用于通過高阻抗電纜布線的組網的系統、方法和裝置制造方法

用于通過高阻抗電纜布線的組網的系統、方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了用于通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的系統、方法和處理器可讀介質。某些實施例包括：網關裝置，連接到電源；第一裝置，通過電纜連接到網關裝置，電纜是具有至少兩個導電路徑的高阻抗電纜，并且其中第一裝置經由電纜、通過電纜的同一導電路徑從網關裝置接收電力和數字數據；第二裝置，通過電纜連接到網關裝置，其中第二裝置經由電纜、通過同一導電路徑從網關裝置接收電力和數字數據；以及其中電源經由電纜向第一和第二裝置提供電力，并且第二裝置經過第一裝置、經由菊花鏈拓撲來連接到網關裝置。
【專利說明】用于通過高阻抗電纜布線的組網的系統、方法和裝置
【技術領域】
[0001]本公開針對通過高阻抗電纜布線(high impedance cabling)的組網和信號分配。【背景技術】
[0002]高阻抗電纜布線系統通過增加供通過電纜傳輸的信號的電壓，并且然后在接收端降低電壓，來使功率損耗為最小。這個升壓/降壓過程對應地降低流經電纜的電流，并且因此降低電纜中的功率損耗。這種電纜布線通常安裝到大樓中，以用于對某些距離(例如超過50英尺)的信號分配。電纜上使用的最大電壓在全球按照規章制度而有所不同:在美國，70V是能夠在無需電纜的導管的情況下使用的最大電壓；在歐洲，100V最大電壓是常見的。用于疏散系統或者安裝在大樓的壓力通風空間的電纜布線服從與防火安全相關的多種規章制度。
[0003]在常規高阻抗信號分配系統、例如70/100V擴音器系統中，將電力作為輸入信號的增加電壓形式來傳遞給揚聲器。電力以增加的電壓來傳遞，從而使電纜布線中的損耗為最小，同時信號經由數字組網來傳遞，從而在增加信號分配系統的質量和靈活性的同時避免現有系統中存在的許多缺點。
[0004]高阻抗音頻信號分配系統的典型示意圖在圖1中示出。功率放大器輸出處的變壓器10將電壓升高到全功率下的大約70伏特。變壓器10 —次繞組耦合到低阻抗線路12，以及二次繞組耦合到高阻抗揚聲器電纜14。各揚聲器16、20、24、28具有關聯降壓變壓器18、22、26、30，其使70V高阻抗線路14與各揚聲器的阻抗匹配。揚聲器變壓器18、22、26、30的一次繞組并聯連接到功率放大器中的變壓器二次繞組。
[0005]電力線通信或者電力線載波(PLC)系統在也用于輸電的導體上攜帶數據。電力通過高壓輸電線來傳送，通過中壓來分配，并且以較低電壓在大樓內部使用。電力線通信能夠應用在各階段。大多數PLC技術自行限制到一組導線(例如地基布線)，但是一部分能夠跨越兩個等級(例如分配網絡和地基布線)。通常，變壓器防止信號傳播超出單個電纜，這要求對較大網絡使用多種技術。
[0006]電氣和電子工程師協會的IEEE1901工作小組開發用于高速電力線通信的標準。這種標準允許計算機網絡通過電力線路發送數據(與例如通過計算機網絡導線發送電力的通過以太網供電等方式形成對照)。
[0007]HomePlug是用于各種電力線通信規范的系列名稱，其支持通過現有大樓內電氣布線的組網。若干不同的非可互配規范在HomePlug名稱下存在，其中各提供某些性能能力以及與其它HomePlug規范的可變兼容性。一些HomePlug規范針對諸如低數據速率IPTVjf戲和因特網內容的家中分配之類的寬帶應用，而其它規范集中于用于諸如智能電表以及電力系統與電器之間的家中通信之類的應用的低功率、低吞吐量和擴展工作溫度。報導了在典型家庭環境中提供20-30Mbps的HomePlug AV0 IEEE1901要求提供高達500Mbps，但是這是理論最大速度。
[0008]分組交換組網技術常常用來傳輸媒體信號(例如音頻、視頻、MIDI或其它信號)。例如，音頻視頻橋接(AVB)協議可用來通過以太網網絡傳輸媒體信號，以及由IETF所開發的實時傳輸協議(RTP)標準廣泛地用來通過跨許多不同類型的鏈路技術的因特網來傳輸多媒體信號。能夠調節大量數字和模擬媒體信號，供經由分組交換網絡傳輸。
[0009]Dante是一種高性能、基于IP的媒體信號傳輸技術，其采用分組交換網絡。在美國專利N0.7747725和美國專利申請公開N0.2010/0235486中公開一種示范Dante系統。
[0010]除了分組交換網絡之外，簡單網絡也能夠使用諸如AES3、S/PDIF、MAD1、SD1、DVI等的點對點數字協議來構成。一種常見情況是將公共數字信號傳送給許多接收器的多點電纜。在許多情況下，這些協議設計成采用特定類型的電纜、對短距離進行操作。通過原始協議規范未正視的電纜類型或者長距離的傳輸可要求信號經過適當調節，以供通過高阻抗電纜布線系統的傳輸。信號在接收器經過解調節，并且還可通過連接到電纜布線的裝置來升壓，以進一步擴展由電纜布線所服務的距離。
[0011]需要針對通過高阻抗電纜布線的組網和信號分配的改進系統、裝置和方法。本公開針對克服和/或改善現有技術的缺點的至少一個，如通過本文的論述將變得顯而易見。

【發明內容】

[0012]按照某些實施例，公開一種用于通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的系統。該系統的特征在于:網關裝置，連接到電源；第一裝置，通過電纜連接到網關裝置，電纜是具有至少兩個導電路徑的高阻抗電纜，并且其中第一裝置經由電纜、通過電纜的同一導電路徑從網關裝置接收電力和數字數據；第二裝置，通過電纜連接到網關裝置，其中第二裝置經由電纜、通過同一導電路徑從網關裝置接收電力和數字數據；以及其中電源經由電纜向第一和第二裝置提供電力，并且第二裝置經過第一裝置、經由菊花鏈拓撲來連接到網關裝置。
[0013]按照某些實施例，公開一種配置成通過高阻抗電纜向多個裝置傳送數字數據和電力的網關裝置。該網關裝置的特征在于:網絡端口 ；網絡接口，連接到網絡端口，其中網絡接口配置成經由網絡端口來接收和傳送數字數據；轉換器，配置成從網絡接口接收數字數據，并且生成適合于通過高阻抗電纜中的導電路徑的傳輸的數據分組；耦合器，配置成通過導電路徑來接收數據分組和傳送所述數據分組；以及電力供應單元，配置成從電源接收電力，并且生成適合于通過導電路徑的傳輸的輸出電力；其中網關裝置配置成經由菊花鏈拓撲向多個裝置傳送數字數據和電力。
[0014]按照某些實施例，公開一種配置成通過高阻抗電纜來接收數字數據和電力的裝置。按照某些實施例，公開一種配置成通過高阻抗電纜來接收和/或傳送數字數據和電力的裝置。該裝置的特征在于:電力供應，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑；網絡接口，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑；以及處理系統，耦合到網絡接口，處理系統配置成從網絡接口接收數字數據，將數字數據轉換成模擬或數字信號，并且將模擬或數字信號輸出到放大器、揚聲器、報警、致動器、繼電器閉合器(relay closer)、串行端口、照明系統、視頻投影儀或視頻監視器。在某些方面，該裝置還可配置成通過高阻抗電纜傳送和接收數字數據。在某些方面，該裝置還可配置成在該裝置處理和使用某些數據。處理可包括數字數據的解壓縮、音頻/視頻信號的解壓縮、音頻信號的增益調整、音頻信號的頻率均衡、音頻和/或視頻信號的播出時間對齊、兩個或更多音頻信號的混合、回波消除、預先記錄音頻/視頻回放的觸發、視頻縮放、視頻色彩調整、去隔行、降噪、視頻幀率的調整、視頻畫中畫處理、其它類似信號處理功能或者其組合。此外，處理可由裝置中的本地處理器、或者通過網絡上的其它位置的控制處理器所傳送的信號或消息、或者通過從諸如附連到裝置或者附連到網絡其它位置的音量控制或開關之類的控制裝置所傳送的信號或消息來調制或控制。
[0015]按照某些實施例，公開一種配置成通過高阻抗電纜來傳送數字數據和接收電力的裝置。該裝置的特征在于:電力供應，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑；網絡接口，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑；以及處理系統，耦合到網絡接口，處理系統配置成從話筒、前置放大器、攝像機、視頻回放裝置、音頻回放裝置、麥克風/線路輸入、安全警報、火警警報、煙霧探測器、CO2探測器、照相裝置、電位計或音量控制、串行端口、磁卡刷卡器、運動傳感器、門位置傳感器或者其組合來接收輸入信號，將輸入信號轉換為數字數據，并且經由網絡接口將數字數據輸出到網關裝置或其它裝置。例如，某些實施例可以能夠進行裝置對裝置通信。在某些方面，該裝置也可配置成通過高阻抗電纜接收和傳送數字數據。在某些方面，該裝置還可配置成在該裝置處理和使用某些數據。處理可包括數字數據的壓縮、音頻/視頻信號的壓縮、音頻信號的增益調整、音頻信號的噪聲選通、音頻信號的頻率均衡、音頻和/或視頻信號的時間對齊、兩個或更多音頻信號的混合、回波消除、音頻/視頻捕獲的觸發、視頻信號中的運動檢測、視頻縮放、視頻色彩調整、去隔行、降噪、視頻幀率的調整、視頻畫中畫處理、其它類似信號處理功能或者其組合。此外，處理可由裝置中的本地處理器、或者通過網絡上的其它位置的控制處理器所傳送的信號或消息、或者通過從諸如附連到裝置或者附連到網絡其它位置的音量控制或開關之類的控制裝置所傳送的信號或消息來調制或控制。
