KR20050032605A - 위상 고정 루프, 샘플율 변환, 또는 네트워크 프레임율로부터 생성된 동기 클럭을 사용하여 네트워크 프레임율로 네트워크로 데이터를 송신하고 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 통신 시스템 - Google Patents

위상 고정 루프, 샘플율 변환, 또는 네트워크 프레임율로부터 생성된 동기 클럭을 사용하여 네트워크 프레임율로 네트워크로 데이터를 송신하고 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 통신 시스템 Download PDF

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데이비드 제이. 크냅
쉬버난드 아이. 에키할
존 지. 매독스
조셉 비. 갈라스
마티아스 빈켈만
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오아시스 실리콘 시스템즈
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Abstract

가능한 세개의 다른 방법 중 하나로 데이터를 전송하기 위해 통신 시스템, 이 통신 시스템의 송신 및 수신 포트 및 방법이 제공된다. 데이터는 네트워크를 통해 송신 포트 또는 수신 포트의 샘플율 또는 마스터 클럭과 같거나 다를 수 있는 프레임 샘플율로 전송된다. 송신 포트의 샘플율이 알려지면, 수신 포트의 샘플율이 수신 포트 내의 PLL과 송신 포트의 위상 비교기를 이용하여 생성될 수 있다. 상기 위상 비교기는 네트워크 전송율과 송신지 샘플율의 위상 또는 주파수 차이를 수신 포트로 전송한다. 그러면 수신 포트는 송신지와 동일한 로컬 클럭을 재생하여 오디오 데이터를 송신지에서 샘플링된 것과 같은 속도로 재생하도록 컴파일한다. 경제적으로 적합하다면, 샘플율 변환은 송신지에서 행해질 수 있다. 그러나 송신 샘플율이 동기 네트워크의 프레임 전송율에 상대적으로 네트워크를 통해 전송된다면, 수신지에서 샘플율을 변환하는 것이 더 바람직하다. 샘플율 변환기는 단순히 수신지에서 전송된 정보로부터 재생 속도를 생성한다. 그러나 샘플율 변환기는 또한 디지털 PLL 모드에서 비교되는 위상차와 유사한 상대적인 위상차를 비교한다. 또는 달리, 송신 및 수신 포트 내의 샘플율은 송신 및 수신 포트의 분수 분주기를 사용하여 네트워크 프레임율로부터 유도될 수 있다.

Description

위상 고정 루프, 샘플율 변환, 또는 네트워크 프레임율로부터 생성된 동기 클럭을 사용하여 네트워크 프레임율로 네트워크로 데이터를 송신하고 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM FOR SENDING AND RECEIVING DATA ONTO AND FROM A NETWORK AT A NETWORK FRAME RATE USING A PHASE LOCKED LOOP, SAMPLE RATE CONVERSION, OR SYNCHRONIZING CLOCKS GENERATED FROM THE NETWORK FRAME RATE}
본 발명은 송신 및/또는 수신 포트에서의 데이터 샘플율(sampling rate of data)과 다른 프레임 전송율(frame transfer rate)을 갖는 네트워크를 통해서 스트리밍 데이터(streaming data)와 비스트리밍 데이터(non-streaming data)를 전송하기 위해 상호 연결된 노드들의 네트워크와 같은 통신시스템에 관한 것으로, 상기 송신 포트는 바람직하게는 네트워크 프레임율과 송신지 또는 샘플율 사이의 위상차를 비교하는 위상 비교기(phase comparator)를 포함한다. 송신 또는 수신 포트내의 포트들은, 바람직하게는 송신 포트와 수신 포트에서 샘플 클럭(sample clock) 또는 마스터 클럭(master clock)을 생성하기 위해 네트워크의 동기 프레임 전송율을 사용하는 회로들을 포함한다.
통신 시스템은 전송 라인에 의해 상호연결된 적어도 두 개의 노드를 포함하는 것으로 일반적으로 잘 알려져 있다. 각 노드는 데이터 송신지 및/또는 데이터 수신지를 포함할 수 있다. 노드가 네트워크로 데이터를 송신하도록 형성되는 경우, 노드는 송신 포트로 알려져 있다. 네트워크로부터 데이터를 수신하도록 형성된 다른 노드는 수신 포트로 알려져 있다. 서드는 하나의 작업이 수행되는 동안 데이터를 송신하고, 다른 작업이 수행되는 동안 데이터를 수신하도록 형성될 수도 있는데, 이는 송수신기이다. 각 송신 포트와 수신 포트는 하나의 포트를 포함할 수 있으며, 이후 송신 포트와 수신 포트라 부른다. 송신 포트는 네트워크로 입력 데이터를 송신하기 위해 사용되고, 수신 포트는 네트워크로부터 데이터를 수신한다. 송신 포트는 그 내부의 다른 하부시스템과 연결되는 직접 회로로서 단일 모놀리스로 된 기판위에 형성될 수 있다. 유사하게, 수신 포트도 그 내부의 직접회로이다.
네트워크 전송 라인이 디지털 데이터 뿐 아니라 음성 데이터, 오디오 데이터, 비디오 데이터, 또는 컴퓨터 도메인에서 발생되는 데이터 버스트(burst)로서 도달할 수 있는 데이터도 수용하는 것이 바람직이다. 따라서 최적의 전송 라인은 여기서는 네트워크 상에 어떠한 형태의 정보도 전달할 수 있는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모들로서 정의되는 멀티미디어 장치로부터 정보를 받을 수 있다. 전송 라인은 구리 선, 광 섬유, 또는 무선 전송 매체 중 하나일 수 있다.
많은 유형의 멀티미디어 장치가 있다. 예를 들면, 멀티미디어 장치는 전화, CD 플레이어, DVD 플레이어, 컴퓨터, 증폭기, 스피커, 또는 네트워크의 전송 라인를 통해 다른 유형의 데이터를 송수신할 수 있는 어떠한 장치도 포함할 수 있다.
일반적인 유형의 데이터는 스트리밍 데이터 또는 패킷화된 데이터(packetized data)를 포함한다. 스트리밍 데이터는 송신 포트에서 생성되어 네트워크로 전달되는 샘플들 사이에 일시적인 연관성을 가지는 데이터이다. 이들 샘플들 사이의 연관성은 갭(gaps)이나 주파수 변조와 같은 인식가능한 에러들을 방지하기 위해서 전송라인을 통해 유지되어야 한다. 일시적인 연관성의 손실은 수신 포트의 수신기로 하여금 지터(jitter), 에코(echo), 또는 가장 나쁜 예로, 음성 또는 비디오 스트림(stream)에서 주기 공백을 유발할 수 있다. 스트리밍 데이터와 달리, 패킷화된 데이터는 샘플율이나 그 데이터의 일시적인 연관성을 유지할 필요가 없는 대신에 전송라인을 통해 버스트(burst)가 분해되어 보내질 수 있다. 데이터 패킷들은 전송라인이 데이터를 전송하는 실제 속도로 전송라인을 통해 보내어질 수 있고, 일반적으로 비샘플링 데이터로 인식되므로 어떠한 샘플링 주파수에도 종속되지 않는다.
송신 포트(또는 수신 포트)의 로컬 클럭과 네트워크 프레임 전송율 사이의 주파수 차이에 따라, 스트리밍 데이터는 네트워크를 통해 동기적으로(synchronously) 또는 등시적으로(isochronously) 보내질 수 있다. 만일 노드의 로컬 샘플율(즉,"fs")이 전송 라인의 프레임 동기율(즉,"FSR")과 같은 주파수라면, 스트리밍 데이터는 네트워크를 통해 동기적으로 전송될 수 있다. 그러나, 많은 경우에 FSR은 fs와는 다르다. 따라서, 샘플율은 변경(변환)되어야 하고, 또는 스트리밍 데이터가 네트워크를 따라 등시적으로 전송되어야 하는데, 여기서 등시성 전송 프로토콜은 인식 가능한 갭, 에러, 지터, 또는 에코를 방지하기 위해서 주파수 차이를 수용하는데 사용된다.
등시적으로 데이터를 보내는 것을 방지하는 하나의 방법은, 데이터가 네트워크로 보내지기 전에 송신지에서 데이터 샘플율을 변환하는 것이다. 현재 시중에는 다양한 샘플율 변환기가 있다. 예를 들면, 아날로그 디바이스(Analog Devices)가 제공하는 부품 No.AD1896은 로컬 클럭에 의해 제공된 샘플율을 예컨대 다른 클럭에 동기되는 다른 샘플율로 변환한다. 사실, 시스템이 fs를 FSR에 정합시키는데 사용된다면, 샘플율을 높이거나 줄이는 것은 결과적으로 이득이 될 것이다.
네트워크 환경에서 샘플율 변환을 수행하기 위해서, 로컬 샘플율 클럭과 프레임 전송율을 비교하고 주파수 비교에 따라 샘플율을 FSR에 정합하도록 변경하기 위하여 주파수 비교기가 필요하다. 종래의 주파수 비교기들은 다수의 클럭 주기들에서 몇몇 샘플들을 취한 후에 주파수 비교를 공식화하는 타이머를 사용한다. 일단 클럭 사이클의 필요한 수가 얻어지면 주파수 차이가 측정되고, 예를 들어 샘플율 변환기 내의 FIR 디지털 필터의 임펄스 응답 계수가 설정된다. 물론 이를 위해선 각 송신 포트내에 시간-소비 주파수 비교기 뿐만 아니라 상당히 복잡한 디지털 필터와 디지털 신호 처리장치(DSP)가 필요하다. 예를 들어, 만일 DVD의 오디오 정보의 샘플율이 변경되어야 한다면, DVD의 멀티 채널 스트리밍은 샘플율을 변환을 실행하기 위해 상당히 값비싼 DSPs를 필요로 할 것이다. 따라서, 몇몇 경우 샘플율 변환은 수행하기에 상당히 복잡하고 비용이 많이 들 수 있다. 더구나, 샘플율 변환이 사용된다면, 주파수 비교 메카니즘도 자주 너무 오래 걸릴 것이고, 따라서 수신 포트에 수신된 데이터로 추가적인 지터 및 들을 수 있는 잡음들이 삽입될 것이다.
