用于通過(guò)高阻抗電纜布線的組網(wǎng)的系統(tǒng)、方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的系統(tǒng)、方法和處理器可讀介質(zhì)。某些實(shí)施例包括：網(wǎng)關(guān)裝置，連接到電源；第一裝置，通過(guò)電纜連接到網(wǎng)關(guān)裝置，電纜是具有至少兩個(gè)導(dǎo)電路徑的高阻抗電纜，并且其中第一裝置經(jīng)由電纜、通過(guò)電纜的同一導(dǎo)電路徑從網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；第二裝置，通過(guò)電纜連接到網(wǎng)關(guān)裝置，其中第二裝置經(jīng)由電纜、通過(guò)同一導(dǎo)電路徑從網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及其中電源經(jīng)由電纜向第一和第二裝置提供電力，并且第二裝置經(jīng)過(guò)第一裝置、經(jīng)由菊花鏈拓?fù)鋪?lái)連接到網(wǎng)關(guān)裝置。
【專利說(shuō)明】用于通過(guò)高阻抗電纜布線的組網(wǎng)的系統(tǒng)、方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)針對(duì)通過(guò)高阻抗電纜布線(high impedance cabling)的組網(wǎng)和信號(hào)分配?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]高阻抗電纜布線系統(tǒng)通過(guò)增加供通過(guò)電纜傳輸?shù)男盘?hào)的電壓，并且然后在接收端降低電壓，來(lái)使功率損耗為最小。這個(gè)升壓/降壓過(guò)程對(duì)應(yīng)地降低流經(jīng)電纜的電流，并且因此降低電纜中的功率損耗。這種電纜布線通常安裝到大樓中，以用于對(duì)某些距離(例如超過(guò)50英尺)的信號(hào)分配。電纜上使用的最大電壓在全球按照規(guī)章制度而有所不同:在美國(guó)，70V是能夠在無(wú)需電纜的導(dǎo)管的情況下使用的最大電壓；在歐洲，100V最大電壓是常見(jiàn)的。用于疏散系統(tǒng)或者安裝在大樓的壓力通風(fēng)空間的電纜布線服從與防火安全相關(guān)的多種規(guī)章制度。
[0003]在常規(guī)高阻抗信號(hào)分配系統(tǒng)、例如70/100V擴(kuò)音器系統(tǒng)中，將電力作為輸入信號(hào)的增加電壓形式來(lái)傳遞給揚(yáng)聲器。電力以增加的電壓來(lái)傳遞，從而使電纜布線中的損耗為最小，同時(shí)信號(hào)經(jīng)由數(shù)字組網(wǎng)來(lái)傳遞，從而在增加信號(hào)分配系統(tǒng)的質(zhì)量和靈活性的同時(shí)避免現(xiàn)有系統(tǒng)中存在的許多缺點(diǎn)。
[0004]高阻抗音頻信號(hào)分配系統(tǒng)的典型示意圖在圖1中示出。功率放大器輸出處的變壓器10將電壓升高到全功率下的大約70伏特。變壓器10 —次繞組耦合到低阻抗線路12，以及二次繞組耦合到高阻抗揚(yáng)聲器電纜14。各揚(yáng)聲器16、20、24、28具有關(guān)聯(lián)降壓變壓器18、22、26、30，其使70V高阻抗線路14與各揚(yáng)聲器的阻抗匹配。揚(yáng)聲器變壓器18、22、26、30的一次繞組并聯(lián)連接到功率放大器中的變壓器二次繞組。
[0005]電力線通信或者電力線載波(PLC)系統(tǒng)在也用于輸電的導(dǎo)體上攜帶數(shù)據(jù)。電力通過(guò)高壓輸電線來(lái)傳送，通過(guò)中壓來(lái)分配，并且以較低電壓在大樓內(nèi)部使用。電力線通信能夠應(yīng)用在各階段。大多數(shù)PLC技術(shù)自行限制到一組導(dǎo)線(例如地基布線)，但是一部分能夠跨越兩個(gè)等級(jí)(例如分配網(wǎng)絡(luò)和地基布線)。通常，變壓器防止信號(hào)傳播超出單個(gè)電纜，這要求對(duì)較大網(wǎng)絡(luò)使用多種技術(shù)。
[0006]電氣和電子工程師協(xié)會(huì)的IEEE1901工作小組開(kāi)發(fā)用于高速電力線通信的標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)允許計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)電力線路發(fā)送數(shù)據(jù)(與例如通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線發(fā)送電力的通過(guò)以太網(wǎng)供電等方式形成對(duì)照)。
[0007]HomePlug是用于各種電力線通信規(guī)范的系列名稱，其支持通過(guò)現(xiàn)有大樓內(nèi)電氣布線的組網(wǎng)。若干不同的非可互配規(guī)范在HomePlug名稱下存在，其中各提供某些性能能力以及與其它HomePlug規(guī)范的可變兼容性。一些HomePlug規(guī)范針對(duì)諸如低數(shù)據(jù)速率IPTVjf戲和因特網(wǎng)內(nèi)容的家中分配之類的寬帶應(yīng)用，而其它規(guī)范集中于用于諸如智能電表以及電力系統(tǒng)與電器之間的家中通信之類的應(yīng)用的低功率、低吞吐量和擴(kuò)展工作溫度。報(bào)導(dǎo)了在典型家庭環(huán)境中提供20-30Mbps的HomePlug AV0 IEEE1901要求提供高達(dá)500Mbps，但是這是理論最大速度。
[0008]分組交換組網(wǎng)技術(shù)常常用來(lái)傳輸媒體信號(hào)(例如音頻、視頻、MIDI或其它信號(hào))。例如，音頻視頻橋接(AVB)協(xié)議可用來(lái)通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體信號(hào)，以及由IETF所開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)標(biāo)準(zhǔn)廣泛地用來(lái)通過(guò)跨許多不同類型的鏈路技術(shù)的因特網(wǎng)來(lái)傳輸多媒體信號(hào)。能夠調(diào)節(jié)大量數(shù)字和模擬媒體信號(hào)，供經(jīng)由分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸。
[0009]Dante是一種高性能、基于IP的媒體信號(hào)傳輸技術(shù)，其采用分組交換網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)專利N0.7747725和美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2010/0235486中公開(kāi)一種示范Dante系統(tǒng)。
[0010]除了分組交換網(wǎng)絡(luò)之外，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)也能夠使用諸如AES3、S/PDIF、MAD1、SD1、DVI等的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字協(xié)議來(lái)構(gòu)成。一種常見(jiàn)情況是將公共數(shù)字信號(hào)傳送給許多接收器的多點(diǎn)電纜。在許多情況下，這些協(xié)議設(shè)計(jì)成采用特定類型的電纜、對(duì)短距離進(jìn)行操作。通過(guò)原始協(xié)議規(guī)范未正視的電纜類型或者長(zhǎng)距離的傳輸可要求信號(hào)經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)，以供通過(guò)高阻抗電纜布線系統(tǒng)的傳輸。信號(hào)在接收器經(jīng)過(guò)解調(diào)節(jié)，并且還可通過(guò)連接到電纜布線的裝置來(lái)升壓，以進(jìn)一步擴(kuò)展由電纜布線所服務(wù)的距離。
[0011]需要針對(duì)通過(guò)高阻抗電纜布線的組網(wǎng)和信號(hào)分配的改進(jìn)系統(tǒng)、裝置和方法。本公開(kāi)針對(duì)克服和/或改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的至少一個(gè)，如通過(guò)本文的論述將變得顯而易見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種用于通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特征在于:網(wǎng)關(guān)裝置，連接到電源；第一裝置，通過(guò)電纜連接到網(wǎng)關(guān)裝置，電纜是具有至少兩個(gè)導(dǎo)電路徑的高阻抗電纜，并且其中第一裝置經(jīng)由電纜、通過(guò)電纜的同一導(dǎo)電路徑從網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；第二裝置，通過(guò)電纜連接到網(wǎng)關(guān)裝置，其中第二裝置經(jīng)由電纜、通過(guò)同一導(dǎo)電路徑從網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及其中電源經(jīng)由電纜向第一和第二裝置提供電力，并且第二裝置經(jīng)過(guò)第一裝置、經(jīng)由菊花鏈拓?fù)鋪?lái)連接到網(wǎng)關(guān)裝置。
[0013]按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種配置成通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的網(wǎng)關(guān)裝置。該網(wǎng)關(guān)裝置的特征在于:網(wǎng)絡(luò)端口 ；網(wǎng)絡(luò)接口，連接到網(wǎng)絡(luò)端口，其中網(wǎng)絡(luò)接口配置成經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口來(lái)接收和傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器，配置成從網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且生成適合于通過(guò)高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組；耦合器，配置成通過(guò)導(dǎo)電路徑來(lái)接收數(shù)據(jù)分組和傳送所述數(shù)據(jù)分組；以及電力供應(yīng)單元，配置成從電源接收電力，并且生成適合于通過(guò)導(dǎo)電路徑的傳輸?shù)妮敵鲭娏?；其中網(wǎng)關(guān)裝置配置成經(jīng)由菊花鏈拓?fù)湎蚨鄠€(gè)裝置傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力。
[0014]按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種配置成通過(guò)高阻抗電纜來(lái)接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的裝置。按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種配置成通過(guò)高阻抗電纜來(lái)接收和/或傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的裝置。該裝置的特征在于:電力供應(yīng)，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑；網(wǎng)絡(luò)接口，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑；以及處理系統(tǒng)，耦合到網(wǎng)絡(luò)接口，處理系統(tǒng)配置成從網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字信號(hào)，并且將模擬或數(shù)字信號(hào)輸出到放大器、揚(yáng)聲器、報(bào)警、致動(dòng)器、繼電器閉合器(relay closer)、串行端口、照明系統(tǒng)、視頻投影儀或視頻監(jiān)視器。在某些方面，該裝置還可配置成通過(guò)高阻抗電纜傳送和接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在某些方面，該裝置還可配置成在該裝置處理和使用某些數(shù)據(jù)。處理可包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解壓縮、音頻/視頻信號(hào)的解壓縮、音頻信號(hào)的增益調(diào)整、音頻信號(hào)的頻率均衡、音頻和/或視頻信號(hào)的播出時(shí)間對(duì)齊、兩個(gè)或更多音頻信號(hào)的混合、回波消除、預(yù)先記錄音頻/視頻回放的觸發(fā)、視頻縮放、視頻色彩調(diào)整、去隔行、降噪、視頻幀率的調(diào)整、視頻畫(huà)中畫(huà)處理、其它類似信號(hào)處理功能或者其組合。此外，處理可由裝置中的本地處理器、或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的其它位置的控制處理器所傳送的信號(hào)或消息、或者通過(guò)從諸如附連到裝置或者附連到網(wǎng)絡(luò)其它位置的音量控制或開(kāi)關(guān)之類的控制裝置所傳送的信號(hào)或消息來(lái)調(diào)制或控制。
