专利名称：使用区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发射机及方法
技术领域：
本发明涉及一种使用区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发射装置及其方法，更具体地涉及一种用于使用自一区域中心局的被发送的帧/识别/定时(以后简称为“FIT”)信号以借助于一使用该FIT信号作为基准被指定的时隙允许多个终端局发送短脉冲串数据给区域中心局的短脉冲串数据发射机，在通过卫星的数据传输期间，该信号被提供给所有的终端局，发送由区域中心局指定的时隙。
一般地，各种系统，例如是一种超小型终端地球站的VSAT系统，这些系统都是用于通过卫星发射/接收数据的通信系统，但是，在发送/接收数据期间一旦错误出现，这些系统要花费太多的差错-恢复时间且仅具有一简单的数据发送功能。
因此，在相互发送/接收期间建立同步的问题摆到了通信系统的最前前。
在这方面，在公开号为NO-昭-58-88938的日本专利申请中公开了一种涉及在使用卫星的通信系统中在区域中心局(控制站)和终端局(数据发送站)之间实现发送/接收时用于建立精确定时同步的装置和方法的技术。在这种用于经过固定卫星对在相应地球站之间断续产生的数据进行交换的卫星分组通信系统中，当整个通信系统的基准定时经过一高稳定性振荡器，一发送/接收定时电路和一发射机/接收机被设置时，该基准定时被发送到多个数据发送站，在用该定时被同步之后，这些发送站发送一预约信号。
被提供有该预约信号的控制站完成再发送表示空时隙的位置的定时信息和已接收该预约的数据发送站的一地址信号到数据发送站。依次地，被提供有定时信息的数据发送站允许一信息数据分组被发送到其它站和该控制站以与定时同步，发送该结果到空时隙位置，从而，解决了在时隙阿乐哈(ALOHA)卫星分组通信系统中有关同步产生的问题，并且减小了数据发送站的规模。因此，可以构成一个经济的通信系统。
因此，上述技术目的在于通过一个简单的同步系统建立同步并构成一个经济的通信系统。而在本发明中，作为与数据一起从区域站被发送的一同步信号的FIT信号在终端局内被分析以抽出载频ID和时隙号。然后，如果这时有被发送的信息数据，短脉冲串数据(信息数据)被发送至一指定的时隙，以便借助于FIT信号而不利用分离的同步信道建立通信同步并构成一经济的通信网络。因此，在直接的简单的同步建立和经济的通信网络的构成方面这两种技术是相类似的。但是，用于体现它们的目的装置和方法互不相同，它们不能相互应用。
本发明被设计以加强上面所述的功能。因此，本发明的目的是提供一种短脉冲串数据发射机，用于发送数据到构成星形系统的区域中心局所指定的时隙，该星形系统是一种能降低差错出现频率并且能够缩短在出现差错的情况下的恢复时间的中心控制系统。
为了实现本发明的上述目的，提供一种用于从终端局发送短脉冲串数据到区域中心局的装置，该装置包括一个FIT检测器，用于接收以分析从区域中心局发送的一FIT信号；和一个短脉冲串处理器，用于接收并解码由FIT检测器分析的数据并存储一来自控制部分的时隙号码，该控制部分根据由短脉冲串处理器解码的一载频ID信号的输入来控制终端局的整个系统。一载频ID开关被用于在区域中心局和终端局的系统构成期间设置终端局至区域中心局和终端局二者的载频ID，且一个前置码模式(preamble pattern)产生部分产生一前置码模式，用于根据被发送时隙号的接收允许数据发送。并且一用户计算机提供被发送的纯数据至区域中心局，并同时输出一发送请求信号。而且，一个数据接口设备接口用户计算机和终端局，且一数据发送部分编码经数据接口设备输出的纯数据，并根据从短脉冲串处理器输入的发送已经完成信号输出该被编码的数据。另外，“或”门输出来自数据发射部分及前置码模式生成部分的前置码数据和用户纯数据。
并且，本发明还提供一种从终端局发送短脉冲串数据至区域中心局的方法，包括有以下步骤接收以提取一FIT信号，该信号是一与数据一起从区域中心局发送到终端的同步信号，分析该FIT信号以获得载频ID和一时隙号码，并发送短脉冲串数据到指定的时隙，通过其借助于FIT信号而无需使用分离的同步信道发送该短脉冲串数据。
通过参见附图详细描述优选实施例，本发明的上述目的和其它优点将变得更为明显，其中
图1是表示根据本发明的短脉冲串数据发射机的方框图；和图2是说明根据本发明的一种用于发送短脉冲串数据的方法的时间图。
在作为是一种中心控制系统的星形系统中，区域中心局提供一个同步信号到多个终端局，然后通过卫星在发送/接收数据期间发送使用该同步信号作为基准的短脉冲串数据。
这里，该短脉冲串数据表示在正常规则下不被发送而当某一终端局打算发送它的时候，通过由区域中心局指定的时隙被发送的数据。
从终端局发送的短脉冲串数据包括前置码数据和纯数据，前置码数据用于允许在区域中心局的解调器中通过接收的短脉冲串数据而使时钟和载频被恢复。
从区域中心局发送的FIT信号是这样组成的，由9位(011111111)组成“F”信号是在数据传输期间的同步信号；“I”信号是终端局的载频ID信号，即它代表终端局的固有号码，它是通过一DIP开关在区域中心局和终端局之间事先被设置的；及“T”信号由9位组成，当该终端局发送短脉冲串数据到区域中心局时，“T”信号指示由区域中心局指定的一时隙号码。如上面组成的FIT数据变为总共27位的一个时隙。
如图1所示，终端局通过接收如上面所组成的FIT信号而发送数据到一指定的时隙，该终端局有一个用于接收以分析从区域中心局发送的一FIT信号的FIT检测器1，和一个用于解码从FIT检测器1输入的经分析的数据并存储来自控制部分3的一时隙号码的短脉冲串处理器2，该控制部分3根据由短脉冲处理器2解码的一载频ID信号的输入，控制终端局的整个系统。此外，载频ID开关4是到区域中心局和终端局的载频ID。前置码模式生成器5产生一个前置码模式，用于可根据被发送的时隙号码的接收，使数据被传输。一个用户计算机6提供纯数据到区域中心局，同时输出一发送请求信号RTS。一数据接口设备(DIE)7接口用户计算机6和终端局，及一数据发射机8编码经DIE7输出的纯数据，并根据来自短脉冲串处理器2的发送已经完成信号的输入，输出该经编码的数据。并且，“或”门9供给来自数据发射机8和前置码模式生成器5的前置码数据和用户纯数据。
控制部分3包括一用于存储来自短脉冲串处理器2的载频ID的第一D触发器(D-FF)3-1，和一个控制处理器3-2，用于把来自第一D触发器3-1的载频ID信号与在载频ID开关4中存储的终端局的ID进行比较，当它们是多个时隙中输出自区域中心局指定的时隙号码。并且，缓冲器3-3临时地存储来自控制处理器3-2的载频ID，及一第二D触发器(D-FF)3-4接收来自控制处理器3-2的时隙号码以输出它到短脉冲串处理器2。
前置码模式生成器5包括一个八进制(octenary)计数器5-1，用于接收一128K的时钟CLK并以128K时钟的每第八个计数输出一个脉冲；和由RC电路组成的延迟电路5-2，用于接收并延迟128K时钟200ns，以使防止定时器时钟S2的假信号脉冲输出到短脉冲串处理器2。“与”门5-3执行来自八进制计数器5-1和延迟电路5-2的两个信号的“与”运算以提供定时器时钟S2到短脉冲串处理器2，且一“或”门5-4接收来自数据发射机8的一清除信号S1和来自“与”门5-3的定时器时钟S2以输出一移位负荷时钟S3。一8位并行-输入/串行-输出移位寄存器(8位PISO移位寄存器)5-5接收来自“或”门5-4的128K时钟信号和移位负荷时钟S3以产生一短脉冲串传输载频和一时钟前置码模式。当经8位短脉冲串处理器数据总线B1从短脉冲串处理器2接收一个用于命令数据的前置码数据的输出的信号时，EPROM5-7经锁存器5-6接收该命令信号以提供存储的前置码数据到8位并行-输入/串行-输出移位寄存器5-5。
数据发射机8由第一“或”门8-1和1/2编码器8-2组成，第一“或”门8-1用于提供清除信号S1，该清除信号清除八进制计数器5-1以允许根据从短脉冲串处理器2的传输已经完成信号CTS和静噪信号的输出值发送用户纯数据，而1/2编码器8-2用于接收同时提供到第一“或”门5-1的传输已经完成信号CTS以对输入的64Kbps用户数据进行1/2编码。
此后，将详细描述根据本发明的如上构成的装置的操作。
终端局的FIT检测器1接收自区域中心局连续发送的66.66Kbps数据以检测是2.66Kbps同步信号的一FIT同步信号S4，一FIT时钟信号S5和FIT数据S6，从而提供该被检测的信号到短脉冲串处理器2。无论何时该FIT信号从FIT检测器1被提供，当接收到该信号，具有内部存储器和32I/O端口的短脉冲串处理器2就对该FIT信号进行解码，并且提供被解码数据中的载频ID给第一D触发器3-1。
现在，参见图2的时间图分析自区域中心局接收的FIT信号。由图2的FIT-DA表示其波形，当它被分离为F信号，I信号和T信号时，其数值如下所示FIT数据＝00 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1T8I8F8T7I7F7T6I6F6T5I5F5T4I4F40 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0T3T3F3T2I2F2T1I1F1T0I0F0当上述形成的数据被分类为F信号，I信号和T信号时，F信号＝011111111I信号＝011101110，代表第77个，换句话说，载频ID是77，及T信号＝001010000，表示26+24＝80，换句话说，指定时隙号是80。
接收上述号码的载频ID的第一D触发器3-1把它提供到控制处理器3-2，该处理器通过终端局的载频ID开关4将接收到的载频ID与其自己的预置载频ID进时比较。这样，当它们彼此是相同的时候，在总的编号100的时隙中的自区域中心局指定时隙号经第二D触发器3-4被提供到短脉冲处理器2。
此后，当从DIE7接收到传输请求信号RTS时，短脉冲串处理器2在其存储器中存储输入的时隙号码，并提供该信号到前置码模式生成器5，用于输出前置码数据。该处理器将描述如下。
一旦用户数据从用户计算机6被输入到DIE7，它就被以64Kbps数据速率进行处理并输出到1/2编码器8-2，1/2编码器8-2将该数据编码为调谐至128K的输入时钟的128Kbps数据。
当该数据被处理为128Kbps时，DIE7同时地输出传输请求信号RTS至短脉冲串处理器2。这时，传输请求信号的值是“低”。识别传输请求信号RTS的输入的短脉冲处理器2搜索出在其内储存器中的当前时隙，指定相继的时隙中的该时隙，从而允许开始传输。
当检测到合理的时隙的FIT数据S6时，短脉冲串处理器2输出与传输已经完成信号CTS一起被提供给“或”门8-1的“低”值的静噪信号MUTE，且“或”门8-1接收该信号以输出清除信号。
如果接受“低”值的静噪信号MUTE，在EPROM5-7内存储的前置码数据的传输开始。这时，八进制计数器5-1在128K时钟的每第8个计数提供一个脉冲，即产生经“或”门5-4输出的移位负荷时钟S3八进制计数器5-1被采用以用于装入8位并行-输入/串行-输出移位寄存器5-5，并如上所述，在载频和时钟前置码的间隔期间，从“与”门5-3每128K时钟的每第8个时钟脉冲提供一个时钟脉冲给短脉冲处理器的2的定时器时钟S2，而在128Kbps用户数据传输期间每一个128K时钟提供一个脉冲。
这时，“与”门5-3经延迟电路5-2被提供有相对于128K时钟的具有200ns延迟的延迟信号，防止与来自八进制计数器5-1的脉冲在一起的“与”门5-3输出中的假脉冲。
当通过上述处理完成发送前置码数据准备时，在EPROM5-7中存储的前置码数据通过短脉冲串处理器2被并行地加载以并行地输入到8位并行-输入/串行-输出移位寄存器5-5，然后它串行地输出调谐到由8位并行输入/串行输出移位寄存器5-5接收的128K时钟。
发送的前置码数据这样组成以使前置码数据占据的总的字节是32字节，其中27字节是具有零值的载频，其余5字节构成“55Hex”并且在发送前置码数据期间，128Kbps用户数据信号值被设置为“低”。
以下描述发送128Kbps用户数据的处理过程。
在前置码数据的传输期间，传输已经完成信号CTS是“低”并从前置码数据传输完成之前的两个时钟进入“高”。然后，该信号值被输入到“或”门8-1，且清除信号S1自其被提供到八进制计数器5-1，该计数器根据接收的清除信号S1被清除而保持“高”。
通过该操作，短脉冲串处理器2的定时时钟被改变为128K时钟，并且连续地，被保持的128Kbps用户数据作为短脉冲串数据经“或”门9被输出。
图2的时间图说明这种操作，其中RTS表示传输请求信号，MUTE是在没有传输数据的情况下用于阻止中频状态的信号，CTS是传输已经完成信号，PRE-AM是前置码数据，128KDA是128Kbps数据，FIT-SY是FIT同步信号，FIT-DA是FIT信号，和FIT-CL是FIT时钟。
通过上述处理，根据数据传输的完成，该短脉冲串处理器2强迫一复位信号RESET至“低”，用于保持8位并行-输入/串行-输出移位寄存器5-5的输出至“低”。此后，当在用户计算机6内完成数据传输时，传输请求信号RTS进入“高”。通过该操作，在计数38次之后，该短脉冲串处理器2改变输出静噪信号MUTE为“高”，并且改变传输已经完成信号CTS至“低”。
然后，八进制计数器5-1被初始化以用于下一个短脉冲串前置码。因此，该短脉冲数据的传输彻底完成。
如上所述，当数据从所有终端局向区域中心局发送时，一同步信号被请求。在本发明中，当一信号与来自区域中心局的数据一起被发送时，同步信号被简单地从该信号中提取用于发送数据。结果，不需要分离的同步信道，因此获得经济的效果。
虽然本发明已参照特定的实施例进计了展示和描述，但对熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离由所附权利要求规定本发明的精神和范围的前提下，可以作出各种形式及细节上的改变。
权利要求
1.在一种用于从终端局向区域中心局发送短脉冲串数据的装置中，一使用所述区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发送装置包括一个FIT检测器，用于接收分析从所述区域中心局发送的FIT信号；一个短脉冲串处理器，用于接收解码由所述FIT测器分析的数据，并存储一时隙号码；一个控制部分，用于根据由所述短脉冲串处理器解码的载频ID信号的输入，控制所述终端局的整个系统并输出所述时隙号至所述短脉冲串处理器；一个载频ID开关，用于在所述区域中心局和终端局的系统构成期间设置所述终端局至所述区域中心局和终端局的载频ID。一个前置码模式生成部分，用于产生一个前置码模式，该前置码模式用于根据接收被发送的时隙号，允许数据传输；一个用户计算机，用于提供被发送的纯数据到所述区域中心局，并同时地输出一个传输请求信号；一个用户接口设备，用于接口所述用户计算机和终端局；一个数据发送部分，用于编码经所述数据接口设备输出的所述纯数据，并根据来自所述短脉冲处理器的传输已经完成信号的输入而输出经编码的数据；及一个“或”门，用于输出来自所述数据发送部分和前置码模式生成部分的所述前置码数据和用户纯数据。
2.根据权利要求1的使用区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发送装置，其中所述控制部分包括一个第一D触发器，用于存储来自所述短脉冲串处理器的所述载频ID；一个控制处理器，用于将来自所述第一D触发器的所述载频ID信号与在所述载频ID开关中存储的所述终端局的ID进行比较，并当它们是相同的时候认为该结果为其自己的ID，输出多个时隙中的由所述区域中心局指定的时隙号码；一个缓冲器，用于临时地存储来自所述控制处理器的所述载频ID；及一个第二D触发器，用于接收来自所述控制处理器的所述时隙号码以输出所述接收的时隙号码到所述短脉冲串处理器。
3.根据权利要求1的使用区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发送装置，其中所述前置码模式生成部分包括一个八进制计数器，用于接收128K时钟以对所述128K时钟的每第8个计数输出一个脉冲；一个由RC电路组成的延迟电路，用于接收所述128K时钟，并延迟所述128K时钟200ns，以防止提供到所述短脉冲串处理器的定时时钟的假脉冲；一个“与”门，用于执行对来自所述八进制计数器和延迟电路的两个信号的“与”运算，并输出所述定时时钟信号到所述短脉冲串处理器；一个“或”门，用于执行来自所述数据发送部分的清除信号和来自所述“与”门的所述定时时钟信号的“或”运算以输出一移位负荷时钟信号；一个8位并行-输入/串行-输出移位寄存器，用于接收所述128K时钟信号和来自所述“或”门的所述移位负荷时钟信号，以产生一短脉冲串传输载频和时钟前置码模式；及一个EPROM，用于经一8位短脉冲串处理器数据总线通过锁存器从所述短脉冲串处理器接收一个命令输出数据中的所述前置码数据的信号，并输出所述存储的前置码数据到所述8位并行-输入/串行-输出移位寄存器。
4.根据权利要求1的使用区域中心局的同步信号的短脉冲串数据发送装置，其中所述数据发送部分包括一个第一“或”门，用于输出所述清除信号来清除所述八进制计数器以用于根据来自所述短脉冲串处理器的所述传输已经完成信号和静噪信号发送所述用户纯数据；及一个1/2编码器，用于同时地接收提供到所述第一“或”门的所述传输已经完成信号，并编码64Kbps的所述用户数据。
5.在用于从终端局向区域中心局发送短脉冲串数据的方法中，一种用于使用所述区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，包括步骤接收提取FIT信号，该信号是与数据一起从所述区域中心局发送到所述终端局的同步信号；分析所述FIT信号以获得一载频ID和一时隙号码；并发送短脉冲数据到指定的时隙；因此，所述短脉冲串数据通过所述FIT信号被发送而不使用分离的同步信道。
6.根据权利要求5的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中所述FIT信号是由F、I和T信号总共27位的一个时隙组成，9位特的F信号作为数据传输期间的所述同步信号，9位的I信号代表所述终端局的所述载频ID，及9位的T信号代表从所述区域中心局指定的所述时隙号码。
7.根据权利要求6的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中作为作述I信号的所述载频ID是代表所述终端局的固有号码，并且当构成系统时，它是通过所述区域中心局的和终端局之间的DIP开关被预先设置的。
8.根据权利要求5的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中所述短脉冲串数据是由前置码数据和用户纯数据构成的，前置码数据用于接收从所述区域中心局的调制器发送到所述终端局的短脉冲串数据以允许时钟和载频被恢复。
9.根据权利要求8的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中所述短脉冲串数据总共是32字节，由为零的27字节的载频信号和被提供给55Hex的值的5字节构成，该55Hex被用于在接收所述短脉冲串数据的所述区域中心局中的同步。
10.根据权利要求5的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中发送所述前置码数据的步骤包括在从用户计算机接收到的所述纯数据经1/2编码器以128Kbps被处理的同时，通过数据接口设备输出传输请求信号到短脉冲串处理器的步骤；根据对所述传输请求信号的输入的识别，由所述短脉冲串处理器搜索在内存储器中的当前的时隙并在相继时隙内指定一个时隙，允许传输开始的步骤当检测到适当的时隙的FIT数据时，同时地输出低值的静噪信号及传输已经完成信号以发送在EPROM中存储的所述前置码数据步骤。
11.根据权利要求10的一种用于使用区域中心局的置码发送短脉冲串数据的方法，其中发送与所述前置码数据的传输一起输出的128Kbps用户数据的步骤包括自完成所述前置码数据的传输之前的两个时钟，将在发送所述前置码数据期间保持在低值的所述传输已经完成信号改变为高值的步骤；提供所述传输已经完成信号到“或”门以输入一清除信号到八进制计数器的步骤；和在保持高值的同时，根据接收的所述清除信号清除所述八进制计数器，并同时地将所述短脉冲处理器的定时器时钟变为128K时钟以经所述“或”门输出所述128Kbps用户数据作为短脉冲串数据。
12.根据权利要求11的一种用于使用区域中心局的同步信号发送短脉冲串数据的方法，其中在所述128Kbps用户数据传输完成之后，为保持8位并行-输入/串行一输出移位寄存器的输出，所述短脉冲处理器强制一复位信号至低，且所述用户计算机将所述传输请求信号转换至高，且在计数38次之后，所述短脉冲处理器改变输出所述静噪信号至高，并改变所述传输已经完成信号至低且初始化所述八进制计数器以用于下一个短脉冲串前置码。
全文摘要
一种短脉冲数据发射机，通过使用从区域中心局发送的FIT同步信号，并借助于使用该FIT信号作为基准的指定的时隙允许多个终端局发送短脉冲串数据到区域中心局的，这些终端局通过一卫星在数据传输期间发送自区域中心局被指定的该时隙；及其使用方法，该方法通过增强各种通信系统的简单的数据传输功能在出现差错的情况下降低差错出现的频率和缩短恢复时间，并且不需要分离的同步信道，从而获得经济的效果。
文档编号H04J3/16GK1147170SQ9512117
公开日1997年4月9日 申请日期1995年12月29日 优先权日1994年12月31日
发明者韩炳银 申请人:现代电子产业株式会社