(57)【要約】  ワイヤレスネットワークにおけるグローバル時刻を維持する方法であって、本方法は、第１の８０２．１１チップセットを用いて、初期タイムベースをもたらすために時刻同期機能（ＴＳＦ）を読み取るステップと、相互接続されたクロック制御回路を用いて、８０２．１１チップセットからＴＳＦ時刻を直接読み取り、そして、ＴＳＦ機能から読み取られた時刻値に基づいてローカルクロックを実行するステップとを含む。
2009521882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスポイント及びクライアント装置を有するインフラストラクチャネットワークにおけるマスタ装置における方法であって、各クライアント装置が、グローバルクロック及びローカルクロックを有し、前記グローバルクロックのそれぞれが同期され、前記方法が、
前記マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックを、マスタローカルクロックカウンタ値を得るために読み取るステップと、
前記マスタ装置に含まれるマスタグローバルクロックを、前記読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値を得るために読み取るステップと、
少なくとも１つのスレーブ装置にデータを送信するステップであって、前記データが、受信側のスレーブ装置に、前記マスタローカルクロックの周波数と、前記対応するマスタグローバルクロック周波数との関係を決定するために十分なデータであり、各スレーブ装置がクライアント装置であり、再生ユニットである受信側のクライアント装置の各々が、前記受信されたデータ、前記受信側の再生ユニットのローカルクロックに従う前記ローカル時刻、及び、前記受信側の再生ユニットのグローバルクロック値を利用して、前記スレーブ装置のローカルクロックの周波数を、前記マスタ装置のローカルクロック周波数に同期させるように調整することができ、それにより、前記調整されたローカルクロックが、周波数が前記マスタ装置のローカルクロックに同期された、調整されたローカルクロック信号を提供するステップと、を含み、
前記受信側の再生ユニットが、前記調整されたローカルクロック信号から導出された信号によりクロッキングされ且つアナログ音声データを発生するように動作するデジタル−アナログ変換器と、音声再生を行うように動作する１以上の要素とを含む、方法。
【請求項２】
前記スレーブ装置のローカルクロック周波数の前記調整が、制御信号を信号制御発振器に与えることにより行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スレーブ装置のローカルクロックの周波数の前記調整が、制御信号を信号制御発振器に与えて前記周波数を変更することにより行われ、前記制御信号が、前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロックとの周波数差を、前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロックとの周波数差の平均値が、予め画定された閾値を下回るまで示し、その後、デジタル位相同期ループを、前記調整されたローカルクロック信号の前記位相を前記マスタ装置のローカルクロックに同期させるために作動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アクセスポイントが前記マスタ装置である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マスタ装置が前記アクセスポイントのクライアント装置である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データの前記送信が周期的に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データの前記送信が非周期的に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、インフラストラクチャネットワークのアクセスポイントから受信し、前記アクセスポイントのクライアント装置のグローバルクロックを、前記アクセスポイントのグローバルクロックに同期させるステップと、
アクセスポイントの前記グローバルクロックに合致するグローバルクロックを有するマスタ装置により送信されたデータを受信するステップであって、前記受信されたデータが、前記マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックを読み取ることにより得られるマスタローカルクロックカウンタの周波数と、前記読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応する、前記マスタ装置の前記グローバルクロックを読み取ることにより得られるマスタグローバルクロック値の周波数との関係を決定するのに十分なデータを含むステップと、
クライアントローカルクロックの値を読み取り、且つ、前記クライアントグローバルクロックの値を適宜読み取るステップと、
前記クライアント装置のローカルクロックの周波数を、前記マスタローカルクロックの周波数に同期された、調整されたクライアントローカルクロック信号を得るために調整し、それにより、前記調整されたローカルクロック信号がマスタ装置のマスタローカルクロックと同期されるステップとを含み、
クライアント装置の各々が、それぞれのデジタル−アナログ変換器を含み、前記デジタル−アナログ変換器が、それぞれの前記調整されたクライアントローカルクロック信号から導出された信号によりクロッキングされ、且つ、アナログ音声データを発生するように動作し、前記クライアント装置の各々が、さらに、音声再生を行うように動作する１以上の要素を含む、方法。
【請求項９】
前記データが前記マスタ装置により周期的に送信される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記データが前記マスタ装置により非周期的に送信される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記クライアント装置のローカルクロックの周波数の前記調整が、前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロックとの周波数差を示す制御信号を信号制御発振器に与えることにより行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記スレーブ装置のローカルクロックの周波数を、制御信号を前記信号制御発振器に与えることにより行われる前記調整が、前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロックとの周波数差の平均値が、予め画定された閾値を下回るまで行われ、その後、デジタル位相同期ループを、前記調整されたローカルクロック信号の前記位相を前記マスタ装置のローカルクロックに同期させるために作動させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マスタローカルクロックと、前記調整されたクライアントローカルクロック信号との位相誤差を示す信号を決定するステップと、
前記位相誤差を示す前記信号にデジタルローパスフィルタによりフィルタリングを行い、フィルタリングされた位相誤差を示すデジタル信号を得るステップと、
前記調整されたクライアントローカルクロック信号を信号制御発振器の出力として発生させ、且つ、前記フィルタリングされた位相誤差を示す前記信号を、デジタル位相同期ループを実行するための入力として発生させて、前記調整されたローカルクロック信号が前記マスタ装置の前記マスタローカルクロックに位相同期されるステップと、をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記デジタル位相同期ループが、タイプ２、すなわち、第２デジタル位相同期ループである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デジタル位相同期ループが、前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロックとの周波数差の平均値が予め画定された閾値を下回るときにのみ動作する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクセスポイントが前記マスタ装置である、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
前記マスタ装置が前記アクセスポイントのクライアントステーションである、請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
インフラストラクチャネットワークの１つのノードの、前記インフラストラクチャネットワークの一連のノードに対する局所同期化を行う方法であって、
前記インフラストラクチャネットワークを介して定期的に伝送される、グローバル時刻関数の現在の値を読み取るステップと、
前記ネットワークノードの内部に設けられたクロックのローカルクロックカウンタ値を読み取るステップと、
ローカルクロックカウンタにおける変化を、グローバルクロックカウンタにおける対応する変化で割ることにより得られる現在のノードローカル比率を計算するステップと、
前記ネットワーク内の他のノードに限定的であるような、ネットワークの対応するローカル比率を受信するステップと、
前記ローカルクロック速度を、前記ネットワークローカル比率の値と前記現在のノードローカル比率の値との比較に応じて調整するステップとを含み、
前記ノードがラウドスピーカを含み、且つ、前記ラウドスピーカを通して音声を再生するように動作する、方法。
【請求項１９】
前記調整するステップが、さらに、前記インフラストラクチャネットワークノードの前記ローカルクロック速度を、平均ネットワークローカル比率の値と前記現在のノード比率の値との差を低減するように調整することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
速度同期化をもたらす方法であって、
インフラストラクチャネットワークの、音声再生のためのラウドスピーカを含むノードが、ローカルクロック速度を有する内部ローカルクロックカウンタを用い、且つ、グローバル伝送時刻関数にアクセスするステップと、
予め決められた時刻にて、前記ノードが、ローカルクロックカウンタにおける変化を、グローバルクロックカウンタにおける対応する変化で割ることにより得られるローカル比率を計算するステップと、
前記ノードが前記ノードのローカル比率を１以上の他のモードと交換するステップと、
前記ノードが、前記他のノードのローカル比率を平均して平均ローカル比率を生成するステップと、
前記ノードが前記ノードのローカルクロック速度を、前記ノードのローカル比率と前記平均ローカル比率との比較に応じて調整するステップとを含む、方法。
【請求項２１】
前記調整するステップが、前記ローカルクロック速度を、前記ローカル比率と平均ローカル比率との差に対して小さい増分で前記差を低減するように調整することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記調整するステップが、前記差が予め決められた限界より小さいときにローカルクロック速度の調整を省略することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
新しいノードの起動時に、前記新しいノードのローカルクロック速度の最初の変動が、その後の変動よりも比較的大きい、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
デジタルオーディオソース装置に接続されたマスタ装置における方法であり、前記デジタルオーディオソース装置が、オーディオデータをマスタ装置にソース装置の速度で配信するように動作可能であり、マスタ装置が、アクセスポイントを含むインフラストラクチャネットワーク内にあり、前記アクセスポイントが、ビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、グローバルクロック及びローカルクロックを有する少なくとも１つのクライアント装置が前記クライアント装置のグローバルクロックを同期させることを可能にするために伝送する方法であって、
前記マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックの速度に対する第１の速度を導出するステップであって、前記第１速度が、前記マスタ装置のマスタローカルクロック速度に対する前記ソース装置の速度であり、
前記マスタローカルクロック速度を、前記第１速度と前記マスタローカルクロック速度との相対差に応じて調整するステップと、
マスタローカルクロックカウンタ値を得るために前記マスタローカルクロックを読み取るステップと、
前記読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値を得るために、マスタ装置に含まれるマスタグローバルクロックを読み取るステップと、
