CZ20002541A3 - Způsob přenosu signálů mezi vysílačem a přijímačem - Google Patents

Abstract

Způsob přenosu signálů mezi vysílačem a přijímačem, při kterém na signály z vysílače působí přijímač pro vytvoření záměrných odrazů, přičemž výsledné signály se vysílají zpátky s plným obsahem k vysílači, přičemž rozdílné záměrné odrazy mají účinky na uvedené výsledné signály, které mají rozdílný obsah při přijímači. Obousměrný přenos signálů zahrnuje první přenos signálů v jednom smčru provedený vysíláním t signálů s určitostí záměrného odrazu a tím výsledných signálů pro zpětné vysíláni odpovídajících signálům vyslaným podle charakteru záměrného odrazu, přičemž druhý přenos signálů * probíhá v druhém směru změnou povahy záměrného odrazu.

Description

Způsob přenosu signálů mezi vysilačem a přijímačem

Oblast techniky

Vynález se týká přenosu signálů a je zejména určen pro A elektrickou vysokorychlostní digitální komunikaci, avšak není ť omezen jen na tuto aplikaci.

Dosavadní stav techniky

V poslední době se zvyšuje požadek na rychlý a spolehlivý přenos velkého objemu dat mezi zařízeními v propojovacích sítích nebo uvnitř těchto zařízení zejména pro zpracování dat, např. počítačů. Velká pozornost byla věnována ke zvýšení rychlosti a spolehlivosti vysílání a přijímání dat, včetně formátu signálů a signalizačních protokolů, za účelem umožnění uvedené komunikace použitím elektrických a optických přenosových vedení, např. koaxiálních kabelů a kabelů na bázi stočených měděných vodičů a/nebo kabelů na bázi optického vlákna. Přenosová vedení jsou citlivá na odrazy signálů, pokud jejich zakončení neposkytují vynikájící impedanční přizpůsobení, přičemž impedance je ovlivněna délkou o

přenosového vedeni rovněž i typem přenosového vedení, odrazy signálů byly považovány za vážný problém, který významně lf ovlivňuje věrnost vysílání a přijímání signálů, a tudíž bylo * vynaloženo velké úsilí k dosažení regulace těchto odrazů.

Podstata vynálezu

Podle prvního předmětu vynálezu způsob přenosu signálů je založen na záměrné produkci a použití odrazů přenesených signálů.

4 • · «* • 4 4 · > 4 «4 44

To představuje radikální odchýlení od stavu techniky. K odrazům signálů dochází automaticky, přičemž záměrné odrazy jsou použity v rámci vynálezu pro samotný přenos signálů, zejména pro obousměrný duplexní přenos signálů. Je rovněž velmi výhodné záměrné odrazy signálů použít pro řídicí/ kontrolní účely, což má velký účinek na spolehlivost a zjednodušení přenosu signálů.

Obousměrný přenos signálů spočívá v prvním přenosu signálů v jednom směru provedeném vysláním signálů s určitostí záměrného odrazu, a tudíž v produkování zpětných signálů odpovídajících signálům vyslaným podle charakteru záměrného odrazu, a v druhém přenosu signálů v druhém směru provedeném změnou charakteru záměrného odrazu.

Zdroj prvního přenosu signálů určuje to, co je přijmuto zpátky, což odpovídá tomu, co bylo vysláno, přičemž stanovuje charakter záměrného odrazu, tudíž obsah přenosu signálů. Zdroj druhého přenosu signálů pouze detekuje to, co bylo vysláno během prvního přenosu signálů, přičemž mění povahu záměrného odrazu podle druhého přenosu signálů.

Základním požadavkem pro binární datovou komunikaci je pouze rozlišení mezi tím, co bylo odraženo pro dvě binární hodnoty (0 a i ) . V případě zdroje prvního přenosu signálů signály binárních hodnot mají rozdílné napěťové výchylky vhodné k výše uvedenému stanovení. V případě zdroje druhého přenosu může být provedeno porovnání velkého záměrného odrazu příslušného jedné binární hodnotě s malým záměrným odrazem příslušným druhé binární hodnotě a záměrně zastoupeným hodnotou blízkou nule, nicméně v praxi pravděbodobně nějakým inherentním odrazem, to znamená účinně přijmout rozumné • · ·· « ·· ··

I» *

hladiny toho, k čemu směřovalo úsilí dosavadního stavu techniky při pokusech eliminovat nebo přijmout nejnižší dostupnou hladinu; ve skutečnosti to znamená zajistit mnohem vyšší hladiny pro účely přenosu signálů. Kromě toho se se skutečnými reflexními signály snadno zachází, potom co byly odraženy a přijmuty, zejména jsou-li součástí řídicího/ kontrolního procesu.

To vede k tomu, že pro první přenos signálu jsou preferovány formáty signálu mající po sobě jdoucí opačně směřující napěťové výchylky a příslušející každé binární hodnotě, to znamená formáty signálu s různými fázovými vztahy pro rozlišení dvou binárních hodnot, výhodně s protifázovým vztahem. Když po sobě jdoucí opačně směřující napěťové výchylky příslušející každé binární hodnotě mají odlišné polarity (výchylky jsou dále označovány jako bipolární výchylky), dochází prakticky k minimální redukci stejnosměrné signálové složky, tj . redukci blížící se- nule, pro stejné tvary uvedených výchylek.

Specifické provedení přenosu signálů pracuje s rozdílnými signálovými hladinami aplikovatelnými na tři fáze bitových signálů příslušejících prvnímu přenosu signálů, specificky na rozsahy výchylek a rovněž jinou hladinu ležící typicky mezi výchylkami, tj. hladinu výhodně se střední hodnotou, přičemž jsou výhodné stejné opačné polarity a nula pro bipolární bitové impulzy. Výhodně bitová signálová fáze s typicky střední hladinou je nízkoimpedančním napěťovým stavem spíše než' vysokoimpedančním stavem typu off obvykle pro třístavové logické hradlování.

Druhý předmět vynálezu spočívá v signálovém formátu ·· ··· • 9 ·· zahrnujícím stanovené intervaly prosté skutečného ímformačního signálového obsahu, přičemž tyto intervaly jsou dostatečné k umožnění řidicích/kontrolních funkcí, které mají být provedeny, zejména pokud jde o kvalitu signálu. Obvykle na uvedené intervaly může být aplikováno v podstatě konstantní napětí, typicky střední napětí uvedených výchylek, výhodně nulové napětí s nízkoimpedanční charakterem alespoň pro bipolární bitové signály.

Alespoň pro bitové signály uvedeného prvního přenosu signálů uvedené intervaly mohou být částí individuálních signálových formátů pro každou binární hodnotu, to znamená, že vyšší výchylka o jedné polaritě je následována výchylkou.s opačnou polaritou a dále sledována žádnou výchylkou; nebo může být následující·shluk bitových signálů alespoň tam, kde signály v obou směrech neruší, to je jistý počet po sobě

......v» v un V idoucích bioolárních vvchvlek následo\ výchylkou,

V případě alespoň druhého přenosu signálů je zejména výhodné pro signály binárních hodnot, když záměrné odrazy jsou provedeny zakončovacím prostředkem, který poskytuje krajní meze impedančního nesprávného, přizpůsobení, zejména podmínky otevřeného obvodu a zkratového obvodu, přičemž se jedna krajní me2 použije jako jeden signál bitové hodnoty a druhá krajní mez jako druhý signál bitové hodnoty. V dalším textu bude popsáno zakončení na bázi otevřeného obvodu aplikované na po sobě jdoucí bipolární signály mající protifázový vztah k bitovým hodnotám, přičemž napětí obou signálů se zvýší obvykle na dvojnásobnou hodnotu obvodem na bázi otevřeného obvodu a snižuje obvykle na hodnotu blízkou nule zakončením na bázi zkratového obvodu. Tyto vztahy umožňují, aby zdroj prvního přenosu signálů interpretoval · 9

9

9 9 · 9 ·

999 99 ·

9 9

9 9 • 9 ·· jeho přijmuté signály jako binární hodnoty druhého přenosu signálů na základě toho, které ze zakončení bylo použito pro odrazy, to znamená, še binární hodnotě 1” odpovídá zakončení na bázi otevřeného obvodu a binární hodnotě ”0 odpovídá zakončení na bázi zkratového obvodu.

« * Přijmuté signály po jejich odrazu skutečně' mohou indikovat správný dálkový příjem prvních originálně vyslaných signálů, rovněž mohou bít snadno detekovány binární hodnoty druhého přenosu signálů, přičemž správné rozdíly z vyslaných signálů jsou signály s dvojnásobným napětím a stejným tvarem nebo signály s vyrušeným napětím.

Kromě toho, správnost a kvalita přenosu signálů v obou směrech jsou představovány oběžným charakterem signálů po jejich odrazu, což je vhodné pro kontrolu při zdroji prvního přenosu signálů. Kvalita může být zkoumána na libovolném stupni nebo rozsahu, avšak pouze uvnitř mezi obvyklých přenosových charakteristik dotyčného spojení. To je snadno provedeno vzhledem k předpokladu impedančního přizpůsobení pro odražené signály a/nebo, pokud jde o tvar, vzhledem k * formátu prvního přenosu signálů, to znamená vyjmutí rozdílu kvůli samotnému odrazu a k tomu šum. Tvary vln mohou být f

důkladně zkoumány pro úplné výchylky. Kontrolní vybavení by však mohlo být mnohem jednodušší při snížení spolehlivosti detekce při libovolné žádoucí prahové hodnotě k identifikování bitových hodnot odražených signálů a kontrole jejich sekvencování vzhledem k tomu, co bylo přeneseno, výhodně bez kontroly aktuálního časování.

Je zejména výhodné, že uvedené formáty po sobě jdoucích opačně směřujících signálů umožňují dvojitou kontrolu pro po • · φ

·· sobě jdoucí opačně orientované charaktery signálových obsahů, tj. jak jsou vyjmuty použitím hybridních prostředků. Je velmi nepravděpodobné, že šumový signál by to učinil, alespoň s natolik úzkým rozmezím, že by došlo k záměně dotyčného kontrolován zařízeních.

signálového formátu, poněvadž může být jednoduchým způsobem použitím zpožďovacích Jednoduchý vhodný protokol zahrnuje detekcí směru každé výchylky, výhodně polarity, a to přímo nebo v převedené formě z libovolné další referenční hladiny, to je překročením předem nastavených prahových výchylek výhodně nad očekávané rušivé signálové hladiny, jako částečné potvrzení a výskyt opačné výchylky v předem určeném časovém intervalu jako pravděpodobně další částečné potvrzení.

Užitečné zdokonalení spočívá v kvantitativní kontrole symetrické podobnosti opačných výchylek, to znamená použití integrace každé výchylky a odvození rozdílu s kontrolou toho, zda není vysoký, což může být učiněno výhodně použitím dvou integračních vstupních stupňů u diferenciálního zesilovače s prahovým výstupem. Další užitečné zdokonalení zahrnuje kontrolu minimální doby prosté bitového signálu předcházejícího a/nebo následujícího každou první nebo poslední detekovanou výchylku, přičemž tato doba by měla překročit alespoň uvedený řídicí/kontrolní interval. Logická odezva může podporovat ve věci případného šířkového rozmezí uvolněné signálové intenzity, to znamená použití záchytných diod.

Rovněž je praktické poskytnout nastavení prahových hodnot, to je zvládnutí případného širokého rozmezí oběžných signálových cest· To může být provedeno použitím výstupů číslicově analogového převodníku, který může být softwarově • · ·« ·· · ·· ·· ··· řízen v lokálním programovatelném počítači.

Alespoň v těchto obvodech pro alespoň některé aplikace je možné se úplně obejít bez složitých a nákladných časovačích ** prostředků. Tudíž časovači prostředky mohou být v podstatě , omezeny na určení prvního vyslaného bitového signálu (nebo.

první skupiny signálů, je-li to žádoucí), to znamená, že jsou prosté modulace druhého přenosu signálů, avšak se specifickým

Ir zakončením s odpovídajícími přijmutými reflexními signály. Toto Časování je potom libovolně variabilní přenosovými prostředky, včetně změny rychlosti v impedančním bitovém proudu, dokonce bit po bitu nebo, a to je obzvláště výhodné, pro zvýšení rychlosti přenosu na hodnotu, která je pro předem nastavenou přenosovou cestu spolehlivě obvyklá, vhodně za

použití	příslušné	výchozí sekvence	bitů	k urychlení až
dosažení	poruchy,	načež se rychlost	pro	následný přenos
imformace	sníží.
Tyto	kontrolní	a časovači znaky	tvoří	třetí a čtvrtý

předmět vynálezu, ať již v generalizované nebo specifičtější formě.

Výše uvedené předměty vedou k systému s vysokou mírou virtuální vnitřní samoregulace, který je prostý alespoň některých zakořeněných komplexních struktur mnoha systémů dosavadního stavu techniky, pokud jde o signálové odrazy, detekci chyb přivedených či nikoliv ke korekci, distribuci vysokorychlostních časovačích signálů a provedení opatření ke kompenzování zeslabení, ke kterému dochází při průběhu dlouhého přenosového vedení.

