(sp2_b, sp4_b)에서 샘플링된 수신 신호의 레벨은 모두 중간 레벨(IL)이다.
본 실시예에서는 이러한 듀오-바이너리 시그널링의 특징에 기초하여 크로스토크-유도 지터에 대한 보상을 수행할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 1UI 이전 신호가 바이너리 레벨 1이고, 현재 신호가 바이너리 레벨 0인 경우를 개념적으로 도시하고 있다. 즉, 폴링 트랜지션의 경우이다. 도 9에 도시된 것은 실제 신호가 아니며, 용이한 이해를 위해 각 바이너리 데이터에 대한 응답을 개념적으로 분리하고, 이를 과장하여 도시한 것이다. 예를 들어, 도 9의 샘플링 시점(sp_fs)은 도 2의 샘플링 시점(sp3_a)에 대응할 수 있고, 도 9의 이전 신호(prv_s_a)와 현재 신호(curr_s_a)가 중첩된 것이 도 2의 샘플링 시점(sp3_a)에서의 수신 신호(fr_a)일 수 있다.
도 9의 이전 신호들(prv_o_a, prv_s_a, prv_e_a)은 각각 오드 모드, 스태틱 모드, 이븐 모드일 경우에 바이너리 레벨 1에 대한 단일 비트 응답(single bit response)으로서, 신호를 명확히 도시하기 위해 전후의 바이너리 데이터는 레벨 0인 경우로 가정한다.
도 9의 현재 신호들(curr_o_a, curr_s_a, curr_e_a)은 각각 오드 모드, 스태틱 모드, 이븐 모드일 경우에 바이너리 레벨 0에 대한 단일 비트 응답으로서, 신호를 명확히 도시하기 위해 전후의 바이너리 데이터는 레벨 1인 경우로 가정한다.
샘플링 시점(sp_fs)은 스태틱 모드를 기준으로 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_fs)의 샘플링 시점이며, 샘플링 시점(sp_fe)은 이븐 모드를 기준으로 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_fe)의 샘플링 시점이다.
수신 신호들이 스태틱 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_fs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_fs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_s_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_s_a)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL)이 된다. 이전 신호(prv_s_a)의 바이너리 레벨이 1이므로 현재 신호(curr_s_a)를 판단함에 있어서 제1 기준 전압(VH)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_s_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_s_a)의 메인 커서의 합이 중간 레벨(IL)로써 제1 기준 전압(VH)보다 낮으므로, 현재 신호(curr_s_a)는 바이너리 레벨 0으로 결정될 수 있다.
반면, 수신 신호들이 이븐 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_fs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_fs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_e_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_a)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL) 보다 높게 된다. 이전 신호(prv_e_a)의 바이너리 레벨이 1이므로 현재 신호(curr_e_a)를 판단함에 있어서 제1 기준 전압(VH)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_e_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_a)의 메인 커서의 합이 제1 기준 전압(VH)보다 낮으므로, 현재 신호(curr_s_a)는 바이너리 레벨 0으로 결정되어야 하는데, 마진(fm1)이 너무 작은 문제가 있다. 통신 환경에 따라 1UI 이전 신호(prv_e_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_a)의 메인 커서의 합이 제1 기준 전압(VH)을 초과하는 경우, 디코딩에 있어서 오류가 발생하게 된다.
수신 신호들이 오드 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_fs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_fs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_o_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_o_a)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL) 보다 낮게 된다. 이전 신호(prv_o_a)의 바이너리 레벨이 1이므로 현재 신호(curr_o_a)를 판단함에 있어서 제1 기준 전압(VH)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_o_a)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_o_a)의 메인 커서의 합이 제1 기준 전압(VH)보다 충분히 낮으므로, 현재 신호(curr_o_a)의 바이너리 레벨이 0으로 결정되는데 문제가 없다. 이 경우, 오히려 스태틱 모드보다 더 큰 마진을 갖게 된다.
상술한 바와 같이, 폴링 트랜지션의 경우, 보상을 실시해야 할 최악의 케이스(worst case)는 이븐 모드의 경우이다.
본 실시예에 따르면, 트레이닝 모드에서 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 "동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들", 즉 "이븐 모드의 폴링 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들"을 수신할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이러한 제1 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_fe)이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_fe)를 생성할 수 있다. 위상 조절된 샘플링 시점(sp_fe)에서 이븐 모드의 경우 충분한 마진(fm2)을 갖게 됨을 확인할 수 있다. 스태틱 모드와 오드 모드의 경우는 더 큰 마진을 갖게 되므로 문제가 없다. 따라서, 샘플링 클록 신호(CLK_fe)에 따르는 경우, 모든 모드에서 크로스토크-유도 지터에 의한 디코딩 오류가 발생할 확률이 감소하게 된다.