前記マスタ装置が、データを、前記アクセスポイントのクライアント装置である少なくとも１つのスレーブ装置に送信するステップであって、前記送信されたデータが、受信側のスレーブ装置に、前記マスタローカルクロックの読み取り値と前記対応するマスタグローバルクロックの読み取り値との差を決定するのに十分なデータを提供し、受信側の再生ユニットの各々が、前記受信されたデータと、前記受信されたデータの、前記受信側の再生ユニットのローカルクロックに従う受信時刻と、前記受信側の再生ユニットのローカルグローバルクロックカウンタ値とを用いて、スレーブ装置のローカルクロックの周波数を、前記マスタローカルクロックに、前記ソース装置の速度に同期させるように調整することができ、それにより、前記調整されたローカルクロックが前記ソース装置の速度に同期されるステップと、を含み、
前記スレーブ装置がラウドスピーカを含み、且つ、前記ラウドスピーカを通して音声を再生するように動作する、方法。
【請求項２５】
前記スレーブ装置が、前記ラウドスピーカを駆動させるための信号を発生するデジタル−アナログ変換器を含み、前記調整されたローカルクロックが、前記デジタル−アナログ変換器を駆動させるために用いられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
マスタグローバルクロックと、
前記マスタグローバルクロックに接続されたトランシーバであって、インフラストラクチャネットワークのアクセスポイント又はクライアント装置として動作可能であり、さらに、アクセスポイントである場合には、ビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、クライアントグローバルクロックを有するクライアント装置がクライアント装置のグローバルクロックをマスタグローバルクロックに同期させるように送信するように動作可能なトランシーバと、
マスタローカルクロックカウンタ値を提供するように構成されたマスタローカルクロックと、
前記トランシーバ、マスタローカルクロック、及びマスタグローバルクロックに接続された論理回路であって、前記論理回路が、マスタローカルクロックが読み取られるときに、前記マスタグローバルクロックに、対応するマスタグローバルクロック値を提供させるように構成されており、前記論理回路が、さらに、トランシーバに、少なくとも１つのスレーブ装置にデータを送信させるように構成されており、前記データが、受信側スレーブ装置が、前記マスタローカルクロック読み取り値と、対応するマスタグローバルクロック読み取り値との差を決定するのに十分であり、それにより、再生ユニットである受信側スレーブ装置の各々が、前記受信されたデータ、受信側の再生ユニットのローカルクロック、及び、受信側の再生ユニットのローカルグローバル読み取り値を用いて、スレーブ装置のローカルクロック周波数を前記マスタローカルクロックに同期させるように調整することができ、それにより、前記調整されたローカルクロックが前記マスタのローカルクロックに同期される論理回路とを含み、
各スレーブ装置が再生ユニットであり、それぞれのラウドスピーカを含み、且つ、前記それぞれのラウドスピーカを通して音声を再生するように動作可能である、装置。
【請求項２７】
グローバルクロックと、
前記グローバルクロックに接続されたトランシーバであって、インフラストラクチャネットワークのアクセスポイントのクライアント装置として動作可能であり、さらに、１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを前記アクセスポイントから受信するように動作可能であり、さらに、前記グローバルクロックを前記インフラストラクチャネットワーク内のマスタ装置のマスタグローバルクロックに同期させるように動作可能であるトランシーバと、
ローカルクロックと、
前記トランシーバ、前記グローバルクロック、及び前記ローカルクロックに接続された論理回路であって、前記論理回路が、前記トランシーバを介して、前記マスタ装置により伝送されたデータを受信するように動作可能であり、前記データが、マスタ装置内に含まれたマスタローカルクロックを読み取ることにより得られるマスタローカルクロックカウンタ値と、前記読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値との差を決定するのに十分なデータを含み、前記マスタグローバルクロック値が、前記マスタ装置の前記グローバルクロックを読み取ることにより得られ、前記論理回路が、さらに、クライアントローカルクロックの値を読み取り、且つ、クライアントグローバルクロックの値を読み取り、且つ、前記クライアント装置のローカルクロックの周波数を調整して、前記マスタローカルクロックに同期された、調整されたクライアントローカルクロック信号を得るように動作可能であり、それにより、前記調整されたローカルクロック信号が前記マスタ装置のマスタローカルクロックに同期される論理回路と、を含み、
前記トランシーバに接続され、且つ、音声信号を、ラウドスピーカを通した再生のために増幅させるように動作する増幅器と、を含む、装置。
【請求項２８】
さらに、ビデオ再生のための１以上の要素を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
さらに、デジタル位相同期ループを含み、前記デジタル位相同期ループが、
前記マスタローカルクロックと前記調整されたクライアントローカルクロック信号との位相誤差を決定するための位相誤差決定器と、
前記位相誤差決定器に接続されたローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタに接続された信号制御発振器であって、前記ローパスフィルタの出力に接続された制御信号入力を有し、且つ、前記調整されたクライアントローカルクロック信号出力を発生させるように動作可能である信号制御発振器と、を含み、
前記調整されたローカルクロック信号が、前記アクセスポイントの前記マスタローカルクロックに位相同期される、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記デジタル位相同期ループが、タイプ２、すなわち第２デジタル位相同期ループである、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
さらに、デジタル−アナログ変換器を含み、前記デジタル−アナログ変換器が、前記トランシーバ、前記デジタル位相同期ループ、及び前記増幅器の前記入力に接続され、且つ、デジタルからアナログに、前記調整されたローカルクロック信号により決定される速度で変換するように動作可能である、請求項２９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディアストリームの再生のための同期化に関し、特には、オーディオビジュアルワイヤレス再生装置における複数のメディア出力ストリームの正確な同期化の形態を開示する。
【０００２】
関連特許出願
本発明は、２００６年１１月１３日に出願された、発明者ツェリンスキ(Celinski)らの「ワイヤレスネットワークにおけるメディアデータ同期化」と題された米国特許出願第１１／５５９,３６０号（整理／参照番号ＧＥＣＫ１０１）の優先権を主張する。この米国特許出願第１１／５５９,３６０号の内容を援用して本文の記載の一部とする。
【０００３】
本発明は、また、２００５年１２月３０日に出願された、発明者ツェリンスキ(Celinski)らの「ネットワーク環境におけるメディアデータ同期化」と題された米国特許仮出願６０／７５５,２４３号（整理／参照番号ＧＥＣＫ１０１Ｐ）の優先権を主張する。この米国特許仮出願第６０／７５５,２４３号の内容を援用して本文の記載の一部とする。
【背景技術】
【０００４】
ワイヤレスネットワークは益々一般的になっている。ネットワーク環境における複数のオーディオ及びビジュアルチャンネルの正確な再生をもたらすことがしばしば望ましい。特に、ワイヤレススピーカシステムも益々一般的になっており、複数のオーディオ再生ストリームが必要とされることが多い。例えば、ドルビー５．１は、ユーザを取り囲む５つのラウドスピーカを有する装置を有する。ワイヤレスラウドスピーカ装置を介してのマルチチャンネルオーディオ及びビジュアル情報の再生において、複数のチャンネルの同期化を保証することが重要である。マルチチャンネルオーディオ再生の正確に同期化に失敗すれば、不都合な不要品を産出することになろう。
【０００５】
こうして、マルチメディア装置のクロックが、例えば数マイクロ秒の精度で同期される必要性が知られている。これは、複数の位置からオーディオを同時に再生するシステムにより要求される。
【０００６】
ワイヤレスメディアネットワークの１つのトポロジ（接続形態）は、マスタクロックを有する第１の装置、及び、スレーブクロックを有する１以上の他の装置を含む。このような接続形態において、スレーブ間に相互作用はない。従って、マスタクロックは、各スレーブ装置のクロックを同期させるために独立に用いられる。従って、本文中の記載においては、単一のスレーブ装置をマスタ装置に同期させることのみを記載する。
【０００７】
クロック、例えばマスタクロックは、マスタクロックのために用いられる水晶の温度変化により生じ得る低周波位相ドリフト、例えば、いわゆるワンダー(wander)により影響を受ける可能性がある。一実施形態は、マスタのクロックの位相に従うように構成された位相同期ループ（位相同期回路）を各スレーブ装置に含む。
【０００８】
例えば、僅か数マイクロ秒の誤差範囲の相対時刻誤差要求条件に適合するために、時刻誤差又は信号位相誤差を数マイクロ秒の精度で測定する方法及び装置が必要である。ＮＴＰプロトコル（ＲＦＣ１３０５及び２０３０）は、ＮＴＰパケットが送信されたときにタイムスタンプを付与すること、及びパケットの到着時刻を記録することを含む測定方法を用いる。このタイムスタンプ取り込みとパケット到着時刻を記録する方法を用いることにより、往復遅延が、両方向、例えば、マスタ装置からスレーブ装置の方向、及び、スレーブ装置からマスタ装置の方向にて測定される。絶対時刻誤差値は推定される。本発明の発明者らは、ＮＴＰを利用した方法をワイヤレスネットワークに用いて時刻誤差測定の良好な精度を達成することが非常に困難であると確認した。典型的なワイヤレスネットワークは、可変で大きい、必ずしも対称的ではないレイテンシ(latency)を有する。このようなレイテンシはトラフィック密度に依存し、また、有線のスイッチドイーサネット（登録商標）ネットワークよりも動作性能がかなり悪い。
【０００９】
本発明の発明者は、時刻誤差測定の質を評価して悪いサンプルを排除する非常に高度な方法でさえも、システムに用いられる発振器が非常に良好な安定性を有さなければ、適切な解決法をもたらさないことを確認した。
【００１０】
一実施形態は、また、外部ソースから得られるクロック、例えば、ＣＤプレーヤ又はＤＶＤプレーヤからのクロック、例えば、大量生産ＤＶＤプレーヤの水晶発振器を用いる。同期化は、マスタクロックの周波数の変化（例えば、熱ドリフトにより生じる）に従うことを必要とし、本発明の発明者は、このようなドリフトが、数時間ではなく約数十秒又は数分の時定数を有し得ることを確認した。低カットオフ周波数の位相誤差伝達関数を有する低速位相同期ループ（ＰＬＬ）は適切な解決法ではない。
【００１１】
本発明の一実施形態は、最大時刻誤差値、例えば、マスタクロックとスレーブクロックとの絶対時間差を２０マイクロ秒にする。
【００１２】
多数のワイヤレス同期メディア再生システムが提示されてきた。
【００１３】
「高品質ワイヤレスオーディオスピーカ」("High quality wireless audio speakers")と題されたツカート(Zuqert)らの特許文献１は、パケット伝送による圧縮音声を用いた第１のワイヤレスラウドスピーカ装置を開示している。複数の冗長パケットが送信される。ツカート(Zuqert)らの装置は、出力スピーカ間の正確な時刻同期化をどのようにもたらすかを開示していない。
【００１４】
「デジタルワイヤレスラウドスピーカシステム」("Digital wireless loudspeaker system")と題されたツカート(Zuqert)らの特許文献２も、圧縮ワイヤレス伝送システムを開示しており、この特許は、時刻同期を維持するために位相同期ループを用いる。
【００１５】
特許文献３は、マスタノードタイプの装置を用いた複数のメディアストリームを開示している。
【００１６】
ワイヤレスオーディオメディア配信システムは公知であるが、出力装置の正確な同期化には問題が残っている。
【特許文献１】米国特許第６，４６６，８３２号
【特許文献２】米国特許第５，８３２，０２４号
