ITTO970644A1

ITTO970644A1 - Sistema per fornire un'informazione relativa alla frequenza di sorgen- te in un sistema di rice-trasmissione digitale.

Info

Publication number: ITTO970644A1
Application number: IT97TO000644A
Authority: IT
Inventors: Silvio Cucchi; Marzio Orsucci
Original assignee: Alsthom Cge Alcatel
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-01-15
Also published as: CA2240899A1; EP0892515B1; DE69837955D1; EP0892515A1; US6320911B1; IT1293457B1; DE69837955T2

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo:

"SISTEMA PER FORNIRE UN’INFORMAZIONE RELATIVA ALLA FREQUENZA DI SORGENTE IN UN SISTEMA DI RICE-TRASMISSIONE DIGITALE "

RIASSUNTO

Un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale nel quale il valore della frequenza di orologio della sorgente dati è inviato con una cadenza prefissata (FP), e comprendente, un primo segnale (FS), a una prima frequenza (FQ1), associato alla sorgente dati, un secondo segnale (FT), a una seconda frequenza (FQ2), associato al sistema di trasmissione, mezzi di misura della prima frequenza (FQì) del primo segnale (FS) rispetto alla seconda frequenza (FQ2) del secondo segnale (FT).

Secondo l'invenzione si ha che detti mezzi di misura (CP, CN, CM) operano con una cadenza di misura (F) superiore alla cadenza prefissata (FP) ed è previsto un mezzo di postelaborazione (P) per inviare un segnale codificato (U’) al ricevitore (R).

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale.

Nei sistemi di rice-trasmissione digitale si rende generalmente necessario inviare verso gli apparati riceventi un’informazione sulla frequenza di orologio di una sorgente di dati, rappresentata ad esempio dalla sorgente di un segnale video digitale , al fine, di sincronizzare l’apparato ricevente.

E’ noto, ad esempio, effettuare la misura della frequenza di orologio della sorgente di dati rispetto alla frequenza di trasmissione dei dati del sistema di trasmissione, la quale di per sé è già nota all’apparato di ricezione. Il valore della misura di frequenza viene poi inviato, opportunamente codificato, all’apparato ricevente, che lo decodifica e usa tale valore misurato per la sincronizzazione.

In fig. 1 è riportato un esempio di sistema per la misura della frequenza della sorgente di dati, del tipo descritto nello standard ETSI ITU-J81, per la trasmissione di un segnale televisivo digitale su un flusso a 34368 Kb/s.

In esso è descritto un sistema ET, nel quale osserviamo la presenza di un flusso di trasmissione FT, a una frequenza FQ2, di 34368 KHz, il quale è inviato a un opportuno divisore di frequenza DT, il quale divide la frequenza FQ2 del flusso di trasmissione FT per 4296, fornendo un segnale di campionamento SC a una frequenza di misura FP di 8 KHz. Detto segnale di campionamento SC è infatti inviato a un ingresso di pilotaggio IP di un campionatore CP. Un flusso di dati FS, proveniente da una sorgente video qui non raffigurata, e dotato di una frequenza FQ1 nominale di 27 MHz, alimenta un contatore modulo 2 C 1 , il quale quindi fornisce in uscita un segnale SD con una frequenza FD dimezzata, cioè di 13,5 MHz. Detto segnale SD entra nell’ingresso di segnale IS del campionatore CP, dal quale viene dunque campionato.

Poiché il numero di cicli contati in un periodo di 125 ps, corrispondente alla frequenza di misura FP di 8 KHz del segnale di campionamento SC, è teoricamente di 1687.5, se il flusso di dati FS mantiene sempre la sua frequenza FQ1 nominale, si ottiene in uscita dal campionatore CP un segnale codificato U che assume alternativamente i valori 0 e 1, con un periodo di 125 ps, con il valore 0 corrispondente a un conteggio di 1687 cicli e il valore 1 corrispondente a un conteggio di 1688 cicli. Il sistema ET misura perciò la frequenza FQ1 del flusso di dati FS con la precisione di un ciclo e la fornisce con la precisione di un ciclo a un ricevitore R. Detto ricevitore R è di tipo noto e non verrà descritto in dettaglio, estremamente diverse essendo le sue possibili implementazioni. Detto ricevitore R contiene comunque un circuito ad aggancio di fase PLL, il quale potrebbe essere ad esempio disegnato secondo tecnica nota in modo da ricevere sostanzialmente in ingresso il segnale codificato U, che è un segnale digitale, effettuare una comparazione di fase con un precedentemente immagazzinato valore di fase e fornire, attraverso un filtro passa basso, il risultato della comparazione in modo analogico a un oscillatore controllato in tensione che fornisce la frequenza FQ1 al ricevitore R.