[0015]按照某些實(shí)施例，公開(kāi)一種配置成通過(guò)高阻抗電纜來(lái)傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和接收電力的裝置。該裝置的特征在于:電力供應(yīng)，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑；網(wǎng)絡(luò)接口，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑；以及處理系統(tǒng)，耦合到網(wǎng)絡(luò)接口，處理系統(tǒng)配置成從話筒、前置放大器、攝像機(jī)、視頻回放裝置、音頻回放裝置、麥克風(fēng)/線路輸入、安全警報(bào)、火警警報(bào)、煙霧探測(cè)器、CO2探測(cè)器、照相裝置、電位計(jì)或音量控制、串行端口、磁卡刷卡器、運(yùn)動(dòng)傳感器、門(mén)位置傳感器或者其組合來(lái)接收輸入信號(hào)，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到網(wǎng)關(guān)裝置或其它裝置。例如，某些實(shí)施例可以能夠進(jìn)行裝置對(duì)裝置通信。在某些方面，該裝置也可配置成通過(guò)高阻抗電纜接收和傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在某些方面，該裝置還可配置成在該裝置處理和使用某些數(shù)據(jù)。處理可包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的壓縮、音頻/視頻信號(hào)的壓縮、音頻信號(hào)的增益調(diào)整、音頻信號(hào)的噪聲選通、音頻信號(hào)的頻率均衡、音頻和/或視頻信號(hào)的時(shí)間對(duì)齊、兩個(gè)或更多音頻信號(hào)的混合、回波消除、音頻/視頻捕獲的觸發(fā)、視頻信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、視頻縮放、視頻色彩調(diào)整、去隔行、降噪、視頻幀率的調(diào)整、視頻畫(huà)中畫(huà)處理、其它類似信號(hào)處理功能或者其組合。此外，處理可由裝置中的本地處理器、或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的其它位置的控制處理器所傳送的信號(hào)或消息、或者通過(guò)從諸如附連到裝置或者附連到網(wǎng)絡(luò)其它位置的音量控制或開(kāi)關(guān)之類的控制裝置所傳送的信號(hào)或消息來(lái)調(diào)制或控制。
[0016]還公開(kāi)了通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的方法。適合使處理系統(tǒng)執(zhí)行這些方法的計(jì)算機(jī)編程指令可包含在非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0017]像
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的實(shí)施例一樣，在說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求書(shū)中公開(kāi)其它實(shí)施例。
【發(fā)明內(nèi)容】
不是意在涵蓋本公開(kāi)所考慮的每一個(gè)實(shí)施例、組合或變化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]通過(guò)參照以下描述、所附權(quán)利要求書(shū)和附圖，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖包括:
[0019]圖1示出使用放大器輸出上的升壓變壓器的高阻抗音頻信號(hào)分配系統(tǒng)的典型示意圖；
[0020]圖2示出按照某些實(shí)施例的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的示范示意圖；
[0021]圖3是按照某些實(shí)施例、能夠接收、發(fā)送和處理媒體分組的網(wǎng)絡(luò)裝置的示范框圖；
[0022]圖4示出按照某些實(shí)施例的示范系統(tǒng)示意架構(gòu)；
[0023]圖5a至圖5f示出按照某些實(shí)施例的示范電纜布線示意拓?fù)洌?br> [0024]圖6示出按照某些實(shí)施例、耦合到具有高通濾波的裝置的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的示范示意圖；
[0025]圖7示出按照某些實(shí)施例的示范網(wǎng)絡(luò)接口示意圖；
[0026]圖8示出按照某些實(shí)施例、具有高阻抗電纜布線的示范數(shù)字接口 ；
[0027]圖9示出按照某些實(shí)施例的示范輸入/輸出裝置示意圖；[0028]圖10示出按照某些實(shí)施例的示范網(wǎng)關(guān)裝置示意圖；
[0029]圖11示出按照某些實(shí)施例的示范網(wǎng)關(guān)裝置示意圖；
[0030]圖12示出按照某些實(shí)施例、具有以太網(wǎng)交換機(jī)的示范網(wǎng)關(guān)裝置示意圖；
[0031]圖13示出按照某些實(shí)施例的示范分區(qū)式系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖14示出按照某些實(shí)施例、包括具有同步輸出的多個(gè)擴(kuò)音器的示范系統(tǒng)；
[0033]圖15示出包括在正常MAC操作期間可發(fā)生的事件的Hom印Iug信標(biāo)周期的示范周期循環(huán)；
[0034]圖16示出包括在正常MAC操作期間可發(fā)生的事件的G.hn MAC協(xié)議的示范周期循環(huán)；
[0035]圖17示出主裝置和從裝置之間的示范時(shí)間戳交換；以及
[0036]圖18示出連接到共享網(wǎng)絡(luò)的主與從處理器之間的示范關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0037]現(xiàn)在將參照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本公開(kāi)，其示例在附圖中示出。示例和實(shí)施例作為說(shuō)明來(lái)提供，而不是要被認(rèn)為限制本公開(kāi)的范圍。此外，作為一個(gè)實(shí)施例的組成部分所示或所述的特征可單獨(dú)用于提供其它實(shí)施例，以及作為一個(gè)實(shí)施例的組成部分所示或所述的特征可與一個(gè)或多個(gè)其它配合用于提供其它實(shí)施例。將會(huì)理解，本公開(kāi)將涵蓋這些變化和實(shí)施例以及其它變化和/或修改。
[0038]將會(huì)理解，如本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”及其任何派生(例如包含、正包含)將被理解為包括它所指的特征，而不是要排除任何附加特征的存在，除非另加說(shuō)明或暗示。
[0039]本說(shuō)明書(shū)(包括所附權(quán)利要求書(shū)、摘要和附圖)中公開(kāi)的特征可通過(guò)用于相同、等效或相似目的的備選特性來(lái)替代，除非另加明確說(shuō)明。因此，除非另加明確說(shuō)明，否則所公開(kāi)的各特征是等效或相似特征的一般系列的一個(gè)示例。
[0040]某些實(shí)施例針對(duì)確保所使用的電力分配方法沒(méi)有顯著影響數(shù)據(jù)和/或信號(hào)分配的質(zhì)量。某些實(shí)施例針對(duì)確保所使用的電力分配方法沒(méi)有基本上影響數(shù)據(jù)和/或信號(hào)分配的質(zhì)量。某些實(shí)施例針對(duì)分離電力和信號(hào)分配。電力分配能夠是使用有用的電壓或頻率的各種組合的AC或DC，因?yàn)橛糜跀?shù)據(jù)或媒體信號(hào)的傳輸方法沒(méi)有受到電力分配機(jī)制的選擇顯著影響或者基本影響。對(duì)于給定功率級(jí)，電壓能夠增加，并且電流對(duì)應(yīng)地減小，從而使電纜布線中的電阻損耗為最小，并且支持通過(guò)高阻抗電纜布線系統(tǒng)的有效電力分配。
[0041]數(shù)據(jù)或信號(hào)分配經(jīng)由通過(guò)用于分配AC或DC電力的相同電纜所攜帶的數(shù)字組網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行。例如，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口能夠是分組交換、例如HomePlug/IEEE1901電力線組網(wǎng)或Canbus,或者能夠是例如SD1、AES3或S/TOIF等非分包協(xié)議。還考慮其它數(shù)字組網(wǎng)協(xié)議。在某些實(shí)施例也有可能使用組網(wǎng)協(xié)議的組合。可能需要調(diào)節(jié)信號(hào)，以供通過(guò)高阻抗電纜布線(其還向裝置提供電力)的傳輸。
[0042]與美國(guó)專利N0.7747725中所述相似的示范數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在圖2和圖3中示出。在這些圖中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)100包括主時(shí)鐘裝置102，以生成網(wǎng)絡(luò)100的系統(tǒng)時(shí)間信號(hào)104。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置108和110通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106相互連接，使得它們能夠發(fā)送和接收媒體分組。在本公開(kāi)的某些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)106由高阻抗電纜布線組成，如下面更詳細(xì)描述。網(wǎng)絡(luò)裝置108和110還分別連接到媒體裝置112和114，其能夠生成和/或播出媒體信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)裝置108能夠接收和分包媒體信號(hào)，以便作為媒體分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)裝置110能夠接收分組，并且將媒體分組中包含的媒體信號(hào)傳送給媒體裝置114。網(wǎng)絡(luò)裝置108和110各分別包含本地時(shí)鐘122和124以及媒體時(shí)鐘123和125。
[0043]網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP) 120。NTP120是一組網(wǎng)絡(luò)消息，其用來(lái)將一個(gè)裝置的時(shí)鐘與另一個(gè)裝置的時(shí)鐘同步。在這種情況下，本地時(shí)鐘122和124使用NTP120和系統(tǒng)時(shí)間信號(hào)104來(lái)與主時(shí)鐘102同步。由NTP120所發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)消息包括在網(wǎng)絡(luò)106上的分組的發(fā)送，其與系統(tǒng)時(shí)間相關(guān)。存在各種已知標(biāo)準(zhǔn)NTP，例如IEEE1588精確時(shí)間協(xié)議和IETFNTP。
[0044]媒體時(shí)鐘信號(hào)130和132分別從本地時(shí)鐘信號(hào)(即，本地TOD信號(hào))126和128來(lái)得出(即，同步)。NTP使用消息的雙向交換來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘偏移和速率的計(jì)算。
[0045]時(shí)鐘速率同步確保網(wǎng)絡(luò)裝置108和110發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)分組的速率在所需精度之內(nèi)相同。時(shí)鐘偏移同步確保從主時(shí)鐘102到本地時(shí)鐘122和124的時(shí)間差在所需精度之內(nèi)相同。這樣，網(wǎng)絡(luò)中的任何兩個(gè)時(shí)鐘具有有限速率和偏移誤差。速率同步還確保媒體信號(hào)由網(wǎng)絡(luò)裝置以從主時(shí)鐘的速率所得出的速率來(lái)產(chǎn)生和消耗。網(wǎng)絡(luò)裝置的所得出速率可與由網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置所得出的速率是不同的。所得出速率(本地時(shí)鐘頻率)可與網(wǎng)絡(luò)裝置正轉(zhuǎn)換為分組的媒體信號(hào)的采樣速率(即，48Hz的256或者44.1Hz的256)相關(guān)。速率和偏移同步使本地時(shí)鐘122和124能夠補(bǔ)償可變延遲(即，接收媒體分組中的天數(shù))，并且實(shí)現(xiàn)更緊密的同步，而與網(wǎng)絡(luò)裝置108和110在網(wǎng)絡(luò)100拓?fù)渲械奈恢脽o(wú)關(guān)。
[0046]同步本地時(shí)鐘122用來(lái)采用最早的系統(tǒng)(也是本地時(shí)間126)—分組中包含的媒體信號(hào)在此時(shí)間由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器140轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式一來(lái)對(duì)媒體分組加時(shí)間戳。使用該時(shí)間戳，接收媒體分組的網(wǎng)絡(luò)裝置HO能夠協(xié)調(diào)媒體信號(hào)的正確播出時(shí)間。
[0047]參照?qǐng)D2，現(xiàn)在將描述示范發(fā)送網(wǎng)絡(luò)裝置108的操作。由媒體播放器112所產(chǎn)生的入局模擬媒體信號(hào)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)裝置108的數(shù)字轉(zhuǎn)換器140。模數(shù)轉(zhuǎn)換器140轉(zhuǎn)換媒體信號(hào)的速率由媒體時(shí)鐘130來(lái)管理。將由模數(shù)轉(zhuǎn)換器140所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)分包和時(shí)間戳緩沖器142，供收集到媒體分組中。媒體分組采用最早的系統(tǒng)時(shí)間一分組中包含的媒體信號(hào)在此時(shí)間轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式一來(lái)加時(shí)間戳。
[0048]本地時(shí)鐘122經(jīng)由鏈路130對(duì)媒體分組的分包和加時(shí)間戳提供速率控制和偏移控制。由于本地時(shí)鐘122與主時(shí)鐘102同步，所以產(chǎn)生媒體分組的速率處于與主時(shí)鐘102的系統(tǒng)時(shí)間信號(hào)相同的速率。這還將是接收網(wǎng)絡(luò)裝置110的本地時(shí)鐘124的相同速率，因此同步整個(gè)網(wǎng)絡(luò)100產(chǎn)生和消耗媒體分組的速率。本地時(shí)鐘122還因?yàn)槠仆降街鲿r(shí)鐘102。本地時(shí)間調(diào)整成與主時(shí)鐘102同步使用偏移量來(lái)實(shí)現(xiàn)。與某個(gè)時(shí)期(例如，自1970年I月I日00:00:00以來(lái)的秒數(shù))的本地時(shí)間偏移跟蹤主時(shí)鐘時(shí)間。分組則傳遞到網(wǎng)絡(luò)端口 144，供在網(wǎng)絡(luò)106上傳輸以傳遞給網(wǎng)絡(luò)裝置110。