[0016]還公開了通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的方法。適合使處理系統執行這些方法的計算機編程指令可包含在非暫時計算機可讀存儲介質中。
[0017]像
【發明內容】
中所述的實施例一樣，在說明書、附圖和權利要求書中公開其它實施例。
【發明內容】
不是意在涵蓋本公開所考慮的每一個實施例、組合或變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過參照以下描述、所附權利要求書和附圖，將會更好地理解本發明的這些及其它特征、方面和優點，附圖包括:
[0019]圖1示出使用放大器輸出上的升壓變壓器的高阻抗音頻信號分配系統的典型示意圖；
[0020]圖2示出按照某些實施例的數字網絡的示范示意圖；
[0021]圖3是按照某些實施例、能夠接收、發送和處理媒體分組的網絡裝置的示范框圖；
[0022]圖4示出按照某些實施例的示范系統示意架構；
[0023]圖5a至圖5f示出按照某些實施例的示范電纜布線示意拓撲；
[0024]圖6示出按照某些實施例、耦合到具有高通濾波的裝置的數字網絡的示范示意圖；
[0025]圖7示出按照某些實施例的示范網絡接口示意圖；
[0026]圖8示出按照某些實施例、具有高阻抗電纜布線的示范數字接口 ；
[0027]圖9示出按照某些實施例的示范輸入/輸出裝置示意圖；[0028]圖10示出按照某些實施例的示范網關裝置示意圖；
[0029]圖11示出按照某些實施例的示范網關裝置示意圖；
[0030]圖12示出按照某些實施例、具有以太網交換機的示范網關裝置示意圖；
[0031]圖13示出按照某些實施例的示范分區式系統示意圖；
[0032]圖14示出按照某些實施例、包括具有同步輸出的多個擴音器的示范系統；
[0033]圖15示出包括在正常MAC操作期間可發生的事件的Hom印Iug信標周期的示范周期循環；
[0034]圖16示出包括在正常MAC操作期間可發生的事件的G.hn MAC協議的示范周期循環；
[0035]圖17示出主裝置和從裝置之間的示范時間戳交換；以及
[0036]圖18示出連接到共享網絡的主與從處理器之間的示范關系。
【具體實施方式】
[0037]現在將參照一個或多個實施例來詳細描述本公開，其示例在附圖中示出。示例和實施例作為說明來提供，而不是要被認為限制本公開的范圍。此外，作為一個實施例的組成部分所示或所述的特征可單獨用于提供其它實施例，以及作為一個實施例的組成部分所示或所述的特征可與一個或多個其它配合用于提供其它實施例。將會理解，本公開將涵蓋這些變化和實施例以及其它變化和/或修改。
[0038]將會理解，如本說明書中使用的術語“包括”及其任何派生(例如包含、正包含)將被理解為包括它所指的特征，而不是要排除任何附加特征的存在，除非另加說明或暗示。
[0039]本說明書(包括所附權利要求書、摘要和附圖)中公開的特征可通過用于相同、等效或相似目的的備選特性來替代，除非另加明確說明。因此，除非另加明確說明，否則所公開的各特征是等效或相似特征的一般系列的一個示例。
[0040]某些實施例針對確保所使用的電力分配方法沒有顯著影響數據和/或信號分配的質量。某些實施例針對確保所使用的電力分配方法沒有基本上影響數據和/或信號分配的質量。某些實施例針對分離電力和信號分配。電力分配能夠是使用有用的電壓或頻率的各種組合的AC或DC，因為用于數據或媒體信號的傳輸方法沒有受到電力分配機制的選擇顯著影響或者基本影響。對于給定功率級，電壓能夠增加，并且電流對應地減小，從而使電纜布線中的電阻損耗為最小，并且支持通過高阻抗電纜布線系統的有效電力分配。
[0041]數據或信號分配經由通過用于分配AC或DC電力的相同電纜所攜帶的數字組網協議進行。例如，數字網絡接口能夠是分組交換、例如HomePlug/IEEE1901電力線組網或Canbus,或者能夠是例如SD1、AES3或S/TOIF等非分包協議。還考慮其它數字組網協議。在某些實施例也有可能使用組網協議的組合。可能需要調節信號，以供通過高阻抗電纜布線(其還向裝置提供電力)的傳輸。
[0042]與美國專利N0.7747725中所述相似的示范數字網絡在圖2和圖3中示出。在這些圖中，數據網絡100包括主時鐘裝置102，以生成網絡100的系統時間信號104。兩個網絡裝置108和110通過網絡106相互連接，使得它們能夠發送和接收媒體分組。在本公開的某些實施例中，網絡106由高阻抗電纜布線組成，如下面更詳細描述。網絡裝置108和110還分別連接到媒體裝置112和114，其能夠生成和/或播出媒體信號。網絡裝置108能夠接收和分包媒體信號，以便作為媒體分組通過網絡106發送。網絡裝置110能夠接收分組，并且將媒體分組中包含的媒體信號傳送給媒體裝置114。網絡裝置108和110各分別包含本地時鐘122和124以及媒體時鐘123和125。
[0043]網絡包括網絡時間協議(NTP) 120。NTP120是一組網絡消息，其用來將一個裝置的時鐘與另一個裝置的時鐘同步。在這種情況下，本地時鐘122和124使用NTP120和系統時間信號104來與主時鐘102同步。由NTP120所發送的網絡消息包括在網絡106上的分組的發送，其與系統時間相關。存在各種已知標準NTP，例如IEEE1588精確時間協議和IETFNTP。
[0044]媒體時鐘信號130和132分別從本地時鐘信號(即，本地TOD信號)126和128來得出(即，同步)。NTP使用消息的雙向交換來實現時鐘偏移和速率的計算。
[0045]時鐘速率同步確保網絡裝置108和110發送和/或接收數據分組的速率在所需精度之內相同。時鐘偏移同步確保從主時鐘102到本地時鐘122和124的時間差在所需精度之內相同。這樣，網絡中的任何兩個時鐘具有有限速率和偏移誤差。速率同步還確保媒體信號由網絡裝置以從主時鐘的速率所得出的速率來產生和消耗。網絡裝置的所得出速率可與由網絡上的另一個網絡裝置所得出的速率是不同的。所得出速率(本地時鐘頻率)可與網絡裝置正轉換為分組的媒體信號的采樣速率(即，48Hz的256或者44.1Hz的256)相關。速率和偏移同步使本地時鐘122和124能夠補償可變延遲(即，接收媒體分組中的天數)，并且實現更緊密的同步，而與網絡裝置108和110在網絡100拓撲中的位置無關。
[0046]同步本地時鐘122用來采用最早的系統(也是本地時間126)—分組中包含的媒體信號在此時間由數據轉換器140轉換為數字形式一來對媒體分組加時間戳。使用該時間戳，接收媒體分組的網絡裝置HO能夠協調媒體信號的正確播出時間。
[0047]參照圖2，現在將描述示范發送網絡裝置108的操作。由媒體播放器112所產生的入局模擬媒體信號到達網絡裝置108的數字轉換器140。模數轉換器140轉換媒體信號的速率由媒體時鐘130來管理。將由模數轉換器140所產生的數字信號傳遞到數據分包和時間戳緩沖器142，供收集到媒體分組中。媒體分組采用最早的系統時間一分組中包含的媒體信號在此時間轉換為數字形式一來加時間戳。
[0048]本地時鐘122經由鏈路130對媒體分組的分包和加時間戳提供速率控制和偏移控制。由于本地時鐘122與主時鐘102同步，所以產生媒體分組的速率處于與主時鐘102的系統時間信號相同的速率。這還將是接收網絡裝置110的本地時鐘124的相同速率，因此同步整個網絡100產生和消耗媒體分組的速率。本地時鐘122還因為偏移同步到主時鐘102。本地時間調整成與主時鐘102同步使用偏移量來實現。與某個時期(例如，自1970年I月I日00:00:00以來的秒數)的本地時間偏移跟蹤主時鐘時間。分組則傳遞到網絡端口 144，供在網絡106上傳輸以傳遞給網絡裝置110。
[0049]現在將描述示范接收網絡裝置110的操作。入局分組從網絡106接收在抖動補償數據緩沖器148中，其中它們經過延遲以考慮發送器108與接收器110之間的最大預計等待時間變化(或抖動)。接收器110使用所接收分組的時間戳來記錄分組(若必要的話)。接收器110可對齊和組合從不同源所接收的媒體信號。此外，裝置110還確定媒體信號的播出時間。媒體信號則傳遞到數模轉換器150，供以媒體時鐘125的媒體時鐘信號132所控制的速率轉換成模擬。媒體信號則發送給媒體裝置114，例如供播出。[0050]圖3所示的示范裝置111能夠執行網絡裝置108和110的功能。此外，這個網絡裝置111能夠用于處理數字形式的媒體信號。在這種情況下，媒體分組在網絡端口 144從一個或多個發送器來接收，并且在網絡裝置111中的處理器146來處理。所接收媒體分組的時間戳用來在時間上對齊分組的數字媒體信號(若必要的話)。進行處理，以產生新的一組數字媒體信號(例如將一組音頻聲道與左/右立體聲聲道對混合)。這個處理經由鏈路149以本地時鐘122/124所控制的速率和偏移進行。新數字媒體信號被放入分組中，以及以通過本地時鐘信號149所確定的速率并且以通過本地時鐘偏移所確定的時間戳來傳送。經處理的分組則從網絡端口 144重傳。不是從本地時鐘122和124生成出局分組的新時間戳，而是也有可能將時間戳(即，偏移)從入局分組復制到出局分組，因而節省最初生成媒體信號的時間。這樣，媒體信號能夠完全在計算機域中通過由147 (其可以是個人計算機的一部分)所包含的組件來處理。