도 10은 트레이닝 모드에서 채널들을 통해서 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 1UI 이전 신호가 바이너리 레벨 0이고, 현재 신호가 바이너리 레벨 1인 경우를 개념적으로 도시하고 있다. 즉, 라이징 트랜지션의 경우이다. 도 10에 도시된 것은 실제 신호가 아니며, 용이한 이해를 위해 각 바이너리 데이터에 대한 응답을 개념적으로 분리하고, 이를 과장하여 도시한 것이다. 예를 들어, 도 10의 샘플링 시점(sp_rs)은 도 2의 샘플링 시점(sp2_a)에 대응할 수 있고, 도 10의 이전 신호(prv_s_b)와 현재 신호(curr_s_b)가 중첩된 것이 도 2의 샘플링 시점(sp2_a)에서의 수신 신호(fr_a)일 수 있다.
도 10의 이전 신호(prv_o_b, prv_s_b, prv_e_b)는 각각 오드 모드, 스태틱 모드, 이븐 모드일 경우에 바이너리 레벨 0에 대한 단일 비트 응답으로서, 신호를 명확히 도시하기 위해 전후의 바이너리 데이터는 레벨 1인 경우로 가정한다.
도 10의 현재 신호(curr_o_b, curr_s_b, curr_e_b)는 각각 오드 모드, 스태틱 모드, 이븐 모드일 경우에 바이너리 레벨 1에 대한 단일 비트 응답으로서, 신호를 명확히 도시하기 위해 전후의 바이너리 데이터는 레벨 0인 경우로 가정한다.
샘플링 시점(sp_rs)은 스태틱 모드를 기준으로 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_rs)의 샘플링 시점이며, 샘플링 시점(sp_re)은 이븐 모드를 기준으로 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_re)의 샘플링 시점이다.
수신 신호들이 스태틱 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_rs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_rs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_s_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_s_b)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL)이 된다. 이전 신호(prv_s_b)의 바이너리 레벨이 0이므로 현재 신호(curr_s_b)를 판단함에 있어서 제2 기준 전압(VL)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_s_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_s_b)의 메인 커서의 합이 중간 레벨(IL)로써 제2 기준 전압(VL)보다 높으므로, 현재 신호(curr_s_b)는 바이너리 레벨 1로 결정될 수 있다.
반면, 수신 신호들이 이븐 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_rs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_rs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_e_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_b)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL) 보다 낮게 된다. 이전 신호(prv_e_b)의 바이너리 레벨이 0이므로 현재 신호(curr_b_a)를 판단함에 있어서 제2 기준 전압(VL)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_e_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_b)의 메인 커서의 합이 제2 기준 전압(VL)보다 높으므로, 현재 신호(curr_s_b)는 바이너리 레벨 1로 결정되어야 하는데, 마진(rm1)이 너무 작은 문제가 있다. 통신 환경에 따라 1UI 이전 신호(prv_e_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_e_b)의 메인 커서의 합이 제2 기준 전압(VL) 미만이 되는 경우, 디코딩에 있어서 오류가 발생하게 된다.
수신 신호들이 오드 모드이고, 샘플링 클록 신호(CLK_rs)를 이용하여 샘플링 시점(sp_rs)에서 샘플링하는 경우, 1UI 이전 신호(prv_o_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_o_b)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL) 보다 높게 된다. 이전 신호(prv_o_b)의 바이너리 레벨이 0이므로 현재 신호(curr_o_b)를 판단함에 있어서 제2 기준 전압(VL)을 사용한다. 1UI 이전 신호(prv_o_b)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_o_b)의 메인 커서의 합이 제2 기준 전압(VL)보다 충분히 높으므로, 현재 신호(curr_o_b)의 바이너리 레벨이 1로 결정되는데 문제가 없다. 이 경우, 오히려 스태틱 모드보다 더 큰 마진을 갖게 된다.
상술한 바와 같이, 라이징 트랜지션의 경우에도, 보상을 실시해야 할 최악의 케이스는 이븐 모드의 경우이다.
본 실시예에 따르면, 트레이닝 모드에서 채널들(CH1~CH(2n-1))을 통해서 "동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들", 즉 "이븐 모드의 라이징 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들"을 수신할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이러한 제2 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_re)이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호(CLK_re)를 생성할 수 있다. 위상 조절된 샘플링 시점(sp_re)에서 이븐 모드의 경우 충분한 마진(rm2)을 갖게 됨을 확인할 수 있다. 스태틱 모드와 오드 모드의 경우는 더 큰 마진을 갖게 되므로 문제가 없다. 따라서, 샘플링 클록 신호(CLK_re)에 따르는 경우, 모든 모드에서 크로스토크-유도 지터에 의한 디코딩 오류가 발생할 확률이 감소하게 된다.