[0049]現(xiàn)在將描述示范接收網(wǎng)絡(luò)裝置110的操作。入局分組從網(wǎng)絡(luò)106接收在抖動(dòng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)緩沖器148中，其中它們經(jīng)過(guò)延遲以考慮發(fā)送器108與接收器110之間的最大預(yù)計(jì)等待時(shí)間變化(或抖動(dòng))。接收器110使用所接收分組的時(shí)間戳來(lái)記錄分組(若必要的話)。接收器110可對(duì)齊和組合從不同源所接收的媒體信號(hào)。此外，裝置110還確定媒體信號(hào)的播出時(shí)間。媒體信號(hào)則傳遞到數(shù)模轉(zhuǎn)換器150，供以媒體時(shí)鐘125的媒體時(shí)鐘信號(hào)132所控制的速率轉(zhuǎn)換成模擬。媒體信號(hào)則發(fā)送給媒體裝置114，例如供播出。[0050]圖3所示的示范裝置111能夠執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)裝置108和110的功能。此外，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置111能夠用于處理數(shù)字形式的媒體信號(hào)。在這種情況下，媒體分組在網(wǎng)絡(luò)端口 144從一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器來(lái)接收，并且在網(wǎng)絡(luò)裝置111中的處理器146來(lái)處理。所接收媒體分組的時(shí)間戳用來(lái)在時(shí)間上對(duì)齊分組的數(shù)字媒體信號(hào)(若必要的話)。進(jìn)行處理，以產(chǎn)生新的一組數(shù)字媒體信號(hào)(例如將一組音頻聲道與左/右立體聲聲道對(duì)混合)。這個(gè)處理經(jīng)由鏈路149以本地時(shí)鐘122/124所控制的速率和偏移進(jìn)行。新數(shù)字媒體信號(hào)被放入分組中，以及以通過(guò)本地時(shí)鐘信號(hào)149所確定的速率并且以通過(guò)本地時(shí)鐘偏移所確定的時(shí)間戳來(lái)傳送。經(jīng)處理的分組則從網(wǎng)絡(luò)端口 144重傳。不是從本地時(shí)鐘122和124生成出局分組的新時(shí)間戳，而是也有可能將時(shí)間戳(即，偏移)從入局分組復(fù)制到出局分組，因而節(jié)省最初生成媒體信號(hào)的時(shí)間。這樣，媒體信號(hào)能夠完全在計(jì)算機(jī)域中通過(guò)由147 (其可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)的一部分)所包含的組件來(lái)處理。
[0051]留下的任何時(shí)鐘將以對(duì)于每個(gè)硬件略有不同的某個(gè)速率行進(jìn)。訓(xùn)練時(shí)鐘的過(guò)程調(diào)整時(shí)鐘的速率和偏移，以跟蹤另一個(gè)時(shí)鐘(在本例中為主時(shí)鐘102)。現(xiàn)在將更詳細(xì)描述時(shí)鐘同步和合成的過(guò)程。
[0052]本地時(shí)鐘信號(hào)126是在網(wǎng)絡(luò)裝置108的時(shí)間的本地表示。本地時(shí)鐘122和124使用NTP120來(lái)同步到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘102。本地時(shí)鐘信號(hào)126和128由本地振蕩器來(lái)生成。即使每個(gè)本地振蕩器具有相同的標(biāo)稱頻率(例如12.288MHz)，但是其實(shí)際頻率(或速率)可略有不同。另外，這個(gè)速率可因諸如環(huán)境溫度變化之類的影響而隨時(shí)間漂移。本地時(shí)鐘122和124在其速率實(shí)際上與主時(shí)鐘102在所需精度之內(nèi)相同時(shí)，被認(rèn)為同步到主時(shí)鐘102。
[0053]本地時(shí)鐘信號(hào)126和128可以是電信號(hào)(例如由電壓控制振蕩器(VCO)所產(chǎn)生)，或者它可表示為通過(guò)操作系統(tǒng)日期/時(shí)間設(shè)施所保持的軟件計(jì)數(shù)器。在所有情況下，本地時(shí)鐘信號(hào)126和128經(jīng)過(guò)管理(S卩，訓(xùn)練)，使得它以與主時(shí)鐘102相同的速率前進(jìn)(行進(jìn))。
[0054]本地時(shí)鐘信號(hào)126驅(qū)動(dòng)時(shí)刻(TOD)時(shí)鐘，其能夠表示為自某個(gè)時(shí)期以來(lái)的秒數(shù)。例如，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議版本3(NTPv3)將時(shí)間表示為兩個(gè)32位數(shù)，其對(duì)應(yīng)于自1900年I月I日00:00:00以來(lái)經(jīng)過(guò)的秒數(shù)和一秒的分?jǐn)?shù)。TOD時(shí)鐘用來(lái)對(duì)媒體分組加時(shí)間戳。這個(gè)TOD時(shí)鐘的時(shí)期對(duì)于網(wǎng)絡(luò)是全局恒定的。全局時(shí)間戳的可用性使源自不同源的媒體信號(hào)能夠由接收網(wǎng)絡(luò)裝置Iio來(lái)準(zhǔn)確地時(shí)間對(duì)齊和結(jié)合，以例如供播出。本地時(shí)鐘122和124在其與主時(shí)鐘102的時(shí)間差在所需精度之內(nèi)相同時(shí)，被認(rèn)為偏移同步到主時(shí)鐘102。如果主時(shí)鐘102與任何本地時(shí)鐘122和124之間的時(shí)間差小于取樣周期的74 (對(duì)于48kHz信號(hào)為5 μ s)，則任何兩個(gè)本地時(shí)鐘122和124在取樣周期的72中相互同步。這使同時(shí)在兩個(gè)不同源112所生成的樣本能夠準(zhǔn)確對(duì)齊以供播出。
[0055]當(dāng)本地時(shí)鐘信號(hào)126是電信號(hào)(例如來(lái)自VC0)時(shí)，時(shí)鐘脈沖使表示絕對(duì)時(shí)間的計(jì)數(shù)器值遞增。能夠讀取計(jì)數(shù)器以產(chǎn)生時(shí)間戳，其能夠與(經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議120)來(lái)自鎖相環(huán)中的主時(shí)鐘102的時(shí)間戳相比較，以便除了速率同步之外還實(shí)現(xiàn)絕對(duì)時(shí)間(偏移)同步。
[0056]準(zhǔn)確時(shí)鐘偏移同步獲益于采用消息的雙向交換的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議。這使本地時(shí)鐘122和124能夠計(jì)算其與主時(shí)鐘102之間的網(wǎng)絡(luò)延遲，并且對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償。可適合的示范標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議120是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)以及IEEE1588精確時(shí)間協(xié)議。NTP版本3被廣泛地實(shí)現(xiàn)，并且由因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)在RFC1305中文件證明為因特網(wǎng)草案標(biāo)準(zhǔn)。附加NTP信息能夠見(jiàn)于http://www.ntp.0rg/。IEEE1588是IEEE的已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)(Stdl588_2002),并且從 http://standards, ieee.0rg/可得到。附加 IEEE1588 信息能夠見(jiàn)于 http://ieeel588.nist.gov/。
[0057]IETF NTP120在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上使用，并且能夠易于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)中的毫秒時(shí)間同步精度。在來(lái)自從裝置(即，在這里為網(wǎng)絡(luò)裝置108或110)的請(qǐng)求引起雙向消息交換(其使從裝置能夠計(jì)算礤與主時(shí)鐘102的時(shí)間偏移以及網(wǎng)絡(luò)延遲)的意義上，IETF NTP120是從動(dòng)的。
[0058]本文中，IEEE1588是優(yōu)選時(shí)間同步協(xié)議120，但是也可使用許多NTP。一般來(lái)說(shuō)，盡可能接近網(wǎng)絡(luò)傳輸或接收時(shí)間來(lái)對(duì)分組加時(shí)間戳降低因端系統(tǒng)抖動(dòng)引起的誤差。加時(shí)間戳能夠通過(guò)硬件、通過(guò)裝置驅(qū)動(dòng)程序或者通過(guò)應(yīng)用來(lái)執(zhí)行(按照優(yōu)先順序)。
[0059]IEEE1588設(shè)計(jì)用于與工業(yè)控制和測(cè)量系統(tǒng)配合使用，并且適合于準(zhǔn)確硬件實(shí)現(xiàn)。硬件實(shí)現(xiàn)已經(jīng)表明實(shí)現(xiàn)亞微秒時(shí)間同步精度。交換機(jī)中的IEEE1588邊界時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)消除經(jīng)過(guò)它們時(shí)的時(shí)鐘分組的抖動(dòng)。IEEE1588使用來(lái)自主控的頻繁多播消息來(lái)計(jì)算偏移。它使用來(lái)自從裝置的不太頻繁的延遲請(qǐng)求消息，從而引起來(lái)自主控的延遲響應(yīng)消息，以計(jì)算延遲。
[0060]它還可通過(guò)包括一種另一個(gè)主時(shí)鐘在原始主時(shí)鐘102出故障時(shí)接管的機(jī)制，來(lái)支持冗余主時(shí)鐘。本公開(kāi)的某些實(shí)施例能夠使用各具有其自己的主時(shí)鐘的兩個(gè)獨(dú)立IEEE1588網(wǎng)絡(luò)、例如澳大利亞悉尼的錄音室和澳大利亞墨爾本的錄音室的組合。這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可經(jīng)由另一個(gè)機(jī)制、例如GPS時(shí)間同步來(lái)協(xié)調(diào)其主時(shí)鐘。這允許兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享共同時(shí)間概念，并且相互發(fā)送加時(shí)間戳分組。
[0061]該系統(tǒng)還可使用與一個(gè)主控同步的一組網(wǎng)絡(luò)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，而另一組裝置在不同時(shí)間或者同時(shí)地與同一網(wǎng)絡(luò)上的不同主控同步。作為一個(gè)示例，同步到外部視頻源的機(jī)頂盒在觀看視頻時(shí)可充當(dāng)主時(shí)鐘，而音頻系統(tǒng)中的放大器對(duì)于音樂(lè)可充當(dāng)主時(shí)鐘。
[0062]網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議120以常規(guī)速率(例如每隔I秒)來(lái)交換消息。通過(guò)使這個(gè)間隔為媒體采樣速率(即，48kHz或44.1kHz)的非倍數(shù)，時(shí)鐘分組被網(wǎng)絡(luò)106上傳輸?shù)拿襟w分組所遭遇和抖動(dòng)的可能性為最小。
[0063]接下來(lái)進(jìn)一步論述NTP IEEE1588。在IEEE1588協(xié)議中，最佳主時(shí)鐘102和備用主時(shí)鐘(未示出)從一組潛在候選中選取。所選主時(shí)鐘102可以是網(wǎng)絡(luò)裝置108的本地時(shí)鐘122。備用主時(shí)鐘使用IEEE1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議120來(lái)將其時(shí)鐘與所選主控102同步。在主控102出故障的情況下，備用主控接管，以及先前與所選主時(shí)鐘102同步的其它本地時(shí)鐘這時(shí)將與備用主時(shí)鐘同步，并且網(wǎng)絡(luò)100繼續(xù)平滑地操作。
[0064]時(shí)鐘合成是一個(gè)廣泛研究的問(wèn)題，并且各種技術(shù)能夠應(yīng)用于合成來(lái)自本地時(shí)鐘信號(hào)的媒體時(shí)鐘123和125，包括直接數(shù)字合成(DDS)、數(shù)控振蕩器(DCO)或者由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)所控制的電壓控制振蕩器(VCO)。
[0065]數(shù)字媒體信號(hào)具有暗指時(shí)鐘。對(duì)于音頻媒體信號(hào)，這能夠是音頻采樣速率(例如48kHz)。對(duì)于視頻媒體信號(hào)，這能夠是每秒的幀數(shù)。產(chǎn)生可消耗數(shù)字媒體信號(hào)的硬件常常使用該采樣速率或幀率的倍數(shù)。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器140通常需要實(shí)際產(chǎn)生音頻樣本的速率的128x或256x的時(shí)鐘。我們將這個(gè)時(shí)鐘命名為媒體時(shí)鐘123和125的倍數(shù)。媒體時(shí)鐘合成是從網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議120來(lái)得出媒體時(shí)鐘信號(hào)130和132 (其是數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)字時(shí)鐘)的過(guò)程。
[0066]至少三種技術(shù)能夠用來(lái)得出媒體時(shí)鐘:⑴從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議直接訓(xùn)練硬件時(shí)鐘；
(ii)采用通過(guò)NTP/1588已經(jīng)訓(xùn)練的主時(shí)鐘102來(lái)控制脈寬調(diào)制的媒體時(shí)鐘123和125 ;以及(iii)從主時(shí)鐘102控制軟件定時(shí)器。
