JPH0865291A - 適応タイミング回復システム、およびタイミング制御信号を回復する方法 - Google Patents
適応タイミング回復システム、およびタイミング制御信号を回復する方法Info
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- JPH0865291A JPH0865291A JP19443495A JP19443495A JPH0865291A JP H0865291 A JPH0865291 A JP H0865291A JP 19443495 A JP19443495 A JP 19443495A JP 19443495 A JP19443495 A JP 19443495A JP H0865291 A JPH0865291 A JP H0865291A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
- H04L7/0334—Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
-
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- H04L7/027—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information extracting the synchronising or clock signal from the received signal spectrum, e.g. by using a resonant or bandpass circuit
- H04L7/0278—Band edge detection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 受信信号における利用可能なバンドエッジエ
ネルギに反比例するバンドエッジフィルタリングの利得
を変更することによって、従来のタイミング回復に関連
の問題を低減するための適応タイミング回復方法および
装置を提供する。 【解決手段】 「早−遅」フィルタ（３０，３２）から
の非線形化された出力がまず加算され、その後基準値か
ら減算される。その結果の何分の１かが２つの半シンボ
ル速度フィルタ（３０，３２）のフィルタ利得から減算
される。ゆえに、バンドエッジエネルギが小さければ非
線形化された出力の和は負であって、タイミングフィル
タ利得値は増加する。バンドエッジエネルギが大きけれ
ば、フィルタ利得は低減し得る。
ネルギに反比例するバンドエッジフィルタリングの利得
を変更することによって、従来のタイミング回復に関連
の問題を低減するための適応タイミング回復方法および
装置を提供する。 【解決手段】 「早−遅」フィルタ（３０，３２）から
の非線形化された出力がまず加算され、その後基準値か
ら減算される。その結果の何分の１かが２つの半シンボ
ル速度フィルタ（３０，３２）のフィルタ利得から減算
される。ゆえに、バンドエッジエネルギが小さければ非
線形化された出力の和は負であって、タイミングフィル
タ利得値は増加する。バンドエッジエネルギが大きけれ
ば、フィルタ利得は低減し得る。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明は、電気通信に関し、より特定
的には、電話および無線チャネルを介するデータ送信に
関する。
的には、電話および無線チャネルを介するデータ送信に
関する。
【０００２】
【発明の背景】データが電話または無線チャネルを介し
て送信されるとき、受信器はそのクロックをデータに同
期させるために、受信された信号におけるタイミング情
報を検出することができなければならない。データ通信
と関連して使用するための受信器側の従来のタイミング
回復システムが図１に示されている。受信信号１０はま
ず２乗器１２などの非線形演算器に与えられる。２乗器
１２からの出力は、狭帯域フィルタまたは位相同期ルー
プ１４によってフィルタリングされ、所望のタイミング
信号を検索する。データを受取るために受信器側のサン
プラを容易にすべく、回復されたタイミング信号はこの
ようにして使用される。従来のシステムは一般的にはタ
イミング位相を最適化することができない。
て送信されるとき、受信器はそのクロックをデータに同
