Data overføring (noen ganger telekodekommunikasjon)
telekommunikasjonsfelt (se telekommunikasjon) ,
som tar sikte på å overføre informasjon presentert på grunnlag av forhåndsetablerte regler i formalisert form- skilt eller kontinuerlige funksjoner og beregnet for behandling tekniske midler(For eksempel, datamaskiner) eller allerede behandlet av dem; prosessen med å overføre denne informasjonen selv. Slik informasjon kalles data. Hovedforskjellen mellom kommunikasjon fra telegraf, telefon og andre typer kommunikasjon er at mottakeren eller avsenderen av informasjon (data) er en maskin, ikke en person (med kommunikasjon fra datamaskin til datamaskin er det ingen person i begge ender av kommunikasjonen linje). P.D. krever ofte mer høy pålitelighet, større hastighet og overføringssikkerhet, som som regel skyldes den større betydningen av den overførte informasjonen og umuligheten av logisk kontroll av en person i ferd med overføring og mottak. Sammen med datateknologi(Se informatikk)
P.D teknisk base informasjons- og datasystemer, inkludert automatiserte kontrollsystemer (ACS) ulike nivåer. Bruken av databehandlingsverktøy øker hastigheten på innsamling og distribusjon av informasjon og lar abonnenter med rimelig terminalutstyr bruke tjenestene til kraftige datasentre. P. d. oppsto i USA på begynnelsen av 50-tallet. 1900-tallet, og fra begynnelsen av 60-tallet. begynte å utvikle seg intensivt i mange andre land. I USSR siden begynnelsen av 60-tallet. P.D.-systemer fungerer, tjener romflyvninger. I 1965 ble P.D-systemet satt i drift i Olegs automatiserte kontrollsystem for pengeoverføringer; I den utføres dataoverføring via telegraf- og telefonkanaler med hastigheter på henholdsvis 50 og 600. bit V sek. Senere begynte P.D å bli brukt i det meteorologiske datainnsamlingssystemet "Vær" og i mange industri- og avdelingsautomatiske kontrollsystemer. Siden 1972 begynte det nasjonale dataoverføringssystemet (OGSPD) å bli opprettet, designet for å tilby datatjenester til alle departementer og avdelinger; Som den første fasen av OGSPD opprettes et nettverk av P.D. telegraftype med informasjonsoverføringshastighet på opptil 200 bit V sek. P.D. er et av de raskest utviklende områdene (midten av 70-tallet). teknisk fremgang. Hvis antallet enheter av terminalutstyr for databehandling i 1955 over hele verden ikke oversteg 1 000, så økte det i 1965 til 35 000, 1970 til 150 000, og i 1975 ble de forventet å overstige 1 million (en årlig økningen i mange land var 70-100 %). I mange land utføres kommunikasjon hovedsakelig gjennom svitsjede telegrafnettverk (Se Telegraph-nettverk) eller telefonnettverk (Se Telefonnettverk).