[0051]留下的任何時鐘將以對于每個硬件略有不同的某個速率行進。訓練時鐘的過程調整時鐘的速率和偏移，以跟蹤另一個時鐘(在本例中為主時鐘102)。現在將更詳細描述時鐘同步和合成的過程。
[0052]本地時鐘信號126是在網絡裝置108的時間的本地表示。本地時鐘122和124使用NTP120來同步到數據網絡主時鐘102。本地時鐘信號126和128由本地振蕩器來生成。即使每個本地振蕩器具有相同的標稱頻率(例如12.288MHz)，但是其實際頻率(或速率)可略有不同。另外，這個速率可因諸如環境溫度變化之類的影響而隨時間漂移。本地時鐘122和124在其速率實際上與主時鐘102在所需精度之內相同時，被認為同步到主時鐘102。
[0053]本地時鐘信號126和128可以是電信號(例如由電壓控制振蕩器(VCO)所產生)，或者它可表示為通過操作系統日期/時間設施所保持的軟件計數器。在所有情況下，本地時鐘信號126和128經過管理(S卩，訓練)，使得它以與主時鐘102相同的速率前進(行進)。
[0054]本地時鐘信號126驅動時刻(TOD)時鐘，其能夠表示為自某個時期以來的秒數。例如，網絡時間協議版本3(NTPv3)將時間表示為兩個32位數，其對應于自1900年I月I日00:00:00以來經過的秒數和一秒的分數。TOD時鐘用來對媒體分組加時間戳。這個TOD時鐘的時期對于網絡是全局恒定的。全局時間戳的可用性使源自不同源的媒體信號能夠由接收網絡裝置Iio來準確地時間對齊和結合，以例如供播出。本地時鐘122和124在其與主時鐘102的時間差在所需精度之內相同時，被認為偏移同步到主時鐘102。如果主時鐘102與任何本地時鐘122和124之間的時間差小于取樣周期的74 (對于48kHz信號為5 μ s)，則任何兩個本地時鐘122和124在取樣周期的72中相互同步。這使同時在兩個不同源112所生成的樣本能夠準確對齊以供播出。
[0055]當本地時鐘信號126是電信號(例如來自VC0)時，時鐘脈沖使表示絕對時間的計數器值遞增。能夠讀取計數器以產生時間戳，其能夠與(經由網絡時間協議120)來自鎖相環中的主時鐘102的時間戳相比較，以便除了速率同步之外還實現絕對時間(偏移)同步。
[0056]準確時鐘偏移同步獲益于采用消息的雙向交換的網絡時間同步協議。這使本地時鐘122和124能夠計算其與主時鐘102之間的網絡延遲，并且對它進行補償。可適合的示范標準網絡時間協議120是網絡時間協議(NTP)以及IEEE1588精確時間協議。NTP版本3被廣泛地實現，并且由因特網工程任務組(IETF)在RFC1305中文件證明為因特網草案標準。附加NTP信息能夠見于http://www.ntp.0rg/。IEEE1588是IEEE的已發布標準(Stdl588_2002),并且從 http://standards, ieee.0rg/可得到。附加 IEEE1588 信息能夠見于 http://ieeel588.nist.gov/。
[0057]IETF NTP120在通用計算機系統上使用，并且能夠易于實現局域網中的毫秒時間同步精度。在來自從裝置(即，在這里為網絡裝置108或110)的請求引起雙向消息交換(其使從裝置能夠計算礤與主時鐘102的時間偏移以及網絡延遲)的意義上，IETF NTP120是從動的。
[0058]本文中，IEEE1588是優選時間同步協議120，但是也可使用許多NTP。一般來說，盡可能接近網絡傳輸或接收時間來對分組加時間戳降低因端系統抖動引起的誤差。加時間戳能夠通過硬件、通過裝置驅動程序或者通過應用來執行(按照優先順序)。
[0059]IEEE1588設計用于與工業控制和測量系統配合使用，并且適合于準確硬件實現。硬件實現已經表明實現亞微秒時間同步精度。交換機中的IEEE1588邊界時鐘的實現消除經過它們時的時鐘分組的抖動。IEEE1588使用來自主控的頻繁多播消息來計算偏移。它使用來自從裝置的不太頻繁的延遲請求消息，從而引起來自主控的延遲響應消息，以計算延遲。
[0060]它還可通過包括一種另一個主時鐘在原始主時鐘102出故障時接管的機制，來支持冗余主時鐘。本公開的某些實施例能夠使用各具有其自己的主時鐘的兩個獨立IEEE1588網絡、例如澳大利亞悉尼的錄音室和澳大利亞墨爾本的錄音室的組合。這兩個網絡可經由另一個機制、例如GPS時間同步來協調其主時鐘。這允許兩個網絡共享共同時間概念，并且相互發送加時間戳分組。
[0061]該系統還可使用與一個主控同步的一組網絡裝置來實現，而另一組裝置在不同時間或者同時地與同一網絡上的不同主控同步。作為一個示例，同步到外部視頻源的機頂盒在觀看視頻時可充當主時鐘，而音頻系統中的放大器對于音樂可充當主時鐘。
[0062]網絡時間協議120以常規速率(例如每隔I秒)來交換消息。通過使這個間隔為媒體采樣速率(即，48kHz或44.1kHz)的非倍數，時鐘分組被網絡106上傳輸的媒體分組所遭遇和抖動的可能性為最小。
[0063]接下來進一步論述NTP IEEE1588。在IEEE1588協議中，最佳主時鐘102和備用主時鐘(未示出)從一組潛在候選中選取。所選主時鐘102可以是網絡裝置108的本地時鐘122。備用主時鐘使用IEEE1588網絡時間協議120來將其時鐘與所選主控102同步。在主控102出故障的情況下，備用主控接管，以及先前與所選主時鐘102同步的其它本地時鐘這時將與備用主時鐘同步，并且網絡100繼續平滑地操作。
[0064]時鐘合成是一個廣泛研究的問題，并且各種技術能夠應用于合成來自本地時鐘信號的媒體時鐘123和125，包括直接數字合成(DDS)、數控振蕩器(DCO)或者由數模轉換器(DAC)所控制的電壓控制振蕩器(VCO)。
[0065]數字媒體信號具有暗指時鐘。對于音頻媒體信號，這能夠是音頻采樣速率(例如48kHz)。對于視頻媒體信號，這能夠是每秒的幀數。產生可消耗數字媒體信號的硬件常常使用該采樣速率或幀率的倍數。例如，模數轉換器140通常需要實際產生音頻樣本的速率的128x或256x的時鐘。我們將這個時鐘命名為媒體時鐘123和125的倍數。媒體時鐘合成是從網絡時鐘協議120來得出媒體時鐘信號130和132 (其是數模轉換器(DAC)字時鐘)的過程。
[0066]至少三種技術能夠用來得出媒體時鐘:⑴從網絡時間協議直接訓練硬件時鐘；
(ii)采用通過NTP/1588已經訓練的主時鐘102來控制脈寬調制的媒體時鐘123和125 ;以及(iii)從主時鐘102控制軟件定時器。
[0067]圖4以示意格式示出系統的高級組件。網關裝置200、202經由高阻抗電纜布線214向輸入裝置204和206、輸出裝置208和210以及輸入/輸出裝置212 (例如以上參照圖2和圖3所述的網絡裝置108、110和111)提供電力。在某些實施例中，電力由電源216、218提供給網關裝置200、202。電源216、218可以是例如電力網電力供應、電池、發電機或者其組合。在某些實施例中，一個或多個非網關裝置可向連接到高阻抗網絡的裝置和/或網關提供電力，電力源自電力網供電、電池、發電機、其它源或者其組合。除了網關之外的電源可增加安全關鍵系統的電力冗余度選項。網關裝置200、202還接收和調節(若需要的話)數字和/或模擬信號，供通過高阻抗電纜網絡214上使用的網絡接口 232、234的傳輸和/或接收。可經由信號接口 224和226、數字/模擬信號接口 228和230、網關裝置200和202中的網絡接口 220和222或者其組合向/從沒有連接到高阻抗電纜布線的裝置傳遞數據和信號。數據和信號也可直接從一個裝置傳遞給另一個裝置，而無需經過網關。[0068]輸入和/或輸出裝置可經由高阻抗電纜布線214來供電。在某些實施例中，電力或者電力的一部分可從諸如電力網電力供應、電池、發電機或者其組合之類的其它源來提供。輸入或輸出裝置可轉換通過高阻抗電纜布線向/從裝置中的模擬或數字接口(例如連接器)所傳送的信號以供連接到另一個外部裝置，或者可充當將信號轉換為另一種形式(例如聲、光)的換能器。例如，輸入或輸出裝置可包含一個或多個話筒、揚聲器、顯不器、照相裝置、運動傳感器、開關、光或者其它種類的I/o裝置。在某些實施例中，輸入或輸出裝置也可以是裝置的組合。
[0069]高阻抗電力或信號分配網絡傳遞具有相對電流的高電壓的電力，從而使電纜或者系統中的其它組件中的阻抗損耗為最小。高阻抗設計對于電力分配特別重要。通過具有小截面面積的長電纜長度和/或導體的有效電力傳遞通常通過增加給定功率級的工作電壓并且降低工作電流來實現。高阻抗分配系統能夠使用多種電壓和電流配置；但是，因電纜布線阻抗引起的功率損耗通常不超過20%。許多高阻抗系統具有10%以下的阻抗損耗。多種電纜類型可用來構成高阻抗網絡，包括但不限于:8字形電纜、雙絞線和同軸電纜。也考慮其它類型的電纜。在某些應用中，期望支持通過已經部署的電纜布線的操作。例如，可期望支持通過恒定電壓揚聲器系統中已經部署的高阻抗揚聲器電纜布線和/或常常用于視頻分配的同軸電纜布線的操作。當大樓電纜布線安裝到壓力通風空間時或者當它是安全關鍵系統、例如疏散報警系統的一部分時，可要求它符合安全標準。因此，能夠期望支持通過防火和/或壓力通風電纜布線的操作。本文所公開的某些實施例還可對低阻抗電纜布線(例如短電纜、具有大截面面積的電纜或者因電纜阻抗引起的功率損耗較低的布置)或者對結合低阻抗段的電纜布線進行操作。例如，對設施中已經存在的低阻抗電纜進行操作會是有益的。在某些實施例中，高阻抗電纜布線可以是最節省成本的。