[0067]圖4以示意格式示出系統(tǒng)的高級(jí)組件。網(wǎng)關(guān)裝置200、202經(jīng)由高阻抗電纜布線214向輸入裝置204和206、輸出裝置208和210以及輸入/輸出裝置212 (例如以上參照?qǐng)D2和圖3所述的網(wǎng)絡(luò)裝置108、110和111)提供電力。在某些實(shí)施例中，電力由電源216、218提供給網(wǎng)關(guān)裝置200、202。電源216、218可以是例如電力網(wǎng)電力供應(yīng)、電池、發(fā)電機(jī)或者其組合。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)非網(wǎng)關(guān)裝置可向連接到高阻抗網(wǎng)絡(luò)的裝置和/或網(wǎng)關(guān)提供電力，電力源自電力網(wǎng)供電、電池、發(fā)電機(jī)、其它源或者其組合。除了網(wǎng)關(guān)之外的電源可增加安全關(guān)鍵系統(tǒng)的電力冗余度選項(xiàng)。網(wǎng)關(guān)裝置200、202還接收和調(diào)節(jié)(若需要的話)數(shù)字和/或模擬信號(hào)，供通過(guò)高阻抗電纜網(wǎng)絡(luò)214上使用的網(wǎng)絡(luò)接口 232、234的傳輸和/或接收?？山?jīng)由信號(hào)接口 224和226、數(shù)字/模擬信號(hào)接口 228和230、網(wǎng)關(guān)裝置200和202中的網(wǎng)絡(luò)接口 220和222或者其組合向/從沒(méi)有連接到高阻抗電纜布線的裝置傳遞數(shù)據(jù)和信號(hào)。數(shù)據(jù)和信號(hào)也可直接從一個(gè)裝置傳遞給另一個(gè)裝置，而無(wú)需經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)。[0068]輸入和/或輸出裝置可經(jīng)由高阻抗電纜布線214來(lái)供電。在某些實(shí)施例中，電力或者電力的一部分可從諸如電力網(wǎng)電力供應(yīng)、電池、發(fā)電機(jī)或者其組合之類的其它源來(lái)提供。輸入或輸出裝置可轉(zhuǎn)換通過(guò)高阻抗電纜布線向/從裝置中的模擬或數(shù)字接口(例如連接器)所傳送的信號(hào)以供連接到另一個(gè)外部裝置，或者可充當(dāng)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種形式(例如聲、光)的換能器。例如，輸入或輸出裝置可包含一個(gè)或多個(gè)話筒、揚(yáng)聲器、顯不器、照相裝置、運(yùn)動(dòng)傳感器、開(kāi)關(guān)、光或者其它種類的I/o裝置。在某些實(shí)施例中，輸入或輸出裝置也可以是裝置的組合。
[0069]高阻抗電力或信號(hào)分配網(wǎng)絡(luò)傳遞具有相對(duì)電流的高電壓的電力，從而使電纜或者系統(tǒng)中的其它組件中的阻抗損耗為最小。高阻抗設(shè)計(jì)對(duì)于電力分配特別重要。通過(guò)具有小截面面積的長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度和/或?qū)w的有效電力傳遞通常通過(guò)增加給定功率級(jí)的工作電壓并且降低工作電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。高阻抗分配系統(tǒng)能夠使用多種電壓和電流配置；但是，因電纜布線阻抗引起的功率損耗通常不超過(guò)20%。許多高阻抗系統(tǒng)具有10%以下的阻抗損耗。多種電纜類型可用來(lái)構(gòu)成高阻抗網(wǎng)絡(luò)，包括但不限于:8字形電纜、雙絞線和同軸電纜。也考慮其它類型的電纜。在某些應(yīng)用中，期望支持通過(guò)已經(jīng)部署的電纜布線的操作。例如，可期望支持通過(guò)恒定電壓揚(yáng)聲器系統(tǒng)中已經(jīng)部署的高阻抗揚(yáng)聲器電纜布線和/或常常用于視頻分配的同軸電纜布線的操作。當(dāng)大樓電纜布線安裝到壓力通風(fēng)空間時(shí)或者當(dāng)它是安全關(guān)鍵系統(tǒng)、例如疏散報(bào)警系統(tǒng)的一部分時(shí)，可要求它符合安全標(biāo)準(zhǔn)。因此，能夠期望支持通過(guò)防火和/或壓力通風(fēng)電纜布線的操作。本文所公開(kāi)的某些實(shí)施例還可對(duì)低阻抗電纜布線(例如短電纜、具有大截面面積的電纜或者因電纜阻抗引起的功率損耗較低的布置)或者對(duì)結(jié)合低阻抗段的電纜布線進(jìn)行操作。例如，對(duì)設(shè)施中已經(jīng)存在的低阻抗電纜進(jìn)行操作會(huì)是有益的。在某些實(shí)施例中，高阻抗電纜布線可以是最節(jié)省成本的。
[0070]圖5a至圖5f示出使用具有兩個(gè)導(dǎo)體的電纜布線的六個(gè)不同示范拓?fù)?。裝置(D1、D2、…)附連到兩個(gè)導(dǎo)體。可選端接(Z1、Z2…)能夠在系統(tǒng)中使用。
[0071]圖5a和圖5b不出不范菊花鏈拓?fù)?。圖5a中的網(wǎng)關(guān)300處于菊花鏈的一端，而在圖5b中，網(wǎng)關(guān)300處于鏈的中間。圖5a包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置302、304、306和308以及端接組件310。圖5b包括六個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置312、314、316、318、320、322以及兩個(gè)端接組件324、326。對(duì)于控制系統(tǒng)的阻抗、使信號(hào)反射為最小以及使數(shù)字組網(wǎng)系統(tǒng)的性能為最大，這些菊花鏈拓?fù)涫怯欣?。圖5c示出如恒定電壓擴(kuò)音器系統(tǒng)中常常使用的分支樹(shù)狀拓?fù)洹D5c包括網(wǎng)關(guān) 300、^^一個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置 328、330、334、336、338、340、342、344、246、348 和 350 以及兩個(gè)端接組件352和354。
[0072]也考慮其它拓?fù)?。例如，圖5d示出使用雙冗余連接的示范系統(tǒng)示意架構(gòu)。冗余連接可使用PCT/AU2007/000667和/或其延續(xù)中所述的機(jī)制，以便為媒體信號(hào)提供完全冗余通路。雙連接可能僅提供電力冗余度、僅提供網(wǎng)絡(luò)冗余度或者網(wǎng)絡(luò)和電力冗余度。這種冗余系統(tǒng)包括配置成提供冗余度的網(wǎng)關(guān)360以及三個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置362、364、366。
[0073]圖5e示出示范系統(tǒng)示意架構(gòu)，示出附連到兩個(gè)網(wǎng)關(guān)370、372的五個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置374、376、378、380、382的單鏈。電纜布線中的單一中斷將鏈路分解為兩個(gè)不同段。如果各網(wǎng)關(guān)370、372提供電力和組網(wǎng)，則操作能夠以環(huán)中的單一中斷繼續(xù)進(jìn)行。另外，環(huán)拓?fù)涮峁┽槍?duì)網(wǎng)關(guān)之一的故障的保護(hù)。
[0074]圖5f示出示范系統(tǒng)示意架構(gòu)，示出環(huán)回到單個(gè)網(wǎng)關(guān)裝置390的六個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置392、394、396、398、400、402的單鏈。電纜布線中的單一中斷將鏈路分解為兩個(gè)不同段。如果電力和組網(wǎng)能夠通過(guò)到網(wǎng)關(guān)的兩個(gè)連接來(lái)提供，則操作能夠在環(huán)中的單一中斷存在的情況下繼續(xù)進(jìn)行。
[0075]當(dāng)端接器或 端接裝置的阻抗與電纜匹配或者基本上匹配時(shí)，最佳或者基本上最佳端接發(fā)生，從而確保沒(méi)有或者基本上沒(méi)有反射發(fā)生。實(shí)際上，最佳端接很少發(fā)生，但是，與電纜阻抗基本上相似的端接阻抗可降低噪聲并且提高系統(tǒng)的性能。在某些實(shí)施例中，可采用阻抗失配的自動(dòng)感測(cè)和/或自動(dòng)阻抗匹配。在某些實(shí)施例中，圖5e和圖5f中的網(wǎng)關(guān)裝置(370,372,390)可提供自動(dòng)端接，從而基本匹配電纜和裝置的附連網(wǎng)絡(luò)的阻抗。圖5b中的網(wǎng)關(guān)裝置(300)可感測(cè)電纜被適當(dāng)?shù)囟私樱⑶也捎玫骄W(wǎng)絡(luò)的高阻抗附連，以避免損害已經(jīng)存在的端接。一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)關(guān)裝置可測(cè)量電纜和裝置的所附連網(wǎng)絡(luò)的阻抗，從而報(bào)告阻抗失配和/或動(dòng)態(tài)調(diào)整阻抗以補(bǔ)償失配。
[0076]網(wǎng)絡(luò)裝置可通過(guò)感測(cè)阻抗失配并且選擇適當(dāng)端接阻抗，或者通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整端接阻抗，采用適合于所附連網(wǎng)絡(luò)的固定值來(lái)端接電纜布線。另外，網(wǎng)絡(luò)裝置可檢測(cè)和報(bào)告端接失配，而無(wú)需采取進(jìn)一步動(dòng)作。不是位于電纜末端或者感測(cè)電纜已經(jīng)適當(dāng)端接的網(wǎng)絡(luò)裝置可隨到網(wǎng)絡(luò)電纜的高阻抗附連進(jìn)行操作，以避免損害已經(jīng)存在的端接。
[0077]布線可由在裝置處接合在一起的電纜段、其中裝置附連到電纜而沒(méi)有將電纜分解為多段的長(zhǎng)連續(xù)電纜、端接在或者源自裝置或網(wǎng)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)電纜段、端接到連接器中的電纜段、然后促進(jìn)到其它電纜段的附連的端子或?qū)w或者其組合來(lái)組成。
[0078]電力分配的一個(gè)問(wèn)題是使電纜布線中的功率損耗為最小。在給定功率，可通過(guò)使電纜中的電流為最小，并且因此增加電纜進(jìn)行操作的電壓，來(lái)使電纜中的損耗為最小。另一方面，在某些實(shí)施例中，期望將電纜上的工作電壓保持低于各種規(guī)章制度最小數(shù)，以避免導(dǎo)管、專業(yè)安裝技能、最終增加的成本或者其組合。通常用于恒定電壓系統(tǒng)的電壓包括:12V、24V、25V、50V、70.7V或100V、很少甚至為200V。也能夠使用這些離散值之間的電壓。
[0079]如果電力分配經(jīng)由交流(AC)進(jìn)行，則網(wǎng)關(guān)和裝置可經(jīng)由變壓器或者備選地經(jīng)由功率電子器件來(lái)耦合送往/來(lái)自高阻抗電纜布線的電力。如果選擇變壓器耦合，則增加電力供應(yīng)頻率以使變壓器的尺寸為最小會(huì)是有利的。在增加頻率降低變壓器的尺寸和成本時(shí)，滯后損耗隨頻率而線性增加。在恒定電壓音頻系統(tǒng)中，通常遭遇耦合變壓器中的30-40%損耗，因此對(duì)于效率是一個(gè)因素的系統(tǒng)，低電力供應(yīng)頻率是合乎需要的。變壓器中的磁性材料的飽和限制可降低電力供應(yīng)頻率的程度。常用電力供應(yīng)頻率通常的范圍是50-400HZ，其中50Hz和60Hz通常由電力公司來(lái)使用，而400Hz在飛機(jī)中使用。在歷史上，AC電力系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用而使用16-140HZ的范圍中的任何位置的頻率。電力分配系統(tǒng)中的AC功率電子器件的使用可避免基于變壓器的系統(tǒng)的許多限制。如果AC電力由一個(gè)以上網(wǎng)關(guān)裝置同時(shí)提供給同一電纜，則電力的相位通常將需要協(xié)調(diào)。
[0080]如果電力分配經(jīng)由直流(DC)進(jìn)行，則網(wǎng)關(guān)和裝置經(jīng)由諸如DC-DC轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)節(jié)器等的電子電路來(lái)耦合送往/來(lái)自高阻抗電纜布線的電力。通過(guò)DC電力，設(shè)置用于使一個(gè)以上網(wǎng)關(guān)裝置向電纜提供電力可得到簡(jiǎn)化，因?yàn)椴淮嬖谝獙?duì)齊的AC相。甚至當(dāng)使用DC電力時(shí)，一些實(shí)施例也可進(jìn)行時(shí)間分組傳輸，以便避免通過(guò)AC電力分配所感應(yīng)到電纜布線中的循環(huán)噪聲。
[0081]針對(duì)裝置短路的保護(hù)可通過(guò)使用熔絲或斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可使用針對(duì)短路的保護(hù)的其它方式。
[0082]無(wú)論選擇AC還是DC電力分配，信號(hào)分配和功率分配的分離實(shí)現(xiàn)增加的電力分配效率，因?yàn)殡娏Ψ峙浜托盘?hào)分配能夠單獨(dú)來(lái)優(yōu)化。由于信號(hào)分配經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，所以AC或DC電力分配可使用節(jié)省成本的小變壓器、有效變壓器、功率電子器件或者甚至相對(duì)有噪的電子器件，而無(wú)需影響信號(hào)質(zhì)量。相比之下，恒定電壓音頻系統(tǒng)中的變壓器選擇直接影響音頻的質(zhì)量，因?yàn)橐纛l作為高功率基帶模擬信號(hào)來(lái)分配，并且受變壓器失真、頻率損失或噪聲直接影響。
[0083]數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口能夠是分組交換、例如HomePlug/IEEE1901電力線組網(wǎng)或Canbus，或者能夠是非分包協(xié)議、例如視頻接口的SMPTE串行數(shù)字接口(SDI)系列、AES3/IEC60958或類似標(biāo)準(zhǔn)或者AESlO多聲道音頻數(shù)字接口(MADI)標(biāo)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，也可使用其它分組交換技術(shù)和分組交換的組合?？赡苄枰{(diào)節(jié)信號(hào)，以供通過(guò)高阻抗電纜布線(其還向裝置提供電力)的傳輸。
[0084]數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口與電力接口相比工作在較高頻率，從而允許網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)使用例如圖6所示的高通濾波器來(lái)耦合。圖6示出附連到高阻抗電纜布線214的示范網(wǎng)關(guān)或裝置420。網(wǎng)關(guān)或裝置420包括處理器422，其配置成執(zhí)行多個(gè)功能。例如，處理器422控制網(wǎng)絡(luò)接口 424和電力接口 426，使得數(shù)據(jù)能夠在高阻抗電纜布線214上傳送和接收。處理器422可具有其它功能，例如對(duì)媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼或解碼、向輸出提供媒體數(shù)據(jù)等。高通濾波器428連接在網(wǎng)絡(luò)接口 424的輸入與功率接口 426的輸出之間，以便把來(lái)自處理器422的數(shù)據(jù)耦合到高阻抗電纜布線214上。也可使用其它濾波裝置。