kommunikasjon. På grunn av det faktum at disse nettverkene først og fremst er beregnet på overføring av telegrammer eller telefonsamtaler, med P.D., er spesielle terminalenheter lagt til. Abonnenten, i tillegg til et vanlig telegraf- eller telefonapparat (TA) ( ris. 1
, A) ,
P.D.-utstyr (APD) er installert, samsvarer med midlene datateknologi med en kommunikasjonskanal (se kommunikasjonskanal) ,
og kommunikasjonskanalbryter (P.). Etableringen av en oppringt forbindelse gjøres "manuelt", ved hjelp av en telefon. På slutten av telefonsamtaler (eller telegraf) samtykker deltakerne til å bytte til P.D.-modus og koble kommunikasjonskanalen til APD. etter slutten av P.D. går de igjen videre til forhandlinger; Utgivelsen utføres på vanlig måte, ved bruk av en TA. En automatisk metode for å etablere en forbindelse, kontrollert av en datamaskin, brukes også. Inkludering av en ADF i et svitsjet telegraf- eller telefonnett er tilrådelig for små volumer av overførte data, når den totale tiden for abonnentlinjen for samtaler og P.D min i travle timer (se Abonnent-telegrafi). Telefonnettet brukes ikke bare til overføring av digitale data, men begynner også å bli brukt til overføring av analoge data (som representerer kontinuerlige funksjoner), for eksempel kardiogrammer. For å overføre store datamengder, for eksempel mellom to datasentre, bruk ikke-svitsjede (direkte, leide) kommunikasjonskanaler; informasjon overføres over ikke-switchede telefonkanaler med hastigheter opp til 2400 bit V sek og mer. Telefon- og telegrafnett kan ikke tilfredsstille de høyeste kravene til dataoverføring. Derfor kan spesielle svitsjede nett, de såkalte kommunikasjonsnettene, gi mer høy kvalitet abonnenttjenester (troskap og overføringshastighet, muligheten til å velge en kategori av haster og hastighet, muligheten for multicast-kommunikasjon) og tilbudet tilleggstjenester. I dette tilfellet brukes både prinsippet om kanalbytte, der en ende-til-ende-kanal er organisert fra abonnent til abonnent for varigheten av kommunikasjonen, og prinsippet om meldingsbytte, der meldingen blir fullstendig overført fra sende abonnent til nærmeste koblingsstasjon, hvor den er midlertidig lagret, og etter at kanalen er frigitt i ønsket (gitt) retning overføres trinnvis videre, fra en stasjon til en annen, inntil den er akseptert av mottakerabonnenten. Datamaskiner brukes i økende grad til å kontrollere veksling på stasjoner. ADF plassert hos abonnenter ( ris. 1
, a) konverterer datasignaler på en slik måte at de blir egnet for overføring over en kommunikasjonskanal, for eksempel ved arbeid over telefonkanaler brukes frekvens, fase med mer komplekse arter modulasjon, samt forskjellige typer koding og omkoding av signaler. Om nødvendig inkluderer ADF en enhet for å beskytte data mot feil som oppstår i kommunikasjonskanalen på grunn av interferens (siden tidlig på 70-tallet har kanaler gitt dataoverføring med en feilsannsynlighet på 10 -3 -10 -5; bruk av beskyttelsesenheter mot feil lar deg redusere denne sannsynligheten til 10 -6 -10 -8). Bruk av korreksjonskoder (Se Korreksjonskoder) lar deg oppdage mest feil, som vanligvis korrigeres ved automatisk videresending. Feildeteksjon kan også gjøres ved hjelp av ikke-kodemetoder - ved bruk av den såkalte kvalitetsdetektoren, som analyserer kjente signalparametere (amplitude, frekvens, varighet, etc.). Hvis abonnenten har nok feilbeskyttelse tilgjengelig i datamaskinenhetene sine, gir ikke ADF det. ADF-en kan også inneholde hjelpeenheter, som intercom, kontroll- og måleenheter, etc. ADF-en er koblet til datamaskinenheter enten via et mellomlagringsmedium (vanligvis en perforert tape (se perforert tape)) ( ris. 1
, a), eller elektriske kretser (ris. 1
, b). Den siste typen ADF lar abonnenter "kommunisere" direkte med en datamaskin, i programvaren (Se Programvare) som inneholder en del av programmene som administrerer telebehandlingssystemet (utveksling med abonnentpunkter og med andre datamaskiner). Denne automatiske dokumentmateren inkluderer ikke inn-/utdataenheter. Et eksempel på en ADF av den første typen er den enhetlige ADF av typen "Accord-50" som brukes i USSR for å arbeide via telegrafkanaler med hastigheter opp til 50 bit V sek og ADF-type "Accord-1200" ( ris. 2