【特許文献３】米国特許出願公開公報第２００４／０２５２４００号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一実施形態は、アクセスポイント及びクライアント装置を有するインフラストラクチャネットワークにおけるマスタ装置における方法を含み、各クライアント装置はグローバルクロック及びローカルクロックを有し、それぞれのグローバルクロックが同期される。各クライアント装置はグローバルクロック及びローカルクロックを有する。この方法は、マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックを、マスタローカルクロックカウンタ値を得るために読み取るステップを含む。この方法は、さらに、マスタ装置に含まれるマスタグローバルクロックを、読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値を得るために読み取るステップを含む。この方法は、さらに、少なくとも１つのクライアント装置にデータを、すなわち、受信側のクライアント装置にデータを送信するステップを含み、このデータは、マスタローカルクロックの周波数と、対応するマスタグローバルクロック周波数との関係を決定するために十分なデータである。従って、再生ユニットである受信側のクライアント装置の各々が、受信されたデータ、受信側の再生ユニットのローカルクロックに従うローカル時刻、及び、受信側の再生ユニットのグローバルクロック値を用いて、スレーブ装置のローカルクロックの周波数を、マスタ装置のローカルクロック周波数に同期させるように調整することができ、それにより、調整されたローカルクロックは、周波数がマスタ装置のローカルクロックに同期された、調整されたローカルクロック信号を提供する。受信側の再生ユニット装置の各々が、オーディオ及び／又はビジュアル再生をもたらすように動作する１以上の要素を含む。
【００１８】
一実施形態において、アクセスポイントはマスタ装置である。別の実施形態において、マスタ装置は、アクセスポイントのクライアント装置である。
【００１９】
本発明の一実施形態は、１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、アクセスポイント及び１以上のクライアント装置を含むインフラストラクチャネットワークのアクセスポイントマスタから受信するステップを含む方法を含む。本発明の方法は、アクセスポイントのクライアント装置であるスレーブ装置のグローバルクロックを、一実施形態においてはアクセスポイントであり、別の実施形態においては別のクライアントステーションであるマスタ装置のグローバルクロックに同期させるステップを含む。この方法は、さらに、マスタ装置により送信されたデータを受信するステップを含み、このデータは、マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックを読み取ることにより得られるマスタローカルクロックカウンタ値と、読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応する、マスタ装置のグローバルクロックを読み取ることにより得られるマスタグローバルクロック値との関係を決定するのに十分なデータを含む。この方法は、さらに、クライアントローカルクロックの値を、受信されたデータの受信時に読み取るステップと、クライアントグローバルクロックの値を、受信されたデータの受信時に読み取るステップと、クライアント装置のローカルクロックの周波数を、マスタローカルクロックの周波数に同期された、調整されたクライアントローカルクロック信号を得るために調整し、それにより、調整されたローカルクロック信号がマスタ装置のマスタローカルクロックと同期されるステップとを含み、クライアント装置の各々は、オーディオ及び／又はビジュアル再生機能をもたらす要素を含む。
【００２０】
本発明の方法の一実施形態は、さらに、マスタローカルクロックと、調整されたクライアントローカルクロック信号との位相誤差を示す信号を決定するステップと、この位相誤差を示す信号に、デジタルローパスフィルタによるフィルタリングを行い、それにより、フィルタリングされた位相誤差を示すデジタル信号を得るステップと、調整されたクライアントローカルクロック信号を信号制御発振器の出力として発生させ、且つ、フィルタリングされた位相誤差を示す信号を、デジタル位相同期ループを実行するための入力として発生させて、調整されたローカルクロック信号がマスタ装置のマスタローカルクロックに位相同期されるステップと、を含む。一実施形態において、デジタル位相同期ループは、タイプ２、すなわち、第２デジタル位相同期ループである。
【００２１】
本発明の一実施形態は、インフラストラクチャネットワークの１つのノードの、インフラストラクチャネットワークの一連のノードに対する局所同期を行う方法を含む。この方法は、インフラストラクチャネットワークを介して定期的に伝送される、グローバル時刻関数の現在の値を読み取るステップと、ネットワークノードの内部に設けられたクロックのローカルクロックカウンタ値を読み取るステップと、ローカルクロックカウンタにおける変化を、グローバルクロックカウンタにおける対応する変化で割ることにより得られる現在のノードローカル比率を計算するステップと、ネットワーク内の他のノードに限定的であるような、対応するネットワークローカル比率値を受信するステップと、ローカルクロック速度を、ネットワークローカル比率値と現在のノードローカル比率値との比較に応じて調整するステップとを含む。ノードは、オーディオ及び／又はビジュアル再生機能をもたらす要素を含む。
【００２２】
本発明の一実施形態は、速度同期をもたらす方法を含む。この方法は、インフラストラクチャネットワークのノードが、ローカルクロック速度を有する内部ローカルクロックカウンタを用い、且つ、グローバル伝送時刻関数にアクセスするステップを含む。一実施形態において、ノードは、音声再生のためのラウドスピーカを含む。この方法は、予め決められた時刻にて、ノードが、ローカルクロックカウンタにおける変化をグローバルクロックカウンタにおける対応する変化で割ることにより得られるローカル比率を計算するステップを含む。この方法は、さらに、ノードがノードのローカル比率を１以上の他のモードと交換するステップと、ノードが、他のノードのローカル比率を平均して平均ローカル比率を生成するステップと、ノードが、ノードのローカルクロック速度を、ノードのローカル比率と平均ローカル比率との比較に応じて調整するステップとを含む。
【００２３】
本発明の一実施形態は、デジタルオーディオソース装置に接続されたマスタ装置における方法を含み、このデジタルオーディオソース装置は、オーディオデータをマスタ装置にソース装置の速度で配信するように動作可能である。この方法は、ビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、グローバルクロック及びローカルクロックを有する少なくとも１つのクライアント装置がクライアント装置のグローバルクロックを同期させることを可能にするために送信するステップと、マスタ装置に含まれるマスタローカルクロックの速度に対する第１の速度を導出するステップであって、第１の速度が、マスタ装置のマスタローカルクロック速度に対するソース装置の速度であるステップと、マスタローカルクロック速度を、第１の速度とマスタローカルクロック速度との相対差に応じて調整するステップと、マスタローカルクロックカウンタ値を得るためにマスタローカルクロックを読み取るステップと、読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値を得るために、マスタ装置に含まれるマスタグローバルクロックを読み取るステップと、データを、少なくとも１つのクライアント装置に、すなわち、受信側のクライアント装置にデータを送信するステップとを含み、このデータは、マスタローカルクロックの読み取り値と対応するマスタグローバルクロックの読み取り値との差を決定するのに十分であり、従って、受信側の再生ユニットの各々が、受信されたデータと、受信されたデータの、受信側の再生ユニットのローカルクロックに従う受信時刻と、データの受信時の受信側の再生ユニットのローカルグローバルクロック読み取り値とを用いて、クライアント装置のローカルクロックの周波数を、マスタのローカルクロックの周波数に、そしてそれによりソース装置の速度に同期させるように調整することができ、調整されたローカルクロックがソース装置の速度に同期される。クライアント装置はラウドスピーカを含み、且つ、ラウドスピーカを通して音声を再生するように動作可能である。
【００２４】
本発明の一実施形態は、マスタグローバルクロックと、マスタグローバルクロックに接続されたトランシーバとを含む装置を含む。一実施形態において、この装置は、インフラストラクチャネットワークのアクセスポイントとして動作可能であり、さらに、ビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、スレーブグローバルクロックを有するクライアント装置がクライアント装置のスレーブグローバルクロックをマスタグローバルクロックに同期させることができるように送信するように動作可能である。別の実施形態において、この装置はアクセスポイントのマスタクライアント装置である。この装置は、読み取られたときにマスタローカルクロックカウンタ値を提供するように構成されたマスタローカルクロックと、トランシーバ、マスタローカルクロック、及び、マスタグローバルクロックに接続された論理回路とを含む。この論理回路は、マスタローカルクロックが読み取られるときに、マスタグローバルクロックに、対応するマスタグローバルクロック値を提供させるように構成されており、論理回路は、さらに、トランシーバに、少なくとも１つのスレーブ装置にデータを送信させるように構成されている。このデータは、受信側スレーブ装置が、マスタローカルクロック読み取り値と、対応するマスタグローバルクロック読み取り値との差を決定するのに十分であり、従って、受信側再生ユニットの各々が、受信されたデータ、受信側の再生ユニットのローカルクロックに従う受信データ受信時刻、及び、受信側の再生ユニットの、前記データの受信時刻におけるローカルグローバル読み取り値を用いて、スレーブ装置のローカルクロック周波数をマスタローカルクロックの周波数に同期させるように調整することができ、従って、調整されたローカルクロックがマスタのローカルクロックに同期される。受信側スレーブ装置は、ラウドスピーカを含み、このラウドスピーカを通して音声を再生するように動作可能である。
【００２５】
本発明の一実施形態は、グローバルクロック、及び、グローバルクロックに接続されたトランシーバを含む装置を含む。トランシーバは、インフラストラクチャネットワークのアクセスポイントのクライアント装置として動作可能であり、さらに、１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームをネットワークのマスタ装置から受信するように動作可能であり、このマスタ装置は、一実施形態においてはアクセスポイントであり、別の実施形態においては、アクセスポイントのクライアント装置である。この装置は、グローバルクロックをマスタ装置のマスタグローバルクロックに同期させるように動作可能である。この装置は、さらに、ローカルクロックと、トランシーバ、グローバルクロック、及びローカルクロックに接続された論理回路とを含み、この論理回路は、トランシーバを介して、マスタ装置により伝送されたデータを受信するように動作可能である。このデータは、マスタ装置内に含まれたマスタローカルクロックを読み取ることにより得られるマスタローカルクロックカウンタ値と、読み取られたマスタローカルクロックカウンタ値に対応するマスタグローバルクロック値との差を決定するのに十分なデータを含み、マスタグローバルクロック値はマスタ装置のグローバルクロックを読み取ることにより得られる。論理回路は、さらに、受信されたデータの受信時刻のクライアントローカルクロックの値を読み取り、且つ、受信されたデータの受信時刻のクライアントグローバルクロックの値を読み取り、且つ、クライアント装置のローカルクロックの周波数を調整して、マスタローカルクロックに同期された、調整されたクライアントローカルクロック信号を得るように動作可能であり、それにより、調整されたローカルクロック信号はマスタ装置のマスタローカルクロックに同期される。
【００２６】
一実施形態において、この装置は、さらに、トランシーバに接続された増幅器を含み、増幅器は、音声信号を、ラウドスピーカを通して再生するために増幅するように動作する。
【００２７】
一実施形態において、この装置は、さらに、デジタル位相同期ループを含む。
【００２８】
一実施形態において、この装置は、さらに、ビデオ再生機能を含み、これにより、オーディオ及びビデオが、ネットワークにおける複数の装置を通じて同時に再生される。
【００２９】
特定の実施形態が、これらの態様、特徴又は利点の全て又は幾つかをもたらすことがあり、又はこれらのいずれをもたらさない場合もある。特定の実施形態が、１以上の他の態様、特徴又は利点をもたらす場合があり、これらの１以上が、本発明ｓの図面、説明及び特許請求の範囲から、当業者に容易に明らかになろう。
【００３０】
ここで、本発明の実施形態を、添付図面を参照しつつ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
ワイヤレスオーディオ再生装置を提供するために１つの実施形態が設計される。この装置において、１組の再生トランスデューサ（例えば、ラウドスピーカ）からの音声放出が、共通のタイムベースを通じて正確に同期される。