만약 사용된다면, 전형적인 샘플율 변환기가 네트워크의 송신 포트에 사용된다. 본래 특성상 DVD는 압축 데이터를 포함한다. 압축 데이터는 샘플율이 네트워크의 프레임율로 변환되기 전에 압축이 풀어져야 한다. 그 후 압축 풀어진, 샘플율이 변환된 데이터는 네트워크를 통해 보내진다. 불행히도, 압축이 해제된 데이터를 보내는 것은 압축 데이터를 보내는 것 보다 많은 네트워크 대역폭을 소비한다. 따라서 송신 포트 보다는 수신 포트에서 샘플율을 변환하는 것이 바람직하다. 그러나 등시성 데이터의 프레임율은 송신 포트에서의 샘플율과 다르기 때문에 수신 포트에서 사용될 수 없다.
만약 예컨대 멀티미디어 장치가 채널수가 적고 해상도가 낮다면, 종래 샘플율 변환은 송신 포트에서 일어날 수 있다. 롱 카운트 타임-아웃(long count time-out)을 가진 카운터를 사용하여 샘플율과 프레임율의 비교하여 해상도를 증가시키는 경우, 지터가 생길 것이다. 지터를 피하고자 하거나, 샘플율을 변환하는 것이 다소 복잡한 멀티미디어 장치 출력에 대하여 매우 비용이 많이든다면, 샘플율 변환 대신 등시성 전송이 사용되어야 한다. 등시성 데이터 전송은 전송되는 데이터의 각 채널에 추가적인 바이트가 필요할 수 있다. 이는 종래의 기술로부터 개선하는 것이 바람직히다. 바람직한 등시성 전송 기술은 (네트워크를 통해 전달되는 위상 변화 또는 주파수 정보를 가지고) 수신지에서 샘플율 변환을 사용하거나, (네트워크 FSR에 알려지고 동기된 송신지와 수신지의 배율기와 분주기를 가지고) 송신지와 수신지 내의 위상 고정 루프(PLLs)를 사용할 수 있거나, (네트워크를 통해 전송되는 위상차를 가지고) 수신지에서 PLL만을 사용할 수 있다. 수신지에서 샘플율 변환, 네트워크에 임의율 동기화, 또는 송신지가 아닌 수신지의 단일 PLL을 사용하여 데이터를 동기적으로 또는 등시적으로 전송하는 바람직한 메카니즘들은 모두 종래의 전송 기술에 비해 유리하고 개선된 것이다. 보다 상세한 것은 아래에서 설명한다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명을 통하여 명확해 질 것이다.
도 1은 스트리밍 데이터(동기 또는 등시 데이터), 제어 데이터 및 패킷 데이터(즉, 비동기 데이터)와 같은 다양한 형태의 데이터가 보내질 수 있는 상호 연결된 노드들의 통신 시스템의 블록 다이어그램;
도 2는 네트워크 인터페이스, 특히 샘플율과 네트워크 프레임율 사이의 주파수 차이에 의해 조절되는 샘플율 변환기를 가지는 송신 노드의 송신 포트로 샘플링된 데이터를 유도하는 멀티미디어 장치의 블럭 다이어그램;
도 3은 네트워크 인터페이스, 특히 샘플율과 네트워크 프레임율 사이의 위상 또는 주파수 차이를 비교하는 위상 비교기 및/또는 주파수 비교기를 가지는 송신 노드의 송신 포트로 샘플링된 데이터를 유도하고, 수신 PLL을 사용하여 수신지에서 송신 포트 샘플율을 재생하거나 수신 샘플율 변환기에 적절한 디지털 필터 계수를 생성하기 위해 상기 정보를 네트워크를 통해 전송하는 멀티미디어 장치의 블럭 다이어그램;
도 4는 수신 포트 PLL에 필요한 위상차를 생성하고 및/또는 수신 포트의 샘플율 변환을 위해 필요한 주파수 차이를 계산하기 위해 두개의 위상차 사이의 상관관계를 형성하기 위해 프레임율과 비교한 샘플율의 시간 다이어그램;
도 5는 네트워크를 통해 전송되는 복수의 연속 프레임들의 평면도로서, 각 프레임은 스트리밍 등시 또는 동기 데이터, 또는 비동기 데이터의 하나 또는 그 이상의 채널을 전송하기 위해 지정된 시간 슬롯을 표시하는 세그먼트와 각 프레임과 수신 포트 PLL에 필요한 위상차 또는 수신 포트 샘플율 변환에 필요한 위상차 또는 주파수차를 나타내는 연속한 프레임을 통해 주기적으로 전송되는 비트를 포함하는 도면;
도 6은 위상 차이들, 상대적인 위상 변화들, 샘플율과 수신 포트의 샘플율 변환을 위해 수신 포트에 등시적으로 전송되는 데이터의 네트워크 프레임율 사이의 주파수 차이들을 수신할 수 있는 수신 포트의 네트워크 인터페이스의 블럭 다이어그램;
도 7은 네트워크 프레임율에 관계없이, 생성된 수신 클럭 속도를 송신 샘플율에 고정하기 위해, 송신 샘플율과 네트워크 프레임율 사이의 위상차와 수신 샘플율과 네트워크 프레임율 사이의 위상차를 빼는 디지털 PLL로서 유리하게 실행되는 수신 포트 PLL의 블럭 다이어그램;
도 8은 송신지 또는 수신지에서 샘플율 변환을 사용할 필요없이 네트워크 속도의 공통 프레임율을 사용하여 샘플링된, 송신지에서 스트리밍 데이터를 샘플링하고 수신지에서 샘플링된 데이터를 동일한 속도로 재생하기 위해서, 송신 포트와 수신 포트에서 클럭을 발생시키는데 사용되는 정수배 및 분수배 블럭 다이어그램;
도 9는 44.1 KHz 와 48 KHz의 예시 샘플율과 도 8의 임의 비율 동기 전송 모드를 위한 프레임 전송율에 사용할 수 있는 일정 배수비 및 분수비의 테이블; 및
도 10은 네트워크 프레임율을 수신지 샘플율 뿐만 아니라 송신지 마스터 클럭 또는 송신지 샘플율로 부분적으로 변환시키기 위한 대체 회로의 블록 다이어그램이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대체 형태가 가능하지만, 그 구체적인 실시예가 도면에 예시적으로 도시되어 있으며, 여기서 상세히 설명될 것이다. 그러나 그러한 도면과 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태에 한정하고자 하는 것은 아니며, 반대로 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 한정되는 발명의 개념과 범위 내에서 모든 변경물, 균등물 및 대체물을 포함한다.
상기의 언급된 문제점은 본 발명의 개선된 통신 시스템에 의해 대부분 해결된다. 이 통신 시스템은 샘플링된 데이터를 네트워크를 통해 동기적으로 또는 등시적으로 전달하는데 사용될 수 있다. 만일 스트리밍 데이터가 동기적으로 보내진다면, 샘플율 변환이 송신 노드에서 실행될 수 있다. 특히, 샘플율 변환은 송신 노드의 포트(즉, 송신 포트)에서 이루어질 수 있다. 달리, 데이터는 송신지에서 샘플율 변환을 실행하지 않고 (비록 송/수신율과 프레임율의 차이를 고려하는 등시 전송 메커니즘을 사용하더라도) 등시적으로 보내질 수 있다. 뒤의 예의 경우, 송신 및 수신 포트는 송신 및 수신 포트의 클럭과 네트워크를 통해 전달되는 프레임(즉,FSR)을 동기화하기 위해 사용되는 클럭 사이의 차이값을 고려하기 위해 분주기 및 배율기를 포함하는 등시 회로를 사용할 수 있다. 송신지와 수신지의 클럭은 바람직하게는 동일한 속도, 즉 멀티미디어 장치로부터 스트리밍 되는 데이터의 fs 샘플율을 가진다. 분주(divide-by) 계수는 송신 및 수신 포트의 클럭 속도가 같은 것으로 가정하나, 네트워크의 FSR와는 다소 차이가 있을 수 있다. 이 기술은 네트워크의 프레임 전송율(즉, FSR)로부터 회복되는 클럭을 사용하는 로컬 클럭을 임의로 설정하는 것으로, 이는 이후 임의 비율 동기라 한다.
샘플율 변환이 특정 멀티디미어 장치에서 너무 비싸고 송신 샘플링 클럭(fs)이 네트워크 프레임 전송율에 동기화되지 못한다면, PLL은 사용될 수 있고 이는 수신지에만 한정된다. 송신 포트는 그 로컬 샘플링 클럭(fs)과 네트워크 프레임율(FSR) 사이의 위상차를 비교하기 위해 간단히 위상 비교기를 사용할 수 있다. 이 차이값은 수신 포트로 전송될 수 있다. 예컨대 로컬 크리스탈 발진기(local crystal oscillator)에 의해 제공되는 로컬 클럭은 FSR로부터 변화할 수 있다. 그러나 수신기 포트에 있는 PLL은 빠르게 로컬 송신 클럭을 고정하고, 예컨대 디지털-아날로그 변환과 송신지 로컬 클럭 샘플율로 송신지로부터 스트리밍되는 오디오 데이터를 듣기 위해 필요한 증폭기 기능을 수행한다.