) for arbeid over telefonkanaler ved hastigheter på 600 eller 1200 bit V sek. Et eksempel på den andre typen ADF - universalutstyr Samlet system Datamaskiner fra sosialistiske land. Mens datakommunikasjon er i ferd med å dannes, utvikler datakommunikasjon seg i følgende hovedretninger: opprettelse av spesielle nettverk for digital kommunikasjon, inkludert utvikling av svitsjestasjoner som gir forbedret service til abonnenter, og innføring av digitale kommunikasjonskanaler dannet av systemer med tidsmultipleksing av linjer (se. Kommunikasjonslinjeforsegling) ;
den optimale kombinasjonen av å utvikle nye nettverk med bruk av eksisterende telefon- og telegrafnettverk; øke effektiviteten ved bruk av kanaler for kommunikasjon med tung belastning, inkludert utvikling av overføringshastigheter over telefonkanaler opp til 4800 bit V sek og mer; forenkling av ADF for kommunikasjon med små belastninger; øke trofastheten og påliteligheten til kommunikasjon. Lit.: Data overføring. Informasjonssamling, M., 1969; Psurtsev N.D., Providing automated control systems with communication devices, i boken: Automated control systems, M., 1972; Dataoverføringssystemer og datanettverk, trans. fra engelsk, M., 1972 (Proceedings of the Institute of Electrical Engineering and Radioelectronics Engineers, vol. 60, nr. 11); Emelyanov G. A., Shvartsman V. O., Overføring av diskret informasjon og det grunnleggende om telegrafi, M., 1973; Etrukhin N. N., Malishevskaya T. M., Kommunikasjonsmidler til Unified Computer System "Ryad", "Electrosvyaz", 1974, nr. 3; Bennett W.R., Davey J.R., Dataoverføring, N.Y.-, 1965; Lucky R. W., Salz J., WeIdon E. J., Principles of data communications, N.Y.-, 1968. N. N. Etrukhin.
Stor Sovjetisk leksikon. - M.: Sovjetisk leksikon. 1969-1978 .
Se hva "Dataoverføring" er i andre ordbøker:
I i vid forstand prosessen med å overføre data over en kommunikasjonskanal fra en kilde til en mottaker. Det er synkron og asynkron dataoverføring. På engelsk: Datakommunikasjon Se også: Dataoverføring Informasjonsinteraksjoner Data Financial... ... Finansiell ordbok
Moderne leksikon
- (telekodekommunikasjon) feltet telekommunikasjon, som dekker spørsmål om overføring av informasjon presentert i en formalisert form (for eksempel tegn) og beregnet på å behandle den elektronisk datamaskin eller allerede behandlet av dem. Overfør... ... Stor encyklopedisk ordbok
Data overføring- DATAOVERFØRING, sending av kodet informasjon (data) over kablede, optiske eller radiokommunikasjonslinjer mellom flere samvirkende elektroniske datamaskiner eller mellom elektroniske datamaskiner og... ... Illustrert encyklopedisk ordbok
data overføring- Sende data ved hjelp av kommunikasjonsmidler fra ett sted for å motta det et annet sted. [GOST 24402 88] Emner: teleprosessering og datanettverk ENndatakommunikasjondataoverføringerdata... ... Teknisk oversetterveiledning
data overføring- 02/01/16 dataoverføring: Overføring av data fra ett punkt til ett eller flere punkter ved bruk av telekommunikasjon. Kilde … Ordbok-referansebok med vilkår for normativ og teknisk dokumentasjon
Datanettverk Dataoverføring (datautveksling, digital overføring, digital kommunikasjon) fysisk overføring ... Wikipedia
Overføring av diskret informasjon (data), presentert i en formalisert form (for eksempel ved tegn), fra kilden til forbrukeren mellom to eller flere datamaskiner, mellom datamaskiner og brukere i automatisk og automatiserte systemer ledelse, i... ... encyklopedisk ordbok
I tidligere artikler om digital elektronikk snakket jeg om digitale signaler. Hvorfor er disse digitale signalene så gode? Hvor rart det enn kan høres ut, er digitale signaler analoge, siden de overføres ved å endre verdien på spenning eller strøm, men de overfører signaler med tidligere avtalte nivåer. I kjernen er de det diskret signaler. Hva betyr ordet "diskret"? Diskrete midler som består av separate deler, separate, diskontinuerlige. Digitale signaler klassifiseres som diskrete signaler, siden de bare har TO STATER: "aktiv" og "ikke aktiv" - "det er spenning/strøm" og "ingen spenning/strøm".
I noen tilfeller kan en invers verdi brukes: det er spenning - null, ingen spenning - en. Dette gjøres vanligvis for å øke støyimmuniteten.