도 9의 폴링 트랜지션의 경우 및 도 10의 라이징 트랜지션의 경우 모두, 이븐 모드 기준으로 설정된 샘플링 클록 신호들(CLK_fe, CLK_re)의 위상은 스태틱 모드 기준으로 설정된 샘플링 클록 신호들(CLK_fs, CLK_rs)의 위상보다 지연된다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 트레이닝 모드에서 제1 트레이닝 패턴 신호 및 제2 트레이닝 패턴 신호 중 어느 하나에 대해서만, 트레이닝을 실시하여도 마진들(fm2, rm2)을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 트레이닝 모드에서 제1 트레이닝 패턴 신호 및 제2 트레이닝 패턴 신호 모두에 대해서, 트레이닝을 실시할 수 있다. 이러한 경우, 클록 데이터 복원기(CDR)는 제1 트레이닝 패턴 신호의 제1 트랜지션 시점과 대응하는 제1 샘플링 시점(sp_fe)과 제2 트레이닝 패턴 신호의 제2 트랜지션 시점과 대응하는 제2 샘플링 시점(sp_re) 중 더 지연된 위상에 대응하도록 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 더 빠른 위상에 대응하는 트랜지션의 경우, 대응하는 기준 전압으로부터 마진이 더 확보되는 것이므로 디코딩 오류 문제 해결에 문제가 없다.
도 9 및 10에서는 샘플링 클록 신호의 라이징 트랜지션에 따라 샘플링이 수행되는 것으로 기재하고 있지만, 제품에 따라 샘플링 클록 신호의 폴링 트랜지션에 따라 샘플링이 수행될 수도 있다. 또한, 제품에 따라, 전류 적분(current integral) 방식의 샘플링이 적용되는 경우, 포착 시간(acquisition time) 확보를 위해 샘플링 시점(sp_fs, sp_fe, sp_rs, sp_re)보다 클록 신호(CLK_fs, CLK_fe, CLK_rs, CLK_re)의 천이 시점이 선행할 수 있다.
도 11 및 도 12는 채널들의 제1 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 트레이닝 패턴 신호들이 이븐 모드로 제공되는 경우를 가정한다.
송신 유닛들(TX1~TX(2n-1))이 동일한 제1 트레이닝 패턴 신호들을 송신하더라도, 중간에 위치한 센싱 채널(CHn)은 크로스토크-유도 지터의 영향을 가장 많이 받으므로, 제1 트레이닝 패턴 신호(CHns)의 위상이 가장 지연될 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_f3)는 제1 트레이닝 패턴 신호(CHns)의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_f3)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
채널들(CH(n-1), CH(n+1))을 통해 수신되는 제1 트레이닝 패턴 신호들(CH(n-1)s, CH(n+1)s)의 위상은 다른 제1 트레이닝 패턴 신호들보다는 위상이 지연되되 제1 트레이닝 패턴 신호(CHns)보다는 위상이 빠를 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_f2)는 제1 트레이닝 패턴 신호들(CH(n-1)s, CH(n+1)s)의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_f2)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
최외곽에 위치하는 채널들(CH1, CH(2n-1))은 크로스토크-유도 지터의 영향을 가장 적게 받으므로, 채널들(CH1, CH(2n-1))을 통해 수신되는 제1 트레이닝 패턴 신호들(CH1s, CH(2n-1)s)의 위상은 다른 제1 트레이닝 패턴 신호들보다 위상이 빠를 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_f1)는 제1 트레이닝 패턴 신호들(CH1s, CH(2n-1)s)의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_f1)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
샘플링 클록 신호(CLK_f1)을 이용하여 샘플링 시점(sp_f1)에서 샘플링하는 경우, 채널들(CH1, CH(2n-1))의 이전 신호들(prv_CH1s, prv_CH(2n-1)s)의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH1s, curr_CH(2n-1)s)의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL)이 되고, 제1 기준 전압(VH)과 마진이 충분하므로, 바이너리 레벨 0으로 디코딩하는데 문제가 없다.
하지만, 채널들(CH(n-1), CH(n+1))의 이전 신호들(prv_CH(n-1)s, prv_CH(n+1)s)의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH(n-1)s, curr_CH(n+1)s)의 메인 커서들의 합 및 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns)의 메인 커서의 합은 각각 제1 기준 전압(VH)을 초과하므로, 바이너리 레벨 1로 잘못 디코딩되어 오류가 발생하게 된다.
샘플링 클릭 신호(CLK_f2)을 이용하여 샘플링 시점(sp_f2)에서 샘플링하는 경우, 채널들(CH(n-1), CH(n+1))의 이전 신호들(prv_CH(n-1)s, prv_CH(n+1)s)의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH(n-1)s, curr_CH(n+1)s)의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL)이 되고, 제1 기준 전압(VH)과 마진이 충분하므로, 바이너리 레벨 0으로 디코딩하는데 문제가 없다.