E’ bene osservare, per chiarire quanto verrà detto nel seguito e risolvere eventuali ambiguità fra le misure di frequenza e di fase, che il campionatore CP esegue di fatto una misura della fase del contatore CI ogni 125 ps, che, dal momento che si assumono piccole variazioni della frequenza FQl, è tradotta immediatamente in una misurazione della frequenza, intesa come grandezza fisica, misurata in numero di cicli nell’unità di tempo. Un salto di fase, dovuto ad una variazione della frequenza FQl o della frequenza FQ2, si traduce in una variazione del punto in cui il contatore Cl viene campionato, quindi eventualmente in un differente valore di frequenza. Ciò che il campionatore CP fornisce è comunque una misura di frequenza, la quale, elaborata, fornisce una misura della fase.

E’ possibile passare dalla misura di fase alla misura di frequenza attraverso una semplice integrazione, sicché di fatto l’uso dell’una o dell’altra grandezza è in generale questione di convenienza e opportunità.

Nel sistema ET, il segnale codificato U, che di per sè contiene solo l’informazione, fornita ogni 125 ps, se il conteggio sia di 1687 o 1688, viene poi inviato al ricevitore R, il quale, secondo lo standard ETSI, traduce il segnale codificato U in incrementi e decrementi di fase, per cui 1687 significa -1 ciclo e 1688 1 ciclo.

Dal momento che il ricevitore R utilizza l’informazione tratta dal segnale codificato U per agire sul circuito ad aggancio di fase PLL, progettato per lavorare sulla frequenza di quadro, che è ben più bassa degli 8 KHz, detto circuito ad aggancio di fase PLL tende a seguire il valor medio della somma degli incrementi e decrementi di fase determinati dal segnale codificato U, permettendo di ottenere l’informazione sulla fase della frequenza FQ 1.

Secondo lo standard ETSI è perciò richiesto di fornire al ricevitore R un segnale che, nel caso che la frequenza FQ1 assuma il valore nominale, è costituito da un segnale codificato U rappresentato da una serie di valori del tipo, ad esempio, 0101010101, che, dopo un’operazione di integrazione, che può essere di vario genere, cioè ad esempio, trasformando la serie in incrementi e decrementi di fase, corrispondono a un valore di fase costante di -0.5 cicli, ovvero -π. Qualora invece ci sia un salto di fase della frequenza FQ1, ciò sarà associato alla trasmissione di una sequenza del tipo 0101 1010, che, dopo l’integrazione operata nel ricevitore R ad opera dei suoi circuiti digitali, diventa -π,-π,π,π, corrispondente al salto di un intero ciclo.

Ciò significa che, facendo uso del sistema di trasmissione ET secondo lo standard ETSI, il ricevitore R può rilevare la frequenza FQ1 con la precisione di un ciclo, mentre quando la variazione della frequenza FQ1 è inferiore a questo valore, non si accorge delle variazioni di frequenza.

Forniamo a titolo chiarificatore un esempio dapprima con valori nominali di frequenza:

"0 significa: 3374 cicli in 125 us"

"1 significa: 3376 cicli in 125 us "

valori veri di frequenza in ingresso al contatore CI: 1687.5 1687.5 1687.5 ... valori contati dal contatore C 1 :

1687 1688 1687 1688 1687 1688 1687 ...

frequenza misurata attraverso il campionatore CP (modulo 2) e trasmessa alla frequenza di 8 KHz:

0 1 0 1 0 1 0

fase cumulativa misurata, cioè misurando e sommando gli incrementi di fase:

0 1 1 2 2 3 3

fase effettiva:

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

differenza di fase fra la fase misurata e la fase effettiva:

-.5 0 -.5 0 -.5 0 -.5

Si vede che se ora si elabora questo dato moltiplicando per 2 e aggiungendo una costante opportuna, ad esempio 0,5 si ottiene la differenza di fase sul flusso a 27 Mhz:

-0.5 0.5 -0.5 0.5 -0.5 0.5 -0.5

Si vede dunque che in definitiva il messaggio trasmesso, cioè una misura di frequenza a modulo 2, rappresenta una codifica della frequenza con errori locali ma tale che mediata da il valore vero.

Se la frequenza del flusso di dati si discosta rispetto a quella del flusso di trasmissione (es. cresce lentamente) il sistema rivelerà ad un certo istante un salto della differenza di fase di un periodo:

valori contati:

1687 1688 1687 1688 1688 1687 1688 ...

frequenza misurata (modulo 2) e trasmessa alla frequenza di 8 KHz:

0 1 0 1 1 0 1

fase misurata:

0 1 1 2 3 3 4

fase teorica:

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

differenza di fase:

-0.5 0 -0.5 0 0.5 0 0.5

differenza di fase (27 MHz) a meno di una costante (differenza di fase * 2 0.5) .

-0.5 0.5 -0.5 0.5 1.5 0.5 1.5

Il valore medio di questa differenza di fase passa da un valore medio "0" a un valore medio "1", ottenendo la risoluzione di un periodo della frequenza di 27 MHz.

Le variazioni ad alta frequenza, che è relativamente alta essendo di 4 Khz, di questa fase non sono rivelate dal circuito PLL nel ricevitore, che e' un passa basso con banda equivalente più’ bassa e cioè sicuramente inferiore a 1 Khz, lavorando sulla frequenza di quadro.

Una deriva di frequenza della stessa entità', misurata su un periodo della frequenza di 16 KHz, in cui il conteggio teorico dei cicli e’ 843.75, ha una risoluzione di mezzo periodo.

Un sistema analogo per la misura della frequenza di una sorgente di dati è definito nella raccomandazione ITU-T 1.363, che concerne ΓΑΤΜ Adaptation Layer type I (AAL1) dello standard MPEG che è rappresentato in figura 2.

In esso è descritto un sistema AAL nel quale il flusso di trasmissione FT viene fatto passare attraverso un divisore di frequenza K, ottenendo in uscita un segnale a frequenza ridotta FTX, il quale alimenta un contatore C4 a modulo 16. Detto contatore modulo C4 16 opera dunque a 4 bit e fornisce un segnale a 4 bit S4. Il flusso di dati FS invece passa attraverso un opportuno divisore di frequenza DN, alla cui uscita è ricavato un segnale di campionamento SC2 di frequenza opportuna, che pilota il circuito campionatore CP, il quale campiona il segnale a 4 bit S4, fornendo in un uscita la misura di fase SRTS a modulo 16. Detta misura di fase SRTS prende il nome di Synchronous Residuai Time Stamp e contiene l’informazione sulla fase per il ricevitore R.

I sistemi sopradescritti permettono di recuperare all’apparato ricevente il segnale di orologio della sorgente dati, fornendone la misura della fase e facendo uso di un circuito ad aggancio di fase (“phase locked loop” o PLL) come già riportato con riferimento alla Fig. 1.

Per rapporti di frequenza particolari, come descritto ad esempio nella pubblicazione IEEE Trans. Commun. Voi. 44, no. 6 pp. 742-748, lune 1996 K. Murakami “Jitter in Synchronous Residuai Time Stamp”, si può determinare un “jitter” a bassa frequenza, ovvero una distorsione dovuta a errori di sincronizzazione, che risulta difficilmente filtrabile dal circuito ad aggancio di fase, proprio in virtù della sua bassa frequenza. In altre parole, riferendosi ad esempio allo standard ETSI, la precisione di un ciclo assicurata dalle specifiche dello standard implica che quando l’informazione di frequenza che perviene al ricevitore varia molto lentamente, con questo intendendosi un ‘jitter’ a bassa frequenza, il ricevitore non riesce a rilevare la variazione di frequenza in tempo utile a evitare la comparsa di una distorsione.

Ciò può condurre a un degrado inaccettabile della sincronizzazione del segnale ricevuto, in special modo nel caso di un segnale televisivo, il quale è particolarmente sensibile al “jitter” temporale.

La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti sopra citati e di indicare un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale di realizzazione migliorata e più efficiente rispetto alle soluzioni note.

In tale ambito, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale che permetta di trasformare il “jitter” a bassa frequenza in un “jitter” ad alta frequenza, che sia facilmente eliminabile in ricezione.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale che permetta di effettuare una misura di aumentata precisione e di trasmetterla al ricevitore in maniera compatibile con gli standard di trasmissione.

Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante delia presente descrizione.

Forma inoltre oggetto della presente invenzione un metodo di misura della frequenza di una sorgente dati incorporante le caratteristiche delie rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Forma inoltre oggetto della presente invenzione un apparato di trasmissione incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Forma inoltre oggetto della presente invenzione un apparato di ricezione incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

la figura 1 rappresenta uno schema di principio di un primo sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo l’arte nota,

la figura 2 rappresenta uno schema di principio di un secondo sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo l’arte nota;

la figura 3 rappresenta uno schema di principio di un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo l’invenzione;

la figura 4 rappresenta uno schema di principio di un particolare del sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale di figura 3;

la figura 5 rappresenta uno schema di principio di una variante al particolare del sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale di figura 3;

la figura 6 rappresenta una diagramma tabellare relativo alla variante di figura 5.

La figura 1 e 2 non verrano oltre descritte in quanto già trattate nella parte introduttiva della presente descrizione.

In figura 3 è rappresentato un sistema di misura della frequenza di una sorgente dati S, il quale è analogo nel funzionamento al sistema ET di figura 1 , ovvero è in accordo con lo standard ETSI ITU-J81,in quanto ha in ingresso il flusso di trasmissione FT, a una frequenza FQ2 di 34768 KHz e il flusso di dati FS, a una frequenza FQl di 27 MHz, mentre provvede in uscita un segnale codificato U, di tipo binario, con stati logici 0 e 1 e una frequenza FP di 8 KHz, ovvero un periodo TP di 125 ps, che rappresenta l’informazione sulla misura della frequenza FQl del flusso di dati FS. Il flusso di trasmissione FT viene inviato a un contatore CM, il quale effettua una divisione di frequenza per un fattore M e in uscita del quale si ha un segnale SR a frequenza F ridotta, che pilota il campionatore CP. La frequenza F è dunque la frequenza di misura o di campionamento. Il flusso di dati FS, invece, passa attraverso un rispettivo contatore CN, il quale effettua una divisione di frequenza per un fattore N e in uscita de! quale si ha un segnale SM a frequenza ridotta FM, che entra nel campionatore CP. Una misura di frequenza U’ in uscita dal campionatore CP, entra poi in un postelaboratore P, alla cui uscita si ha il segnale codificato U, che contiene Tinformazione sulla misura di frequenza FQ1 del flusso di dati FS, secondo lo standard ETSI, ovvero trasmette una sequenza di “0” e di “1” alla frequenza di 8 KHz.

Nel sistema ET rappresentato in figura 1, il fattore M e il fattore N, che rappresentano le divisioni di frequenza applicate rispettivamente dal contatore CM e dal contatore CN, valgono rispettivamente 4296 e 2, in modo da determinare una frequenza di campionamento di 8 KHz del campionatore CP, che corrisponde nel sistema S alla frequenza del segnale SR a frequenza ridotta F, così da ottenere un campione per ciclo della fase del flusso di dati FS.

Il sistema S impiega un numero M e un numero N tali da determinare un numero di misure NUM maggiore della frequenza FQ1 del flusso di dati FS nel medesimo periodo TP impiegato dal sistema ET. Nel sistema S descritto, ad esempio, il numero M vale 1074, in luogo di 4096, mentre il numero N vale 1, invece di 2, sicché il segnale SR a frequenza ridotta F è a 32 Khz, invece di 8 KHz, mentre il flusso di dati FS, diviso per 1, dà un segnale SM a una frequenza ridotta FM coincidente con la frequenza FQl di 27 MHz. Detti valori della frequenza ridotta F e della frequenza ridotta FM, nel periodo TP di 125 ps previsto dallo standard ETSI, determinano 4 misure della frequenza FQl del flusso di dati FS in detto periodo. In questo modo, mediando successivamente sulle 4 misure della frequenza FQl, possono essere determinate variazioni di fase di 1/4 di ciclo del flusso di dati FS, aumentando la precisione della misura associata alla misura di frequenza U'

Dunque la misura di frequenza U’ in uscita dal campionatore CP, contiene quattro misure della frequenza FQl per ogni periodo TP di 125 ps, che, mediate, ad esempio, possono indicare un valore di fase di π/2. E’ necessario, perciò, per rispettare lo standard ETSI, inviare un segnale codificato U il quale provveda ogni 125 ps, una misura della frequenza del flusso di dati FS, espressa tramite gli stati logici “0” e “1”. Ne consegue tuttavia che la misura di frequenza U’ in uscita dal campionatore CP, su un periodo TP di 125 ps, sia latrice di una misura dotata di precisione Q superiore alla precisione QP, che è ottenibile tramite lo standard ETSI. La misura di frequenza U’ sarebbe dunque incompatibile con il suddetto standard, in quanto eventualmente fornirebbe un segnale binario con un periodo di 31,25 ps. Perciò la misura di frequenza U’ viene introdotta nel postelaboratore P, che ne esegue un’operazione di codifica allo scopo di renderla compatibile con il ricevitore R, che opera secondo le specifiche dello standard ETSI, nonché allo scopo di permettere al ricevitore R di rilevare la precisione Q associata alla misura di frequenza U' Come detto, la misura di frequenza IT corrisponde in realtà a quattro valori per volta forniti dal campionatore CP con un periodo di 31.25 ps. Detti quattro valori vengono in generale integrati, cioè viene valutato il valor medio, all’ingresso del postelaboratore P, per fornire un valore di fase, codificato nella maniera più opportuna per consentirne l’elaborazione che sarà descritta qui di seguito. Rispetto alle elaborazioni effettuate nel postelaboratore P, quindi per misura di frequenza U’ si intenderà la media delle NUM misure ottenute in un lasso di tempo corrispondente a! periodo TP di 125 ps, tradotta in valore di fase. Per semplicità è indicato un blocco integratore I che esegue la suddetta operazione di media, anche se in generale detta operazione, le operazioni che verrano descritte in seguito e le operazioni relative al campionamento possono venire eseguite efficacemente a mezzo di un unico dispositivo PLD (Programmable Logic Device) opportunamente programmato. Il postelaboratore P è dunque più in dettaglio rappresentato in figura 4, dove osserviamo che la misura di frequenza U’, che contiene la misura della frequenza FQ1 con precisione Q, fa il suo ingresso in un sommatore SUM. E’ previsto un generatore di sequenza GEN, il quale genera una sequenza periodica W a valor medio nullo, con periodo TP, cioè cori frequenza a 8 KHz. Detta sequenza periodica W viene sommata nel sommatore SUM alla misura di frequenza U' che contiene la misura della fase del flusso di dati FS, ottenendo in uscita un segnale alterato U”, che è sempre una misura di fase. Il segnale alterato U” viene introdotto in un comparatore COMP, il quale confronta il valore del segnale alterato U”, con il valore di fase corrispondente al’ultimo valore del segnale codificato trasmesso U* e immagazzinato in un mezzo di memoria MI.

Più specificamente, il postelaboratore P esegue le seguenti operazioni:

a) genera la sequenza periodica W tramite il generatore GEN, ripetendo una parola W’ di lunghezza 2Q e a valor medio nullo, ad esempio composta di 2Q simboli, di valore [+1 -1 3 -3 . . . (2Q-1) -(2Q-1)] / 2Q trasmessi ognuno su un periodo TP di 125 ps;

b) somma a ciascuna misura di frequenza U’ un simbolo della parola W’, per mezzo del sommatore SUM, ottenendo il segnale alterato U”;

c) confronta per mezzo del comparatore COMP il valore di U” con un valore di fase memorizzato U* in un mezzo di memoria Mi, che è il valore precedentemente trasmesso del segnale codificato U e riportato come valore di fase.

Il comparatore COMP trasmette il segnale codificato U secondo delle regole di selezione IF:

i) se U”>U* U=l

ii) se U”<U* U=0

iii) se U”=U* il valore attribuito al segnale codificato U è indifferente, viene trasmesso ad esempio un segnale codificato U che è il negato del segnale precedente U*.

iv) a U* viene sommato o sottratto un ciclo, a seconda rispettivamente che si sia verificato il caso i) o il caso ii).

La somma della sequenza W, che ha un carattere oscillatorio crescente in ampiezza, al valore di frequenza U’, che contiene la misura di fase, non produce effetto se la misura di fase varia intorno allo zero, con ciò implicando l’assenza di rivelazioni di salti di fase. Quando la misura di fase presenta un salto rispetto allo zero di 1/2Q, il segnale codificato U viene alterato in modo da annullare l entità' del salto stesso.

Il segnale codificato U in uscita, dal momento che contiene una misura della frequenza FQ1 cui è associata una precisione Q maggiore, sarà perciò codificato, nel caso in esempio, su 4 simboli, i quali, dovendo essere trasmessi alla frequenza prefissata FP di 8 KHz determinata dallo standard ETSI, determineranno un intervallo di trasmissione della misura T più lungo di quello che si aveva nel sistema ET di Fig. 1. Più precisamente, essendo la precisione Q quadruplicata, vi sarà un intervallo di trasmissione della misura T quattro volte più lungo. Ciò è possibile in quanto il circuito ad aggancio di fase PLL opera su intervalli di tempo molto più lunghi, nel caso specifico dell’ordine della frequenza di quadro di un apparecchio televisivo, quindi l’intervallo di trasmissione della misura T può anche essere di ordini di grandezza più grande del periodo di 125 ps previsto dallo standard ETSI.

In fig. 5 è rappresentato un postelaboratore P2, che può essere utilizzato in luogo del postelaboratore P di fig. 4. Detto postelaboratore P2 si compone semplicemente di una memoria M2, la quale contiene una tabella T2, riportata in figura 6. In luogo di usare un algoritmo per produrre il segnale codificato U, come nel postelaboratore P, semplicemente, essendo la misura di frequenza LF discretizzata anch’essa, attraverso la tabella T2, si pongono in relazione la misura di frequenza U' mediata sul periodo TP, e il segnale codificato U. In questo caso si ottiene un segnale codificato U del tutto analogo a quello prodotto dal postelaboratore P, con la sola differenza che il postelaboratore P2 non effettua comparazioni e elaborazioni sulla misura di frequenza U’ secondo qualche algoritmo.

In questo modo vantaggiosamente si ottiene un sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di ricetrasmissione digitale il quale fornisce in uscita un segnale codificato U compatibile con 10 standard ETSI, ma il cui errore, a causa della sequenza periodica W a valor medio nullo sommata varia ora con frequenza più elevata, mantenendo però un valor medio nullo, ovvero lasciando immutato il valor medio del segnale codificato U. Il circuito ad aggancio di fase PLL non essendo di per sé in grado di seguire una simile frequenza di variazione del segnale codificato U, ne eseguirà un’integrazione che, in ragione della codifica effettuata dal postelaboratore P, restituirà un valor medio del segnale codificato U che varia con la precisione Q di 1/4 di ciclo. Quindi il ricevitore R sarà in grado di rilevare e rimuovere più efficacemente il ‘jitter’ in quanto rispetto ai sistemi ET e AAL di fig. 1 e fig. 2, ora il ‘jitter’ si manifesta con frequenza più alta. Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.

Il sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale descritto come esempio, vantaggiosamente permette di ottenere un segnale codificato, che entra nel circuito ad aggancio di fase, in cui l’errore associato alla misura di fase varia con frequenza più elevata, mentre il valor medio dell’errore si mantiene nullo. In questo modo il ‘jitter’, in virtù della misura più precisa di frequenza e della codifica associata, viene spostato ad una frequenza più alta.

Vantaggiosamente, inoltre, il sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo l'invenzione, può essere implementato in sistemi già noti e standardizzati, quali sistemi secondo lo standard ETSI e l’AALl, richiedendo solo una modifica dei divisori di frequenza e raggiunta di un postelaboratore in sede di.

Per l’applicazione nell’AALl, semplicemente si deve aver cura di modificare l’algoritmo del postelaboratore per trasmettere la misura modulo 16 tramite 4 bits, invece di trasmettere una misura modulo 2 tramite 1 bit.

E' chiaro che numerose varianti sono possibili per l'uomo del ramo al sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale descritto come esempio, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che nella sua pratica attuazione le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.

In particolare, sono impostabili numerosi rapporti di divisione di frequenza, al fine di aumentare il numero di misure. La soluzione ottima prevede infatti di scegliere due rapporti di divisione per il flusso di dati e il flusso di trasmissione in modo che i valori delle due frequenze ottenute siano numeri primi fra loro. Nel caso del sistema ETSI, ad esempio, essendo il massimo comun divisore delle due frequenze 24 si può scegliere di dividere per 24 la frequenza del flusso di trasmissione e per 1 la frequenza del flusso dati, ottenendo così 179 campioni diversi della fase della frequenza del flusso dati in 125 μs.

Il campionatore e il postelaboratore in generale potranno fare parte di uno stesso unico circuito di elaborazione del segnale, che implementa ambedue le funzioni.

Inoltre, essendo fase e frequenza del segnale grandezze duali ai fini della rilevazione del ‘jitter’, fra il campionamento e la trasmissione al ricevitore potranno essere eseguite trasformazioni dall’una all’altra grandezza, secondo convenienza, sempre restando all’interno del metodo rivendicato nelle annesse rivendicazioni.

