KR0178959B1 - 맨체스터 코드의 코드 규칙 방해를 이용한 충돌 탐지법 - Google Patents

맨체스터 코드의 코드 규칙 방해를 이용한 충돌 탐지법 Download PDF

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Abstract

맨체스터 코드화 데이터 패킷내의 코드 규칙 방해를 탐지하기 위한 충돌탐지법 및 장치(10)를 발표한다. nT 시간에서 S2n-1과 S2n이 비트시간 T의 데이터 흐름내의 n회 비트를 나타내는 맨체스터 코드 비트쌍일 때 신호 δ0=S2n-S2n-1, δ1=S2n+1-S2n, δ2=S2n+1-S2n-1, σ0=S2n+S2n-1로 결정한다. 이 신호를 처리하면 맨체스터 코딩규칙이 충돌 패킷에 의해 형성된 신호에서 그 시간의 1/2 보다 클 때 대부분의 충돌을 탐지할 수 있다. 100% 충돌 탐지를 위하여 10 11 01 10의 형태로 된 맨체스터 코드의 내부 방해를 이해하는 서두가 각 데이터 패킷에서 유리하게 사용되며 충돌은 둘이상의 코딩 방해를 탐지할 때 그 신호가 된다.

Description

맨체스터 코드의 코드 규칙 방해를 이용한 충돌 탐지법
제1도는 본 발명의 대표적인 실시형태의 회로를 보여준다.
본 발명은 통신망의 둘이상의 이진데이터 신호단 사이에서 충돌이 일어나는 경우를 탐지하는 방법과 장치에 관한 것이다.
두가지 통신기술이 일반적으로 사용되고 있으며 회로 스위칭과 패킷(packet) 스위칭이 그것이다. 연결된 공공전화선을 통한 통신은 회로 스위칭 기술의 대표적인 예이며 에테르넷(Ethernet)계는 패킷 스위칭법의 전형이다.
회로 스위칭 기술은 메시지가 전송될 때만 두 단자가 연결되는 것이다. 그러나 연결에 소요되는 시간이 실제 통화시간 특히, 짧은 통화를 할 때와 비교하여 매우 길기 때문에 이 방법은 느리고 비효율적이며 비용이 크다.
대조적으로, 패킷 스위칭 기술은 통화연결은 우수하나 이진정보단 형태로 메시지를 전송시킨다. 짧은 통화는 단하나의 패킷으로 전송하는 반면에 긴 통화일 경우 여러 패킷이 전송에 필요하다. 컴퓨터 통신은 이진정보의 단신호 형태를 특징으로 하기 때문에 패킷 스위칭 기술에 이용된다.
패킷은 보통 헤더와 데이터라는 두 개의 기본구역으로 나뉘며 각각의 목적이 상이하다. 헤더는 초기 수신되는 패킷부분이며 패킷에 들어온 주소와 같은 정보를 함유한다. 패킷의 발신인 주소와 특별한 시스템이 필요한 다른 정보도 포함된다. 헤더뒤의 데이터 구역은 통화대상이 짧은 통화의 경우 모두를 또는 긴통화의 경우 일부분을 포함한다. 패킷은 에러검색 또는 패킷중계(linking)에 관련한 정보가 들어있는 또다른 구역도 포함한다. 패킷은 보통 60 마이크로초(μsec)의 지속시간을 갖는다. 데이터 속도는 에테르넷 시스템의 경우 10 메가비트/초로서 단일 비트는 100 나노초의 펄스폭 또는 지속시간을 갖게 되고 패킷은 약 6,000 비트를 갖는다.
전형적인 패킷 스위칭계에서 다수의 단자가 통신망에 연결되고 동시에 이 통신망을 사용할 수 있다. 따라서, 패킷충돌은 한 단자이상이 동시에 한 패킷을 전송하기 때문에 일어난다. 패킷충돌이 탐지되면 초기 데이터를 재전송하는 지시를 보내어 또다른 시도로서 충돌없이 패킷을 수신할 수 있게 한다. 패킷충돌이 탐지되지 않으면 전송된 정보는 수신신호가 밝혀지지 않으므로 중복된 패킷의 합으로되어 사라진다.
데이터 충돌을 감지하는 수많은 기술이 공지되었다. 통상적으로 이러한 기술은 데이터 패킷을 전송하는 각 단자에서 이행된다. U.S. 특허 제4,063,220호에서, 신호전송기에 있는 제한 OR 게이트를 전송된 신호를 통신케이블 신호와 비교하여 동일하지 않은 경우 전송을 없앤다. 또다른 기술은 통신라인에서 수신된 신호의 DC 레벨을 관측하고 이 특정치보다 높은 경우 이것이 데이터 충돌이라고 간주하는 것이다. 별도로, U.S. 특허 4,282,512에서는 수신자가 수신 데이터를 예측되는 것과 상이한 시차에 발생하는 데이터 변환을 살필 수 있는 것을 발표하였다.
