Mtandao wa mawasiliano na data. Misingi ya kielektroniki ya kidijitali. Uhamisho wa data na aina za mawasiliano

Uhamisho wa data (wakati mwingine mawasiliano ya telecode)

uwanja wa mawasiliano (Angalia Mawasiliano) , yenye lengo la kusambaza taarifa zinazowasilishwa kwa misingi ya sheria zilizowekwa awali katika fomu rasmi- ishara au kazi zinazoendelea na zinazokusudiwa kusindika njia za kiufundi(Kwa mfano, kompyuta) au tayari kusindika nao; mchakato wa kusambaza habari hii yenyewe. Habari kama hiyo inaitwa data. Tofauti kuu kati ya mawasiliano kutoka kwa telegraph, simu na aina zingine za mawasiliano ni kwamba mpokeaji au mtumaji wa habari (data) ni mashine, sio mtu (yenye mawasiliano kutoka kwa kompyuta hadi kwa kompyuta, hakuna mtu katika ncha zote mbili za mawasiliano. mstari). P.D. mara nyingi huhitaji zaidi kuegemea juu, kasi kubwa na uaminifu wa maambukizi, ambayo, kama sheria, ni kutokana na umuhimu mkubwa wa habari zinazopitishwa na kutowezekana kwa udhibiti wa mantiki na mtu katika mchakato wa maambukizi na mapokezi. Pamoja na teknolojia ya kompyuta(Angalia Sayansi ya Kompyuta) P.D. hutumikia msingi wa kiufundi mifumo ya habari na kompyuta, ikijumuisha mifumo ya udhibiti otomatiki (ACS) ngazi mbalimbali. Utumiaji wa zana za usindikaji wa data huharakisha ukusanyaji na usambazaji wa habari na huruhusu watumiaji walio na vifaa vya terminal vya bei rahisi kutumia huduma za vituo vya kompyuta vyenye nguvu.

P. d. alitoka Marekani mwanzoni mwa miaka ya 50. Karne ya 20, na tangu mwanzo wa miaka ya 60. ilianza kukuza sana katika nchi zingine nyingi. Katika USSR tangu mapema miaka ya 60. Mifumo ya P.D. inafanya kazi, inahudumia ndege za anga. Mnamo 1965, mfumo wa P.D. ulianza kutumika katika mfumo wa udhibiti wa otomatiki wa Oleg kwa uhamishaji wa pesa; Ndani yake, uhamisho wa data unafanywa kupitia telegraph na njia za simu kwa kasi ya 50 na 600, kwa mtiririko huo. kidogo V sekunde. Baadaye, P.D. ilianza kutumika katika mfumo wa ukusanyaji wa data ya hali ya hewa ya "Hali ya hewa" na katika tasnia nyingi na mifumo ya udhibiti wa kiotomatiki ya idara. Tangu 1972, Mfumo wa Kitaifa wa Kusambaza Data (OGSPD) ulianza kuundwa, iliyoundwa ili kutoa huduma za data kwa wizara na idara zote; Kama hatua ya 1 ya OGSPD, mtandao wa P.D. unaundwa. aina ya telegraph na kasi ya usambazaji wa habari hadi 200 kidogo V sekunde. P.D. ni mojawapo ya maeneo yanayoendelea kwa kasi (katikati ya miaka ya 70). maendeleo ya kiufundi. Ikiwa mnamo 1955 ulimwenguni kote idadi ya vitengo vya vifaa vya usindikaji wa data haikuzidi elfu 1, basi kufikia 1965 iliongezeka hadi elfu 35, ifikapo 1970 hadi 150 elfu, na kufikia 1975 walitarajiwa kuzidi milioni 1 (mwaka. ongezeko katika nchi nyingi ilikuwa 70-100%).