[0070]圖5a至圖5f示出使用具有兩個導體的電纜布線的六個不同示范拓撲。裝置(D1、D2、…)附連到兩個導體。可選端接(Z1、Z2…)能夠在系統中使用。
[0071]圖5a和圖5b不出不范菊花鏈拓撲。圖5a中的網關300處于菊花鏈的一端，而在圖5b中，網關300處于鏈的中間。圖5a包括四個網絡裝置302、304、306和308以及端接組件310。圖5b包括六個網絡裝置312、314、316、318、320、322以及兩個端接組件324、326。對于控制系統的阻抗、使信號反射為最小以及使數字組網系統的性能為最大，這些菊花鏈拓撲是有利的。圖5c示出如恒定電壓擴音器系統中常常使用的分支樹狀拓撲。圖5c包括網關 300、^^一個網絡裝置 328、330、334、336、338、340、342、344、246、348 和 350 以及兩個端接組件352和354。
[0072]也考慮其它拓撲。例如，圖5d示出使用雙冗余連接的示范系統示意架構。冗余連接可使用PCT/AU2007/000667和/或其延續中所述的機制，以便為媒體信號提供完全冗余通路。雙連接可能僅提供電力冗余度、僅提供網絡冗余度或者網絡和電力冗余度。這種冗余系統包括配置成提供冗余度的網關360以及三個網絡裝置362、364、366。
[0073]圖5e示出示范系統示意架構，示出附連到兩個網關370、372的五個網絡裝置374、376、378、380、382的單鏈。電纜布線中的單一中斷將鏈路分解為兩個不同段。如果各網關370、372提供電力和組網，則操作能夠以環中的單一中斷繼續進行。另外，環拓撲提供針對網關之一的故障的保護。
[0074]圖5f示出示范系統示意架構，示出環回到單個網關裝置390的六個網絡裝置392、394、396、398、400、402的單鏈。電纜布線中的單一中斷將鏈路分解為兩個不同段。如果電力和組網能夠通過到網關的兩個連接來提供，則操作能夠在環中的單一中斷存在的情況下繼續進行。
[0075]當端接器或 端接裝置的阻抗與電纜匹配或者基本上匹配時，最佳或者基本上最佳端接發生，從而確保沒有或者基本上沒有反射發生。實際上，最佳端接很少發生，但是，與電纜阻抗基本上相似的端接阻抗可降低噪聲并且提高系統的性能。在某些實施例中，可采用阻抗失配的自動感測和/或自動阻抗匹配。在某些實施例中，圖5e和圖5f中的網關裝置(370,372,390)可提供自動端接，從而基本匹配電纜和裝置的附連網絡的阻抗。圖5b中的網關裝置(300)可感測電纜被適當地端接，并且采用到網絡的高阻抗附連，以避免損害已經存在的端接。一般來說，網關裝置可測量電纜和裝置的所附連網絡的阻抗，從而報告阻抗失配和/或動態調整阻抗以補償失配。
[0076]網絡裝置可通過感測阻抗失配并且選擇適當端接阻抗，或者通過動態調整端接阻抗，采用適合于所附連網絡的固定值來端接電纜布線。另外，網絡裝置可檢測和報告端接失配，而無需采取進一步動作。不是位于電纜末端或者感測電纜已經適當端接的網絡裝置可隨到網絡電纜的高阻抗附連進行操作，以避免損害已經存在的端接。
[0077]布線可由在裝置處接合在一起的電纜段、其中裝置附連到電纜而沒有將電纜分解為多段的長連續電纜、端接在或者源自裝置或網關的一個或多個電纜段、端接到連接器中的電纜段、然后促進到其它電纜段的附連的端子或導體或者其組合來組成。
[0078]電力分配的一個問題是使電纜布線中的功率損耗為最小。在給定功率，可通過使電纜中的電流為最小，并且因此增加電纜進行操作的電壓，來使電纜中的損耗為最小。另一方面，在某些實施例中，期望將電纜上的工作電壓保持低于各種規章制度最小數，以避免導管、專業安裝技能、最終增加的成本或者其組合。通常用于恒定電壓系統的電壓包括:12V、24V、25V、50V、70.7V或100V、很少甚至為200V。也能夠使用這些離散值之間的電壓。
[0079]如果電力分配經由交流(AC)進行，則網關和裝置可經由變壓器或者備選地經由功率電子器件來耦合送往/來自高阻抗電纜布線的電力。如果選擇變壓器耦合，則增加電力供應頻率以使變壓器的尺寸為最小會是有利的。在增加頻率降低變壓器的尺寸和成本時，滯后損耗隨頻率而線性增加。在恒定電壓音頻系統中，通常遭遇耦合變壓器中的30-40%損耗，因此對于效率是一個因素的系統，低電力供應頻率是合乎需要的。變壓器中的磁性材料的飽和限制可降低電力供應頻率的程度。常用電力供應頻率通常的范圍是50-400HZ，其中50Hz和60Hz通常由電力公司來使用，而400Hz在飛機中使用。在歷史上，AC電力系統根據應用而使用16-140HZ的范圍中的任何位置的頻率。電力分配系統中的AC功率電子器件的使用可避免基于變壓器的系統的許多限制。如果AC電力由一個以上網關裝置同時提供給同一電纜，則電力的相位通常將需要協調。
[0080]如果電力分配經由直流(DC)進行，則網關和裝置經由諸如DC-DC轉換器、電壓調節器等的電子電路來耦合送往/來自高阻抗電纜布線的電力。通過DC電力，設置用于使一個以上網關裝置向電纜提供電力可得到簡化，因為不存在要對齊的AC相。甚至當使用DC電力時，一些實施例也可進行時間分組傳輸，以便避免通過AC電力分配所感應到電纜布線中的循環噪聲。
[0081]針對裝置短路的保護可通過使用熔絲或斷路器來實現。也可使用針對短路的保護的其它方式。
[0082]無論選擇AC還是DC電力分配，信號分配和功率分配的分離實現增加的電力分配效率，因為電力分配和信號分配能夠單獨來優化。由于信號分配經由數字網絡進行，所以AC或DC電力分配可使用節省成本的小變壓器、有效變壓器、功率電子器件或者甚至相對有噪的電子器件，而無需影響信號質量。相比之下，恒定電壓音頻系統中的變壓器選擇直接影響音頻的質量，因為音頻作為高功率基帶模擬信號來分配，并且受變壓器失真、頻率損失或噪聲直接影響。
[0083]數字網絡接口能夠是分組交換、例如HomePlug/IEEE1901電力線組網或Canbus，或者能夠是非分包協議、例如視頻接口的SMPTE串行數字接口(SDI)系列、AES3/IEC60958或類似標準或者AESlO多聲道音頻數字接口(MADI)標準。在某些實施例中，也可使用其它分組交換技術和分組交換的組合。可能需要調節信號，以供通過高阻抗電纜布線(其還向裝置提供電力)的傳輸。
[0084]數字網絡接口與電力接口相比工作在較高頻率，從而允許網絡接口通過使用例如圖6所示的高通濾波器來耦合。圖6示出附連到高阻抗電纜布線214的示范網關或裝置420。網關或裝置420包括處理器422，其配置成執行多個功能。例如，處理器422控制網絡接口 424和電力接口 426，使得數據能夠在高阻抗電纜布線214上傳送和接收。處理器422可具有其它功能，例如對媒體數據進行編碼或解碼、向輸出提供媒體數據等。高通濾波器428連接在網絡接口 424的輸入與功率接口 426的輸出之間，以便把來自處理器422的數據耦合到高阻抗電纜布線214上。也可使用其它濾波裝置。
[0085]圖7示出HomePlug AV網絡接口芯片組的示范框圖。在某些實施例中，“電力線”接口連接到高阻抗電纜布線網絡214。示意圖示出耦合到媒體接入控制(MAC)組件440(其又耦合到物理層(PHY)組件442)的主機接口。兩種組件均由系統時鐘444來驅動。MAC組件440和PHY層可例如通過運行于嵌入式微處理器的固件或軟件來實現，如本領域的技術人員已知的那樣。來自PHY組件442的輸出經過數模轉換器(DAC) 446、低通濾波器448，并且然后經由驅動器450耦合到變壓器452的繞組，其將數據耦合到高阻抗電纜布線214。來自高阻抗電纜布線214的數據沿用反向通路、通過變壓器452、通過帶通濾波器454、可編程增益放大器456、并且然后通過模數轉換器(ADC) 458到達PHY層組件442。ADC定時由鎖相環460來管理。在這種情況下，信號通過使用HomePlug/IEEE1901PHY在分包格式的高阻抗電纜上進行操作的數字網絡來傳送。通過“主機接口”所傳遞的以太網和/或IP分組使用“電力線”接口來接收/傳送。
[0086]不是采用基于分組的組網方案，而是在某些實施例中，一種備選方案通過高阻抗電纜布線來耦合數字信號傳輸。圖8示意示出AES3等的信號可如何傳送給連接到高阻抗電纜布線的一個或多個接收器。如所示，傳送裝置的端子(TX+和TX-)與電阻器472和電容器476串聯地耦合于變壓器474的一次繞組。變壓器474的二次繞組耦合到高阻抗電纜布線網絡214。由此，變壓器474的二次繞組驅動另一個變壓器478的一次繞組，其在接收裝置端子(RX+和RX-)兩端感應電壓信號。RX+和RX-端子與電阻器480并聯地、并且與電容器482、484串聯地連接于變壓器478的二次繞組。