U.S. Pat. No 4,561,091은 데이터 펄스보다 훨씬 큰 진폭을 갖는 신호펄스를 패킷의 초기비트로 대체하는 데이터 패킷 충돌 탐지법을 발표한다. 수신자는 데이터 펄스보다 훨씬 큰 펄스를 시험한다. 두 개의 대형 신호펄스가 패킷 지속시간 및 패킷 사이 시간간격의 합과 같거나 더 작은 시간 동안에 수신된다면 충돌이 일어난 것이다.
그러나, 이 방법으로는 어떤 조건에서는 충돌을 탐지할 수 없게 된다. 예컨데, 이 방법은 거의 같은 시간에 수신자에게 도달한 두가지 신호의 충돌을 탐지할 수가 없다. 덧붙여서 이 방법은 감쇠신호를 수반하는 충돌현상을 항상 탐지할 수 있는 것은 아니다. 광학 통신계에서 광학파워의 26dB 까지의 로스(즉 99.7% 감소)가 전송신호 및 수신신호 사이에 일어날 수 있다.
파워로스는 전송길이와 또한 신호가 통과하는 연결자나 중계기 때문에 생긴다. 어떤 충돌 경우, 두 개의 감쇠신호 사이의 진폭차이가 8dB 정도이다. 이 차이는 큰 것으로서 소형 신호가 대형신호에 거의 영향을 주지않고 충돌은 현재의 충돌 탐지기술에 따라 탐지하기가 어렵다. 이러한 감쇠 신호 탐지문제는 광섬유 이용 통신시스템 스위치에서 더욱 대두된다.
U.S. Patent 4,701, 909는 데이터 패킷의 앞에 있는 정지 해밍 웨이트 순차를 사용하여 충돌을 탐지하는 방법을 발표한다. 두 패킷이 충돌할 경우 수신된 순차는 순차 중량 방해가 충분히 탐지될 수 있도록 변환한다.
U.S. Patent 4,562,587은 이중 맨체스터 코드순차에서 어떤 코드 규칙 방해를 탐지하여 충돌현상을 알아내는 방법을 발표한다. 맨체스터 코드는 이진 데이터를 1 내지 2의 비율에서(각 이진 데이터의 기호를 코드화된 데이터의 두 기호로 표시한다) 코드화 데이터로 간단히 표식화할 수 있다. 보통 1 비트는 01을 0 비트는 10을 표시한다. 따라서, 기호간의 양성변환을 갖는 기호쌍은 1 비트에 한편 음성변환을 갖는 기호쌍은 0 비트에 연결한다. 각 기호쌍은 0 값과 1 값을 갖게되므로 맨체스터 코딩은 회전-길이 제한 및 0/1 균형을 이룬다. 이중 맨체스터 코드순차는 맨체스터 부호기가 패킷 데이터에 2회 접치되는 것이며 그결과 이진데이터가 1 내지 4의 비율로 코드화 데이터로 표시된다. '582 특허의 방법으로 코드규칙 방해를 탐지하면, 가능한 모든 코드규칙 방해를 탐지할 수는 없고 불필요하게 복잡하고 과다한 데이터 코드화(1 내지 4)를 수반한다.
본 발명은 맨체스터 코드 패킷에 대한 데이터 탐지 및 100% 충돌탐지(잡음없이) 방법과 장치에 관한 것이다. 코드 변조 패킷 시스템내의 데이터 및 충돌탐지는 부분반응 검파 용도의 맨체스터 코드 신호를 나타내는 코딩규칙의 방해 탐지를 통해 가능하다.
순차 X1, X2, X3, ..., Xj로 구체화된 주어진 데이터 흐름(여기서 Xj는 0이나 1값을 갖는 이진데이터 비트로서 Xj∈(0.1)로 표시된다)이고 맨체스터 코드 데이터 흐름은, X1,, X2, ... 순차로 표현한다(Xj는의 여수이다). 각기호가 입력 이진데이터 흐름내에 있는 시간은 T초라고 하면 맨체스터 코드 데이터 흐름내의 각 기호가 있는 시간은 T/2초(즉, 10 Mbps에서 T=100ns이고 T/2=50)이다.