만일 샘플율 변환이 송신기 포트에서 이루어진다면, 데이터는 네트워크를 통해 보내지기 전에 송신지에서 샘플링되는 것과 같은 샘플율로 변환될 수 있다. 그러나 수신지에서의 샘플율 변환은 송신지에서의 변환보다 많은 장점을 가지는데, 특히 송신 데이터가 압축된 경우 그러하다. 만일 샘플율 변환이 수신지에서 일어나는 경우, PLL 형태와 유사하게 위상 비교기가 송신 포트에서 사용되어야 한다. 다만, 단순히 fs와 FSR의 위상차를 보내는 대신에, 위상 비교기는: (ⅰ)FSR의 연속 사이클에서 얻어진 두 세트의 위상 차이값, (ⅱ)FSR의 복수의 떨어진 사이클에서 얻어진 두 세트의 위상 차이값, (ⅲ)연속 싸이클 또는 복수의 떨어진 싸이클에서의 위상 차이값들의 변화, (ⅳ)주파수 차이 중 어느 하나를 보낸다. 송신 포트 위상 (또는 주파수)비교기로부터 나오는 정보는 네트워크를 통하여 수신 포트로 보내지고, 비록 데이터가 등시적으로 보내지더라도 정보의 형태에 따라 수신 포트는 이용할 수 있는 fs와 FSR 사이의 차이를 가진다. 수신 포트는 FSR에 상대적인 fs이 제공되어 수신 포트에서 샘플링 클럭(fs)를 얻기 위하여 샘플율 변환을 수행할 수 있다. 즉, 수신지에서의 증폭기나 D/A 변환기는 샘플링되는 것과 같은 속도로 오디오 정보를 재생시킬 수 있으나 네트워크를 통해 다른 속도로 전송한다.
멀티 채널, 고비트 해상도을 형성하는 멀티미디어 장치는 송신 포트에서 복잡한 샘플율 변환을 피할 수 있고, 대신에 단순히 송신기에서 위상 비교기를 사용할 수 있다. 위상 비교기는 하나의 샘플 클럭 내에서 위상차를 결정하고, 수신지로 위상차를 전달할 수 있다. 이로 인해 송신 포트 샘플율에 대해 지터를 최소화시킨다. 따라서, 송신 로컬 클럭은 크리스탈 발진기일 수 있는 반면, 수신 클럭은 네트워크를 통한 위상 차이(또는 위상 차이의 상대적인 변화로부터 계산된 주파수 차이)를 전송함으로써 송신 클럭으로부터 재생된다.
만일 멀티미디어 장치가 합성 출력을 과도하게 생산하지 않는다면, 샘플율 변환은 송신 포트에서 수행될 수 있다. 그러나 송신지에서의 단순한 위상 비교를 사용하여 수신지에서 샘플율을 변환하는 것이 더 바람직할 수 있다. 위상 비교기는 로컬 샘플율을 생성하는 로컬 클럭과 네트워크의 FSR 사이의 상대적인 위상차를 비교한다. 하나의 샘플 클럭(또는 FSR 클럭)과 다른 하나의 샘플 클럭(또는 FSR 클럭)사이의 위상 차이의 변화는 주파수 차이를 나타낸다. 샘플률 변환 실시예에서, 위상 정보는 샘플율 변환기에 적절한 디지털 필터 계수를 생성하기 위해서 수신지의 샘플율 변환기로 전송되는데, 이는 디지털 샘플 주파수를 네트워크의 주파수 또는 수신지에서의 로컬 기준 클럭으로 변환시키기 위함이다. 수신 포트에서의 샘플율 변환기는 위상 또는 주파수 정보뿐만 아니라 등시성 데이터도 수신한다. 그리고 곧이어 특정 디지털 샘플 주파수로 보내진 등시성 데이터를 네트워크 전달율(FSR) 또는 수신 포트의 로컬 기준 클럭 주파수로 변환한다.
(송신지가 아닌) 수신지에서의 디지털 PLL의 경우, 로컬 클럭은 송신지에서의 샘플링 클럭으로부터 멀리 생성된다. 샘플율 변환에서, 등시적인 수신된 데이터 전송율은, 네트워크의 FSR에서 동기로 전송된 데이터 또는 수신지에서의 로컬 클럭을 정합시키도록 형성된다. 임의 비율 등시성은 주지되고 바람직하게는 고정된 네트워크 클럭 또는 FSR로 부터 송신 및 수신 로컬 클럭을 생성한다. 예시적으로, FSR은 48 KHz 또는 44.1 KHz일 수 있다. FSR에 관계없이, 송신 또는 수신 포트의 샘플링 클럭은 송신 및 수신 포트 모두에서 분주기 및/또는 배율기를 사용함으로써 48 KHz 또는 44.1 KHz중 하나로서 서로 동등하게 형성될 수 있다. 분주기와 배율기의 조합은 예를 들어 송신 및 수신 포트내의 PLL에서 사용되는 분수 분주기를 형성할 수 있다. 수신 샘플율 변환은 데이터 속도를 네트워크의 데이터 속도 또는 수신 노드의 클럭율로 변환시킨다. 디지털 PLL 형태는 수신 포트 클럭을 생성하고, 임의 비율 등시 형태는 FSR에서 같은 속도로 수신 포트 및 송신 포트의 클럭을 형성한다. 그러나 각 실시예에서, 로컬 클럭은 네트워크로부터 수신되거나 얻어지는 클럭 정보로부터 형성된다.
따라서, 본 통신 시스템은 통신 네트워크를 포함한다. 네트워크 역시 송신 포트 및 수신 포트를 포함할 수 있다. 송신 포트와 수신 포트는 네트워크의 송신 노드와 수신 노드의 내부에 각각 형성된다. 바람직하게는, 송신 포트는 단일 모노리스 기판에 한정된 직접 회로로서 유지되고, 비슷하게 수신 포트 역시 단일 모노리스 기판위의 직접회로로서 유지된다. 송신 및 수신 포트는 유선 또는 무선일 수 있는 통신 링크에 의해 분리되고 또한 광섬유 또는 구리로 권선되어질 수 있다.
디지털 PLL 형태의 경우, 송신 포트는 네트워크 통해 데이터 프레임을 전송하기 위해 사용되는 전송 클럭과 송신 포트의 샘플링 클럭 사이의 위상 차이를 비교하기 위해 결합된 비교기를 포함한다. 수신 포트는 수신 포트에 로컬 클럭을 생성하기 위해서 결합된 PLL을 포함하며, 이 클럭은 네트워크를 통하여 보내질 때 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭을 가진 위상과 주파수로 고정된다. 송신 포트 내의 비교기는 네트워크를 통해 위상 차이를 전송하고, 수신 포트는 수신 포트 로컬 클럭을 재생하기 위해서 송신 포트의 샘플링 클럭으로 고정하기 위하여 상기 위상차를 사용한다.
샘플율 변환기 형태의 경우, 송신 포트 내의 비교기는 프레임 전달 클럭과 상기 노드에 국소적이거나 멀리 떨어진 샘플링 클럭 사이의 위상 차이의 변화를 비교한다. 바람직하게는, 샘플율 변환은 수신 포트에서 일어나고, 그로 인해 위상 또는 주파수 차이값 정보는 송신 포트의 비교기로부터 전송된다. 위상 차이의 변화는 프레임 전달 클럭의 연속적인 사이클 또는 가능하다면 떨어진 N번째 주기로부터 계산될 수 있다. 만일 주파수 계산을 위해 N번째 주기까지 기다려야 한다면, 연속 주기를 통한 주파수 차이의 계산이 더 빠를 것이다. 그러나 멀리 떨어진 N번째 사이클 계산은 주파수 차이의 정확성 또는 해상도를 증가시킬 것이다. 각 위상 차이에 대한 비트 수치 또는 위상 차이의 변화를 나타내는 비트 수치 또는 위상 차이의 변화로부터 계산된 주파수 차이를 나타내는 비트 수치는, 네트워크를 통해 수신 포트의 샘플율 변환기로 전송될 수 있다.
임의 비율 동기 형태의 경우에는 송신 및 수신 포트는 네트워크의 FSR를 증대시키고 분주(divide)함으로써 적절한 로컬 클럭을 생성할 수 있다. 송신 포트는 예를 들어 27 MHz의 마스터 클럭을 필요로 할 수 있다. 48 KHz FSR로부터 마스터 클럭을 생성하기 위해서, 배율기와 분주기는 약 1125/2의 비율을 가진다. 44.1 MHz의 FSR로부터 마스터 클럭을 생성하기 위해서 약 30000/49의 비율의 배율기와 분주기를 필요로 한다. 수신 포트 역시 마스터 클럭을 생성하기 위해 배율기와 분주기를 포함한다. 그러나 수신 포트에서의 마스터 클럭은 27 MHz일 필요는 없다. 대신에 수신 포트에서의 마스터 클럭은 데이터 프레임을 데이터가 송신지로부터 스트리밍되는 속도로 동기화하는데 직접 사용될 수 있다. 따라서, 수신 포트 내부의 로컬 증폭기 및/또는 디지털-아날로그 변환기에서 데이터가 정확히 재생될 수 있다. 스트리밍 데이터와 네트워크의 FSR을 컴파일(compile)하기 위해 필요한 수신 포트 로컬 주파수에 따라, 수신 포트 내의 마스터 클럭은 FSR의 약 1.0, 147/160, 160/147 의 정수배 중 하나의 주파수를 가진다.
통신 시스템 또는 네트워크가 송신지의 단일 비교기와 수신지의 디지털 PLL, 송신지 또는 수신지의 샘플율 변환 또는 송신지 또는 수신지의 임의 비율 동기를 사용하는지에 따라, 본 통신 시스템은 멀티미디어 장치의 일부분이거나 멀티미디어 장치에 연결된 네트워크 인터페이스 내에 있는 상기 송신 및 수신 포트를 이용할 수 있다. 따라서 통신 시스템은 스트리밍 동기 데이터 또는 스트리밍 등시 데이터를 수용한다. 멀티미디어 장치가 스트리밍 장치일 때, 송신 포트는, 예를 들어 DVD 플레이터, CD 플레이어, 또는 디지털 비디오 방송(DVB) 수신기 일 수 있다. 따라서, 수신 멀티미디어 장치느 증폭기, 디지털-아날로그 변환기, 및/또는 스피커일 수 있다.
이제 도면으로 돌아가서, 도 1은 통신 시스템(10)의 일 실시예를 나타낸다.
통신 시스템(10)은 상호연결된 다수의 노드들(12)을 포함한다. 단순화를 위해 네 개의 노드만을 도시되어 있다. 그러나 시스템(10)은 네 개 이상의 노드들을 포함할 수 있으며, 또한 다수의 상호연결된 네트워크도 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 네트워크는 링 또는 루프 타입이다. 그러나, 네트워크 뼈대는 버스형, 별형,또는 네트워크에 적용가능한 다른 형태를 가질 수도 있다. 노드들(12) 사이는 전송 링크들(14)에 의해 연결되어 있다. 전송 링크들(14)은 광(optical), 음파(acoustic) 또는 전기(유선 또는 무선)가 사용될 수 있다.
각 노드(12)는 바람직하게는 특정 영역에 배치된다. 각 노드 내에는 적어도 하나의 멀티미디어 장치가 있다. 노드(12d)에 도시된 바와 같이, 하나의 노드는 하나 이상의 멀티미디어 장치(16)을 가질 수 있다. 하나 이상의 장치(16)가 배치되는 경우, 대체 점선들(17)에 의해 도시된 바와 같이 루프 또는 버스형태로 멀티미디어 장치들(16) 사이에 로컬 전송 라인 또는 로컬 버스(bus)가 사용될 수 있다.
장치(16)과 네트워크의 노드들(12) 사이는 네트워크 인터페이스(20)에 의해 연결된다. 다수의 장치들(16)이 노드(12)에 배치되는 경우, 네트워크 인터페이스(20)는 로컬 버스(17)과 네트워크 사이에 놓인다. 인터페이스(20)는 노드(12)에 배치된 장치들(16) 사이에 통신을 전송하기 위한 통신 포트(즉, 양방향 전송 및 수신 포트)를 포함한다. 통신 포트는 또한 각 멀티미디어 장치(16) 내에도 배치되며, 형태에 따라, 클럭 핀, 하나나 두 개의 신호 핀들과 적어도 하나 이상의 데이터 핀 또는 한쌍의 데이터 핀들을 포함한다. 여기서 이해되는 바와 같이, 네트워크 인터페이스 기능은 하나 이상의 멀티미디어 장치 내에 위치될 수 있으며, 또는 네트워크 인터페이스는 멀티미디어 장치와 분리될 수 있다. 멀티미디어 장치(16)는 단일 모놀리스(거석)로 만든 기판위에 존재할 수 있으며, 네트워크 인터페이스 또한 단일 모놀리스 기판위에 존재할 수 있다. 따라서 통신 포트는, 예를 들면, 네트워크 인터페이스의 모놀리스 기판위, 또는 네트워크 인터페이스를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 멀티미디어 장치의 모놀리스 기판위에 존재할 수 있다. 통신 포트도 역시 송신 포트나 수신 포트가 될 수 있다. 송신 포트는 데이터를 네트워크 또는 로컬 버스로 제공하는 포트로 정의되며, 수신 포트는 송신 포트로부터 데이터를 수신하는 포트이다. 예를 들면, 첫 번째 노드 내의 송신 포트는 네트워크로 데이터를 보낼 수 있으며, 상기 데이터는 두 번째 노드 내의 수신 포트에 의해 수신된다. 그 후, 상기 수신 포트는 송신 포트로서 수신 포트를 갖는 다른 노드로 데이터를 전송하도록 작동할 수 있으며, 이는 데이터가 지정된 목표물에 도달할 때까지 계속된다. 따라서 송신 포트는 개시 포트로 생각될 수 있으며, 수신 포트는 최종 목표물로 생각될 수 있다.
바람직하게는, 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해 사용되는 실시예에 따라, 네트워크 인터페이스(20)는 PLL, DSP 또는 단순한 위상 비교기를 포함할 수 있다. 달리, 위상 비교기는 네트워크 인터페이스(20) 내부 또는 외부에 존재할 수 있고, 단순히 통신 노드의 일부분을 형성할 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스(20)는 예컨대 멀티미디어 장치 자체 내에 존재할 수 있다. 노드 안에 하나 또는 그 이상이 존재하는 멀티미디어 장치(16)는 멀티미디어 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 장치이다. 상기의 신호는 음성, 오디오, 비디오, 데이터 파일, 또는 실행가능한 데이터 프로그램을 포함한다. 그러한 장치의 예로는 전화기, 센서, CD 플레이어, DVD 플레이어, 비디오 카메라, 스피커, 모니터, 컴퓨터, PDA, 주파수 변조 스테레오, 네비게이션 시스템 등을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 멀티미디어 장치들은 자동차 내부에 위치될 수 있고, 통신 시스템(10)은 멀티미디어 장치들을 서로 연결시키거나, 동일한 자동차의 다른 노드들 내의 멀티미디어 장치에 연결시키거나, 또는 다른 자동차, 위성, 고정 기지국에 연결시키기 위해 자동차 내부에서 설치될 수 있다. 데이터가 멀티미디어 장치(16)에서 암호화 또는 부호화되는지 여부에 따라, 통신 시스템(10)은 스트리밍 데이터(동기성 또는 등시성), 제어 데이터, 또는 비동기(패킷회된) 데이터로 그러한 정보를 수신지로 전송할 수 있게 한다. 또한, 통신 시스템(10)은 통신 라인(14) 내에 설립된 하나 또는 그 이상의 채널 또는 로컬 버스(17)를 통해 네 가지 유형의 모든 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 따라서 통신 시스템(10)은 사용될 수 있는 멀티미디어 장치들(16)의 다양한 형태로 범용성을 증가시키기 위해 데이터의 다른 유형들을 수용한다.
하나 또는 그 이상의 멀티미디어 장치(16)는 전송 라인(14)의 프레임 동기율(FSR)보다 높거나 낮은 속도(fs)로 데이터를 샘플링할 수 있다. 예를 들면, 멀티미디어 장치(16)는 약 44.1KHz로 샘플링하는 CD 플레이어일 수 있다. 이 CD 플레이어는 예를 들어 샘플 오디오 채널(32 bits/stereo channel)마다 16 비트로 데이터를 스트리밍할 수 있고, 그 결과 전송 라인을 통한 데이터 bps Baud율은 32 비트/스테레오 샘플 x 44.1K 샘플/초 = 1.4112 Mbps이다. 장치로부터의 "NRZ"(The non-return to zero) 데이터는 여러가지 방법으로 부호화될 수 있다. 데이터는 또한 예를 들어 잘 알려진 밀러 인코딩 기술(Miller encoding technique)을 이용하여 부호화될 수 있다. 대체 인코딩은 2상 인코딩 또는 부호화된 비트 스트림이 축척된 직류값을 초래하지 않기 위한 인코딩을 포함한다. 두번째 인코딩 메카니즘은 종종 DC-적응 인코딩으로 언급되는데, 이는 "부호화된 DC 축척을 피하고, 디코더를 동기화키시기 위해 부호 왜곡을 사용할 수 있고, 전송 에러를 탐지할 수 있는 통신 시스템 내부의 인코더"라는 제목으로 No.09/710,220으로 심사중인 미국 출원에 기술되어 있다.
통신 라인(14)을 통한 프레임 동기율(FSR)이 48KHz와 다르다면(예를 들면, FSR은 44.1KHz의 CD의 샘플율을 정합시키기 위해 선택될 수 있다), 48KHz로 샘플링된 DVD 플레이어의 스트리밍 오디오 데이터는 전송 라인(14)을 통해 다른 노드(즉 스피커)로 동기식으로 항상 이송될 수 있는 것은 아니다. 스트리밍 데이터는 그 데이터가 송신 포트에서 변환된 샘플율이 아니라면 등시성 스트리밍 데이터로서 전달될 수 있다. 따라서 위상차가 단순히 비교될 수 있고, 주기적으로 데이터로 전송될 수 있다면, 수신 포트는 데이터가 비록 등시적으로 보내질 지라도 송신 포트에서 샘플율을 리컴파일(recompile) 할 수 있다.
스트리밍 데이터가 전송 라인(14)를 통해 등시적으로 보내진다면, 송신 포트샘플율이 네트워크의 FSR보다 높은 경우 각 프레임에 추가적인 바이트가 남겨질 필요가 있다. 또한, 수신 포트 PLL이 디지털 PLL 몸체 내에서 송신 포트 샘플율에 동기적인 로컬 클럭 속도를 계산할 수 있도록, 위상차는 데이터의 프레임 내에 주기적으로 위치되는 추가 바이트를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 네트워크의 FSR이 송신 포트 샘플율과 수신 포트 마스터 클럭 모두를 컴파일하기 위해 사용된다면, 적절한 분주 및 배율 회로가 송신 또는 수신 포트에서 사용될 수 있고, 사실상 동일한 분주 영역을 사용할 수 있다. FSR이 일정하다면, 송신지 및 수신지는 예를 들어 임의 속도 변환과 동기화 구현에서의 주어진 처리를 위해 동일한 속도로 클럭된다.
도 2는 샘플율 변환이 송신지에서 일어나는 경우 송신 포트의 특정 주요 요소들을 보다 상세히 나타낸다. 노드(12)는 송신 포트로 형성될 때 멀티미디어 장치(20)을 포함한다. 드라이버(20)은 오디오 및/또는 비디오 데이터를 생성할 수 있는 장치를 포함한다. 그러한 드라이버의 예로는 DVD 드라이버, CD 드라이버, 및 가능하다면 DVB 수신기를 포함한다. 드라이버(20)로부터 나오는 데이터는 노드로 보내지고 결국 데이터 비트로 네트워크로 보내진다. 첫째, 데이터는 규칙적이고 주기적인 샘플율(fs)로 샘플링되어야 한다. 예를 들면, DVD 드라이브는 영화 또는 오디오 디스크를 재생할 수 있다. 영화 디스크상의 오디오 정보는 44.1KHz 또는 48KHz의 샘플율을 가지며, 일반적으로 압축된다. 그러나, 오디오 디스크상의 오디오 정보는 허용된 이들 두 주파수의 다중화된 샘플율을 가진 전형적으로 44.1KHz 또는 48KHz에서의 PCM 오디오이다. 방송 DVB 또한 44.1KHz 또는 48KHz 샘플율로 압축된 오디오를 포함한다.
fs 샘플율은 일반적으로 로컬 기준으로부터 얻어진다. 예를 들어, 로컬 기준은 주로 기계 드라이브로 이루어진 DVD 드라이브와 로컬 기준 클럭에 동기화된 시스템 칩에 적용될 수 있는 27MHz일 수 있다. 반면에, DVB 수신기는 수신기에 의해 수신된 방송의 비트-스트림을 고정하는 PLL을 사용할 수 있다. PLL의 수정 발진기는 복구된 비트-스트림 클럭으로부터 마스터 기준 클럭을 생성할 수 있으나, 사용할 수 있는 보다 단순한 클럭 발생 기술이 아래에서 설명될 것이다.
샘플율은 바람직하게는 프레임 동기율과 같거나 가깝다. 도 2에 도시된 바와 같이, 샘플율(fs)는 네트워크에 의해 현재 사용되는 프레임 동기율(FSR2)과 다른 프레임 동기율(FSR1)일 수 있다. 즉, 네트워크는 이를 통해 동기적으로 데이터를 보내는 다른 멀티미디어 장치의 FSR2에 고정될 수 있다. 예를 들면, 샘플율은 44.1KHz일 수 있으나 네트워크는 48KHz의 다른 샘플율에 고정될 수 있다. 드라이브(20)로부터 샘플링된 주파수를 변경하기 위해서, 샘플율 변환기(22)가 사용될 수 있다. 일반적인 샘플율 변환기들(22)은 샘플 및 고정 필터, 선형 보간(interpolation) 필터, 또는 보다 복잡한 멀티-오더 보간-데시메이션(decimation) 필터들과 같은 몇몇 디지털 필터링 형태를 사용한다. 샘플율 변환기들은 송신지 내에 존재할 수 있는 반면에, 등시적으로 전달된 데이터가 수신 포트의 샘플율 변환에 필요한 본래의 샘플 클럭을 포함하지 않기 때문에 이들은 전형적으로 수신지에는 존재하지는 않는다. 도 2는 송신지에서의 샘플율 변환을 도시한다. 그러나, 송신지에 위치한 위상/주파수 비교기를 통해 송신지 대신에 수신지에서 변환이 행해질 수 있다.
만일 송신 멀티미디어 장치가 압축 데이터를 보낸다면 수신지에서 샘플율을 변환을 실행하는 것이 바람직할 것이다. 종래의 샘플율 변환이 송신지에서 일어났다면, 압축 데이터는 변환되기 전에 압축이 풀어져야 한다. 이는 비효율적인 전달 메카니즘을 생성하는 네트워크의 다양한 채널을 통한 비압축 데이터 송신과, 과도한 양의 네트워크 전달 대역폭의 소비를 수반한다. 보다 효율적인 전달 메카니즘은 대역폭을 위해 압축 데이터를 유지하고 네트워크를 통해 압축 데이터를 전달하며, 수신지에서 샘플율 변환이 실행되는 동안 수신지에서 압축을 푸는 것이다. 그러나 이는 본래의 샘플율과 프레임율 사이의 위상차 또는 본래의 샘플율과 네트워크를 통한 네트워크 프레임율 사이의 실제 주파수 차이값을 전달하는 것이 필요하다.
도 2에서 도시된 송신기에서, 샘플율 변환기(22)는 샘플율을 네트워크를 통해 전달되는 더 높거나 낮은 프레임의 주파수 프레임 전송율로 변환시키는 특정 목적을 제공한다. 따라서 fs가 프레임 전송율과 같아지도록 변환된다면, 멀티미디어 장치는 각각 및 모든 프레임에 대해 fs로 멀티-비트, 멀티-채널 출력을 스트림할 수 있다. 프레임 전송율과 정합된 샘플율은 샘플들 사이의 일시적인 연관성이 연속적인 프레임을 통해 유지되도록 하여 수신 포트에서는 아무런 갭(gap)이 생기지 않는다.
샘플율을 현재의 네트워크 프레임 전송율로 변환하기 위해서(즉,FSR1을 FSR2로), 샘플율과 현재의 네트워크 프레임율(즉,FSR2) 사이의 차이를 알아야 한다. 중요한 점은, 주파수 비교는 가능한 빨리 행해지고 너무 오래 끌어서는 안된다는 것이다. 예를 들어, 비교는 FSR의 연속 주기에서 행해질 수 있다. 그러나 더 정확한 분석이 필요하다면, 비교는 단순히 두 개의 연속 주기가 아닌 멀티(N) 프레임율 주기를 통해 행해질 수 있다. N을 훨씬 초과하는 많은 샘플들은 주파수 차이가 결정되기 전에 만료되어야 하기 때문에 종래의 주파수 카운터들은 부적절함이 입증되었다. 따라서, 그 사이에 샘플율 변환된 데이터에 부적당한 지터를 추가한다.
도 2는 블럭 24에서 실행되는 상대적인 위상 비교를 나타낸다. fs(또는 FSR1)과 FSR2 사이의 위상 차이는 하나의 클럭 주기에서 결정될 수 있고, fs와 FSR2 사이의 연속한 위상 차이는 다음 클럭 주기에서 나타날 수 있다. 만일 위상차가 기준으로 사용되는 신호에 따라 증가하거나 감소한다면, 주파수는 두 개의 클럭 주기의 최대값 내에서 결정될 수 있고, 보다 높은 정확도 또는 분석이 필요하다면, N 주기내에서 결정될 수 있다. 주파수는 fs를 알고, 위상 차이의 변화에 따라 fs로부터 FSR2를 계산함으로써 결정된다. 이는 많은 수의 클럭 주기들을 필요로 하는 종래의 주파수 탐지기보다 유리함이 입증되었다.
따라서, 두 번째 위상 차이(Δø2) - 첫 번째 위상 차이(Δø1)는 주파수 차이와 같은 위상 차이의 변화를 나타낸다. 만일 단순히 하나의 위상 차이가 얻어진다면, 동일한 주파수에서의 두 개의 신호 변화가 특정 위상에 의해 상쇄된 것일 수 있다. 그러나 두 번째 위상차와 첫 번째 위상차가 다르다면 주파수 차이가 존재하고, 이는 첫 번째 위상차에서 두 번째 위상차를 빼고 샘플율 변환기(22)에 위상 차이값을 입력함으로써 측정될 수 있다. 샘플율 변환기(22)는 디지털 필터의 계수를 변화시킴으로써 샘플율을 변경할 수 있다. 샘플율이 고정 프레임 전달율 또는 FSR2에 정합하도록 변환되면, 스트리밍 데이터는 스트리밍 메세지를 전송하기 위해 필요한 다수의 프레임들의 각 연속 프레임을 통해 동기적으로 전달된다.
샘플율 변환은 송신 포트에 일어날 수 있지만, 바람직하게는 네트워크를 통해 송신 포트의 위상 비교기로부터 전달되는 주파수 차이(또는 위상 변화 차이)를 가진 수신 포트에서 실행된다. 만일 변환기(22)가 수신 포트에 있다면, 데이터는 네트워크를 통해 등시적으로 전달될 수 있으며, 수신 포트에서 상기 장치에 적용될 수 있는 수신 멀티미디어 장치의 마스터 클럭율로 변환된다. 따라서 샘플율 변환은 송신 포트나 수신 포트 중 어느 하나에서 일어날 수 있다.
그러나, 송신지에서의 샘플율 변환 스트리밍 데이터는 멀티미디어 장치 출력의 복잡성 때문에 상당히 값이 비싼 과정이 될 수 있다. 샘플율 변환기는 일반적으로 연속 입력 및 출력 포트로 구성될 뿐 아니라, FIFO 버터들, 디지털 PLL, 필터(FIR 필터와 같은) 및 DSP를 포함한다. 예를 들어, 드라이버가 24 비트의 해상도를 가진 96KHz의 비압축 오디오 6채널을 생성하는 DVD 드라이버라면, 샘플율 변환기는 다중 DSPs를 필요로 할 수 있다. 따라서, 몇몇 경우에는 송신지에서의 샘플율 변환은 단순히 너무 비싸므로 대체방안이 필요하다. 더구나, 수신지에서도 송신지와 같이 복잡하다면, 샘플율 변환이 수신지에서 행해지더라도 고비용을 필요로 할 수 있다.
도 3은 샘플율 변환기로부터 분리되고 멀리 떨어진 PLL에 사용될 수 있는 또는 수신지의 샘플율 변환기를 위한 송신 포트를 나타낸다. 송신 포트에 샘플율 변환기를 설치하는 대신에, 도 3은 송신 포트(12) 내부의 위상 비교기(30)의 단순한 사용을 나타낸다. 샘플율을 변경하거나 변환하는 대신에, 비교기(30)는 샘플율(fs)의 위상(즉, FSR1)을 네트워크가 현재 고정된 프레임 전달율(FSR2)과 비교한다. 위상차의 크기는 네트워크를 통해 단일 비트 또는 멀티 비트 바이트로 전송된다. 위상차 또는 Δø1은 위상차 크기에 따라 다른 비트값을 가질 수 있다. 따라서 샘플링된 데이터는 FSR2의 프레임 전송율로 등시성 데이터로 전달될 수 있다. 그러나, FSR2에 비해 빠른 FSR1을 수용하기 위해서 가능한한 각 프레임에 지정된 추가 바이트를 가져야 한다. 이러한 방법으로, 스트리밍 데이터는 네트워크를 통해 전달되는 연속 프레임의 각각을 통해 유지된다.
위상 비교기(30)는 각 프레임 전송 클럭 또는 샘플 클럭의 상승부들(leading edge) 또는 하강부들(falling edge) 사이의 위상 차이를 비교한다. 예를 들면, 디지털 위상 비교기는 타이머 사용을 대체할 수 있다. 또한 위상 비교기(30)는 수신 노드의 샘플율 변환기에 의해 사용되는 주파수 차이를 얻기 위하여 연속적인 FSR 주기 또는 첫 번째와 N번째 FSR 주기 사이의 위상 차이의 변화를 비교하도록 실행될 수 있다.
도 4는 FSR1과 FSR2 사이의 상대 위상과 주파수 차이를 더 상세하게 나타낸다. 만일 FSR1이 FSR2보다 낮은 주파수에 있다면, 도시된 바와 같이 주파수 차이는 Δø2에서 Δø1을 뺌으로써 결정될 수 있다. 그러나 필요한 모든 것이 위상 차이 계산이라면, Δø1은 규칙적인 샘플율 간격에서 얻을 수 있다. 따라서 Δø1은 각각 샘플 변화에서(즉, FSR2 또는 FSR1의 상승부 또는 하강부에서) 반복될 것이다. 도 4는 FSR2의 하강부에서 행해지는 비교를 나타낸다. 그러나 비교는 FSR2의 상승부 또는 FSR1의 하강부 또는 상승부에서 동등하게 수행될 수 있다. 상기 비교의 정확성 또는 해상도는 샘플율의 x배인 고속 샘플링 클럭의 주파수에 달려있다. 다시 말해, 고속 샘플링 클럭은 프레임 전송 속도(FSR)의 정수배이다. 예를 들면, 고속 클럭은 3072fs 또는 24576fs일 수 있다. 예를 들어, 만일 3072fs의 6주기가 FSR1과 FSR2의 늘어지는 부분(trailing edge)(Δø1로서 표시됨)을 분리시킨다면, 2진수 6자리를 나타내는 1 바이트는 네트워크를 통해 주기적으로 전달된다. 클럭 속도를 24576fs로 증가시키는 것은 2진수 값의 해상도를 상당히 증가시킬 것이며, 그 결과 주기적으로 8비트를 전송하는 대신에, 12비트가 전송될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고속 클럭(예컨대, 3072fs 또는 24576fs)에 의해 샘플링되는 위상 차이는 부호화되고, 위상 차이 40 바이트로 주기적으로 지정된다. 40 바이트는 각 프레임 내에 또는 프레임들의 1보다 큰 N번째 프레임마다 한 번씩 배치된다. 도 5는 복수의 연속 프레임을 나타내는데, 여기서 스트리밍 데이터는 특정 세그먼트(segment) 또는 연속 프레임의 부분에서 송신 포트로부터 동기적으로 또는 등시적으로 전송된다. 따라서 세그먼트 A는 개별 송신 포트의 스트리밍 데이터를 운반하기 위해 각 프레임에 지정된다. 각 프레임의 다른 세그먼트는 다른 스트리밍 송신 포트로부터 오는 데이터를 수신하기 위해 지정될 수 있으며, 기타 각 프레임을 채우고, 시간 분주 다중화(time division multiplexing)에 따라 지정된 채널을 사용하여 네트워크를 통해 스트리밍의 수많은 세그먼트들과 패킷화된 데이터를 전송하기 위해 지정될 수 있다.
도시된 위상차 Δø1은 참조 번호(40)로 도시된 바와 같이 적어도 하나의 바이트(예를 들어 8비트 또는 12 비트)로 네트워크를 통해 주기적으로 전송된다. 그 후 위상 차이는 수신 포트의 PLL에 의해 사용된다. 그러나, 수신 포트가 샘플율 변환을 수행하면, 주파수 차이값이 필요하다. 주파수 차이는 송신 포트에서 계산될 수 있다. 또는 대신에 송신 포트는 위상 차이를 단순히 송신할 수 있고 그 후 수신지에서 주파수 차이가 계산될 수 있다. 예를 들어, Δø1 비트값 또는 Δø2 비트값은 연속 프레임을 통해 주기적으로 전송되거나(참조 번호 41a와 42b), Δø2 - Δø1 비트값이 주기적으로 전송되거나(참조 번호 41c), 송신지의 Δø2 - Δø1로부터 계산되는 주파수 비트값의 차이가 주기적으로 전송된다(참조 번호 41d).
도 6은 도 3의 송신 포트(12)로부터 프레임들과 주파수 차이 정보를 받는 수신 포트(12)를 나타낸다. 따라서 도 3과 도 6의 조합은 도 3의 위상/주파수 비교기(30)로부터 네트워크를 통해 전달되는 위상 차이 비트 값 또는 계산된 주파수 차이 비트 값을 이용하는 수신 포트에서의 샘플율 변환을 나타낸다. 도 6은, 비트값이 41c 또는 41d(도 5)라면 수신 포트에서 필요한 모든 것은 도 2의 변환기(22)와 유사한 샘플율 변환기(43)인 것을 나타낸다. 그러나 비트값이 41a와 41b라면, 위상 비교의 변화가 수신지에서 비교기(45)에 의해 수행되어야 하고, 그 결과는 변환기(43)에 의해 사용된다. 어떤 옵션도 송신 포트에 의해 발송되는 값에 따라 도 6의수신 포트(12)에 적용가능하다.
도 7은 도 2의 복잡한 샘플율 변환기 회로의 사용을 피하는 수신 포트 내부의 PLL을 나타낸다. 위상 비교기(30)(도 3의 것과 유사)는 샘플율 fs=FSR1과 네트워크 전송율 FSR2를 비교한다. FSR1은 A로 나타내는 반면, 네트워크 프레임율은 R로 나타낸다. 따라서, 위상 비교기(30)는 도시된 바와 같이 A-R의 위상 차이값을 산출한다.
샘플율 변환기가 있는 수신 포트 대신에, 도 7은 송신 포트로부터 위상 차이 정보를 수신하는 PLL과 특히 위상 비교기(30)를 가지는 수신 포트(12)를 나타낸다. 가산기(50)는 A-R 사이의 위상 차이값에서 다른 비교기(52)의 출력값을 뺀다. 가산기(50)와 디지털 필터(54)는 DSP의 일부분을 형성한다. 위상 비교기(52)는 네트워크 전달 프레임율 클럭 에지를 기준 B로 도시된 수신 포트의 로컬 샘플율과 비교한다. 기준 B는 디지털 필터(54)와 프로그램 가능한 분주기(56)로부터의 피드백되어 기준 A와 동등하게 만들어진다. 분주기(56)는 필터(54)로부터의 제어 출력값에 근거하여, 발진기(58)로부터 고주파 클럭을 수신하고, 또한 송신 포트 샘플링 클럭 A에 로컬 샘플링 클럭 B를 고정하기 위해 필요한 적절한 주파수와 위상으로 발진기 출력값을 분주한다.
디지털 필터(54), 프로그램 가능한 분주기(56), 발진기(58)의 조합은 결국 A=B가 되는 것을 보장하기 위해 PLL의 발진기 출력을 통합하고 필터링하는 역할을 수행하고, 상기 PLL은 고정된다. 따라서, 도 7은 네트워크를 통해 위상 차이를 전달함으로써 수신 포트에서 송신 포트의 샘플링 클럭이 재생될 수 있도록, 수신 포트의 디지털 PLL과 더불어 송신 포트에 위치될 수 있는 단일 위상 비교기를 나타낸다. 이는 노드안에 DSP의 부담을 가진 송신 포트의 복잡한 샘플율 변환 메카니즘을 사용해야 하는 것을 피할 수 있게 한다. 대신에, 단일 PLL이 수신 포트에서 사용될 수 있고, 따라서 국부화된(localized) 수정 발진기와 관련되는 샘플율 변환 또는 지터 대신에 수신 포트에서 사용되는 클럭 회복으로 등시적 데이터가 네트워크를 통해 전송될 수 있도록 한다.
디지털 필터(54)는 로우-패스 디지털 필터를 포함하며, 발진기(58)는 로컬 샘플링 클럭(B)을 생성하기 위해 분주될 수 있는 고속 발진기를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 로컬 샘플링 클럭은 송신 포트 내의 샘플링 클럭에 정합시키기 위하여 44.1KHz 또는 48KHz 중 하나에서 파생될 수 있고, 네트워크를 통해 전송되는 프레임의 프레임 전송율과 유사하거나 다를 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예를 나타낸다. 송신 포트에서 샘플율 변환을 수행하는 대신에(도 2), 수신 포트(도 6) 또는 디지털 PLL을 사용하는 수신 포트의 생성 로컬 클럭(도 7)은 네트워크를 통해 전송되는 위상/주파수 차이를 이용한다. 도 8은 동기 네트워크로부터 얻어지는 송신 및 수신 포트에 적절한 주파수를 생성하는 송신 및 수신 포트의 주파수 배율기 및 분주기를 나타낸다. 따라서, 도 8의 실시예는 달리 임의 비율 동기로서 알려져 있는데, 그 송신 및 수신 포트의 샘플율은 네트워크를 통해 전달되는 프레임율(FSR)의 정수배이다. 특히, 네트워크 내부의 프레임율은 노드에 국지적인 클럭킹 신호를 생성하는데 사용된다. 상기 클럭킹 신호는 분수 분주기 또는 국지화된 노드의 분주기와 배율기의 조합을 이용하여 임의적으로 선택될 수 있다.
도 8은 가능하게는 분주기(70)와 배율기(72)를 가지는 송신 포트 내의 네트워크 인터페이스(20a)를 나타낸다. 달리, 네트워크 인터페이스(20a)은 개별 배율기 및 분주기 대신에 단순히 분수 분주기를 가질 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스(20a)의 분수 분주기 또는 개별 배율기 및 분주기는 사실상 멀티미디어 장치(16a)의 일부분을 이루고 통합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 개별 분수 분주기 및/또는 개별 분주기와 배율기는, 장치(16a) 내의 배율기(74)와 분주기(76)가 네트워크 인터페이스(20a)의 X/Y 비율에 의한 분주로부터 분리되고 떨어진 M/N 비율에 의한 분수 분주를 생성하도록 실행될 수 있다. 그러나, M/N과 X/Y 계수에 의한 누적 분주는, 바람직하게는 송신 포트(12f)에서 분리되고 떨어진 수신 포트(12e)의 (M/N)(X/Y)의 비율에 의한 누적 분주과 같다. 송신 및 수신 포트의 누적 분주를 동등하게 함으로써, 48KHz(또는 48.1KHz)의 프레임 동기율(FSR2)은 송신 및 수신 포트에서 동일한 샘플율을 나타내는 동일한 양으로 분수 분주될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 프레임율이 48KHz이고 송신 및 수신 샘플율이 44.1KHz라면, 그 경우 147/160의 누적율이 생긴다. 그러나, 네트워크 프레임율이 44.1KHz이고 송신 및 수신 샘플율이 48KHz라면 누적율은 160/147이다.