[0085]圖7示出HomePlug AV網(wǎng)絡(luò)接口芯片組的示范框圖。在某些實(shí)施例中，“電力線”接口連接到高阻抗電纜布線網(wǎng)絡(luò)214。示意圖示出耦合到媒體接入控制(MAC)組件440(其又耦合到物理層(PHY)組件442)的主機(jī)接口。兩種組件均由系統(tǒng)時(shí)鐘444來(lái)驅(qū)動(dòng)。MAC組件440和PHY層可例如通過(guò)運(yùn)行于嵌入式微處理器的固件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣。來(lái)自PHY組件442的輸出經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 446、低通濾波器448，并且然后經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器450耦合到變壓器452的繞組，其將數(shù)據(jù)耦合到高阻抗電纜布線214。來(lái)自高阻抗電纜布線214的數(shù)據(jù)沿用反向通路、通過(guò)變壓器452、通過(guò)帶通濾波器454、可編程增益放大器456、并且然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 458到達(dá)PHY層組件442。ADC定時(shí)由鎖相環(huán)460來(lái)管理。在這種情況下，信號(hào)通過(guò)使用HomePlug/IEEE1901PHY在分包格式的高阻抗電纜上進(jìn)行操作的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送。通過(guò)“主機(jī)接口”所傳遞的以太網(wǎng)和/或IP分組使用“電力線”接口來(lái)接收/傳送。
[0086]不是采用基于分組的組網(wǎng)方案，而是在某些實(shí)施例中，一種備選方案通過(guò)高阻抗電纜布線來(lái)耦合數(shù)字信號(hào)傳輸。圖8示意示出AES3等的信號(hào)可如何傳送給連接到高阻抗電纜布線的一個(gè)或多個(gè)接收器。如所示，傳送裝置的端子(TX+和TX-)與電阻器472和電容器476串聯(lián)地耦合于變壓器474的一次繞組。變壓器474的二次繞組耦合到高阻抗電纜布線網(wǎng)絡(luò)214。由此，變壓器474的二次繞組驅(qū)動(dòng)另一個(gè)變壓器478的一次繞組，其在接收裝置端子(RX+和RX-)兩端感應(yīng)電壓信號(hào)。RX+和RX-端子與電阻器480并聯(lián)地、并且與電容器482、484串聯(lián)地連接于變壓器478的二次繞組。
[0087]某些實(shí)施例可采用服務(wù)質(zhì)量(WoS)機(jī)制，來(lái)向特定的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類提供更好的服務(wù)。與Diffserv、IP服務(wù)類型(TOS)和802.lp/q相似的QoS技術(shù)采用指示各分組的業(yè)務(wù)類的字段來(lái)標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)分組。當(dāng)傳送分組時(shí)，給定類中的分組可優(yōu)先傳送或推遲，以反映那個(gè)業(yè)務(wù)類的優(yōu)先級(jí)或其它性能目標(biāo)。另外，可使用與IETF RSVP或IEEE801.Qat網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相似的機(jī)制，為某些業(yè)務(wù)類網(wǎng)絡(luò)資源保留網(wǎng)絡(luò)資源。在音頻視頻橋接(AVB)系統(tǒng)中，資源保留(802.1Qat)和基于類的業(yè)務(wù)優(yōu)先化(802.1Qav)的組合用來(lái)限定經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的分組所遭遇的延遲。某些實(shí)施例可采用網(wǎng)絡(luò)QoS機(jī)制來(lái)限定通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的媒體信號(hào)或數(shù)據(jù)分組所遭遇的延遲。
[0088]一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(例如WiFi和HomePlug)采用共享傳輸介質(zhì)。通過(guò)共享介質(zhì)傳送消息的裝置可遭遇來(lái)自同時(shí)或者按照諸如傳輸爭(zhēng)用對(duì)共享介質(zhì)的訪問(wèn)之類的方式嘗試傳輸?shù)钠渌b置的干擾。爭(zhēng)用共享介質(zhì)可引起可變延遲或者可能引起分組丟失。為了避免這些問(wèn)題，能夠?yàn)楦靼l(fā)射器分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)間周期，其中發(fā)射器具有對(duì)共享介質(zhì)的排他訪問(wèn)權(quán)，因此消除爭(zhēng)用的可能性。某些實(shí)施例可采用支持傳輸?shù)臒o(wú)爭(zhēng)用周期的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)限定通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的媒體信號(hào)或數(shù)據(jù)分組所遭遇的延遲。在HomePlug/IEEE1901和G.hn網(wǎng)絡(luò)中，分組傳輸可調(diào)度成在“無(wú)爭(zhēng)用周期”期間發(fā)生，從而避免與對(duì)傳輸介質(zhì)的爭(zhēng)用訪問(wèn)關(guān)聯(lián)的附加抖動(dòng)和延遲。某些實(shí)施例可采用資源保留協(xié)議來(lái)分配無(wú)爭(zhēng)用周期中的時(shí)隙。
[0089]在一些組網(wǎng)技術(shù)(例如WiF1、HomePlug和G.hn)中，傳送較大分組而不是較小分組是更為有效的。為了實(shí)現(xiàn)增加的效率，某些實(shí)施例可將若干信號(hào)捆綁在一起，供按照分組流的傳輸。此外，這類組網(wǎng)技術(shù)可具有低最大分組傳輸速率。一些實(shí)施例可使用與信號(hào)的捆綁相結(jié)合的壓縮來(lái)進(jìn)一步降低分組傳輸速率。
[0090]在一些組網(wǎng)技術(shù)(例如WiF1、HomePlug和G.hn)中，由于工作在MAC層的自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)協(xié)議，單播消息的傳輸比多播消息的傳輸更可靠。因此，某些實(shí)施例可將多播消息轉(zhuǎn)換成單播消息，然后將其傳送到其預(yù)計(jì)接收方。
[0091]作為一個(gè)備選方案，一些組網(wǎng)協(xié)議提供改進(jìn)對(duì)多插組的所有成員的多播傳輸?shù)目煽啃缘姆椒ā＿@些方法通常限制能夠在單個(gè)多播接收器組中主動(dòng)接收消息的接收器的數(shù)量。某些實(shí)施例可使用多個(gè)確認(rèn)來(lái)改進(jìn)多播消息傳輸?shù)慕研院涂煽啃浴0092]若干組網(wǎng)技術(shù)提供定義物理層協(xié)議和方法方面的靈活性。許多參數(shù)(例如OFDM載波數(shù)量、保護(hù)間隔等)是可調(diào)整的，以便適合工作信道特性。某些實(shí)施例可選擇物理層參數(shù)的不同值。
[0093]基于分組的組網(wǎng)技術(shù)不時(shí)地可遭遇丟失。在一些情況下，丟失率充分低，能夠被忽略。分組的確認(rèn)和重傳能夠用來(lái)以附加等待時(shí)間為代價(jià)來(lái)減輕分組丟失的影響。備選地，分組丟失能夠使用前向糾錯(cuò)(FEC)技術(shù)來(lái)減輕，其中冗余數(shù)據(jù)添加到分組流，以允許從流中的一個(gè)或多個(gè)缺失分組進(jìn)行恢復(fù)。FEC是有利的，因?yàn)榕c缺失分組的確認(rèn)和重傳相比，弓丨起較小等待時(shí)間。某些實(shí)施例可采用分組重傳或前向糾錯(cuò)來(lái)減輕分組丟失。
[0094]圖9示出連接到高阻抗電纜布線214的I/O裝置500的框圖。這個(gè)裝置500從高阻抗電纜布線接收采取AC或DC形式的電力。裝置電力供應(yīng)502向裝置內(nèi)部的電路供電。電力可選地可經(jīng)由電力輸出518提供給外部裝置(例如IP照相裝置或電話手機(jī))。
[0095]信號(hào)使用數(shù)字組網(wǎng)、通過(guò)高阻抗電纜布線傳播。高通濾波器504將網(wǎng)絡(luò)接口 506耦合到高阻抗電纜布線214，以及網(wǎng)絡(luò)接口 506向/從到處理器508的電纜布線傳遞分組或數(shù)字信號(hào)。
[0096]處理器508可采用任何適當(dāng)?shù)奶幚硐到y(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其可包括可并存或分布式的并且配置成(例如采用軟件和/或固件編成為)執(zhí)行本文所述功能性的一個(gè)或多個(gè)處理單元，其中處理系統(tǒng)能夠適當(dāng)?shù)伛詈系饺魏芜m當(dāng)存儲(chǔ)器(例如RAM、閃速ROM、ROM、光存儲(chǔ)裝置、磁存儲(chǔ)裝置等)。例如，處理器508可以是運(yùn)行軟件的微處理器、作為運(yùn)行于嵌入式微處理器/微控制器的固件、或者備選地作為包含數(shù)字邏輯的ASIC、FPGA或硅芯片。處理器還訪問(wèn)存儲(chǔ)器509，以用于存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)和指令。存儲(chǔ)器509可以是任何適當(dāng)類型的存儲(chǔ)器，例如 DRAM 或 SRAM。
[0097]處理器508控制媒體時(shí)鐘合成器510，以便提供在頻率或相位上或者在兩者上與組網(wǎng)數(shù)字信號(hào)相關(guān)的媒體時(shí)鐘。媒體時(shí)鐘用來(lái)驅(qū)動(dòng)諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器之類的輸入轉(zhuǎn)換器512和輸出轉(zhuǎn)換器514接口、例如數(shù)字視頻接口(DVI)接口、AES3/IEC60958等的音頻或視頻數(shù)字接口。在一些實(shí)施例中，會(huì)有益的是管理媒體時(shí)鐘，使得它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議來(lái)速率和偏移同步到與主時(shí)鐘耦合的時(shí)鐘，或者同步到網(wǎng)絡(luò)中的另外某個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。以上并且在美國(guó)專利N0.7747725中公開(kāi)了媒體時(shí)鐘的同步的一個(gè)示例。媒體時(shí)鐘信號(hào)同步促進(jìn)信號(hào)或事件數(shù)據(jù)播出和捕獲的時(shí)間對(duì)齊，并且還通過(guò)允許在接收器的緩沖為最小來(lái)促進(jìn)低等待時(shí)間操作。
[0098]處理器還可經(jīng)由異步I/O接口 516來(lái)發(fā)送和接收異步輸入/輸出信號(hào)，例如RS232串行數(shù)據(jù)、音樂(lè)儀器數(shù)字接口(MIDI)事件、以太網(wǎng)分組或者不要求媒體時(shí)鐘信號(hào)的其它信號(hào)。這些輸出信號(hào)在不要求用于接口的媒體時(shí)鐘信號(hào)的意義上是“異步的”。間斷的或者基于事件的信號(hào)能夠采用這個(gè)接口來(lái)支持。
[0099]將輸入模擬或數(shù)字信號(hào)傳送到通過(guò)高阻抗電纜布線延伸的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中。從通過(guò)高阻抗電纜布線延伸的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來(lái)接收輸出模擬或數(shù)字信號(hào)。
[0100]具有PoE能力的以太網(wǎng)輸出接口可通過(guò)將“解鎖”以太網(wǎng)I/O與電力輸出518共同結(jié)合在單個(gè)接口中來(lái)提供。
[0101]圖10示出示范網(wǎng)關(guān)裝置520上的連接和接口。網(wǎng)關(guān)裝置520在各種模擬、數(shù)字、異步和網(wǎng)絡(luò)I/O接口與通過(guò)連接到網(wǎng)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)高阻抗電纜延伸的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)之間傳遞信號(hào)。
[0102]在某些實(shí)施例中，異步I/O接口可包括以太網(wǎng)、WiFi無(wú)線、TCP/IP、其它基于分組的網(wǎng)絡(luò)接口或者其組合。網(wǎng)絡(luò)I/o接口可用來(lái)通過(guò)網(wǎng)關(guān)、采取分包形式向/從沒(méi)有附連到高阻抗電纜布線的其它組網(wǎng)裝置傳遞信號(hào)。網(wǎng)關(guān)裝置520還可包括用于冗余功率輸入的連接。
[0103]圖11示出示范網(wǎng)關(guān)裝置520的內(nèi)部框圖。內(nèi)部結(jié)構(gòu)與I/O裝置相似，但是網(wǎng)關(guān)裝置520通常將具有更多輸入和輸出連接。具體來(lái)說(shuō)，網(wǎng)關(guān)將可能支持多個(gè)高阻抗電纜連接，其中各連接或者電纜連接的一部分提供電力和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。在某些方面，可使用單個(gè)非冗余電力供應(yīng)和/或多個(gè)冗余電力供應(yīng)。
[0104]與I/O裝置500相似，網(wǎng)關(guān)裝置520經(jīng)由諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器之類的輸入轉(zhuǎn)換器522和輸出轉(zhuǎn)換器524接口、例如數(shù)字視頻接口(DVI)接口、AES3/IEC60958等的音頻或視頻數(shù)字接口來(lái)傳送數(shù)據(jù)。異步I/O接口 526配置成發(fā)送和接收異步數(shù)據(jù)。
[0105]處理器528控制媒體時(shí)鐘合成器530，以便提供在頻率或相位上或者在兩者上與組網(wǎng)數(shù)字信號(hào)相關(guān)的媒體時(shí)鐘。媒體時(shí)鐘530驅(qū)動(dòng)輸入和輸出轉(zhuǎn)換器接口 522、524。處理器528可實(shí)現(xiàn)為運(yùn)行軟件的微處理器，實(shí)現(xiàn)為運(yùn)行于嵌入式微處理器/微控制器的固件，或者備選地實(shí)現(xiàn)為包含數(shù)字邏輯的ASIC、FPGA或硅芯片。處理器還訪問(wèn)存儲(chǔ)器532，以用于存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)和指令。存儲(chǔ)器532可以是任何適當(dāng)類型的存儲(chǔ)器，例如DRAM或SRAM。