[0087]某些實施例可采用服務質量(WoS)機制，來向特定的網絡業務類提供更好的服務。與Diffserv、IP服務類型(TOS)和802.lp/q相似的QoS技術采用指示各分組的業務類的字段來標記網絡分組。當傳送分組時，給定類中的分組可優先傳送或推遲，以反映那個業務類的優先級或其它性能目標。另外，可使用與IETF RSVP或IEEE801.Qat網絡協議相似的機制，為某些業務類網絡資源保留網絡資源。在音頻視頻橋接(AVB)系統中，資源保留(802.1Qat)和基于類的業務優先化(802.1Qav)的組合用來限定經過網絡的分組所遭遇的延遲。某些實施例可采用網絡QoS機制來限定通過網絡的媒體信號或數據分組所遭遇的延遲。
[0088]一些網絡技術(例如WiFi和HomePlug)采用共享傳輸介質。通過共享介質傳送消息的裝置可遭遇來自同時或者按照諸如傳輸爭用對共享介質的訪問之類的方式嘗試傳輸的其它裝置的干擾。爭用共享介質可引起可變延遲或者可能引起分組丟失。為了避免這些問題，能夠為各發射器分配一個或多個時間周期，其中發射器具有對共享介質的排他訪問權，因此消除爭用的可能性。某些實施例可采用支持傳輸的無爭用周期的網絡技術來限定通過網絡的媒體信號或數據分組所遭遇的延遲。在HomePlug/IEEE1901和G.hn網絡中，分組傳輸可調度成在“無爭用周期”期間發生，從而避免與對傳輸介質的爭用訪問關聯的附加抖動和延遲。某些實施例可采用資源保留協議來分配無爭用周期中的時隙。
[0089]在一些組網技術(例如WiF1、HomePlug和G.hn)中，傳送較大分組而不是較小分組是更為有效的。為了實現增加的效率，某些實施例可將若干信號捆綁在一起，供按照分組流的傳輸。此外，這類組網技術可具有低最大分組傳輸速率。一些實施例可使用與信號的捆綁相結合的壓縮來進一步降低分組傳輸速率。
[0090]在一些組網技術(例如WiF1、HomePlug和G.hn)中，由于工作在MAC層的自動重傳請求(ARQ)協議，單播消息的傳輸比多播消息的傳輸更可靠。因此，某些實施例可將多播消息轉換成單播消息，然后將其傳送到其預計接收方。
[0091]作為一個備選方案，一些組網協議提供改進對多插組的所有成員的多播傳輸的可靠性的方法。這些方法通常限制能夠在單個多播接收器組中主動接收消息的接收器的數量。某些實施例可使用多個確認來改進多播消息傳輸的健壯性和可靠性。[0092]若干組網技術提供定義物理層協議和方法方面的靈活性。許多參數(例如OFDM載波數量、保護間隔等)是可調整的，以便適合工作信道特性。某些實施例可選擇物理層參數的不同值。
[0093]基于分組的組網技術不時地可遭遇丟失。在一些情況下，丟失率充分低，能夠被忽略。分組的確認和重傳能夠用來以附加等待時間為代價來減輕分組丟失的影響。備選地，分組丟失能夠使用前向糾錯(FEC)技術來減輕，其中冗余數據添加到分組流，以允許從流中的一個或多個缺失分組進行恢復。FEC是有利的，因為與缺失分組的確認和重傳相比，弓丨起較小等待時間。某些實施例可采用分組重傳或前向糾錯來減輕分組丟失。
[0094]圖9示出連接到高阻抗電纜布線214的I/O裝置500的框圖。這個裝置500從高阻抗電纜布線接收采取AC或DC形式的電力。裝置電力供應502向裝置內部的電路供電。電力可選地可經由電力輸出518提供給外部裝置(例如IP照相裝置或電話手機)。
[0095]信號使用數字組網、通過高阻抗電纜布線傳播。高通濾波器504將網絡接口 506耦合到高阻抗電纜布線214，以及網絡接口 506向/從到處理器508的電纜布線傳遞分組或數字信號。
[0096]處理器508可采用任何適當的處理系統來實現，其可包括可并存或分布式的并且配置成(例如采用軟件和/或固件編成為)執行本文所述功能性的一個或多個處理單元，其中處理系統能夠適當地耦合到任何適當存儲器(例如RAM、閃速ROM、ROM、光存儲裝置、磁存儲裝置等)。例如，處理器508可以是運行軟件的微處理器、作為運行于嵌入式微處理器/微控制器的固件、或者備選地作為包含數字邏輯的ASIC、FPGA或硅芯片。處理器還訪問存儲器509，以用于存儲和檢索數據和指令。存儲器509可以是任何適當類型的存儲器，例如 DRAM 或 SRAM。
[0097]處理器508控制媒體時鐘合成器510，以便提供在頻率或相位上或者在兩者上與組網數字信號相關的媒體時鐘。媒體時鐘用來驅動諸如模數轉換器、數模轉換器之類的輸入轉換器512和輸出轉換器514接口、例如數字視頻接口(DVI)接口、AES3/IEC60958等的音頻或視頻數字接口。在一些實施例中，會有益的是管理媒體時鐘，使得它們通過網絡時間協議來速率和偏移同步到與主時鐘耦合的時鐘，或者同步到網絡中的另外某個時鐘信號。以上并且在美國專利N0.7747725中公開了媒體時鐘的同步的一個示例。媒體時鐘信號同步促進信號或事件數據播出和捕獲的時間對齊，并且還通過允許在接收器的緩沖為最小來促進低等待時間操作。
[0098]處理器還可經由異步I/O接口 516來發送和接收異步輸入/輸出信號，例如RS232串行數據、音樂儀器數字接口(MIDI)事件、以太網分組或者不要求媒體時鐘信號的其它信號。這些輸出信號在不要求用于接口的媒體時鐘信號的意義上是“異步的”。間斷的或者基于事件的信號能夠采用這個接口來支持。
[0099]將輸入模擬或數字信號傳送到通過高阻抗電纜布線延伸的數字網絡中。從通過高阻抗電纜布線延伸的數字網絡來接收輸出模擬或數字信號。
[0100]具有PoE能力的以太網輸出接口可通過將“解鎖”以太網I/O與電力輸出518共同結合在單個接口中來提供。
[0101]圖10示出示范網關裝置520上的連接和接口。網關裝置520在各種模擬、數字、異步和網絡I/O接口與通過連接到網關的一個或多個高阻抗電纜延伸的數字網絡之間傳遞信號。
[0102]在某些實施例中，異步I/O接口可包括以太網、WiFi無線、TCP/IP、其它基于分組的網絡接口或者其組合。網絡I/o接口可用來通過網關、采取分包形式向/從沒有附連到高阻抗電纜布線的其它組網裝置傳遞信號。網關裝置520還可包括用于冗余功率輸入的連接。
[0103]圖11示出示范網關裝置520的內部框圖。內部結構與I/O裝置相似，但是網關裝置520通常將具有更多輸入和輸出連接。具體來說，網關將可能支持多個高阻抗電纜連接，其中各連接或者電纜連接的一部分提供電力和網絡信號。在某些方面，可使用單個非冗余電力供應和/或多個冗余電力供應。
[0104]與I/O裝置500相似，網關裝置520經由諸如模數轉換器、數模轉換器之類的輸入轉換器522和輸出轉換器524接口、例如數字視頻接口(DVI)接口、AES3/IEC60958等的音頻或視頻數字接口來傳送數據。異步I/O接口 526配置成發送和接收異步數據。
[0105]處理器528控制媒體時鐘合成器530，以便提供在頻率或相位上或者在兩者上與組網數字信號相關的媒體時鐘。媒體時鐘530驅動輸入和輸出轉換器接口 522、524。處理器528可實現為運行軟件的微處理器，實現為運行于嵌入式微處理器/微控制器的固件，或者備選地實現為包含數字邏輯的ASIC、FPGA或硅芯片。處理器還訪問存儲器532，以用于存儲和檢索數據和指令。存儲器532可以是任何適當類型的存儲器，例如DRAM或SRAM。
[0106]信號使用數字組網、通過高阻抗電纜布線傳播。高通濾波器534、536將網絡接口538、540耦合到高阻抗電纜布線214，以及網絡接口 538、540向/從到處理器528的電纜布線傳遞分組或數字信號。網關裝置520還通過高阻抗電纜布線214、經由電力供應542、544來分配采取AC或DC形式的電力。電力可由冗余電力供應單元(PSU) 546 (其從電力網電力供應、電池、發電機或者其組合接收電力)來提供給網關裝置520的組件。
[0107]即使例如SDI和AES3等數字組網接口通常用作點對點連接，但有可能的是，若干輸出從網絡接口連接接收相同數據或媒體信號，從而支持數據或信號扇出到與高阻抗網絡附連的許多裝置。通過高阻抗網絡的點對點組網接口的使用可限制能夠提供的不同信號的數量。當使用通過高阻抗電纜布線的分組交換組網接口、例如HomePlug時，若干電纜段可形成單個HomePlug網絡域，其中在域中的所有裝置或者大量裝置能夠相互通信。在某些實施例中，更靈活方式是將每個高阻抗電纜或者其一部分看作是獨立網絡。處理器則能夠管理數據或信號到網絡接口上的映射。將電纜段細分為若干域對于使網絡中的擁塞和/或爭用為最小會是有益的。
[0108]由于使處理器具有大量網絡接口不是典型情況，所以以太網交換機芯片能夠用來將單個處理器以太網MII接口連接到若干電力線網絡接口。圖12示出示范網關裝置中的示范處理器550上的單個以太網網絡接口如何能夠連接到許多HomePlug電力線組網接口。處理器550與以太網交換機554之間的以太網鏈路552可采用虛擬LAN(VLAN)，從而允許處理器將每個HomePlug接口 556、558看作是獨立網絡。HomePlug接口 556、558經由高通濾波器560、562、通過高阻抗電纜布線214來傳送和接收數據。電力供應564、566也連接到高阻抗電纜布線214，以用于提供電力。
[0109]圖13示出分為五個邏輯區域(區域I至5)的示范系統，其由單個網關裝置570來控制。各區域表示包含對其能夠傳送和/或接收數據或媒體信號的一個或多個裝置的位置。例如，區域可在具有若干房間的大樓或者具有若干大樓、候機室和登機口的機場客運大樓中使用。大房間或機場客運大樓可具有若干揚聲器或顯示器，以及那個房間中的揚聲器通常播出相同音頻。從管理觀點來看，信號在概念上路由到某個區域，以及管理系統確保將信號適當地路由到組成那個區域的每個單獨I/o裝置。許多音頻/視覺系統、包括在機場、鐵路、電話會議系統和擴音系統中使用的那些系統使用區域來簡化背景音樂、尋呼消息、通知或者各種位置的其它內容的路由。區域可相互重疊，并且通過若干子區域的并集來形成。
