고속 직렬 통신에서 ISI 보상을 위한 등화기 설계

Abstract

본 논문에서는 고속 직렬 데이터 통신에서 발생하는 지터를 측정하고, 지터의 종류 중 심볼간 간섭(ISI: Inter-Symbol Interference) 보상을 위해 송신기 또는 수신기에서의 다양한 등화기법을 적용하여 왜곡된 신호를 원래의 데이터로 복원하는 방법에 대해 살펴본다. 서로 다른 속도의 신호를 동일한 패턴에 공급하고 채널의 송신단 및 수신단에서 이를 측정하여 아이다이어그램(eye-diagram) opening 여부를 통해 ISI의 양을 확인하고 비교한다. 2.5Gbps, 5Gbps, 10Gbps의 NRZ(Non-Return to Zero) PRBS7 (Pseudo Random Binary Sequence) 패턴 신호를 발생하여 동일한 채널 (20-inch 패턴길이)에 공급한다. 송신단에서 오실로스코프와 SMA 케이블을 이용하여 신호를 확인하고, 채널을 통과한 수신단에서도 동일하게 탐지하여 측정된 신호의 파형을 확인한다. 이 파형을 통해 지터측정 및 eye-diagram을 확인 및 비교한다. 모의 실험은 신호 탐지와 채널 응답특성을 확인하기 위해 Teledyne LeCroy사의 SDA820ZI-A(오실로스코프), SPARQ-4004E(네트워크 분석기)를 사용하였고, 신호발생, 채널특성 에뮬레이션, 지터 측정 및 eye-diagram opening을 확인 하기 위해 같은 회사의 Signal Integrity Studio 및 Eye-DoctorII, 직렬 데이터 분석 프로그램을 이용하여 ISI의 보상을 검증한다.