또한, 채널들(CH1, CH(2n-1))의 이전 신호들(prv_CH1s, prv_CH(2n-1)s)의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH1s, curr_CH(2n-1)s)의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL) 이하가 되므로, 제1 기준 전압(VH)과 마진이 충분하므로, 바이너리 레벨 0으로 디코딩하는데 문제가 없다.
하지만, 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns)의 메인 커서의 합은 제1 기준 전압(VH)과의 마진(f2m)이 부족하여, 바이너리 레벨 1로 잘못 디코딩될 가능성이 존재한다.
샘플링 클록 신호(CLK_f3)을 이용하여 샘플링 시점(sp_f3)에서 샘플링하는 경우, 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns)의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns)의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL)이 되고, 제1 기준 전압(VH)과 마진(f3m)이 충분하므로, 바이너리 레벨 0으로 디코딩하는데 문제가 없다. 다른 채널들(CH1, CH(n-1), CH(n+1), CH(2n-1))은 제1 기준 전압(VH)과 더 큰 마진을 갖게 되므로, 바이너리 레벨 0으로 디코딩하는데 문제가 없다.
따라서, 가장 크로스토크-유도 지터가 강하게 작용하는 센싱 채널(CHn)의 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 샘플링 클록 신호(CLK_f3)를 생성하더라도, 다른 채널들(CH1, CH(n-1), CH(n+1), CH(2n-1))의 데이터 신호들을 정확히 샘플링하는데 문제가 없음을 확인할 수 있다.
도 13 및 도 14는 채널들의 제2 트레이닝 패턴 신호들 중 센싱 채널의 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 클록 신호를 복원하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 트레이닝 패턴 신호들이 이븐 모드로 제공되는 경우를 가정한다.
송신 유닛들(TX1~TX(2n-1))이 동일한 제2 트레이닝 패턴 신호들을 송신하더라도, 중간에 위치한 센싱 채널(CHn)은 크로스토크-유도 지터의 영향을 가장 많이 받으므로, 제2 트레이닝 패턴 신호(CH1s')의 위상이 가장 지연될 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_r3)는 제2 트레이닝 패턴 신호(CHns')의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_r3)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
채널들(CH(n-1), CH(n+1))을 통해 수신되는 제2 트레이닝 패턴 신호들(CH(n-1)s', CH(n+1)s')의 위상은 다른 제2 트레이닝 패턴 신호들보다는 위상이 지연되되 제2 트레이닝 패턴 신호(CHns')보다는 위상이 빠를 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_r2)는 제2 트레이닝 패턴 신호들(CH(n-1)s', CH(n+1)s')의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_r2)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
최외곽에 위치하는 채널들(CH1, CH(2n-1))은 크로스토크-유도 지터의 영향을 가장 적게 받으므로, 채널들(CH1, CH(2n-1))을 통해 수신되는 제2 트레이닝 패턴 신호들(CH1s', CH(2n-1)s')의 위상은 다른 제2 트레이닝 패턴 신호들보다 위상이 빠를 수 있다. 샘플링 클록 신호(CLK_r1)는 제2 트레이닝 패턴 신호들(CH1s', CH(2n-1)s')의 트랜지션 시점과 샘플링 시점(sp_r1)이 대응하도록 위상이 조절된 신호일 수 있다.
샘플링 클록 신호(CLK_r1)을 이용하여 샘플링 시점(sp_r1)에서 샘플링하는 경우, 채널들(CH1, CH(2n-1))의 이전 신호들(prv_CH1s', prv_CH(2n-1)s')의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH1s', curr_CH(2n-1)s')의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL)이 되고, 제2 기준 전압(VL)과 마진이 충분하므로, 바이너리 레벨 1으로 디코딩하는데 문제가 없다.
하지만, 채널들(CH(n-1), CH(n+1))의 이전 신호들(prv_CH(n-1)s', prv_CH(n+1)s')의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH(n-1)s', curr_CH(n+1)s')의 메인 커서들의 합은 각각 제2 기준 전압(VL)과 마진이 부족하여, 바이너리 레벨 0으로 잘못 디코딩될 수도 있다. 또한, 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns')의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns')의 메인 커서의 합은 제2 기준 전압(VL) 미만이므로, 바이너리 레벨 0으로 잘못 디코딩되어 오류가 발생하게 된다.
샘플링 클릭 신호(CLK_r2)을 이용하여 샘플링 시점(sp_r2)에서 샘플링하는 경우, 채널들(CH(n-1), CH(n+1))의 이전 신호들(prv_CH(n-1)s', prv_CH(n+1)s')의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH(n-1)s', curr_CH(n+1)s')의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL)이 되고, 제2 기준 전압(VL)과 마진이 충분하므로, 바이너리 레벨 1로 디코딩하는데 문제가 없다.