부분 반응 검파(또는 탐지)에서, 신호 속의 코드화된 데이터 비트는 코드화된 신호에서 부분-반응(PR) 필터에 의해 추출된다. 맨체스터 코딩 경우, 데이터 탐지에 이용되는 PR 필터는 각 기소쌍을 이것의 2차 기호에서 1차 기호를 뺀 것이다. 실제의 필터에서 이것은 코드화된 신호로부터 한 코드기호 지속시간(T/2초) 동안 지체된 코드화 신호 복제물을 뺀 것이다. 그 결과로 나온 신호를 적정시간 즉, 데이터 비트시간 T당 1회(즉 에테르넷 시스템에서 매 100ns마다 1회) 표본화하면, 그 결과는 데이터 비트값을 가리키게 된다. 이것을 다음 사실에서 기초한다.
코드 변조 시스템에서 변화신호로 충족되어야 하는 코드 불변항이 있다. 본 발명에 있어서, 코드 불변항이 방해될 경우 충돌을 예상할 수 있으므로 이 불변항을 신호 충돌 탐지에 사용한다. 충돌탐지법을 이해하기 위해 다음을 고려한다. 이진순차 Z1, Z2, Z3, ...는 이것이 맨체스터 부호가 출력일 경우인지 아닌지를 결정하기 위해 검사한다. 한가지 방법은 다음의 불균등성을 만족하는지(:Z2=Z1, Z4=Z3, 등) 또는 동량인지(Z3-Z2≠Z3-Z1, Z5-Z4≠Z5-Z3등)를 검사하는 것이다. 맨체스터 코딩 규칙은 Z3-Z1≠01이고 Z3-Z2≠0인 경우에 방해받는다. 이러한 종류의 방해를 탐지하는 것이 본 발명의 주요한 충돌탐지방법이다.
본 발명에 있어서, 간단한 맨체스터 불변항은 부분반응 필터쌍의 여러 출력으로 설명할 수 있다. 1차 필터는 출력을 데이터 탐지즉시(즉 비트타임의 1/2, T/2, 데이터 탐지 즉후나 에테르넷 시스템에서 50ns) 정확히 중간시간에서 표본화 하는 것을 제외하고 모두 데이터 탐지에 사용하는 것과 같다. 이 필터는 Z-Z로 계산된다. 2차 PR 필터는 코드화 순차내의 후속 기호쌍의 1차 기호로부터 각 기호쌍의 1차 기호를 뺀 것이다. 즉 이 필터는 Z3-Z2으로 계산된다. 실제 필터에서, 이것은 코드화된 신호로부터 두 개의 코드기호 때문에 지체된 코드화 신호의 복제물을 뺀 것이다. 1 비트시간당 1회인 적절한 시간에 두 PR 필터의 출력중 하나는 같거나 0이다. 이것은 맨체스터 코드의 불변항이다. 불변항이 방해되면 충돌이 나타난다.
더 구체적으로, 데이터 흐름의 n회 이전비트인 Xn은 기호쌍으로 코드화한다. 충돌이 통신망을 통해 이들 기호쌍의 전송 과정에서 더 이상 일어나지 않을 경우, 기호쌍은 통신망에서 수령된 코드화 기호순차에서 S2n-1, S2n신호를 나타낸다. 본 발명에 있어서, 다음 4가지 값은 각시간 nT에서 전산화한다.
이들 4가지 신호에서, 데이터를 탐지하고 가능한 충돌시험을 실시한다.
A가 Xn과 전송시스템의 데이터 패킷의 신호 이득이고 Xn이 n회 기호쌍의 상대기호인 경우, 방해신호(또한 잡음)가 없는 곳에서 δ0=A(Xn-)이므로 이 값의 첫 번째를 전산처리하여 데이터를 탐지한다. 따라서 Xn값 계산은 δ0가 0보다 크면 1이고 δ0가 0보다 작으면 0이다. 다음식과 같다.
두 개의 양성 파라메터에 대해 충돌을 표시하면;
또는
이들 시험의 처음은 맨체스터 코드규칙 방해시험이다. 두 번째는 두 개의 충돌 패킷의 신호 수득이 동일한 경우와 또한 한 기호쌍의 2차 기호와 그다음 기호쌍의 1차 기호와 모두 1비트인 경우에 일어나는 특수한 경우를 산출하는 것이다.
이 실험을 이행하는 특수장치는 지체된 신호와 그렇지 않은 신호를 합성하는 4개의 가산기와 또한 각각 한 기호의 지체현상을 일으키는 연속 결합된 두 개의 자체회로로 구성되며 그리하여 그 합과 σ0, δ0, δ1, δ2차이를 만든다. 이 장치는 또한 ｜δ1｜, ｜δ2｜의 최소치를 결정하고 이 값을 0과 비교하는 수단과 또한와를 비교하는 수단도 포함한다.