期させるために、受信された信号におけるタイミング情
報を検出することができなければならない。データ通信
と関連して使用するための受信器側の従来のタイミング
回復システムが図１に示されている。受信信号１０はま
ず２乗器１２などの非線形演算器に与えられる。２乗器
１２からの出力は、狭帯域フィルタまたは位相同期ルー
プ１４によってフィルタリングされ、所望のタイミング
信号を検索する。データを受取るために受信器側のサン
プラを容易にすべく、回復されたタイミング信号はこの
ようにして使用される。従来のシステムは一般的にはタ
イミング位相を最適化することができない。
【０００３】図２は、データ受信器を同期させるために
タイミング位相および周波数を最適化するため、一般的
に「早−遅」システムと呼ばれる別の従来のタイミング
回復システムを示す。サンプラ２０からの受信信号２１
は（位相Ａおよび位相Ｂによって示される）異なった位
相でサンプルを有する。ある位相における信号は半シン
ボル速度バンドパスフィルタ２２によってフィルタリン
グされ、ＥＡＲＬＹサンプルを生成し、別の位相におけ
る信号は別の半シンボル速度バンドパスフィルタ２３に
よってフィルタリングされ、ＬＡＴＥサンプルを生成す
る。フィルタリングされた信号はその後２乗器２４、２
５などの非線形演算器に与えられ、それらのそれぞれの
シンボルコンポーネントを生成する。２乗された出力間
の差は加算器２６によってエラー信号として生成され
る。
タイミング位相および周波数を最適化するため、一般的
に「早−遅」システムと呼ばれる別の従来のタイミング
回復システムを示す。サンプラ２０からの受信信号２１
は（位相Ａおよび位相Ｂによって示される）異なった位
相でサンプルを有する。ある位相における信号は半シン
ボル速度バンドパスフィルタ２２によってフィルタリン
グされ、ＥＡＲＬＹサンプルを生成し、別の位相におけ
る信号は別の半シンボル速度バンドパスフィルタ２３に
よってフィルタリングされ、ＬＡＴＥサンプルを生成す
る。フィルタリングされた信号はその後２乗器２４、２
５などの非線形演算器に与えられ、それらのそれぞれの
シンボルコンポーネントを生成する。２乗された出力間
の差は加算器２６によってエラー信号として生成され
る。
【０００４】エラー信号がその後タイミング位相同期ル
ープ２７に与えられ、サンプラ２０が受信信号を同期さ
せるようにタイミング信号２８を回復する。受信信号が
同期するとき、エラー信号は０であるはずである。その
ような状況が起こるとき、位相同期ループ２７は１つの
独自の位相に落ち着き、このようにしてＴ−間隔等化器
の最適タイミングサンプリング位相となる。この技術
は、タイミングを追うべく受信信号のバンドエッジエネ
ルギを使用する点で「バンドエッジコンポーネント最大
化」技術と一般的に呼ばれる。一般的な目的は、２つの
サンプルＥＡＲＬＹおよびＬＡＴＥの間のほほ中間であ
るそれらの最適サンプリング時間を抽出するためにその
２つのサンプルをほぼ等しくすることである。
ープ２７に与えられ、サンプラ２０が受信信号を同期さ
せるようにタイミング信号２８を回復する。受信信号が
同期するとき、エラー信号は０であるはずである。その
ような状況が起こるとき、位相同期ループ２７は１つの
独自の位相に落ち着き、このようにしてＴ−間隔等化器
の最適タイミングサンプリング位相となる。この技術
は、タイミングを追うべく受信信号のバンドエッジエネ
ルギを使用する点で「バンドエッジコンポーネント最大
化」技術と一般的に呼ばれる。一般的な目的は、２つの
サンプルＥＡＲＬＹおよびＬＡＴＥの間のほほ中間であ
るそれらの最適サンプリング時間を抽出するためにその
２つのサンプルをほぼ等しくすることである。
【０００５】従来の「早−遅」技術には問題がある。バ
ンドエッジにおける情報はしばしばチャネルによってひ
どく減衰されるので、タイミング回路のバンドエッジに
はほとんどエネルギすなわち情報がない。位相同期ルー
プのトラッキング範囲はチャネルに依存しており、たと
えば高いバンドエッジ利得には高すぎ、低いバンドエッ
ジ利得には低すぎる。
ンドエッジにおける情報はしばしばチャネルによってひ
どく減衰されるので、タイミング回路のバンドエッジに
はほとんどエネルギすなわち情報がない。位相同期ルー
プのトラッキング範囲はチャネルに依存しており、たと
えば高いバンドエッジ利得には高すぎ、低いバンドエッ