Altre possibili varianti possono riguardare il modo di codificare le misure di frequenza in modo da ottenere un segnale codificato, dal quale il ricevitore possa rilevare la misura con la precisione impostata scegliendo i rapporti di frequenza. Detto metodo di codifica può comprendere algoritmi di diverso tipo, come anche l’utilizzo di tabelle immagazzinate in memoria, o anche l’uso congiunto di algoritmi e tabelle.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale, nel quale il valore della frequenza di orologio della sorgente dati è inviato con una cadenza prefissata (FP), al fine di permettere la corretta ricezione deH’informazione da parte di un mezzo ricevitore (R), e comprendente, un primo segnale (FS), a una prima frequenza (FQ1), associato alla sorgente dati, un secondo segnale (FT), a una seconda frequenza (FQ2), associato al sistema di trasmissione, detto secondo segnale (FT) essendo impiegato in qualità di segnale di riferimento per misurare il primo segnale (FS), mezzi di misura della prima frequenza (FQ1) del primo segnale (FS) rispetto alla seconda frequenza (FQ2) del secondo segnale (FT) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misura (CP, CN, CM) che effettuano una misura di frequenza (IT) della prima frequenza (FQ1) del primo segnale (FS), sono predisposti per effettuare detta misura (U’) con una cadenza di misura (F) superiore a detta cadenza prefissata (FP), ed è previsto un mezzo di postelaborazione (P), il quale provvede a codificare la misura di frequenza (U’) fornendo un segnale codificato (U) a detta cadenza prefissata (FP), al mezzo ricevitore (R).
2. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo di postelaborazione (P) produce il segnale codificato (U) da inviare al mezzo ricevitore (R), mantenendo nella misura di frequenza (IT) una precisione (Q) fornita dai mezzi di misura (CP, CN, CM) e determinata dalla cadenza di misura (F), superiore a una precisione (QP) determinata dalla cadenza prefissata (FP), e trasmettendo detto segnale codificato (U) corrispondente alla misura di frequenza (U’) per un intervallo di tempo (T) sostanzialmente proporzionale alla precisione (Q) della misura di frequenza (U’).
3. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo postelaboratore (P) codifica la misura di frequenza (LT) fornendo un segnale codificato (U), il cui valore istantaneo varia rapidamente rispetto alla misura di frequenza (U’), mentre il valor medio del segnale codificato (U) è il medesimo della misura di frequenza (U’), al fine di permettere la rilevazione della misura di frequenza (LT) al mezzo ricevitore (R) con la precisione (Q) superiore propria dei mezzi di misura (CP,CM,CN).
4. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di misura comprendono un mezzo campionatore (CP) e primi e secondi mezzi divisori di frequenza (CN, CM) rispettivamente associati al primo segnale (FS) e al secondo segnale (FT).
5. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che la prima frequenza del primo segnale (FS) è divisa dal primo mezzo divisore di frequenza (CN) secondo un primo fattore (N) e fornisce un primo segnale d’ingresso (FM) che alimenta un primo ingresso (IP,IS) del mezzo campionatore (CP), mentre la seconda frequenza del secondo segnale (FS) è divisa dal primo mezzo divisore di frequenza (CM) secondo un secondo fattore (M) e fornisce un secondo segnale d’ingresso (FM) che alimenta un secondo ingresso (IP,IS) del mezzo campionatore (CP).
6. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che i! primo fattore (N) e il secondo fattore (M) determinano una cadenza di misura (F) che determina un numero di misure (NUM) maggiore rispetto a quello determinato in accordo alla cadenza prefissata (FP) nel medesimo intervallo di tempo.
7. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il primo ingresso del mezzo campionatore (CP) è l’ingresso di segnale (IS), mentre il secondo ingresso del mezzo campionatore (CP) è l’ingresso di pilotaggio (IP).
8. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il primo ingresso del mezzo campionatore (CP) è l’ingresso di pilotaggio (IP), mentre il secondo ingresso del mezzo campionatore (CP) è l’ingresso di segnale (IS).
9. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il primo segnale (FS) alla prima frequenza (FQ1), il secondo segnale (FT) alla seconda frequenza (FQ2) e il segnale codificato (U) sono compatibili con la raccomandazione ITU J.81.
10. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il primo segnale (FS) alla prima frequenza (FQ1), il secondo segnale (FT) alla seconda frequenza (FQ2) e il segnale codificato (U) sono compatibili con la raccomandazione ITU-T 1.363.
11. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la misura di frequenza (U’) secondo la cadenza di misura (F) è elaborata dal mezzo postelaboratore (P), che è provvisto di mezzi (SUM, GEN) per alterare la misura di frequenza (U’) e mezzi per effettuare la comparazione (COMP, MI) con un ultimo valore trasmesso (U*) di frequenza.
12. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 1 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo di postelaborazione (P) comprende un mezzo di generazione di sequenza (GEN) che genera una sequenza periodica (W), un mezzo sommatore (SUM) per sommare la sequenza periodica (VV) alla misura di frequenza (U’), ottenendo una sequenza alterata (U”), un mezzo comparatore (COMP), e un mezzo di memorizzazione (MI), atto, a memorizzare un ultimo valore trasmesso (U*) di frequenza e a effettuare la comparazione fra la sequenza alterata (U”) e l’ultimo valore trasmesso (U*)e atto a trasmettere il segnale codificato (U) in dipendenza dal risultato della comparazione.
13. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che comprende il mezzo di generazione di sequenza (GEN) che genera una sequenza periodica (W) ripetendo una parola (W’) a valor medio nullo.
14. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo postelaboratore (P) contiene un mezzo di memoria (M2), nel quale sono immagazzinate determinate sequenze (T2) corrispondenti ai valori assunti dalla misura di frequenza (LT).
15. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, del tipo che prevede a) di elaborare un primo segnale (FS) a una prima frequenza (FQl) associato alla sorgente dati operando una divisione di frequenza secondo un primo fattore (N); b) di elaborare un secondo segnale (FT) a una seconda frequenza (FQ2) associato a un flusso di trasmissione operando una divisione di frequenza secondo un secondo fattore (M); c) di impiegare la seconda frequenza (FQ2) del secondo segnale (FT), divisa per il secondo fattore(M), come frequenza di riferimento (F, FR) per misurare la prima frequenza (FQl), divisa per il primo fattore (N), del primo segnale (FT); d) di inviare a un ricevitore (R) una misura codificata (U) della prima frequenza (FQl) a una cadenza prefissata (FP) e una precisione (QP) determinata dalla cadenza prefissata (FP); caratterizzato dal fatto di prevedere i seguenti passi aggiuntivi: c’) il primo e il secondo fattore (N,M) sono scelti in modo da determinare una cadenza di misura (F) che determini un numero di misure (NUM) maggiore nel periodo di tempo (TP) rispetto al numero di misure determinato dalla cadenza prefissata (FP); c”) viene effettuata la media su detto periodo di tempo (TP) di detto numero di misure (NUM) maggiore, ottenendo una misura di frequenza (IT) cui è associata una precisione (Q) maggiore della precisione (QP) determinata dalla cadenza prefissata (FP) e una frequenza eguale alla cadenza prefissata (FP) c’”) la misura di frequenza (U’) viene codificata in modo da ottenere un segnale codificato (U), di frequenza eguale alla cadenza prefissata (FP), tale che, rispetto al ricevitore (R), appare avere un valor medio eguale a quello della misura di frequenza (IT) e un errore che varia più rapidamente.
16. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che per ogni misura di frequenza (U’) da trasmettere il segnale codificato (U) richiede un intervallo di tempo (T) di lunghezza maggiore del periodo (TP) determinato dalla cadenza prefissata (FP).
17. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che il segnale codificato (U) è ottenuto elaborando la misura di frequenza (LT) tramite una apposita procedura di codifica, che prevede la memorizzazione dei dati relativi alla misura di frequenza (U’), cui è associata una precisione (Q) maggiore.
18. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che il segnale codificato (U) è ottenuto facendo corrispondere ai valori assunti dalla misura di frequenza (U’) predeterminate sequenze (T2) contenute in opportuni mezzi di memoria (M2).
19. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che detta procedura di codifica prevede: a) di sommare a ciascuna misura di frequenza (IT) un valore corrispondente di una sequenza periodica (W), ottenuta ripetendo una parola (W) a valor medio nullo, composta da un numero di simboli pari alla precisione (Q) e di valore 1/2Q ottenendo una sequenza alterata (U”). b) di valutare il valore assunto dalla sequenza alterata (U”) e trasmettere il valore del segnale codificato (U) secondo determinate regole di selezione (IF) c) di memorizzare l’ultimo valore trasmesso (U*) del segnale codificato (U).
20. Metodo di misura della frequenza di una sorgente dati, secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che dette regole di selezione (IF) sono: a) se il valore della sequenza alterata (U”) è maggiore dell’ultimo valore trasmesso (U*) il segnale codificato (U) assume il valore di 1 logico, b) se il valore della sequenza alterata (U”) è minore dell’ultimo valore trasmesso (U*) il segnale codificato (U) assume il valore di 0 logico, c) se il valore della sequenza alterata (U”) è uguale all’ultimo valore trasmesso (U*), viene trasmesso un segnale codificato (U) che è il negato dell’ultimo valore trasmesso (U*), d) l’ultimo valore trasmesso (U*) viene aggiornato in modo che rappresenti un valore di fase diminuito di un ciclo se si verificato il caso a) o aumentato di un ciclo, se si è verificato il caso b).
21. Apparato di trasmissione, atto a inviare il valore della frequenza di orologio di una sorgente dati con una cadenza prefissata, al fine di permettere la corretta ricezione del’ informazione da parte di un mezzo ricevitore, e comprendente, un primo segnale (FS), a una prima frequenza (FQ1), associato alla sorgente dati, un secondo segnale (FT), a una seconda frequenza (FQ2), associato al sistema di trasmissione, detto secondo segnale (FT) essendo impiegato in qualità di segnale di riferimento per misurare il primo segnale (FS), mezzi di misura della prima frequenza (FQl) del primo segnale (FS) rispetto alla seconda frequenza (FQ2) del secondo segnale (FT) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misura (CP, CN, CM) che effettuano una misura di frequenza (U’) della prima frequenza (FQl) del primo segnale (FS), sono predisposti per effettuare detta misura (IL) con una cadenza di misura (F) superiore a detta cadenza prefissata (FP), ed è previsto un mezzo di postelaborazione (P), il quale provvede a codificare la misura di frequenza (IL) fornendo un segnale codificato (U) a detta cadenza prefissata (FP), al mezzo ricevitore (R).
22. Apparato di ricezione di dati provenienti da una sorgente di dati digitali che vengono trasmessi con una cadenza prefissata secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
23. Sistema per fornire un’informazione relativa alla frequenza di orologio di una sorgente dati in un sistema di rice-trasmissione digitale e/o metodo di misura della frequenza di una sorgente dati e/o apparato di trasmissione e/o apparato di ricezione secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.