또한, 채널들(CH1, CH(2n-1))의 이전 신호들(prv_CH1s', prv_CH(2n-1)s')의 제1 포스트 커서들과 현재 신호들(curr_CH1s', curr_CH(2n-1)s')의 메인 커서들의 합은 각각 중간 레벨(IL) 이상이 되고, 제2 기준 전압(VL)과 마진이 더욱 충분하므로, 바이너리 레벨 1로 디코딩하는데 문제가 없다.
하지만, 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns')의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns')의 메인 커서의 합은 제2 기준 전압(VL)과의 마진(r2m)이 부족하여, 바이너리 레벨 0으로 잘못 디코딩될 가능성이 존재한다.
샘플링 클록 신호(CLK_r3)을 이용하여 샘플링 시점(sp_r3)에서 샘플링하는 경우, 채널(CHn)의 이전 신호(prv_CHns')의 제1 포스트 커서와 현재 신호(curr_CHns')의 메인 커서의 합은 중간 레벨(IL)이 되고, 제2 기준 전압(VL)과 마진(r3m)이 충분하므로, 바이너리 레벨 1으로 디코딩하는데 문제가 없다. 다른 채널들(CH1, CH(n-1), CH(n+1), CH(2n-1))은 제2 기준 전압(VL)과 더 큰 마진을 갖게 되므로, 바이너리 레벨 1으로 디코딩하는데 문제가 없다.
따라서, 가장 크로스토크-유도 지터가 강하게 작용하는 센싱 채널(CHn)의 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하여 샘플링 클록 신호(CLK_f3)를 생성하더라도, 다른 채널들(CH1, CH(n-1), CH(n+1), CH(2n-1))의 데이터 신호들을 정확히 샘플링하는데 문제가 없음을 확인할 수 있다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 클록 데이터 복원기를 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 클록 데이터 복원기(CDR)는 트랜지션 검출부(TDU) 및 위상 보정부(PCU)를 포함할 수 있다.
트랜지션 검출부(TDU)는 트레이닝 패턴 신호 및 보상 클록 신호(Comp_CLK)에 기초하여 트레이닝 모드 또는 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공할 수 있다. 트레이닝 패턴 신호는 제1 트레이닝 패턴 신호 또는 제2 트레이닝 패턴 신호일 수 있으며, 센싱 라인(SL)을 통해 수신될 수 있다. 모드 신호는 공통 모드 라인(ML)을 통해 제공될 수 있다.
위상 보정부(PCU)는 모드 신호 및 외부 클록 신호(Ext_CLK)에 기초하여 보상 클록 신호(Comp_CLK) 및 샘플링 클록 신호 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. 보상 클록 신호(Comp_CLK)는 트랜지션 검출부(TDU)로 제공될 수 있고, 샘플링 클록 신호는 공통 클록 라인(CL)으로 제공될 수 있다.
먼저, 트랜지션 검출부(TDU)는 트레이닝 패턴 신호가 입력되는 경우 트레이닝 모드에 대응하는 모드 신호를 제공하고, 위상 보정부(PCU)는 트레이닝 모드에 대응하는 모드 신호가 입력되는 경우 외부 클록 신호(Ext_CLK)의 위상을 보정하여 보상 클록 신호(Comp_CLK)를 생성할 수 있다.
다음으로, 트랜지션 검출부(TDU)는 트레이닝 모드에서 보상 클록 신호(Comp_CLK)에 기초하여 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 성공하는 경우 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공할 수 있다. 반면에, 트랜지션 검출부(TDU)는 트레이닝 모드에서 보상 클록 신호(Comp_CLK)에 기초하여 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 실패하는 경우 트레이닝 모드에 대응하는 모드 신호를 제공할 수 있다.
이때, 위상 보정부(PCU)는 트레이닝 모드가 유지되는 경우 외부 클록 신호(Ext_CLK)의 위상을 재보정하여 보상 클록 신호(Comp_CLK)를 생성할 수 있다. 또한, 위상 보정부(PCU)는 트레이닝 모드가 종료되고 노멀 모드가 시작되는 경우 현재의 보상 클록 신호(Comp_CLK)와 동일한 위상을 갖는 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다.
도 16은 예시적인 제1 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 예시적인 제2 트레이닝 패턴 신호를 이용하는 경우 부호간 간섭이 더 효과적으로 해결될 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 실선 파형들은 이상적인 경우의 제1 및 제2 트레이닝 패턴 신호들(F_TRP, R_TRP)을 의미하고, 점선 파형은 실제와 유사한 경우의 제1 및 제2 트레이닝 패턴 신호들(F_TRP, R_TRP)를 의미한다.