[0110]圖13示出對物理電纜布線的邏輯覆蓋的若干區域，并且示出不要求區域的結構遵循物理電纜布線拓撲。三個高阻抗電纜572、574和576附連到網關裝置570。第一高阻抗電纜572連接到:區域I中的音量控制578和揚聲器580 ;區域2中的IP照相裝置適配器單元582、揚聲器584和音量控制586 ；以及區域4中的IP照相裝置適配器單元588和揚聲器590 ;其全部按照菊花鏈路拓撲來連接。第二高阻抗電纜574連接到:區域I中的IP照相裝置適配器單元592和揚聲器594 ;區域3中的音量控制596和揚聲器598 ;以及區域4中的音量控制600和揚聲器602 ;其全部按照菊花鏈拓撲來連接。第三高阻抗電纜576連接到:區域I中的揚聲器604 ;區域3中的IP照相裝置適配器單元606和揚聲器608 ;以及區域5中的IP照相裝置適配器單元610、揚聲器612和音量控制單元614 ;其全部按照菊花鏈拓撲來連接。
[0111]作為對照，連接到恒定電壓音頻系統中的電纜段的揚聲器接收相同節點資料。某些實施例的優點在于，單個電纜可支持若干區域，其中各區域可接收或傳送不同的數據或節目資料。區域的使用并不排除將信號路由到特定I/o裝置。在一些系統中，區域可分布于若干地址位置，例如起飛和到達信息視頻信號或數據可發送給地理上遍布于機場的區域中的屏幕。
[0112]圖14示出配置成 以同步方式播出音頻的七個擴音器700、702、704、706、708、710、712的示范系統。各擴音器經由網絡接口接收媒體信號，并且經由高阻抗電纜來供電。擴音器之間的同步可通過網絡時間協議所提供的共享時基和/或美國專利N0.11/409190和PCT申請N0.PCT/AU2008/000656中所述的方法來促進。在一些應用中，音頻信號可由區域中的所有揚聲器(Ln，CO, Rn)同時進行。在其它應用中，在某些揚聲器處相對參考位置來延遲音頻播出會是有利的。例如，音頻播出可隨揚聲器遠離中心位置而逐漸延遲一如果擴音器706 (Ctl)處于中心位置，則最外面的擴音器700、712(L3/R3)具有最長延遲，擴音器702、710(L2/R2)具有中等延遲，擴音器70^708(1^/?)具有小延遲，以及擴音器706 (C。)沒有延遲，如揚聲器陣列中心的人714所感知。
[0113]圖15和圖16分別示出HomePlug信標周期和G.hn MAC協議的示范周期循環。當使用AC電力時，這些循環可同步到AC電力循環，如圖15所示。圖15和圖16還示出正常MAC操作期間發生的事件，其可用來改進時鐘同步性能。
[0114]某些實施例可采用時鐘同步協議的IEEE1588系列之一或者基本上相似的協議。在這類協議中，可在主時鐘與從時鐘之間交換時間戳，如圖17所示。
[0115]圖17中，主時鐘向一個或多個從裝置傳送同步消息。通過采用主裝置中的本地時鐘取時間戳，來記錄傳輸時間tm。同步消息可以包含或者可以不包含主時間戳tm。當同步消息沒有包含tm時，可傳送包含tm的后續消息，從而將tm的值從主裝置傳遞到(一個或多個)從裝置。從裝置對同步消息的到達加時間戳，圖中示為ts。在這個圖中，同步消息的傳輸充當共享事件，其由主裝置和從裝置使用它們的本地時鐘來加時間戳。當從裝置接收后續消息或者包含tm的同步消息時，它在主裝置和從裝置對于同一事件具有時間戳。這兩個時間戳(tm，ts)可用來調整從時鐘，使得它與主時鐘同步。
[0116]圖17中，在主裝置與從裝置之間共享的事件(同步消息傳輸)在主裝置和從裝置來加時間戳。在某些實施例中，那個共享事件的主和從時間戳可用來調整從時鐘，使得它同步到主時鐘。某些實施例可對主裝置與從裝置之間共享的事件(其既不是PTP同步消息也不是網絡時間協議消息)加時間戳，同時使用共享事件的主和從時間戳來調整從時鐘，使得它與主時鐘同步。對此目的可以是有用的共享事件包括但不限于:
?HomePlug信標周期的開始，
?G.hn MAC循環的開始，
?G.hn MAP分組的傳輸/接收。
[0117]在某些實施例中，可以不要求用來生成時間戳的共享事件以常規頻率發生，只要足夠的時間戳可用于(一個或多個)從裝置以確保充分時鐘同步。
[0118]圖18示意示出示范實施例的元件之間的關系。如圖18所示，主和從處理器經由MAC層連接到共享網絡，以及主處理器能夠通過網絡向從處理器傳送包含時間戳的消息。
[0119]事件(例如每個G.hn MAC循環的開始)可選擇作為將要由主裝置和從裝置來加時間戳的共享事件。MAC通過事件信號向所附連處理器指示事件的發生。事件信號可按照若干方式來實現，包括但不限于=GPIO引腳、中斷引腳、SPI端口、RS232端口或I2C端口。在某些實施例中，如果事件信號包含信息的單個位(例如單個GPIO引腳)，則所附連處理器可使用其本地時鐘來取時間戳。如果事件信號支持信息的若干位，則時間戳可從MAC傳遞到所附連處理器。例如，G.hn時間戳是具有IOns分辨率的32位，并且可在各事件發生時傳遞到處理器。由MAC所生成的時間戳可需要在傳輸或者用于同步算法之前轉換成所附連處理器的時基。
[0120]發生的各共享事件由主處理器來加時間戳，以及包含時間戳的消息經由網絡傳送給一個或多個從處理器。包含時間戳的消息還可包含識別與時間戳關聯的特定事件的附加信息，例如序列號、地址或者類似信息。通過網絡所傳送和接收的消息可跨處理器與直接附連的MAC之間的“總線”連接進行傳遞。
[0121]發生的共享事件還可由從處理器來加時間戳。當從處理器接收來自主處理器的包含共享事件的時間戳的消息時，消息中包含的主時間戳和匹配從時間戳可用來將從時鐘與主時鐘同步。總之，從處理器對于主與從之間共享的事件具有本地時間戳和主時間戳。
[0122]某些實施例還可在系統組件或協議實現之間共享信息，其中在一個系統協議的操作中采集的信息可具有優化或者以其它方式改進另一個系統組件的性能的實際有益效果。作為舉例，IEEE1588消息可經過多播，并且通常由系統中的所有裝置通過其參與協議來接收。使用到達各接收器的IEEE 1588業務的諸如丟失率或故障多播接收率或者觀測信噪比之類的參數能夠經由單播回傳給控制節點。這個信息可用來縮放參與多播接收器組(其利用多個確認)所需的裝置的數量。在這種情況下，從IEEE1588消息傳遞所得出的信道性能信息可用來選擇代表裝置，并且可允許控制器在統計上使確認多播傳輸所需的裝置的數量為最少，并且因此使多播確認過程所需的開銷為最小。在這種情況下，裝置被確定為與該組的其它成員相比最具代表性或者最可能遭受多播傳輸丟失，并且因此準備好代表多播組進行確認。在某些實施例中，這具有允許裝置參與多播接收器組而無需傳送確認的效果。許多這類示例在系統的實施例中是可能的。
[0123]許多通信技術中采用的物理層基于正交頻分復用或者對多載波概念的變化。與典型系統的OFDM物理層關聯的物理層參數一般不是定義為固定值，并且因此可調整成適合媒體及關聯傳輸信道。可調整的參數通常可包括但不限于:
?基帶帶寬和RF信道 ? OFDM副載波的數量和副載波頻率間距 ?調制方案 ?保護間隔
[0124]在某些實施例中，參數可允許可能值的范圍，其中優選值基于當前實施例的應用。在某些實施例中，可相對非限制性地諸如衰減、脈沖響應、延遲擴展等的參數考慮傳輸信道的性能，來選擇操作值。
[0125]典型基帶值的范圍從12.5MHz—直到400MHz。較低值在較低質量傳輸信道(即，具有較高頻率和時間選擇性的信道一例如遺留電力線電纜布線)中使用，較高值在更清潔傳輸信道(即，具有較低頻率和時間選擇性的信道，例如適當端接的同軸電纜)中是可能的。較低質量傳輸信道的典型值處于25Mhz的區域中。較高質量傳輸信道的典型值處于IOOMhz的區域中。
[0126]典型系統中的OFDM副載波的數量的范圍可在64 —直到8192之間，其中典型值在1024的區域中。載波間距值鏈接到副載波的數量和使用中的基帶帶寬。值的范圍可從大約12kHz 一直到大約400k Hz，其中在要求較低基帶帶寬的不良傳輸信道中的典型值在24kHz的區域中，而對于允許較高基帶帶寬的較高質量傳輸信道的典型值在200kHz的區域中。
[0127]調制方案可基于接收信噪比來改變，并且增加到盡可能高以使當前信道條件中的可能數據速率為最大。
[0128]保護間隔基于信道的時間延遲擴展來選擇，并且可需要處理反射、符號間干擾和/或傳輸信道中的其它時間選擇性行為。在參數化系統中，值通常在樣本(通過接收全基帶信號所需的尼奎斯特速率所定義)中測量，并且值的范圍從8—直到1024。可在較高質量信道中使保護間隔較短，而在較低質量信道中較長。
[0129]這種方式的某些實施例允許多個物理媒體在單個系統中使用。多個收發器實現允許不同電纜布線選項，其中獨立參數集合用于各電纜布線接口。在多個物理通信通路存在于收發器對之間(經由不同傳輸信道)的情況下，許多算法可能確定利用哪一個通路。示例包括但不限于:
?采用較快網絡
?負荷平衡由發射器采用，并且采用最低負荷鏈路 ?采用使總等待時間為最小的連接
[0130]關于利用哪一個收發器的選擇可對短或者較長時標來執行。短時標可允許裝置以逐個分組為基礎來利用其可用收發器接口的任一個。較長時標可用來建立任何其上可復用數據業務的可用鏈路上的保留。各保留的細節可通過上述特性的一部分來確定。
[0131]在某些實施例中，系統可部署到“褐色土地”環境中，其中現有電纜布線基礎設施沿新安裝和優化的電纜布線來使用。在這種實施例中，系統可利用適合于各媒體的物理層參數，其中先前存在電纜布線可使用更健壯、較低性能配置，以及優化電纜布線可采用較高性能配置。在一個實施例中，先前存在電纜布線可包括例如不正確端接的“8字形”防火揚聲器電纜或者不良端接的現有電力系統電纜。優化電纜布線可包括正確端接的雙絞8字形揚聲器電纜布線。這個實施例對于實際系統的部署會是重要的，因為它提供系統如何安裝到現有大樓基礎設施中的靈活性。
[0132]本公開的實施例可用于多種應用中。例如:
?音頻信號分配系統
ο話筒、線路、模擬或數字輸入+放大器、揚聲器、模擬或數字輸出 O連接到70V布線的話筒或傳感器 ?視頻信號分配系統 ο連接到70V布線的面板/顯示器 ο連接到70V布線的照相裝置 ?混合音頻/視頻分配 ο揚聲器、話筒、顯示器 ?具有控制的系統 ο控制(例如，在揚聲器、音頻源等的本地音量控制)
O連接到網絡的音量控制小部件 O經由網絡(例如音量)的控制 ?數字組網分區
[0133]某些實施例可具有優于常規低阻抗揚聲器系統的一個或多個優點，包括例如:
?簡化電纜布線:能夠為最大便利來設計物理電纜布線拓撲，而無需犧牲分區靈活性。單個電纜能夠支持一個以上區域。在一些情況下，可要求較少電纜布線，因為它能夠沿用更自然的安裝通路。
?定時控制:信號播出或捕獲的定時能夠基于每個裝置來控制。裝置之間的定時可經過協調，以改進系統的可懂度、質量或靈敏度。音頻與視頻信號捕獲/回放之間的時間對齊得到簡化。
?多個功率級:對聲壓級目標的精細控制能夠在不同監聽區域來實現。音頻級的調整能夠由裝置中的處理器來執行，無需對變壓器抽頭的物理訪問。級的調整能夠比經由變壓器抽頭通常支持的要精細許多。
?不太昂貴:功率損耗降低、從而引起較低操作成本，電纜布線的尺寸因省電而降低或者長度因易于定義邏輯區域的能力而降低。使用功率電子器件的裝置可以更小和更輕，從而使其安裝和運輸更簡單。
[0134]本公開的某些實施例可消除常規恒定電壓揚聲器系統的某些缺點，例如:
[0135]頻率響應:廉價變壓器可具有低和高頻率的不良再現。由于某些實施例中的信號按照數字形式來傳送，所以它們沒有經過頻率失真，這給模擬系統增加麻煩。在某些實施例中，變壓器可以不要求寬頻率范圍或者甚至良好線性度，并且可對特定頻率的功率分配來優化。在同一功率級的低和高頻率響應可顯著改進。
[0136]失真:過驅動變壓器能夠對音頻信號增加振鈴失真。低成本變壓器在較高功率級易于失真，特別是針對低頻率響應。低級信號能夠無法充分激勵不良設計的變壓器磁芯以防止高于正常的諧波失真量。如本文所公開，某些實施例中的變壓器無需具有寬頻率響應。
[0137]變化:在不良制作的變壓器中能夠觀測到單元-單元變化。能夠以比物理變壓器明顯要小的變化來制作功率轉換和信號接口中使用電子器件。
[0138]延遲:恒定電壓音頻系統中的同一電纜上更遠的揚聲器無法輕松地延遲以匹配空中的音速，使得來自擴音器串的脈沖從遠處聽眾的觀點來看同時到達。在某些實施例中，各擴音器可采用不同的信號來驅動。這個信號可經過延遲或者根據需要以其它方式來處理。在某些實施例中，輸出裝置可包含延遲元件，從而允許傳送給許多揚聲器的信號以不同延遲來回放。
[0139]插入損耗:變壓器本身通常降低施加到擴音器的總功率，從而要求放大器比預計施加到擴音器的總功 率要強大百分之十至二十。典型變壓器插入損耗測量以1000Hz進行，以便使變壓器的規范表現為盡可能好。使用這種方法，典型插入損耗為大約ldB、20%功率損耗。語音應用音頻系統中的功率的大多數低于400Hz，意味著在較低頻率的插入損耗會更大。良好質量變壓器將中頻帶頻率降低0.5dB(大約10%功率損耗)或以下，從而引起使十瓦特擴音器從放大器吸取11.1瓦特。在某些實施例中，與功率電子器件的使用相結合的信號和功率分配的分離將在本質上消除或者基本上降低DC或AC供電擴音器的顯著插入損耗。信號按照數字方式以低功率來傳送。
[0140]電容:為了實現較高功率級，變壓器必須在物理上較大。大變壓器(高于200瓦特)因自電容而開始遭受高頻率衰減。在某些實施例中，功率電子器件的使用可消除或降低這種影響。數字傳輸減少或者基本上防止電容影響信號分配的質量。
[0141]費用:如果使用其中強調低頻率響應的高功率擴音器，則所需變壓器將要大許多，并且將對項目增加顯著成本。另外，在一些區域中，本地建筑和電氣標準要求70伏電纜布線在導管中攜帶，從而增加總項目成本。使用本公開的某些實施例的較高供電系統可要求更昂貴的電纜布線，但是，高供電電子器件不要求明顯更高的費用。低頻率操作以相似成本可得到顯著改進。
[0142]此外，某些實施例還可具有下列優點的一個或多個:
?與模擬系統相比的改進語音質量和/或可懂度。
?簡單菊花鏈，避免菊花鏈以太網的困難(通過以太網供電對于菊花鏈是成問題的，并且提供過少瓦特數以滿足許多應用的需要)。
?對改造到使用先前對70/100V模擬恒定電壓系統所安裝的電纜布線的大樓的數字組網的支持。
?解決用于天花板揚聲器的通過以太網供電(PoE)功率容量問題(能夠使用提供比PoE要大許多的功率的電纜)。
?允許區域是邏輯覆蓋，其能夠與電纜布線拓撲無關。
?使得有可能經由簡單軟件重新配置來對區域重新分區(例如當改裝大樓中或者旅館/會議中心中的地板時)。
[0143]另外，某些實施例可提供優于常規系統的一個或多個改進有有益效果，包括例如:
?能夠單獨監測揚聲器，并且當單元出故障時能夠發出報警一一個重要安全標準特征。 ?諸如環境噪聲感測和等級調整之類的更豐富特征是可能的。?操作功率消耗降低，從而可能滿足諸如LEED和能源之星之類的相關標準的要求 ?與傳統模擬系統一樣易于安裝，其中需要極少再訓練。
?較低布線和安裝成本
[0144] 與電力電纜布線上的標準HomePlug系統相比，某些實施例可具有一個或多個優點，包括例如:
?改造現有擴音器安裝(例如在機場、商業大廈等)可易于以最小重新布線來實現 ?揚聲器電纜布線與電力電纜布線
?最小尺寸的電力電纜布線向單個裝置傳遞大約500W。類似尺寸的恒定電壓揚聲器電纜布線向共享電纜的許多較低瓦特裝置(例如十個50W裝置或者五十個IOW裝置)傳遞電力和節目資料
?恒定電壓揚聲器電纜布線幾乎普遍使用比電力電纜布線要低的電壓，以避免對安裝的導管和其它規章制度問題
?恒定電壓揚聲器電纜布線常常具有比電力電纜布線要長的延伸，其中具有更大電阻
損耗
?由恒定電壓揚聲器電纜所傳送的總瓦特數通常比電力電纜布線所傳遞的瓦特數要小許多(數百瓦特與數千瓦特)。這是因為通常使電壓為最小以避免規章制度問題，并且還可使電流為最小以降低揚聲器電纜中的電阻損耗。
[0145]所述的示范方式可使用軟件、固件和硬件的適當組合來執行，而并不局限于其特定組合。用于實現本文所述示范方式的計算機程序指令可包含在有形非暫時計算機可讀存儲介質上，例如磁盤或其它磁存儲器、光盤(例如DVD)或其它光存儲器、RAM、ROM或者任何其它適當存儲器，例如閃速存儲器、存儲卡等。
[0146]另外，參照具體實施例描述了本公開。然而，本領域的技術人員易于清楚地知道，有可能按照與上述實施例不同的具體形式來實施本公開。實施例只是說明性的，而不應當被理解為限制。本公開的范圍由所附權利要求書、而不是由以上描述來提供，并且落入本權利要求書的范圍之內的所有變更和等效方案均預計包含在其中。
【權利要求】
1.一種用于通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的系統，包括: a.網關裝置，連接到電源； b.第一裝置，通過電纜連接到所述網關裝置，所述電纜是具有至少兩個導電路徑的高阻抗電纜，并且其中所述第一裝置經由所述電纜、通過所述電纜的同一導電路徑從所述網關裝置接收電力和數字數據； c.第二裝置，通過所述電纜連接到所述網關裝置，其中所述第二裝置經由所述電纜、通過同一導電路徑從所述網關裝置接收電力和數字數據；以及 d.其中所述電源經由所述電纜向所述第一和第二裝置提供電力，并且所述第二裝置經由菊花鏈拓撲、通過所述第一裝置連接到所述網關裝置。
2.如權利要求1所述的系統，其中 a.第三裝置通過所述電纜連接到所述網關裝置，并且其中所述第三裝置經由所述電纜、通過同一導電路徑從所述網關裝置接收電力和數字數據；以及 b.第四裝置，通過所述電纜連接到所述網關裝置，其中所述第四裝置經由所述電纜、通過所述電纜中的同一導電路徑從所述網關裝置接收電力和數字數據。
3.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述網關裝置配置成傳送和接收數據，并且至少向所述第一和第二裝置傳送電力。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的系統，其中，所述數字數據是壓縮或者未壓縮音頻或視頻、控制和監測數據或者其組合。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置是揚聲器、視頻監視器、安全警報、火警警報、煙霧探測器、C02探測器、照相裝置、網絡適配器、音量控制或者其組合。