특히, 적절히 패킷서두를 선택하면 충돌 탐지 알고리즘으로 하나이상의 방해 패킷을 지적할 수 있다. 바람직한 본 발명의 구체예에서, 패킷서두는 3가지 기본 영역으로 구성된다: SYNC 워드(통상 4 데이터 비트길이 또는 400ns), CRV(코드규칙방해) 워드(4데이터 비트길이 또는 10Mbps에서 400ns), 또한 유니크워드(UW)(통상 32데이터 비트길이 또는 3200ns) SYNC 패턴은 8기호 고정패턴이며 공업표준으로 정의하면 다음과 같이 01 10 01 10으로 코드화하는 4가지 데이터 비드 10 10의 맨체스터 코드화이다. 본 발명에 따라서, CRV 패턴은 맨체스터 코드 불변항을 방해하는 8기호 고정패턴이다. 즉 10 11 01 10이다. UW 패턴은 각 전송기에 대해 동일하고 맨체스터 코드화 된 것이다. 유니크워드의 목적은 충돌 패킷이 동시에 도달하는 경우에 대해 맨체스터 코딩 방해를 일으키는 것이다. 동시에 도달하지 않는 충돌 패킷은 적절히 코드화된 맨체스터 비트로 CRV를 방해하는 것에 따라 탐지할 수 있다.
CRV 패턴은 정상의(무충돌) 패킷에서 단일 코드-규칙 방해를 일으키도록 설계한다. 둘(이상의) 패킷이 충돌할 때, 둘이상의 코드-규칙 방해가 일어난다. 100% 충돌탐지가 가능하다. 패킷이 0 아닌 상대적 지체를 일으일 경우, CRV 패턴은 최소한 두 개의 맨체스터 불변항의 방해를 가져온다. 제로 상대적 지체의 경우, UW 패턴은 충돌탐지를 할 수 있게 한다. UW는 극소수의 코드-규칙 방해와 충돌탐지기회를 많이 줄 수 있도록 설계한다. 이 방법은 충돌패킷 사이의 상대지체 선택과 함께 100% 충돌탐지(잡음없이) 하는 것으로 증명되었다.
이러한 시스템의 장점은 잡음에 대한 신호(SNR)개선, 폭의 효율적인 이용, 또한 증명된 바와 같은 100% 충돌 탐지 메카니즘과 평균 충돌 탐지 시간의 신속성, 또한 더블 맨체스터와 비교하여 단위 시간당 전산처리 복잡성이 낮다는 점 등을 들 수 있다.
이러한 개략설명에 따라 단순히 패킷 데이터만 뽑아내는데 필요한 것보다 좀더 복잡한 탐지 알고리즘에 소요되는 것 때문에 비용은 다소 비싸다. 그러나, 탐지 복잡성 증대는 다른 체계와 비교하여 광탐지기(SNR)에 요구되는 민감성의 저하와 또한 패킷포맷의 단순성(즉, 서두가 단순하고 패킷벌크가 기존의 맨체스터 코드화 패킷포맷과 잘 조화되는)의 저하효과와 교환할 수 있다. 더욱이, '더블 맨체스터' 코드 기초의 체계와 비교할 때 1초당 전산처리수가 사실상 적다. 이것은 주어진 패킷 데이터 속도에서 더블 맨체스터의 측정시간이 맨체스터 코드의 측정시간의 절반이 된다는 사실에 기인한다.
이외의 다른 목적, 특징과 장점은 다음의 상세한 설명에서 쉽게 증명되며 도면은 본 발명의 실시를 위한 도시회로를 보여준다.
본 발명을 실행하는 회로(10)의 다이어그램을 도면에 나타내 있다. 보는 바와 같이, 회로(10)는 먼저 1차 및 2차 신호지체수단(20), (22)과 1, 2, 3, 4차 가산수단(30), (32). (34), (36), 최소 절대값 회로(40), 분할회로(50), (52), 증폭기(62), 1차 및 2차 비교회로(70), (72), OR 게이트(80)와 계산기(90)로 구성되어 있다. 회로(10)는 각 시간 nT에서 다음 4가지 값을 계산한다.
이때 S2n-1과 S2n은 데이터 흐름의 n회 이진비트를 나타내는 기호쌍이고 T는 데이터 흐름의 데이터 비트시간(즉 에테르넷 시스템에서 100ns)이다. 이 4개의 신호에서, 데이터를 탐지하고 가능한 충돌 탐지 시험을 실시한다.