도 16 및 17을 참조하면, 제1 및 제2 트레이닝 패턴 신호들(F_TRP, R_TRP)의 1 주기는 j+k-UI일 수 있고, j-UI 동안의 바이너리 레벨과 k-UI 동안의 바이너리 레벨은 서로 다를 수 있다. 이때, j 및 k는 자연수 일 수 있다.
한 실시예에 의하면, k는 1일 수 있다. 이러한 경우, j-UI 동안 트랜지션이 일어나지 않고 채널에 전압이 축적되기 때문에, 짧은 k-UI 동안 제1 또는 제2 트랜지션이 충분히 일어나지 않을 수 있다. 즉, 도 16 및 도 17의 제1 및 제2 트레이닝 패턴 신호들(F_TRP, R_TRP)은 부호간 간섭 문제에 있어서 최악의 케이스일 수 있다.
이러한 제1 및 제2 트레이닝 패턴 신호들(F_TRP, R_TRP)에 기초하여, 전술한 실시예들에 따라 샘플링 클록 신호의 위상을 결정하는 경우, 크로스토크-유도 지터 및 부호간 간섭 모두에 강인한 샘플링 클록 신호의 위상을 획득할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 송신 유닛(TX1~TX(2n-1)에 프리-엠퍼시스(pre-emphasis) 기법을 적용할 필요가 없으므로, 구성 비용이 절감될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
TCS: 송수신기
DV1: 송신기
DV2: 수신기
CH1~CH(2n-1): 채널
TX1~TX(2n-1): 송신 유닛
RX1~RX(2n-1): 수신 유닛
CDR: 클록 데이터 복원기
DV1: 송신기
DV2: 수신기
CH1~CH(2n-1): 채널
TX1~TX(2n-1): 송신 유닛
RX1~RX(2n-1): 수신 유닛
CDR: 클록 데이터 복원기
Claims (20)
- 대응하는 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및
상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되는 클록 데이터 복원기를 포함하고,
상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향을 갖는 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고,
상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성하는,
수신기. - 제1 항에 있어서,
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고,
상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 데이터 신호를 샘플링하는,
수신기. - 제2 항에 있어서,
상기 클록 데이터 복원기는
상기 트레이닝 패턴 신호 및 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 모드 또는 상기 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공하는 트랜지션 검출부를 포함하는,
수신기. - 제3 항에 있어서,
상기 클록 데이터 복원기는
상기 모드 신호 및 외부 클록 신호에 기초하여 상기 보상 클록 신호 및 상기 샘플링 클록 신호 중 적어도 하나를 생성하는 위상 보정부를 더 포함하는,
수신기. - 제4 항에 있어서,
상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 패턴 신호가 입력되는 경우 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공하고,
상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호가 입력되는 경우 상기 외부 클록 신호의 위상을 보정하여 상기 보상 클록 신호를 생성하는,
수신기. - 제5 항에 있어서,
상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 모드에서 상기 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 성공하는 경우 상기 노멀 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공하고,
상기 트랜지션 검출부는 상기 트레이닝 모드에서 상기 보상 클록 신호에 기초하여 상기 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점의 검출에 실패하는 경우 상기 트레이닝 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 제공하는,
수신기. - 제6 항에 있어서,
상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드가 유지되는 경우 상기 외부 클록 신호의 위상을 재보정하여 상기 보상 클록 신호를 생성하고,
상기 위상 보정부는 상기 트레이닝 모드가 종료되고 상기 노멀 모드가 시작되는 경우 현재의 상기 보상 클록 신호와 동일한 위상을 갖는 상기 샘플링 클록 신호를 생성하는,
수신기. - 제2 항에 있어서,
상기 센싱 채널은 상기 채널들 중 동일한 송신 신호들에 대해서 가장 느린 위상을 갖는 수신 신호를 수신하는 채널인,
수신기. - 제2 항에 있어서,
상기 센싱 채널은 상기 채널들 중 가장 중간에 위치한 채널인,
수신기. - 제8 항에 있어서,
각각의 상기 수신 유닛들은:
상기 샘플링 클록 신호에 따라 상기 데이터 신호 및 제1 기준 전압을 비교하여 논리 값을 제공하는 제1 비교기;
상기 샘플링 클록 신호에 따라 상기 데이터 신호 및 제2 기준 전압을 비교하여 논리 값을 제공하는 제2 비교기; 및
상기 제1 비교기 및 상기 제2 비교기의 출력 값 중 하나를 현재 데이터로 출력하는 다중화기를 포함하는,
수신기. - 제10 항에 있어서,
상기 다중화기는 1UI(unit interval) 이전의 과거 데이터를 기준으로 상기 제1 비교기 및 상기 제2 비교기의 출력 값 중 하나를 선택하여 상기 현재 데이터로 출력하는,
수신기. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 기준 전압은 상기 데이터 신호의 변동 가능한 레벨 중 최고 레벨과 중간 레벨의 중간 값을 갖고,
상기 제2 기준 전압은 상기 데이터 신호의 변동 가능한 레벨 중 최저 레벨과 상기 중간 레벨의 중간 값을 갖는,
수신기. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 비교기는 상기 데이터 신호가 상기 제1 기준 전압보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 상기 데이터 신호가 상기 제1 기준 전압보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공하며,