ジ利得には低すぎる。
【０００６】
【発明の概要】適応タイミング回復方法および装置が開
示される。この発明は、従来のタイミング回復と関連し
て、受信信号における利用可能なバンドエッジエネルギ
に反比例してバンドエッジフィルタリングの利得を変更
することによりこの問題を低減する。「早−遅」フィル
タからの非線形化された出力はまず加算され、その後基
準値が減算される。その結果の何分の１かが２つの半シ
ンボル速度フィルタのフィルタ利得から減算される。こ
のようにして、バンドエッジエネルギが小さければ、非
線形化出力の和は小さく、非常にわずかな量しかタイミ
ングフィルタ利得値から減算されない。バンドエッジエ
ネルギが大きければ、フィルタ利得は低減される。
示される。この発明は、従来のタイミング回復と関連し
て、受信信号における利用可能なバンドエッジエネルギ
に反比例してバンドエッジフィルタリングの利得を変更
することによりこの問題を低減する。「早−遅」フィル
タからの非線形化された出力はまず加算され、その後基
準値が減算される。その結果の何分の１かが２つの半シ
ンボル速度フィルタのフィルタ利得から減算される。こ
のようにして、バンドエッジエネルギが小さければ、非
線形化出力の和は小さく、非常にわずかな量しかタイミ
ングフィルタ利得値から減算されない。バンドエッジエ
ネルギが大きければ、フィルタ利得は低減される。
【０００７】この発明は、実際上適応フィルタであるタ
イミングＰＬＬの利得を変更することによって、従来の
技術の問題の少なくとも１つを克服する。このようにし
て、簡単な態様において、利得がチャネルから独立して
いるタイミングエラー信号が生成され、その結果トラッ
キング範囲は一定となる。
イミングＰＬＬの利得を変更することによって、従来の
技術の問題の少なくとも１つを克服する。このようにし
て、簡単な態様において、利得がチャネルから独立して
いるタイミングエラー信号が生成され、その結果トラッ
キング範囲は一定となる。
【０００８】この発明のさらなる目的、特徴、および利
点は以下の説明において開示される。
点は以下の説明において開示される。
【０００９】
【詳しい説明】利得調整を伴う適合タイミング回復シス
テムが開示される。以下の説明において、システム図お
よびフロー図が説明されているが、この発明はいかなる
特定のハードウェアコンポーネントにも限定されないこ
とは当業者には明らかであろう。この発明の実現化例も
また、いかなる特定の形態のコンピュータプログラミン
グ言語にも限定されない。
テムが開示される。以下の説明において、システム図お
よびフロー図が説明されているが、この発明はいかなる
特定のハードウェアコンポーネントにも限定されないこ
とは当業者には明らかであろう。この発明の実現化例も
また、いかなる特定の形態のコンピュータプログラミン
グ言語にも限定されない。
【００１０】図３を参照して、この発明のシステムブロ
ック図が示されている。シンボル速度の２倍の速度のサ
ンプラ出力４２が交互にＢＰＦの３０および３２に与え
られ、それらはそれぞれの入力をシンボル速度で受取
る。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の性能を向上するた
めに、加算器３６の信号レベルに応答して受信サンプル
の利得を調整すべくＢＰＦ利得ユニットが実現される。
利得が制御されれば、フィルタとして実際上動作するタ
イミングＰＬＬ３９は異なるチャネルに対して動的に同
じように機能する。
ック図が示されている。シンボル速度の２倍の速度のサ
ンプラ出力４２が交互にＢＰＦの３０および３２に与え
られ、それらはそれぞれの入力をシンボル速度で受取
る。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の性能を向上するた
めに、加算器３６の信号レベルに応答して受信サンプル
の利得を調整すべくＢＰＦ利得ユニットが実現される。
利得が制御されれば、フィルタとして実際上動作するタ
イミングＰＬＬ３９は異なるチャネルに対して動的に同
じように機能する。
【００１１】図３に示されているように、２乗器３４、
３５（または一般的に入力における信号電力に比例して
出力を与える何らかの非線形演算器）からの出力は加算
器３６によって加算され、和Ｓi を生成し、基準レベル
Ｔref が減算され、（Ｓi −Ｔref ）に等しい信号を生