Katika nchi nyingi, mawasiliano hufanywa hasa kupitia mitandao ya simu iliyobadilishwa (Angalia mtandao wa Telegraph) au mitandao ya simu (Angalia mtandao wa Simu). mawasiliano. Kwa sababu ya ukweli kwamba mitandao hii imekusudiwa haswa kwa usambazaji wa telegramu au mazungumzo ya simu, na P.D., vifaa maalum vya terminal vinaongezwa. Msajili, pamoja na seti ya kawaida ya simu au simu (TA) ( mchele. 1 A) , Vifaa vya P.D. (APD) vimewekwa, vinavyolingana na njia teknolojia ya kompyuta na chaneli ya mawasiliano (Angalia chaneli ya Mawasiliano) , na kubadili kituo cha mawasiliano (P.). Kuanzishwa kwa uunganisho wa kupiga simu hufanywa "kwa mikono", kwa kutumia simu. Mwishoni mwa mazungumzo ya simu (au telegraph), washiriki wanakubali kubadili hali ya P.D. na kuunganisha njia ya mawasiliano kwa APD; baada ya mwisho wa P.D wanaendelea tena kwenye mazungumzo; Kutolewa kunafanywa kwa njia ya kawaida, kwa kutumia TA. Njia ya moja kwa moja ya kuanzisha uhusiano, kudhibitiwa na kompyuta, pia hutumiwa. Ikiwa ni pamoja na ADF katika mtandao wa telegraph iliyowashwa au mtandao wa simu inashauriwa kwa kiasi kidogo cha data iliyopitishwa, wakati jumla ya muda wa kukaa kwa mstari wa mteja kwa mazungumzo na P.D. hauzidi 6-12 min wakati wa saa za shughuli nyingi (tazama simu ya Msajili). Mtandao wa simu hautumiwi tu kwa usambazaji wa data ya dijiti, lakini pia unaanza kutumika kwa usambazaji wa data ya analog (inayowakilisha kazi zinazoendelea), kwa mfano cardiograms. Kuhamisha kiasi kikubwa cha data, kwa mfano kati ya mbili vituo vya kompyuta, tumia njia za mawasiliano zisizobadilishwa (moja kwa moja, zilizokodishwa); habari hupitishwa kupitia chaneli za simu ambazo hazijawashwa kwa kasi ya hadi 2400 kidogo V sekunde na zaidi.

Mitandao ya simu na telegraph haiwezi kukidhi mahitaji ya juu zaidi ya uhamishaji wa data. Kwa hivyo, mitandao maalum iliyobadilishwa, ile inayoitwa mitandao ya mawasiliano, ambayo inaweza kutoa zaidi. ubora wa juu huduma za mteja (uaminifu na kasi ya maambukizi, uwezo wa kuchagua aina ya uharaka na kasi, uwezekano wa mawasiliano ya multicast) na utoaji. huduma za ziada. Katika kesi hii, kanuni zote mbili za ubadilishaji wa chaneli hutumiwa, ambayo chaneli ya mwisho-hadi-mwisho imepangwa kutoka kwa mteja hadi kwa mteja kwa muda wa mawasiliano, na kanuni ya ubadilishaji wa ujumbe, ambayo ujumbe hupitishwa kabisa kutoka kwa kutuma mteja kwa kituo cha karibu cha kubadili, ambako kinahifadhiwa kwa muda, na baada ya chaneli kutolewa kwa mwelekeo unaohitajika (uliopewa) hupitishwa hatua kwa hatua zaidi, kutoka kituo kimoja hadi kingine, hadi kikubaliwe na mteja wa mpokeaji. Kompyuta zinazidi kutumika kudhibiti ubadilishaji kwenye vituo.