Hovedfordelen med digitale signaler er at de er lettere å overføre og behandle. Spenning brukes oftest til å overføre digitale signaler, så to tilstander aksepteres: spenning nær null (mindre enn 10 % av spenningsverdien) og spenning nær forsyningsspenningen (mer enn 65 % av verdien). For eksempel, med en kretsforsyningsspenning på 5 volt, mottar vi et signal med en spenning på 0,5 volt - "null", men hvis 4,1 volt - "en".
Sekvensiell metode for overføring av informasjon.
Så hva har vi? Vi har én kommunikasjonskanal. Hvordan er hun i i dette eksemplet? Disse er ganske enkelt to ledninger, en kilde til et elektrisk signal og en mottaker av et elektrisk signal, som klamrer seg til disse ledningene.
Dette er det FYSISKE NIVÅET.
Som vi allerede har sagt, kan vi bare overføre to signaler gjennom disse to ledningene: "det er spenning/strøm" og "det er ingen spenning/strøm". Hvilke metoder for å overføre informasjon kan vi implementere?
Den enkleste måten - det er et signal (lyset er på) er ETT, det er ikke noe signal (lyset er ikke på) - dette er NULL
Hvis du tenker deg om, kan du finne på flere forskjellige kombinasjoner. Ta for eksempel en bred impuls som én, og en smal impuls som null:
Eller til og med ta fronten og halen av pulsen som en og null. Nedenfor er et bilde, i tilfelle du har glemt hva fronten og halen av en puls er.
Og her er den praktiske gjennomføringen:
Ja, du kan komme opp med minst så mange forskjellige kombinasjoner som mulig, dersom "mottaker" og "avsender" blir enige om mottak og overføring. Her har jeg presentert ganske enkelt de mest populære metodene for å overføre et digitalt signal. Det vil si at alle disse metodene er PROTOKOLLER. Og, som jeg allerede sa, du kan komme opp med en haug av dem.
Kommunikasjonshastighet
Tenk deg scenen... Studenter, det er en forelesning... Læreren dikterer forelesningen, og elevene skriver den ned
Men hvis læreren dikterer en forelesning veldig raskt og denne forelesningen i tillegg handler om fysikk eller matematikk, så er resultatet:
Hvorfor skjedde dette?
Fra synspunktet til digital dataoverføring kan vi si at hastigheten på datautvekslingen mellom "avsender" og "mottaker" er forskjellig. Derfor kan det være en reell situasjon der "Mottakeren" (eleven) ikke er i stand til å motta data fra "Senderen" (læreren) på grunn av et misforhold i dataoverføringshastigheten: overføringshastigheten kan være høyere eller lavere enn det til som mottakeren (eleven) er konfigurert.
Dette problemet er ulike standarder Seriell dataoverføring løses på forskjellige måter:
Foreløpig avtale om dataoverføringshastigheten (enig med læreren om å diktere forelesningen langsommere eller litt raskere);
Før informasjon overføres, overfører "Avsender" noe tjenesteinformasjon, ved hjelp av denne tilpasser "Mottaker" seg til "Avsender" (Lærer: "Den som ikke tar opp denne forelesningen i sin helhet vil ikke motta kreditt")
Oftest brukes den første metoden: kommunikasjonsenheter er forhåndsinstallert nødvendig hastighet datautveksling. For dette brukes en klokkegenerator, som genererer pulser for å synkronisere alle noder på enheten, samt for å synkronisere kommunikasjonsprosessen mellom enheter.
Flytkontroll
Det er også mulig at "Mottakeren" (studenten) ikke er klar til å akseptere dataene som overføres av "Avsenderen" (læreren) av en eller annen grunn: opptatt, funksjonsfeil osv.