成し、それによってタイミング回復利得が増加される必
要があるかまたは低減される必要があるかが示される。
（Ｓi −Ｔref ）信号がその後１より小さい値である乗
算ファクタＫによって乗算され、その負の値はアキュム
レータ４３によって累算され、ＢＰＦ利得３１、３３を
調整するために利得ファクタＧi ４１を生成する。時間
“ｉ”における利得ファクタＧi ４１をＧ（ｉ）によっ
て表わすと、時間ｉにおける利得は以下のように表わさ
れる。
３５（または一般的に入力における信号電力に比例して
出力を与える何らかの非線形演算器）からの出力は加算
器３６によって加算され、和Ｓi を生成し、基準レベル
Ｔref が減算され、（Ｓi −Ｔref ）に等しい信号を生
成し、それによってタイミング回復利得が増加される必
要があるかまたは低減される必要があるかが示される。
（Ｓi −Ｔref ）信号がその後１より小さい値である乗
算ファクタＫによって乗算され、その負の値はアキュム
レータ４３によって累算され、ＢＰＦ利得３１、３３を
調整するために利得ファクタＧi ４１を生成する。時間
“ｉ”における利得ファクタＧi ４１をＧ（ｉ）によっ
て表わすと、時間ｉにおける利得は以下のように表わさ
れる。
【００１２】Ｇi ＝Ｇi-1 −（Ｓi −Ｔref ）Ｋであっ
て、Ｋは１よりはるかに小さい。利得ファクタ４１、Ｇ
i は、ノードＡ、Ａ′とノードＢ、Ｂ′との間のどの場
所で実現されてもよいことに注目されたい。一例とし
て、利得ファクタＧi はノードＡおよびＡ′におけるＢ
ＰＦの３０、３２への入力信号に与えられ得る。バンド
エッジフィルタリングの利得はそのようにして受信信号
４２における利用可能なバンドエッジエネルギに反比例
して変化し得る。そのようにして、バンドエッジエネル
ギが小さければ、加算器３６における２乗器出力の和は
小さく、その後ＢＰＦ利得３１、３３はわずかな量だけ
増加する。バンドエッジエネルギが大きければ、すなわ
ち減衰される量がより少なければ、フィルタ利得３１、
３３は低減される。
て、Ｋは１よりはるかに小さい。利得ファクタ４１、Ｇ
i は、ノードＡ、Ａ′とノードＢ、Ｂ′との間のどの場
所で実現されてもよいことに注目されたい。一例とし
て、利得ファクタＧi はノードＡおよびＡ′におけるＢ
ＰＦの３０、３２への入力信号に与えられ得る。バンド
エッジフィルタリングの利得はそのようにして受信信号
４２における利用可能なバンドエッジエネルギに反比例
して変化し得る。そのようにして、バンドエッジエネル
ギが小さければ、加算器３６における２乗器出力の和は
小さく、その後ＢＰＦ利得３１、３３はわずかな量だけ
増加する。バンドエッジエネルギが大きければ、すなわ
ち減衰される量がより少なければ、フィルタ利得３１、
３３は低減される。
【００１３】図４はこの発明のタイミング回復システム
で実現され得るバンドパスフィルタを示す。通常バンド
パスフィルタに対して固定乗算ファクタである利得ファ
クタＧi は受信サンプル信号４００に乗算されることに
注目されたい。利得調整サンプリング信号がその後スケ
ーリングされたフィードバックによって減算され、α
（ｚ変換面における極位置）は０と１との間である（一
般に０．１より小さい）。αおよびＧi はそれらのフィ
ルタを実現するとき当業者によって補足的に設計され得
る。
で実現され得るバンドパスフィルタを示す。通常バンド
パスフィルタに対して固定乗算ファクタである利得ファ
クタＧi は受信サンプル信号４００に乗算されることに
注目されたい。利得調整サンプリング信号がその後スケ
ーリングされたフィードバックによって減算され、α
（ｚ変換面における極位置）は０と１との間である（一
般に０．１より小さい）。αおよびＧi はそれらのフィ
ルタを実現するとき当業者によって補足的に設計され得
る。
【００１４】図５は、タイミング位相信号をタイミング
エラー信号から生成するために位相同期ループを示して
いる。利得ファクタ５０１、５０２はそれらの所望のフ
ィルタを実現するとき当業者によって補足的に設計され
得る。
エラー信号から生成するために位相同期ループを示して
いる。利得ファクタ５０１、５０２はそれらの所望のフ
ィルタを実現するとき当業者によって補足的に設計され
得る。
【図１】データ通信システムの受信器側の従来のタイミ
ング回復システムの簡単な図である。
ング回復システムの簡単な図である。