Tento úspěch ve zjednodušení vedl k úvaze o dalším problému souvisejícím s komunikačním ' systémem, zejména s • · · * · • · · · · · 4 9 9 9 · • · · · · · I · · 4

449 44 9 44 44 adresováním. Tento problém je řešen tak, že pouze cílové jednotky jsou aktivovány k přijmutí dotyčného přenosu. To je obvykle dosaženo poskytnutím adresových kódů pro každou dotyčnou jednotku a prostředku pro uložení, zjištění a přenos adresových kódů, které jsou žádoucí pří každé dotyčné jednotce, alespoň pro okružní systémy nebo systémy s hlavní a podřízenou jednotkou s tím, že každá jednotka je vázána se stranou společného přenosového vedení. Tyto okružní systémy a systémy s hlavní a podřízenou jednotkou v současné době vedou k opouštěni hvězdicových systémů, které jsou mnohem méně pružné a více nákladné, alespoň při připojení dalších jednotek. Důvod této skutečností samozřejmě souvisí s komplikovaností vysokorychlostních komunikačních systémů.

Podle pátého předmětu vynálezu směrování je založeno na vyslání neadresového rýpu signálů, které nicméně slouží k vytvoření žádoucího spojení mezi vysílacími a přijímacími jednotkami skrze komunikační prost-ředky se značnou častostí přenosových cest, přičemž vhodný směrovací prostředek je založen na sériích/sekvencích přenášených směrovacích bitových signálů a odezvě na každý směrovací bitový signál individuálními uzly společné přenosové cesty, podle prostředku pro nastavení stavu každého uzlu.

Každý uzel může provádět kontrolu vstupu k rozdílné jedné ze zahrnutých jednotek (ve skutečnosti tak činí pouze pro správné okružní systémy nebo systémy s hlavní a podřízenou jednotkou) nebo k větvi komunikační cesty nebo postranní větvi k jiným jednotkám. Na směrovací bitové signály .je možné pohlížet jako na instrukce představující přijmutí nebo nepříjmutí a aktivací nebo neaktivaci přímo sdružených jednotek nebo větví k jiným komunikačním cestám.

• 4 4

4* 444

4 • 4

44 44

Vhodné směrovací signály zahrnují řadu jednobitových signálů, a to jeden pro každý uzel, který se má střetnout s cílovým uzlem s tím, že každý bit je eliminován nebo pohlcen při uzlu, který poskytuje instrukce podle sekvence hodnot řady jednobitových signálů. Tímto způsobem se může vyloučit # složitost větvení nebo dílčího větvení. Může se zdát, že libovolné potvrzovací protokoly, zahrnující přenosový konec identifikátoru z dosažené jednotky, mají nějakou' ekvivalenci před adresováním, nicméně zpracování týkající se zjišťování v sysrému s hlavní a vedlejší jednotkou je žádoucí pouze při • hlavní jednotce.

To je další případ a šestý předmět vynálezu, ve kterém kontinuální vodivé cesty vytvořené pro komunikační účely, spolu s nestejnosmérným charakterem bipolárního přenosu signálu, umožňují zavedení stejnosměrného nebo nízkofrekvenčního střídavého elektrického proudu na libovolné místo dotyčné sítě a průchod tohoto proudu libovolnou částí této sítě.

Stručný přehled obrázků na výkresech f Za účelem lepšího pochopení vynálezu buče uvedenen popis příkladných provedení vynálezu, ve kterém budou dělány odkazy na přiložené výkresy, na kterých obr. ΙΑ, 1B zobrazuje princip reflexního účinku v přenosovém vedení v případě zakončení na bázi otevřeného resp. zkratového obvodu, obr. 2A, 2B zobrazují idealizované tvary vln pro bipolární bitové signálové formáty, • · · • · · t · · · ♦ · » ·* ·· obr. 2C zobrazuje mezerový bitový signálový formát, obr. 2D až 21 zobrazují další podobné a alternativní formáty, obr. 3 schématicky zobrazuje propojovací síť s hlavní a podřízenou jednotkou, obr. 4 zobrazuje blokové schéma hlavní jednotky, obr. 5 zobrazuje obvodové schéma bitového signálového přijímače a kontrolní prostředky z obr. 4, obr. 6 zobrazuje blokové obvodové schéma bitového signálového generátoru a hodinového prostředku z obr. 4, obr. 7 zobrazuje obvodové schéma uzlu s širokopásmovým transformátorem pro přenosové vedení, obr. 8 A,B,C zobrazují transformátory používající koaxiální kabel nebo kabel na bázi stočené dvojice, obr. 9 zobrazuje ' část uzlu používající tranzistor typu MOSFET s kanálem typu ?, obr. 10 zobrazuje obvodové schéma generátoru reflexního signálu používajícího bipolární tranzistory, obr. 11 zobrazuje obvodové schéma generátoru reflexního signálu používajícího fotoelektrické komponenty na bázi arsenidu gallia, obr. 12 zobrazuje složitou propojovací síť, obr. 13 zobrazuje schématický diagram uzlů umožňující obousměrnou komunikaci, obr. 14 zobrazuje schématický obvodový diagram směrovače, • · • ftft · • · · · ·· ft·· ·· · ftft ftft obr. 15 zobrazuje schéma přenosového vedení a vlnové tvary při obr. 14 A, 3, C, D relevantní ke zdroji dálkového přenosu signálů, a ^s obr. 16 zobrazuje míkropáskové přenosové vedení.

*

Příklady provedení vynálezu ft

Časové průběhy vln na obr. 1A a IB zobrazují výsledek působení ukončení přenosového vedení, realizovaného otevřeným resp. zkratovým obvodem, na vyslaný sinusový bipolární signál 11 symetrický kolem nulové hodnoty, který spočívá v produkování odraženého signálu 12 jsoucího ve fázi s vyslaným signálen 11 resp. odraženého signálu 13 jsoucího v protifázi s vyslaným signálem 11, přičemž dotyčný odražený signál rezultuje ve vyslaný signál ovlivněný odrazem v přenosovém vedení, tj. signál s napětím o dvojnásobné amplitudě (viz. obr. 1A) resp. napětím o nulové amplitudě {viz. obr. IB). Na uvedených obrázcích je vyslaný signál zobrazen ve formě časového průběhu vlny s napětím mezi špičkami 2V a odražený signál ve formě časového průběhu vlny s napětím mezi špičkami

4V resp. OV.

r

Obr. 2A a 2B zobrazují výhodné signálové formáty pro přenos binárních číslic v jednom směru, které jsou vhodné pro realizaci vynálezu. V případě bipolárního nebo podle nulové hodnoty- symetrického Časového průběhu vlny tento signálový formát zahrnuje dvě po sobě jdoucí púlvny s opačnou polaritou tvořící bipolární složky X,Y, přičemž pro binární číslici 1 má první púlvlna kladnou polaritu (viz. obr. 2A) a pro binární číslici 0 má první púlvlna zápornou polaritu (viz.

φ φ φ φφ φφφ φφ φφ obr. 2Β) . Obr. 2Α a 2Β dále zobrazují bipolární složku 2 následující bipolární složky X,Y, která představuje napětí o střední hodnotě (zde na obrázcích o nulové hodnotě).

Přenos signálu představující binární číslice 1 a 0 v druhém směru záleží na tom, zda je použito ukončení přenosového vedení ve formě otevřeného obvodu nebo ve formě uzavřeného obvodu.

Signálový formát se sinusovým tvarem vlny vyznačující se hladkým a čistým průběhem je výhodný, nicméně lze použít i jiné signálové formáty s lichoběžníkovým, trojúhelníkovým nebo obdélníkovým tvarem vlny, nebo jinými vzestupnými tvary vlny, nebo/a tvary, vlny s různými špičkami. Složka Z se středním napětím může mít libovolně jiný průběh, nicméně musí být jasně odlišitelná od složek X, Y s púlvlnami s opačnou polaritou.

V následujícím popise vynálezu bude nejprve uvažován propojovací systém s uzavřeným cyklem a zárověň systém s hlavní a podřízenou jednotkou. Takový systém s hlavni jednotkou 31 a uzly 32 nebolí podřízenými jednotkami propojenými v uzavřeném cyklu mezi hlavní jednotkou 31 a pasivním absorpčním ukončením 35 částmi 33 přenosového vedení, tvořenými v tomto zobrazeném systému coaxiálním kabelem se středovými vodiči 34 pro vedení signálu a vnějším uzemňovacím pláštěm 35.

Jak je to zřejmé z obr. 4, hlavní jednotka 31 výhodně zahrnuje programovatelný hodinový zdroj 41 působící pro tři bitové rychlosti, sériový datový výstup 42 a sériový datový vstup 43 poskytnuté mikroprocesorem 44, výstupní koncový rezistor 45 půs'obí'cí jako přizpůsobovací člen pro ·

• · * « « · · *· ··· i* • · · » • · · « ·· ·· charakteristickou impedanci přenosového vedení (které nemusí být tvořeno koaxiálním kabelem), tříúrovňový výstupní datový impulsní generátor 46, vstupní přijímač 47 s prostředky pro kontrolu impulsní kvality, a virtuální hybridní síť 48. Elektronické obvody vhodné pro zobrazené bloky mohou realizovány konvenčními integrovanými obvody.

Virtuální hybridní síť 48 slouží k podobnému účelu jako transformátorová hybridní propojovací jednotka, která v dřívějším období, v telefonii sloužila k převodu typu čtyři dráty ku dvěma drátům, přičemž v popisovaném systému je virtuální hybridní síť 48 určena k oddělení prvního přenosu signálů vyslaných hlavní jednotkou 31 od druhého přenosu signálů ovlivněných odraženými signály vedenými zpátky k hlavní jednotce 31 na základě účinku nuceného odrazu realizovaného v uzlech 32. Virtuální hybridní síť 48 dále zahrnuje diferenciální zesilovač , 481, jehož výstup 482 odpovídá napěťovému rozdílu mezi vstupem 483 a vstupem 484. Re2istory .48 5 a 486 virtuální hybridní sítě mají odpor stejný jako rezistor 45 pro přizpůsobení virtuální hybridní sítě impedanci přenosového vedení a tvoří při vstupech 483 a 484 diferenciálního zesilovače 481 dělič napětí s poměrem 2:1. Při absenci odražených signálů mají vstupy zesilovače 481 napěrí se stejnou amplitudou a fází, tudíž zesilovač 481 má nulový výstup. Naopak v případě, že z přenosového vedení vstupuje do hlavní jednotky libovolná složka odraženého signálu, potom na vstupu 484 dochází ke zvýšení nebo. snížení napětí vzhledem k napětí na vstupu 483 vyvedeného z uzlu mezi rezistory 485 a 486, v důsledku čehož na výstupu 482 diferenciálního zesilovače 481 bude uvedený rozdíl napětí.

Zpravidla nejedná-li se o šum, výstup 482 diferenciálního ·

0 0 0

0 0 0 • 0 00

0

0 0 «0 0 00 zesilovače sleduje složky odražených signálů, přičemž vyslaný výstupní signál je účinně vyjmut.

Alternativně virtuální hybridní síť 48 může být realizována zapojením na obr. 4A, ve kterém mohou být použity integrované obvody.

Toto zapojení nemá žádnou další funkci vzledem k virtuální hybridní síti 43 na obr. 4, avšak kontinuálně zpracovává odchozí a příchozí bitové signály přítomné na přenosovým.vedení ve stejném okamžiku, to znamená, že obvykle nedochází k žádným rozdílům mezi odchozími a příchozími bitovými signály, co se týče amplitudy a fáze, a v podstatě nedochází k žádné vzájemné interferencí.

Zapojení na obr. 4A má dva velké tranzistory Ml (N-typu) a M2 (?-typu). Tranzistor M2 je šířkové normován vzhledem k tranzistoru Ml pro kompenzování nízké transkonduktance tranzistorů typu P. Tranzistory Ml, M2 nají stejné transkonduktance. Společná transkonduktance je přibližně rovna 1/Z_C, tj. je reciproká k charakteristické impedanci přenosového vedení. Kondenzátor C2 a kondenzátorový pár C3/C4 činí z obvodu prvek, který se chová jako reálný rezistor s impedancí Z, sdružený s Y5 pro poskytnutí správného ukončení přenosového vedení, poněvadž vstupní-výstupní 100% zpětnovazební ínvertující transkonduktor a rezistor 1/gM jsou ekvivalentní.

Tento obvod slouží pro ukončení příchozích vln a zabránění jejich odrazu od konce hlavní jednotky, ačkoliv obvykle energie může být znovu použita, • · 9 spouštění sekvencí odchozích vln, které jsou vyslány 2 hlavní jednotky směrem k uzlům a které jsou zdrojem vln všech přenesených signálů, s - vyjmutí příchozího signálu, v tomto případě volně odraženého signálu rezultujícíno z libovolného vyslaného signálu.

«1 Specificky, Y7 reprezentuje zdroj fantómového signálu, tj. zdroj energie odraženého binárního signálu z uzlu, poněvadž se energie vrací zpět do hlavní jednotky; Y9 je signálový vstup (simplex) pro vyslání signálu z hlavní jednotky do,kabelu; Y6 je tam, kde znovuzískaný zpětný signál má být výhodně zaveden do integrovaného přijímacího obvodu; zisk získaný z Y3 až Y5 je -1 tak, že Y6 nesleduje odchozí signály; Y5 je vstupní-výstupní brána (pro napětí, např. na středním vodiči koaxiálního kabelu nebo mikropásky přenosového vedení; Zo reprezentuje zdrojovou impedanci přenosového vedení (tj. nepřestavuje skutečný rezistor); Cl a V4 (inverze Y9) mohou být použity, když je to žádoucí pro minimalizaci zavádění signálů do přenosového vedení; R2, R3 napomáhají počátečním podmínkám simulace a nejsou prakticky použity; M3 znovunastavovací tranzistor, který je aktivován, když 2 hlavní jednotky vystupuje složka z mezerou (složka me2i vyslanými bity), a napomáhá restaurovat bod obvodu řídícího samočinné přepětí, přičemž stále terminuje při charakteristické impedancí a umožňuje, aby se vazební kondenzátory adaptovaly na libovolné malé stejnosměrné napětí přiložené na kabel stejnosměrnými napájecími proudy; Y4 je vnitřní uzel, který se otáčí, když se C2 nabíjí/vybíjí, přičemž velká hodnota C2 znamená menší hodnotu otočení na Y4; hodnota C2 může být rovněž malá, avšak na Y4 by nemělo dojít • · ti titi* • ti ti tititi titititi • ti ti·· titi ti titi ·· ¹⁶ k otočení odpovídajícímu nasycení; Y7, Rl reprezentuje zdroj 100 Ω; V4/C1 přijímá proud z V3, C5; C3, C4 a C5, Cl mohou být proporcionálně sníženy.

Účinek kapacitního děliče (např. hradlová kapacitance) způsobuje omezení zpětné vazby kolem invertoru, tudíž snižuje transkonduktanci a zvyšuje účinný odpor, který může být kompenzován zapojením pro supertranskonduktanci; změna utlumení me2i výstupním portem a hradlem může být použita k přizpůsobení rozdílným impedancím přenosových vedení regulací softwarovými prostředky; použití opačného signálu přímo zavedeného při vstupním/výstupním uzlu (I/O) kompenzuje chyby způsobené kapacitními signálovými proudy vedenými do vstupního/výstupního uzlu, avšak na úkor vyšší kapacitance na vstupním/výstupním uzlu; opačné signály mohou být generovány z invertoru uspořádaných do kruhu.

Jako bitové signály jsou použity krátké symetrické impulsy následované nulovým napěťovým intervalem (viz. složky X, Y, 2 na obr. 2A, B. Tyto bitové signály nemají žádnou stejnosměrnou složku a dovolují střídavou vazbu v celém rozsahu. Složka Z poskytuje dostatečnou dobu k interpretaci impulsních komponent X,Y. Obr. 2D zobrazuje bitové sekvence použité těmito bitovými signály (Χ,Υ,Ζ), přičemž obr. 2F zobrazuje stejné bitové sekvence, avšak v obdélníkovém vlnovém formátu. Obr. 2G,H zobrazují aplikace bez intervalů pro skupiny/shluky bitových signálů, avšak s intervaly na každé straně, pro sinusové a obdélníkové vlnové formáty. Mezerový signál na obr. 2C má stejnou délku jako bitový signál, avšak má aplitudu s nulovým napětím v celém svém rozsahu, přičemž tento mezerový signál je použit k různým regulačním účelům (vzorkování a nulování). Obr. 21 zobrazuje * 9 · · ► • •9 9 9 9 9 9 9 99 999 9· 9 99 99 ¹⁷ sled bitů sinusového signálu s velkým púlvlnovým impulsem, který slouží jako indikátor koncové linky a/nebo je určen pro jiné účely, např. nulování nebo záměrnému přerušení neutrality.

Obr. 5 zobrazuje tříúrovňový výstupní datový inpulsní generátor pro výhodný tříúrovňový přenos signálů. Tento generátor zahrnuje pevné hodiny 51, fázový závěs 52, selektivní děličku 53, specifickou děličku 54¾ třemi připojenou k fázovému závěsu .52, specifickou děličku 54B třemi připojenou k časovému obvodu 55 pro nastavení bitového signálového formátu, součinové 'hradlo 56 pro sladění bitových půlvn (X,Y) se vstupními binárními datovými hodnotami a pro regulaci (na výstupu 57) kladného a záporného napětí přiloženého na předpěťovou bázi výstupního tranzistoru 58 skrze spínač 53 ovládaný výstupem z obvodu 55 tak, aby se rozepnul během intervalu (Z) následující bitové hodnoty reprezentující bipolární púlvlny (X,Y).

Regulace selektivní děličky 13 umožňuje změnu rychlosti přenosu bitových signálů až na praktické maximum v uzlech a přenosových vedeních libovolného konkrétního zapojení nebo dokonce specifického spojení. Tyto změny mohou být dokonce na základě posloupnosti bit po bitu (viz obr. 2E) , nicméně obvykle jsou na základě jednočasové nebo periodické systémové konfigurace. Za účelem nastavení rychlosti přenosu bitových signálu, mikroprocesor 44 je naprogramován tak, aby přenášel signály nejprve při vyšších předem nastavených přenosových rychlostech, dokud odražené signály neztratí testovanou kvalitu, a potom při rychlostech nižších, než jsou předem nastavené uložené rychlosti. V principu to může být aplikováno na každou komunikaci v každém okamžiku.

• 9 9 * • ·

9 « « 9 « ·99«9 • 9 9 99· 9999

999 99 * ·9 ·*

Tříúrovňový přenos signálů může být přirozeně nižší, než při použití binárního kódu typu NRZ (non-return-to-zero), avšak má výhody spočívající v symetrickém a jednoduchém dekódování a jednoduché kontrole chyb. Tříúrovňové digitální systémy pro použití v telefonii nemají vlnové tvary a jejich dekódování, jako např. symetrii s časem a amplitudou. Rovněž třetí stav má střední hodnotu nízkoimpedančního napěťového charakteru mezi hladinami 0 a 1 a nikoliv vysokou impedanci stavu ofí” jako je tomu u logických hradel Trí-State používaných pro izolaci sběrnic. Většina ostatních digitálních obvodů pracuje na konvenční dvou-úrovňové binární logické bázi.

Třetí stav se aplikuje na interval (Z) a rovněž na mezeru (viz. obr. 2C) prostou datového signálu jako takového, přičemž tento interval může být použít při regulací různých aspektů provozu, zahrnující adresování realizované výhodně směrováním. 'Tento interval může být generován hlavní jednotkou nebo podřízenou jednotkou v závislosti na tom, která z jednotek je v konkrétním čase aktivní.

Obr. 6 zobrazuje obvod pro příjem tříúrovňového signálu a kontrolu kvality v libovolném místě přenosového vedení. Tento obvod může detekovat chyby v každém jednotlivém bitu dat přenášených s velmi dobrou spolehlivostí, ať se jedná o odrazy jako takové nebo o datové signály mající původ u podřazené jednotky/uzlu a přenesené podle typu odrazu. Je nutné si uvědomit, že všechny signály, zahrnující odrazy, mají alespoň nominálně stejný bipolární/plusový intervalový formát jako skutečné bitové signály; a mohou být zkoumány jako výstupy z diferenciálního zesilovače 481 sdruženého s virtuální hybridní sítí 48 na obr. 4.

4 4 ··

4 4 4 ·

4 4 · 4 4 #444 • ·4 44

Pro přijmuté bitové signály, které mají být akceptovány jako zástupci binárních hodnot 0 nebo 1, jsou provedeny

- následující testy jejich vlnových tvarů.

1) Tvaru vlny každého přijmutého bitového signálu musí předcházet mezera, která alespoň odpovídá mezeře mezi bipolárními výchylkami, to je pozitivní a negativní a prahovou hodnotu detekující diferenciální zesilovače 61A, 61B (které mohou být vhodně nastaveny na asi čtvrtinu, každého nominálního píku), invertor 62 a hradlo NOR 63 k 2Ískání pozitivního výstupu, kdykoliv jsou oba z výstupů diferenciálních zesilovačů 61A, 61B nízké vhledem k přijatému signálu, který je uvnitř uvažovaných prahových hodnot, to znamená, který tyto prahové hodnoty nepřesahuje, a který bude zaveden skrze interval Z a který může být počítán v kontrolní datové jednotce 64. Tím budou detekovány rámcové chyby a obecný šum na vedení bránící stabilní nulové referenci.

Stejné stavy hradla 63 NOR budou samozřejmě aplikovány pro krátkou dobu, zatímco tvar vlny přechází mezi prahovými hodnotami, jak se jeho polarita obrací a odpovídající kratší impuls může být rovněž použit kontrolní datovou jednotkou 64, alespoň ve spojení s kontrolou inverze, tj. ve spojení s dalším testem.

2. Každý tvar vlny by měl jít dostatečně ke každému pozitivnímu a každému negativnímu píku, v jednom pořadí nebo druhém pořadí v závislosti na minimální době, ke zjištění, že se jedná o bitový signál, to je prahovou hodnotu detekující diferenciální zesilovače 65A, 65B (které mohou být nastaveny výše než diferenciální zesilovače 61A, 61B, to znamená přibližně o polovinu každého nominálního píku) zobrazené jak vysílají odpovídajícím způsobem pozitivní a negativní výstupy ft ftft* ftft·· • · ft · · · · ft ft · · • ftft ftftft ftftftft ftft ftftft ftft · ftft ftft ke kontrolní datové jednotce 64. Tato kontrola indikuje bitovou hodnotu přímo (ne nutně vyslanou bitovou hodnotu, která potřebuje interpretaci v kontrolní datové jednotce 64) a umožňuje výpočet kontrolní datovou jednotkou 64 vhledem k uvedené minimální době, přičemž je třeba brát v úvahu krátký ' impuls z hradla 63 NOR.

Tato kontrola společně s výsledky výše uvedené kontroly, b

to je, když je indikován interval prostý bitového signálu, dovoluje snímat slabé signály s hladinami mezí prahovými hodnotami pro diferenciální zesilovače 61A, 61B a 65A, 65B.

Každý tvar vlny musí probíhat tak, aby se obrátil a překročil opačnou prahovou hodnotu uvnitř časové periody nastavené hlavni jednotkou. Tyto jsou zpracovány, jak uvedeno výše, a zabraňují tomu, abý libovolné momentální změny šumu byly interpretovány jako data, poněvadž je velmi nepravděpodobné, aby šum mohl mít nejprve jednu polaritu, a potom druhou polaritu s přechodem blízko střední hodnoty v průběhu vzorkovací periody, t j. bez toho, že by měl velmi podobnou frekvenci a dvojí amplitudu takovou, aby napodobil nebo vyloučil libovolný platný signál.

ř Když dlouhý impuls z prvního výše uvedeného testu je dále opětovně detekován po zjištění dvou polarit impulsových složek a inverze, jak to bylo uvedeno výše, je proveden další test integrovaného součtu kladných a záporných proudů pro vyrovnání uvnitř pevného procenta, to je integrátor 66 se záchytnými diodami 67 na vstupu a prahovou hodnotou regulované diferenciální zesilovače 68A, 68B ve spojení s invertorem 69 a hradlem 70 NOR ke kontrolní datové jednotce 64. Integrátor 66 může být nahrazen tranzistorem s kapacitní • · · * » · · · • · · · · ·· • * * * · * · · · · · ·· ··· ·· · zpětnou vazbou kolektro-báze.

Tato kontrola ověřuje symetrii tvaru vlny. Libovolný vyvážený jednopólový šumový impuls, který se objevuje během vzorkovací doby, opouští integrátor 66 s odpovídajícím nenulovým výstupem, zatímco libovolný odraz symetrické bipolární složky bitového signálového formátu by měl být bližší nulové hodnotě nerovnováhy, dokonce i pro široké rozmezí zpětných signálových intenzit.

Interval (Z) by měl setrvat po danou dobu předtím, než jsou předcházející data přijmuta, poněvadž múze být zpracován v kontrolní datové jednotce 64.

Ve výše uvedených testech nastane chyba, když přijmutý signál je příliš slabý a/nebo pro společné módové šumové napětí.

«·

Místo pevných prahových hladin, jak jsou zobrazeny, múze být výhodné použít konvertory typu DAC pro umožnění nastavení, zejména softwarové nastavení k usnadnění komunikace pro široké rozmezí útlumových hladin oběhových signálů. Je rovněž možné použít DAC-regulaci nastavitelné doby odezvy přijímacích komparátoru a zesilovačů za účelem účinnějšího potlačení vysokofrekvenčního šumu v případě, že se pracuje při nízkých datových rychlostech, to je pro spolehlivou komunikaci se vzdálenějšími uzly, jak toho může být dosaženo nastavením předpěťových proudů v těchto komponentách (větší proudy obecně poskytují rychlejší odezvu s pevnou parazitní nebo přidanou kapacitancí).

Vzorkovací a nulovací signály jsou generovány, uvnitř délky mezerového signálu na obr. 2C, tj. vzorkovací signál v • · · · • ·· ·· ··· • * ·· intervalu Y a nulovací signál v intervalu Z, to je generátory a 72 zpožďovacích impulsů na obr. 6, které jsou rovněž zobrazeny s pevným zpožděním na výstupu hradla 63 NOR.

Komparátory 61A, 613 umožňují monitorování, kontrolní datovou *1 - ---jednotkou 64, skutečnosti, že všechny intervalové složky ,(Z) • a mezerové signály (obr. 2c) jsou uvnitř daného rozmezí 0 V, jak je to nastaveno jejich prahovými hodnotami, fc

Pořízené jednotky nebo uzly 32 odrážejí signály z hlavní jednotky 31 technikou bit po bitu a pomocí otevřeného obvodu nebo zkratového obvodu, jehož volba závisí na hodnotách bitového signálu, který má být veden zpět do hlavní jednotky 31. Tyto odrazy představuji rovněž účinné potvrzení příjmu uzlu 32 na bázi bit po bitu.

Na obr. 6A je zobrazen alternativní přijímací obvod, který je zejména realizován pomocí integrovaných obvodů.

Tento obvod se liší od obvodu na obr. 6 a je založen na tom, že integrál vlnového formátu bitového signálu je skutečnou binární hodnotou, a na tom, že zesilovač, který je , typu not-fast-enough , produkuje integrující odezvu. Na obr.

6A:

Periodická procedura auto-zero-reset střídavých , zesilovačů a integrátoru překonává nestabilitu, tranzistorový šum, šum nanájecího zdroje, který se předpokládá 'uvnitř typického digitálního procesu typu CMOS realizovaného s tranzistory malých rozměrů optimalizovaných pro digitální rychlost. S dotyčným přenosem signálů je možné mezibitové nulování, které zmírňuje podmínky vyloučením nestability/šumu.

• · *·· • · · · ·· ··

Kdykoliv jsou nulovací tranzistory aktivovány, zesilovače převezmou jejich samopředpětí a integrátor se vybije, což nemá žádné důsledky, poněvadž jsou aktivovány pouze v mezerových krátkých periodách.

Délky tranzistorového kanálku mohou být docela velké k poskytnutí dobrého zisku.

Stejný obvod může být použit jak pro uzel (k přímému získání dat hlavní jednotky) tak i pro zakončení hlavní jednotky (následující po obvodu na obr. 4A) s tím, že je nutné pamatovat na to, že znovuzískaná data by měla být interpretována při hlavní jednotce.

Během provozu tranzistory Mil, M10 působí jako transkonduktanční jednotka. Vstupní napěťový datový proud tvarů vln v bodě Y6 moduluje hradla tranzistorů Mil a M1Q. V

ΖΤΊ η z— H en i 44U. O.i O

tranzistor typu Nch vede více, zatímco tranzistor typu Pch vede méně. Výstupní bod Y3 může potom zeslabovat proud. Naopak v případě signálů s negativní polaritou vůči samopředpěťovému bodu tranzistor typu Pch vede více a tranzistor typu Nch vede méně tak, Že může být vyveden napájecí proud. Při samopředpěťovém bodě jsou proudy tranzistorů Mil a M1Q stejné tak, že při bodě Y3 není dostupný žádný síťový proud. Bod Y3 napájí nízkoimpedanční bod, jako vstup do integrátoru, a napětí při bodu Y3 se mění velmi nepatrně (+/-90mV) tak, že dochází k vysoce intergrujícímu účinku a parazitní zpětnovazebně kapacitance nemusí být uvažovány. Tranzistory M7 a M8 působí jako integrátor. Oproti tranzistorům Mil, M10 se výstupní napětí při bodu Y7 může otočit. Žádný zpětnovazební kondenzátor není ; · ί · » ϊ * • * * · · · ·'·· ·· ··· ·· · ·· ·· zobrazen; ani není žádoucí realizovat integrační funkci, poněvadž parazitická kapacitance typu Drain->Gate poskytuje tuto funkci při nízkém signálovém zdvihu. Signál při bodě Y7 je přibližně tvořen integrálem vstupu. Tak např. pro příchozí vlnu prvního signálu bitu 1 bod Y7 integruje pozitivně, • zatímco vstupní vlna je pozitivní. Při průchodu nulou vstupní vlny, bod Y7 je při jeho píku. Během druhé (negativní) poloviny vlny bitového signálu,' bod Y7 integruje směrem dolů. Celková plocha pod pozitivní půlvlnou se rovná celkové ploše pod negativní půlvlnou pro konec doby bitového signálu k navrácení do samopředpěťového bodu. Při vyšším signálovém zdvihu v bodě Y7, jako pro vstupní data s nízkou přenosovou rychlostí, výstup při bodě Y7 se může překlopit ke každé jedné z napájecích sběrnic. Když tomu dojde, tranzistor typu MOSFET připojený k rakové napájecí sběrnici přechází ze saturace s kolektorovým koncem omezeným ohmickou zátěží, přičemž kolektorový konec je připojen ohmický ke zdroji. Když tomu dojde, kapacitní zpětná vazba typu Drain->Gate se zvyšuje k úplné hradlové oxidové kapacítanci. Tento efekt je velmi užitečný, poněvadž činí integrátor s vysokým rozkmitem vysoce citlivý, avšak poskytuje velmi veliký náboj dosahující t mezní nábojové kapacity, přičemž činí obvod užitečným v časovém rozmezí 10:1. Kvůli zachování náboje, celý náboj uložený na tranzistoru. typu MOSFET musí být vyjmout. Pouze, když celý náboj uložený během jedné polarity vstupního tvaru vlny je vyjmut, potom může bod Y7 přejít zpátky do středního bodu, což je právě žádoucí s vyváženými vstupními signály. Digitální vyjmutí tvaru vlny při bodě Y7 je provedeno s poměrem M2/M3 k detekování 0 a poměrem M4/M6 k detekování 1 (smysl výstupního impulsu je obrácen). Prahové hodnoty jsou nastaveny relativními kanálovými šířkami tranzistorů M2 a M4 vůči kanálovým šířkám tranzistorů M7, Mil. Tranzistor M2 má úzký pracovní rozsah k tomu, aby invertor získal prahovou hodnotu nižší než normální, a tranzistor M4 má široký pracovní rozsah k tomu, aby invertor získal prahovou hodnotu ζ vyšší než normální. Normální logická hradla mohou přeměnit dva signály do formátu DATA a CLOCK (k hodinám dochází v » mezerovém intervalu) k pohonu posunovacího registru. Jiný posunovací registr hodinové řízený stejnými hodinami může data, která regulují reflektor (data k hlavní jednotce), řadit z uzlu do hlavní jednotky, což činí příchozí a odchozi data synchronní a správně řazená.

Obr. 7 zobrazuje jednu podřadnou jednotku, která používá širokopásmový impulsní transformátor 71 zapojený mezi szředové vodiče koaxiálního kabelu s výstupní stranou a spínači 72, 73 se středními vývody pro zavedení/vvvedení dat podle spínačového regulátoru 74 z uzlové, řídicí logické, posunovací regístr-zahrnující, jednotky 75 stejné jako na obr. 5 s tím rozdílem, že na obr. 7 je typicky zjednodušena vyloučením nežádoucí jednotky pro kontrolu kvality, přičemž na obr. 7 jsou rovněž zobrazeny přijímací časovači řídicí t výstupy z tříúrovňové detekční a časovači jednotky 76.

Odrazová koncová regulace je provedena podle datového modulačního spínače 77 spojeného se vzorkovacími body 78, 79 zobrazenými na každé straně spínače 72 pro vyvedení dat. Vhodná konstrukce transformátoru 71 ve formě invertujícího transformátoru přenosového vedení je vytvořena buď z koaxiálního kabelu nebo stočeného kabelového páru navinutého na vysoce permeabilní toroidní jádro (viz. 8). Alternativou může být mikropáskový transformátor přenosového vedení ve • ftft · • ftft ftft ftftft ft ft ftft ftftft fromě desky s tištěnými spoji a s rovinnými magnetickými jádry k magnetickému spojení obvodů (viz. obr. 9).

Obr. 7A zobrazuje alternativní přenosový měnič, ve kterém;

- signály s velkými stejnosměrnými nebo střídavými napětími mohou být uvedeny na referenční hladiny OV slučitelnými se zpracováním signálů typu IC. Obousměrnost znamená, že referenční signál OV (např. tvary vln řídicí jednotky) může být vyzdvižen na stejnosměrnou hladinu. Výkon může být učiněn dostupným pro lokální uzel. Každé směrování a všechny odrazy jsou nyní prováděny při hladině OV tranzistory typu IC. Transformátor přenosového vedení může být tvořen jednoduchým dutým ferritovým izolačním korálkem při UHF. Stejný obvod může být. použit při řídicí jednotce jako plně obousměrný, přičemž umožňuje zavedení elektrické energie do sítě a vyjmutí elektrické energie ze sítě v libovolném vhodném bodě.

Použití transformátoru přenosového vedení umožňuje dobrou stejnosměrnou cestu s nízkými parazitními prvky, poněvadž konstrukce přenosového vedení účinně umožňuje, aby k rozptylové kapacítanci a svodové induktaci došlo v přenosovém vedení. Transformátor může být rovněž výhodně uspořádán k realizaci impedančního převodu a jedíného/dvojitého koncového převodu (funkce přizpůsobení me2i souměrným a nesouměrným vysokofrekvenčním vedením). To může být užitečné pro převod média k přenosu signálů mezi koaxiálním (nevyváženým) kabelovým systémem a systémem s dvojicí stočených (vyvážených) kabelů.

Inherentní inverze s daty (obě cesty) nemusí způsobovat problémy, poněvadž řídicí jednotka 31 může jednoduchým • · ft·· ft ft · ftftftft ftft ftftft ·· ft ·· ·· způsobem na bázi softwaru obrátit všechny vstupní data podle uzlu střídavě spojeného pro uzavřenou okružní konfiguraci. Podobně odražené signály budou střídat smysl pro uzly číslované lichými nebo sudými čísly, přičemž inverze může být provedena také na bázi softwaru, ačkoliv to není žádoucí ve srovnání se smyslem přenesených tvarů vln.

Popsaný systém může být sumarizován následujícím způsobem:

Vlny 1 a vlny 0 jsou vyložitelné pouze přímo uzlem z příchozích dat hlavní jednotky.

Uzlové reflektorové ukončení je regulováno druhými signálovými daty, přičemž uzel· chce vysílat, tj . s žádným odkazem na předchozí nebo proudově přivedená data z hlavní jednotky.

Hlavní jednotka dokončuje vlny, jak vysoké tak i nízké fáze v pořadí závislém na hodnotě prvního signálového bitu.

Uzlové reflektorové ukončení mění stav před každým nově příchozím bitovým signálem hlavní jednotky.

Uzel přijímá jeden bitový signál nejprve z dat hlavní jednotky ve stejném okamžiku, kdy odráží druhý signálový bit (nezávislý) zpět.

Podmínka ukončení zkratovým obvodem nemůže být ve skutečnosti při odporu 0 Ω, tj. uzel nemůže detekovat to, co vyšle hlavní jednotka za této podmínky, tzn. v praxi může být 5x nižší než charakteristika získá dobrým odrazem a umožňuje malý signál hlavní jednotky, který má být detekován a dekódován.

• · · • λ * · * • t • » · * t * » • · · · · · ·· ·<· ·· ·

Vlny 1 a vlny O, když jsou detekovány zpátky při koncovém přijímači hlavní jednotky, nejsou použitelné bez odkazu na to, co hlavní jednotka vysílá, avšak jsou snadno vytříděny z konvenčně uložených bitových hodnot zařazených do pořadí.

Z jednoho z poněkud matematického úhlu pohledu vzhledem k tranzistorům typu MOSFETS: Jestliže se uzel chystá vyslat bit 1 do hlavní jednotky, potom tato skutečnost je signalizována vynásobením příchozího bitového signálu hlavní jednotky +1, když dojde ke zpětnému odrazu (to je provedeno odrazem v případě otevřeného obvodu, např. jako Nmos=off). Jestliže se uzel chystá vyslat do hlavní jednotky bit 0, potom vlna hlavní jednotky je vynásobena -1 (to je provedeno odrazem v případě zkratového obvodu, tj. odraz Nmos=on). Hlavní jednotka to vvtřidbje, k získání binární hodnoty, přičemž uzel právě vysílá, vypočtením toho, jaký byl násobitel, tj . +1 nebo -1. To může být učiněno vynásobením původní binární hodnoty, vyslané hlavní jednotkou, zřejmými binárními hodnotami, které se vrátily zpět, na základě posloupnosti bit po bitu. Hlavní jednotka účinně řeší rovnici: [bit vyslaný hlavní jednotkou] x [neznámá] ~ [ přijmutý prvotní bit] , která může být jednoduchým způsobem vyřešena použitím exluzivního hradla OR nebo softwarovými instrukcemi působící na paměťové hodnoty odpovídající tomu, co bylo vysláno hlavní jednotkou.

Transformátor není proveden pouze cestou spojení dvou bran typu RF s buď vysokoimpedanční nebo nízkoimpedanční cestou typu RF. Spínače tvořené silovými tranzistory typu MOSFET nebo bipolární tranzistory typu npn (nebo jiné typy polovodičových nebo elektromagnetických spínačů, např. relé) · ·

9 9

9 9

9* «

• · ♦ · «' ’.ϊ * ϊ • · · 9 9 · • · · · 9 9 «« 9·* 99 · mohou být použity k dosažení tohohoto cíle.

Pro systémy nevyžadující stejnosměrné nebo jednofázové střídavé elektrické napájení {např. tam, kde napájení je již dostupné) může být poskytnut monolitický integrovaný systém použitím tranzistorů typu MOSFET s kanálem P nebo kanálem N, jako spínačů ke spojení nebo odpojení jedné brány typu RF od druhé brány a k indukování odrazů v případě otevřeného obvodu nebo tranzitního spojení, jak je to žádoucí, to se týká tranzistorů 101, 102 s kanálem typu P. Standardní prostředek pro vyloučení zavedení náboje omezuje rušivé signály vytvořené během sepnutí.

Obr. 11 zobrazuje bipolární tranzistory 111, 112 a 113 společně s alternativou k analogovému spínacímu prvku se sériovým odporem pro odrazy při zkratovém obvodě umožňující detekci příchozích signálů tvarů vln se současně probíhajícím odrazem dopadajících tvarů vln při zkratovém obvodě. Když spínač 114 typu RF je vypnutý, emitorem sledovací tranzistor 111 je vypnut, přičemž na bázi je zpětně aplikováno předpětí a tranzistor 112 s pohlcovacím proudem emitoru je rovněž vypnut hladinu 0V na jeho bázi. Emitorový obvod a kolektor tranzistoru 112 reprezentuje velmi vysoký odpor paralelně s nějakou malou rozptylovou kapacitancí k zemi. Rezistor 115 poskytuje zpětné předpětí na bázi jsoucí typicky alespoň 10 kG pro specifický případ, ve kterém je předpěťová hladina +2V a ve vztahu k monolitickým zařízením je +2,6 V. Když je spínač typu RF vypnut, střídavé signály spřažené přes kondenzátor 116 jsou podrobeny velmi malému útlumu nebo odrazům, poněvadž odpor 115 má vysokou hodnotu a emitor tranzistoru 111 je obrácen pod předpětí. Ve vypnutém stavu spínač může pracovat se signály s napětím 5V mezi píky před, • · · · tf · · · · dopředně • · • « · • · * ·· *·· tím, než emitor tranzistor TRI je uveden pod předpětí.

K zapnutí spínače R? spínačové regulační vedení přechází na napětí +2,6 V, což způsobuje velmi rychlé zapnutí

I* tranzistoru 111 a posléze páru tranzistoru 112, 113 s ; pohlcovacímí proudy. Se správným Časováním je možné zajistit to, že na emitoru tranzistoru 111 dochází k velmi malé změně * napětí bez žádných nesprávných výstupů do zdrojové impedance, poněvadž konečné emitorové napětí je rovněž 2 V. V zapnutém stavu emitorový proud bipolárních tranzistorů poskytuje efektivní výstupní odpor 25/Ic (mA) nebo 5 Ω při Ic= 5mA. To je přiměřeně nízké vzhledem ke zdrojové impedancí k produkování silných odrazů (při zkratovém obvodě) vln na přenosovém vedení, jako zdrojová impedance. Spínač je zapnut nebo vypnut pouze vně složek bitových hodnot bipolárních signálů tak, aby se omezilo zavádění nesprávných signálů. Rezistor 117 je přidán ke kolektoru tranzistoru 112 tak, že analogie signálů hlavní jednotky, která se jeví jako modulace emitorového proudu, je dostupná pro uzel k tomu, aby byl schopen přijmout data hlavní jednotky dokonce i tehdy, když vlna má být odražena při zkratovém obvodě, přičemž napětí RF ' a emitoru je při nule.

Dostupná křemíková technologie účinně omezuje bipolární tranzistor typu npn na obr. 11 v provozu až kolem 500 MHz. Provoz při vyšších frekvencí až klGHz je realizován použitím monolitického mikrovlnového integrovaného obvodu na bázi arsenidu galia pro výrobu spínačů, to je 121 a 122 na obr. 12, jako případně hnané diody PIN, tj. s integrovanou laserovou jednotkou 113 na bázi arsenidu galia na stejném substrátu jako jediné monolitické zařízení. Typické • 4 · · * · * • 44 · 4 4 4 ♦ · 4

444 ·· 4 «· ·· spínací/vypínací časy mohou být tak nízké jako 0,1 ns.

Při velmi vysokých datových rychlostech (např. mikrovlny) mohou být použity diody PIN uspořádané v dutých kovových vlnovodech mikrovlně cirkulační konfigurace k umožnění směrování.

Další relevantní uzlové prostředky a obvody, odrazy zkratového obvodu při středním bodu transformátoru lze realizovat použitím dříve popsaných obvodů. Nicméně, poněvadž zapínací/vypínací doby nejsou rozhodující pro takové spínače, může být použit jednoduchý saturovaný spínač na bázi tranzistoru NPN a aplikován konvenčně vedený stejnosměrný proud, jak to může být výhodné pro výkon.

Tříúrovňová detekce pro uzel může být zjednodušena, poněvadž všechny datové impulsy vyslané do uzlu během komunikace jsou odraženy (na jedné cestě nebo druhé) zpět do hlavní jednotky, kde jsou testovány pro izolaci šumu. V případě, že oběhová impulsní kvalita je dostatečná, zdá se přijatelné přijmout předpoklad, že obsažená jednosměrná impulsní kvalita musí být přijatelná. Vzhledem k tomu nej jednodušší provedení uzlu nemusí mí žádnou dodatečnou chybovou detekci nebo korekční logiku.

Nasycené tranzistor typu JFET nebo typu MOSFET nebo bipolární tranzistor může být použit k vyjmutí libovolného operačního proudu z přenosového vedení a dosud přítomného vysokého střídavého impedančního přenosového vedení, přičemž signály mohou být rovněž aplikovány v odrazovém spínání na bázi transformátoru s centrální odbočkou. Alternativně pro silové hladiny inductor RF může být použit k vyjmutí intenzivního stejnosměrného proudu pro silovou lokální • 0 • 0· » » 0 1

0· ·· elektroniku nebo akčních jednotek a dosud přítomných výsokých střídavých impedancí. Nízkofrekvenční střídavé napájení je rovněž možné (50Hz,60Hz), poněvadž leží pod normálními signálovými frekvencemi, je tudíž izolováno malými vazebními 'kondenzátory signálových obvodů.

Provoz uzlu zahrnuje počáteční klidovou periodu vztahující se k výstupu hlavní jednotky (interval/mezerový stav Z), přičemž se předpokládá, že tato perioda setrvává po delší, dobu než nulovací perioda tak, že všechny uzly jsou nulovány. Potom (viz obr. 7) všechny uzly budou nastaveny (spínač 72 zapnutý) k odrazu první příchozí vlny s ukončením na bázi zkratového obvodu pro produkování protifázového odrazu prvního bitového signálu z hlavní jednotky, která určuje protifázový odrazový signál, poněvadž je účinně separována virtuální hybridní sítí 48 . Je-li to dostatečné, blmrní n ri > r- xi r η τ τ íi 1 vz νυςίιίηϊ pi nriTÍmáni Hať vůči uzlu při plné duplexní kapacitě.

Jak je to zřejmé z obr. 7, uzel vzorkující při bodech očíslovaných 1 a 2 odpovídá ukončení na bázi zkratového obvodu resp. ukončení na bázi otevřeného obvodu, a tudíž protifázovérau odrazu resp. .soufázovému odrazu, a proto malým resp. velkým odrazovým signálům, přičemž každý jednotlivý přenos signálů z uzlu do hlavní jednotky znamená, že spínač 72 vztahující se k protifázovému odrazu na bázi zkratového obvodu se zapne, když se vyšle binární hodnota 0 (viz.obr. 2B) . Vyslání binární hodnoty 1 představuje nastavení pro soufázový odraz na bázi otevřeného obvodu, přičemž spínače 72, 73 jsou specificky vypnuty. Když se incidenční vlnový impuls z hlavní jednotky objeví při dotyčném uzlu, sériová indukčnost širokopásmového transformátoru, nyní působící jako « φ • · φ φ φ · φ φ φ· φ· ·· · 'induktor (viz. tečky znázorňující polaritu vinutí) představuje vysokou impedanci a nízkou, když libovolná energie je spřažena v uzlu nebo s dalšími uzly, poněvadž induktorový proud se nemůže okamžitě změnit a tvary vln z hlavní jednotky mají pouze vysokofrekvenční složky.

Pro každý bit dat přijmutých uzlem skrze tříúrovňový detektor k vyjmutí bitu (a nastavení hodin), jeden bit uzlových dat je navrácen do hlavní jednotky a systém může být provozován v plně duplexním režimu. Odrazové regulační spínače 72, 73 mohou být změněny pouze během klidové intervalové/mezerové periody, takže spínají pří nulovém napětí a minimalizují zavádění nesprávních signálů. V žádném okamžiku žádný záměrný signál nemůže procházet uzlem, který je aktivní, takže uzly v přenosovém vedení vzdálenější od hlavní jednotky získávají velmi málo, když libovolné signály jsou ucmne izolovaný, pokud jde o odrazy.

Poněvadž každý bitový signál vyslaný hlavní jednotkou je přijmut, tj. zaveden do přijímacího registru uzlu, následující bit uzlových dat může být vyslán zpátky, typicky hodinově řízen z vysílacího posunovacího registru uzlu.

V principu hlavní jednotka vždy přijímá automaticky zpět přesně stejné bitové signály, které vyslala, odrazem, přičemž, potom, co hlavní jednotka znovu získala tyto signály pro kotrolu jejich kvality, odražené signály dále představují uzlová data charakterizována ukončením a odrazem způsobeným tímto ukončením. Kontrola, vykládající binární hodnotu každého přijmutého bitového signálu ve srovnání s binárního hodnotou, která byla vyslána, umožňuje hlavní jednotce, aby určila binární hodnotu bitového signálu z uzlu, přičemž

» ·	* * v • · ·
* ·*	* ·
• · ·	· ·	♦ *	• ·
·« ···	·· ·	··	··

stejná bipolarira znamená, že v uzlu došlo k soufázovému odrazu v důsledku otevřeného obvodu, takže uzel vyslal logickou 1, a obrácená bipolarita znamená, že došlo k protifázovému odrazu, táže uzel vyslal logickou 0.

Poněvadž platí základní předpoklad, že stejné formáty bitových signálů jsou použity pro vyslané a přijmuté signály, kontrola kvality při hlavních jednotce provedaná na přijmutých signálech potvrdí absenci šumu a zahrnující kontrolu kvality oběhových signálů, v důsledku čehož je získána dobrá indikace datové integrity v obou směrech.

Použitelné selekční mechanismy vznikají v závislosti na odrazech použitých uzly k vyslání všech datových bitových signálů do hlavní jednotky bez vzdálenějších uzlů, přičemž přenosové vedení vede libovolné signály. Potom, co libovolně dlouhý obousměrný datový přesun je dokončen, specifické mezerové intervaly mohou být vloženy na výstup hlavní jednotky. Krátká mezera, typicky 500 ns, může sloužit jako vzorkovací signál ke koncové komunikaci s právě adresovaným uzlem. Při detekci této vzorkovací podmínky uzel přestane odrážet signály, a to jednoduchým způsobem vypnutím spínače 73 a zapnutím vysokofrekvenční spínače 72, což způsobí, že širokopásmový transformátor působí jako skutečný invertující transfromátor s poměrem 1:1, a vytvoří pevnou obousměrnou vazbu mezi vstupním vysokofrekvenční bránou a výstupní vysokofrekvenční bránou, v důsledku společného bodu vinutí, připojeného skrze spínač 72 ke střídavému uzemnění, přičemž energie- mezi vstupním koncovým bodem (1) vinutí a střídavým uzemněním (2) je spřažena účinkem transformátoru s výstupem koncového bodu (4) transformátoru. Transformátor je inherentně obosměrný a spojuje své brány a segmenty

0

0 «· ·0 «0 00 přenosového vedení dohromady pro vysokofrekvenční energii. Impulsní vlny generované hlavní jednotkou tudíž procházejí uzlem se zapnutým spínačem 72 k dalšímu uzlu v řetězci. Podobně odražená energie z uzlů, uspořádaných za tímto uzlem se zapnutým spínačem 72, je vedena skrze tento uzel zpátky do hlavní jednotky.

Spínač 72 může být tvořen saturovaným spínacím prvkem s nízkým odporem, např. tranzistorem typu npn, s tím, že působí jako vedení pro napájení uzlu stejnosměrným proudem. Spínací rychlost není rozhodující, poněvadž spínač má být zapnut nebo vypnut jednou během adresovacího cyklu. Je-li dotyčný spínač v nesaturovaném stavu s konstantním proudem, potom působí jako vedení pro stejnosměrný proud, avšak pro vysokofrekvenční energii představuje vysokou impedanci, když kolektor tranzistoru má nízkou kapacitu.

Detekce se vzorkovací podmínkou realizovaná uzly umožňuje hlavní jednotce rychle procházet skrze všechny uzly uspořádané před uzlem, s kterým je žádoucí provést komunikaci, což konkrétně znamená vysílání 'jednotlivých bitových signálů s protifázovým odrazem, s tím, že každý jednotlivý bitový signál je následován periodou vzorkovací mezery, která znemožňuje odraz signálu v aktuálním uzlu, dokud není dosažen žádoucí uzel. Když dotyčný uzel je vzorkovací detekcí deaktivován, potom se nemůže opět stát aktivním reflektorem, dokud není pozitivně znovu aktivován (viz. níže uvedený text týkající se resetování).

Uzel může vyvolat návrat stejného signálu do hlavní jednotky, poněvadž komunikace je obousměrně nezávislá, to je odrazem dat pro periodu během přenosu z hlavní jednotky. To ♦ · ti * • titi ti ti ti titititi • ti tititi ·· ti titi titi může indikovat skutečnost, že všechna žádoucí data byla uzlem přijmuta/vyslána, nebo skutečnost, že aktivní uzel již nevyžaduje další data, tudíž umožňuje pohyb hlavní jednotky k dalšímu uzlu v daném řetězci.

Mezera mnohem delší než délka vzorkovací mezery může být použita k tomu, aby hlavní jednotka byla schopna indikovat skutečnost, že komunikační logika aktivního uzlu má být resetována, tudíž opětovně aktivuje uzel pro selekci hlavní jednotkou, tj. pro protifázový odraz dalšího bitového signálu příchozího do hlavní jednotky. Když hlavní jednotka ponechá zvolenou datovou cestu obsazenou datovými signály a krátkými vzorkovacími mezerami, deaktivační uzly nemohou být zvoleny, tj. zůstávají nezvoleny, dokud není přítomna mezera.

Uzel rovněž může generovat signál podobný signálu během obvyklého duplexního datového signálu, potom co byl správně adresován, za účelem indikace, určené pro hlavní jednotku, rozhodující podmínky střední cesty skrze převod dlouhých dat, např. plná vyrovnávací paměť, datová chyba, apod..

V obvyklých obousměrných převodech dat s uzly na bázi sekvenční výzvy, skrze alespoň dotyčný uzel, hlavní jednotka používá nulovací mezeru k opětovné aktivaci všech uzlů, typicky pro novou selekční sekvenci.

Pro jednoznačnou selekci a komunikaci s libovolným uzlem v libovolném místě systému nejsou žádoucí žádné dodatečné selekční/adresovací mechanismy, tj. identifikátorové kódy, např. sériová čísla nebo adresy, nebo softwarový protokol.

Použití uvedeného sekvenčního selekčního schématu může být výhodně rozšířeno na digitální distribuci televizních • » · ftftft ftftftft • ft ftftft ftft · ftft ftft *♦ signálů a/nebo na videokonferenci, kde je Žádoucí současné vyslání stejných dat do více uzlů. Když se stav bitového signálu nejdříve vyslaného do uzlu zablokuje, rovněž i protifázově odrazí, a, když tento stav odpovídá binární hodnotě 1, potom po uplynutí vzorkovací periody všem uzlům adresovaným signálem se stejnou binární hodnotou 1 je ještě umožněno přijímat data. Jsou-li uzly adresovány signálem s binární hodnotou 0, potom nejsou určeny k příjímání oběžníkových dat.

Hlavní jednotka může správně zvolit uzly pomocí konečného pasivního zakončovacího členu, načež může začít vysílat data na oběžníkové bázi ke všem zvoleným uzlům. Operace probíhají v poloduplexním režimu, poněvadž žádný ze všeobecně adresovaných uzlů by se neměl pokoušet o přenos vlastních dat zpátky do hlavní jednotky, takže může nepřetržitě trvat jedno ukončení. Každý uzel vyžaduje pouze indikaci, že je sudy nebo lichý a realizaci jednobitového porovnání.

Vícerychlostní operační schopnost prahových systémů umožňuje jistou formu selekce, poněvadž uzly s pomalou střídavou odezvou automaticky značně tlumí vyslaná data pod přijímací prahovou hodnotu. Tlumení způsobené kabely může rovněž zabránit tomu, aby vysokorychlostní uzly vždy indikovaly vysokorychlostní data při konci přenosového vedení.

obvodových zapojení na obrázcích je zřejmá dobrá stejnosměrná proudová cesta probíhající v celé síti. Tato cesta začíná při konci hlavní jednotky a prochází skrze transformátorové vinutí a vrací se zpět skrze pletivo koaxiálního kabelu nebo další vodič v případě stočeného páru • *44»

4 · · ·

44* β 4 4 444*

44« «4 4 *4 4*

4-4 nebo mikropásku. To umožňuje realizovat napájení stejnosměrným proudem nebo nízkofrekvenčním střídavým proudem pomocí samotného přenosového vedení.

Provedení systémů podle tohoto vynálezu je rovněž možné použít pro zapojení složitější než je systém s uzavřeným cyklem, tj. např. pro internetovou síť (viz. obr. 13), zahrnující více než jednu hlavní jednotku (Μ), mnoho uzlů (X) v několika větvích, a směrovací prostředky ve spojích mezi větvemi.

Obr. 14 zobrazuje uzel modifikovaný pro přístup a komunikaci z obou stran jeho spojení s přenosovým vedením, jak tomu samozřejmě bylo u skutečné kruhové sítě. Obr. 14 zobrazuje tři vysokofrekvenční odrazové spínače 141, 142, 143 a čtyři vazební body (A-D) spolu se spínací jednotkou 145 pro konsekvenční sepnutí dvouvlnových dat při rozepnutí tří zbývajících cest podle zdroje signálu a dodatečného logického obvodu 145. Když dochází ke komunikaci s hlavní jednotkou z jedné strany, druhá strana je účinně zablokována, poněvadž uzel je konfigurován pro konstantní odraz (na bázi buď otevřeného nebo uzavřeného obvodu) k dotyčné hlavní jednotce. V obou těchto případech sériová induktance širokopásmového transformátoru 147 představuje střídavou podmínku otevřený obvod pro hlavní jednotku, která se pokouší o přístup k záběrovému uzlu z jiné brány, když uzel realizuje odraz na bázi otevřeného obvodu nebo zkratového obvodu k hlavní jednotce v průběhu kontroly.

Hlavní jednotka detekuje záběrový stav uzlu odrazem bitového signálu se soufázovou povahou na bázi otevřeného obvodu. Uzel má obvykle odezvu na první bitový signál z * 9 · · · · 9 9 9 9

999 99 9

9 9 9

9 · 9

99 hlavní jednotky se soufázovým odrazem na bázi zkratového obvodu.

Simultánní přístup k uzlu je nepravděpodobný, poněvadž existuje pouze velmi krátký časový interval pro uzlové sepnutí. Když k tomu dojde, kvalitativní chyby přijmuté hlavní jednotkou brzy indikují skutečnost, že řada uzlu je uvedena do záběru za posledním aktivním nebo adresovaným uzlem. Hlavní jednotka může znovu zkoušet uzel, dokud se nestane dostupným, opakovaným vysíláním bitových signálů do dotyčného uzlu, dokud odrazový signál se nezmění ze záběrového stavu, jak by se to stalo potom, co další hlavní jednotka vyslala resetování uzlu přechodem do klidového stavupro resetovací periodu a opětovnou aktivaci uzlu pro selekci.

Důležitým znakem skutečných kruhových systémů nebo internetu je to, že dva přilehlé uzly na stejné délce kabelu přenosového vedení mohou komunikovat s rozdílnými hlavními jednotkami (a to na levou i pravou stranu zobrazených diagramů) bez toho, že by došlo k interferenci, poněvadž v podstatě . všechna energie z každé hlavní jednotky se vrátí zpátky k získání odrazné izolace. Velká internetová síť může zahrnovat mnoho hlavních jednotek a uzlů. Odrazná izolace umožňuje současnou aktivitu na více větvích sítě, tudíž dva oddělené komunikační kanály na jedné délce kabelu, aniž by byl nutné použít specifické prostředky. Celková rychlost přenosu dat může růst tak, jak se systém rozšiřuje.

Byly vytvořenysměrovače s výhodnými znaky pro kombinaci kruhové a hvězdicové topologie, rovněž ϊ internetové topologie, zejména pokud jde o umožnění expanze- počtu uzlů spojených tak, že datové impulzy nejsou vystaveny mnohým : μ ·.

• 4 4 4 • ·

4·· »44 • 4 4

44 nepravým odrazným propojením (platí pro všechny uzly v dlouhém vedení nebo smyčce), a co se týče poskytnutí modu bypass vzhledem k řetězcům uzlů.

Směrovač na obr. 15 je vytvořen hlavně z již popsaných komponent a bloků, takže následující popis je soustředěn pouze na rozdílné skutečnosti. Logická jednotka 151 má funkce snadno realizovatelné hardwarem nebo softwarem, nebo jejich kombinací. Směrovač se chová stejným způsobem jako uzel při použití stejného přenosu signálů, avšak nevysílá nebo nepřijímá velké množství dat. Jeho hlavní účel spočívá v tom, že umožňuje hlavní jednotce rychlé adresování specifických uzlů ve velkém systému a izolování většiny uzlů od signálů vyslaných z hlavní jednotky, a tudíž minimalizaci tlumení signálů a účinků nepravých odrazů. Z obrázku jsou zřejmé tři brány, např. v zapojení ve tvaru písmene T, které umožňují rozcelem jednoho přenosového vedeni nebo spojeni tri přenosových vedení.

Směrování z jedné brány do druhé brány představuje nej jednodušší účinné spojení těchto bran pro vysokofrekvenční signál, přičemž ostatní brány jsou vždy ponechány ve formě otevřeného obvodu, přičemž je výhodné použít třísměrový spínač umožňující jednoduché provedení. Avšak jsou výhodné vícesměrové směrovače.

Tento směrovač rovněž představuje záběrový stav/podmínku soufázovým odrazem na bázi otevřeného obvodu pro libovolné signály vznikající při bráně, která je vypnuta. Kontrola může být provedena z libovolné jedné ze tří bran. Při připojení napájení vysokofrekvenční spínače sepnou vhodné pasivní zakončovací rezistory se správnou impedancí pro všechny • · · 9

99 • ♦ • ft • · ·

9 ··· *ft vedení, poněvadž pouze alternativy otevřeného obvodu, zkratového obvodu, střídavého uzemnění a protifáze jsou žádoucí, poněvadž směrovače neodrážejí energii. Tyto hlavní jednotky vysílají selekční/adresovací signály k dostupnému směrovací k odlišení hlavní jednotky od odezvy uzlu, tj. absorpce spíše než reflexe. Směrovač spíná prvním platným bitovým signálem, který přijímá z libovolné jedné ze tří * bran, t j . binární hodnotu 1 pro levou bránu a binární hodnotu 0 pro pravou bránu.

Když dojde k sepnutí, směrovač nemůže být změněn, dokud není detekována resetovací podmínka při bráně, která podnítila sepnutí. Všechny uzly až k libovolnému aktivnímu uzlu na nezvoleném vedení směrovače nezískají žádný signál, který bude vyložen jako resetovací podmínka, přičemž směrovač imformuje uzly pro další selekci. Potom, co resetovací podmínka/perioda je detekována z brány, která nastavila cestu směrovače, všechny vstupy jsou vráceny k charakteristickému ukončovacímu odporu, přičemž směrovač je dostupný pro kontrolu prvním signálem hlavní jednotky na jedné ze tří bran.

Ostatní hardwarové nebo softwarové znaky, včetně umožnění toho, aby směrovač realizoval charakteristické impedanční ukončení, setrvávají na konkrétní bráně k poskytnutí výhodného ukončení při použití výše uvedeného oběžníkového znaku, a/nebo k detekci v případě, že hlavní jednotka vyšle směrovací signál, který je následován vzorkovacím signálem. Specifický bitový signál může způsobit to, že směrovač uchová nebo znovu zavede charakteristickou ukončovací impedanci pro vstupní bránu, tj. ignoruje pravě specifikovanou směrovací selekci. Ostatní dvě brány mohou být stále společně zapnuty • · fcfc * φ φφ * i · · * * φ · * φ φ φ ·· ·· signály hlavní jednotky na jedné nebo druhé z těchto bran, přičemž záběrový signál, který byl vrácen, by se měl pokusit o nasměrování k bráně s trvalým charakteristickým ukončením. Detekovanou resetovací podmínku má charakteristicky zakončená brána, která může vymazat všechny logické obvody jsoucí v ; záběru a navrátit bránu do normálního provozu.

Stejnosměrný nebo nízkofrekvenční střídavý elektrický *

proud může být přiveden do sítě při směrovacích za účelem udržení dobrého nízkoodporového napájení uzlů a dalších připojených komponent elektrickým proudem.

Uvedené směrovače mohou napomáhat v případě velkých propojených řad a redundance v případných cestách mezi uzly, pro které selekční cesty mohou probíhat klikatě kolem sítě. Když je zjištěno, že jedna cesta není schopna provozu, může být 'vyzkoušena alternativní selekční cesta, aniž by bylo nutné použít složité elektronické vybavení nebo software.

Cbr. 15 A,B zobrazuje výhodné reflexní/spínací operace. Jak je to zřejmé z obr. 15A, napěťové hladiny jsou vystředěny kolem uzemnění a nízké výchylky, které mají být slučitelné se spínači typu Nch mos a směrovatelné moderními prostředky typu • CMOS les bez způsobení zablokování, nemohou přijmout velké negativní vstupy. Skutečné uzemnění, tj. žádné střídavé uzemnění může nyní být použito k zakončení reflexních tranzistorů, což zamezuje použití velkých kondenzátorů a usnadňuje celkovou integraci typu IC. Tento reflexní spínač může mít hradlovou modulaci k regulaci odporu On. Jediný tranzistor může realizovat rozmezí odporů žádoucí pro charakteristickou podmínku a podmínky otevřeného obvodu a zkratového obvodu, a může být napájen analogovým signálem k «

π φ φ • Φ φ

φ • φ φ

• · · » φ φ φ φ φ φ • · φ φ· • φφ odrazu. Jinou možností je použití vážených reflexních tranzistorů, které působí paralelně, když jsou aktivovány. Jak je to zřejmé z obr. 15B, směrovací spínač typu Ncn je schopen směrování signálu, s omezenou velikostí, bázovaného při zemi (OV) . Parazitní kapacitě gate->channel, On je dovoleno rozkmitání se signálem pro nízké ztráty. Malý zapínací spínač typu Pch představuje pouze zátěž a může být >5kQ, tj. bezvýznamná. Ostatní parazitní kapacity mohou být omezeny použitím metody Silikon-On-Insulátor realizovatelné konvenčními prostředky typu CMOS, t j. vysokoodporovými tranzistory typu Polyl channel/Poly2 gate Polysilicon na bázi FOX. Tepelné žíhání nebo rekrystalizování z taveniny zlepšuje výkon.

Kontrolor hlavní jednotky může plně zkoumat topologii libovolné sítě, ke které je připojen a vytvářet Tudíž, po . pkJLUll-LilCJS. f všechny uzly na vedení s nejvyšší hladinou použitím metody bit signál strobe, to je kontinuální proud bitových signálů s binárním číslem 1 následovaných vzorkovacími periodami. Reflexní signály z každého uzlu by měly být v protifázi, když jsou správně vyzvány.. Uzly v záběru odrážející se ve fázi mohou být opakovány, dokud se neuvolní ze záběru.

Směrovací spínač bude provozován binárním bitovým signálem 1, dokud není použit, tj. je sepnutý jinou hlavní jednotkou, zatímco se navrátí protifáze otevřeného obvodu, přičemž je žádoucí pětovně použít záběrový signál. Volný směrovač bude identifikován jako takový, spíše než uzel, poněvadž zachycuje signály bez odrazu, přičemž výhodně způsobuje třetí mezerový stav k bitovému signálu před sepnutím ke směrů specifikovanému zachyceným bitovým • ·. · * φ « · ♦ * • φ φ φ ·· ·· • ·· φφ signálem. Hlavní jednotka detekuje tento neodražený mezerový impuls v jeho zpětném datovém proudu, takže je schopen rozeznat směrovač a cestu, která byla sepnuta.

Hlavní jednotka dosahuje konce cesty All ls” skrze síť k pasivnímu ukončení charakteristické impedance rozeznatelné signálovým zachycením bez neodražené mezerové podmínky. Hlavní jednotka nyní ví, že mnoho, uzlu je na každé části tohoto specifického směrování All 1s skrze síť, přičemž rozezná umístění směrovačů až ke konci cesty. Zkoumání sítě pokračuje opětovným zpracováním stejné sekvence až k poslednímu směrovací a následným vysláním bitového' signálu 0 za účelem zkoumání větví vzdálených od posledního úseku předcházející přenosové cesty. Hlavní jednotka v tom pokračuje, dokud zcela neprozkoumá každou větvi a řetězec sítě k vytvoření vnitřní síťové mapy uzlu, směrovačů a z*končeni.

Pro složité internetové uspořádání s více hlavními jednotkami průzkum 'sítě bude veden tak, že jedna hlavní jednotka hledá, jinou hlavní jednotku alespoň za předpokladu, že tato jiná jednotka se nachází v klidovém stavu. Hlavní jednotky mohou mít softwarový protokol, takže se rozpoznávají navzájem, rovněž sdílenou informaci. To může být základ pro paralelní procesní systém.

Předpokládá se využití pro paralelní proces v superpočítačích používajících velké vícebitové sběrnicové systémy, ve kterých mohou být použity uzly 32 nebo početné paralelní kanály (např. na bázi mikropáskového média), přičemž uzly mohou být skutečně uzly s širokým paralelním vstupním charakterem pro periférie nebo pamět. Signálové

«

9 9 • 99

9>·

9· 9 • 9 >9

99«

9, směrovače rovněž mohou být rozšířeny na n bitů.

Konvenční datové sběrnicové topologie (např. sběrnice typu PCI, sběrnice typu VME, sběrnice typu NuBus) umožňují pouze jednu sběrnici typu owner ke kontrole sběrnice v libovolném okamžiku. Celková sběrnicová šířka pásma je fixována a neroste se vzrůstajícím počtem přidaných periférních širokých uzlů. Zde navržené systémy reflexní izolace jsou aplikovatelné mezi přilehlými sekcemi sběrnice, přičemž tzv. záběrový přenos signálů nechá každou sekci sběrnice rozdělit a provozovat v režimu bod po bodu při plné datové rychlosti. Štítkové prostředky, . které si vzájemně vyměňujívelké množství dat, mohou být přilehlé na sběrnici. Jediný program hlavní jednotky je stále schopen komunikovat se štítkovými prostředky individuálně, když tvz. klidové časové úseky jsou vloženy.

Standardní počítačové sběrnicové topologie nejsou schopny rozšíření většího než pár na stopu délky kvůli přenosovému vedení a účinkům odrazů. To je omezeno aplikací uvedených systémů. Uvedené poloduplexní systémy jsou zejména použitelné pro získání velkého množství dat ze vzdáleného zdroje při vysoké rychlosti s výhodným odmítnutím parazitních odrazů z kabelu.

Systém je aplikovatelný pro kombinaci vícebitových (např. 16, 32 bitových, apod.) sběrnicových systémů používajících mikropáskové vedení uvnitř počítače a spletené párové ploché kabely, apod., pro vnější spojení. Je výhodné kombinovat dohromady 32-bitové, 8-bitové a 1-bitové přenosové cesty. Při zahájení s 32-bitovým rozšířeným systémem, každý bit může být maximálně zdrojem nové nezávislé jednotlivé bitové přenosové

• ·

• 0 0 0 0 0 0 0 0 *0 000 00 0 cesty, avšak může nejprve omezit systém na dvě 16-bitové sběrnice, a potom na čtyři 8-bitové sběrnice. Vnitřní počítačová datová sběrnice může být doslova vyvedena z osobního počítače, a stane se kancelářskou sítí bez zásahu vyrovnávacích prvků. Při 300 Mbps, 32-bitové systémy mohou dosáhnout propustnost 1,2 gigabit za sekundu v dostatečné vzdálenosti s nízkou vysokofrekvenční interferencí (RFI/EMI).

Uvedená provedení na bázi integrovaných obvodů uvedených celých obvodů nebo jejich částí využívá technologie typu GaAs (ultra vysoká rychlost), procesní technologii typu ECL (velmi vysoká rychlost), technologii typu BiCMOS (vysoká rychlost), technologii typu CMOS (obvyklá rychlost).

Provedení tohoto vynálezu může využívat časovou oblastní reflexometrií (viz obr. 16) z důvodu inherentního použití a detekci signálových odrazů na přenosových vedení, např. kabelech. Přijímačový obvod při hlavní jednotce může být doplněn o vysoce rozlišovací časovač probíhající z trojnásobných hodin typicky řízených technikou typu DAC, přičemž může tvořit základ časového oblastního reflexometrického systému, kde přesné doby okružních signálů a amplitudy mohou být monitorovány z hlavní jednotky.

S programovatelnými přijímacími prahovými hodnotami hlavní jednotka může snížit prahové hodnoty a detekovat nízkohladinové odrazy od kabelů, konektorové poškození, apod.. To napomáhá k přesnému stanovení místa poruchy ve vedení, poněvadž libovolná odchylka od nominální impedance (vyšší nebo nižší impedance) způsobená zkratovým odporem nebo otevřeným odporem vede k odrazu. Rovněž, když koaxiální kabel je nadměrně stlačen nebo roztažen, v kabelu dochází k • · 1 • · ftft ftftft ftft >

v » ft · • « • · ft •ft ftftft • · ft ft ft ftft ft • ftftftft • ftft ft •ft ftft měřitelným změnám charakteristické impedance poskytuje odrazy. ¹ »

Hlavní jednotka typicky zahrnuje programovatelný počítač, který může být jednoduchým způsobem detekovat a ukládat znak ft indikující přítomnost nového uzlu, načež se provádí úplný S průzkum sítě. Při použití časové oblastní reflexometrie nový detekovaný uzel může mít polohu (v elektrických délkových * jednotkách) určenou dobou letu bitového signálu. Směrovač může být přidán v libovolném bodě k rozšíření systému. Vícesměrové směrovače s vnitřním zakončením mohou být použity v případě použití kabelu s osmibránovou rozšířenou objímkou.

Když se získají data ze vzdáleného uzlu při vysokých rychlostech, potom poloduplexní operace nemůže být výhodná. Problém vyplývá ze skutečnosti, že rušivé odrazy ze signálů na výstupu hlavní jednotky v důsledku impedančního nepříspůsobení mezi uzly a kabely a/nebo konektory mohou generovat zpětné signály, ve kterých odražená signálová energie z uzlu může se snížit těmito rušivými odrazy. Odstranění tohoto problému by mohlo spočívat v omezení

- rychlosti přenosu dat, poněvadž odrazy se snižují v závislosti na operační frekvenci, zvláště když se jedná o * odrazy související s rozptylovou kapacítanci. Jiné řešení by spočívalo v poskytnutí uzlů schopných generovat vlastní v

tříúrovňové výstupy ve formě tvarů vln a lokálního hodinového generátoru s proměnnou frekvencí ke kabelovému přizpůsobení, což by mělo za následek to, že na každém uzlu by během čtení dat z uzlu nebyly přítomny žádné hodinové impulsy generované hlavní jednotkou, avšak to se jeví jako nežádoucí z hlediska nákladů, složitosti, spotřeby energie, a nevyhnutelných režijních výdajů případně vyžadujících lokální sofware.

tudíž « ·

Pro vyřešení uvedeného problému je navrženo řešení spočívající v tom, že uzly jsou ponechány, pokud možno co nej jednodušší. Toto řešení je založeno na tom, že ať se jedná o jakékoli skutečné spojení v rámci přenosové sítě, účinky přenosu jeho rušivých signálů mají inherentně v podstatě opakující povahu pro každý bitový signál zahrnující jeho odraz. Tento rušivý obsah ve skutečnosti představuje rozsah, ke kterému existuje odchylka od přesné shody při identifikačním porovnání. V ideálním případě by bylo uloženo jako výstup z relevantního diferenciálního zesilovače pro uvedené známé bitové signálové přenosy, odrazy a čtení synchronně jako korekce pro každý přijmutý signál. Nicméně je velmi složité rozhodnout, zda celý logický princip tohoto vynálezu spočívá v omezení složitosti ve prospěch jednoduchosti, ačkoliv analogová paměť typu charge-coupled-diode” by měla být praktická. Namísto toho byla nalezena výhoda vyplývající ze skutečnosti, Že by bylo stejně účinné udržet bitové signálové verze úplné s rušivými účinky a porovnat je s příchozími odraženými signály. Úspěšné praktické přiblížení k tomuto řešení bylo dosaženo použitím jisté délky koaxiálního kabelu jako jistého druhu paměťového zařízení pro skutečné odražené signály (viz. obr. 17).

Délka koaxiálního kabelu je taková, aby přesný násobek bitových signálů prošel touto délkou dvakrát, a to ze vstupu ke zcela reflexním zakončením a zpátky, a to při přenosové rychlosti systému. Pro nominální přenosovou rychlost 20 Mb/s používající 3xl,66nS na bitový signál, délka vztažená k 12,5 Mb/s by udržela šestnáct vlnových délek bitových signálů. Pro dobrý koaxiální kabel dimenzovaný na rychlost představující 0,8 rychlosti světla je žádoucí délka kabelu 10 m. .

44 • 4 V · 4 * 4 4 · · * · · · 4 · * · · 4 4 4 ·· · 44 44

Vstupní uzel je při nulovém napětí libovolný obvyklý tvar vlny při frekvenci 12,5 MHz a násobcích této frekvence. Tak např. za předpokladu pozitivního čela obvyklého tvaru vlny, které se pohybuje dolů a vrací se jako negativní čelo impulsu s opačnou polaritou ve vnitřní době přesunu 80 nS, takže opakovaný tvar vlny periody 80nS bude mít vzestupné čelo při koaxiálním vstupním/výstupním uzlu pří přesně stejném okamžiku, takže vstupní a odražené napětí budou odstraněny, poněvadž sériové hnací odpory do koaxiálního kabelu přizpůsobují vlnovou impedanci odražené vlny za předpokladu, že dotyčná výstupní impedance tranzistoru je rovna nule. Toto odstranění setrvává pro celou pozitivní výchylku obdélníkové vlny a dále skrze negativní výchylku, atd., a je aplikováno na libovolné opakování uvnitř časové periody o celém čísle nedělitelném žádným zbytkem do okružní doby v paměti

Ί (ΪΊ bude inverze odraženého napětí, nicméně stejná velikost jdoucí zpět směrem ke vstupnímu/výstupnímu uzlu. Bude rovněž provedeno odstranění nepřesné CMRR přijímacího zesilovače.

Provozní frekvence může mít napěťovou regulovanou povahu a může být nastavena skutečnou odezvou koaxiálního kabelu. Napětí RMS (usměrněný silový monitor) přijmutého signálu může být digitalizovanou proměnnou veličinou vzhledem k regulátoru hlavní jednotky.

Když se vyvolávají data z uzlu, jak je to žádoucí, hlavní jednotka pracuje v poloduplexním režimu, a vysílá impulsy k časování vzdáleného uzlu, které představují konstantní binární hodnoty, tj. buď proud tvarů vln odpovídajících binární hodnotě 1 nebo tvarů vln odpovídajících binární hodnotě O. Tyto impulsy jsou opakovány uvnitř okružní doby • 4 « 4 • 4 ··♦ pamětí 161 koaxiálního kabelu, přičemž odrazy od těchto výstupních impulsů mohou být použity pro nabití paměti 161, což po šestnácti impulsech a úplném průchodu dotyčnou sítí vede k odstranění bez ohledu na to, co fázové vztahy individuálních zdrojů rušivého odrazu kombinují a jak kombinuj i.

Hlavní jednotka může periodicky směrovat obvyklý tvar vlny přímo do paměti koaxiálního kabelu pro vyladění periody, přičemž frekvence může být nastavena použitím číslicově analogového převodu pohánějící oscilátor, dokud odražená energie měřená při vstupu koaxiální paměti je minimální, tj. systém se sám ladí k přizpůsobení koaxiální pamětí.

Když je koaxiální paměť nabita a z uzlů vystupují data s odrazy na bázi zkratového obvodu nebo na bázi otevřeného obvodu stejné při hlavní jednotce, přijímač rovněž přejde na hnací zesilovač koaxiální paměti. Koaxiální paměť může produkovat odstraňovači nebo additivní účinky, poněvadž z toho, co teče zpět směrem ven ze vstupu koaxiální paměti, je odstraněn pouze opakující se nežádoucí signál. V důsledku toho může být dosažena čistá reprodukce žádoucího signálu spolu s opakujícím.se šumem.