이 데이터는 방해신호(및 잡음)가 없는 곳에서 δ0=A(Xn-)인 경우 탐지된다. 따라서,
다음과 같은 경우(두가지 양성 파라메터)충돌현상이라고 정의한다.
또는
도면에서 보는 바와 같이 통신망에서 수신된 신호를 지체수단(20)과 가산수단(30), (34), (36)에 보낸다. 지체수단(20)에서 지체된 신호를 다시 지체수단(22)과 가산수단(30), (32), (34)에 보낸다. 지체수단(22)에서 나온 신호를 가산수단(32), (36)으로 보낸다. 가산수단(30)은 수신된 신호를 지체수단(20)의 신호로 부터 감산하고 출력신호 δ0를 만들며 가산수단(32)은 지체수단(22)에서 나온 지체신호를 감산하여 출력신호(δ1)을 형성한다. 가산수단(36)은 지체수단(22)에서 수신된 신호를 감산하여 출력신호(δ2)을 형성하고 가산수단(34)는 수신신호와 지체수단(20)에서 나온 지체신호를 합하여 출력신호 σ0를 만든다. 가산수단(32)와 (36)에서 나온 신호(δ1)과 (δ2)를 입력치로서 두 개의 입력신호 최소 절대값을 결정하는 최소치 회로(40)에 보낸다. 최소치 회로(40)의 출력을 비교회로(70)에 보내고 여기서 최소 절대값을 사전결정된 양수값과 비교한다. 가산수단(34)에서 나온 신호(σ0)와 가산수단(36)에서 나온 신호(δ2)를 각각 분할회로(50), (52)에 보낸다. 이 신호를 분할하여 비교회로(72)로 보낸다. 덧붙여서 분할회로(52) 출력은 변수또는로 증폭된다.
비교회로(70), (72)의 출력을 OR 게이트(80)로 보낸다. OR 게이트(80)의 출력은 맨체스터 코딩내의 방해가 탐지되었을 때 높아지는 신호이다. 도면에서 보는 바와 같이, 이 신호를 계산기(90)로 보내어 탐지된 코드 방해수를 계산한다.
이 충돌방지법을 이해하기 위하여 두가지 맨체스터 코드화 패킷(X), (Y) 충돌을 고려한다. 정상의 패킷을, X1,, X2, ... 으로 코드화하고 충돌 패킷은, Y1,, Y2, ... 으로 코드화한다. 충돌에서, X 패킷의 정해진 값을 Y 패킷의 규정 및 지체된 부분에 가산한다. 고려해야할 두가지의 중요한 경우가 있다: 상이탈(즉, 두 패킷이 또다른 값과 대응한 홀수 기호위치인 충돌) 및 동위상(즉, 두 패킷이 0이거나 또 다른값과 대응한 짝수 기호위치인 충돌)인 경우이다.
상이탈 충돌의 예에서 충돌결과 가 된다.(A0은 1차 패킷의 신호이득이고 B0는 방해 2차 패킷의 신호이득이다) Yn= n+1이거나 Xn= n+1일 때 충돌은 맨체스터 코드 규칙 방해를 실험하여 탐지한다.
특히 다음의 두가지 경우를 고려하여야 한다:
이 경우, Yn= n+1이면 다음처럼 된다.
또한, Yn≠ n+1그러나 Xn= n+1이면, 다음처럼 된다.
두 경우 모두 최소값은 B0처럼 양수이다.
(2) d.c. 결합수신자에서이고 Yn+1=Yn=1이면,
따라서 σ0=3｜δ0｜, (B=0이면 σ0=｜δ0｜이다).
a.c. 결합수신자의 일반적인 경우(즉, 신호는 d.c. 이랄), Xj∈(1/2, -1/2)이다. 따라서이고 Yn= n+1이이면 다음과 같다.
또한
따라서 ｜σ0｜ ｜δ｜(B=0인 경우 σ0=0이다)
상 충돌의 예로서, 충돌결과 S2n-1=AXn+BYn, 2n=AXn+BYn, S2n+1+AXn+1+BYn+1(A0은 1차 패킷 신호이득이고 B0은 2차 패킷의 신호이득이다).
따라서,
일 경우 이 경우
이것은 B0일 경우 0이다. (B=0이면 최소치는 0이다)
사실상, 상대 지체는 임의값이다(즉, 비트시간 절반인 T/2의 배수이다) 그러나 두가지 경우에서 충돌 탐지 방법으로 임의의 지체 관계에서의 충돌을 탐지한다.
두 개의 임의의 맨체스터 코드화 패킷이 충돌할 때, 상기의 규칙은 비트시간의 절반보다 크게 방해된다(즉 임의의 패킷에서 1/2 비트로 충돌 탐지기 회로(10)로 충돌을 탐지하게 된다). 이것은 임의의 데이터에서=Y2의 진동수와 ｜Y1-Y2｜≠｜X1-X2｜의 진동수가 모두 1/2인 사실에서 알 수 있다. 충돌탐지 평균시간이 감소하게 된다. 그러나, 100% 충돌 탐지를 위하여는 패킷 서두를 유리하게 변형하여 맨체스터 코딩 규칙을 방해하도록 한다. 본 발명에 있어서 100% 충돌 탐지를 위한 패킷서두는 다음의 3가지 기본영역으로 구성된다. SYNC 워드(도시적인 4데이터 비트길이 또는 10 Mbps 당 400ns), CRV 워드(4데이터 비트길이 또는 400ns), 또한 유니크 워드 CUW, 32데이터 비트길이, 또는 3200ns)이 SYNC 패턴은 정지 4비트 워드이며 10 10(코드화 : 01 10 01 10) 맨체스터 코드화를 보여준다. CRV 패턴은 맨체스터코드(코드화 : 10 11 01 10) 불변항을 방해하는 8코드비트의 정지패턴이다. 충돌탐지를 확실히 하는 패턴임을 유의한다. 최종의 UW 패턴은 32비트 워드이며 각 전송기와 같고 맨체스터 코드화되었다. 모든 패킷 부분은 충돌탐지기가 방해를 발견할 수 있도록 한 CRV 워드를 선택하는 것을 제외하고 모두 맨체스터 코드화되었다. 유니크 워드의 목적은 패킷이 아무런 지체상태에도 도달하지 않은 경우에 맨체스터 코딩 방해를 일으키기 위한 것이다. 다른 모든 지체현상은 적절한 코드화된 맨체스터 비트로 CRV 워드를 방해함으로써 탐지된다.
CRV 패턴은 정상(무-충돌) 패킷의 단일코드-규칙 방해를 일으키도록 설계한다. 둘(이상의) 패킷이 충돌하면 둘이상의 코드-규칙방해가 일어난다. 이들 코드 규칙방해는 결산기(90)로 계산하고 또한 출력신호가 계산치가 두 개에 도달하자마자 발생한다. 패킷이 0이 아닌 상대 지체에 도달하면 CRV 패턴은 맨체스터 불변항의 방해가 형성될 수 있다. 0인 상대지체 경우에서, 두 개의 충돌 패킷에서 중복형 UW 패턴은 충돌탐지를 위한 코드 규칙 방해를 형성한다. 특히 UW는 최소의 코드-규칙방해와 충돌 탐지 기회수의 증대를 가져올 수 있도록 설계한다.
이 방법으로 충돌 패킷간의 모든 상대 지체를 선택하여 100% 충돌 탐지를 가져올 수 있음이 중요하다(잡음없이).
스타-결합 광섬유 망에서 실시할 때 본 발명을 사용하여 한 광섬유 전송기로부터 나온 연속 데이터 흐름과 두 번째 광섬유 전송기로부터 나온 8비트 데이터 패킷 사이의 충돌현상을 탐지하였다. 두 전송기에서 나온 신호를 스타 결합기와 연결하고 광섬유 수신기 및 본 발명의 충돌 탐지기에 보낸다. 각각이 연속 데이터 흐름과 함께 천만개의 패킷 충돌을 수반하는 다수의 실험을 행할 수 있다. 이러한 작업에서 신호와 두 신호간의 수신된 신호력의 차이에서 전력 손실이 있게된다. 약 11.3dB 정도이다. 충돌을 놓치거나 잘못된 충돌이 없는 것으로 나타났다.
이러한 내용에서 숙련된 전문가라면 여러 가지 변형이 가능함을 알수 있고 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 여러 방법 및 장치가 가능하다.