Dette problemet løses ved hjelp av forskjellige metoder:
På protokollnivå. For eksempel fastsetter utvekslingsprotokollen: etter at "Avsenderen" sender tjenestesignalet "start av dataoverføring" innen en viss tid, er "mottakeren" forpliktet til å bekrefte aksept av dette signalet ved å sende en spesiell "klar til mottak" servicesignal. Denne metoden kalt "programvareflytkontroll" - "myk"
På fysisk nivå- Ytterligere kommunikasjonskanaler brukes, gjennom hvilke "Avsender", FØR overføring av informasjon, spør "Mottaker" om hans beredskap til å motta). Denne metoden kalles "hardware flow control" - "Hard";
Begge metodene er svært vanlige. Noen ganger brukes de samtidig: både på fysisk nivå og på utvekslingsprotokollnivå.
Ved overføring av informasjon er det viktig synkronisere driften av senderen og mottakeren. Metoden for å angi kommunikasjonsmodus mellom enheter kalles "synkronisering". Bare i dette tilfellet kan "Mottakeren" korrekt (pålitelig) motta meldingen overført av "Avsenderen".
Kommunikasjonsmoduser
1) Enkel kommunikasjon.
I dette tilfellet kan mottakeren kun motta signaler fra avsenderen og kan ikke påvirke ham på noen måte. Dette er hovedsakelig TV eller radio. Vi kan bare enten se eller lytte til dem.
2) Halv-dupleks kommunikasjon.
I denne modusen kan både sender og mottaker overføre signaler til hverandre vekselvis hvis kanalen er ledig. Et utmerket eksempel på halv-dupleks kommunikasjon er walkie-talkies. Hvis begge abonnentene skravler i radioene sine samtidig, vil ingen høre noen.
- Først, først. Jeg er nummer to. Hvordan kan du høre?
- Jeg hører deg fint, lysene slukkes!
Signalet kan bare sendes av avsenderen, i så fall mottar mottakeren det. Eller signalet kan sendes av mottakeren, i så fall mottar avsenderen det. Det vil si at både avsender og mottaker har like rettigheter for å få tilgang til kanalen (kommunikasjonslinje). Hvis de begge sender et signal til linjen på en gang, vil det, som jeg allerede sa, ingenting komme ut av det.
3) Duplekskommunikasjon.
I denne modusen kan både signalmottak og overføring utføres i to retninger samtidig samtidig. Lyst til det et eksempel er en samtale på en mobiltelefon eller hjemmetelefon, eller en samtale på Skype.
Fortsettelse følger...
Som regel iht fysisk miljø data overføres uten å modulere basebåndbæreren til nettverket (Base Band LAN). Mindre vanlig overføres data i modulert form i bredbåndsnettverk (Broad Band LAN), som gjør det mulig å implementere flere kanaler i det fysiske miljøet.
Ved digital koding av diskret informasjon bruker de potensiell Og puls koder. I potensielle koder For å representere logiske enere og nuller brukes bare verdien av signalpotensialet, og dets fall, som danner komplette pulser, tas ikke i betraktning. Pulskoder lar deg representere binære data enten som pulser med en viss polaritet, eller som en del av en puls - en potensiell forskjell i en bestemt retning.
Krav til digitale kodemetoder
Når du bruker rektangulære pulser for å overføre diskret informasjon, er det nødvendig å velge en kodemetode som samtidig oppnår flere mål:
hadde den minste spektrumbredden til det resulterende signalet med samme bithastighet;
sørget for synkronisering mellom sender og mottaker;
hadde evnen til å gjenkjenne feil;
hadde lav salgspris.
Et smalere spekter av signaler gjør at man kan oppnå en høyere dataoverføringshastighet på samme linje (med samme båndbredde). I tillegg kreves det ofte at signalspekteret ikke har noen likestrømskomponent, det vil si tilstedeværelsen av en likestrøm mellom sender og mottaker. Spesielt bruken av ulike transformatorkretser galvanisk isolasjon hindrer passering av likestrøm.
Når du overfører informasjon over det fysiske mediet, brukes følgende metoder for informasjonssynkronisering:
Auto synkronisering .
Synkronisering over en dedikert linje.
Selv synkronisering .