6.如權利要求1至5中的任一項所述的系統，其中，所述第二裝置是揚聲器、視頻監視器或者安全警報、火警警報、煙霧探測器、C02探測器、照相裝置、音量控制或者其組合。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的系統，其中，所述網關裝置至少向所述第一和第二裝置傳送作為交流電的電力。
8.如權利要求7所述的系統，其中，交流電的頻率在大約400與大約500Hz之間。
9.如權利要求1至6中的任一項所述的系統，其中，所述網關裝置至少向所述第一和第二裝置傳送作為直流電的電力。
10.如權利要求1至9中的任一項所述的系統，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
11.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置處于第一區域中，以及所述第二裝置處于第二區域中。
12.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置和所述第二裝置處于第一區域中。
13.如權利要求2至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置和所述第二裝置處于第一區域中，以及所述第三裝置和所述第四裝置處于第二區域中。
14.如權利要求2至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置處于分開的區域中。
15.如權利要求2至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置在與電纜布線拓撲不相關的區域中配置。
16.如權利要求2至10中的任一項所述的系統，其中，所述第一裝置、所述第二裝置、所述第三裝置和所述第四裝置區域位置經由軟件解決方案來重新配置。
17.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，能夠單獨監測所述裝置的至少一部分。
18.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，所述裝置的至少一部分能夠經由所述網關裝置單獨尋址。
19.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，現有安裝電纜能夠經過改造和使用。
20.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，所述裝置的至少一部分能夠在對應裝置處理數據。
21.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，執行所述多個裝置相對于所述網關裝置的阻抗匹配的需要基本上消除。
22.如權利要求7或8中的任一項所述的系統，還包括耦合在所述電源與所述網關裝置之間以用于將所述電源的頻率轉換成另一個頻率的至少一個變壓器，其中所述至少一個變壓器的尺寸比常規 模擬系統中的變壓器的尺寸要小。
23.如權利要求1至10中的任一項所述的系統，其中，所述信號量和信號質量得到改進。
24.一種配置成通過高阻抗電纜向多個裝置傳送數字數據和電力的網關裝置，包括: a.網絡端口； b.連接到所述網絡端口的網絡接口，其中所述網絡接口配置成經由所述網絡端口來接收和傳送數字數據； c.轉換器，配置成從所述網絡接口接收數字數據，并且生成適合于通過高阻抗電纜中的導電路徑傳輸的數據分組； d.耦合器，配置成通過所述導電路徑來接收所述數據分組并且傳送所述數據分組；以及 e.電力供應單元，配置成從電源接收電力，并且生成適合于通過所述導電路徑傳輸的輸出電力； f.其中所述網關裝置配置成向經由菊花鏈拓撲所連接的多個裝置傳送數字數據和電力。
25.如權利要求23所述的網關裝置，還包括至少一個連接器，其中所述連接器適合通過所述電纜中的所述導電路徑來接收音頻或視頻，并且傳遞所接收的音頻或視頻。
26.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述網關裝置配置成向所述多個裝置傳送和接收數據以及傳送電力。
27.如權利要求23所述的網關裝置，還包括在所述裝置之一出故障時生成警報的監測單元。
28.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述數字數據是音頻或視頻。
29.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述多個裝置包括揚聲器、視頻監視器、安全警報、火警警報、煙霧探測器、C02探測器、照相裝置、網絡適配器、音量控制或者其組合中的一個或多個。
30.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述網關裝置向所述多個裝置傳送作為交流電的電力。
31.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述網關裝置向所述多個裝置傳送作為直流電的電力。
32.如權利要求23所述的網關裝置，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
33.如權利要求23所述的網關裝置，還包括配置成管理所述多個裝置與所述網關裝置之間的數據業務的處理器，其中所述處理器將所述多個裝置分離為一個或多個邏輯區域。
34.如權利要求33所 述的網關裝置，其中，所述至少一個裝置處于第一邏輯區域中，以及至少另一個裝置處于第二邏輯區域中。
35.一種配置成通過高阻抗電纜來接收數字數據和電力的裝置，包括: a.電力供應，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑； b.網絡接口，適合耦合到所述高阻抗電纜中的所述導電路徑；以及 c.處理系統，耦合到所述網絡接口，所述處理系統配置成從所述網絡接口接收數字數據，將所述數字數據轉換成模擬信號，并且將所述模擬信號輸出到揚聲器或視頻監視器。
36.一種配置成通過高阻抗電纜來傳送數字數據和接收電力的裝置，包括: a.電力供應，適合耦合到高阻抗電纜中的導電路徑； b.網絡接口，適合耦合到所述高阻抗電纜中的所述導電路徑；以及 c.處理系統，耦合到所述網絡接口，所述處理系統配置成從安全警報、火警警報、煙霧探測器、C02探測器、照相裝置、音量控制或者其組合來接收輸入信號，將所述輸入信號轉換為數字數據，并且經由所述網絡接口將所述數字數據輸出到網關裝置。
37.一種用于通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的方法，包括: a.經由網絡接收數字數據； b.從所述數字數據來生成適合于通過高阻抗電纜中的導體進行傳輸的數字數據分組； c.將所述數據分組耦合到所述導體上； d.從電源接收電力，并且生成適合于通過所述導體傳輸的輸出電力；以及 e.將所述輸出電力耦合到所述導體上； f.使得數字數據分組和電力傳送給經由菊花鏈拓撲所連接的多個裝置。
38.如權利要求37所述的方法，還包括從所述多個裝置接收數據。
39.如權利要求37所述的方法，還包括監測所述多個裝置，以便在所述裝置之一出故障時生成警報。
40.如權利要求37所述的方法，其中，所述數字數據是音頻或視頻。
41.如權利要求37所述的方法，其中，所述多個裝置包括揚聲器、視頻監視器或音量控制中的一個或多個。
42.如權利要求37所述的方法，其中，所述輸出電力為交流電。
43.如權利要求42所述的方法，其中，所述交流具有大約400Hz至大約500Hz的頻率。
44.如權利要求37所述的方法，其中，所述輸出電力為直流電。
45.如權利要求37所述的方法，其中，所述電纜是70V或100V模擬公共地址電纜。
46.如權利要求37所述的方法，還包括管理所述多個裝置與所述網關裝置之間的數據業務，并且將所述多個裝置分離為一個或多個邏輯區域。
47.如權利要求37所述的方法，其中，所述至少一個裝置處于第一邏輯區域中，以及至少另一個裝置處于第二邏輯區域中。
48.一種用于通過高阻抗電纜向多個裝置分配數字數據和電力的系統，包括: a.用于經由網絡接收數字數據的部件； b.用于從所述數字數據來生成適合于通過高阻抗電纜中的導體進行傳輸的數字數據分組的部件； c.用于將所述數據分組耦合到所述導體上的部件； d.用于從電源接收電力，并且生成適合于通過所述導體傳輸的輸出電力的部件；以及 e.用于將所述輸出電力耦合到所述導體上的部件； f.使得數字數據分組和電力傳送給經由菊花鏈拓撲所連接的多個裝置。
【文檔編號】H04L12/66GK103959664SQ201280059611
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年10月5日 優先權日:2011年10月7日
【發明者】艾丹·威廉斯, 克里斯多佛·格雷厄姆·瓦萊 申請人:奧迪耐特有限公司