Claims (9)

  1. 수신된 맨체스터 코드 이진 데이터 패킷에서 각 신호펄스간(nT)마다 다음의 4개의 신호를 발생하고;
    (여기서 S2n+1과 S2n은 데이터 패킷에서 나타난 데이터 흐름의 n회 이진비트 표시 기호쌍이고 T는 데이터 흐름 속의 비트시간이다) ｜δ1｜, ｜δ2｜ 최소값이 양수인지 아닌지를 결정하고; σ2가 K보다 큰지를 결정하고(여기서 K는 양수이다) 또한, ｜δ1｜, ｜δ2｜의 최소값이 양수보다 크거나.가K보다 클 때 충돌 탐지신호를 발생하는 단계를 특징으로 하는 것으로서 통신망에 전송된 맨체스터 코드화 이진 데이터 패킷중의 충돌을 탐지하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 데이터 패킷이 이것이 발신된 각 전송기에 대해 동일한 신호를 함유하는 서두를 포함하고 또한 수신된 데이터 패킷내의 불변성 신호를 검사하는 단계를 특징으로 하는 탐지방법.
  3. 제1항에 있어서, 데이터 패킷이 코드비트 10 11이 10을 함유하는 서두를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 1차, 2차, 3차 및 4차 가산수단과, 맨체스터 코드 패킷내에 기호지속시간과 동등한 시간으로 입력신호 속의 기호를 지체시키는 1차 및 2차 지체수단과, 한편 이 기호는 또한 1차, 2차, 3차 가산수단과 1차 지체수단에 공급되는 이진데이터 패킷에 있고 또한 지체수단에서 2차 지체수단과 또한 1차, 2차 및 4차 가산수단에 공급되는 출력에도 있으며, 또한 이 1차 가산수단이 1차 지체수단의 출력내 기호로부터 수신된 데이터 패킷내 기호를 감산하고 2차 가산수단은 수신된 데이터 패킷내의 기호를 1차 지체수단 출력내의 기호에 더하고 3차 가산수단은 2차 지체수단 출력으로부터 수신 데이터 패킷을 감하고 4차 가산수단은 2차 지체수단 출력내의 기호로부터 1차 지체수단의 출력내의 기호를 감하며 또한, 각 1차 및 2차 가산수단으로부터 나온 출력을 분할하고 분할 출력을 비교하는 수단과 각 3차 및 4차 가산수단으로부터 나온 출력의 최소 절대값이 0보다 큰지를 결정하는 수단과, 또한 2차 가산수단으로부터 나온 분할 출력이 1차 가산수단의 분할 출력에 걸린 시간값보다 더 큰 경우 또는 3차 및 4차 가산수단의 출력의 최소절대치가 0보다 큰 경우에 충돌 탐지신호를 발생하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 맨체스터 코드화된 기호순차로 각 패킷을 표시하는 것으로된 맨체스터 코드화 이진 데이터 패킷간의 충돌측정장치.
  5. 제4항에 있어서, 또한 충돌 탐지 신호수를 계산하고 2 이상의 신호를 계산할 때 출력 발생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  6. 제4항에 있어서, 데이터 패킷이 코드비트로서 10 11 01 10을 함유하는 서두를 갖는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  7. 1차, 2차, 3차 및 4차 가산수단과, 맨체스터 코드 기호 지속시간과 동등한 시간으로 입력신호 속의 기호를 지체시키는 1차 및 2차 지체수단과, 또한 1차, 2차, 3차 가산수단과 1차 지체수단에 입력되는 이진데이터 패킷내 기호와, 1차 지체수단에서 2차 지체수단과 또한 1차, 2차 및 4차 가산수단에 공급되는 출력내의 기호, 또한 이 1차 가산수단이 1차 지체수단의 출력내의 기호로부터 수신된 데이터 패킷내의 기호를 감산하고 2차 가산수단은 수신된 데이터 패킷내의 기호를 1차 지체수단 출력내 기호에 더하고 3차 가산수단은 2차 지체수단 출력내의 기호로부터 수신 데이터 패킷내의 기호를 감하고 4차 가산수단은 2차 지체수단 출력내의 기호로부터 1차 지체수단의 출력내 기호를 감하며 또한, 각 1차 및 2차 가산수단으로부터 나온 출력을 분할하고 분할 출력을 비교하는 수단과 각 3차 및 4차 가산수단으로부터 나온 출력의 최소 절대값이 0보다 큰지를 결정하는 수단과, 또한 2차 가산수단으로부터 나온 분할출력이 1차 가산수단의 분할출력에 걸린 시간값보다 더 큰 경우 또는 3차 및 4차 가산수단의 출력의 최소절대치가 0보다 큰 경우에 충돌탐지 신호를 발생하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 맨체스터 코드 기호쌍으로 각각의 데이터 비트를 표시하는 것으로된 맨체스터 코드 이진데이터 패킷간의 충돌측정장치.