상기 제2 비교기는 상기 데이터 신호가 상기 제2 기준 전압보다 크면 하이 레벨의 논리 값을 제공하고 상기 데이터 신호가 상기 제2 기준 전압보다 작으면 로우 레벨의 논리 값을 제공하는,
수신기. - 제13 항에 있어서,
상기 다중화기의 출력 값이 하이 레벨의 논리 값인 경우 상기 현재 데이터의 바이너리 레벨은 1이고,
상기 다중화기의 출력 값이 로우 레벨의 논리 값인 경우 상기 현재 데이터의 바이너리 레벨은 0인,
수신기. - 제2 항에 있어서,
상기 수신 신호는 듀오-바이너리 시그널(duo-binary signal)인,
수신기. - 제2 항에 있어서,
상기 채널들 각각은 로우 패스 필터(low pass filter)로 설계된,
수신기. - 대응하는 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및
상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되는 클록 데이터 복원기를 포함하고,
상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 제1 트랜지션 방향을 갖는 제1 트레이닝 패턴 신호들 및 서로 동일한 제2 트랜지션 방향을 갖는 제2 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고,
상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 제1 트레이닝 패턴 신호의 제1 트랜지션 시점과 대응하는 제1 샘플링 시점과 제2 트레이닝 패턴 신호의 제2 트랜지션 시점과 대응하는 제2 샘플링 시점 중 더 지연된 위상에 대응하도록 샘플링 클록 신호를 생성하고,
상기 제1 트랜지션 방향과 상기 제2 트랜지션 방향은 서로 다른,
수신기. - 제17 항에 있어서,
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고,
상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 데이터 신호를 샘플링하는,
수신기. - 대응하는 채널들과 연결된 송신 유닛들;
대응하는 상기 채널들과 연결된 수신 유닛들; 및
상기 채널들 중 센싱 채널과 센싱 라인을 통해 연결되고, 상기 수신 유닛들과 공통 클록 라인을 통해 연결되고, 상기 송신 유닛들과 공통 모드 라인을 통해 연결된 클록 데이터 복원기를 포함하고,
상기 수신 유닛들은 트레이닝 모드에서 상기 채널들을 통해서 서로 동일한 트랜지션 방향을 갖는 트레이닝 패턴 신호들을 수신하고,
상기 클록 데이터 복원기는 상기 트레이닝 모드에서 상기 센싱 채널의 트레이닝 패턴 신호의 트랜지션 시점과 샘플링 시점이 대응하도록 위상이 조절된 샘플링 클록 신호를 생성하고, 상기 샘플링 클록 신호가 생성된 경우 상기 공통 모드 라인을 통해서 노멀 모드에 대응하는 모드 신호를 제공하고,
상기 송신 유닛들은 상기 노멀 모드에 대응하는 상기 모드 신호를 수신한 경우, 대응하는 상기 채널들을 통해서 각각의 데이터 신호를 제공하는,
송수신기. - 제19 항에 있어서,
상기 클록 데이터 복원기는 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 상기 공통 클록 라인을 통해서 상기 수신 유닛들에 공급하고,
상기 수신 유닛들은 상기 노멀 모드에서 상기 샘플링 클록 신호를 이용하여 대응하는 상기 채널들을 통해 수신되는 각각의 상기 데이터 신호를 샘플링하는,
송수신기.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180111789A KR20200032807A (ko) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | 수신기 및 이를 포함하는 송수신기 |
US16/439,648 US10862664B2 (en) | 2018-09-18 | 2019-06-12 | Receiver and transceiver including the same |
CN201910879591.7A CN110932740A (zh) | 2018-09-18 | 2019-09-18 | 接收器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180111789A KR20200032807A (ko) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | 수신기 및 이를 포함하는 송수신기 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200032807A true KR20200032807A (ko) | 2020-03-27 |
Family
ID=69773369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180111789A KR20200032807A (ko) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | 수신기 및 이를 포함하는 송수신기 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10862664B2 (ko) |
KR (1) | KR20200032807A (ko) |
CN (1) | CN110932740A (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102657135B1 (ko) | 2019-05-15 | 2024-04-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 송수신 시스템 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6167077A (en) * | 1997-12-23 | 2000-12-26 | Lsi Logic Corporation | Using multiple high speed serial lines to transmit high data rates while compensating for overall skew |
KR100398884B1 (ko) * | 2001-11-01 | 2003-09-19 | 삼성전자주식회사 | 다중 전송 경로를 통해 전송된 방송신호의 복원시발생하는 위상에러를 보상할 수 있는 디지털방송 수신기의에러복원장치 |
US20050259692A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Zerbe Jared L | Crosstalk minimization in serial link systems |
KR100795724B1 (ko) * | 2005-08-24 | 2008-01-17 | 삼성전자주식회사 | 아이 사이즈 측정 회로, 데이터 통신 시스템의 수신기 및아이 사이즈 측정 방법 |
