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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft synchrone Netze, und insbesondere
die Übertragung
von digitaler Information über
ein synchrones Netz.
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STAND DER TECHNIK
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Netzübertragung
von Daten, Video, Bildern und/oder Sprache unter Verwendung von
synchronen digitalen Multiplex-Netztechniken ist bekannt. Üblicherweise
erfolgt die Übertragung
digitaler Information über das
Netz mit einem Bitstrom. Der Bitstrom wird von einer Quelle erzeugt,
die mit dem Netz an einem Eingangsknoten verbunden ist, und er wird
durch eine mit dem Netz an einem Ausgangsknoten verbundene Senke
empfangen.
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Synchrone Übertragung
sieht die Übertragung
digitaler Information in Form von Netzdatenübertragungsblöcken vor,
die durch gleiche Zeitintervalle getrennt sind. Die Zeitintervalle
und die Netzdatenübertragungsblöcke sind
mit einer Netzmastertaktrate festgelegt, die durch einen Netzmastertaktgeber
erzeugt wird. Üblicherweise
beruht die synchrone Übertragung
auf feingesteuerter Taktung bzw. zeitlicher Steuerung, die zwischen
der Quelle, dem Netz und der Senke synchronisiert ist. Asynchrone Übertragung
ist hingegen nicht zeitabhängig
in dem Sinne, dass digitale Information mit zufälligen Intervallen übertragen
werden kann. In der asynchronen Betriebsart wird die digitale In formation
mit Start-Bits und Stop-Bits kodiert, um den Beginn und das Ende
von Segmenten der digitalen Information anzuzeigen. Isochrone Übertragungstechniken
sind zeitabhängig;
die Zeitabhängigkeit
erbringt jedoch stärker
flexible Zeitbeschränkungen
für die
Datenübertragung als
die feststehenden Zeitintervalle der synchronen Übertragung.
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Ein
deutlicher Vorteil der synchronen Übertragung in Bezug auf die
asynchronen und isochronen Übertragungstechniken
besteht in der Minimalisierung der Ungewissheit des Takts bzw. der
Zeitgabe oder Zeitsteuerung zwischen der Quelle und der Senkung.
Eine Minimierung der Taktgabe-Unsicherheit minimiert Unregelmäßigkeit
in dem übertragenen
Signal, die typischerweise als "Jitter" bezeichnet werden.
Jitter (Zittern) manifestiert sich selbst als hörbare Unregelmäßigkeiten
bei Audioübertragungen
und Vibration oder Fluktuationen von Anzeigebildern bei Videoübertragungen.
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In
synchronen Netzen ist der Betrieb der Quelle und der Senke synchronisiert
mit der Frequenz des Netzmastertakts. Wenn sich die Abtastrate (oder
Abtastfrequenz) der digitalen Information, die durch die Quelle
oder die Senke verarbeitet wird, von der Netzmastertaktrate unterscheidet,
wird die Abtastrate umgesetzt bzw. gewandelt. Ein Abtastratenwandler
wird verwendet, um die Abtastrate auf die Frequenz des Netzmastertakts
umzusetzen. Abtastratenwandler werden deshalb benötigt für jede Quelle
und/oder jede Senke, die mit einer Abtastrate arbeiten, die sich
von der Netzmastertaktrate unterscheidet.
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Für synchrone
Netze, die mehrere Quellen und Senken enthalten, können einzelne
Quellen und Senken mit verschiedenen Abtastraten betrieben sein
und/oder niedriger sein als die Netzmastertaktfrequenz. Eine signifikante
Anzahl von Abtastratenwandlern ist hierbei erforderlich, um auf
die Netzmastertaktfrequenz und ausgehend von dieser einen Wandlungs-
bzw. Umsetzvorgang durchzuführen.
Für jeden
Abtastratenwandler ist eine zusätzliche
Schaltung und Verdrahtung erforderlich, wodurch die Kosten und die
Komplexität des
Netzes erhöht
sind.
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Aus
der
DE 40 41 625 A1 ist
ein Verfahren zur Übertragung
eines zu übertragenden
Datensignals und eines zugehörigen
zu übertragenden
Taktsignals über
ein Digitalsignal-Übertragungssystem
bekannt, bei dem sendeseitig nur bei dem zu übertragenden Taktsignal eine Überabtastung
erfolgt und empfangsseitig das empfangene Datensignal mit dem empfangenen
Taktsignal synchronisiert wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist in den nachfolgenden Ansprüchen festgelegt und keine der
folgenden Ausführungen ist
als beschränkend
für diese
Ansprüche
anzusehen. Einleitend umfassen die nachfolgend erläuterten
Ausführungsformen
ein synchrones Netzübertragungssystem
zum Übertragen
von Quelleninformation, die mit Abtastraten abgetastet wird, die
sich von einer Netzmastertaktrate (Fn) des synchronen Netzes unterscheiden. Mit
unterschiedlichen Abtastraten abgetastete Quelleninformation kann über das
synchrone Netz übertragen werden,
ohne dass die Quelleninformation zunächst einer Abtastratenwandlung
unterworfen werden muss. Mit einer Abtastrate synchron zu der Netzmastertaktrate
(Fn) abgetastete Quelleninformation kann außerdem wie in einem herkömmlichen
synchronen Netz übertragen
werden. Da die Übertragung über ein
synchrones Netz erfolgt, können
Jitter und andere ähnliche
Zeitgabe- bzw. Zeitungewissheiten, die mit der Übertragung verbunden sind,
minimiert werden.
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Das
synchrone Netzdatenübertragungssystem
umfasst zumindest einen Quellenknoten und zumindest einen Senkenknoten.
Der Quellenknoten erzeugt Quelleninformation, die mit einer ersten
Abtastrate abgetastet wird, bei der es sich um die Quellenabtast – rate (Fsi)
handelt. Der Quellenknoten verarbeitet die Quelleninformation. Wenn
die Quellenabtastrate (Fsi) nicht mit der Netzmastertaktrate (Fn)
synchronisiert ist, liefert ein Quellenknoten digitale Information,
die die Quelleninformation darstellt, und die entsprechende Quellenabtastrate
(Fsi) zu dem synchronen Netz. Wenn hingegen die Quellenabtastrate
{Fsi) mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist, liefert
ein Quellenknoten digitale Information zu dem synchronen Netz ohne
Darstellung der Quellenabtastrate (Fsi). Die digitale information
wird in Netzdatenübertragungsblöcke innerhalb
des synchronen Netzes als Funktion einer zweiten Rate getaktet,
bei der es sich um die Netzmastertaktrate (Fn) handelt.
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Die
digitale Information wird zu einem Senkenknoten übertragen. Der Senkenknoten
empfängt
die digitale Information und extrahiert die Darstellung der Quellenabtastrate
(Fsi) hieraus. Der Senkenknoten erzeugt außerdem eine Darstellung der
Netzmastertaktrate (Fn). Unter Verwendung der Darstellungen der
Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate (Fn) wandelt
die Senkenknotenabtastrate die Quelleninformation von der Quellenabtastrate
(Fsi) in die bzw. auf die Netzmastertaktrate (Fn). Die Abtastraten-gewandelte Quelleninformation
wird verarbeitet, um synthetisierte Quelleninformation zu erzeugen.
