CobraNet基础

时间:2009/03/15 来源:专业视听网

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    概况
    CobraNet的是由Peak Audio公司开发的一种授权技术,包括专用通信协议、固件和硬件。它在标准100 Base-T快速以太网上提供高品质(即非压缩的)数字音频的可靠、确定(即实时)的传输。CobraNet也将在更快版本的以太网上运行(例如,千兆位和10千兆位)。
一个CobraNet系统包括CobraNet设备和连接它们的以太网络。PC或其他系统控制器也可以连接到网络上进行设置,但并不需要运行。
    以太网
以太网是由施乐公司(Xerox)公司于1970年针对数据网络互联开发的硬件和信令规范。IEEE(电气及电子工程师学会)在IEEE 802.3标准及其派生标准中对该技术进行了规范化。
    以太网拥有超过5000万个节点的安装,它毫不费力地成为当今主流的数据网络互联技术。它通过廉价的CAT-5 UTP或光纤承载。预计针对100MB快速以太网、千兆位以太网,甚至10千兆位以太网位将有持续发展。 
    一般以太网布线的限制为:在CAT-5上为100米,在多节点光纤上为2千米。
    CobraNet设备
    每个CobraNet设备嵌入专门的硬件和固件中。硬件包括一个标准的100MB快速以太网接口,以及定制高速DSP芯片和时钟电路。DSP与嵌入式软件被用于对采用专用协议的太网网络消息进行编码和解码。时钟电路被用于高品质实时音频传送所需的对系统主时钟时序的精确解码。 
    音频规范
    所有的CobraNet设备在固定的48 kHz采样速率下工作。音频数据可以根据需求以16位、20位或24位数据传输。为了进行可靠的运行,每个CobraNet设备必须实现发送和接收缓冲。该缓冲固定在256个取样,并得到最低5.333ms的音频网络延迟。(每个取样1/48khz,256个取样)。
    数据包和音频频道
    CobraNet设备之间数字音频路由是通过数据包完成的。数据包是给予CobraNet设备之间传输的专用编码消息(称为“包”)的名字,其中包括多个数字音频渠道。每个CobraNet设备可以发送和接收多达4个数据包。每数据包包括多达8个音频频道。因此,每一个设备能够向网络发送和从网络接收多达32个音频频道。 
    数据包可以利用以太网多播或以太网单播方式发送。多播数据包发送到网络上的所有CobraNet设备,而单数据包只发送到1个CobraNet设备。由于每个设备可以发送和接收4个数据包,提供了网络上音频信号路由的极大灵活性。多达8个多播数据包数据包(64个音频频道)可以在一个简单的基于以太网网络的中继器上传送。多达4个多播数据包(32个音频频道)以及高达421个单播数据包(>3000个音频通道)可以在基于全双工交换的CobraNet网络同时传送。
    数据包的分配是通过选择数据包号完成的。1-255之间的数据包总是多播,而256 -65279之间的数据包为单播。数据包分配绝不能重复。对于每个数据包只允许有一个CobraNet发射机。
    管理器
    在CobraNet网络中,管理器协调音频数据包在整个网络的传送。当2个或更多的CobraNet设备适当地互联时,其中一个将基于各管理器优先级被选为管理器。较高的管理器优先级在较低优先级之上。如果一个工作的管理器以任何理由(如关闭电源)从网络上移除,其余设备再次进行仲裁,并选择一个新的管理器。所有管理器设备都有能力担任管理器。
    管理器定期向所有CobraNet设备广播一个明确定义的消息。这使得每个CobraNet设备重新获得高品质音频所需的主时钟时序信息。
管理器也认识网络上的每个CobraNet设备,并承担指定发射机位置和每个数据包优先级的责任。像乐团演奏的指挥一样,管理器标志着同步传输周期的开始,然后每一个设备都在一个时间内发送其他数据包。
    主、辅网络端口(Dualink)
一些CobraNet设备实现两个网络连接。这在网络的硬件或电缆发生问题时提供了额外的可靠性。如果失去了主连接,可以在不到几秒钟中使用完全独立的网络硬件路径激活辅助连接。 
    中继器网络
    CobraNe可以在简单中继器为基础的网络和更复杂的交换为基础的网络上运行。中继器网络使用低成本的以太网集线器。一个中继器为基础的网络中,所有数据包广播到所有连接的节点。 CobraNet多播和单播Bundle可以被分配,但由于简单的中继式集线器,即使是单播传输也被广播至所有的节点。因此,在整个网络允许最多8个满负荷Bundle(64个音频频道。如果它们负荷少于全部8个音频频道,也可以有更多的Bundle。对于中继网络中活动的接收器的数量没有限制。一般来说,一个中继基于CobraNet的网络必须致力于CobraNet业务流量只是要保证音频数据包的可靠传输。 
   交换网络
较大型的CobraNet网络可以采用以太网交换机建立。以太网路交换技术比集线器更为先进。交换不只是向所有节点播出每一个数据包。相反,它们确定每个端口接收到的每个数据包的目的地地址,然后再将数据指定的接收者。CobraNet单播数据包利用这一特点,支持更大的全网业务流量。实际上每个端口有100MB带宽,而整体网络可以高达网络上端口数目的100MB倍。一个交换网络支持多播数据包,但是它们必须小心运用。Peak公司建议,在交换型CobraNet网络上多播数据包不超过4个。
   大多数新型以太网交换机另一个增强点是“全双工”链接。全双工连接允许在同一以太网连接上同时发送和接收。这将使得CobraNet设备每节点同时发送和接收多达64个频道,达到总共128个频道。
在交换型CobraNet网络中结合使用交换和全双工技术,支持每个100mbit以太网连接上多达128个频道,和超过3000个单独的音频频道。对于交换型CobraNet网络上活动的接收器的数量没有限制。 
   交换网络也消除了以太网冲突的潜在可能。这使得普通PC的网络业务流量和CobraNet业务流量共存于同一网络。 
   CobraCad软件
   CobraCADT是一种新型软件工具,它为CobraNet网络的设计、配置和监测提供了一个简单的图形用户界面。此外,还有其他以太网络设计和诊断应用软件提供。

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