ADF imewekwa kwa wateja ( mchele. 1 , a) hubadilisha mawimbi ya data kwa njia ambayo yanafaa kutumwa kupitia chaneli ya mawasiliano, kwa mfano, wakati wa kufanya kazi kupitia chaneli za simu, frequency, awamu na zaidi hutumiwa. aina tata modulation, na vile vile aina tofauti usimbaji na urekodi wa ishara. Ikiwa ni lazima, ADF inajumuisha kifaa cha kulinda data kutokana na makosa yanayotokea kwenye chaneli ya mawasiliano kwa sababu ya kuingiliwa (tangu miaka ya 70 ya mapema, vituo vimetoa uhamishaji wa data na uwezekano wa makosa 10 -3 -10 -5; matumizi ya vifaa vya ulinzi. dhidi ya makosa inakuwezesha kupunguza uwezekano huu hadi 10 -6 -10 -8). Matumizi ya misimbo ya kusahihisha (Angalia Misimbo ya Usahihishaji) hukuruhusu kugundua wengi makosa, ambayo kwa kawaida hurekebishwa na uhamisho wa moja kwa moja. Ugunduzi wa hitilafu unaweza pia kufanywa kwa kutumia mbinu zisizo za kificho - kwa kutumia kinachojulikana detector ya ubora, ambayo inachambua vigezo vinavyojulikana vya ishara (amplitude, frequency, muda, nk). Ikiwa mteja ana ulinzi wa kutosha wa makosa katika vifaa vyake vya kompyuta, basi ADF haitoi. ADF inaweza pia kuwa na vifaa vya usaidizi, kama vile intercom, vifaa vya kudhibiti na vipimo, n.k. ADF imeunganishwa na vifaa vya kompyuta ama kupitia njia ya kati ya kuhifadhi (kawaida ni mkanda uliotoboka (Angalia mkanda Uliotobolewa)) ( mchele. 1 , a), au nyaya za umeme (mchele. 1 , b). Aina ya mwisho ya ADF inaruhusu watumiaji "kuwasiliana" moja kwa moja na kompyuta, katika programu (Angalia Programu) ambayo ina sehemu ya programu zinazosimamia mfumo wa usindikaji wa simu (kubadilishana na pointi za mteja na kompyuta nyingine). ADF hii haijumuishi vifaa vya kuingiza/kutoa. Mfano wa ADF ya aina ya kwanza ni ADF ya umoja ya aina ya "Accord-50" inayotumiwa katika USSR kwa kufanya kazi kupitia njia za telegraph kwa kasi hadi 50. kidogo V sekunde na aina ya ADF "Accord-1200" ( mchele. 2 ) kwa kufanya kazi kupitia chaneli za simu kwa kasi ya 600 au 1200 kidogo V sekunde. Mfano wa aina ya pili ya ADF - vifaa vya ulimwengu wote Mfumo wa umoja Kompyuta za nchi za ujamaa.

Wakati katika mchakato wa malezi, mawasiliano ya data yanaendelea katika mwelekeo kuu ufuatao: uundaji wa mitandao maalum ya mawasiliano ya dijiti, pamoja na ukuzaji wa vituo vya kubadili ambavyo vinatoa huduma bora kwa waliojiandikisha, na kuanzishwa kwa njia za mawasiliano za dijiti zinazoundwa na mifumo iliyo na kuzidisha wakati wa mistari (tazama. Muhuri wa laini ya mawasiliano) ; mchanganyiko bora wa kuendeleza mitandao mipya na matumizi ya mitandao ya simu na telegraph iliyopo; kuongeza ufanisi wa kutumia chaneli za mawasiliano na mizigo mizito, pamoja na ukuzaji wa kasi ya upitishaji kupitia chaneli za simu hadi 4800. kidogo V sekunde na zaidi; kurahisisha ADF kwa mawasiliano na mizigo ndogo; kuongeza uaminifu na uaminifu wa mawasiliano.

Lit.: Uhamisho wa data. Mkusanyiko wa habari, M., 1969; Psurtsev N.D., Kutoa mifumo ya udhibiti wa kiotomatiki na njia za mawasiliano, katika kitabu: Mifumo ya kudhibiti otomatiki, M., 1972; Mifumo ya maambukizi ya data na mitandao ya kompyuta, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1972 (Kesi za Taasisi ya Uhandisi wa Umeme na Wahandisi wa Radioelectronics, vol. 60, No. 11); Emelyanov G. A., Shvartsman V. O., Usambazaji wa habari kamili na misingi ya telegraphy, M., 1973; Etrukhin N. N., Malishevskaya T. M., Njia za Mawasiliano za Mfumo wa Kompyuta wa Umoja "Ryad", "Electrosvyaz", 1974, No. 3; Bennett W. R., Davey J. R., Usambazaji wa data, N.Y.-, 1965; Lucky R. W., Salz J., WeIdon E. J., Kanuni za mawasiliano ya data, N.Y.-, 1968.

N. N. Etrukhin.



Kubwa Ensaiklopidia ya Soviet. - M.: Encyclopedia ya Soviet. 1969-1978 .

Angalia "Uhamisho wa data" ni nini katika kamusi zingine:

    KATIKA kwa maana pana mchakato wa kusambaza data kupitia njia ya mawasiliano kutoka kwa chanzo hadi kwa mpokeaji. Kuna uhamishaji wa data unaolandanishwa na usiolingana. Kwa Kiingereza: Mawasiliano ya data Tazama pia: Usambazaji wa data Uingiliano wa Taarifa Data Financial... ... Kamusi ya Fedha

    Ensaiklopidia ya kisasa

    - (mawasiliano ya telecode) uwanja wa mawasiliano ya simu, unaoshughulikia maswala ya kusambaza habari iliyowasilishwa kwa fomu rasmi (kwa mfano, ishara) na iliyokusudiwa kuishughulikia kielektroniki. kompyuta au tayari imechakatwa nao. Uhamisho... ... Kamusi kubwa ya Encyclopedic

    Uhamisho wa data- UHAMISHO WA DATA, kutuma taarifa (data) iliyosimbwa kupitia njia za waya, macho au redio kati ya kompyuta kadhaa zinazoingiliana au kati ya kompyuta za kielektroniki na... ... Illustrated Encyclopedic Dictionary

    uhamisho wa data- Kutuma data kwa kutumia mawasiliano kutoka sehemu moja ili kuipokea mahali pengine. [GOST 24402 88] Mada: usindikaji wa simu na mitandao ya kompyuta EN data broadcastingdata communicationsdata communicationsdata transfersdata... ... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

    uhamisho wa data- Usambazaji wa data 02/01/16: Uhamishaji wa data kutoka sehemu moja hadi sehemu moja au zaidi kwa kutumia mawasiliano ya simu. Chanzo… Kitabu cha marejeleo cha kamusi cha masharti ya hati za kawaida na za kiufundi

    Mtandao wa data Usambazaji wa data (kubadilishana data, uhamishaji wa kidijitali, mawasiliano ya kidijitali) uhamisho wa kimwili ... Wikipedia

    Uhamisho wa taarifa bainifu (data), iliyowasilishwa katika fomu rasmi (kwa mfano, kwa ishara), kutoka kwa chanzo chao hadi kwa mtumiaji kati ya kompyuta mbili au zaidi, kati ya kompyuta na watumiaji kwa kiotomatiki na mifumo ya kiotomatiki usimamizi, katika ...... Kamusi ya encyclopedic

Katika makala zilizopita juu ya umeme wa digital, nilizungumzia kuhusu ishara za digital. Kwa nini ishara hizi za dijiti ni nzuri sana? Ingawa inaweza kusikika, ishara za dijiti ni za analogi, kwani hupitishwa kwa kubadilisha thamani ya voltage au ya sasa, lakini husambaza ishara na viwango vilivyokubaliwa hapo awali. Katika msingi wao, wao ni tofauti ishara. Neno "discrete" linamaanisha nini? Tofauti ina maana inayojumuisha sehemu tofauti, tofauti, zisizoendelea. Ishara za dijiti zimeainishwa kama ishara tofauti, kwani zina HALI MBILI tu: "inafanya kazi" na "haitumiki" - "kuna voltage / sasa" na "hakuna voltage / sasa".

Katika baadhi ya matukio, thamani ya inverse inaweza kutumika: kuna voltage - sifuri, hakuna voltage - moja. Kawaida hii inafanywa ili kuongeza kinga ya kelele.

Faida kuu ya ishara za dijiti ni kwamba ni rahisi kusambaza na kusindika. Voltage hutumiwa mara nyingi kusambaza ishara za dijiti, kwa hivyo majimbo mawili yanakubaliwa: voltage karibu na sifuri (chini ya 10% ya thamani ya voltage) na voltage karibu na voltage ya usambazaji (zaidi ya 65% ya thamani). Kwa mfano, na voltage ya usambazaji wa mzunguko wa Volts 5, tunapokea ishara na voltage ya 0.5 Volts - "zero", lakini ikiwa 4.1 Volts - "moja".

Njia ya mtiririko wa kusambaza habari.

Kwa hiyo tuna nini? Tuna njia moja ya mawasiliano. Yeye yukoje ndani katika mfano huu? Hizi ni waya mbili tu, chanzo cha ishara ya umeme na mpokeaji wa ishara ya umeme, ambayo hushikamana na waya hizi.