【００３２】
最初に図１を参照すると、オーディオ再生のためのインフラストラクチャネットワーク（例えば、本発明の実施形態を含むワイヤレスネットワーク）が概略的に示されている。リスナ１０２が、１組のワイヤレスオーディオコンポーネント再生ユニット１０３〜１０７を有するオーディオ再生環境内に位置している。各再生ユニットは、再生トランスデューサ、例えばラウドスピーカを含み、且つ、マルチチャンネルオーディオストリーム（一例においては、５チャンネルオーディオストリーム）の１以上のコンポーネント（チャンネル）を再生するように設計されている。もちろん、他の実施形態は、再生のための、より少数の、又はより多数のチャンネルを含む。このような別の実施形態の１つは、ステレオ再生のための１対のコンポーネント再生ユニットを含む。別の実施形態は、７．１サラウンド再生のための７つのコンポーネント再生ユニットを含む。さらに別の実施形態は、１以上のコンポーネント再生ユニットの複数の組を含み、各組が同じ音声を（例えば同期的に）再生する。これは、例えば、同時に再生される複数の同一のオーディオ−ビジュアルプレゼンテーションが存在する広い空間において有用であろう。
【００３３】
示されている例において、使用時に、コンポーネント再生ユニット１０３は後方左側チャンネルを再生し、再生ユニット１０４は右後方チャンネルを再生し、ユニット１０５は前方左側チャンネルを再生し、コンポーネント１０６は前方中央チャンネルを再生し、コンポーネント１０７は前方右側チャンネルを再生する。図示されている例において、ビデオ出力ユニット１０８にて同時に再生されるビデオ信号、例えばビデオゲームも存在する。
【００３４】
各コンポーネント再生システムは、ワイヤレスインタフェース（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する）を含む。一実施形態において、ワイヤレスネットワークはアクセスポイントを含む。図１に示されている例において、コンポーネント再生ユニットの１つ、例えば、中央チャンネル再生ユニット１０６がアクセスポイントである。図９は、別個のアクセスポイント９０１を含む別の配置を示し、マスタ装置を含む再生ユニット１０３〜１０７の全てがクライアントステーションである。
【００３５】
ここで図２を参照すると、例示的なコンポーネント再生ユニット２００が示されている。再生ユニット２００は、アンテナサブシステム２１１を含むワイヤレスインタフェースを含み、アンテナサブシステム２１１は、ワイヤレスステーション（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスネットワーク規格に準拠したワイヤレスステーション）として機能するワイヤレスネットワークトランシーバユニット２１２に接続されている。一実施形態において、トランシーバ２１２は、アセロスコミュニケーションズ社(Atheros Communications, Inc.)から販売されている標準ＩＥＥＥ８０２．１１チップセットを含む。別の標準ＩＥＥＥ８０２．１１チップセットの幾つかも利用可能であり、アセロス社のチップセットの代わりに用いられることができる。ワイヤレストランシーバユニット２１２はマイクロコントローラ２１３に接続されており、マイクロコントローラ２１３は、一実施形態においてＤＳＰ装置であり、再生ユニット２００にてプログラムを実行する。一実施形態において、マイクロコントローラ２１３は、オペレーティングシステム（例えば、リナックス(登録商標)オペレーティングシステム）下でプログラムを実行するために配置され、パワーＰＣ(PowerPC)コアを含む。オペレーティングシステム及び他のプログラム２３１（本発明の方法の実施形態の１以上を実行するプログラムを含む）が、メモリ２１５に記憶されることができる。このような詳細は、本発明の態様を不明瞭にしないために図２に示されていないが、当業者は、マイクロコントローラ２１３、メモリ２１５、及びワイヤレストランシーバ２１２の信号ワイヤの幾つかがバスサブシステムを介して互いに接続されていることを理解するであろう。
【００３６】
再生ユニット２００は、オーディオストリーム（例えば、圧縮ＭＰＥＧオーディオストリーム又は非圧縮オーディオストリーム）を受信するように配置されており、受信されたオーディオストリームは、次いで、マイクロコントローラ２１３及び他のコンポーネントにより、出力のための１組のデジタルサンプルを形成するように変換（「レンダリング」）される。これらのデジタルサンプルは、標準Ｉ２Ｓフォーマット、又は任意の他のフォームに適合できる。
【００３７】
デジタル音声サンプルは、音声増幅器２２９を介して少なくとも１つのラウドスピーカ２１４に出力される前にアナログ変換されるために、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２２８に送信される。クロック信号入力がクロック制御論理回路２２０により発生され、クロックデバイダ２２７を介してデジタル−アナログ変換器に送られる。
【００３８】
クロック制御論理回路２２０の一実施形態が、クロック同期論理回路２２１及びクロック発生器２２５を含む。クロック同期論理回路２２１は、一実施形態にて少なくとも一部がＦＰＧＡとして実行される。クロック発生器２２５は、信号制御発振器（ＳＣＯ）を含み、信号制御発振器は、水晶発振器を基材としたクロックに接続され、且つこのクロックを制御する。一実施形態において、クロック制御論理回路２２０の一部はソフトウェア（例えば、マイクロコントローラ２１３にて実行されるメモリ２１５内のソフトウェア２３１）にて実行され、また一部は、クロック同期論理回路２２１にて実行される。一実施形態において、クロック発生器２２５は、８０ＭＨｚの範囲のクロッキングを提供する。一実施形態において、クロック発生器２２５のクロック速度は、クロック制御論理回路２２０（一実施形態において、マイクロコントローラ２１３にて実行されるソフトウェアを含む）の制御下で、信号制御発振器を用いて調節可能である。クロック制御論理回路２２０は、ローカルクロック信号２２２を提供するためのクロック値を含む。
【００３９】
ローカルクロックを同期させるためのクロック制御論理回路２２０の動作を、以下に、より詳細に説明する。
【００４０】
本発明の一実施形態に従えば、コンポーネント再生ユニットの１つがマスタ装置であり、マスタ装置のローカルクロック信号２２２がマスタである。その他のコンポーネント再生ユニットはスレーブ装置であり、スレーブ装置のそれぞれのローカルクロック信号２２２はマスタのクロックに同期されることになる。クロック信号２２２は、再生ユニット２００がスレーブ装置である場合、スレーブクロック値を提供し、このスレーブクロック信号の周波数、及び、一実施形態においては位相が、マスタ制御クロックの周波数、及び一実施形態においては位相に同期される。一実施形態において、クロック制御論理回路２２０は、例えば、マイクロコントローラ２１３と協働して、また、メモリ２１５におけるプログラム２３１の制御下で、イベントスケジューラ２２３を含むさらなる機能も実行する。イベントスケジューラ２２３は独立したブロックとして示されており、当業者は、ブロック２２３が、クロック制御論理回路２２０がマイクロコントローラ２１３と協働することにより実行されることを理解するであろう。
【００４１】
図９に示されている１つの例示的な環境は、独立したアクセスポイントを含む。このような一実施形態において、マスタ装置はクライアント装置でもあり、これは選択プロセスによりランダムに選択される。別の実施形態において、マスタ装置は、例えば中央前方再生ユニット１０６であると予め画定される。コンポーネントユニットの１つがアクセスポイントでもある場合、このアクセスポイントはマスタ装置でもある。
【００４２】
これより以下の本文の記載に関し、マスタ装置は前方中央オーディオユニット１０６であるとする。また、汎用性を維持するように、オーディオユニット１０６は、マスタとして機能するだけでなく、オーディオユニット１０３，１０４，１０５及び１０７をクライアント装置として含むインフラストラクチャワイヤレスネットワークのアクセスポイントとしても機能するものとする。マスタ装置１０６及び各クライアント装置は、図２に示したユニット２００のようなアーキテクチャを有するものとする。
【００４３】
図１を再び参照すると、一実施形態において、ワイヤレスネットワーク装置が、標準ネットワークプロトコルを用いた通信を提供する。詳細には、ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークプロトコルが、オーディオストリームをユニット１０３〜１０７の各々に配信するための、ワイヤレスネットワークを介した通信のために用いられる。一実施形態において、このストリームは、ビデオユニット１０８に送信されるビデオを含む。一実施形態において、オーディオユニット１０３〜１０７又はビデオユニット１０８うちの１つ（例えば、一実施形態において、中央前方オーディオユニット１０６）が、ワイヤレスアクセスポイントとして機能し、その他のオーディオユニット１０３，１０４，１０５，１０７及びビデオユニット１０８は、アクセスポイントユニット（例えばユニット１０６）のワイヤレスクライアント装置である。一実施形態において、再生ユニット１０６は、コンテンツを供給するサーバとしても機能し、オーディオコンテンツストリームをクライアント装置１０３，１０４，１０５，１０７の各々にパケットフォーマットで配信する。クライアント装置である各オーディオユニットは、その適切なオーディオストリームをレンダリングするように構成されている。
【００４４】
一実施形態において、デジタルメディアデータのレガシーソース装置１１１（例えばＤＶＤプレーヤ又はＣＤプレーヤ）が含まれる。レガシーソース装置１１１はクロック１１３を含み、クロック１１３はマスタ再生ユニットに接続されている。本文中に記載するように、本発明の一態様は、コンポーネント再生ユニット１０３〜１０７による再生を、レガシーソース装置のクロック１１３と同期させる。
【００４５】
一実施形態において、同期化は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークにて、以下の領域において行われる
・速度同期化：ラウドスピーカを含み、且つ、ストリームデータを受信する受信側のクライアント再生ユニット１０３，１０４，１０５，１０７の各々がデジタル音声サンプルをアナログ音声に変換する速度は、ラウドスピーカを含む受信側クライアント再生ユニット１０３，１０４，１０５，１０７の全体にわたり、ラウドスピーカを含む受信ユニット間の相対的なリード／ラグがないことを保証するために、許容誤差内で同一でなければならない。
【００４６】
・イベント同期化：開始／停止／一時停止などのイベントが、全て、ワイヤレスネットワーク１００内のオーディオ及び／又はビデオ再生ユニットの全体にわたり、許容誤差内で同時に生じることを保証する。
【００４７】
・レガシー同期化：我々が「レガシーオーディオソース装置」と称するものは、再生のためのデジタル音声入力を提供する、ＣＤプレーヤ又はＤＶＤプレーヤなどのデジタルオーディオソース装置を含む。図１は、コンポーネント再生ユニット１０６に接続された１つのレガシーソース装置１１１を示す。レガシーオーディオソース装置、例えばソース装置１１１が、デジタル接続を介してデジタル音声を出力する。一実施形態において、デジタル音声は、ＳＰＤＩＦフォーマット（Ｓ／ＰＤＩＦ規格）で出力される。一実施形態において、マスタ装置、例えば、アクセスポイントとしても機能する再生ユニット１０６は、デジタル音声をレガシーオーディオソース装置１１１から、デジタル接続を介して受信する。このレガシーオーディオソース装置は、デジタル音声サンプルが転送される速度を決定するクロック１１３を含む。ＳＰＤＩＦフォーマットで出力する実施形態において、ＳＰＤＩＦフォーマットにおける速度がクロック１１３により決定される。アクセスポイントでもあるマスタコンポーネント再生ユニット１０６、及び、クライアントスレーブコンポーネント再生ユニット１０３，１０４，１０５、１０７は、ラウドスピーカを含む受信ユニットの各々がデジタル音声サンプルをアナログ音声に変換する速度が、クロック１１３により決定された、データがレガシーオーディオソース装置により配信される速度と同一であることを保証できなければならない。
【００４８】
一実施形態において、正確なクロッキングが、グローバル時刻基準を提供するように行われる。このために、８０２．１１規格に従って設けられる時刻同期機能（「ＴＳＦ」）が用いられる。ＴＳＦは、標準ＩＥＥＥ８０２．１１チップセット、例えばアセロス(Atheros)社の８０２．１１チップセットの一部として実装され、チップセット内のレジスタから読み取り可能である。図２のコンポーネント再生ユニット２００において、ＴＳＦカウントはＴＳＦカウント２３０として示されている。
【００４９】
チップセットにより提供されるＴＳＦ機能は、＋／−２マイクロ秒の精度のグローバルネットワーク時刻値を提供する。しかし、ＴＳＦ自体は、オーディオ−ビジュアル装置により用いられるのに適したクロックを直接有することができない。
【００５０】
一実施形態において、クロック制御論理回路２２０が、周波数が正確なクロック信号（例えばクロック値２２２）を生成するために、例えば、ソフトウェアを実行するマイクロコントローラ２１３と同期論理回路２２１との組合せを用いて、デジタル周波数調整論理回路を実行する。一実施形態において、クロック制御論理回路２２０は、位相が正確なクロック信号、例えばクロック値２２２を発生するために、例えば、ソフトウェアを実行するマイクロコントローラ２１３と同期論理回路との組合せを用いて、クロック制御論理回路２２０内でデジタル位相同期ループも実行する。一実施形態において、クロック制御論理回路２２０は、クロック信号として内部高速ローカルカウンタ２２２を有する。周波数調整論理回路と位相同期ループとは共に、ＳＣＯ及び水晶制御クロックを含む同一のクロック発生器２２５を用いる。
【００５１】
一実施形態において、クロック制御論理回路２２０は、ローカル水晶発振器が動作する速度を、ＩＥＥＥ８０２．１１ＴＳＦにより提供されるワイヤレスネットワークのためのグローバルクロック基準に関連して決定するように設定される。
【００５２】
これより以下の本文の記載に関し、マスタ装置は、前方中央オーディオユニット１０６であるとする。オーディオユニット１０６は、マスタ装置として機能するだけでなく、オーディオユニット１０３，１０４，１０５及び１０７をクライアント装置として含むインフラストラクチャワイヤレスネットワークのアクセスポイントとしても機能する。マスタ装置１０６及び各クライアント装置は、図２に示したユニット２００のようなアーキテクチャを有するものとする。
【００５３】
ＩＥＥＥ８０２．１１インフラストラクチャネットワーク内のアクセスポイント及び各クライアント装置、例えばステーション（例えば、オーディオユニット１０３，１０４，１０５及び１０７は、時間同期化機能（ＴＳＦ）をもたらすＭＡＣを含み、ＴＳＦは、ＩＥＥＥ８０２．１１ノードのＭＡＣモジュールにより自動増分されるローカルＴＳＦカウンタを含む。図２に示した実施形態において、ローカルＴＳＦカウンタは、ＩＥＥＥ８０２．１１トランシーバ（例えばＩＥＥＥ８０２．１１チップセット２１２）内に、ＴＳＦカウント２３０として示されている。アクセスポイント（例えば、インフラストラクチャネットワークの図１のオーディオユニット１０６、或いは、図９に示されている別の装置においてはユニット９０１）が、ビーコンフレームをブロードキャストし、且つ、プローブ応答フレームを送信し、これにより、クライアント装置内のＴＳＦカウンタの全てが、ステーションがビーコンフレーム及びプローブ応答フレームを受信した結果として同期される。他のワイヤレスネットワークも、クロックを同期させるための類似の機能を含む。ＩＥＥＥ８０２．１１ＴＳＦカウンタの分解能は１マイクロ秒であり、ＴＳＦカウンタの値は、同じアクセスポイントに属する全てのノードにおいて、いずれの所与の時間においても同一又はほぼ同一であるべきである。なぜなら、全てのＴＳＦクロックが同期的に動作するからである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、インフラストラクチャモードにおけるワイヤレスネットワーク動作のために、ＴＳＦカウンタ間での、４μｓから、例えば±２μｓの最大相対誤差値を指定する。本発明の発明者は、市販の典型的なＩＥＥＥ８０２．１１トランシーバチップセットを用いると、ＴＳＦカウンタの読み取りの大部分の精度が約１マイクロ秒であることを実験により確認した。ビーコン送信機構を駆動するアクセスポイントの水晶クロック（例えば、図２のユニットにおけるクロック発生器２２５）と、従って、全てのクライアント装置のＴＳＦカウンタとの全体的な安定性は、長期的に非常に良好とはいえないかもしれないが、本発明の発明者は、ＴＳＦカウンタが、比較的正確で良好なタイミング情報のソース装置をもたらすことを確認した。
【００５４】
本発明の一実施形態は、クロック発生器２２５の信号制御発振器（ＳＣＯ）に送信される信号を調整することを含む。この調整は、ローカルスレーブクロックの読み取り値（例えば、図２に示したオーディオユニット２００がスレーブユニット１０３，１０４，１０５又は１０７の１つにて用いられるときのクロック制御論理回路２２０のクロック値２２２）が、マスタ装置により読み取られてマスタ装置からワイヤレスネットワークを介して受信されるマスタ装置のクロック値（「マスタ＿ローカル＿クロック」(master＿local＿clock)と称する）の遅延を確認又は決定し、そして処理することに基づいて行われる。このようにして、調整されたローカルスレーブクロック周波数はマスタ装置のクロック周波数に同期される。
【００５５】
ＩＥＥＥクライアント装置１０３，１０４，１０５又は１０７及びマスタ装置１０６の各々は、ＴＳＦカウンタの形態のＴＳＦ機能をもたらす。各装置は、さらに、ローカルクロック（例えば、図２のアーキテクチャ２００を有する装置のための）、クロック値２２２を含む。
【００５６】
図３は、マスタ装置、例えば装置２００（一実施形態においては再生ユニット１０６）にて実施される１つの方法の実施形態３００のフローチャートを示す。一実施形態において、マスタ装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１アクセスポイントでもある。
【００５７】
この方法は、ステップ３０１において、アクセスポイント、例えばマスタ装置１０６を含み、アクセスポイント（マスタ装置１０６）は、クライアントステーションがクライアントステーションのＴＳＦカウンタ３０１を同期させることを可能にするために、定期的に（必ずしも周期的にではなく）ビーコンフレームを送信する。この方法は、また、マスタ装置１０６が１以上のプローブ応答フレームを、対応するプローブ要求フレームを受信することに応答して選択的に送信することを含む。
【００５８】
別個のアクセスポイントを有する別の装置において、ステップ３０１は、以下のように替えられる。すなわち、マスタ装置１０６がアクセスポイントのクライアント装置であり、マスタ装置１０６は、１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを、マスタ装置１０６のＴＳＦカウントを同期させるためにアクセスポイントから受信する。
【００５９】
この方法３００は、ステップ３０３において、マスタのローカルクロックカウンタ値を、例えば、クロック制御ユニット２２０のクロック値２２２（本文中にて「マスタ＿ローカル＿クロック」と称する）から読み取る。マスタ＿ローカル＿クロックの値が得られたならば、マスタローカルクロックが読み取られた時刻が独立に記録されるように、マスタ装置１０６は、ステップ３０５にて、マスタのＴＳＦ値をマスタ装置のＩＥＥＥ８０２．１１トランシーバ２１２にて読み取る。このＴＳＦ値を、「ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング」(TSF＿master＿reading)と称する。
【００６０】
従って、マスタ＿ローカル＿クロックがステップ３０３にて読み取られるとき、マスタ装置のＴＳＦがステップ３０５にて読み取られ、これにより、１組の値、すなわち、マスタ＿ローカル＿クロック値とＴＳＦ＿マスタ＿リーディングとが生成される。ステップ３０７において、マスタは、このデータを、ワイヤレスネットワーク１００を通じて送信し、これにより、受信側の再生ユニットの各々は、受信されたデータ、受信側の再生ユニットのローカルクロックと受信側の再生ユニットのローカルＴＳＦ読み取り値との関係を用いて、各ユニットのローカルクロックの周波数を、マスタ装置のローカルクロックの周波数に同期させるために調整することができ、こうして、調整されたローカルクロックは、ＤＡＣ及び他の同期要求条件に有用となる。
【００６１】
一実施形態において、マスタ装置はスレーブ装置の全てに、タイミング情報を含む、新しいタイプのブロードキャストパケット又はマルチキャストパケット（例えばＵＤＰパケット）をブロードキャスト又はマルチキャストする。別の実施形態において、ユニキャストパケットが別個のユニキャストベースのチャネルを通じて全てのスレーブ装置に個々に送信される。それにより、スレーブ装置は、値の組、すなわち、（マスタ＿ローカル＿クロック、ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング）を受信することができる。いずれの場合においても、一実施形態において、情報は定期的に、ブロードキャスト、マルチキャスト、又はユニキャストされる。一実施形態において、これは、１００ミリ秒ごとに行われる。一実施形態において、データは、アクセスポイントとして機能するマスタ装置により、ビーコンフレームがブロードキャストされる速度と同一の速度で送信される。一実施形態において、情報は、新しい情報要素（ＩＥ）（時刻同期ＩＥと称する）として、アクセスポイントとして機能するマスタ装置１０６からの各ビーコンフレームブロードキャストにて、及び、マスタ装置１０６により送信される各プローブ応答にて送信される。こうして、この実施形態に従えば、ステップ３０３の送信が、ステップ３０１におけるビーコンフレームのブロードキャストと同時に行われる。
【００６２】
一実施形態において、マスタ装置のローカルクロックの公称周波数（ＭＨｚ）（ｆｃｌｏｃｋと称する）がマスタ装置にて測定され、また、適宜値の組、すなわち（マスタ＿ローカル＿クロック、ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング）を含んだブロードキャスト又はマルチキャストにて送信される。
【００６３】
図４は、スレーブ装置として機能するクライアント装置（例えばクライアント装置１０３）にて実行される方法の実施形態４００の簡略化されたフローチャートを示す。この方法は、例えば、クライアント装置１０６が図２のアーキテクチャ２００に従う場合、クライアント装置のメモリ（例えばメモリ２１５）内のソフトウェアとして実行される。一実施形態において、方法４００の幾つかは、クロック制御論理回路２２０により、マイクロコントローラにて実行されるソフトウェアと、クロック同期論理回路２２１の論理回路との組合せとして実行される。
【００６４】
ステップ４０１において、スレーブ装置は、アクセスポイント（例えば、図１の装置におけるマスタ装置１０６、又は、図９の例示的な装置におけるアクセスポイント９０１）により送信される１以上のビーコンフレーム又はプローブ応答フレームを受信し、そして、スレーブ装置のローカルＴＳＦ（例えば、クライアント装置が図２に示したアーキテクチャを有する場合のローカルＴＳＦカウント２３０）を同期させる。
【００６５】
ステップ４０３において、スレーブ装置１０３は、マスタ装置１０６により送信されたデータ（マスタクロックカウントと称する）、及び、マスタＴＳＦカウンタの対応する値を受信する。一実施形態において、ステップ４０３にて、スレーブ装置は、１組の値（マスタ＿ローカル＿クロック、ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング）をマスタ装置から受信する。一実施形態において、これらの値は、新しいタイプのブロードキャスト又はマルチキャストパケット（例えば、ＵＤＰパケット）内にある。別の実施形態において、これらの値は、ユニキャストパケット又はマルチキャストパケット内にある。さらに別の実施形態において、前記値の組は、マスタ装置１０６からのビーコンフレーム内の時刻同期ＩＥ内にあり、従って、ステップ３０３における受信はステップ３０１における受信と同一である。
【００６６】
一実施形態において、マスタ装置のローカルクロックの公称周波数であるｆｃｌｏｃｋもマスタ装置から時々受信される。
【００６７】
先に述べたように、クライアント装置はローカルクロックを含む。ローカルクロックは、例えば、再生ユニットアーキテクチャ（例えば、図２の再生ユニットアーキテクチャ）に関してはローカルクロック２２２である。このローカルクロックは、例えば、デジタル−アナログ変換器２２８による変換のタイミングを決定するために用いられる。一実施形態において、ステップ４０５において、マスタ装置のタイミングデータの受信後の或る時間に、スレーブ装置がスレーブ装置のローカルクロックカウンタ値を読み取る。別の実施形態において、この読み取りは受信の時間に可能な限り近い。このクロックを「スレーブ＿ローカル＿クロック」(slave＿local＿clock)と称する。一実施形態において、スレーブ装置１０３は、ステップ４０７にてスレーブ装置１０３のＴＳＦカウンタも同時に読み取る。この値を「ＴＳＦ＿スレーブ＿読み取り値」と称する。
【００６８】
本発明の発明者は、十分な精度を得るために、スレーブ装置がローカルクロックを読み取る動作とスレーブ装置のＴＳＦカウンタを読み取る動作とが中断不可能（例えば、割り込み不可能）であり、それにより、これらの２つの読み取りの時刻が互いに近接することが保証されることが有利であることを確認した。
【００６９】
マスタ装置から受信したタイミングデータ、並びに、スレーブ＿ローカル＿クロック及びＴＳＦ＿スレーブ＿リーディングの観察された値を用いて、スレーブ装置は、スレーブ装置のローカルクロックカウンタ周波数とマスタ装置のローカルクロックカウンタ周波数との周波数差を計算することができる。こうして、スレーブ装置は、スレーブ装置のローカルクロック周波数を、マスタ装置のローカルクロック周波数に同期させるように調整することができる。
【００７０】
詳細には、ステップ４０９において、クライアント装置は、マスタローカルクロックとスレーブローカルクロックとの周波数差を示す値を決定し、それにより、ローカルクロック周波数を調整するために用いるべき信号を決定する。
【００７１】
一実施形態において、ステップ４０９は、スレーブ装置がスレーブ装置のローカルクロックカウンタを読み取るときに、マスタローカルクロックの推定されたカウンタ値（「推定＿マスタ＿ローカル＿クロック」(Estimated＿master＿local＿clock)と称する）を決定することを含む。一実施形態において、これは、図５に例示されている動作に従う補間により得られ、以下のように記載される。
【００７２】
推定＿マスタ＿ローカル＿クロック＝マスタ＿ローカル＿クロック＋（ＴＳＦ＿スレーブ＿リーディング−ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング）×ｆｃｌｏｃｋ
式中、ｆｃｌｏｃｋは、マスタ装置のローカルクロックの公称周波数（単位ＭＨｚ）を示す。
【００７３】
スレーブ装置は、これらの計算値を与えられて、スレーブ装置のローカルクロックの周波数を修正するために適切な調整をする。この調整を達成するために、一実施形態において、本発明の方法は２つの異なる技術を用い、周波数補正は２つのモードで動作する。すなわち、周波数調整論理回路を用いる第１のモード、及び位相同期ループを用いることを含む第２のモードである。最初に、この方法は第１のモードで行われる。スレーブローカルクロックとマスタローカルクロックとの平均測定周波数誤差として示される量が十分に小さい場合、この方法は、位相同期ループを用いた第２のモードに切り替えられる。
【００７４】
これらの２つのモードはいずれも、クロック発生器２２５内のクロックのクロック周波数を調整するために、クロック発生器２２５の信号制御発振器を用いる。一実施形態に含まれる信号制御発振器の調整範囲は、６５５３５回の不連続の入力制御ステップに分割される、水晶の公称周波数の±１００万分の１００である。詳細には、一実施形態は、１６ビット入力のＳＣＯを含み、入力は、クロック発生器２２５の水晶クロックを駆動するために用いられるパルス幅変調信号に変換される。
【００７５】
第１モードにおいて、マスタローカルクロックの周波数とスレーブローカルクロックの周波数との差が比較的大きい場合があるため、ローカルクロックの周波数に対する補正が、これに対応するように大きいことが必要な場合がある。周波数調整論理回路を用いる第１モードは、ローカルクロックの周波数に対して比較的大きい補正を行うことができ、この後、マスタローカルクロックの周波数とスレーブローカルクロックの周波数との差の平均が十分に小さいとき、システムは、動作モードを、位相同期ループを用いた第２モードに切り替える。
【００７６】
ここで、第１モードに関してより詳細に説明する。一実施形態において、周期的にではないが時々、先に述べたようにステップ４０３にて、スレーブ装置が、マスタ装置により伝送される、マスタクロック情報を含むパケットを受信した後、ステップ４０９にてスレーブ装置が、マスタグローバルクロックカウンタとマスタローカルクロックカウンタとの比率を計算する。この比率は、マスタ装置のグローバル時刻に対するローカルクロックの相対周波数を示す。ステップ４０５及びステップ４０７において、スレーブ装置は、スレーブ装置のローカルクロックカウンタ及びローカルグローバル時刻カウンタを読み取って、ローカル比率、すなわち、ローカルクロックの周波数に対するグローバルクロック周波数を計算する。これらの２つのクロック比率はステップ４０９にて比較され、これにより、２つの比率の差（実質的には、スレーブローカルクロックの周波数とマスタローカルクロックの周波数との差）が計算される。
【００７７】
クロック制御論理回路２２０は、スレーブローカルクロックの周波数とマスタローカルクロックの周波数との計算された差を用いて、クロック発生器２２５のＳＣＯに送られる信号を生成し、これにより、ローカルクロックの周波数を、ローカルクロック周波数がマスタローカルクロックの周波数に所定期間にわたり同期されるように調整する。一実施形態において、第１モードにて周波数調整論理回路を実行するクロック制御論理回路２２０により決定される信号制御発振器への制御信号入力は、平均周波数誤差の関数である。
【００７８】
一実施形態は、クロック周波数を、計算された周波数絶対誤差に従って補正しようとする。
【００７９】
別の実施形態において、第１モードにて周波数調整論理回路を実行するクロック制御論理回路２２０は、クロックを、計算された周波数絶対誤差に従って補正しようとするのではなく、比較的小さい複数の補正ステップを行う。このような複数のステップは必要であり得る。これは、同期化達成のために、より大きいステップを用いる場合よりも長い時間がかかる影響があるが、このような実施形態は、誤った読み取りが排除されることを可能にし、また、周波数調整オーバーシュートを回避する。こうして、一実施形態は、誤測定を排除することを含む。一実施形態は、クロック制御回路により行われる可能な限り最小の調整である調整ステップを時々行うことを含む。
【００８０】
一実施形態において、第１のモードが行われているとき、クロック制御回路はクロック誤差を計算し、計算されたクロック誤差をクロック制御回路の範囲の大部分で調整(scale)する。次いで、この範囲は徐々に低減される。一実施形態において、６５５３５ステップの範囲のうち最初の最大ステップである２０００ステップが用いられ、連続的な反復において、最大ステップは予め画定された率で低減される。より大きい誤差値に対して多数のステップを用いることを可能にするために、所定の閾値レベルより大きい誤差の処理が、異なる仕方で行われる。これは、大きい誤差が多数のステップにより補正されることを可能にする。多数のステップは真の周波数誤差をより示し易い。一方、通常の動作においては、より小さい誤差（実際の周波数差ではなく、むしろ測定誤差による誤差）は除去される。
【００８１】
一実施形態において、周波数調整論理回路の最初の調整プロセスは、バイナリサーチとして実行される。すなわち、最初に大きい補正ステップが行われ、次いで、連続的な繰り返しにて、その前に行われたステップの半分の大きさの周波数補正ステップが、測定される周波数誤差を最小化するために、より小さい最小のステップサイズまで行われる。
【００８２】
この周波数調整論理回路及びその実行方法の一実施形態は、最新の数回のデータサンプル（例えば、最新のＮ個のデータサンプル、Ｎは小さい整数）の変動する平均値を計算することをさらに含む。一実施形態は、最新のＮ個のサンプルの変動する加重平均値を計算することも含む。一実施形態は、トリム平均を決定することも含む。
【００８３】
一実施形態において、マスタ装置及びスレーブ装置の両方におけるＴＳＦカウンタが１マイクロ秒ごとに更新される。スレーブ装置が、スレーブ装置のローカルクロックカウンタを読み取るときの、マスタローカルクロックの推定されたカウンタ値（「推定＿マスタ＿ローカル＿クロック」と称する）が、一実施形態において、図５に例示された動作に従う補間により得られることを思い起こされたい。推定＿マスタ＿ローカル＿クロックは、以下の式により示される。
【００８４】
推定＿マスタ＿ローカル＿クロック＝マスタ＿ローカル＿クロック＋（ＴＳＦ＿スレーブ＿リーディング−ＴＳＦ＿マスタ＿リーディング）×ｆｃｌｏｃｋ
式中、ｆｃｌｏｃｋは、マスタ装置のローカルクロックの公称周波数（単位ＭＨｚ）を示す。一実施形態において、ｆｃｌｏｃｋは、マスタ装置にて測定され、スレーブ装置に、同期化データパケット内で転送される。
【００８５】
第２のモードにおいて、平均周波数誤差が予め決められた閾値より小さい値である場合、本発明の方法は、位相同期ループを実行するステップ４１１を含む。位相同期ループは、先に論じたように決定される推定＿マスタ＿ローカル＿クロックを用いて、信号制御発振器の出力としてクロック発生器２２５により発生されるクロックからタイミング又は位相の誤差を決定することを含む。誤差が発生され、誤差は、ローパスフィルタでフィルタリングされてローパスフィルタ誤差を形成し、ローパスフィルタ誤差は、クロック発生器２２５の信号制御発振器のための駆動信号を形成するために用いられる。こうして、第２モードにおいて、クロック制御論理回路２２０は、マスタクロックに位相同期されたローカルクロック信号を生成するデジタル位相同期ループを実行する。
【００８６】
図５に示したように、比較的小さい値とみなされる時刻誤差値（「時刻＿誤差」(Time＿error)と称される）は、以下の式により示される。
【００８７】
時刻＿誤差＝（スレーブ＿ローカル＿クロック＋初期＿オフセット）−推定＿マスタ＿ローカル＿クロック
式中、初期＿オフセット(Initial＿offset)は、同期化プロセス中の開始時に計算される、マスタローカルクロックカウンタとスレーブローカルクロックカウンタとの差である。
【００８８】
位相誤差は「位相＿誤差」(Phase＿error)と称され、ラジアンで測定される。すなわち、
位相＿誤差＝２×π×時刻＿誤差
位相誤差は、第２モードの位相同期ループにて用いられる。位相同期ループは、スレーブ装置のローカルクロックの位相（例えば図２のようなアーキテクチャのための装置のクロック値２２２）を、マスタ装置のローカルクロック（マスタ＿ローカル＿クロック）(master＿local＿clock）に従わせるように設定される。
【００８９】
図６は、スレーブ装置、例えばスレーブ装置１０３にて実行されるデジタル位相同期ループ６００の一実施形態の簡単な機能ブロック図を示す。誤差決定器、例えば、位相誤差決定器６２１が、スレーブローカルクロックと調整されたマスタローカルクロックとの位相誤差を、受信されたパケットからの入力を用いて決定する。パケットは、ワイヤレスネットワーク６０５を介して受信され、マスタクロックが読み取られるときのマスタクロック読み取り値６１１及びマスタ装置のＴＳＦ値６１３に関する、マスタ装置からのタイミング情報を含む。一実施形態において、位相誤差決定器６２１は、マスタクロック読み取り値及びマスタＴＳＦ読み取り値を、マスタ装置からワイヤレスネットワークを通じて送信される１以上の受信パケットにて受信し、また、スレーブ装置のＴＳＦ値６１５も用いる。一実施形態において、位相誤差を示す信号は、先に述べたように、時刻誤差から決定される。
【００９０】
位相誤差を示す信号は、ローパスフィルタ６２３（例えば、デジタルローパスフィルタ）によりローパスフィルタリングされ、これにより、フィルタリングされた位相誤差を示すデジタル信号６１９が得られる。フィルタリングされた位相誤差を示す信号は制御信号として用いられ、この制御信号が、デジタル信号制御発振器６２５を駆動させてローカルクロック信号６１７を信号制御発振器の出力として発生させる。
【００９１】
一実施形態において、デジタル位相同期ループはタイプ２(Type2)であり、すなわち、第２デジタル位相同期ループである。
【００９２】
従って、方法４００のフローチャートを再び参照すると、一実施形態は、ステップ４１１において、信号入力端子を有する信号制御発振器の出力から時刻誤差又は位相誤差を決定し、位相誤差又はタイミングフィルタ誤差をローパスフィルタによりフィルタリングし、このフィルタリングされた誤差を用いて、信号制御発振器の信号入力端子を駆動させ、それにより、マスタローカルクロックに位相同期された調整されたローカルクロック信号を生成するデジタル位相同期ループを実行させることを含む。
【００９３】
図６を再び参照し、符号Ｇ（ｓ）により、ローパスフィルタ６２３と信号制御発振器６２５との組み合わせにおける位相伝達関数のアナログバージョンを示す。図６に示した実施形態において、ループ内に周波数分割器が存在しないため、オープンループ応答はＧ（ｓ）である。
【００９４】
タイプ２（第２位相同期ループ）とは、オープンループ応答を有する位相同期ループを意味し、伝達関数は以下の式となる。
【００９５】
【数１】
2009521882.tif 000003
タイプ２は、オープンループ応答が０及び負の真のゼロにて２極を含むことを意味する。オープンループ伝達関数Ｇ（ｓ）は、位相決定器６２１の応答（ゲイン）（ゲインＫｐと示す）、ローパスフィルタの伝達関数（Ｋｆ（ｓ）と示される）、及び、信号制御発振器６２５の伝達関数を含む。ここで、信号制御発振器の変換関数は、式Ｋｖ／ｓ（Ｋｖは定数）を有するため、Ｋｆ（ｓ）は、
【００９６】
【数２】
2009521882.tif 000004
式中、Ａは、フィルタのゲインであり、Ｔは、ローパスフィルタの時定数である。
【００９７】
従って、位相のための閉鎖ループ伝達関数は、以下のように示される。
【００９８】
【数３】
2009521882.tif 000005
式中、ζは減衰係数であり、以下の式で示される。
【００９９】
【数４】
2009521882.tif 000006
また、ωｎは自然振動であり、以下の式で示される。
【０１００】
【数５】
2009521882.tif 000007
また、ゲインＫは、
【０１０１】
【数６】
2009521882.tif 000008
本発明の発明者は、良好な性能のためには、減衰係数は小さすぎてはならず、例えば、ζ>０．７であるべきことを確認した。一実施形態において、値ζ＝１．００が用いられる。一実施形態において、Ｔは１００秒、Ｋは０．０４であるように選択される。この場合、ωｎ＝０．０２ラジアン／秒であり、３．１８ＭＨｚ（メガヘルツ）と同等である。
【０１０２】
図７は、デジタルＰＬＬ（位相同期ループ）６００のゲインのシミュレーションを、Ｊ−オメガ(j-omega)ドメインでのジッタ周波数の関数として示す。このシミュレーションは、デジタル／アナログコンバータの出力にて実行される、０．５ラジアン／秒で２極のローパスアナログフィルタを含んでいた。
【０１０３】
一実施形態において、ローパスフィルタは、メモリ内のソフトウェアにて無限インパルス応答デジタルフィルタとして実行される。
【０１０４】
ローカルクロックが上記の方法を用いて同期されたのであれば、本発明の一実施形態は、メディアイベント、例えば、開始／停止／一時停止がネットワークを通じて協調(coordinate)され、ワイヤレスネットワーク内の音声及び／又はビデオ再生ユニットの全てを通じて許容誤差内で同時に生じることを保証することを含む。
【０１０５】
１つのイベントがネットワークにおけるマスタ装置以外の他の全ての装置にて協調されることを要求されるとき、マスタ装置は、時刻を示すグローバル時刻カウンタの値を含むネットワークメッセージを、その後の所定の長さの時間にわたって送信しなければならない。このメッセージがスレーブ装置にて受信されたとき、スレーブ装置は、このメッセージのグローバルカウンタに対応するスレーブ装置のローカルクロックカウンタ値の同等値を計算することが必要である。これは、スレーブローカルクロックの周波数とスレーブグローバルクロックの周波数との計算された関係に関連して行われる。
【０１０６】
本発明の一実施形態は、レガシー同期を含む。図１を再び参照すると、一実施形態において、マスタ装置、例えば、アクセスポイントとしても機能する再生ユニット１０６が、デジタル音声を、ソース装置、例えばレガシーオーディオソース装置１１１から、デジタル接続を介して受容する。このレガシーオーディオソース装置１１１は、ソース装置から出力されるデジタルオーディオサンプルのためのサンプリング速度を決定するクロック１１３を含む。一実施形態において、デジタルオーディオソース装置のデジタル出力は、ＳＰＤＩＦフォーマットで行われ、レガシーソース装置のクロッキング速度はＳＰＤＩＦフォーマット信号から導出される。アクセスポイントでもあるマスタコンポーネント再生ユニット１０６、及び、クライアントスレーブコンポーネント再生ユニット装置１０３，１０４，１０５，１０７は、ラウドスピーカを含む各受信ユニットが、デジタルオーディオサンプルをアナログ音声に変換する速度が、レガシーオーディオソース装置により配信されるデータの速度（例えば、ＳＰＤＩＦフォーマットから配信される速度）と同一であることを保証できなければならない。
【０１０７】
図８は、マスタ装置、例えば再生ユニット１０６にて実行されるレガシー同期の１つのプロセスを示す。マスタ装置は、レガシー装置１１１からの入力データを受容し、且つ、ステップ８５１にて、レガシーソース装置１１１から配信されるデータの速度、例えば、クロック１１３からの信号のために決定される速度（例えば、ソース装置がデータをＳＰＤＩＦフォーマットで提供する場合の、データから配信される速度）を監視する。ステップ８５２において、マスタ装置は、マスタ装置のローカルマスタクロックの速度（及び位相）を、レガシーソース装置クロック１１３の速度（及び位相）と一致するように調整する。
【０１０８】
一実施形態において、マスタのクロックの速度（及び位相）がレガシーソース装置の速度（及び位相）と一致されたならば、マスタ装置はその速度をスレーブ装置に、スレーブ装置がマスタクロックと同じ速度を維持するように送信する。一実施形態において、ステップ８５３にて、マスタ装置は、図３のフローチャートに示されている、先に記載したプロセスに従って、各コンポーネント再生ユニットのローカルクロックをマスタローカルクロックに同期させ、そして、それによりレガシー装置のクロックに同期させる。各コンポーネント再生ユニットは、図４のフローチャートに示されている、先に記載したプロセスに従って、各オーディオ再生装置のローカルクロックをマスタ装置のローカルクロックに同期させ、そして、それによりレガシー装置のクロックに同期させる。
【０１０９】
レガシー同期方法の１つは、ワイヤレスネットワークの第１のノードにおける内部クロックの速度に関連する第１の速度を導出することを含む。この実施形態において、第１ノードは、データをソース装置の速度で配信するデジタルオーディオソース装置に接続される。この方法は、第１ノードがそのローカルクロックカウンタ速度を第１のデータ速度と内部クロックカウンタ速度との相対差に応じて調整することを含む。この方法は、さらに、第１ノードが、グローバル時刻基準の変化に対する、ローカルクロックカウンタの変化により与えられる第１のローカル比率を計算することを含む。第１ノードは第１のローカル比をその他のノードに送信する。これにより、第１ノードからの送信を受信する各ノードは、各ノードのローカルクロックカウンタ速度を、第１ノードのローカルクロックのカウンタ速度との不一致が低減するように調整することができる。一実施形態において、ワイヤレスネットワークノードにおける第１ノード及び他のノードは、図２に記載したように、コンポーネント再生ユニットである。１つの形態において、第１データ速度は、デジタルオーディオソース装置１１１から受信されるＳＰＤＩＦフォーマットの信号から導出される。
【０１１０】
このように、図１に示されているようなコンポーネント再生装置のネットワークにおける同期化を提供するための実施形態を記載してきた。
【０１１１】
一般的な工業用語に従って、用語「ベースステーション」、「アクセスポイント」及び「ＡＰ」は、本文中にて、ワイヤレスに（又は、電力線などの媒体を介してより広域に（以下参照））、且つ、他の複数の電子装置と実質的に同時に通信し得る電子装置を示すために交換可能に用いられ得る。また、用語「クライアント」、「スレーブ装置」及び「ＳＴＡ」は、移動され且つ通信が可能な（移動は必要条件でないが）他の複数の電子装置のいずれをも記載するために交換可能に用いられ得る。しかし、本発明の範囲は、これらの用語で称される装置に限定されない。
【０１１２】
１つの実施形態を、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずるオペレーションに関して記載してきたが、本発明は、他のワイヤレスネットワーク規格（例えば、他のＷＡＬＮ規格及び他のワイヤレス規格を含む）に準じた、また他のアプリケーションに適したワイヤレス装置を用いて実現され得る。適応可能なアプリケーションは、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスＬＡＮ及びリンク、ワイヤレスイーサネット（登録商標）、ＨＩＰＥＲＬＡＮ２、欧州電気通信標準化協会(European Technical Standards Institute)（ＥＴＳＩ）ブロードバンド・ラジオ・アクセス・ネットワーク（ＢＲＡＮ）、及び、マルチメディア移動アクセス推進協議会（ＭＭＡＣ）システム、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、ローカル・マルチポイント・ディストリビューション・サービス（ＬＭＤＳ）ＩＦストリップ、ワイヤレスデジタルビデオ、ワイヤレスＵＳＢリンク、ワイヤレスＩＥＥＥ１３９４リンク、ＴＤＭＡパケットラジオ、低コストのポイント・ツー・ポイントリンク、ボイス−オーバー−ＩＰ携帯電話（ワイヤレスインターネット電話）等を含む。
【０１１３】
本発明の実施形態は、厳密にはワイヤレスではないが同様に動作する、ネットワークにおけるオペレーションにも用いられ得る。このようなネットワークに、無線周波を用いる電力線ネットワーク、例えば無線周波バースト、ＯＦＤＭバースト等が含まれる。一例はＸ１０である。従って、用語「ワイヤレス」は、本文中にて、無線周波信号を用いる有線通信を含むように広く解釈されるべきである。
【０１１４】
本文書に関し、用語「ワイヤレス」及びその派生語は、データを、変調電磁波を用いて非固体の媒体を介して通信し得る、回路、装置、システム、方法、技術、通信チャネル等に関して記載するために用いられ得る。この用語は、関連する装置がワイヤを全く含まないことを意味するものではないが、幾つかの実施形態においては、装置がワイヤを全く含まないこともある。
【０１１５】
他に特に述べられていなければ、以下の論議から明らかであるように、本明細書の全体を通じて、「処理する」("processing")、「演算する」("computing")、「計算する」("calculating")、「決定する」("determining")等の用語を用いた論議は、物理的（例えば電子）量として示されるデータを、同様に物理量として示される他のデータへと操作及び／又は変換する、コンピュータ若しくは演算システム、又は類似の電子演算装置のアクション及び／又はプロセスに言及していることが理解されよう。
【０１１６】
同様に、用語「プロセッサ」("processor")、は、電子データ（例えば、レジスタ及び／又はメモリからの）を、その電子データが他の電子データ（例えば、レジスタ及び／又はメモリに記憶され得る）に変換されるように処理する任意の装置又は装置の部分を示し得る。「コンピュータ」("computer")又は「計算機」("computing machine")若しくは「計算プラットフォーム」("computing platform")は、１以上のプロセッサを含み得る。
【０１１７】
本文中に記載されている方法論は、一実施形態において、１組の命令を含むコンピュータ可読（機械可読とも称される）コードを受け入れる１以上のプロセッサより実行可能である。この１組の命令は、プロセッサの１以上により実行されるときに、本文中に記載された方法の少なくとも１つを実行する。実行されるべきアクションを特定する１組の命令（連続的な、又はそれ以外の）を実行することができる任意のプロセッサが含まれる。従って、一例は、１以上のプロセッサを含む典型的な処理システムである。プロセッサの各々が、ＣＰＵ、グラフィックス処理ユニット、及びプログラミング可能なＤＳＰユニットのうちの１以上を含み得る。処理システムは、さらに、メインＲＡＭ及び／又はスタティックＲＡＭ、及び／又はＲＯＭを含むメモリサブシステムを含み得る。バスサブシステムが、コンポーネント間の通信のために含まれ得る。処理システムは、さらに、ネットワークにより接続されたプロセッサを有する、分散処理システムであり得る。処理システムがディスプレイを必要とする場合、このようなディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ）が含まれ得る。手動でのデータ入力が必要な場合、処理システムは、ソース装置、例えば、英数字入力ユニット（例えばキーボード）、ポインティング制御装置（例えばマウス）等のうちの１以上も含む。本文中に用いられている用語「メモリユニット」は、他に特に明示されておらず文脈から明確であれば、ディスクドライブユニット等の記憶システムも含む。処理システムは、幾つかの構造において、音声出力装置、及びネットワークインタフェース装置を含み得る。従って、メモリサブシステムは、１組の命令を含むコンピュータ可読コードを運ぶコンピュータ可読のキャリア媒体（例えばソフトウェア）を含み、この命令は、１以上のプロセッサにより実行されるときに、本文中に記載された方法の１以上を実行させる。この方法が幾つかの要素（例えば、幾つかのステップ）を含む場合、これらの要素の順序付けは、特に指定されていなければ有意でないことに留意されたい。ソフトウェアはハードディスク内に存在し得る。或いは、ソフトウェアは、コンピュータシステムによるソフトウェアの実行中に、完全に、若しくは少なくとも部分的に、ＲＡＭ及び／又はプロセッサ内にも存在し得る。従って、メモリおよびプロセッサも、コンピュータ可読コードを運ぶキャリア媒体を構成する。
【０１１８】
さらに、コンピュータ可読のキャリア媒体は、コンピュータプログラム製品の形態であっても、又は、コンピュータプログラム製品に含まれてもよい。
【０１１９】
別の実施形態において、１以上のプロセッサはスタンドアロン（独立型）装置として動作し、又は、ネットワーク化された配備において、他のプロセッサに接続（例えばネットワーク接続）され得る。１以上のプロセッサは、サーバ‐クライアントネットワーク環境におけるサーバ又はクライアントマシンとして、或いは、ピア・ツー・ピア型又は分散型のネットワーク環境におけるピアマシンとして動作し得る。１以上のプロセッサは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブ機器、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジの形態であり得る。又は、その機械により行われるべきアクションを特定する１組の命令（連続的な、又はその他の）を実行することができる任意の機械であり得る。