KR100915387B1 (ko) | 2006-06-22 | 2009-09-03 | 삼성전자주식회사 | 병렬 인터페이스의 데이터 신호와 클럭 신호 간의 스큐를보상하는 방법 및 장치 |
KR100723535B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2007-05-30 | 삼성전자주식회사 | 채널의 상호 심볼 간섭(isi)을 줄이고 신호 이득 손실을보상하는 수신단 |
CN101926121A (zh) * | 2008-02-01 | 2010-12-22 | 拉姆伯斯公司 | 具有增强的时钟和数据恢复的接收器 |
US8199702B2 (en) * | 2008-12-26 | 2012-06-12 | Rockstar Bidco Lp | Baseband recovery in wireless networks, base transceiver stations, and wireless networking devices |
US9749169B2 (en) * | 2009-01-10 | 2017-08-29 | John W. Bogdan | Data recovery with inverse transformation |
US9294260B2 (en) * | 2013-12-27 | 2016-03-22 | Intel Corporation | Phase adjustment circuit for clock and data recovery circuit |
US9337993B1 (en) * | 2013-12-27 | 2016-05-10 | Clariphy Communications, Inc. | Timing recovery in a high speed link |
US9571155B2 (en) * | 2014-08-25 | 2017-02-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of startup sequence for a panel interface |
US9036757B1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-05-19 | Oracle International Corporation | Post-cursor locking point adjustment for clock data recovery |
US9832009B2 (en) * | 2015-07-28 | 2017-11-28 | Rambus Inc. | Collaborative clock and data recovery |
KR102577232B1 (ko) * | 2016-11-28 | 2023-09-11 | 삼성전자주식회사 | 하이브리드 클럭 데이터 복원 회로 및 수신기 |
KR20190027983A (ko) | 2017-09-07 | 2019-03-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 수신기 및 이를 이용하는 보상 방법 |
-
2018
- 2018-09-18 KR KR1020180111789A patent/KR20200032807A/ko not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-06-12 US US16/439,648 patent/US10862664B2/en active Active
- 2019-09-18 CN CN201910879591.7A patent/CN110932740A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10862664B2 (en) | 2020-12-08 |
US20200092075A1 (en) | 2020-03-19 |
CN110932740A (zh) | 2020-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10404236B2 (en) | Receiver with time-varying threshold voltage | |
CN111868661B (zh) | 多线路时偏校正方法和*** | |
KR102599059B1 (ko) | 트랜지션 검출기 및 이를 포함하는 클록 데이터 복원기 | |
CN106470177B (zh) | 用dfe进行偏移的cdr装置、接收器和方法 | |
US9515856B2 (en) | Offset and decision feedback equalization calibration | |
US8654898B2 (en) | Digital equalizer for high-speed serial communications | |
US7292629B2 (en) | Selectable-tap equalizer | |
CN111149308B (zh) | 多线路时偏的测量和校正方法 | |
US20030202617A1 (en) | Decision feedback equalization employing a lookup table | |
US8599909B2 (en) | Serial link voltage margin determination in mission mode | |
CN110868228A (zh) | 重定时器数据通信设备 | |
KR20190027983A (ko) | 수신기 및 이를 이용하는 보상 방법 | |
JP5842116B2 (ja) | 多値信号伝送システム | |
KR20200032807A (ko) | 수신기 및 이를 포함하는 송수신기 | |
EP2064610A2 (en) | System for controlling high-speed bidirectional communication | |
US20150098496A1 (en) | Method and associated processing module for interconnection system | |
US11258578B2 (en) | Clock data recovery unit | |
US7092439B2 (en) | Means and method of data encoding and communication at rates above the channel bandwidth | |
US9143368B1 (en) | Systems and methods for reducing quantization errors using adjustable equalizer granularities | |
CN112714085B (zh) | 判决反馈均衡电路 | |
Tonietto et al. | A 7.5 Gb/s transmitter with self-adaptive FIR | |
Fang et al. | Transmitter equalizer training based on pilot signal and peak detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |