防数据碰撞的无线呼叫系统设计(2)

2.2 无线呼叫系统的防碰撞技术

数据的碰撞问题即无线通信中的多路存取问题。我们把多个通信通路竞争一个通信信道的最大数据传输率以及供它使用的时间片确定的，故分配给每个用户的通路容量必须满足：当有多个发射器同时把数据传输给同一个接收器时，不能出现互相干扰（碰撞）。在无线电技术中，多路存取问题的存在由来已久。因此，出现了许多方法，可以把不同的用户信号分开。比较典型的方法有四种：空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法。这些经典的多路存取问题解决方法用于移动通信、卫星通信等系统中时，可以将不间断的数据流传输给用户，并且保证一次分配的通信容量能够保持足够长的时间，如同话音通信所需要的那样（例如在一次通话的整个交谈过程）。

图3 系统通信时序图

对无线呼叫系统来说，中央服务器与呼叫器之间只存在很短的动作周期，这种周期被较长的不等非工作间歇所中断。呼叫器发出的数据在数十ms的时间内被鉴别，读出和写入；接着，中央服务器在较长的时间内不会上到呼叫器发出的信号。但这并不意味我们不需要考虑多个呼叫器同时向服务器传输数据的可能性。我们需要的是一种高效的多路存取法，使用户感觉不到时间的损失就完成了数据的区分、显示及对用户的响应。见图2，许多呼叫器试图“图时”将数据传输给服务器。

现在比较常用的多路存取方法有频分复用和时分复用法。频分复用法（FDM，Frequency-Division Multiplexing）是在呼叫器与接收器之间建立多条不同带的通信信道。但这种方法实现上过于复杂，硬件上需要增加滤波器组；并且由于信道的非线性会产生交调失真和高次谐波，引起信号的串路，因而不适合所设计的无线呼叫系统在本系统使用的是时分复用法（TDM，Time-Division Multiplexing）。TMD同FDM相比较具有电路实现简单可靠，对系统的非线性失真要求不高。

2.3 中央服务器与呼叫器之间的通信过程

时分复用的主要特点是利用不同时隙来传送各路不同的信号，每路信号在时域上是分割开的。我们为每台呼叫器分配的，可与中央服务器通信的时间段是不同的。因此，要求我们所设计的系统具有良好的同步机制，解决中央服务器与所有呼叫器之间时钟的步问题。在同步信号的指挥下，每个呼叫器都能在分配给自己的时