송신 포트(12f)와 마찬가지로, 수신 포트(12e) 역시 네트워크 인터페이스 (20b)와 증폭기 및/또는 디지털-아날로그 변환기와 같은 멀티미디어 장치(16b)를 포함할 수 있다. 달리, 네트워크 인터페이스와 멀티미디어 장치는 예컨대 분수 분주가 증폭기 및/또는 D/A 변환기(16c) 내부에서 전체적으로 일어나고 통합되는 멀티미디어 장치(16c)로 단순히 결합될 수 있다. 로컬 샘플율들이 동일해지고 프레임 동기율(FSR2)로 부터 얻기 위하여, 수신 포트의 결합 또는 분리 분주기 및 배율기는 송신 포트의 분리기 및 배율기와 같다.
DVD 드라이브의 부분으로서, 시스템 제어기는 드라이브를 제어하고, 오디오와 비디오 정보를 복호화(decode)하며, 비압축 비디오를 화면에 출력(display)하기 위해 전송하는 동안 오디오 정보를 아날로그로 전환시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어기는 로컬 27MHz의 수정 발진기에 의해 측정되거나 프레임 동기율로 부터 얻는 27MHz의 클럭에 의해 측정된다. 오디오 데이터가 드라이브에서 읽혀지면서, 영화인 경우 압축이 해제되고, 필요한 경우 D/A 변환기로 전송된다. D/A 변환기의 샘플율은 고정되고 변하지 않는다. 이는 27MHz의 기준으로부터 직접 또는 암시적으로 생성된다. 예를 들면, 2/1125의 주파수 변환율을 가진 PLL은 제어기의 27MHz의 기준 클럭을 드라이브로부터 오디오 데이터를 샘플링하기 위해 필요한 48KHz의 기준 클럭으로 변환시킨다. 49/30000의 변환율은 27MHz를 44.1KHz로 변환시킨다. 디스크의 오디오 데이터는 수신지의 D/A 변환기 클럭과 정확히 동일한 샘플율로 읽혀져야 한다. 다시 말해서, 압축되었건 PCM이건 간에 하나의 오디오 샘플은 각 D/A 변환기 샘플 클럭 주기로 디스크로부터 읽혀져야 한다. D/A 변환기의 샘플 클럭은 로컬 27MHz의 기준 클럭이거나 마스터 클럭에 동기화되기 때문에, 디스크로부터 나오는 오디오 데이터는 27MHz의 로컬 마스터 클럭에 동기화된다.
도 9는 송신 포트(82)와 수신 포트(84)의 놓여진 분수 분주기에 의해 얻어질 수 있는 일정 비율의 표이다. 실시예들은 네트워크가 프레임 샘플율(FSR2)로 데이터 프레임을 전송하고 송신 및 수신지의 멀티미디어 장치/드라비어가 국소적으로 데이터를 샘플링하는(fs=FSR1), 다양한 변경으로부터 얻어지는 것들이다. 네트워크 프레임율은 참조 번호 86으로 도시되며, 양 송신 및 수신 포트에서 동일한 로컬 샘플률은 참조 번호 88로 도시되어 있다.
48KHz의 배수로 기록된 디스크를 작동할 때, DVD 드라이브는 48KHz 프레임율에서 작동하는 네트워크에 쉽게 인터페이스(interface)될 수 있다. 네트워크의 48KHz의 프레임율 클럭은 송신 포트에서 1125/2의 비율로 배율화되고, 이는 DVD 제어기에 필요한 27MHz 클럭을 생성한다. 이는 뒤에 기술되는 바와 같이, 클럭 배가 PLL 또는 분수 분주기로 실행될 수 있다. 영화의 오디오 정보는 압축이 풀어지고 네트워크 프레임율에 동기화된 D/A변환기에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 수신 포트는 어떠한 배율 또는 분주율도 없이 수신지의 오디오 정보를 쉽게 재생시킨다. 따라서, 단일 분주율은, 라인(90)으로 표시된 바와 같이 48KHz 송신 샘플율을 27MHz 마스터 클럭으로 변환하는데 필요한 멀티미디어 장치 내에서 발견되는 것이다.
DVD 제어기에 의해 발생되는 샘플 클럭은 27MHz 로컬 마스터 클럭의 정수배이다. 만일 클럭이 네트워크 타이밍으로부터 발생된다면, 샘플 클럭은 네트워크 프레임율(FSR2)에 정수비로 관련된다. 이 비율은 고정되므로, 동일한 비율이 드라이브 내에서 정확히 동일한 샘플 클럭 주파수를 생성하기 위해 증폭기에서 사용될 수 있다. 그 후, 이 클럭은 샘플율 변환기의 도움없이 D/A 변환기들을 구동하기 위하여 사용될 수 있다. 도 8과 9에서 도시된 실시예에서, 27MHz 마스터 기준 클럭과 DVD 제어기의 D/A 샘플 클럭 사이의 비율은 44.1KHz를 27MHz로 변환하기 위해서 30000/49일 수 있다. 그러나 수신 포트의 비율은 1로 유지된다. 상기 예는 지시선(92)로 도시된다.
지시선(94)은 44.1KHz의 정수배에서의 송신지 및 수신지의 로컬 샘플율을 나타내며, 다만 네트워크 프레임율은 48KHz이다. 송신 포트에서 27MHz 로컬 마스터 클럭을 얻기 위하여, 1125/2의 비율이 필요하다. 44.1KHz의 샘플율을 생성하기 위하여, 27MHz 클럭은 49/30000 비율에 의해 배가된다. 누적 계수는 (1125/2)(49/30000)이거나 147/60이다. 그러나, 도시된 바와 같이, 송신율(82)은 마스터 클럭을 구동하기 위해 필요한 비율이며, 누적 송신율은 마스터 클럭을 오디오 샘플 클럭으로 변환하는데 필요한 다른 비율일 뿐 아니라 송신율(82)이다. 도시된 실시예에서 송신율은 147/160이다. 수신율도 동일하다. 지시선(96)이 도시하는 바와 같이, 프레임 전송율이 44.1KHz이고 디스크상의 오디오 샘플율이 48KHz라면, 송신지에서 27MHz 마스터 클럭을 생성하기 위한 송신율은 30000/49이다. 수신율도 동일하다.
도 10은 분수 분주기를 생성하기 위해 사용될 수 있는 회로의 대체 메카니즘을 나타낸다. 예를 들면, M/N 계수는 도시된 PLL(98)을 사용하여 얻을 수 있다. PLL(98)은 위상 탐지기(102)에 대한 입력신호위의 N-분주기(100)와 함께 도시되어 있다. 피드백(feedback) 루프에는 M-분주기(104)(실질적으로 M 배율기)가 있고, 일반 저역 필터(106)와 발진기(108)도 있다. 분주기는 정수이고 배율기도 정수이지만, 분주기와 배율기의 조합은 분수 분주기를 나타낸다. PLL(98)은 프레임율을 마스터 클럭으로 감소시키기 위해 네트워크 인터페이스 내에 분수 분주기 비율을 형성할 수 있으며, 또는 수신 포트에서 샘플율을 생성하기 위해(즉, X/Y 또는 (M/N)(X/Y)율을 제공하기 위해) 사용된다. PLL(98)은 또한 샘플율과 마스터 클럭 사이에 M/N 율을 제공하는 멀티미디어 장치의 일부분일 수도 있다.
분수 분주기(110)는 가능하게는 100 주기동안 P로 나누고 다시 한 주기동안 P+1로 나눈 후, 분수 1/(P×1.01) 분주율을 얻기 위해 다음 101 주기 동안 이 과정을 반복함으로써 얻어질 수 있다. 정수(또는 분수) 분주기는, 옵션을 표시하기 위해 점선으로 도시된, 분주기(100)의 입력 노드, 피드백 노드, 또는 PLL의 출력 노드(112)에 위치될 수 있다.
일단 상기 설명을 완전히 이해한 후에는, 당업자는 이에 대한 많은 변형과 수정이 가능함을 명백히 알 수 있다. 다음의 청구항들은 그러한 모든 변형와 수정을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (43)

  1. 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전송 클럭과 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭 사이의 위상차를 측정하기 위해 결합된 비교기를 포함하는 통신 네트워크의 송신 포트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교기는 네트워크를 통해 전송되는 적어도 하나의 비트로 상기 위상차를 전송하기 위해 더 결합되는 것을 특징으로 하는 송신 포트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비트는 네트워크를 통해 규칙적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 송신 포트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교기는 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 각 클럭 주기 동안, 전송 클럭의 상승부 또는 하강부를 샘플링 클럭의 상승부 또는 하강부와 비교하기 위해서 결합된 것을 특징으로 하는 송신 포트.