[0106]信號(hào)使用數(shù)字組網(wǎng)、通過(guò)高阻抗電纜布線傳播。高通濾波器534、536將網(wǎng)絡(luò)接口538、540耦合到高阻抗電纜布線214，以及網(wǎng)絡(luò)接口 538、540向/從到處理器528的電纜布線傳遞分組或數(shù)字信號(hào)。網(wǎng)關(guān)裝置520還通過(guò)高阻抗電纜布線214、經(jīng)由電力供應(yīng)542、544來(lái)分配采取AC或DC形式的電力。電力可由冗余電力供應(yīng)單元(PSU) 546 (其從電力網(wǎng)電力供應(yīng)、電池、發(fā)電機(jī)或者其組合接收電力)來(lái)提供給網(wǎng)關(guān)裝置520的組件。
[0107]即使例如SDI和AES3等數(shù)字組網(wǎng)接口通常用作點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，但有可能的是，若干輸出從網(wǎng)絡(luò)接口連接接收相同數(shù)據(jù)或媒體信號(hào)，從而支持?jǐn)?shù)據(jù)或信號(hào)扇出到與高阻抗網(wǎng)絡(luò)附連的許多裝置。通過(guò)高阻抗網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)接口的使用可限制能夠提供的不同信號(hào)的數(shù)量。當(dāng)使用通過(guò)高阻抗電纜布線的分組交換組網(wǎng)接口、例如HomePlug時(shí)，若干電纜段可形成單個(gè)HomePlug網(wǎng)絡(luò)域，其中在域中的所有裝置或者大量裝置能夠相互通信。在某些實(shí)施例中，更靈活方式是將每個(gè)高阻抗電纜或者其一部分看作是獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。處理器則能夠管理數(shù)據(jù)或信號(hào)到網(wǎng)絡(luò)接口上的映射。將電纜段細(xì)分為若干域?qū)τ谑咕W(wǎng)絡(luò)中的擁塞和/或爭(zhēng)用為最小會(huì)是有益的。
[0108]由于使處理器具有大量網(wǎng)絡(luò)接口不是典型情況，所以以太網(wǎng)交換機(jī)芯片能夠用來(lái)將單個(gè)處理器以太網(wǎng)MII接口連接到若干電力線網(wǎng)絡(luò)接口。圖12示出示范網(wǎng)關(guān)裝置中的示范處理器550上的單個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口如何能夠連接到許多HomePlug電力線組網(wǎng)接口。處理器550與以太網(wǎng)交換機(jī)554之間的以太網(wǎng)鏈路552可采用虛擬LAN(VLAN)，從而允許處理器將每個(gè)HomePlug接口 556、558看作是獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。HomePlug接口 556、558經(jīng)由高通濾波器560、562、通過(guò)高阻抗電纜布線214來(lái)傳送和接收數(shù)據(jù)。電力供應(yīng)564、566也連接到高阻抗電纜布線214，以用于提供電力。
[0109]圖13示出分為五個(gè)邏輯區(qū)域(區(qū)域I至5)的示范系統(tǒng)，其由單個(gè)網(wǎng)關(guān)裝置570來(lái)控制。各區(qū)域表示包含對(duì)其能夠傳送和/或接收數(shù)據(jù)或媒體信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)裝置的位置。例如，區(qū)域可在具有若干房間的大樓或者具有若干大樓、候機(jī)室和登機(jī)口的機(jī)場(chǎng)客運(yùn)大樓中使用。大房間或機(jī)場(chǎng)客運(yùn)大樓可具有若干揚(yáng)聲器或顯示器，以及那個(gè)房間中的揚(yáng)聲器通常播出相同音頻。從管理觀點(diǎn)來(lái)看，信號(hào)在概念上路由到某個(gè)區(qū)域，以及管理系統(tǒng)確保將信號(hào)適當(dāng)?shù)芈酚傻浇M成那個(gè)區(qū)域的每個(gè)單獨(dú)I/o裝置。許多音頻/視覺(jué)系統(tǒng)、包括在機(jī)場(chǎng)、鐵路、電話會(huì)議系統(tǒng)和擴(kuò)音系統(tǒng)中使用的那些系統(tǒng)使用區(qū)域來(lái)簡(jiǎn)化背景音樂(lè)、尋呼消息、通知或者各種位置的其它內(nèi)容的路由。區(qū)域可相互重疊，并且通過(guò)若干子區(qū)域的并集來(lái)形成。
[0110]圖13示出對(duì)物理電纜布線的邏輯覆蓋的若干區(qū)域，并且示出不要求區(qū)域的結(jié)構(gòu)遵循物理電纜布線拓?fù)?。三個(gè)高阻抗電纜572、574和576附連到網(wǎng)關(guān)裝置570。第一高阻抗電纜572連接到:區(qū)域I中的音量控制578和揚(yáng)聲器580 ;區(qū)域2中的IP照相裝置適配器單元582、揚(yáng)聲器584和音量控制586 ；以及區(qū)域4中的IP照相裝置適配器單元588和揚(yáng)聲器590 ;其全部按照菊花鏈路拓?fù)鋪?lái)連接。第二高阻抗電纜574連接到:區(qū)域I中的IP照相裝置適配器單元592和揚(yáng)聲器594 ;區(qū)域3中的音量控制596和揚(yáng)聲器598 ;以及區(qū)域4中的音量控制600和揚(yáng)聲器602 ;其全部按照菊花鏈拓?fù)鋪?lái)連接。第三高阻抗電纜576連接到:區(qū)域I中的揚(yáng)聲器604 ;區(qū)域3中的IP照相裝置適配器單元606和揚(yáng)聲器608 ;以及區(qū)域5中的IP照相裝置適配器單元610、揚(yáng)聲器612和音量控制單元614 ;其全部按照菊花鏈拓?fù)鋪?lái)連接。
[0111]作為對(duì)照，連接到恒定電壓音頻系統(tǒng)中的電纜段的揚(yáng)聲器接收相同節(jié)點(diǎn)資料。某些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，單個(gè)電纜可支持若干區(qū)域，其中各區(qū)域可接收或傳送不同的數(shù)據(jù)或節(jié)目資料。區(qū)域的使用并不排除將信號(hào)路由到特定I/o裝置。在一些系統(tǒng)中，區(qū)域可分布于若干地址位置，例如起飛和到達(dá)信息視頻信號(hào)或數(shù)據(jù)可發(fā)送給地理上遍布于機(jī)場(chǎng)的區(qū)域中的屏幕。
[0112]圖14示出配置成 以同步方式播出音頻的七個(gè)擴(kuò)音器700、702、704、706、708、710、712的示范系統(tǒng)。各擴(kuò)音器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口接收媒體信號(hào)，并且經(jīng)由高阻抗電纜來(lái)供電。擴(kuò)音器之間的同步可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議所提供的共享時(shí)基和/或美國(guó)專利N0.11/409190和PCT申請(qǐng)N0.PCT/AU2008/000656中所述的方法來(lái)促進(jìn)。在一些應(yīng)用中，音頻信號(hào)可由區(qū)域中的所有揚(yáng)聲器(Ln，CO, Rn)同時(shí)進(jìn)行。在其它應(yīng)用中，在某些揚(yáng)聲器處相對(duì)參考位置來(lái)延遲音頻播出會(huì)是有利的。例如，音頻播出可隨揚(yáng)聲器遠(yuǎn)離中心位置而逐漸延遲一如果擴(kuò)音器706 (Ctl)處于中心位置，則最外面的擴(kuò)音器700、712(L3/R3)具有最長(zhǎng)延遲，擴(kuò)音器702、710(L2/R2)具有中等延遲，擴(kuò)音器70^708(1^/?)具有小延遲，以及擴(kuò)音器706 (C。)沒(méi)有延遲，如揚(yáng)聲器陣列中心的人714所感知。
[0113]圖15和圖16分別示出HomePlug信標(biāo)周期和G.hn MAC協(xié)議的示范周期循環(huán)。當(dāng)使用AC電力時(shí)，這些循環(huán)可同步到AC電力循環(huán)，如圖15所示。圖15和圖16還示出正常MAC操作期間發(fā)生的事件，其可用來(lái)改進(jìn)時(shí)鐘同步性能。
[0114]某些實(shí)施例可采用時(shí)鐘同步協(xié)議的IEEE1588系列之一或者基本上相似的協(xié)議。在這類協(xié)議中，可在主時(shí)鐘與從時(shí)鐘之間交換時(shí)間戳，如圖17所示。
[0115]圖17中，主時(shí)鐘向一個(gè)或多個(gè)從裝置傳送同步消息。通過(guò)采用主裝置中的本地時(shí)鐘取時(shí)間戳，來(lái)記錄傳輸時(shí)間tm。同步消息可以包含或者可以不包含主時(shí)間戳tm。當(dāng)同步消息沒(méi)有包含tm時(shí)，可傳送包含tm的后續(xù)消息，從而將tm的值從主裝置傳遞到(一個(gè)或多個(gè))從裝置。從裝置對(duì)同步消息的到達(dá)加時(shí)間戳，圖中示為ts。在這個(gè)圖中，同步消息的傳輸充當(dāng)共享事件，其由主裝置和從裝置使用它們的本地時(shí)鐘來(lái)加時(shí)間戳。當(dāng)從裝置接收后續(xù)消息或者包含tm的同步消息時(shí)，它在主裝置和從裝置對(duì)于同一事件具有時(shí)間戳。這兩個(gè)時(shí)間戳(tm，ts)可用來(lái)調(diào)整從時(shí)鐘，使得它與主時(shí)鐘同步。
[0116]圖17中，在主裝置與從裝置之間共享的事件(同步消息傳輸)在主裝置和從裝置來(lái)加時(shí)間戳。在某些實(shí)施例中，那個(gè)共享事件的主和從時(shí)間戳可用來(lái)調(diào)整從時(shí)鐘，使得它同步到主時(shí)鐘。某些實(shí)施例可對(duì)主裝置與從裝置之間共享的事件(其既不是PTP同步消息也不是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議消息)加時(shí)間戳，同時(shí)使用共享事件的主和從時(shí)間戳來(lái)調(diào)整從時(shí)鐘，使得它與主時(shí)鐘同步。對(duì)此目的可以是有用的共享事件包括但不限于:
?HomePlug信標(biāo)周期的開(kāi)始，
?G.hn MAC循環(huán)的開(kāi)始，
?G.hn MAP分組的傳輸/接收。
[0117]在某些實(shí)施例中，可以不要求用來(lái)生成時(shí)間戳的共享事件以常規(guī)頻率發(fā)生，只要足夠的時(shí)間戳可用于(一個(gè)或多個(gè))從裝置以確保充分時(shí)鐘同步。
[0118]圖18示意示出示范實(shí)施例的元件之間的關(guān)系。如圖18所示，主和從處理器經(jīng)由MAC層連接到共享網(wǎng)絡(luò)，以及主處理器能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向從處理器傳送包含時(shí)間戳的消息。
[0119]事件(例如每個(gè)G.hn MAC循環(huán)的開(kāi)始)可選擇作為將要由主裝置和從裝置來(lái)加時(shí)間戳的共享事件。MAC通過(guò)事件信號(hào)向所附連處理器指示事件的發(fā)生。事件信號(hào)可按照若干方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于=GPIO引腳、中斷引腳、SPI端口、RS232端口或I2C端口。在某些實(shí)施例中，如果事件信號(hào)包含信息的單個(gè)位(例如單個(gè)GPIO引腳)，則所附連處理器可使用其本地時(shí)鐘來(lái)取時(shí)間戳。如果事件信號(hào)支持信息的若干位，則時(shí)間戳可從MAC傳遞到所附連處理器。例如，G.hn時(shí)間戳是具有IOns分辨率的32位，并且可在各事件發(fā)生時(shí)傳遞到處理器。由MAC所生成的時(shí)間戳可需要在傳輸或者用于同步算法之前轉(zhuǎn)換成所附連處理器的時(shí)基。
[0120]發(fā)生的各共享事件由主處理器來(lái)加時(shí)間戳，以及包含時(shí)間戳的消息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送給一個(gè)或多個(gè)從處理器。包含時(shí)間戳的消息還可包含識(shí)別與時(shí)間戳關(guān)聯(lián)的特定事件的附加信息，例如序列號(hào)、地址或者類似信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)所傳送和接收的消息可跨處理器與直接附連的MAC之間的“總線”連接進(jìn)行傳遞。
[0121]發(fā)生的共享事件還可由從處理器來(lái)加時(shí)間戳。當(dāng)從處理器接收來(lái)自主處理器的包含共享事件的時(shí)間戳的消息時(shí)，消息中包含的主時(shí)間戳和匹配從時(shí)間戳可用來(lái)將從時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。總之，從處理器對(duì)于主與從之間共享的事件具有本地時(shí)間戳和主時(shí)間戳。
[0122]某些實(shí)施例還可在系統(tǒng)組件或協(xié)議實(shí)現(xiàn)之間共享信息，其中在一個(gè)系統(tǒng)協(xié)議的操作中采集的信息可具有優(yōu)化或者以其它方式改進(jìn)另一個(gè)系統(tǒng)組件的性能的實(shí)際有益效果。作為舉例，IEEE1588消息可經(jīng)過(guò)多播，并且通常由系統(tǒng)中的所有裝置通過(guò)其參與協(xié)議來(lái)接收。使用到達(dá)各接收器的IEEE 1588業(yè)務(wù)的諸如丟失率或故障多播接收率或者觀測(cè)信噪比之類的參數(shù)能夠經(jīng)由單播回傳給控制節(jié)點(diǎn)。這個(gè)信息可用來(lái)縮放參與多播接收器組(其利用多個(gè)確認(rèn))所需的裝置的數(shù)量。在這種情況下，從IEEE1588消息傳遞所得出的信道性能信息可用來(lái)選擇代表裝置，并且可允許控制器在統(tǒng)計(jì)上使確認(rèn)多播傳輸所需的裝置的數(shù)量為最少，并且因此使多播確認(rèn)過(guò)程所需的開(kāi)銷(xiāo)為最小。在這種情況下，裝置被確定為與該組的其它成員相比最具代表性或者最可能遭受多播傳輸丟失，并且因此準(zhǔn)備好代表多播組進(jìn)行確認(rèn)。在某些實(shí)施例中，這具有允許裝置參與多播接收器組而無(wú)需傳送確認(rèn)的效果。許多這類示例在系統(tǒng)的實(shí)施例中是可能的。
[0123]許多通信技術(shù)中采用的物理層基于正交頻分復(fù)用或者對(duì)多載波概念的變化。與典型系統(tǒng)的OFDM物理層關(guān)聯(lián)的物理層參數(shù)一般不是定義為固定值，并且因此可調(diào)整成適合媒體及關(guān)聯(lián)傳輸信道?？烧{(diào)整的參數(shù)通?？砂ǖ幌抻?