I tilfeller av bruk automatisk synkronisering , synkronisering pågår interne generatorer av abonnenter som opererer på samme frekvens. For å kompensere for frekvensdrift, justeres synkroniseringen for hvert overført symbol. Overfør til i dette tilfellet utføres i asynkron modus med utstedelse av start- og stoppbiter for hvert overført tegn. Overføringshastigheten er ikke høy, men redundansen til den overførte informasjonen er høy, noe som bestemmer den ganske sjeldne bruken av denne metoden for overført informasjon.
Ved hjelp av synkronisering over en dedikert linje Og I det fysiske miljøet tildeles en ekstra linje som synkroniseringspulser overføres langs, noe som naturlig nok kompliserer systemet.
Ved hjelp av seg selv synkronisering Både informasjon og synkroniseringspulser sendes langs én linje. I dette tilfellet brukes spesielle selvsynkroniserende koder for overføring, for eksempel "Manchester"-koder.
Synkronisering av sender og mottaker er nødvendig slik at mottakeren vet nøyaktig på hvilket tidspunkt det er nødvendig å lese ny informasjon fra kommunikasjonslinjen. Dette problemet er vanskeligere å løse i nettverk enn når man utveksler data mellom tett plasserte enheter, for eksempel mellom enheter inne i en datamaskin eller mellom en datamaskin og en skriver. På korte avstander fungerer et opplegg basert på en egen klokkekommunikasjonslinje godt (fig. 2.15), slik at informasjon fjernes fra datalinjen først i det øyeblikket klokkepulsen kommer. I nettverk forårsaker bruken av denne ordningen vanskeligheter på grunn av heterogeniteten til egenskapene til ledere i kabler. Over lange avstander kan ujevn signalutbredelseshastighet føre til at klokkepulsen kommer så sent eller før det tilsvarende datasignalet at databiten hoppes over eller leses på nytt. En annen grunn til at nettverk nekter å bruke klokkepulser er å spare ledere i dyre kabler.
Derfor bruker nettverk såkalte selvsynkroniserende koder , signalene som bærer instruksjoner for senderen på hvilket tidspunkt det er nødvendig å gjenkjenne neste bit (eller flere biter, hvis koden er fokusert på mer enn to signaltilstander). Enhver skarp endring i signalet - den såkalte kanten - kan tjene som en god indikasjon for å synkronisere mottakeren med senderen. Kravene til kodingsmetoder er gjensidig motstridende, derfor har hver av de populære digitale kodingsmetodene diskutert nedenfor sine egne fordeler og ulemper sammenlignet med andre.
Potensiell kode uten å gå tilbake til null
Figur 2.6a viser den potensielle kodingsmetoden, også kalt koding uten å gå tilbake til null (Non Return to Zero, NRZ). Det sistnevnte navnet gjenspeiler det faktum at når du sender en sekvens av enere, går ikke signalet tilbake til null i løpet av klokkesyklusen (som vi vil se nedenfor, i andre kodingsmetoder er returen til null forekommer i dette tilfellet). NRZ-metoden er enkel å implementere, har god feilgjenkjenning (på grunn av to skarpt forskjellige potensialer), men har ikke egenskapen til selvsynkronisering. Når du sender en lang sekvens av enere eller nuller, endres ikke signalet på linjen, slik at mottakeren ikke er i stand til å bestemme fra inngangssignalet tidspunktene når det er nødvendig å Igjen lese data. Selv med en klokkegenerator med høy presisjon, kan mottakeren gjøre en feil med øyeblikket for datainnsamling, siden frekvensene til de to generatorene aldri er helt identiske. Derfor, ved høye datahastigheter og lange sekvenser av enere eller nuller, kan en liten klokkemismatch føre til en feil i en hel klokkesyklus og følgelig at en feil bitverdi leses.
En annen alvorlig ulempe ved NRZ-metoden er tilstedeværelsen av en lavfrekvent komponent som nærmer seg null ved overføring av lange sekvenser av enere eller nuller. På grunn av dette støtter mange kommunikasjonskanaler som ikke gir en direkte galvanisk forbindelse mellom mottakeren og kilden ikke denne typen koding. Som et resultat, i ren form NRZ-koden brukes ikke i nettverk. Ikke desto mindre brukes dens forskjellige modifikasjoner, som eliminerer både den dårlige selvsynkroniseringen av NRZ-koden og tilstedeværelsen av en konstant komponent. Attraktiviteten til NRZ-koden, som gjør det verdt å forbedre den, er den ganske lave grunnfrekvensen fo, som er lik N/2 Hz, som vist i forrige seksjon. I andre kodingsmetoder, som Manchester, har den grunnleggende harmoniske en høyere frekvens.