Wenn die Quellenabtastrate (Fsi) und die Netzmastertaktrate (Fn)
synchronisiert sind, verarbeitet alternativ hierzu ein Quellenknoten
die Quelleninformation ohne Abtastratenwandlung.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
umfasst das synchrone Netzübertragungssystem
ein synchrones Netz, zumindest einen Quellenknoten, zumindest einen
Senkenknoten und zumindest eine Ausgangsstufe. Bei dieser Ausführungsform
können
Darstellungen der Quelleninformation und der entsprechenden Quellenabtastrate
(Fsi) zu dem synchronen Netz als digitale Information geliefert
werden. Die digitale Information wird durch die Ausgangsstufe empfangen
und die Abtastrate wird ähnlich
gewandelt wie bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform.
Die Ausgangsstufe überträgt daraufhin
die Abtastraten-gewandelte Quelleninformation über das synchrone Netz zu dem
Senkenknoten. Der Senkenknoten verarbeitet die Abtastraten-gewandelte
Quelleninformation zur Erzeugung synthetisierter Quelleninformation.
Wenn die Abtast rate (Fsi) und die Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert
sind, wird die Quelleninformation alternativ direkt von dem Quellenknoten
zu dem Senkenknoten zur Verarbeitung übertragen.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend in Verbindung
mit den bevorzugten Ausführungsformen
erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines synchronen Netzübertragungssystems.
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2 zeigt
ein erweitertes Blockdiagramm eines Teils des in 1 gezeigten
synchronen Netzübertragungssystems.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm unter Darstellung von mehreren Netzdatenübertragungsblöcken, die durch
das synchrone Netzübertragungssystem
von 1 übertragen
werden.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines synchronen
Netzübertragungssystems.
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ART UND WEISE, DIE ERFINDUNG
AUSZUFÜHREN
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Die
nachfolgend erläuterten
Ausführungsformen
eines synchronen Netzübertragungssystems
ermöglichen
die Übertragung
digitaler Information mit unterschiedlichen Abtastraten innerhalb
eines synchronen Netzes. Das System stellt die Übertragung digitaler Information
bereit, die Quelleninformation enthält, die mit einer ersten Abtastrate
abgetastet ist, bei der es sich um die Quellenabtastrate (Fsi) handelt.
Die Quellenabtastrate (Fsi) kann sich von einer zweiten Rate unterscheiden,
bei der es sich um eine Netzmastertaktrate (Fn) handelt, die durch
einen Netzmastertaktgeber erzeugt wird, der das synchrone Netz betreibt.
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Die Übertragung
digitaler Information, die mit einer Quellenabtastrate (Fsi) abgetastet
ist, die sich von der Netzmastertaktrate (Fn) unterscheidet, erfordert
keine Abtastratenwandlung auf die beliebige Form einer Synchronisation
mit der Netzmastertaktrate (Fn). Stattdessen stellt die über das
Netz übertragene
digitale Information die Quelleninformation zusammen mit der Quellenabtastrate
(Fsi) dar. Synthetisierte Quelleninformation kann von bzw. aus der
digitalen Information als Funktion der Quellenabtastrate (Fsi) und
der Netzmastertaktrate (Fn) erzeugt werden. Wenn die Quellenabtastrate
(Fsi) mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist, kann die übertragung
digitaler Information wie in herkömmlichen synchronen Netzen
stattfinden.
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So,
wie sie vorliegend verwendet werden, beschreiben die Begriffe "herkömmliche
synchrone Netze" und "herkömmliche
Synchronisationstechniken" eine
Funktionalität
und Techniken, die bei synchronen Netzen gemäß dem Stand der Technik zum
Einsatz kommen, bei denen die Synchronisation vor der Übertragung über das
synchrone Netz stattfindet. Die Synchronisation kann ausgeführt werden
durch Synchronisieren der Frequenz der Quellenabtastrate (Fsi) und
der Netzmastertaktrate (Fn). Alternativ kann die Synchronisation
erreicht werden durch Abtastratenwandlung der Quellenabtastrate
(Fsi) auf die Netzmastertaktrate (Fn).
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines synchronen Netzübertragungssystems 10.
Das synchrone Netzübertragungssystem 10 umfasst
ein synchrones Netz 12, zumindest einen Quellenknoten 14 und
zumindest einen Senkenknoten 16, die so verbunden bzw.
angeschlossen sind, wie gezeigt. Wie vorliegend verwendet, kann
der Begriff "verbunden" bzw. "angeschlossen", elektrisch verbunden
bzw. angeschlossen, optisch verbunden bzw. angeschlossen oder eine
andere Form von Verbindung oder An schluss bedeuten, die bzw. der
eine Schnittstelle zwischen Vorrichtungen und/oder Bestandteilen
bereitstellt.
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Während des
Betriebs erzeugt der Quellenknoten 14 digitale Information 18,
die Quelleninformation darstellt. Die digitale Information 18 wird
in Netzdatenübertragungsblöcken über das
synchrone Netz 12 zu dem Senkenknoten 16 übertragen.
Der Senkenknoten 16 verarbeitet die digitale Information 18 zur
Erzeugung synthetisierter Quelleninformation 20. Obwohl
lediglich ein einziger Quellenknoten 14 und ein einziger
Senkenknoten 16 dargestellt sind, können mehrere Quellenknoten 14 und
mehrere Senkenknoten 16 in dem synchronen Netzübertragungssystem 10 arbeiten.
Außerdem
kann eine Anzahl von Quellenknoten 14 mit einem einzigen
Senkenknoten 16 kooperativ zusammenarbeiten, um die digitale
Information 18 zu übertragen
und zu verarbeiten. Das synchrone Netzübertragungssystem 10 kann
Quellen-/Senkenknoten
mit der Funktionalität von
sowohl dem Quellenknoten 14 wie dem Senkenknoten 16 umfassen.
Die Quellen-/Senkenknoten
stellen die Fähigkeit
bereit, die digitale Information 18 über das synchrone Netz 12 zu übertragen
und zu empfangen.
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Das
synchrone Netz 12 kann von einem beliebigen Typ eines Kommunikationsnetzes
sein, das mit einem Kommunikationsstandard betrieben ist, der in
der Lage ist, digitale Information in Netzdatenübertragungsblöcken einer
vorbestimmten feststehenden Periode zu übertragen, getrennt durch gleiche
Zeitintervalle mit dem Takt bzw. der Zeitsteuerung sämtlicher
Knoten in dem Netz, synchronisiert auf einen Netzmastertakt. Beispielhafte
Datenübertragungsstandards
für das
synchrone Netz 12 umfassen Media Oriented System Transport
(MOST) und Domestic Databus (D2B).
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Wie
auf diesem Gebiet der Technik bekannt, bestehen synchrone Netze
aus Software-Anwendungen und verschiedenen Vorrichtungen (Netzkarten,
Kabeln, Hubs, Routern und dergleichen), die verwendet werden, um
verschiedene Vorrichtungen miteinander zu verbinden und einen Kommunikationspfad
bereitzustellen. Das synchrone Netz 12 ist nicht auf einen
speziellen physikalischen Ort beschränkt, sondern kann zahlreiche
Organisationen umfassen, die verschiedene Kommunikationsprotokolle
verwenden. Der Begriff "synchrones
Netz", wie er vorstehend
verwendet wird, ist so breit zu verstehen, dass er eine beliebige
oder sämtliche
Hardware- und Software-Anwendungen umfasst, die es erlauben, dass
der Quellenknoten 14 und der Senkenknoten 16 kommunikativ
verbunden sind, um Information zu teilen und zu übertragen. Der Quellenknoten 14 und
der Senkenknoten 16 können
eine Verbindung mit dem synchronen Netz 12 unter Verwendung
von beispielsweise Modems, Kabelmodems, ISDN-Verbindungen und -Vorrichtungen,
DSL-Verbindungen und -Vorrichtungen, faseroptischen Verbindungen
und Vorrichtungen, Satellitenverbindungen und -vorrichtungen, drahtlose
Verbindungen und Vorrichtungen, Bluetooth-Verbindungen und -Vorrichtungen
oder eine beliebige andere Schnittstellenkommunikationsvorrichtung
bereitstellen.
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Sowohl
drahtgebundene wie drahtlose Kommunikationsmedien können in
dem synchronen Netz 12 enthalten sein. Das Kommunikationsmedium
bzw. die Kommunikationsmedien können
beispielsweise Kommunikationskanäle,
Radiowellen-, Mikrowellen-, Infrarot-Drahtübertragungen, faseroptische Übertragungen oder
ein beliebiges anderes Kommunikationsmedium sein, die bzw. das in
der Lage ist, Information in drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationssystemen
zu übertragen.
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Das
synchrone Netz 12 ist ein synchrones digitales Multiplex-Netz, das mit einer
Netzmastertaktrate (Fn) arbeitet. Das synchrone Netz 12 dient
dazu bzw. arbeitet dahingehend bzw. ist so betrieben, dass es Netzdatenübertragungsblöcke synchron
mit der Netzmastertaktrate (Fn) übertragen
kann, wie nachfolgend erläutert.
Das synchrone Netz 12 führt
außerdem
eine Netzverwaltung durch, um die Integrität des Netzes beizubehalten,
den Informationsfluss zu steuern und die Zuweisung der Bandbreite
zu steuern. Außerdem
umfasst die Netzverwaltung das Leiten des digitalen Informationsflusses
von einem Quellenknoten 14 zu einem vorbestimmten Senkenknoten 16.
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Bei
den Quellenknoten 14 kann es sich um eine beliebige Vorrichtung
oder Konfiguration von Vorrichtungen handeln, die in der Lage ist,
digitale Information 18 zu erzeugen und die digitale Information 18 in
das synchrone Netz 12 einzuspeisen. Eine Ausführungsform
des Quellenknotens 14 erzeugt Quelleninformation. Die Quelleninformation
kann in Form von Dateninhalten, Audioinhalten, Videoinhalten, Bildinhalten,
einer bestimmten Kombination aus Daten-, Audio-, Video- und/oder
Bildinhalten oder beliebigen anderen Inhalten vorliegen, die für eine Übertragung über das
synchrone Netz 12 geeignet sind.
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Die
Quelleninformation wird durch den Quellenknoten 14 verarbeitet,
um digitale Information 18 zu erzeugen und in das synchrone
Netz 12 einzuspeisen. Wenn die Quellenabtastrate (Fsi)
nicht mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist, enthält die digitale
Information 18 eine Darstellung der Quelleninformation ebenso
wie eine Darstellung einer Quellenabtastrate (Fsi). Wenn die Synchronisation
vor der Übertragung
auftritt, kann die digitale Information 18 alternativ keine
Darstellung der Quellenabtastrate (Fsi) enthalten. Die Quellenabtastrate
(Fsi) ist diejenige Abtastrate (oder Abtastfrequenz), mit welcher
die Quelleninformation abgetastet wird, um die Quelleninformation
in digitaler Form zu erzeugen. Die Quellenabtastrate (Fsi) kann schneller,
langsamer oder gleich groß gemacht
werden wie die Frequenz der Netzmastertaktrate (Fn).
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Der
Quellenknoten 14 arbeitet dahingehend, die digitale Information 18 in
Netzdatenübertragungsblöcke innerhalb
des synchronen Netzes 12 mit der Netzmastertaktrate (Fn)
zu takten. Die Netzdatenübertragungsblöcke werden
mit einer feststehenden Periode als Funktion der Netzmastertaktrate
(Fn) erzeugt. Wie nachfolgend im Einzelnen erläutert, können Unterschiede zwischen
der Netzmastertaktrate (Fn) und der Quellenabtastrate (Fsi) redundante
Quelleninformation innerhalb der Netzdatenübertragungsblöcke erzeugen.
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Bei
dem Senkenknoten 16 kann es sich um eine beliebige Vorrichtung
oder Konfiguration von Vorrichtungen handeln, die geeignet ist,
die digitale Information 18 zu verarbeiten, um die synthetisierte
Quelleninformation 20 zu erzeugen. Der Senkenknoten 16 verarbeitet
die digitale Information 18 innerhalb von jedem der Netzdatenübertragungsblöcke, um
die synthetisierte Quelleninformation 20 zu erzeugen. Wenn
die digitale Information 18 keine Darstellung einer Quellenabtastrate
(Fsi) enthält,
verarbeitet der entsprechende Senkenknoten 16 einfach die
Quelleninformation ohne Abtastratenwandlung. Wenn jedoch die Quellenabtastrate
(Fsi) enthalten ist, führt
der entsprechende Quellenknoten 16 zunächst die Abtastratenwandlung
durch und verarbeitet daraufhin die Quelleninformation weiter, um
die synthetisierte Quelleninformation 20 zu erzeugen. Gemäß einer
Ausführungsform
führt der
Quellenknoten 16 eine Abtastratenwandlung von der Quellenabtastrate (Fsi)
auf die Netzmastertaktrate (Fn) durch. Gemäß einer weiteren Ausführungsform
wird die Quelleninformation auf die Netzmastertaktrate (Fn) gewandelt
und daraufhin auf eine weitere Rate zum weiteren Verarbeiten mit
dem Quellenknoten 16.
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Die
Abtastratenwandlung auf die Netzmastertaktrate (Fn) wird durchgeführt unter
Verwendung eines Verhältnisses,
das aus der Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate (Fn)
abgeleitet bzw. entwickelt ist. Wenn die Quellenabtastrate (Fsi)
nicht mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist, ist eine
Darstellung der Quellenabtastrate (Fsi) in der digitalen Information 18 enthalten.
Der Senkenknoten 16 kann damit unterschiedliche Verhältnisse
für die
Quelleninformation, die mit unterschiedlichen Quellenabtastraten
(Fsi) verarbeitet ist, berechnen. Wenn hingegen die Synchronisation
vorliegt, muss die Darstellung der Quellenabtastrate (Fsi) nicht
enthalten sein, und die digitale Information 18 kann ähnlich sein
zu der digitalen Information, die in herkömmlichen synchronen Netzen übertragen
wird.
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Bei
den zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen
handelt es sich bei der Quelleninformation um Audioquelleninformation,
die durch den Quellenknoten 14 erzeugt und über das
Netz 12 zu dem Senkenknoten zur Wiedergabe übertragen
wird. Die Audioquelleninformation kann in digitaler oder analoger
Form vorliegen und sie wird verarbeitet, um die digitale Information 18 zu
erzeugen. Die Quelleninformation kann mit einer Quellenabtastrate
(Fsi) abgetastet werden, die größer ist
als, kleiner ist oder gleich zu der Netzmastertaktrate (Fn).
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Bei
diesen Ausführungsformen
ist der Senkenknoten 16 in einem Fahrzeug oder einer anderen
mobilen Vorrichtung enthalten, das bzw. die die digitale Information 18 empfängt, die
mittels drahtloser Kommunikation übertragen wird. Falls erforderlich,
führt der
Senkenknoten 16 eine Abtastratenwandlung der Quelleninformation
unter Nutzung der Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate
(Fn) durch. Die Quelleninformation dieser Ausführungsformen wird auf die Netzmastertaktrate
(Fn) abtastratengewandelt. Außerdem
verarbeitet der Senkenknoten 16 die abtastratengewandelte
Quelleninformation zur Erzeugung synthetisierter Audioquelleninformation.
Die synthetisierte Audio quelleninformation ist eine Wiedergabe der
Audioquelleninformation, die durch den Quellenknoten 14 erzeugt
wird.
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2 zeigt
ein detaillierteres Blockdiagramm des synchronen Netzübertragungssystems 10,
das in 1 gezeigt ist, und das das synchrone Netz 12,
den Quellenknoten 14 und den Senkenknoten 16 umfasst. Eine
Ausführungsform
des Quellenknotens 14 umfasst eine Quelle 22 und
eine Eingangsstufe 24, die so wie gezeigt verbunden bzw.
angeschlossen sind. Ein weiterer (nicht gezeigter) Quellenknoten 14 ist ähnlich zu
an sich bekannten Quellenknoten, die mit herkömmlichen Synchronisationstechniken
arbeiten, um Quelleninformation mit einer Abtastrate bereitzustellen,
die mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist.
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Bei
der Quelle 22 kann es sich um eine beliebige Vorrichtung
handeln, die Quelleninformation zu erzeugen vermag. Die Quelleninformation
kann in analoger oder digitaler Form vorliegen und sie wird in die
mit ihr verbundenen Eingangsstufe 24 eingespeist. Die Quelle 22 kann
entfernt von der Eingangsstufe 24 angeordnet sein oder
sie kann nahe zur Eingangsstufe 24 liegen. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann die Quelle 22 Quelleninformation in digitaler Form über das
Netz 12 zu der Eingangsstufe 24 übertragen.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Quelle 22 einen Informationsgenerator 26 und
einen Quellentaktgeber 28, die, wie dargestellt, verbunden
bzw. angeschlossen sind. Der Informationsgenerator 26 kann
ein beliebiger Mechanismus oder eine beliebige Vorrichtung sein,
die bzw. der Quelleninformation zu erzeugen vermag. Bei den aktuell
bevorzugten Ausführungsformen
handelt es sich bei der Quelleninformation, die durch den Informationsgenerator 26 bereitgestellt
wird, um Audioquelleninformation. Beispielhafte Erzeuger von Audioquelleninforma tion
umfassen einen AM/FM-Tuner, einen Kompaktdiskplayer, eine MP3-Audioquelle,
ein digitales Satellitenradio, eine Mensch/Maschinen-Schnittstelle
(HMI), ein sprachgesteuertes Modul oder eine beliebige andere Vorrichtung,
die in der Lage ist bzw. sind, Audioinhalte zu erzeugen. In anderen Ausführungsformen
kann der Informationsgenerator 26 Videoquelleninformation,
Datenquelleninformation, Bildquelleninformation, eine beliebige
Kombination aus Audio, Video, Bild und/oder Daten, oder eine beliebige andere
Form von Quelleninformation erzeugen, die über das synchrone Netz 12 übertragen
werden kann bzw. können.
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Die
durch den Informationsgenerator 26 der dargestellten Ausführungsform
erzeugte Quelleninformation liegt in digitaler Form vor. Die Quelleninformation
wird mit der Quellenabtastrate (Fsi) abgetastet, die durch den Quellentaktgeber 28 erzeugt
wird. Bei anderen Ausführungsformen
kann der Informationsgenerator 26 die Quelleninformation
in analoger Form erzeugen und der Quellentaktgeber 28 kann
für die
Quelle 22 entfallen. Bei diesen Ausführungsformen wird die Quelleninformation
daraufhin in digitale Form durch einen Analog/Digital(A/D)-Wandler
gewandelt, der mit der Quellenabtastrate (Fsi) arbeitet, und daraufhin
wird sie in den Puffer 32 eingegeben.
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Bei
dem Quellentaktgeber 28 kann es sich um eine beliebige
Zeithalteschaltung oder eine Vorrichtung handeln, die in der Lage
ist, eine bestimmte Form eines Taktsignals mit einer Frequenz zu
erzeugen, bei der es sich um die Quellenabtastrate (Fsi) handelt.
An sich bekannte Zeithaltevorrichtungen umfassen einen Datenstrobe,
einen oszillierenden Taktgeber oder eine beliebige andere Form einer
Taktgabevorrichtung oder eines -mechanismus.
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Bei
der Eingangsstufe 24 kann es sich um eine beliebige Schaltung
oder Vorrichtung handeln, die die Quelleninformation ver arbeiten
kann, um die digitale Information 18 zu erzeugen und in
das synchrone Netz 12 einzugeben bzw. einzuspeisen. Bei
der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Eingangsstufe 24 einen N-Bit-Zähler 30 und
einen Puffer 32. Der N-Bit-Zähler 30 ist mit dem
Quellentaktgeber 28 und dem Puffer 32 so verbunden,
wie gezeigt. Der N-Bit-Zähler 30 arbeitet
in an sich bekannter Weise zum Zählen
der Frequenz der Taktsignale, die durch den Quellentaktgeber 28 erzeugt
werden. Außerdem
stellt der N-Bit-Zähler 30 einen Quellenzählerwert
(CV(m)) als Ausgangssignal für
den Puffer 32 bereit. Bei einem beispielhaften N-Bit-Zähler handelt
es sich um einen Ereigniszählermechanismus
in einem digitalen Signalprozessor DSP56362 von Motorola.
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Der
Puffer 32 ist außerdem
mit dem Informationsgenerator 26 verbunden und arbeitet
in an sich bekannter Weise, um die Quelleninformation vorübergehend
zu speichern. Außerdem
speichert der Puffer 32 den aktuellsten Quellenzählerwert
(CV(m)). Bei einem beispielhaften Puffer kann es sich um einen an
sich bekannten Zufallszugriffspeicher (RAM) handeln.
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Während des
Betriebs speichert der Puffer 32 vorübergehend die Quelleninformation
und den Quellenzählerwert
(CV(m)) in einer vorbestimmten Anzahl von Bits. Der Puffer 32 wird
als Funktion der Netzmastertaktrate (Fn) geleert, wenn die vorbestimmte
Anzahl von Bits in das synchrone Netz 12 getaktet ist.
Wenn der Puffer 32 geleert ist, werden zusätzliche
Quelleninformation und der aktuelle Quellenzählerwert (CV(m)) erneut in
dem Puffer 32 als Funktion der Quellenabtastrate (Fsi)
gespeichert.
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In
einer anderen Ausführungsform
enthält
die Eingangsstufe 24 einen herkömmlichen Analog/Digital-Wandler
und den Quellentaktgeber 28. In dieser Ausführungsform
wird die Quelleninformation von der Quelle 22 in analoger
Form bereitgestellt. Die Eingangsstufe 24 digitalisiert
demnach die Quelleninformation mit der Quellenabtastrate (Fsi),
die durch den Quellentaktgeber 28 bereitgestellt wird.
Wie bei den vorausgehenden Ausführungsformen
werden die digitalisierte Quelleninformation und der Quellenzählerwert
(CV(m)) in das synchrone Netz 12 über den Puffer 32 eingegeben.
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Wie
in 2 gezeigt, enthält das synchrone Netz 12 einen
Netzmastertaktgeber 38. Bei dem Netzmastertaktgeber 38 kann
es sich um einen beliebigen Takt(geber)mechanismus handeln, der
Netztaktsignale wiedergeben kann, die die Netzmastertaktrate (Fn)
darstellen. Bei einem beispielhaften Taktmechanismus handelt es
sich um eine phasenverriegelte Rückkopplungs(PLL)vorrichtung
mit geringem Jitter, wie etwa eine Vorrichtung AG 0SS8104 von Oasis
Silicon Systems. Der Netzmastertaktgeber 38 ist mit dem
Quellenknoten 14 und dem Senkenknoten 16 verbunden,
wie gezeigt. Der Betrieb des Netzmastertaktgebers 38 erbringt
Synchronizität
zwischen den Quellenknoten 14 und dem Senkenknoten 16 während Übertragungen über das
synchrone Netz 12. Der Netzmastertaktgeber 38 stellt
außerdem
den Takt zur Erzeugung der Netzdatenübertragungsblöcke bereit.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm unter Darstellung von mehreren Netzdatenübertragungsblöcken 40, die
in einer Ausführungsform
des synchronen Netzes 12 übertragen werden. Die Netzdatenübertragungsblöcke 40 sind
(m) Netzdatenübertragungsblöcke, die
als Datenübertragungsblock
m, Datenübertragungsblock m+1
und Datenübertragungsblock
m–1 dargestellt
sind, um einen Teil der digitalen Information wiederzugeben, die
in das synchrone Netzwerk 12 getaktet wird. Eine zusätzliche
Einzelheit ist im Datenübertragungsblock
m enthalten, um die digitale Information zu verdeutlichen, die in
jedem der Netzdatenübertragungsblöcke wiedergegeben
ist. In der dargestellten Ausführungsform
enthält
der Datenübertragungsblock
m ein erstes Quelleninformationswort (k) 42, ein zweites
Quelleninformationswort (k') 44 und
einen Quellenzählerwert (CV(m)) 46.
In den übrigen
Ausführungsformen
können
zusätzliche
Quelleninformationswörter
in jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 enthalten
sein. Obwohl nicht gezeigt, können
weitere Netzdatenübertragungsblöcke 40 synchronisierte
digitale Information wiedergeben, die in das synchrone Netz 12 (1)
getaktet wird unter Verwendung herkömmlicher Synchronisationstechniken.
In herkömmlichen
synchronen Techniken enthalten die Netzdatenübertragungsblöcke 40 den
Quellenzählerwert
(CV(m)) 46 nicht.
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Jeder
der Netzdatenübertragungsblöcke 40 ist
durch eine feststehende vorbestimmte Netzdatenübertragungsblockperiode (Tnf) 48 wiedergegeben.
Außerdem
handelt es sich bei dem ersten Quelleninformationswort (k) 42,
dem zweiten Quelleninformationswort (k') 44 und dem Quellenzählerwert
(CV(m)) 46 um eine feststehende vorbestimmte Anzahl von
Bits innerhalb von jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40.
Die Länge
oder Periode der Netzdatenübertragungsperiode
(Tnf) 48 ist eine Funktion der darin enthaltenen Anzahl von
Bits. In einer Ausführungsform
ist die Netzdatenübertragungsblockperiode
(Tnf) für
das synchrone Netz 12 mit 72 Bits festgelegt. In weiteren
Ausführungsformen
kann die Netzdatenübertragungsblockperiode
(Tnf) eine kleinere oder größere Anzahl
von Bits enthalten.
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Die
ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k und k') 42, 44 stellen
eine vorbestimmte Menge von Bits der Quelleninformation dar, die
mit der Quellenabtastrate (Fsi) abgetastet wird. Wenn beispielsweise die
Quelleninformation eine Stereoaudioquelleninformation ist, können die
ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k und k') 42, 44 jeweils
vier Bytes sein, die die Audioquelleninformation wiedergeben; zwei
Bytes, die den linken Kanal wiedergeben, und zwei Bytes, die den
rechten Kanal wiedergeben. In einem weiteren Beispiel, in welchem
die Quelleninformation Monoaudioquelleninformation ist, können die ersten
und zweiten Quelleninformationswörter
(k und k') 42, 44 jeweils
ein Byte sein, das die Audioquelleninformation wiedergibt.
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Der
Quellenzählerwert
(CV(m)) 46 ist eine digitale Darstellung bzw. Wiedergabe
der Frequenz (Abtastrate) der Quellenabtastrate (Fsi). Der Wert
des Quellenzählerwerts
(CV(m)) 46 in jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 gibt
die Quellenabtastrate (Fsi) während
der Erzeugung der Quelleninformation wieder, die durch die ersten
und zweiten Quelleninformationswörter
(k und k') 42, 44 wiedergegeben
ist. Der Quellenzählerwert
(CV(m)) 46 der einen Ausführungsform ist ein aufsteigender
Zählwert,
der beispielsweise durch ein Byte wiedergegeben ist.
-
Der
Informationsinhalt bzw. -gehalt der ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k
und k') 42, 44 hängt von
der Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate (Fn) ab.
Insbesondere können
die ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k und k') 42, 44 redundanten
oder nicht redundanten Informationsinhalt abhängig vom Verhältnis der
Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn)
enthalten. Wenn beispielsweise die Frequenz der Abtastquellenrate
(Fsi) kleiner als die Netzmastertaktrate (Fn) ist, wird digitale
Information in das synchrone Netz 12 schneller getaktet
als die neue Quelleninformation abgetastet wird. Zumindest eines
der ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k und k') 42, 44 kann
Quelleninformation darstellen bzw. wiedergeben, die redundant ist
zur Quelleninformation, die bereits in die Netzdatenübertragungsblöcke 40 getaktet
worden ist.
-
Wenn
beispielsweise die Frequenz der Quellenabtastrate (Fsi) schneller
als die Netzmastertaktrate (Fn) ist, wird die Quelleninformation
schneller abgetastet als die digitale Information in das synchrone
Netzwerk 12 getaktet wird. In diesen Fällen kann die Quelleninformation,
die in den ersten und zweiten Quelleninformationswörtern (k
und k') 42, 44 wiedergegeben
ist, redundant oder nicht redundant sein. Einige der Netzdatenübertragungsblöcke 40 kann
demnach Quelleninformation enthalten, die redundante Quelleninformation
enthält,
und die anderen Netzdatenübertragungsblöcke 40 können ausschließlich nicht
redundante Quelleninformation enthalten.
-
Unter
erneutem Bezug auf 2 enthält die Ausführungsform des Senkenknotens 16 eine
Ausgangsstufe 50 und ein Verarbeitungsmodul 52,
die so verbunden sind, wie gezeigt. Ein (nicht gezeigter) weiterer
Senkenknoten 16 kann ausschließlich das Verarbeitungsmodul 52 enthalten,
um Quelleninformation mit einer Abtastrate zu verarbeiten, die mit
der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert ist.
-
Die
Ausgangsstufe 50 kann eine beliebige integrierte Schaltung
oder eine andere Vorrichtung sein, die geeignet ist, das Verhältnis zwischen
der Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate (Fn) und
die Abtastrate enthalten, die die Quelleninformation als Funktion
des Verhältnisses
wandelt bzw. umsetzt. In der dargestellten Ausführungsform enthält die Ausgangsstufe 50 einen
R-Bit-Zähler 54,
eine Informationssenke 56 und einen Abtastratenwandler 58.
-
Bei
dem R-Bit-Zähler 54 kann
es sich um eine beliebige Schaltung oder Vorrichtung handeln, die
geeignet ist, die Frequenz der Netzmastertaktrate (Fn) zu zählen und
einen Netzzählerwert
(NCV) als Ausgangssignal zu der Datensenke 56 bereitzustellen.
Ein beispielhafter Zähler
ist ein Ereigniszählermechanismus
in einem digitalen Signalprozessor DSP56362 von Motorola.
-
Die
Informationssenke 56 kann eine beliebige herkömmliche
Speichervorrichtung sein, die als Puffer dient bzw. arbeitet, um den
Netzzählerwert
(NCV) und die digitale Information 18 vorübergehend
zu speichern, die über
das synchrone Netz 12 in den Netzdatenübertragungsblöcken 40 (3)
zugeführt
wird. Ein beispielhafter Puffer ist ein an sich bekannter Zufallszugriffspeicher.
Die Anzahl von Netzdatenübertragungsblöcken 40,
die in der Informationssenke 56 gespeichert sind, hängt von
den Abtastratenwandlungsschema ab, das in dem Abtastratenwandler 58 verwendet
wird.
-
Bei
dem Abtastratenwandler 58 kann es sich um eine beliebige
herkömmliche
Abtastratenwandlungsvorrichtung oder -technik handeln, die in der
Lage ist, mit der Informationsschnittstelle 56 eine Schnittstelle
zu bilden, um die digitale Information 18 und den Netzzählerwert
(NCV) daraus zu extrahieren. In der dargestellten Ausführungsform
handelt es sich bei dem Abtastratenwandler 58 außerdem um
einen solchen zum Überwachen
der Mastertaktrate (Fn) in direkter Weise zum Identifizieren von
Ausgangs- bzw. Abgabe- bzw. Ausgangssignalunterbrechungen. Bei einem
beispielhaften Abtastratenwandler 58 handelt es sich um
einen digitalen Signalverarbeitungs(DSP)chip, der mit Software betrieben
ist, die die Abtastratenwandlung durchführt. Herkömmliche Abtastratenwandler
nutzen das Verhältnis
zwischen einer existierenden Abtastrate und einer gewünschten
Abtastrate, um von der existierenden Abtastrate auf die gewünschte Abtastrate
umzusetzen bzw. zu wandeln. In den aktuell bevorzugten Ausführungsformen
ist die existierende Abtastrate die Quellenabtastrate (Fsi) und
die gewünschte
Abtastrate ist die Netzmastertaktrate (Fn).
-
In
diesen Ausführungsformen
ist der Abtastratenwandler
58 in der Lage, das Verhältnis der
Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn)
zu ermitteln. Die Ermittlung des Verhältnisses wird durchgeführt unter
Verwendung des Quellenzählerwerts
(CV(m)) für
die Quellenabtastrate (Fsi) und des Netzzählerwerts (NCV) für die Netzmastertaktrate
(Fn) wie folgt:
-
Wenn
während
des Betriebs unter erneuter Bezugnahme auf 2 und 3 der
Quellenzählerwert (CV(m)) 46 von
bzw. aus einem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 extrahiert
wird, ermittelt der Abtastratenwandler 58 das Verhältnis der
Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn).
Der Wert des Quellenzählerwerts
(CV(m)) 46 wird verwendet, um anzuzeigen, wenn das erste
Quelleninformationswort (k) 42 und/oder das zweite Quelleninformationswort
(k') 44 in
Bezug auf vorausgehend empfangene Information redundant sind. Der
Abtastratenwandler 58 vermag redundante Information zu
ignorieren.
-
Die
folgenden Beispiele verdeutlichen die Arbeitsweise der Abtastratenwandlung,
wenn die Quelleninformationswörter,
die beispielhaft bezeichnet sind als (w0, w1, w2, w3, w4, w5, w6,
w7, w8, w9 ......) über
das synchrone Netz 12 von dem Quellenknoten 14 zum
Quellenknoten 16 übertragen
werden. Jedes Quelleninformationswort (w0, w1 ....) kann entweder
das erste Quelleninformationswort (k) 42 oder das zweite
Quelleninformationswort (k') 44 in
einem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 sein.
-
Die
nachfolgend angeführten
Beispiele werden in Form bzw. Größe einer
Zahl bzw. Nummer (m), die jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 zugeordnet
ist, des entsprechenden Quellenzählerwerts
(CV(m)) 46 und der ersten und zweiten Quelleninformationswörter (k,
k') 42, 44 dargestellt.
Die Nummer (m) von jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 zeigt
den Netzzählerwert
(NCV) an, der durch die Mastertaktrate (Fn) bereitgestellt wird.
Außerdem
zeigt der Quellenzählerwert
(CV(m)) 46 die Quel lenabtastrate (Fsi) an. In den nachfolgenden
Beispielen wird fettgedruckte Kursivschrift verwendet, um solche
Quelleninformationswörter
(w0, w1 ....) anzuzeigen, die redundant sind und deshalb während der
Abtastratenwandlung durch den Abtastratenwandler 58 nicht
verwendet werden müssen.
-
Wenn
beispielsweise das Verhältnis
ermittelt wird durch den Abtastratenwandler
58 mit Fsi
= Fn, dann gilt:
-
Dieses
Beispiel zeigt die Arbeitsweise, demnach die Quellenabtastrate (Fsi)
synchronisiert mit der Rate des synchronen Netzes 12 ermittelt
wird. Da die Raten dieselben sind, steht lediglich ein (einziges)
Quelleninformationswort (w0, w1,...) zur Verfügung, wenn die digitale Information 18 in
jedem der Netzdatenübertragungsblöcke 40 getaktet
wird. Folgend auf die Übertragung
des anfänglichen
Netzdatenübertragungsblocks (m=1),
ist demnach das zweite Quelleninformationswort (k') 44 stets
redundant zu dem Quelleninformationswort (w0, w1, ...), das vorausgehend
in das synchrone Netz 12 getaktet wurde. Wie durch fettgedruckte
Kursivschrift dargestellt, wird das erste Quelleninformationswort
(k) 42 von jedem Netzdatenübertragungsblock (m) für die Abtastratenwandlung
durch den Abtastratenwandler 58 genutzt, und das zweite
Quelleninformationswort (k') 44 kann
ignoriert werden.
-
Obwohl
dieses Beispiel einen synchronen Betrieb zeigt, ist ein herkömmlicher
synchroner Betrieb nicht wiedergegeben, weil das Verhältnis ermittelt
und bei der Abtastratenwandlung genutzt wird. In diesem Beispiel wurde
das Verhältnis
so ermittelt, dass es exakt 1,00 beträgt; das Verhältnis kann
jedoch auch beispielsweise so ermittelt werden, dass es 0,95 oder
1,05 beträgt,
wobei die Quellenabtastrate (Fsi) und die Netzmastertaktrate (Fn)
nicht exakt synchronisiert bleiben. Ein herkömmlicher synchroner Betrieb
hingegen sieht vor, dass die Quellenabtastrate (Fsi) und die Netzmastertaktrate
(Fn) jederzeit exakt synchronisiert bleiben, wodurch die Bestimmung
des Verhältnisses
sich erübrigt.
-
Wenn
beispielsweise das Verhältnis
so ermittelt wird, dass Fsi = 1,5 Fn, dann gilt:
-
In
diesem Beispiel wird die Netzmastertaktrate (Fn), bei welcher die
digitale Information 18 in das synchrone Netz 12 getaktet
wird, so bestimmt, dass es langsamer ist als die Quellenabtastrate
(Fsi). Bei einigen der Netzdatenübertragungsblöcke 40 handelt
es sich bei den ersten und zweiten Quelleninformationswörtern (k,
k') 42, 44 um
nicht redundante Quelleninformationswörter. In anderen bzw. weiteren
Netzdatenübertragungsblöcken 40 wird
jedoch dasselbe Quelleninformationswort (w0, w1, ...) in einen der
Netzdatenübertragungsblöcke mehrfach
getaktet, wie durch das Auftreten von w3 im Netzdatenübertragungsblock
m = 2 und im Netzdatenübertragungsblock
m = 3 darge stellt. Durch das mit dem Quellenzählerwert (CV(m)) 46 ermittelte Verhältnis und
durch den Netzzählerwert
(NCV) können
die redundanten Quelleninformationswörter (w0, w1, ...) ignoriert
werden, wie in dem vorstehend genannten Beispiel durch Fettdruck
und Kursivschrift angezeigt.
-
Wenn
in einem weiteren Beispiel das Verhältnis ermittelt wird als etwa
Fsi = 2 Fn, dann gilt:
-
Da
die Quellenabtastrate (Fsi) mit in etwa der doppelten Netzmastertaktrate
(Fn) ermittelt wird, handelt es sich bei den ersten und zweiten
Quelleninformationswörtern
(k, k') 42, 44 stets
um nicht redundante Quelleninformationswörter (w0, w1, ...), die in
einer Abtastratenwandlung durch den Abtastratenwandler 58 genutzt werden.
In diesem Beispiel beträgt
das maximale Verhältnis
2 aufgrund der Anzahl von Quelleninformationswörtern (w0, w1, ...) in jedem
der Netzdatenübertragungsblöcke 40.
Wenn die Netzdatenübertragungsblöcke 40 eine Übertragung
von mehreren Quelleninformationswörtern (w0, w1, ...) in jedem
der Netzdatenübertragungsblöcke 40 bereitstellen,
kann das maximale Verhältnis
der Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn)
entsprechend größer werden
ohne Verlust von übertragener
Information.
-
Wenn
beispielsweise das Verhältnis
mit ungefähr
Fsi = Fn/2 ermittelt wird, dann gilt:
-
Die
Frequenz der Quellenabtastrate (Fsi) wird vorliegend mit der Hälfte der
Frequenz der Netzmastertaktrate (Fn) ermittelt. Einige der Netzdatenübertragungsblöcke 40 enthalten
redundante Quelleninformationswörter
(w0, w1, ...), einige enthalten keine redundanten Quelleninformationswörter (w0,
w1, ...) und einige enthalten eine Kombination von redundanten und
nicht redundanten Quelleninformationswörtern (w0, w1, ...). Wie durch
fettgedruckte Kursivschrift gezeigt, kann der Abtastratenwandler 58 den
Vergleich des Quellenzählerwerts
(CV(m)) 46 mit dem Netzzählerwert (NCV) verwenden, um
redundante Quelleninformationswörter
(w0, w1, ...) unberücksichtigt
zu lassen.
-
In
diesem Beispiel können
herkömmliche
Synchronisationstechniken verwendet werden, solange die Quellenabtastrate
(Fsi) ein exaktes ganzzahliges Vielfaches der Netzmastertaktrate
(Fn) ist, und die Quellenabtastrate (Fsi) bleibt exakt mit der Netzmastertaktrate
(Fn) synchronisiert. Wie in dem vorstehenden Beispiel angeführt, erbringt
die exakte Synchronisation dasselbe wiederholbare Muster von redundanten
Quelleninformationswörtern
(w0, w1, ...) in jedem der Netzdatenübertragungsblöcke. Als
solches kann ein statisches wiederholbares Muster in Verbindung
mit herkömmlichen
Synchronisationstechniken verwendet werden, um redundante Quelleninformationswörter anzunehmen
und zu ignorieren.
-
Wenn
jedoch der Multiplizierer ein einer Schwankung bzw. einer Variation
unterworfener nominaler Wert ist, oder wenn er kein exaktes ganzzahliges
Vielfaches ist, sind die Muster in jedem der Netzdatenübertragungsblöcke nicht
stets wiederholbar. In diesem Fall würde ein statistisches wiederholbares
Muster, das in Verbindung mit herkömmlichen Synchronisationstechniken
eingesetzt wird, irrtümlich
redundante Quelleninformationswörter
(w0, w1, ...) annehmen. Die Ausführungsformen
des synchronen Netzübertragungssystems 10 sind
hingegen in der Lage, Variationen bzw. Schwankungen und nicht exakte
Multiplizierer aufzunehmen, weil eine Synchronisation der Quellenabtastrate
(Fsi) und der Netzmastertaktrate (Fn) auftreten oder nicht auftreten
können.
Multiplizierervariationen bzw. -schwankungen und nicht exakte Multiplizierer
werden über
das Verhältnis
verfolgt, um redundante Quelleninformationswörter (w0, w1, ...) in jedem
der Netzdatenübertragungsblöcke 40 zu
identifizieren.
-
Die
vorstehend angeführten
Beispiele zeigen ausschließlich
einige der zahlreichen möglichen
Verhältnisse,
die zwischen der Quellenabtastrate (Fsi) und der Netzmastertaktrate
(Fn) auftreten können.
Außerdem vermag
die Ausgangsstufe 50 Quelleninformation von einer Anzahl
unterschiedlicher Quellenknoten 14 Abtastraten zu wandeln,
die mit verschiedenen Quellenabtastraten (Fsi) arbeiten. Bei weiteren
Ausführungsformen kann
die Ausgangsstufe 50 zusätzliche Abtastratenwandlungsfähigkeiten
bzw. -möglichkeiten
enthalten, um die Quelleninformation von der Netzmastertaktrate
(Fn) in eine andere Rate zu wandeln, die mit dem Betrieb des Verarbeitungsmoduls 52 kompatibel
ist.
-
Unter
erneutem Bezug auf 2 ist das Verarbeitungsmodul 52 elektrisch
mit der Ausgangsstufe 50 verbunden und empfängt die
abtastratengewandelte Quelleninformation von dort. Das Verarbeitungsmodul 52 kann
eine beliebige Schaltungskonfiguration oder eine Vorrichtung sein,
die die Fähigkeit
enthält,
synthe tisierte Quelleninformation 20 aus der abtastratengewandelten
Quelleninformation zu synthetisieren. Das Verarbeitungsmodul 52 kann
einen Digital/Analog-Wandler enthalten, das Filtern sowie beliebige
weitere Verarbeitungsfähigkeiten,
um die Synthese durchzuführen.
Die betriebsmäßigen Fähigkeiten
des Verarbeitungsmoduls 52 hängen ab von dem Informationsinhalt,
der durch die abtastratengewandelte Quelleninformation wiedergegeben
ist, und vom Inhalt, der in der synthetisierten Quelleninformation 20 erwünscht ist.
-
In
einer Ausführungsform
handelt es sich bei der Quelleninformation um Audioquelleninformation.
Bei dieser Ausführungsform
kann das Verarbeitungsmodul 52 eine beliebige Schaltungskonfiguration
oder -vorrichtung sein, die die Fähigkeit enthält, eine
Umwandlung von digital auf analog durchzuführen. Außerdem enthält das Verarbeitungsmodul 52 die
Fähigkeit,
hörbare
bzw. Audioparameter zu manipulieren, die zu der Audioquelleninformation
gehören.
Beispielhafte Audioparameter enthalten die Lautstärke, die
Tonhöhe,
die Balance, die Equilisierung, den Hall, Konzerthalleneffekte oder
andere Arten von Verarbeitungsvorgängen, um die Ton- bzw. Schallabbildung
der synthetisierten Audioquelleninformation einzustellen. Beispielhafte
Verarbeitungsmodule enthalten einen Verstärker, eine Mensch/Maschinen-Schnittstelle (HMI)
und ein Stimmenbefehlsmodul.
-
4 zeigt
eine weitere Ausführungsform
des synchronen Netzübertragungssystems 10,
das das synchrone Netz 12 enthält, zumindest einen Quellenknoten 14,
zumindest einen Senkenknoten 16 und zumindest eine Ausgangsstufe 60,
die elektrisch so verbunden sind, wie gezeigt. Das synchrone Netz 12 und
der Quellenknoten 14 besitzen ähnliche Konfiguration und arbeiten ähnlich wie
das synchrone Netz 12 und der Quellenknoten 14,
die vorstehend unter Bezug auf 2 und 3 erläutert sind.