【０１２０】
幾つかの図が、コンピュータ可読コードを運ぶ単一のプロセッサ及び単一のメモリのみを示しているが、以上に記載した構成要素（コンポーネント）の多くが含まれ、しかし、本発明の一部の理解を妨げないために明確には示されず、また記載されていないことを当業者が理解するであろうことに留意されたい。例えば、単一の機械のみが例示されているが、用語「機械」("machine")は、本文中に論じられる方法論の任意の１つ以上を実行させるための１組の（又は複数の組の）命令を、個々に、又は協働して実行する機械のどのような群も含むとみなされよう。
【０１２１】
従って、本文中に記載された方法の各々の一実施形態は、１組の命令、（例えば１以上のプロセッサ（例えば、コンポーネント再生ユニットの一部である１以上のプロセッサ）にて実行されるためのコンピュータプログラム）を運ぶコンピュータ可読のキャリア媒体の形態である。従って、当業者により理解されるように、本発明の実施形態は、方法、装置（例えば特定の目的のための装置）、データ処理システム等の装置、又は、コンピュータ可読のキャリア媒体（例えばコンピュータプログラム製品）として実現され得る。コンピュータ可読のキャリア媒体は、１組の命令を含むコンピュータ可読コードを運び、これらの命令は、１以上のプロセッサにて実行されるときに、プロセッサ又は複数のプロセッサに１つの方法を実行させる。従って、本発明の態様は、方法、完全にハードウェアである実施形態、完全にソフトウェアである実施形態、又は、ソフトウェアの一部とハードウェアの一部とを組み合わせた実施形態の形態を有し得る。さらに、本発明は、その媒体にて実現されるコンピュータ可読プログラムコードを運ぶキャリア媒体の形態（例えば、コンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータプログラム製品）であり得る。
【０１２２】
ソフトウェアは、さらに、ネットワークインタフェース装置を介してネットワーク全体に送信又は受信され得る。例示的な実施形態において、キャリア媒体は単一の媒体として示されているが、用語「キャリア媒体」は、１組以上の命令を記憶する単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型又は分散型のデータベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバ）を含むものとみなされるべきである。用語「キャリア媒体」は、また、１組の命令を１以上のプロセッサにより実行させるために記憶し、符号化し、又は運ぶことができ、且つ、本発明の方法論の任意の１以上を前記１以上のプロセッサに実行させる任意の媒体を含むものともみなされるべきである。キャリア媒体は、多くの形態を有し得る。これらの形態は、限定はしないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び、伝送媒体を含む。不揮発性媒体は、例えば、光学ディスク、磁気ディスク、及び光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、ダイナミックメモリ、例えばメインメモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線及びファイバオプティクスを含み、バスサブシステムを含むワイヤを含む。伝送媒体は、また、音波又は光波（例えば、電波及び赤外線を用いたデータ通信中に発生される）の形態であり得る。従って、例えば、用語「キャリア媒体」は、限定はしないが、固体メモリ、光学媒体及び磁気媒体として実現されるコンピュータ製品、１以上のプロセッサのうちの少なくとも１つのプロセッサにより検知可能で、且つ、実行されるときに１つの方法を実行する１組の命令を示す伝搬信号を運ぶ媒体、１以上のプロセッサのうちの少なくとも１つのプロセッサにより検知可能で、且つ１組の命令を示す伝搬信号を運ぶキャリア波、及び、１以上のプロセッサのうちの少なくとも１つのプロセッサにより検知可能で且つ１組の命令を示す伝搬信号を運ぶ、ネットワーク内の伝送媒体を含むものとする。
【０１２３】
以上に論じた方法のステップが、一実施形態において、記憶媒体に記憶された命令（コンピュータ可読コード）を実行する処理システム（すなわちコンピュータシステム）の適切なプロセッサ（又は複数のプロセッサ）により実行されることが理解されよう。また、本発明が、いずれの特定の実装技術又はプログラミング技術にも限定されず、そして、本発明が、本文中に記載した機能を実行するための任意の適切な技術を用いて実行され得ることも理解されよう。本発明は、いかなる特定のプログラミング言語及びオペレーティングシステムにも限定されない。
【０１２４】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」("one embodiment"or"an embodiment")について言及することは、その実施形態に関して記載された特定の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体の様々な箇所での「一実施形態において」("in one embodiment"or"in an embodiment")という語句の使用は、同一の実施形態を示す場合もあるが、全てが必ずしも同一の実施形態を示すとは限らない。さらに、この開示から当業者に明確であるように、１以上の実施形態において、特定の特徴、構造又は特性が、任意の適切な方法で組み合わされ得る。
【０１２５】
同様に、本発明の例示的な実施形態に関する以上の説明において、本発明の開示を簡潔にし、且つ、発明の様々な部分の１つ以上を理解することを補助するために、本発明の様々な特徴を、単一の実施形態、図面又はその説明にてまとめて記載することが時々行われることが理解されよう。しかし、この開示方法は、特許請求の範囲に記載される本発明が、各請求項に明確に記載されている特徴よりも多くの特徴を要求する意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下に記載する特許請求の範囲に反映されるように、本発明の態様は、以上に開示された単一の実施形態の全ての特徴よりも小さい範囲内にある。従って、「発明の詳細な説明」に続いて記載される特許請求の範囲の請求項は、各請求項が本発明の独立の実施形態として自立した状態で、この「発明の詳細な説明」に明確に組み込まれる。
【０１２６】
さらに、本文中に記載されている幾つかの実施形態は幾つかの特徴を含み、他の実施形態に含まれている他の特徴は含まないが、当業者に理解されるように、異なる実施形態の特徴の組合せが本発明の範囲内にあり、且つ、異なる実施形態を形成することが意図されている。例えば、以下に記載する請求項において、特許請求の範囲内の実施形態のいずれをも、任意の組合せで用いることができる。
【０１２７】
また、本文中に、実施形態の幾つかが、コンピュータシステムのプロセッサにより、又はその機能を実行する他の手段により実行されることができる方法又は方法の要素の組合せとして記載されている。従って、プロセッサは、このような方法又は方法の要素を実行するための必要な命令と共に、この方法又は方法の要素を実行するための手段を形成する。さらに、本文中に記載されている装置の実施形態の要素は、本発明を実行するためにこの要素により実行される機能を実行するための手段の例である。
【０１２８】
本文中に記載した説明において、多くの特定の詳細を示してきた。しかし、本発明の実施形態がこれらの特定の詳細な説明がなくても実施され得ることが理解されよう。他の例において、公知の方法、構造及び技術は、本文の説明の理解を妨げないために、詳細には示されていない
本文中に用いられているように、他に特に明示していなければ、共通の対象物を示すための序数「第１の」("first")、「第２の」("second")、「第３の」("third")の使用は、類似の対象物の異なる例について言及しようとしていることを示すだけであり、このように記載されたこれらの対象物が、時間的、空間的、順位付け、又は、任意の他の様式のいずれに関しても、所与の順番になっていなければならないことを意味するためのものではない。
【０１２９】
本文中に記載されている全ての出版物、特許及び特許出願を援用して本文の記載の一部とする。
【０１３０】
本明細書に示された先行技術の論議はいずれも、このような先行技術が広く知られ、公知であり、また当分野における周知の事項の一部を形成することを認めものと全くみなされてはならない。
【０１３１】
以下に記載する特許請求の範囲及び本文中の説明において、用語「〜を含む」(comprising)、「〜から構成されている」(comprised of)、又は、「それは〜を含む」(which comprises)のいずれの１つも、この用語の後に記載される少なくとも要素／特徴を含むが、その他のものを排除するわけではないことを意味する、限定的でない用語(open term)である。従って、用語「〜を含む」(comprising)は、請求項にて用いられる場合、この語の後に列挙される手段若しくは要素又はステップを限定するものと解釈されるべきではない。例えば、「Ａ及びＢを含む装置」(a device comprising A and B)という表現の範囲は、「要素Ａ及びＢのみから成る装置」(devices consisting only of elements A and B)に限定されるべきではない。本文中に用いられている用語「含む」(including)、「それは〜を含む」(which includes)、又は、「それは〜を含む」(that includes)のいずれの１つもまた、この用語の後に記載される少なくとも要素／特徴を含むが、その他のものを排除するわけではないことを意味する、限定的でない用語である。従って、用語「〜を含む」(including)は、用語「〜を含む」(comprising)と同義語であり、また、用語「〜を含む」(comprising)を意味する。
【０１３２】
同様に、用語「接続される」("coupled")は、請求項にて用いられる場合、直接の連結のみに限定されると解釈されるべきではない。用語「接続される」("coupled")及びその派生語と、「連結される」("connected")及びその派生語とが用いられ得る。これらの用語を互いに同義語とみなす意図はないことが理解されるべきである。従って、「装置Ｂに接続された装置Ａ」(a device A coupled to a device B)という表現の範囲は、「装置Ａの出力が装置Ｂの出力に直接連結される(directly connected)装置又はシステム」に限定されるべきではない。「装置Ｂに接続された装置Ａ」とは、Ａの出力とＢの出力との間に経路が存在し、この経路が、他の装置又は手段を含む経路であり得るということを意味する。「連結される」("coupled")は、２つ以上の要素が、物理的に若しくは電気的に、直接接触していることを意味する場合があり、或いは、２つ以上の要素が互いに直接的には接触していなくても、なお互いに協働又は相互作用していることを意味する場合がある。
【０１３３】
このように、本発明の好ましい実施形態であると考えられるものを記載してきたが、当業者は、これらの実施形態に、他の、又はさらなる変更が、本発明の精神から逸脱せずに行われることができ、且つ、これらの変更及び修正が本発明の範囲内にあることが主張される意図があることを理解するであろう。例えば、以上の記載にて与えられたいずれの式も、用いられ得る手順の代表であるに過ぎない。ブロック線図に機能が加減されてもよく、また、オペレーションが機能ブロック間で交換されてもよい。本発明の範囲内で、記載された方法にステップが加減されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の１つ以上の実施形態を含む、メディアストリーム再生のための例示的なインフラストラクチャネットワークの簡単なブロック線図である。
【図２】本発明の一実施形態を含むコンポーネント再生ユニットの簡単なフローチャートである。
【図３】アクセスポイントでもあるマスタ再生ユニットにて実行される１つの方法の実施形態のフローチャートである。
【図４】スレーブ再生ユニットにて実行される１つの方法の実施形態のフローチャートである。
【図５】１つのスレーブ再生ユニットと１以上のスレーブ再生ユニットとの同期化の１つの方法がどのように実行されるかを示す態様を示す。
【図６】本発明の１以上の態様に従うデジタル位相同期ループの実施形態の簡単な機能ブロック線図である。
【図７】図６のデジタル位相同期ループの実施形態のゲインのシミュレーションをＪ−オメガ(j-omega)ドメインでのジッタ周波数の関数として示す。
【図８】本発明の１以上の態様を含むマスタ装置にて実行されるレガシー同期化の実施形態のフローチャートを示す。
【図９】本発明の１以上の実施形態を含むメディアストリーム再生のための別の例示的なインフラストラクチャネットワークの簡単なブロック線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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