【図２】この発明で実現するための「早−遅」タイミン
グ回復システムのシステムブロック図である。
グ回復システムのシステムブロック図である。
【図３】この発明に従った適応タイミング回復システム
のシステムブロック図である。
のシステムブロック図である。
【図４】この発明で実現されるバンドパスフィルタを示
す図である。
す図である。
【図５】この発明で実現される位相同期ループを示す図
である。
である。
３０ バンドパスフィルタ ３２ バンドパスフィルタ ３４ ２乗器 ３５ ２乗器 ３６ 加算器
Claims (7)
- 【請求項１】 受信サンプリング信号からタイミング制
御信号を回復するために、利得調整を伴なう適応タイミ
ング回復システムであって、 第１の位相において前記受信サンプリング信号をフィル
タリングするための第１の半シンボル速度バンドパスフ
ィルタ手段と、 第２の位相において前記受信サンプリング信号をフィル
タリングするための第２の半シンボル速度バンドパスフ
ィルタ手段と、 前記第１のフィルタ手段に結合され、第１の信号を生成
するための第１の非線形手段と、 前記第２のフィルタ手段に結合され、第２の信号を生成
するための第２の非線形手段と、 前記第１の信号と第２の信号を加算し、第３の信号を生
成するための加算器手段と、 予め定められた基準値を前記第３の信号から減算し、第
４の信号を生成するための減算器手段と、 予め定められた乗算ファクタに従って第４の信号をスケ
ーリングするためのスケーリング手段と、 前記スケーリング手段に結合され、スケーリングされた
第４の信号を累算し、利得ファクタＧi を生成するため
のアキュムレータ手段と、 前記第１および第２のフィルタ手段に結合され、前記第
１および第２の位相の前記受信サンプリング信号のそれ
らのフィルタリングのとき、前記利得ファクタＧi を前
記第１および第２のフィルタ手段に与えるための利得制
御手段と、 前記第１および第２の非線形手段に結合され、前記第１
および第２の信号間の差信号を生成するための差手段
と、 前記差手段に結合され、前記差信号を受取り、前記タイ
ミング制御信号を回復するためのタイミング位相同期ル
ープ手段とを含む、適応タイミング回復システム。 - 【請求項２】 前記第１および第２の非線形手段は２乗
器演算器を含む、請求項１に記載の適応タイミング回復
システム。 - 【請求項３】 前記利得制御手段は、前記受信サンプリ
ング信号が前記第１および第２のバンドパスフィルタ手
段によってフィルタリングされる前に前記受信サンプリ
ング信号に前記利得ファクタＧi を乗算する、請求項１
に記載の適応タイミング回復システム。 - 【請求項４】 タイミング制御信号を受信サンプリング
信号から回復するための適応タイミング回復システムで
あって、 第１および第２の位相において前記受信サンプリング信
号をそれぞれの予め定められた利得でフィルタリングす
るための半シンボル速度バンドパスフィルタ手段と、 前記フィルタ手段に結合され、前記第１および第２の位
相における前記フィルタ手段からの出力を非線形化する
ための第１および第２の非線形手段と、 前記第１および第２の非線形手段に結合され、出力間の
差信号を生成するための差手段と、 前記差手段からの前記差信号に基づいて前記タイミング
制御信号を生成するためのタイミング位相同期ループ手
段と、 前記第１および第２の非線形手段に結合され、前記第１
および第２の非線形手段からの出力の和Ｓｉを生成する
ための加算器手段と、 前記加算器手段に結合され、予め定められた基準値Ｔ
ref を前記和Ｓi から減算し、（Ｓi −Ｔref ）信号を
生成するための基準手段と、 前記基準手段に結合され、前記基準手段からの前記（Ｓ
i −Ｔref ）信号を予め定められたファクタＫによって
スケーリングするためのスケーリング手段と、 前記スケーリング手段に結合され、前記スケーリング手
段からのスケーリングされた（Ｓi −Ｔref ）信号の負
の値を累算し、利得ファクタＧi を生成するためのアキ
ュムレータ手段とを含み、ここでＧi ＝Ｇi-1 −（Ｓi
−Ｔref ）Ｋであって、さらに、 前記第１および第２の位相の受信サンプリング信号のそ
のフィルタリングのとき、前記それぞれの予め定められ
た利得を調整するために利得ファクタＧi を前記フィル
タ手段に与えるための利得制御手段を含む、適応タイミ
ング回復システム。 - 【請求項５】 前記フィルタ手段は、前記第１および第