Ris. 2.6.Diskrete datakodingsmetoder
Bipolar kodemetode med alternativ inversjon
En av modifikasjonene av NRZ-metoden er metoden bipolar koding med alternativ inversjon (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI). I denne metoden (fig. 2.6, 6) Tre potensielle nivåer brukes - negativ, null og positiv. For å kode en logisk null, brukes et nullpotensial, og et logisk kodes enten av et positivt potensial eller et negativt, med potensialet til hver ny enhet motsatt av potensialet til den forrige.
AMI-koden eliminerer delvis DC og mangel på selvsynkroniseringsproblemer som er iboende i NRZ-koden. Dette skjer ved overføring av lange sekvenser av ener. I disse tilfellene er signalet på linjen en sekvens av motsatt polariserte pulser med samme spektrum som NRZ-koden, som sender vekslende nuller og enere, det vil si uten en konstant komponent og med en grunnleggende harmonisk på N/2 Hz (hvor N er bithastigheten for dataoverføring). Lange sekvenser av nuller er like farlige for AMI-koden som for NRZ-koden - signalet utarter seg til et konstant potensial på null amplitude. Derfor krever AMI-koden ytterligere forbedring, selv om oppgaven er forenklet - det gjenstår bare å håndtere sekvenser med nuller.
Generelt, for forskjellige bitkombinasjoner på en linje, vil bruk av AMI-koden resultere i et smalere signalspektrum enn NRZ-koden, og derfor høyere linjekapasitet. For eksempel, når du sender vekslende enere og nuller, har den grunnleggende harmoniske fo en frekvens på N/4 Hz. AMI-koden gir også noen muligheter for å gjenkjenne feilsignaler. Dermed indikerer et brudd på den strenge vekslingen av signalpolaritet en falsk puls eller forsvinningen av en korrekt puls fra linjen. Et signal med feil polaritet kalles forbudt signal signalisere brudd.
AMI-koden bruker ikke to, men tre signalnivåer på linjen. Det ekstra laget krever en økning i sendereffekt på omtrent 3 dB for å gi samme bit-fidelitet på linjen, noe som er en vanlig ulempe med koder med flere signaltilstander sammenlignet med koder som bare skiller to tilstander.
Potensiell kode med inversjon på én
Det er kode som ligner på AMI, men med bare to signalnivåer. Når den overfører en null, overfører den potensialet som ble satt i forrige syklus (det vil si endrer det ikke), og når det overføres en en, inverteres potensialet til det motsatte. Denne koden kalles potensiell kode med inversjon på én (Ikke tilbake til null med ener invertert, NRZI). Denne koden er praktisk i de saker, når bruk av et tredje signalnivå er svært uønsket, for eksempel i optiske kabler, hvor to signaltilstander gjenkjennes stabilt - lys og mørk. To metoder brukes for å forbedre potensielle koder som AMI og NRZI. Den første metoden er basert på å legge til redundante biter som inneholder logiske biter til kildekoden. Åpenbart, i dette tilfellet, blir lange sekvenser av nuller avbrutt og koden blir selvsynkroniserende for alle overførte data. Den konstante komponenten forsvinner også, noe som betyr at signalspekteret smalner enda mer. Men denne metoden reduserer den nyttige kapasiteten til linjen, siden redundante enheter med brukerinformasjon ikke bæres. En annen metode er basert på foreløpig "blanding" av den første informasjonen slik at sannsynligheten for utseendet til enere og nuller på linjen blir nær. Enheter eller blokker som utfører en slik operasjon kalles scramblers(scramble - dump, uryddig montering). Ved scrambling brukes en velkjent algoritme, slik at mottakeren, etter å ha mottatt binære data, sender den til descrambler, som gjenoppretter den opprinnelige bitsekvensen. I dette tilfellet overføres ikke overflødige biter over linjen. Begge metodene refererer til logisk snarere enn fysisk koding, siden de ikke bestemmer formen på signalene på linjen. De studeres mer detaljert i neste avsnitt.