?基帶帶寬和RF信道 ? OFDM副載波的數(shù)量和副載波頻率間距 ?調(diào)制方案 ?保護(hù)間隔
[0124]在某些實(shí)施例中，參數(shù)可允許可能值的范圍，其中優(yōu)選值基于當(dāng)前實(shí)施例的應(yīng)用。在某些實(shí)施例中，可相對(duì)非限制性地諸如衰減、脈沖響應(yīng)、延遲擴(kuò)展等的參數(shù)考慮傳輸信道的性能，來(lái)選擇操作值。
[0125]典型基帶值的范圍從12.5MHz—直到400MHz。較低值在較低質(zhì)量傳輸信道(即，具有較高頻率和時(shí)間選擇性的信道一例如遺留電力線電纜布線)中使用，較高值在更清潔傳輸信道(即，具有較低頻率和時(shí)間選擇性的信道，例如適當(dāng)端接的同軸電纜)中是可能的。較低質(zhì)量傳輸信道的典型值處于25Mhz的區(qū)域中。較高質(zhì)量傳輸信道的典型值處于IOOMhz的區(qū)域中。
[0126]典型系統(tǒng)中的OFDM副載波的數(shù)量的范圍可在64 —直到8192之間，其中典型值在1024的區(qū)域中。載波間距值鏈接到副載波的數(shù)量和使用中的基帶帶寬。值的范圍可從大約12kHz 一直到大約400k Hz，其中在要求較低基帶帶寬的不良傳輸信道中的典型值在24kHz的區(qū)域中，而對(duì)于允許較高基帶帶寬的較高質(zhì)量傳輸信道的典型值在200kHz的區(qū)域中。
[0127]調(diào)制方案可基于接收信噪比來(lái)改變，并且增加到盡可能高以使當(dāng)前信道條件中的可能數(shù)據(jù)速率為最大。
[0128]保護(hù)間隔基于信道的時(shí)間延遲擴(kuò)展來(lái)選擇，并且可需要處理反射、符號(hào)間干擾和/或傳輸信道中的其它時(shí)間選擇性行為。在參數(shù)化系統(tǒng)中，值通常在樣本(通過(guò)接收全基帶信號(hào)所需的尼奎斯特速率所定義)中測(cè)量，并且值的范圍從8—直到1024?？稍谳^高質(zhì)量信道中使保護(hù)間隔較短，而在較低質(zhì)量信道中較長(zhǎng)。
[0129]這種方式的某些實(shí)施例允許多個(gè)物理媒體在單個(gè)系統(tǒng)中使用。多個(gè)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)允許不同電纜布線選項(xiàng)，其中獨(dú)立參數(shù)集合用于各電纜布線接口。在多個(gè)物理通信通路存在于收發(fā)器對(duì)之間(經(jīng)由不同傳輸信道)的情況下，許多算法可能確定利用哪一個(gè)通路。示例包括但不限于:
?采用較快網(wǎng)絡(luò)
?負(fù)荷平衡由發(fā)射器采用，并且采用最低負(fù)荷鏈路 ?采用使總等待時(shí)間為最小的連接
[0130]關(guān)于利用哪一個(gè)收發(fā)器的選擇可對(duì)短或者較長(zhǎng)時(shí)標(biāo)來(lái)執(zhí)行。短時(shí)標(biāo)可允許裝置以逐個(gè)分組為基礎(chǔ)來(lái)利用其可用收發(fā)器接口的任一個(gè)。較長(zhǎng)時(shí)標(biāo)可用來(lái)建立任何其上可復(fù)用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的可用鏈路上的保留。各保留的細(xì)節(jié)可通過(guò)上述特性的一部分來(lái)確定。
[0131]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)可部署到“褐色土地”環(huán)境中，其中現(xiàn)有電纜布線基礎(chǔ)設(shè)施沿新安裝和優(yōu)化的電纜布線來(lái)使用。在這種實(shí)施例中，系統(tǒng)可利用適合于各媒體的物理層參數(shù)，其中先前存在電纜布線可使用更健壯、較低性能配置，以及優(yōu)化電纜布線可采用較高性能配置。在一個(gè)實(shí)施例中，先前存在電纜布線可包括例如不正確端接的“8字形”防火揚(yáng)聲器電纜或者不良端接的現(xiàn)有電力系統(tǒng)電纜。優(yōu)化電纜布線可包括正確端接的雙絞8字形揚(yáng)聲器電纜布線。這個(gè)實(shí)施例對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)的部署會(huì)是重要的，因?yàn)樗峁┫到y(tǒng)如何安裝到現(xiàn)有大樓基礎(chǔ)設(shè)施中的靈活性。
[0132]本公開(kāi)的實(shí)施例可用于多種應(yīng)用中。例如:
?音頻信號(hào)分配系統(tǒng)
ο話筒、線路、模擬或數(shù)字輸入+放大器、揚(yáng)聲器、模擬或數(shù)字輸出 O連接到70V布線的話筒或傳感器 ?視頻信號(hào)分配系統(tǒng) ο連接到70V布線的面板/顯示器 ο連接到70V布線的照相裝置 ?混合音頻/視頻分配 ο揚(yáng)聲器、話筒、顯示器 ?具有控制的系統(tǒng) ο控制(例如，在揚(yáng)聲器、音頻源等的本地音量控制)
O連接到網(wǎng)絡(luò)的音量控制小部件 O經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如音量)的控制 ?數(shù)字組網(wǎng)分區(qū)
[0133]某些實(shí)施例可具有優(yōu)于常規(guī)低阻抗揚(yáng)聲器系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括例如:
?簡(jiǎn)化電纜布線:能夠?yàn)樽畲蟊憷麃?lái)設(shè)計(jì)物理電纜布線拓?fù)?，而無(wú)需犧牲分區(qū)靈活性。單個(gè)電纜能夠支持一個(gè)以上區(qū)域。在一些情況下，可要求較少電纜布線，因?yàn)樗軌蜓赜酶匀坏陌惭b通路。
?定時(shí)控制:信號(hào)播出或捕獲的定時(shí)能夠基于每個(gè)裝置來(lái)控制。裝置之間的定時(shí)可經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)，以改進(jìn)系統(tǒng)的可懂度、質(zhì)量或靈敏度。音頻與視頻信號(hào)捕獲/回放之間的時(shí)間對(duì)齊得到簡(jiǎn)化。
?多個(gè)功率級(jí):對(duì)聲壓級(jí)目標(biāo)的精細(xì)控制能夠在不同監(jiān)聽(tīng)區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。音頻級(jí)的調(diào)整能夠由裝置中的處理器來(lái)執(zhí)行，無(wú)需對(duì)變壓器抽頭的物理訪問(wèn)。級(jí)的調(diào)整能夠比經(jīng)由變壓器抽頭通常支持的要精細(xì)許多。
?不太昂貴:功率損耗降低、從而引起較低操作成本，電纜布線的尺寸因省電而降低或者長(zhǎng)度因易于定義邏輯區(qū)域的能力而降低。使用功率電子器件的裝置可以更小和更輕，從而使其安裝和運(yùn)輸更簡(jiǎn)單。
[0134]本公開(kāi)的某些實(shí)施例可消除常規(guī)恒定電壓揚(yáng)聲器系統(tǒng)的某些缺點(diǎn)，例如:
[0135]頻率響應(yīng):廉價(jià)變壓器可具有低和高頻率的不良再現(xiàn)。由于某些實(shí)施例中的信號(hào)按照數(shù)字形式來(lái)傳送，所以它們沒(méi)有經(jīng)過(guò)頻率失真，這給模擬系統(tǒng)增加麻煩。在某些實(shí)施例中，變壓器可以不要求寬頻率范圍或者甚至良好線性度，并且可對(duì)特定頻率的功率分配來(lái)優(yōu)化。在同一功率級(jí)的低和高頻率響應(yīng)可顯著改進(jìn)。
[0136]失真:過(guò)驅(qū)動(dòng)變壓器能夠?qū)σ纛l信號(hào)增加振鈴失真。低成本變壓器在較高功率級(jí)易于失真，特別是針對(duì)低頻率響應(yīng)。低級(jí)信號(hào)能夠無(wú)法充分激勵(lì)不良設(shè)計(jì)的變壓器磁芯以防止高于正常的諧波失真量。如本文所公開(kāi)，某些實(shí)施例中的變壓器無(wú)需具有寬頻率響應(yīng)。
[0137]變化:在不良制作的變壓器中能夠觀測(cè)到單元-單元變化。能夠以比物理變壓器明顯要小的變化來(lái)制作功率轉(zhuǎn)換和信號(hào)接口中使用電子器件。
[0138]延遲:恒定電壓音頻系統(tǒng)中的同一電纜上更遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器無(wú)法輕松地延遲以匹配空中的音速，使得來(lái)自擴(kuò)音器串的脈沖從遠(yuǎn)處聽(tīng)眾的觀點(diǎn)來(lái)看同時(shí)到達(dá)。在某些實(shí)施例中，各擴(kuò)音器可采用不同的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這個(gè)信號(hào)可經(jīng)過(guò)延遲或者根據(jù)需要以其它方式來(lái)處理。在某些實(shí)施例中，輸出裝置可包含延遲元件，從而允許傳送給許多揚(yáng)聲器的信號(hào)以不同延遲來(lái)回放。
[0139]插入損耗:變壓器本身通常降低施加到擴(kuò)音器的總功率，從而要求放大器比預(yù)計(jì)施加到擴(kuò)音器的總功 率要強(qiáng)大百分之十至二十。典型變壓器插入損耗測(cè)量以1000Hz進(jìn)行，以便使變壓器的規(guī)范表現(xiàn)為盡可能好。使用這種方法，典型插入損耗為大約ldB、20%功率損耗。語(yǔ)音應(yīng)用音頻系統(tǒng)中的功率的大多數(shù)低于400Hz，意味著在較低頻率的插入損耗會(huì)更大。良好質(zhì)量變壓器將中頻帶頻率降低0.5dB(大約10%功率損耗)或以下，從而引起使十瓦特?cái)U(kuò)音器從放大器吸取11.1瓦特。在某些實(shí)施例中，與功率電子器件的使用相結(jié)合的信號(hào)和功率分配的分離將在本質(zhì)上消除或者基本上降低DC或AC供電擴(kuò)音器的顯著插入損耗。信號(hào)按照數(shù)字方式以低功率來(lái)傳送。
[0140]電容:為了實(shí)現(xiàn)較高功率級(jí)，變壓器必須在物理上較大。大變壓器(高于200瓦特)因自電容而開(kāi)始遭受高頻率衰減。在某些實(shí)施例中，功率電子器件的使用可消除或降低這種影響。數(shù)字傳輸減少或者基本上防止電容影響信號(hào)分配的質(zhì)量。
[0141]費(fèi)用:如果使用其中強(qiáng)調(diào)低頻率響應(yīng)的高功率擴(kuò)音器，則所需變壓器將要大許多，并且將對(duì)項(xiàng)目增加顯著成本。另外，在一些區(qū)域中，本地建筑和電氣標(biāo)準(zhǔn)要求70伏電纜布線在導(dǎo)管中攜帶，從而增加總項(xiàng)目成本。使用本公開(kāi)的某些實(shí)施例的較高供電系統(tǒng)可要求更昂貴的電纜布線，但是，高供電電子器件不要求明顯更高的費(fèi)用。低頻率操作以相似成本可得到顯著改進(jìn)。
[0142]此外，某些實(shí)施例還可具有下列優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè):
?與模擬系統(tǒng)相比的改進(jìn)語(yǔ)音質(zhì)量和/或可懂度。
?簡(jiǎn)單菊花鏈，避免菊花鏈以太網(wǎng)的困難(通過(guò)以太網(wǎng)供電對(duì)于菊花鏈?zhǔn)浅蓡?wèn)題的，并且提供過(guò)少瓦特?cái)?shù)以滿足許多應(yīng)用的需要)。
?對(duì)改造到使用先前對(duì)70/100V模擬恒定電壓系統(tǒng)所安裝的電纜布線的大樓的數(shù)字組網(wǎng)的支持。
?解決用于天花板揚(yáng)聲器的通過(guò)以太網(wǎng)供電(PoE)功率容量問(wèn)題(能夠使用提供比PoE要大許多的功率的電纜)。
?允許區(qū)域是邏輯覆蓋，其能夠與電纜布線拓?fù)錈o(wú)關(guān)。
?使得有可能經(jīng)由簡(jiǎn)單軟件重新配置來(lái)對(duì)區(qū)域重新分區(qū)(例如當(dāng)改裝大樓中或者旅館/會(huì)議中心中的地板時(shí))。
[0143]另外，某些實(shí)施例可提供優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)改進(jìn)有有益效果，包括例如:
?能夠單獨(dú)監(jiān)測(cè)揚(yáng)聲器，并且當(dāng)單元出故障時(shí)能夠發(fā)出報(bào)警一一個(gè)重要安全標(biāo)準(zhǔn)特征。 ?諸如環(huán)境噪聲感測(cè)和等級(jí)調(diào)整之類的更豐富特征是可能的。?操作功率消耗降低，從而可能滿足諸如LEED和能源之星之類的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求 ?與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)一樣易于安裝，其中需要極少再訓(xùn)練。
?較低布線和安裝成本
[0144] 與電力電纜布線上的標(biāo)準(zhǔn)HomePlug系統(tǒng)相比，某些實(shí)施例可具有一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括例如:
?改造現(xiàn)有擴(kuò)音器安裝(例如在機(jī)場(chǎng)、商業(yè)大廈等)可易于以最小重新布線來(lái)實(shí)現(xiàn) ?揚(yáng)聲器電纜布線與電力電纜布線
?最小尺寸的電力電纜布線向單個(gè)裝置傳遞大約500W。類似尺寸的恒定電壓揚(yáng)聲器電纜布線向共享電纜的許多較低瓦特裝置(例如十個(gè)50W裝置或者五十個(gè)IOW裝置)傳遞電力和節(jié)目資料
?恒定電壓揚(yáng)聲器電纜布線幾乎普遍使用比電力電纜布線要低的電壓，以避免對(duì)安裝的導(dǎo)管和其它規(guī)章制度問(wèn)題
?恒定電壓揚(yáng)聲器電纜布線常常具有比電力電纜布線要長(zhǎng)的延伸，其中具有更大電阻
損耗
?由恒定電壓揚(yáng)聲器電纜所傳送的總瓦特?cái)?shù)通常比電力電纜布線所傳遞的瓦特?cái)?shù)要小許多(數(shù)百瓦特與數(shù)千瓦特)。這是因?yàn)橥ǔＪ闺妷簽樽钚∫员苊庖?guī)章制度問(wèn)題，并且還可使電流為最小以降低揚(yáng)聲器電纜中的電阻損耗。
[0145]所述的示范方式可使用軟件、固件和硬件的適當(dāng)組合來(lái)執(zhí)行，而并不局限于其特定組合。用于實(shí)現(xiàn)本文所述示范方式的計(jì)算機(jī)程序指令可包含在有形非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上，例如磁盤(pán)或其它磁存儲(chǔ)器、光盤(pán)(例如DVD)或其它光存儲(chǔ)器、RAM、ROM或者任何其它適當(dāng)存儲(chǔ)器，例如閃速存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)卡等。