  8. 제7항에 있어서, 또한 충돌탐지 신호수를 계산하고 2 이상의 신호를 계산할 때 출력 발생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  9. 제7항에 있어서, 데이터 패킷이 코드비트로서 10 11 01 10을 함유하는 서두를 갖는 것을 특징으로 하는 측정장치.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2689658B1 (fr) * 1992-04-02 1995-10-20 Inst Nat Rech Inf Automat Installation de transmission de donnees, du type reseau radio, et procede correspondant.
FR2689657B1 (fr) * 1992-04-02 1997-07-18 Inst Nat Rech Inf Automat Installation de transmission de donnees, du type reseau radio, et procede correspondant.
CA2132626C (fr) * 1993-01-26 2004-09-14 Philippe Jacquet Installation de transmission de donnees, du type reseau radio, et procede correspondant
KR970011839B1 (ko) * 1994-03-15 1997-07-16 엘지반도체 주식회사 근거리통신망의 데이타충돌 검출회로
US5940400A (en) * 1996-11-06 1999-08-17 Motorola, Inc. Method, device, wireless transceiver and computer for providing collision detection in wireless carrier sense multiple access systems
US5963539A (en) * 1997-09-08 1999-10-05 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for detecting collisions on a network
US6735217B1 (en) * 1998-09-15 2004-05-11 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for detecting collisions on a network using multi-cycle waveform pulses
US6678321B1 (en) 1998-09-15 2004-01-13 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for transmitting and receiving a symbol over pots wiring using a multi-cycle waveform
US6831925B1 (en) 1999-04-06 2004-12-14 National Semiconductor Corporation Single wire interface with collision detection
US6771774B1 (en) 1999-12-02 2004-08-03 Tut Systems, Inc. Filter arrangement for shaping a pulse propagated over pots wiring, and a method of manufacturing the same
US6788682B1 (en) * 2000-08-02 2004-09-07 3Com Corporation Mapping of packets between links of trunk groups using Mux/Demux devices
US7352771B2 (en) * 2002-10-08 2008-04-01 Colder Products Company Data collision detection device and method
US6934104B1 (en) * 2004-05-28 2005-08-23 Western Digital Technologies, Inc. Servo synchronization based on a servo synch mark that conflicts with self-clocking encoding algorithms
DE602004009800T2 (de) * 2004-09-30 2008-08-28 Sony Deutschland Gmbh Frequenzumtastungs-Demodulator und Verfahren zurFrequenzumtastung
DE102014219512A1 (de) * 2014-09-26 2016-03-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung über einen bidirektionalen Datenübertragungskanal
DE102014225084A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einlesen eines seriellen Datenstroms
US9786109B2 (en) * 2015-12-17 2017-10-10 Nxp B.V. Use of a biphase code matched filter to receive protocols with code violations
EP3416322A1 (en) 2017-06-14 2018-12-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Reliable ultra-low latency communications
EP3416450A1 (en) 2017-06-14 2018-12-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Joint resource pools for uplink communications

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063220A (en) * 1975-03-31 1977-12-13 Xerox Corporation Multipoint data communication system with collision detection
DE2522905C3 (de) * 1975-05-23 1978-03-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung von Übertragungsfehlern in einem Bi-Phase-codierten Datensignal
US4313206A (en) * 1979-10-19 1982-01-26 Burroughs Corporation Clock derivation circuit for double frequency encoded serial digital data
US4282512A (en) * 1980-02-04 1981-08-04 Xerox Corporation Data communication system
US4562582A (en) * 1983-04-18 1985-12-31 Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation Burst signal receiving apparatus
US4561091A (en) * 1983-09-23 1985-12-24 Codenoll Technology Corporation Data receiver
US4560984A (en) * 1984-02-15 1985-12-24 Codenoll Technology Corporation Method and apparatus for detecting the collision of data packets
US4663767A (en) * 1984-07-19 1987-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Optical data bus having a statistical access method
CA1246677A (en) * 1984-07-25 1988-12-13 Akihiro Okada Optical communication system
US4701909A (en) * 1986-07-24 1987-10-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Collision detection technique for an optical passive star local area network using CSMA/CD
FR2605473A1 (fr) * 1986-10-15 1988-04-22 Hewlett Packard France Sa Procede et appareil de codage et de decodage d'informations binaires
US4881059A (en) * 1987-04-30 1989-11-14 American Telephone And Telegraph Company Manchester code receiver

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Publication number Publication date
EP0495007B1 (en) 1997-04-16
EP0495007A4 (en) 1992-12-16
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CA2067354C (en) 2001-03-27
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AU638076B2 (en) 1993-06-17
CA2067354A1 (en) 1991-04-03
DE69030499D1 (de) 1997-05-22
US5162791A (en) 1992-11-10

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