  5. 통신 네트워크를 통해 수신 포트에 결합된 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭을 가진 위상에 고정된 수신 포트의 로컬 클럭을 생성하기 위해 결합된 위상 고정 루프를 포함하는 통신 네트워크의 수신 포트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위상 고정 루프는, 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭과 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전송 클럭 사이의 위상차를 수신하고, 수신 포트의 로컬 클럭과 전송 클럭 사이의 위상차를 빼기 위하여 결합되는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  7. 제6항에 있어서,
    발진기와, 수신 포트의 로컬 클럭을 생성하기 위한 감수 결과에 반응하는 프로그램 가능한 분주기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수신 포트의 로컬 클럭은, 감수 결과에 비례한 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭으로부터의 위상 오프셋(offset)에서 변화하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위상 오프셋은 거의 일정한 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  10. 송신 포트;
    네트워크에 의해 송신포트에 연결된 수신 포트;
    각각 프레임 전송율로 네트워크를 통해 전송되는 다수의 데이터 프레임;
    프레임 전송율에서 변화하는 전송 클럭과 송신 포트에서 데이터를 샘플링하기 위해 사용되는 샘플링 클럭 사이의 위상차의 비교 결과를 생성하기 위해 결합되는 비교기; 및
    전송 클럭과, 송신 및 수신 포트의 클럭의 위상을 고정하기 위하여 수신 포트에서 데이터를 생성하기 위해 사용되는 클럭 사이의 위상차의 비교 결과를 빼기 위하여 결합된 위상 고정 루프를 포함하는 통신 네트워크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은, 다수의 프레임들이 네트워크를 통해 전송되는 전송율 내에서 동기 주파수에서 변화하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 송신 포트는 비교기를 포함하고, 상기 수신 포트는 위상 고정 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 비교 결과는 네트워크 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  14. 네트워크를 통해 데이터를 전송하는데 사용되는 전송 클럭과 네트워크를 통해 수신 포트에 연결된 송신 포트의 로컬 샘플링 클럭 사이의 위상 또는 주파수 차이값 정보를 수신하기 위해 결합된 샘플율 변환기를 포함하는 통신 네트워크의 수신 포트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주파수 차이값 정보는, 한 주기의 첫 번째 위상차와 다음 주기의 두 번째 위상차를 비교하기 위하여 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 연속한 주기들에서 계산되는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 주파수 차이값 정보는, 첫 번째 주기의 첫 번째 위상차와 N번째 주기의 두 번째 위상차를 비교하기 위하여 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 첫 번째 주기와 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 N번째 주기에서 측정된 차이값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 위상 차이값 정보는, 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 하나의 변이 과정에서 측정된 첫 번째 위상차에 해당하는 첫 번째 값과 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 다른 변이 과정에서 측정된 두 번째 위상차에 해당하는 두 번째 값의 두 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 위상 차이값 정보는, 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 첫 번째 변이 과정에서 측정된 첫 번째 위상차에서 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 두 번째 변이 과정에서 측정된 두 번째 위상차를 뺀 것에 해당하는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 위상 차이값 정보는 전송 클럭과 샘플링 클럭 사이의 주파수 차이에 해당하는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 변환기는 샘플링 클럭의 주파수에 부합하기 위하여 수신 포트의 로컬 디지털 필터의 계수를 변경하기에 적합한 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 송신 포트는 네트워크로 스트리밍 데이터를 보내는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  22. 송신 포트;
    네트워크에 의해 송신 포트에 연결된 수신 포트;
    각각 프레임 전송율로 네트워크를 통해 전송되는 다수의 데이터 프레임;
    프레임 전송율로 변하는 전송 클럭과 송신 포트에서 데이터를 샘플링하는데 사용되는 샘플링 클럭 사이의 위상차의 첫 번째 클럭 주기 동안의 첫 번째 비교 결과와, 전송 클럭과 샘플링 클럭 사이의 위상차의 두 번째 클럭 주기 동안의 두 번째 비교 결과를 생성하기 위해 결합된 비교기; 및
    수신 포트의 디지털 필터의 계수를 변경하기 위해 첫 번째와 두 번째 비교 결과에 해당하는 주파수 차이를 수신하기 위해 결합된 수신 포트에서의 샘플율 변환기를 포함하는 통신 네트워크.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 송신 포트에서 첫 번째 및 두 번째 비교 결과를 조합하고, 네트워크를 통한 주파수 차이를 샘플율 변환기로 전송하는 송신 포트 로컬 가산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 수신 포트에서 첫 번째 및 두 번째 비교 결과를 조합하고, 주파수 차이값을 샘플율 변환기로 전송하는 수신 포트 로컬 가산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 첫 번째와 두 번째 클럭 주기는 전송 클럭 또는 샘플링 클럭의 클럭 주기인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 두 번째 클럭 주기는 첫 번째 클럭 주기에 이어지는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 두 번째 클럭 주기는 첫 번째 클럭 주기 후에 바로 다음의 클럭 주기인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 두 번째 클럭 주기는 첫 번째 클럭 주기 후에 N번째 클럭 주기인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 샘플율 변환기는, 첫 번째 비교 결과와 두 번째 비교 결과의 차이의 비율에 비례하여 수신지 포트의 로컬 샘플율을 변경하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 네트워크는, 네트워크를 통해 다수의 프레임을 동기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  31. 네트워크의 프레임 전송율을 수신하고 송신 포트의 하위시스템이 동기화되는 마스터 클럭을 생성하는 회로를 포함하고, 상기 마스터 클럭은 48 KHz 프레임 전송율의 약 1125/2의 정수배 또는 44.1 KHz 프레임 전송율의 약 30000/49의 정수배의 주파수를 가지는 통신 네트워크의 송신 포트.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 전송 클럭은, 다수의 프레임이 네트워크를 통해 전송되는 속도로 동기 주파수에서 변화하는 것을 특징으로 하는 송신 포트.
  33. 네트워크의 프레임 전송율을 수신하고 수신지 노드의 하위시스템이 동기화되는 샘플 클럭을 생성하기 위해 결합된 회로를 포함하고, 상기 샘플 클럭은 프레임 전송율의 약 147/160 또는 160/147의 정수배의 주파수를 가지는 통신 네트워크의 수신 포트.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은 다수의 프레임이 네트워크를 통해 전송되는 속도로 동기 주파수에서 변하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은 약 48KHz이고, 샘플 클럭은 48KHz x 147/60의 주파수로에서 변하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은 약 44.1KHz이고, 샘플 클럭은 44.1KHz x 160/147의 주파수에서 변하는 것을 특징으로 하는 수신 포트.
  37. 송신 포트;
    네트워크에 의해 송신 포트에 연결된 수신 포트;
    각각 프레임 전송율로 네트워크를 통해 전송되는 다수의 데이터 프레임; 및
    프레임 전송율을 분주화 및 배율화하여 거의 동일한 주파수의 송신 샘플율과 수신 샘플율을 생성하기 위해 송신 포트 및 수신 포트 내에 형성된 회로를 포함하는 통신 네트워크.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 네트워크는 동기식 네트워크인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 송신 포트 내의 회로의 일부분은 송신 포트의 하위시스템이 동기화되는 마스터 클럭을 생성하기 위해서 프레임 전송율을 증대하고 분주하기에 적합하게 되고, 상기 마스터 클럭은 48KHz의 프레임 전송율의 약 1125/2 또는 44.1KHz의 프레임 전송율의 약 30000/49의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 회로의 일부분은 프레임 전송율로부터 마스터 클럭을 생성하고, 회로의 다른 부분은 마스터 클럭으로부터 송신 샘플율을 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  41. 제37항에 있어서,
    상기 수신 포트 내의 회로의 일부분은 수신 포트의 하위시스템이 동기화되는 수신지 샘플율을 생성하기 위해 네트워크의 프레임 전송율을 증대하고 분주하기에 적합하게 되고, 상기 수신지 샘플율은 프레임 전송율의 약 147/160 또는 160/147의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  42. 제37항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은 약 48KHz이고, 수신지 샘플율은 48KHz x 147/60의 주파수에서 변하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
  43. 제37항에 있어서,
    상기 프레임 전송율은 약 44.1KHz이고, 수신지 샘플율은 44.1KHz x 160/147의 주파수에서 변하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102710355B (zh) * 2012-04-24 2014-10-29 上海理工大学 一种鲁棒自同步耗散耦合复杂网络开发设计方法
FR3005542A1 (fr) * 2013-05-07 2014-11-14 St Microelectronics Grenoble 2 Systeme d'acquisition d'image multi-capteur
JP6834299B2 (ja) * 2016-09-27 2021-02-24 セイコーエプソン株式会社 回路装置、物理量測定装置、電子機器及び移動体
BR112019016155A2 (pt) * 2017-02-21 2020-03-24 Maven Wireless Sweden Ab Sistemas de antena distribuída para redes de multioperador
CN116318516B (zh) * 2023-05-25 2023-08-15 芯动微电子科技(珠海)有限公司 基于dp协议的再生流时钟动态精准实现方法及设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8200145U1 (de) * 1982-01-07 1982-06-24 Richardson GmbH, 6080 Groß-Gerau Vorrichtung zur bevorratung und entnahme von tabletteneinheiten
US5426643A (en) * 1993-11-01 1995-06-20 Motorola Inc. Apparatus and method for transmitting bit synchronous data over an unreliable channel
US5627863A (en) * 1994-07-15 1997-05-06 Amati Communications Corporation Frame synchronization in multicarrier transmission systems
US5694174A (en) * 1994-10-21 1997-12-02 Nec Corporation Television system capable of synchronizing a receiver with a transmitter by using a reference signal having a varying phase angle
EP0718995A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-26 International Business Machines Corporation Apparatus and method for synchronizing clock signals for digital links in a packet switching mode
JP2964899B2 (ja) * 1995-02-28 1999-10-18 日本電気株式会社 符号化と復号化周波数同期方法
US5875354A (en) * 1996-03-01 1999-02-23 Apple Computer, Inc. System for synchronization by modifying the rate of conversion by difference of rate between first clock and audio clock during a second time period
US6151479A (en) * 1996-06-03 2000-11-21 Echostar Engineering Corp. Single clock 27 MHZ oscillator in MPEG-2 system
US6072810A (en) * 1996-11-08 2000-06-06 Alcatel Method to transparently transport an incoming clock signal over a network segment, and related transmitter and receiver unit
DE69613703T2 (de) * 1996-11-08 2002-05-16 Alcatel Sa Verfahren zur transparenten Übertragung eines eingehenden Taktsignals über ein Netzwerk, und verwandte Schaltungen zum Empfangen und Senden
CN1285201C (zh) * 1997-05-13 2006-11-15 世嘉股份有限公司 数据传输方法及使用该方法的游戏机和外围设备
JP3288282B2 (ja) * 1997-10-20 2002-06-04 矢崎総業株式会社 通信方法、及び通信システム
US6310570B1 (en) * 1999-06-04 2001-10-30 Thomson Licensing S.A. System with adjustable ADC clock phase
US6904111B1 (en) * 2000-03-01 2005-06-07 Northrop Grumman Corporation Asynchronous resampling for data transport

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