２の位相をそれぞれ生成するために第１および第２の半
シンボル速度バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）手段を含
み、 前記利得制御手段は、前記第１および第２のＢＰＦ手段
が前記第１および第２の位相においてそれらの出力を調
整するのに先立って利得ファクタを受信サンプリング信
号に与える、請求項４に記載の適応タイミング回復シス
テム。 - 【請求項６】 複数の位相を含む受信サンプリング信号
からタイミング制御信号を回復する方法であって、 前記受信サンプリング信号を第１および第２の半シンボ
ル速度バンドパスフィルタに交互に与え、早信号および
遅信号を生成するステップと、 前記早信号および遅信号を２乗するステップと、 ２乗された早信号および遅信号間の差を決定するステッ
プと、 ２乗された早信号を遅信号と加算し和Ｓi を生成するス
テップと、 ２乗された早信号および遅信号の和Ｓi を予め定められ
た基準値Ｔref だけ減算し、（Ｓi −Ｔref ）信号を生
成するステップと、 前記（Ｓi −Ｔref ）信号を予め定められたファクタＫ
によってスケーリングし、（Ｓi −Ｔref ）Ｋ信号を生
成するステップと、 前記（Ｓi −Ｔref ）Ｋ信号の負の値を累算して利得フ
ァクタＧi を得るステップと、 利得ファクタを前記第１および第２のバンドパスフィル
タに与え、早信号および遅信号を調整するステップと、 ２乗された早信号と遅信号との間の前記差をタイミング
位相同期ループに与え、前記タイミング制御信号を回復
するステップとを含む、方法。 - 【請求項７】 利得ファクタを前記第１および第２のバ
ンドパスフィルタに与えるステップは、前記受信サンプ
リング信号のフィルタリングに先立って前記受信サンプ
リング信号に前記利得ファクタを乗算するステップを含
む、請求項６に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/283727 | 1994-08-01 | ||
| US08/283,727 US5454015A (en) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | Adaptive timing recovery with gain adjustment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865291A true JPH0865291A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=23087298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19443495A Ceased JPH0865291A (ja) | 1994-08-01 | 1995-07-31 | 適応タイミング回復システム、およびタイミング制御信号を回復する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5454015A (ja) |
| EP (1) | EP0696115A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0865291A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423983B1 (en) | 1999-09-20 | 2008-09-09 | Broadcom Corporation | Voice and data exchange over a packet based network |
| US6765931B1 (en) * | 1999-04-13 | 2004-07-20 | Broadcom Corporation | Gateway with voice |
| US6882711B1 (en) | 1999-09-20 | 2005-04-19 | Broadcom Corporation | Packet based network exchange with rate synchronization |
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