[其他]通信信道收发器

说明书

本发明所涉及的装置是用于公共通信信道上的收发装置。

当在金属导体、光导纤维或其它介质两端的收发装置之间进行通信时，通常要在该收发装置之间保持一个确定的关系。也就是说，把其中的一个收发器设计为“主机”，把另一个设计为“子机”。在为建立收发器间的通信而制定协议时，这种设计是有用的。例如，在需要进行通信时，主机可发出一个脉冲或其它的信号来触发子机。这样，借助于两个收发器之间信道的时间分配，就可允许在一条单一的信道上实现双向通信。如果没有建立适当的协议，就可能出现这样的情况，在一个收发器想要传送信号时，而这时正有数据输入，这就会导致信息的遗失。

一种早期的在通信站之间分配通信时间份额的技术叫做“Aloha网络”，在这种技术中，一个想要传送信号的通信站将把一系列的数字数据播发到许多其它站去。目标站的地址被包括在传输中，而且，这时信息传送的频率由传送站监测，以确认另一个站是否也在同时发送了信息。如果是这样的话，就要对传向指定地点的传输进行重复，以确保不会由于干扰而遗失信息。

在一个单一的通信信道上以一种分时方式使用两个收发器通常被归类于“半双工”操作，传送分时群的数字信号也被归属为“成组方式”或者“往复式”技术。在这种技术中，也可以不采用分时，但这样作的代价是增加一个信道，即采用“全双工”操作。

在半双工技术中，至少在接近于期望进行通信的时间周期内，子机被维持在一种可接受由主机传送的信号的状态。通常，在这种等待周期期间，子机部分被禁止向外。因为上述或其它一些可能的原因，就需要以某种方式来区分主机和子机部分。可以通过制造或使用期间中改变收发器的特性来完成这种识别。例如，在一个现行的由一个集成电路芯片所构成的半双工收发器中，主收发器和子收发器的芯片最初都以相同的方法形成。也就是说，它们的时基、发送器和接收器部分最初都是同样地被形成在芯片上。然而，在以后的一道生产工艺中，一种不同的金属化结构使其中一个被设定为主机，另一个则成为子机。也可以由用户做出设定，方法是对一个集成电路终端进行适当地联接。无论用什么技术做出的设定都会使子机维持在一种接收状态上，直到主机发出的信号脉冲被子机接受到为止。也就是说，最初只有主机能在信道上进行通信。这种结构的缺点是降低了一个给定的收发器使用的灵活性，原因是，在给定一个设定之后，它只能做为一个主机或子机工作。

另一种已有的工艺技术使用了一种冲突检测系统，它允许在单一的信道上进行双向通信。例如，Ethernet（Xerox公司的一种商标）网络技术中使用的收发器可以监测公共信道上信息输入及与其它设备的通信情况。一个给定的收发器只能在该信道空闲时来传送信息。也有可能在通信正被检测时就开始了信息传送，这将导致一种“冲突”现象，在这种情况下，由两个（或更多个）收发器发出的数据同时出现在该信道上，然后，两个（或更多个）相冲突的收发器在企图重新传送信息之前要等待一段随机的时间周期。如果由于一个二次冲突不能使信息成功地重新传送，则该时间周期再次被改变。然而要注意的是，在Ethernet技术中，网络中的每个收发器仍必须以某种方式进行设定，以便能向其它设备表明它的地址。此外，在每一次传输开始时，都要使用避免冲突技术。而且，需要相当复杂的控制电路进行检测和避免冲突。所以，与在单一的信道上设置一种低成本的双收发器的通信线路所希望的相比，这种网络技术就过于复杂了。

根据我们所发明的一种技术，两个收发器可在一条普通的信道上进行通信。为了在最初建立通信，每个收发器都要适于传送一个起动信号，而且这时等待接收由另一个收发器发出的起动信号。如果在接收时间周期内没有收到另一个收发器的起动信号，则对每个收发器所做的设定可使之再传送出起动信号。由收发器的周期性传输之间的随机时间差，可以保证实现一个收发器所传送的起动信号最终被另一个收发器在其等待接收周期内所接受。这个时间差可以是由于每个收发器的本地时基的频率间的微小差别引起的。在一个推荐的实施例中，主要是用一个电路来产生该差别，该电路显著地增加了接收周期的随机性，但却不影响收发器本地时基的频率。如果需要的话，本发明的技术允许使用相同的（在标称偏差之内）收发器。

图1表示根据本发明的技术建立同步状态的时序。

图2表示了根据本发明的技术建立通信的示范性协议方案，并且假定反射可被忽略。

图3表示一种实施了本发明技术的收发器的示意图。

图4表示出一个适用于使接收周期随机化的电路。