以容量為10人的紫外光語(yǔ)音通信系統(tǒng)為例說(shuō)明數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。考慮到通常情況下人講話(huà)的語(yǔ)速為每分鐘160~180個(gè)漢字,在保留一定余量的情況下,假設(shè)每分鐘240個(gè)漢字,如果壓縮后的語(yǔ)音信號(hào)速率為4.8Kb/s,可以算出平均每個(gè)漢字時(shí)間內(nèi)的比特?cái)?shù)為1200b。據(jù)此設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中數(shù)據(jù)的信息速率為60Kb/s,信息體長(zhǎng)度為1200b,時(shí)隙頭長(zhǎng)度為96b。時(shí)隙頭包括前導(dǎo)序列、信息類(lèi)型、發(fā)送方代號(hào)和接收方代號(hào),長(zhǎng)度分別為72b,8b,8b和8b。每一個(gè)用戶(hù)只處理接收代號(hào)和自己的代號(hào)一致的時(shí)隙。收發(fā)雙方作為一個(gè)組合占用相鄰的兩個(gè)時(shí)隙。前導(dǎo)序列為0,1交替的序列,信息類(lèi)型的定義如表1所示。
圖3 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)的工作流程如下:
用戶(hù)接入:如果用戶(hù)k需要發(fā)起和用戶(hù)j的通信,首先監(jiān)聽(tīng)時(shí)隙1~10,如果用戶(hù)j處于忙狀態(tài),則等待;否則如果信道上有空閑時(shí)隙對(duì),則利用該時(shí)隙對(duì)的前一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行接入申請(qǐng),同時(shí)接收自己的申請(qǐng)信息。如果接收的信息和發(fā)送的信息一致,表明沒(méi)有另外一個(gè)用戶(hù)正在競(jìng)爭(zhēng)該時(shí)隙,則可以占用該時(shí)隙,用戶(hù)j利用該時(shí)隙對(duì)的后一個(gè)時(shí)隙發(fā)出申請(qǐng)應(yīng)答信息;如果接收的信息和發(fā)送的信息不一致,表明有另外一個(gè)用戶(hù)正在競(jìng)爭(zhēng)該時(shí)隙,則隨機(jī)延遲Δ(Δ的范圍取決于總的用戶(hù)數(shù))個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間后再進(jìn)行接入申請(qǐng)。
用戶(hù)退出:如果用戶(hù)k或j要退出該系統(tǒng),需要利用其占用的時(shí)隙發(fā)出斷開(kāi)申請(qǐng),對(duì)應(yīng)的用戶(hù)發(fā)出斷開(kāi)應(yīng)答后,雙方同時(shí)釋放占用的時(shí)隙對(duì)。
系統(tǒng)同步:為了保證整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步,避免不同用戶(hù)時(shí)隙的相互重疊,可采取兩種措施:
(1)時(shí)隙間留有3.4ms的保護(hù)間隔;