CN1122077A - 主-从数据通信系统 - Google Patents

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Abstract

以时分多路传输帧编排的上行/下行数据(该帧包括优先传输的一个公共子信道和传输请求/使能信号的专用子信道)通过在多个从站与具有优先电路和内部通信设备的主站之间的上行/下行数据信号线进行交换。从站建立传输请求信号并通过上行数据信号线把它发送到优先电路。优先电路选择传输请求信号以便把传输优先级指派给相应的从站，然后建立传输使能信号并根据所选择的信号经下行数据信号线发送此使能信号。

Description

主-从数据通信系统
本发明涉及在主站和多个从站之间进行数据交换的设备间或设备内数据通信系统。
图9显示了一种基于传统的IOM-2系统(面向ISDN(综合服务数字网)的模块接口)的具有一个主站和多个从站的点对多点数据通信系统。在“通信用IC-IOM-2接口参考指南”一文(由Siemens股份公司，半导体部出版，订购号No.B115-B6161-X-X-7600，德国印刷，TS01905)中详细介绍了IOM-2系统。IOM-2是Siemens公司的注册商标。
现参考该图，主站19具有多个内部主通信设备1-1到1-8，每个设备对应于从站中的从属通信设备2-1到2-8中的一个。各个从站经过通信信道连到主站，该通信信道包括帧同步时钟线(FSC)线3、据时钟(DCL)线4、带上拉电阻8的数据流下行(DD)线5以及带上拉电阻9的数据流上行(DU)线6。各个通信信道把内部主通信设备1-1到1-8中的一个设备连接到从属通信设备2-1到2-8中的对应的一个设备。主站也和微处理器7相连。
图10显示了说明基于IOM-2系统的传统的传输帧格式的时序图。
现参考该图，帧格式10描述了多个信号子信道IOM CH0到IOM CH7中的一个信号子信道的典型信号格式。帧格式10是对于通过数据流上行(DU)线和数据流下行(DD)线发送的上行和下行数据的共同帧格式。
信号帧格式10包含两个用于用户数据的8比特的B-信道，B1和B2，一个用于信息单元的8比特的监测器，一个6比特的C/I和两个用于其它数据的1比特的MR和MX。C/I表示主/从通信设备的内部/外部的状态，并且表示给运行的主-从通信设备的另一方的指令。信号帧格式10的总容量是32比特，因此对于8个从属站的8个信号子信道，一帧的总容量是256比特，其计算式如下：
8比特×4数据字段×8子信道＝256比特
按照基于IOM-2系统的传统的点对多点数据通信系统，主站19把8KHz的单循环帧同步时钟信号输出到帧同步时钟(FSC)线3，且把4.096MHz的数据时钟信号输出到数据时钟(DCL)线4。主站通过在数据流上行线和数据流下行线5和6的相应的信号子信道和各个从站进行专用数据交换。信号子信道IOM CH0到IOM CH7被提供来在各个内部的主通信设备1-1到1-8和相应的从属通信设备2-1到2-8之间进行专用数据传输，其中每个子信道具有在帧同步时钟线3上单循环帧同步时钟信号的第八个时间间隔。
这样，在该传统的系统中，点对多点通信系统的主站和从属站之间进行一个256比特的传输帧交换。在这种情况下，数据传输系统中要求有2Mbps的传输速度，如下面的计算式所示，
265比特÷125μs＝2Mbps然而，在传统系统中以最大工作容量运行的多个从站试图和单个主站通信时，该传输速度将会带来传输过载问题。因此，对此问题的解决方法就是必须在主站附加多个内部通信电路使内部通信电路数可以和从站数相对等以便进行正常通信。然而，这种解决方法留下了数据传输系统的较高生产成本和较大尺寸或占较大空间的问题。
本发明就是要解决这个和其它问题。本发明一个目的是提供点对多点数据通信系统，它以系统所需信道数为最小的方式来完成在具有单个内部通信电路的主站和多个从属通信电路之间的有效数据通信。
藉本发明的以下这些方面完成这个和其它目的。
按照本发明的一个方面，一种主-从数据通信系统，其中编排在传输数据多址帧(transmission data multiple access frame)上的所传输的数据藉助于传输数据存取信道(access channel)，在主站和多个从站之间进行交换，多个从站的每个从站可包括一个通信设备，用于产生编排在传输数据多址帧的专用子信道上的状态信号，并用于在传输数据多址帧的公开子信道上发出优先传输的传输数据，以及主站可包括用于控制数据传输的优先化设备，优先化设备选择来自各个从站的多个状态信号中的一个状态信号，并根据所选择的一个状态信号指定多个从站中相应的从站进行优先传输。
按照本发明的另一方面，一种主-从数据通信系统，其中传输的数据在主站和多个从站之间进行交换，主-从数据通信系统可包括把主站连接到多个从站的上行数据信号线，用于把编排在上行数据帧上的上行数据从多个从站中的每个从站发送到主站，上行数据帧包括上行数据信息信号和传输请求信号，以及还包括把主站连接到多个从属站的下行数据信号线，用于把编排在下行数据帧的下行数据从主站发送到多个从站中的每个从站，下行数据帧包括下行数据信息信号和传输使能信号。
按照本发明的另一方面，一种具有一个主站和多个从站的主-从数据通信系统，系统可包括把主站连接到多个从站的公共数据信号线，用于把上行数据帧上的时分多路传输上行数据信号从多个从站的每个从站发送到主站，以及用于把下行数据帧上的时分多路传输下行数据信号从主站发送到多个从站的一个从站。
按照本发明的另一个方面，一种主-从数据通信系统中的在主站和多个从站间传输数据的方法，该方法可包括以下步骤：在多个从站中的一个从站的上行数据帧上的多个专用上行数据传输子信道的一个子信道上建立传输请求信号，通过上行数据信号线把包括传输请求信号的上行数据帧发送到主站，根据主站中所输入的上行数据帧上的传输请求信号选择多个从站中的一个从站，在主站的下行数据帧上的相应于多个从站中所选择的一个从站的多个专用下行数据传输子信道中的一个子信道上建立传输使能信号，通过下行数据信号线把包括传输使能信号的下行数据帧发送到所选择的从站，当所选定的从站过通过相应的一个专用下行数据传输子信道传送的传输使能信号进行应答时，在上行数据帧上的由多个从站共享的一个公共上行数据传输子信道上建立传输数据的信息信号，以及通过上行数据信号线把信息信号发送到主站。
按照本发明的另一个方面，一种在多个从站中的第一从站和主站间通信的方法，该方法可包括以下步骤：把一系列时间间隔中的每个时间间隔分割成多个专用时隙中的每个专用时隙和数据时隙，多个专用时隙分别对应于多个从站，在第一时间间隔的第一专用时隙内由第一从站启动一个发送请求信号，在第二时间间隔的第一专用时隙内由主站启动一个发送使能信号，以及在第二时间间隔的数据时隙内从第一从站把从属数据发送到主站。
在附图中：
图1是按照本发明第一实施例的主-从数据通信系统的方框图；
图2是图1的主-从数据通信系统的详图，用以阐明在主站和各个从站之间发送的上行和下行数据的传输帧格式以及系统中基于线连的逻辑的有关信令网络；
图3是阐明按照第一实施例的图1的主-从数据通信系统在主站和从站1之间数据传输的发起运行的时序图；
图4是阐明按照第一实施例的图1在主站和从站1之间数据传输的结束运行的时序图；
图5是按照本发明第二实施例的主-从数据通信系统的方框图；
图6是根据第二个实施例的图5的主-从数据通信系统的详图，用以阐明在主站和各个从站之间发送的上行和下行数据的传输帧格式以及根据第二实施例的图5的系统中基于线连的逻辑的有关信令网络；
图7是阐明按照第二实施例的图5的主-从数据通信系统在主站和从站1之间数据传输的发起运行的时序图；
图8是阐明按照第二实施例的图5在主站和从站1之间数据传输的结束运行的时序图；
图9是基于IOM-2系统的传统的点对多点数据通信系统的方框图，该系统配有带多个内部通信设备的单个主站和处在从站中的多个从属通信设备；以及
图10是阐明在基于IOM-2系统的传统情况下的上行和下行数据的传输帧格式的时序图。
实施例1
本发明是针对配有主站和多个从站的主-从数据通信系统。此处所引用的从站个数是3，以使讨论简便，但本发明在这方面并无限制。按照本发明的本实施例，系统中发送的数据基本上是以时分多路传输帧形式编排的，它包括8比特的信息信号，以及紧接着的多个(在此所引用的是3个)1比特的从/到各个从站到/从主站的状态信号。上行数据帧格式包括从各个从站到主站的作为状态信号的传输请求信号。下行数据帧格式包括从主站到各个从站的传输使能信号。
图1是按照实施例的本发明的主-从数据通信系统的方框图，它包括：主站119，从站1，2和3，微处理器(或μp)117，帧信号线(FRM)54，时钟信号(CLK)线55，上行数据信号线(DUP)15，以及下行数据信号线(DDN)16。
图2是图1的主-从数据通信系统的详图，用以阐明在主站和各个从站之间发送的上行和下行数据的传输帧格式以及系统中基于线连的逻辑的有关信令网络。
现在参考该图，主站119包括主通信设备100和用于优先级传输的优先电路24。从站1，作为系统的从站的典型例子，配有能发出传输请求状态信号29的从属通信设备20-1。从站1配有用于发出上行数据出去定时信号26和传输请求状态出去定时信号28的上行数据出去定时发生器25。上行数据出去使能信号27也在从站中产生。上行数据传输信道21连同上行数据帧39显示了通过上行数据信号线15从各个从站发送到主通信设备100的传输帧上的上行数据流。优先电路24接收从多个从站1，2和3发出的经过上行数据信号线15传送的传输请求信号22-1到22-3，并且选择传输请求信号22-1到22-3中的一个信号为优先级传输。优先电路24根据所选择的传输请求信号通过下行数据信号线16把传输使能信号23-1到23-3中的相应的一个信号以下行数据格式35发送给相应的一个从站。
图2的上行和下行数据格式35和39说明了基于本发明的时分多路传输帧的数据传输机制，其中各个从站的信息数据通过公共传输子信道被发送，而诸如传输请求和使能信号的状态信号通过为各个从站提供的专用传输子信道被发送。
图3是阐明按照讨论数据通信的本实施例的图1和图2系统中数据传输的发起运行的时序图。参照该时序图所讨论的示例性数据传输是由从站1到主站的发送数据的一系列运行。
时序图揭示了主要是从站1关于与专有的数据传输有关的数据的信号定时，包括优先运行状态30、具有上行数据信号波形36的上行数据格式39、和具有下行数据信号波形32的下行数据格式35。传输使能信号31是由优先电路24响应于图2的传输使能信号23-1而被输出到从站1。下行数据信号波形32显示了被发送到从站1的信息单元33和传输使能信号单元34。上行数据信号波形36显示了由从站1发出的信息单元37和传输请求信号单元38。
进一步地，时序图阐明了由从站1输出的信号，其中包括传输请求出去使能信号40、上行数据出去使能信号43、传输请求信号45、信息单元出去定时信号47、和时钟信号48。传输请求出去使能信号40相应于图2的传输请求状态出去定时信号28。上行数据出去使能信号43相应于图2的上行数据出去使能信号27。相应于图2的传输请求状态信号29的传输请求信号45被图2的从属通信设备20-1发送。信息出去时间44是在传输请求信号45被应答后的信息单元传输的起始时间。相应于图2的上行数据出去定时信号26的信息单元出去定时信号47提供了向所有从站的信息单元传输的一系列公共起始定时脉冲。时钟信号48相应于图2的时钟信号。时序图还在分别结合包括从站1的传输请求出去使能信号40的下行和上行数据帧35和39的情况下显示了从站2和3的传输请求出去使能信号41和42以供参考。传输请求出去使能信号41和42分别相应于从站2和3的输出请求状态出去定时信号28。
在上行数据信号线15上的图2或3的上行数据格式39中的帧信号以和图1的帧信号线54上的循环帧信号同步的方式被发送。
按照图3，上行数据帧39由一系列上行数据传输帧组成，每帧包括一个信息数据子信道和一系列传输子信道或时隙50-1，50-2和50-3。时隙50-1到50-3是各个从站1到3的专用传输子信道。每个时隙也被定义为通过上行数据信号线15的从相应的从站到主站的传输请求状态信号29的发送时间。上行数据传输帧被指派在从正好是在一系列时隙50-1到50-3以后直到另一串接续的时隙50-1到50-3的结尾的一个时间间隔内的上行数据格式39上。
类似地，下行数据格式35由一系列下行数据传输帧组成，每帧包括一个信息数据子信道和一系列传输子信道或时隙51-1，51-2和51-3。时隙51-1到51-3是各个从站1到3的专用传输子信道。每个时隙也被定义为对于主站通过下行数据信号线16发送的传输使能状态信号23-1到23-3中相应的一个信号的相应的一个从站的应答时间。下行数据传输帧被指派在从正好处在一串时隙51-1到51-3以后直到另一串接续的时隙51-1到51-3的结尾的一个时间间隔内的下行数据格式35上。
现在参考图2和3，描述在主站和从站1之间的数据传输的发起运行。
当从站1要发送数据时，从站1的内部从属通信设备20-1激励起传输请求状态信号29作为传输请求信号45。传输请求状态信号29由上行数据出去定时发生器25的传输请求状态出去定时信号28选通，并被输出到上行数据信号线15上。被选通的传输请求状态信号29通过上行数据信号线15把从站1处于传输请求状态告知主站。
现在参考图3的时序图，从站1的传输请求状态于是连同传输请求出去使能信号40在与上行数据格式39的时隙50-1相同的时间处出现在上行数据信号线15上。当传输请求应答信号45被传输请求状态出去定时信号28应答或选通时，在这种情况下，紧接在时间46后传输请求状态立刻在时隙50-1上出现。如上行数据信号波形36所示，传输请求信号单元38在与时隙50-1相同的时间处出现在上行数据信号线15上，并且在下一个时隙50-1处也出现。类似地，考虑处在输出请求状态下的从站2或3，传输请求状态连同传输请求出去使能信号41或42分别在时隙50-2或50-3相同的时间处出现在上行数据信号线15上。
现考虑时序图的优先运行状态30，优先电路24的一系列优先运行可由起始于表示传输帧起端时间49的实线工作图案说明。一系列优先运行被描述如下。优先电路24接收输入到主站119的多个传输请求信号22-1到22-3。优先电路24根据一系列优先运行的信号给各从站之一指派传输优先级。例如，当指明从站1的传输请求信号22-1为传输优先级的指派者时，优先电路24激励起图2的相应的传输使能信号23-1或图3的传输使能信号31。
优先电路24在与从站1专用时隙51-1相同的时间把传输使能信号31输出到下行数据信号线16。因此，传输使能信号单元34在与时隙51-1相同的时间出现在下行数据信号线16上，藉此，传输使能状态被发送到从站1。
当来自主站的传输使能信号单元34被从站1接收时，从站1激励起上行数据出去使能信号43。同时，从站1在上行数据信号线15上用由信息出去时间44指定的信息单元出去定时信号47的帧定时脉冲按照着和时钟信号48同步的方式输出8比特的信息单元37。
图4是阐明按照本实施例的图3在主站和从站1之间数据传输的结束运行的时序图。参照该时序图所讨论的示例性的数据传输是一系列的结束从站1和主站的数据传输的运行。此处引用的信号等的参考数字相应于图3的那些参考数字。
图2或图4的下行数据信号线16上的以下行数据格式35的下行数据按照着与图1的帧信号线54上的循环帧信号同步方式被发送。
现在描述按照本实施例的本发明的主-从数据通信系统中主站和从站1之间的数据传输的最后运行。
现参考图2，在从站1不再留有数据要传输的最后的数据传输过程中，从属通信设备20-1休止传输请求状态信号29。被休止的传输请求状态信号29按上行数据出去定时发生器25送出的传输请求状态出去定时信号28的定时脉冲在逻辑门处被输出到上行数据信号线15。图4阐明参照传输请求信号45和传输请求出使能信号40时正好处在上行数据信号线15上的上行数据格式39的时隙50-1之前的时间52的、对休止的传输请求状态信号29的应答。藉此，从站1的传输请求信号单元38从上行数据信号线15的上行数据信号波形36中消失。
现考虑图4的优先运行状态30，优先电路24的一系列优先运行可由起始于表示传输帧起端的时间49的实线工作图案说明。一系列优先运行被描述如下。优先电路24接收输入到主站119的包括休止的传输请求状态信号29的多个传输请求信号22-1到22-3(图2)。优先电路24应答和识别休止信号29，并且通过一系列优先运行取消相应于休止信号29的从属站的传输优先级。当休止信号29例如是作为取消的目标的从站1的传输请求信号22-1时，优先电路24休止图2的传输使能信号23-1或图3的传输使能信号31。
优先电路24在与从站1的专用时隙51-1相同的时间输出休止的信号。当被休止的传输使能信号31被应答时，以优先级运行状态30的工作图来说明的、在优先电路24中的取消优先级的运行将在一系列时隙51-1到51-3之前结束。因此，在下行数据信号线16上的、在图4的数据波形32中所示的被休止的传输使能信号34将在与起始于时间49的下行数据帧的时隙51-1相同的时间处消失。
当来自主站的传输使能信号单元34的消失被检测到时，从站1根据信号单元出去定时信号47在被设于另一帧信息数据传输起始点的传输停止时间53停止输出数据信息单元37。
这样，本发明的特征在于在上行和下行数据信号线上的按时分多路传输帧的数据传输的新颖的编排和结构。这就减少了主站中内部通信设备的个数，并导致主-从数据通信系统中数据通信信道的减少。按照本实施例，时分多路传输上行数据帧包括上行信息单元信号和传输请求信号。时分多路传输下行数据帧包括下行信息单元信号和传输使能信号。在本发明的传输帧中数据信号以合理的方式被重新编排，以便消除按传统方式编排时的冗余信号。主站配有优先电路，用于根据输入到主站的传输请求信号从多个从站中定出一个从站为优先传输。优先电路也能和重新编排的合理化的帧一起使主站的数据通信信道减少。这样，本发明的点对多点数据通信系统可完成单个主站和多个从站通过上行和下行数据信号线的有效的数据传输。
进一步参考时分多路传输帧的内容或编排，每个传输帧包括一个公共的8比特的信息子信道和供来自/到各个从站的传输请求/使能信号用的1比特的专用子信道。在时分多路传输帧中的总比特数可以是10到30，这取决于系统的大小或系统中从站的个数。在一帧中的传输的数据总量的这种的压倒性的减少导致了主站中帧运行总量的减少。这就允许点对多点数据通信系统完成单个主站和多个从站之间的有效数据传输。由于系统中减少了的运行总量，就可以使用可能低的传输速度和低传输比特率或低时钟信号频率。这就使系统能完成长距离的数据传输。实施例2
图5是按照本发明另一个实施例的主-从数据通信系统的方框图。图5用单根双向数据信号线17替代图1的一组上行和下行数据信号线15和16从而修改图1。图5中用作说明的参考数字相应于图1的那些数字。
第二实施例是针对主站和多个从站之间的数据传输，此处所引用的站数和第一实施例的图3的站数一样是3，以使讨论简单。按照本实施例，系统中发送的数据基本上是以时分多路传输帧形式编排的，它包括8比特的信息信号，以及紧接着的多个(此处所用的是3个)1比特的从/到各个从站到/从主站的状态信号。上行数据帧格式包括从从站到主站的作为状态信号的传输请求信号。下行数据帧格式包括从主站到从站的传输使能信号。
本实施例的特征在于进一步减少数据信号线。前一个实施例的上行和下行信号线以合理的方式通过将共同使用的上行和下行数据的每帧比特率的传输速度加倍的方法而统一成单根公共数据传输线，这样两组数据以先进的时分多路传输方式可共享单根数据信号线。
按照本实施例的帧数据的加倍的比特率，也使前一个实施例的时钟信号(CLK)频率加倍，以便确保和前一个实施例的同样的数据率。
图6是图5的主-从数据通信系统的详图，以阐明在主站和各个从站之间在双向数据信号线17上发送的上行和下行数据的双向数据格式18以及按照本实施例的系统中基于线连逻辑的有关信令网络。
图7是阐明按照本实施例的图5的系统的数据传输的发起运行的时序图。参照该时序图所讨论的示例性数据传输是由从站1到主站的一系列发送数据运行。此处引用的信号等的参考数字相应于图3的那些参考数字。
现参考图7，该时序图相应于图3的时序图，不同之处是：以图6的双向数据信号线17的双向数据格式18和双向数据信号波形56来代替图3的各个上行和下行数据信号线16和15的上行和下行数据格式39和35以及上行和下行数据信号波形36和32。
现参考图7，在双向数据信号线17上的以双向数据格式18的帧信号以和在图5的帧信号线54上的循环帧信号同步的方式被发送。
按照图7，双向数据格式18由一系列上行和下行数据传输帧组成，每帧包括一个信息数据子信道和一系列传输子信道或时隙50-1到50-3或51-1到51-3。时隙50-1到50-3是各个从站1到3的专用上行数据传输子信道。每个时隙也被定义为通过双向数据信号线17的、从一个相应的从站到主站的传输请求状态信号29的发送时间。上行数据传输帧被指派在从正好处在一系列下行数据时隙51-1到51-3以后直到另一串接续的时隙50-1到50-3的结尾的一个时间间隙内的双向数据格式18上。所以，在该帧中，上行信息信号在前一个下行数据帧的一系列时隙51-1到51-3以后立刻被发送。
双向数据信号线17上的双向数据格式18中的帧信号以与图5的帧信号线54上的循环帧信号同步的方式被发送。
时隙51-1到51-3是各个从站1到3的专用下行数据传输子信道。每个时隙也被定义为通过双向数据信号线17的、相应的一个从站对主站的相应的一个传输使能信号的应答时间。下行数据传输帧被指派在从正好处在一系列上行数据时隙50-1到50-3以后直到另一串接续的时隙51-1到51-3的结尾的一个时间间隔内的双向数据格式18上。下行信息数据在前一个上行数据帧的一系列时隙50-1到50-3结束时所开始的一个时间间隔内被发送。
现在参考图6和7，描述在主站和从站1之间的数据传输的发起运行。
当从站1要发送数据时，内部从属通信设备20-1以与图3的第一实施例中所述的相同的方式激励起并输出传输请求状态信号29到双向数据信号线17上。当从站1的从属通信设备20-1的传输请求信号45连同传输请求出去使能信号40在时间46处被应答时，则传输请求状态信号29被输出。然后，从站1的传输请求状态作为传输请求信号单元38在紧接在时间46后的时隙50-1处出现在双向数据信号线17上，并且在下一个时隙50-1处也出现。
类似地，考虑处在输出请求状态下的从站2或3，传输请求状态连同传输请求出去使能信号41或42分别在与时隙50-2或50-3相同的时间处出现在双向数据信号线17上。
现考虑时序图的优先运行状态30，优先电路24的一系列优先运行可由起始于表示传输帧起端时间49的实线工作图案说明。一系列优先运行被描述如下。优先电路24接收输入到主站119的多个传输请求信号22-1到22-3。优先电路24根据一系列优先运行的信号以与图3的第一实施例中所述的相同的方式给从站之一指派传输优先级。从属站为指派者时，例如，优先电路24激励起图6的传输使能信号23-1或图7的传输使能信号31。
因此，传输使能信号单元34在与时隙51-1相同的时间处出现在双向数据信号线17上，藉此，主站的传输使能状态被发送到从站1。另外的一系列运行以与图3的第一实施例的相同的方式在从站1中被执行。
图8是阐明按照本实施例的图5在主站和从站1之间数据传输的结束运行的时序图。参照该时序图所讨论的示例性的数据传输是结束从站1和主站的一系列数据传输的运行。此处引用的信号等的参考数字相应于图3的那些参考数字。
参考图8，双向数据信号线17上的以双向数据格式18的帧信号按照与图5的帧信号线54上的循环帧信号同步的方式被发送。
现在描述按照本实施例的本发明的主-从数据通信系统中主站和从站1之间的数据传输的最后运行。
现参考图6，在从站1不再留有数据要传输的最后的数据传输过程中，从属通信设备20-1以与图4的第一实施例中所述的相同的方式休止传输请求状态信号29。因此，从站1的传输请求信号单元38在紧接在时间52后的时隙50-1处从双向数据信号线17上的双向数据信号波形56中消失。传输请求信号单元38也从下一个时隙50-1中消失。
现考虑图8的优先运行状态30，优先电路24的一系列优先运行可由起始于表示传输帧起端的时间49的实线工作图案说明。一系列优先运行被描述如下。优先电路24接收输入到主站119的包括休止的传输请求状态信号29的图6的多个传输请求信号22-1到22-3。优先电路24应答和识别被休止的信号29，并且通过一系列优先运行取消相应于被休止信号29的从站的传输优先级。例如，当被休止信号是作为取消的目标的从站1的传输请求信号22-1时，优先电路24将休止图6的传输使能信号23-1或图7的传输使能信号31。
因此，在双向数据信号线17上的以图8的数据波形56所示的被休止的传输使能信号34按照与图4的第一实施例中所述的相同的方式在与起始于时间49的下行数据帧的时隙51-1相同的时间处消失。
当来自主站的传输使能信号单元34的消失被应答时，从站1根据信息单元出去定时信号47在被设定于另一帧的信息数据传输起始点的传输停止时间53处将停止输出数据信息单元37。
按照本发明，时分多路传输数据以合理的方式在本发明的传输帧中被重新编排，以便消除按照传统帧编排时的冗余信号，从而导致主站中内部通信设备数的减少。因此，这就减少了数据信号线的数目和所发送的帧比特数，它能使数据信号线扩展。传输帧包括上行/下行信息单元信号和传输请求/使能信号。按照本特定实施例，上行和下行数据共同使用单根双向信号线。因此，本发明能在主-从数据通信系统中以最少的数据信号线和较低的数据比特率完成有效的数据通信。
这样，在讨论了本发明的几个具体实施例后，那些本技术领域的人员将很容易进行各种改变、修正和改进。这样的改变、修正和改进均被看作为本发明公开的一部分，并且属于本发明的精神和范围之内。因此，以上的阐述只是作为例子而不是进行限制。本发明仅被限制在以下的权利要求及其等价内容所确定的范围之内。

Claims (31)

1.一种主-从数据通信系统，其中被编排在传输数据多址帧上的传输数据通过传输数据存取信道而在主站和多个从站之间进行交换，其特征在于，所述多个从站中的每个从站包括：
通信设备，用于产生被编排在所述传输数据多址帧的专用子信道上的状态信号，并用于在传输数据多址帧的公共子信道上发出优先传输的所述传输数据，以及
所述主站包括：
用于控制数据传输的优先化设备，所述优先化设备选择来自所述各个相应从站的多个所述状态信号中的一个状态信号，并根据所选择的一个所述状态信号把所述优先传输指派给所述多个从站中相应的一个从站。
2.如权利要求1的主-从数据通信系统，其特征在于，所述主站进一步包括响应于多个所述从站的多址通信设备。
3.如权利要求2的主-从数据通信系统，其特征在于，所述传输数据多址帧包括用于发送上行数据的上行数据帧，所述上行数据包含在每个所述多个从站中被建立的送到主站的上行信息信号和所述状态信号，以及该传输数据多址帧还包括用于发送下行数据的下行数据帧，所述下行数据包含在所述主站中根据所述优先传输建立的送到所述多个从站中的每个从站的下行信息信号和所述状态信号。
4.如权利要求3的主-从数据通信系统，其特征在于，所述状态信号是在所述上行数据帧上的传输请求信号和在所述下行数据帧上的传输使能信号。
5.如权利要求3的主-从数据通信系统，其特征在于，所述传输数据存取信道是一组分开的用于发送所述上行数据帧的上行数据信号线和用于发送所述下行数据帧的下行数据信号线，所述数据信号线中的每条线把所述主站连接到所述多个从站中的每个从站。
6.如权利要求3的主-从数据通信系统，其特征在于，所述传输数据存取信道是一根公共数据信号线，把所述主站连接到所述多个从站中的每个从站，用于发送所述上行数据帧和所述下行数据帧。
7.如权利要求1的主-从数据通信系统，其特征在于，所述传输数据和所述专用子信道以时分多路传输方式被编排在所述传输数据多址帧上。
8.一种主-从数据通信系统，其中传输的数据在主站和多个从站之间进行交换，其特征在于所述主-从数据通信系统包括：
把所述主站连接到所述多个从站的上行数据信号线，用于把被编排在上行数据帧上的上行数据从所述多个从站中的每个从站发送到所述主站，所述上行数据帧包括上行数据信息信号和传输请求信号；以及
把所述主站连接到所述多个从站的下行数据信号线，用于把被编排在下行数据帧上的下行数据从所述主站发送到所述多个从站中的每个从站，所述下行数据帧包括下行数据信息信号和传输使能信号。
9.如权利要求8的主-从数据通信系统，其特征在于，所述上行数据信息信号和所述传输请求信号按所述上行数据帧被多路传输，及所述下行数据信息信号和所述传输使能信号按所述下行数据帧被多路传输。
10.如权利要求8的主-从数据通信系统，其特征在于，所述主站包括优先电路，用于根据通过所述上行数据信号线由每个所述多个从站发送的所述传输请求信号选择所述多个从站中的一个从站，以及用于通过所述下行数据信号线把所述传输使能信号发送到所述多个从站中所选择的一个从站。
11.如权利要求10的主-从数据通信系统，其特征在于，所述主站进一步包括能向应于所述多个从站的单个多址通信设备。
12.如权利要求11的主-从数据通信系统，其特征在于，所述上行数据信息信号和所述传输请求信号通过所述上行数据信号线发送的所述上行数据帧被时分多路传输。
13.如权利要求12的主-从数据通信系统，其特征在于，所述上行数据帧包括由所述多个从站共享的一个公共上行数据信号传输子信道。
14.如权利要求12的主-从数据通信系统，其特征在于，所述上行数据帧包括用于从所述各个从站发送所述传输请求信号的多个专用传输请求子信道。
15.如权利要求8的主-从数据通信系统，其特征在于，所述下行数据信息信号和所述传输使能信号通过所述下行数据信号线发送的所述下行数据帧被时分多路传输。
16.如权利要求15的主-从数据通信系统，其特征在于，所述下行数据帧包括由所述多个从站共享的一个公共下行数据信号传输子信道。
17.如权利要求15的主-从数据通信系统，其特征在于，所述下行数据帧包括用于把所述传输使能信号发送到所述多个从站中的一个从站的多个专用传输使能子信道。
18.如权利要求9的主-从数据通信系统，其特征在于，包括：
把所述主站连接到每个所述多个从站的、用于提供时钟信号的时钟信号线；以及
把所述主站连接到每个所述的多个从站的帧信号线，用于提供从所述主站到每个所述的多个从站的帧信号线。
19.如权利要求11的主-从数据通信系统，其特征在于，所述系统是可以通过面向ISND的模块接口进行工作的。
20.一种具有一个主站和多个从站的主-从数据通信系统，其特征在于，所述系统包括：
把所述主站连接到所述多个从站的公共数据线，用于把上行数据帧上的时分多路传输上行数据信号从所述多个从站中的每个从站发送到所述主站，以及用于把下行数据帧上的时分多路传输下行数据信号从所述主站发送到所述多个从站中的一个从站。
21.如权利要求20的主-从数据通信系统，其特征在于，所述多个从站中的每个从站建立传输请求信号和上行数据信息信号；
其中所述主站建立传输使能信号和下行数据信息信号；
其中所述上行数据帧包括用于所述上行数据信息信号的、由所述多个从站共享的公共传输子信道，不包括用于所述传输请求信号的多个专用传输子信道；以及
其中所述下行数据帧包括用于所述下行数据信息信号的、由所述多个从站共享的公共传输子信道，还包括用于所述传输使能信号的多个专用传输子信道。
22.一种在主-从数据通信系统中在主站和多个从站间传输数据的方法，所述方法包括步骤：
在所述多个从站中的一个从站的上行数据帧上的多个专用上行数据传输子信道中的一个子信道上建立传输请求信号；
通过上行数据信号线把包括所述传输请求信号的所述上行数据帧发送到所述主站；
根据所述主站中所输入的所述上行数据帧上的所述传输请求信号选择所述多个从站中的一个从站；
在所述主站的下行数据帧上的相应于所述多个从站中所选择的一个从站的多个专用下行数据传输子信道中的一个子信道上建立传输使能信号；
通过下行数据信号线把包括所述传输使能信号的所述下行数据帧发送到所述所选择的从站；
当所述所选择的从站对通过所述专用下行数据传输子信道中相应的一个子信道传送的所述传输使能信号进行应答时，在所述上行数据帧上的由所述多个从站共享的一个公共上行数据传输子信道上建立所述传输数据的信息信号；以及
通过所述上行数据信号线把所述信息信号发送到所述主站。
23.如权利要求22的方法，其特征在于包括以下步骤：在公共数据信号线上对所述上行数据帧发送步骤的所述上行数据帧和所述下行数据帧发送步骤的所述下行数据帧进行多路传输。
24.一种在多个从站中的第一从站和主站之间通信的方法，所述方法包括步骤：
把一系列时间间隔中的每个间隔划分成分别对应于所述多个从站的多个专用时隙中的每个时隙以及一个数据时隙；
由所述第一从站在第一时间间隔的所述第一专用时隙内激励起发送请求信号；
由所述主站在第二时间间隔的所述第一专用时隙内激励起发送使能信号；
在所述第二时间间隔的所述数据时隙内，从所述第一从站发送从属数据到所述主站。
25.如权利要求24的方法，其特征在于包括在所述的激励起所述发送使能信号的步骤之前执行的如下步骤：
确定在所述第一时间间隔的所述多个专用时隙内接收的任何请求的优先级；以及
给所述第一从站指派优先级。
26.如权利要求25的方法，其特征在于，所述确定和指派步骤由所述主站执行。
27.如权利要求24的方法，其特征在于包括如下步骤：在所述第一时间间隔的所述数据时隙内从所述主站发送主数据到所述多个从站中的一个从站。
28.如权利要求27的方法，其特征在于，所述激励起所述发送请求信号的步骤和所述发送所述从属数据的步骤包括认定一条被连接到所述主站和每个所述从属站的上行数据信号线，以及其中所述激励起所述发送使能信号的步骤和所述发送所述主数据的步骤包括认定一条被连接到所述主站和每个所述从站的下行数据信号线。
29.如权利要求28的方法，其特征在于，包括以下步骤：在所述第二时间间隔的所述数据时隙内在所述下行数据信号线上从所述主站发送附加主数据到所述多个从站中的一个从站。
30.如权利要求27的方法，其特征在于，所述激励起所述发送请求信号的步骤和所述发送从属数据的步骤包括：所述从站认定一条连接到所述主站和每个所述从站的数据信号线，以及其中所述激励起所述发送使能信号的步骤和发送主数据的步骤包括：所述主站认定所述数据信号线。
31.如权利要求30的方法，其特征在于，包括如下步骤：
把所述第一时间间隔和以后的每隔一个的时间间隔确定为下行数据时间间隔，用于从所述主站向所述多个从站中的一个从站发送的数据；以及
把所述第二时间间隔和以后的每隔一个的时间间隔确定为上行数据时间间隔，用于从所述多个从属站中的一个从属站向所述主站发送的数据。
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