[0146]另外，參照具體實(shí)施例描述了本公開(kāi)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于清楚地知道，有可能按照與上述實(shí)施例不同的具體形式來(lái)實(shí)施本公開(kāi)。實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不應(yīng)當(dāng)被理解為限制。本公開(kāi)的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)、而不是由以上描述來(lái)提供，并且落入本權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)的所有變更和等效方案均預(yù)計(jì)包含在其中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的系統(tǒng)，包括: a.網(wǎng)關(guān)裝置，連接到電源； b.第一裝置，通過(guò)電纜連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置，所述電纜是具有至少兩個(gè)導(dǎo)電路徑的高阻抗電纜，并且其中所述第一裝置經(jīng)由所述電纜、通過(guò)所述電纜的同一導(dǎo)電路徑從所述網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； c.第二裝置，通過(guò)所述電纜連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置，其中所述第二裝置經(jīng)由所述電纜、通過(guò)同一導(dǎo)電路徑從所述網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 d.其中所述電源經(jīng)由所述電纜向所述第一和第二裝置提供電力，并且所述第二裝置經(jīng)由菊花鏈拓?fù)?、通過(guò)所述第一裝置連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中 a.第三裝置通過(guò)所述電纜連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置，并且其中所述第三裝置經(jīng)由所述電纜、通過(guò)同一導(dǎo)電路徑從所述網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 b.第四裝置，通過(guò)所述電纜連接到所述網(wǎng)關(guān)裝置，其中所述第四裝置經(jīng)由所述電纜、通過(guò)所述電纜中的同一導(dǎo)電路徑從所述網(wǎng)關(guān)裝置接收電力和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置配置成傳送和接收數(shù)據(jù)，并且至少向所述第一和第二裝置傳送電力。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是壓縮或者未壓縮音頻或視頻、控制和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或者其組合。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置是揚(yáng)聲器、視頻監(jiān)視器、安全警報(bào)、火警警報(bào)、煙霧探測(cè)器、C02探測(cè)器、照相裝置、網(wǎng)絡(luò)適配器、音量控制或者其組合。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第二裝置是揚(yáng)聲器、視頻監(jiān)視器或者安全警報(bào)、火警警報(bào)、煙霧探測(cè)器、C02探測(cè)器、照相裝置、音量控制或者其組合。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置至少向所述第一和第二裝置傳送作為交流電的電力。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，交流電的頻率在大約400與大約500Hz之間。
9.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置至少向所述第一和第二裝置傳送作為直流電的電力。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
11.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置處于第一區(qū)域中，以及所述第二裝置處于第二區(qū)域中。
12.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置和所述第二裝置處于第一區(qū)域中。
13.如權(quán)利要求2至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置和所述第二裝置處于第一區(qū)域中，以及所述第三裝置和所述第四裝置處于第二區(qū)域中。
14.如權(quán)利要求2至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置處于分開(kāi)的區(qū)域中。
15.如權(quán)利要求2至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置在與電纜布線拓?fù)洳幌嚓P(guān)的區(qū)域中配置。
16.如權(quán)利要求2至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置區(qū)域位置經(jīng)由軟件解決方案來(lái)重新配置。
17.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，能夠單獨(dú)監(jiān)測(cè)所述裝置的至少一部分。
18.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述裝置的至少一部分能夠經(jīng)由所述網(wǎng)關(guān)裝置單獨(dú)尋址。
19.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，現(xiàn)有安裝電纜能夠經(jīng)過(guò)改造和使用。
20.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述裝置的至少一部分能夠在對(duì)應(yīng)裝置處理數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，執(zhí)行所述多個(gè)裝置相對(duì)于所述網(wǎng)關(guān)裝置的阻抗匹配的需要基本上消除。
22.如權(quán)利要求7或8中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括耦合在所述電源與所述網(wǎng)關(guān)裝置之間以用于將所述電源的頻率轉(zhuǎn)換成另一個(gè)頻率的至少一個(gè)變壓器，其中所述至少一個(gè)變壓器的尺寸比常規(guī) 模擬系統(tǒng)中的變壓器的尺寸要小。
23.如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)量和信號(hào)質(zhì)量得到改進(jìn)。
24.一種配置成通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的網(wǎng)關(guān)裝置，包括: a.網(wǎng)絡(luò)端口； b.連接到所述網(wǎng)絡(luò)端口的網(wǎng)絡(luò)接口，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口配置成經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)端口來(lái)接收和傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； c.轉(zhuǎn)換器，配置成從所述網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且生成適合于通過(guò)高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組； d.耦合器，配置成通過(guò)所述導(dǎo)電路徑來(lái)接收所述數(shù)據(jù)分組并且傳送所述數(shù)據(jù)分組；以及 e.電力供應(yīng)單元，配置成從電源接收電力，并且生成適合于通過(guò)所述導(dǎo)電路徑傳輸?shù)妮敵鲭娏Γ? f.其中所述網(wǎng)關(guān)裝置配置成向經(jīng)由菊花鏈拓?fù)渌B接的多個(gè)裝置傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力。
25.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，還包括至少一個(gè)連接器，其中所述連接器適合通過(guò)所述電纜中的所述導(dǎo)電路徑來(lái)接收音頻或視頻，并且傳遞所接收的音頻或視頻。
26.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置配置成向所述多個(gè)裝置傳送和接收數(shù)據(jù)以及傳送電力。
27.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，還包括在所述裝置之一出故障時(shí)生成警報(bào)的監(jiān)測(cè)單元。
28.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是音頻或視頻。
29.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述多個(gè)裝置包括揚(yáng)聲器、視頻監(jiān)視器、安全警報(bào)、火警警報(bào)、煙霧探測(cè)器、C02探測(cè)器、照相裝置、網(wǎng)絡(luò)適配器、音量控制或者其組合中的一個(gè)或多個(gè)。
30.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置向所述多個(gè)裝置傳送作為交流電的電力。
31.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述網(wǎng)關(guān)裝置向所述多個(gè)裝置傳送作為直流電的電力。
32.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
33.如權(quán)利要求23所述的網(wǎng)關(guān)裝置，還包括配置成管理所述多個(gè)裝置與所述網(wǎng)關(guān)裝置之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理器，其中所述處理器將所述多個(gè)裝置分離為一個(gè)或多個(gè)邏輯區(qū)域。
34.如權(quán)利要求33所 述的網(wǎng)關(guān)裝置，其中，所述至少一個(gè)裝置處于第一邏輯區(qū)域中，以及至少另一個(gè)裝置處于第二邏輯區(qū)域中。
35.一種配置成通過(guò)高阻抗電纜來(lái)接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的裝置，包括: a.電力供應(yīng)，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑； b.網(wǎng)絡(luò)接口，適合耦合到所述高阻抗電纜中的所述導(dǎo)電路徑；以及 c.處理系統(tǒng)，耦合到所述網(wǎng)絡(luò)接口，所述處理系統(tǒng)配置成從所述網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并且將所述模擬信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器或視頻監(jiān)視器。
36.一種配置成通過(guò)高阻抗電纜來(lái)傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和接收電力的裝置，包括: a.電力供應(yīng)，適合耦合到高阻抗電纜中的導(dǎo)電路徑； b.網(wǎng)絡(luò)接口，適合耦合到所述高阻抗電纜中的所述導(dǎo)電路徑；以及 c.處理系統(tǒng)，耦合到所述網(wǎng)絡(luò)接口，所述處理系統(tǒng)配置成從安全警報(bào)、火警警報(bào)、煙霧探測(cè)器、C02探測(cè)器、照相裝置、音量控制或者其組合來(lái)接收輸入信號(hào)，將所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到網(wǎng)關(guān)裝置。
37.一種用于通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的方法，包括: a.經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； b.從所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)生成適合于通過(guò)高阻抗電纜中的導(dǎo)體進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分組； c.將所述數(shù)據(jù)分組耦合到所述導(dǎo)體上； d.從電源接收電力，并且生成適合于通過(guò)所述導(dǎo)體傳輸?shù)妮敵鲭娏?；以? e.將所述輸出電力耦合到所述導(dǎo)體上； f.使得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分組和電力傳送給經(jīng)由菊花鏈拓?fù)渌B接的多個(gè)裝置。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括從所述多個(gè)裝置接收數(shù)據(jù)。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括監(jiān)測(cè)所述多個(gè)裝置，以便在所述裝置之一出故障時(shí)生成警報(bào)。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是音頻或視頻。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述多個(gè)裝置包括揚(yáng)聲器、視頻監(jiān)視器或音量控制中的一個(gè)或多個(gè)。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述輸出電力為交流電。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述交流具有大約400Hz至大約500Hz的頻率。
44.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述輸出電力為直流電。
45.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
46.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括管理所述多個(gè)裝置與所述網(wǎng)關(guān)裝置之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且將所述多個(gè)裝置分離為一個(gè)或多個(gè)邏輯區(qū)域。
47.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述至少一個(gè)裝置處于第一邏輯區(qū)域中，以及至少另一個(gè)裝置處于第二邏輯區(qū)域中。
48.一種用于通過(guò)高阻抗電纜向多個(gè)裝置分配數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和電力的系統(tǒng)，包括: a.用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的部件； b.用于從所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)生成適合于通過(guò)高阻抗電纜中的導(dǎo)體進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分組的部件； c.用于將所述數(shù)據(jù)分組耦合到所述導(dǎo)體上的部件； d.用于從電源接收電力，并且生成適合于通過(guò)所述導(dǎo)體傳輸?shù)妮敵鲭娏Φ牟考?；以? e.用于將所述輸出電力耦合到所述導(dǎo)體上的部件； f.使得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分組和電力傳送給經(jīng)由菊花鏈拓?fù)渌B接的多個(gè)裝置。
【文檔編號(hào)】H04L12/66GK103959664SQ201280059611
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】艾丹·威廉斯, 克里斯多佛·格雷厄姆·瓦萊 申請(qǐng)人:奧迪耐特有限公司