Bipolar pulskode
I tillegg til potensielle koder, brukes også pulskoder i nettverk når data presenteres full impuls eller en del av det - fronten. Det enkleste tilfellet av denne tilnærmingen er bipolar pulskode, hvor en er representert av en puls med en polaritet, og null av en annen (fig. 2.6, V). Hver puls varer et halvt slag. Slik kode har utmerkede selvsynkroniserende egenskaper, men en konstant komponent kan være til stede, for eksempel ved overføring av en lang sekvens av enere eller nuller. I tillegg er spekteret bredere enn potensielle koder. Når du sender alle nuller eller enere, vil frekvensen til den grunnleggende harmoniske til koden være lik N Hz, som er to ganger høyere enn den grunnleggende harmoniske til NRZ-koden og fire ganger høyere enn den grunnleggende harmoniske til AMI-koden ved overføring av vekslende enere og nuller. Fordi også bred rekkevidde Den bipolare pulskoden brukes sjelden.
Manchester-kode
I lokale nettverk, inntil nylig, var den vanligste kodingsmetoden den såkalte Manchester-kode. Figur 2.6d viser prosessen med å danne en bipolar faseskiftnøglet selvsynkroniserende lineær kode uten å gå tilbake til null - "Manchester 2". Den brukes i Ethernet- og Token Ring-teknologier.
Manchester-koden bruker en potensiell forskjell, det vil si kanten av en puls, for å kode enere og nuller. Med Manchester-koding er hver takt delt inn i to deler. Informasjon er kodet av potensielle fall som oppstår i midten av hver klokkesyklus. En ener er kodet av en flanke fra et lavt signalnivå til et høyt, og en null er kodet av en omvendt flanke. I begynnelsen av hver klokkesyklus kan det oppstå et overheadsignalfall hvis du må representere flere enere eller nuller på rad. Siden signalet endres minst én gang per klokkesyklus for overføring av en bit data, har Manchester-koden god selvsynkroniserende egenskaper. Båndbredden til Manchester-koden er smalere enn den for den bipolare pulsen. Den har heller ingen likestrømskomponent, og den grunnleggende harmoniske i verste fall (ved overføring av en sekvens av enere eller nuller) har en frekvens på N Hz, og i beste tilfelle (ved overføring av alternerende enere og nuller) er den lik N / 2 Hz, som AMI eller NRZ I gjennomsnitt er båndbredden til Manchester-koden en og en halv gang smalere enn den for den bipolare pulskoden, og den fundamentale harmoniske svinger rundt verdien på 3N/4. Manchester-koden har en annen fordel fremfor den bipolare pulskoden. Sistnevnte bruker tre signalnivåer for dataoverføring, mens Manchester-en bruker to.
Potensiell kode 2B1Q
I fig. 2.6, d viser en potensiell kode med fire signalnivåer for koding av data. Dette er koden 2В1Q hvis navn gjenspeiler dens essens - annenhver bit (2B) blir overført i en klokkesyklus av et signal som har fire tilstander (1Q). Bitpar 00 tilsvarer et potensial på -2,5 V, bitpar 01 tilsvarer et potensial på -0,833 V, par 11 tilsvarer et potensial på +0,833 V, og par 10 tilsvarer et potensial på +2,5 V. Med denne kodingen metode, er det nødvendig med ytterligere tiltak for å bekjempe lange sekvenser av identiske bitpar, siden signalet i dette tilfellet blir til en konstant komponent. Med tilfeldig sammenfletting av biter er signalspekteret dobbelt så smalt som for NRZ-koden, siden klokkens varighet dobles med samme bithastighet. Dermed kan du ved å bruke 2B1Q-koden overføre data over samme linje dobbelt så raskt som å bruke AMI- eller NRZI-koden. Men for å implementere det, må sendereffekten være høyere slik at de fire nivåene tydelig skilles av mottakeren mot bakgrunnen av interferens.