První impulzy budou kontrolovány tří-úrovňovým detekčním obvodem. Pro pozdější impulzy, porovnávané se zpracováním bez koaxiální paměti, dřívější (první) impulzy, zavedené do koaxiálního kabelu, se znovu objeví po invertujícím odrazu. Pro okružní paměťovou dobu koaxiálně paměti 16-bitových signálových cyklů není zjištěn žádný účinek při vstupním/výstupním uzlu, dokud nepřijde 17-bitový signál, který je přidán k odražené invertované verzi prvního bitového ti titi ti ti • ti ··· • ti «· * • ti signálu, který se nyní objeví vně koaxiální paměti, když přijde 17-bitový signál. Vlnové diagramy na obr. 16 zobrazují výsledky uvedeného odstraňování. Všechny tři možné konečné stavy jsou detekovány hladinovou detekční logikou. Rovněž, poněvadž první impulzy byly normálně přijmuty, digitální logika může stanovit, jaký musí být ve skutečnosti 17-bitový signálová stav k produkování konečného výsledku. Trvalým udržováním digitálního záznamu předcházejících 16 stavů, skutečná stavová data mohou být Vytvořena pro každý bitový signál, což typicky zahrnuje rovněž software proprodukování správného proudu bitových hodnot pro hlavní jednotku.

Poloduplexní vyvolávací operace alternující s rozhlasovým přenosem umožňuje videokonferenci, pří které jeden rámec video dat může být shromažďován a následně vyslán do velkémho množství různých míst na síti.

Realizovatelnou alternativou koaxiálního kabelu v této paměťové aplikaci je mikropáskové přenosové vedení s kapacitními slepými větvemi (viz obr. 18) pro zpomalení efektivní rychlosti, což může být zejména užitečné při aplikacích řídicího bloku procesu.

Jak to bylo výše popsáno, s pomocí časové oblastní reflexometrie jsou vzdálenosti (co se týče elektrické délky) ke všem uzlům známé. Tím je možné po stanovení rušivé odezvy všech uzlů při všech frekvencích a společně s informací o elektrické délce (fáze) digitálně předpovědět konfigurace rušivých signálů pro libovolné nastavení výstupních dat produkovaných hlavní jednotkou. Použitím vysokorychlostního analogově číslicového převodníku při příjímání odražených signálů uvedená odhadnutá reflexní konfigurace může být • · · · » ·♦ ··· ·· • · · · • · · » ·· ·· odečtena (softwarově) od skutečných zpětných signálů k ponechání pouze reflexní odezvy od komunikačního uzlu. Jako alternativa pro odečtení může být použit výstup vysokorychlostního číslicově anologového převodníku používající analogový sčítací zesilovač z přijmutého signálu ϊ k ponechání žádoucího signálu.

Claims (48)

1. PATENTOV. É NÁROKY

   1. Způsob přenosu signálů mezi vysílačem a přijímačem, v y t značený tím, že na signály z vysílače působí přijímač pro vytvoření záměrných odrazů a rezultující signály se vysílají zpátky s plným obsahem k vysílači.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že rozdílné záměrné odrazy mají účinky na uvedené rezultující signály, které mají rozdílné obsahy při uvedeném vysílači.
3. 3. Způsob podle nároku 2, v y z n a č e n ý t i m, že uvedené rozdílné záměrné odrazy, důsledkově rozdílné uvedené rezultující signály a související rozdílné obsahy při uvedeném přijímači poskytují obousměrný přenos signálů.
4. 4. Způsob obousměrného přenosu signálů, vyznačený tím, že se nejprve provede první přenos signálů v jednom směru vysláním signálů s určitostí záměrného odrazu a tím rezultujících signálů pro zpětné vyslání odpovídajících signálům vyslaným podle povahy záměrného odrazu a potom druhý přenos signálů v druhém směru změnou povahy záměrného odrazu.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že. zdroj prvního přenosu signálů určí to, co se vysílá zpět, což • · • fc fc · · fc* fcfcfc • fc fc fcfcfc • fcfc • fc · • fcfc · fc fcfcfc • fcfc « fc fcfc · • fc fcfc odpovídá tomu, co se vyslalo k určení povahy odrazu a tím odpovídajícího obsahu signálů.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačení tím, že zdroj t druhého přenosu signálů vyžaduje pouze detekci toho, co se vyslalo při prvním přenosu signálů a mění povahu záměrného * odrazu podle druhého přenosu signálů.
7. 7. Způsob obousměrného duplexního přenosu signálů, vyznačený tím, že přenos signálů ve dvou směrech používá přenos a opětovný přenos stejné signálové energie.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že vyslaný signálový formát má opětovně vyslaný signálový formát určený záměrným odrazem k produkování vyslaných rezultujících signálů.

   fc
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že * selektivně proměnná povaha uvedeného záměrného odrazu představuje opětovný přenos signálů.
10. 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, 8 nebo 9, v y značený tím, že uvedené rezultující signály zpětně přijmuté vysílačem se použijí pro kontrolní účely podle vztahu s vyslanými signály.

    * · ··· » · · • · · · · • · ♦ · • · ·· • · · ·· ·
11. 11. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, nebo 8 až 10, vyznačený tím, že záměrné odrazy jsou v soufázovém vztahu s vyslanými signály.
12. 12. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, nebo 8 až 11, vyznačený tím, že záměrné odrazy jsou v rozfázovaném vztahu s vyslanými signály.
13. 13'. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, nebo 8 až 12, vyznačený tím, že záměrné odrazy jsou v nesoufázovém stavu s vyslanými signály.
14. 14, Způsob podle některého 2 nároků 1 až 6, nebo 8 až 13, vyznačený t i m, že zakončení pro odraz signálů se mění ke změně záměrných odrazů a uvedených rezultujících signálů.
15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačený tím, že změna reflexních zakončení se netýká změny formy vyslaných signálů.'
16. 16. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že dvě rozdílná reflexní zakončení se selektivně aplikují na vysílané signály podle dvou rozdílných binárních hodnot pro data, která se mají vrátit.

    i ϊ · ϊ φ · φ φ φ φ φ φ φφ φφ • φ φ φ φφφ • Φ ··· • φ φ φφ φ
17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačený tím, že dvě rozdílná reflexní zakončení mají při odrazu síťový vvsokonapěťový a nízkonapěťový výsledek. .

    t
18. 18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, Se dvě rozdílná zakončení jsou tvořena otevřeným a zkratovým * obvodem.
19. 19. 2působ podle nároku 16, 17 nebo 18, vyznačený tím, že tvary binárních signálů pro dvě binární hodnoty vyslaných signálů před odrazem zahrnují po sobě jdoucí opačně směrované napěťové výchylky, přičemž se vzájemně fázově liší.
20. 20. Způsob podle nároku 19, vyznačený tím, že kaž.dá výchylka každého tvaru binárního signálu je opačná k odpovídající výchylce druhého tvaru binárního signálu.
21. 21. Způsob podle nároku 19 nebo 20, vyznačený tím, že všechny výchylky mají stejný rozsah.
22. 22. Způsob podle nároku 19, 20 nebo 21, vyznačený tím, že tvary binárních signálů jsou bipolární.
23. 23. Způsob podle nároku 22, vyznačený tím, že tvary bipolárních signálů jsou symetrické kolem nulového napětí.
24. 24. Způsob podle některého z nároků 18 až 22, vyznačený t í m, že každý z tvarů binárních signálů zahrnuje sdruženou složku odlišnou od jeho výchylek.
25. 25. Způsob podle některého z nároků 18 až 23, v y z n a č en ý t i m, že formát přenosu signálů zahrnující množinu . uvedených tvarů binárních signálů zahrnuje sdruženou. složku přidanou k jejich výchylkám.
26. 26. Způsob podle nároku 25, vyznačený tím, že sdružená složka má napěťový střed výchylek.
27. 27. Způsob podle nároku 23 a 26, vyznačený tím, že sdružená složka je konstanta o hodnotě GV.
28. 28. Způsob přenosu signálů, vyznačený tím, že každý signálový formát pro dvě binární hodnoty má dvě po sobě jdoucí opačně směrované napěťové výchylky a sdruženou složku rozdílnou od jeho výchylek.
29. 29. Způsob binárního přenosu signálů, vyznačený tím, že každý signálový formát pro dvě binární hodnoty má dvě po sobě jdoucí opačně směrované výchylky a složku rozdílnou od výchylek, které se sdružují se signálovými formáty skupiny po sobě jdoucích binárních hodnot.

    ♦· ·”* • 0 0 • · · 0 * · 0 ··· 00 • · 9

    0 0 Φ * 0 0

    0 0 0
30. 30. Způsob podle nároku 28 nebo 29, vyznačený tím, že výchylky jsou tvořeny výchylkami definovanými v některém z nároků 20 až 23.

    »
31. 31. Způsob podle nároku 30, vyznačený tím, že sdružená složka je složkou definovanou v nároku 26 nebo 27.
32. 32. Způsob podle některého z nároků 16 až 31, vyznačený t í m, že vyslané signály a odražené signály mají stejné signálové formáty a tvary vln.
33. 33. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že uvedená kontrola se časově uvede do spojitosti se sdruženými nebo intervalovými složkami.
34. 34. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že * kontrola provede účinné vyjmutí reflexní složky signálu od navrácené opětovně vyslané složky signálu.
35. 35. Způsob podle nároku 33 nebo 34, vyznačený tím, že kontrola zahrnuje časování dvojitých výchylek a/nebo intervalu před nebo po první nebo druhé výchylce a/nebo nominální středové průchodu nulou nebo/a celkových rozsahu výchylek nebo jejich analogu.
36. 36. Způsob podle předcházejícího nároku, vyznačený tím, že vyslané signály vycházejí z alespoň jedné hlavní jednotky a vedou se do alespoň jednoho z množiny signálových reflexních uzlů typických pro podřízené jednotky.
37. 37. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vynucený t í m, že komunikace uvedenou hlavní jednotkou s podřízenou jednotkou spočívá v tom, že hlavní jednotka provádí selekci uvedené podřízené jednotky podle jejího reflexního stavu.
38. 38. Způsob podle nároku 37, vyznačený tím, že uvedená komunikace pro sériově spojený podřízený uzel zahrnuje jeho alternativní reflexní stavy a sérii bitových signálů z hlavní jednotky, z nichž každý- je určen ke zvolení nebo nezvolení po sobé jdoucích podřízených uzlů, které nepostupují na první bitový signál opětovně získaný dokonce tehdy, když nejsou zvoleny hlavní jednotkou.
39. 39. Způsob podle nároku 37, vyznačený tím, že uvedená selekce zahrnuje alespoň jeden směrovací uzel podobně volitelný, avšak ve vztahu k větvím vybíhajícím z tohoto uzlu.
40. 40. Způsob podle nároku 37, 38 nebo 39, vyznačený tím, že signály z uvedené hlavní jednotky mohou dosáhnout podřízenou jednotku nebo projít touto podřízenou jednotkou na uzlu z obou směrů.

    * « ·· • · · ·· ·· • ♦ φ·
41. 41. Způsob podle některého z nároků 37 až 40, vyznačený t í m, že aktivní podřízený nebo směrovací uzel indikuje svůj stav reflexivně.
42. 42. Způsob podle některého z nároků 37 až 41, vyznačený t í m, že časová oblastní reflexometrie je použita hlavní jednotkou nebo hlavními jednotkami ve spojení s místem hlavní jednotky a/nebo směrovacích uzlů a vzdáleností k. hlavní jednotce a/nebo směrovacím uzlům.
43. 43. Způsob podle některého z nároků 37 až 42, vyznačený t í m, že hlavní časová oblastní reflexometrie je použita hlavní jednotkou nebo hlavními jednotkami pro detekci nesprávných směrovačů a/nebo závad v přenosovém vedení.
44. 44. Způsob podle některého z nároků 37 až 43, vyznačený t í m, že relativně velké koncové směrovací signálové složky jsou použity pro zbývající nebo jiné účely.
45. 45. Způsob podle některého z nároků 37 až 43 s nároky 25 nebo 23, vyznačený tím, že hlavní jednotka nebo hlavní jednotky používají vzorkovací nebo resetovací impulzy v řízení komunikace a podřízené nebo směrovací jednotky během uvedených sdružených signálových složek a/nebo během mezer mezi bitovými signály.

    45. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že spolu s uvedenými odrazy se použije nereflexivní stav.

    » 47. Systém přenosu signálů nebo zařízení pro provedení způsobu podle některého z předcházejících nároků.
46. 48. Systém přenosu signálů nebo zařízení podle nároku 47 s nárokem 37, vyznačený tím, že vazba podřízeného nebo směrovacího uzlu s přenosovým vedením poskytuje kontinuální vodivou cestu, podél které stejnosměrný nebo nízkofrekvenční střídavý proud může být veden spolu s přenosem signálů.
47. 49. Zařízení podle nároku 47 nebo 48, vyznačené tím, že zahrnuje obvod hlavní jednotky pro vyjmutí.reflexní složky z přijmutých signálů v úplném duplexním komunikačním * režimu, přičemž obvod hlavní jednotky poskytuje zakončení přenosového vedení při transduktanci, která je reciproká k *

    impedanci přenosového vedení s přímou zpětnou vazbou mezi _t výstupním proudem a vstupním napětím jako společný impedanční vyrovnávající bod.
48. 50. Zařízení podle nároku 49, vyznačené tím, že fixní poměrový kapacitní prostředek spolupracuje s invertujícím napěťovým zesilovacím prostředkem a poskytuje společný kapacitní bod prostý ^nežádoucího vstupu s výstupními