-
Der
Senkenknoten 16 gemäß dieser
Ausführungsform
enthält
ein Verarbeitungsmodul 62. Die Konfiguration und die Arbeitsweise
des Verarbeitungsmoduls 62 sind in zahlreichen Belangen ähnlich,
wie diejenigen des Verarbeitungsmoduls 52, das vorstehend
unter Bezug auf 2 erläutert ist. Bei dieser Ausführungsform
ist das Verarbeitungsmodul 62 jedoch direkt mit dem synchronen
Netz 12 verbunden. Das Verarbeitungsmodul 62 ist
mit dem synchronen Netz 12 direkt verbunden. Das Verarbeitungsmodul 62 enthält außerdem die Fähigkeit,
digitale Information zu empfangen und zu verarbeiten, die über das
synchrone Netz 12 gesendet wird, um eine synthetisierte
Quelleninformation 20 zu erzeugen. Durch das Verarbeitungsmodul 62 empfangene
digitale Information kann über
das synchrone Netz 12 ausgehend von der Ausgangsstufe 60 gesendet
werden, oder es kann direkt von dem Quellenknoten 14 ausgehend
gesendet werden. Digitale Information, die von dem Quellenknoten 14 direkt
empfangen wird, enthält
Quelleninformation, die mit der Netzmastertaktrate (Fn) vor dem
Senden synchronisiert wurde. Digitale Information, die durch die
Ausgangsstufe 60 empfangen wird, enthält jedoch Quelleninformation,
die mit einer Abtastrate abgetastet wird, die mit der Netzmastertaktrate
(Fn) nicht synchronisiert ist.
-
Die
Ausgangsstufe 60 hat einen ähnlichen Betrieb und eine ähnliche
Konfiguration wie die vorstehend unter Bezug auf 2 erläuterte Ausgangsstufe 50.
Die Ausgangsstufe 60 gemäß dieser Ausführungsform empfängt die
digitale Information 18 und führt Abtastratenwandlung der
Quelleninformation durch. Außerdem enthält die Ausgangsstufe 60 die
Fähigkeit,
abtastratengewandelte Quelleninformation 64 über das
synchrone Netz 12 zu dem Verarbeitungsmodul 62 zu übertragen.
Die Ausgangsstufe 60 kann deshalb physikalisch bzw. körperlich
lokal entfernt von dem Verarbeitungsmodul 62 angeordnet
sein und dabei abtastratengewandelte Quelleninformation 64 weiterhin
zu dem Verarbeitungsmodul 62 übertragen.
-
Während des
Betriebs dieser Ausführungsform
kann Quelleninformation mit einer Quellenabtastrate (Fsi) abgetastet
werden, die sich von der Netzmastertaktrate (Fn) unterscheidet.
Die Quelleninformation zusammen mit dem Quellenzählerwert (CV(m)) ist durch
die digitale Information 18 wiedergegeben. Die digitale Information 18 kann
in das synchrone Netz 12 mit der Netzmastertaktrate (Fn)
getaktet werden. Die Ausgangsstufe 60 empfängt die
digitale Information 18 und extrahiert den Quellenzählerwert
(CV(m)) von dort. Außerdem
erhält
die Ausgangsstufe den Netzzählerwert
(NCV), erzeugt als Funktion der Netzmastertaktrate (Fn).
-
Unter
Verwendung des Quellenzählerwerts
(CV(m)) und des Netzzählerwerts
(NCV) ermittelt die Ausgangsstufe 60 das Verhältnis der
Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn),
wie vorstehend angeführt.
Die Ausgangsstufe 60 führt
daraufhin eine Abtastratenwandlung der Quelleninformation auf die
Netzmastertaktrate (Fn) mit dem bestimmten bzw. festgelegten Verhältnis durch.
Die abtastratengewandelte Quelleninformation 64 wird über das
synchrone Netz 12 zu dem Senkenknoten 16 übertragen.
Da die Abtastrate der abtastratengewandelten Quelleninformation 64 dieselbe
ist wie die Netzmastertaktrate (Fn), wird die abtastratengewandelte
Information 64 in das synchrone Netz getaktet, übertragen
und empfangen, wie in den herkömmlichen
synchronen Netzen.
-
Das
Verarbeitungsmodul 62 in dem Senkenknoten 16 arbeitet
mit derselben Frequenz wie die Netzmastertaktrate (Fn). Das Verarbeitungsmodul 62 empfängt die
abtastratengewandelte Quelleninformation 64 und führt eine
weitere Verarbeitung durch, um die synthetisierte Quelleninformation 20 zu
erzeugen. In einer Ausführungsform
wird eine Ausgangsstufe 60 eingesetzt, um Quelleninformation
Abtastenraten zu wandeln, die zu einem Verarbei tungsmodul 62 übertragen
wird. In einer anderen Ausführungsform
führt eine
Ausgangsstufe 60 Abtastratenwandlung bezüglich der
Quelleninformation durch, die zu mehreren Verarbeitungsmodulen 62 übertragen
wird. In noch einer weiteren Ausführungsform führen mehrere
Ausgangsstufen 60 eine Abtastratenwandlung für zumindest
ein Verarbeitungsmodul 62 durch.
-
Die
vorstehend diskutierten Ausführungsformen
des synchronen Netzübertragungssystems 10 erlauben
die Übertragung über das
synchrone Netz 12 von Quelleninformation, die mit verschiedenen
Quellenabtastraten (Fsi) verarbeitet wird bzw. wurde. Die verschiedenen
Quellenabtastraten (Fsi), können
kleiner als, größer als
oder gleich sein wie die Netzmastertaktrate (Fn). Quelleninformation
kann außerdem
mit der Netzmastertaktrate (Fn) synchronisiert und über das
synchrone Netz 12 wie bei herkömmlichen synchronen Netzen übertragen
werden. Die Synchronisation mit der Netzmastertaktrate (Fn) kann
eine Abtastratenwandlung der Quelleninformation auf die Rate des
Mastertakts 38 vorsehen, um die Quelleninformation mit
dem synchronen Netz zu synchronisieren.
-
In
den aktuell bevorzugten Ausführungsformen
kann eine Abtastratenwandlung vor der Übertragung vermieden werden
durch Nutzung des Verhältnisses
der Quellenabtastrate (Fsi) und bzw. zu der Netzmastertaktrate (Fn),
um die Quelleninformation folgend auf die Übertragung Abtastraten zu wandeln.
Wenn die Verhältnistechnik
eingesetzt wird, werden zumindest zwei Quelleninformationswörter in
jedem Netzdatenübertragungsblock
aufgenommen zusammen mit der Wiedergabe bzw. Darstellung der Quellenabtastrate
(Fsi). Da die Quelleninformationswörter redundante und nicht redundante
Quelleninformation enthalten können,
kann die Frequenz der verschiedenen Quellenabtastraten (Fsi) entweder
höher,
niedriger oder gleich sein, wie die Netzmasterdatenübertragungsraten
(Fn) ohne Informationsverlust.
-
Während die
Erfindung unter Bezug auf verschiedene Ausführungsformen erläutert wurde,
wird bemerkt, dass sie zahlreichen Änderungen und Modifikationen
zugänglich
ist, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
-
Die
vorstehend angeführte
detaillierte Beschreibung ist deshalb als beispielhafte Darstellung
aktuell bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung und nicht als Definition der Erfindung zu verstehen.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist ausschließlich durch
die anliegenden Ansprüche
festgelegt.