Hiki ndicho KIWANGO CHA MWILI.

Kama tulivyokwisha sema, tunaweza kupitisha ishara mbili tu kupitia waya hizi mbili: "kuna voltage / sasa" na "hakuna voltage / sasa". Je, ni njia gani za kusambaza habari tunaweza kutekeleza?

Njia rahisi - kuna ishara (taa imewashwa) ni MOJA, hakuna ishara (taa haijawashwa) - hii ni ZERO.



Ikiwa unafikiri juu yake, unaweza kuja na mchanganyiko kadhaa zaidi tofauti. Kwa mfano, chukua msukumo mpana kama moja, na msukumo mwembamba kama sifuri:



Au hata kuchukua mbele na mkia wa mapigo kama moja na sifuri. Chini ni picha, ikiwa umesahau nini mbele na mkia wa pigo ni.



Na hapa kuna utekelezaji wa vitendo:



Ndio, unaweza kupata idadi yoyote ya mchanganyiko tofauti, ikiwa "mpokeaji" na "mtumaji" wanakubaliana juu ya mapokezi na maambukizi. Hapa nimewasilisha njia maarufu zaidi za kupitisha ishara ya dijiti. Yaani njia hizi zote ni PROTOCOLS. Na, kama nilivyokwisha sema, unaweza kupata rundo lao.

Kasi ya mawasiliano

Hebu fikiria tukio... Wanafunzi, kuna mhadhara... Mwalimu anaamuru hotuba, na wanafunzi wanaiandika.



Lakini ikiwa mwalimu ataamuru hotuba haraka sana na kwa kuongezea mhadhara huu ni wa fizikia au hesabu, basi matokeo ni:



Kwa nini hili lilitokea?

Kutoka kwa mtazamo wa maambukizi ya data ya digital, tunaweza kusema kwamba kasi ya kubadilishana data kati ya "Mtumaji" na "Mpokeaji" ni tofauti. Kwa hiyo, kunaweza kuwa na hali halisi ambapo "Mpokeaji" (mwanafunzi) hawezi kupokea data kutoka kwa "Mtumaji" (mwalimu) kutokana na kutofautiana kwa kiwango cha uhamisho wa data: kasi ya maambukizi inaweza kuwa ya juu au chini kuliko hiyo ambayo mpokeaji (mwanafunzi) amesanidiwa.

Tatizo hili ni viwango tofauti Usambazaji wa data ya serial hutatuliwa kwa njia tofauti:

Makubaliano ya awali juu ya kasi ya uhamisho wa data (kukubaliana na mwalimu kuamuru hotuba polepole au kwa kasi kidogo);

Kabla ya kutuma habari, "Mtumaji" hutuma habari fulani ya huduma, ambayo "Mpokeaji" hubadilisha na "Mtumaji" (Mwalimu: "Yeyote ambaye hatarekodi hotuba hii kikamilifu hatapokea mkopo")

Mara nyingi, njia ya kwanza hutumiwa: katika vifaa vya mawasiliano imewekwa kabla kasi inayohitajika kubadilishana data. Kwa hili, jenereta ya saa hutumiwa, ambayo hutoa mapigo ili kusawazisha nodi zote za kifaa, na pia kusawazisha mchakato wa mawasiliano kati ya vifaa.

Udhibiti wa mtiririko

Inawezekana pia kwamba "Mpokeaji" (mwanafunzi) hayuko tayari kukubali data inayotumwa na "Mtumaji" (mwalimu) kwa sababu yoyote: busy, utendakazi, nk.



Tatizo hili linatatuliwa kwa kutumia mbinu mbalimbali:

Katika kiwango cha itifaki. Kwa mfano, itifaki ya ubadilishanaji inasema: baada ya "Mtumaji" kusambaza ishara ya huduma ya "kuanza kwa maambukizi ya data" ndani ya muda fulani, "Mpokeaji" analazimika kuthibitisha kukubalika kwa ishara hii kwa kutuma maalum "tayari kupokea" ishara ya huduma. Mbinu hii inayoitwa "udhibiti wa mtiririko wa programu" - "Soft"



Washa kiwango cha kimwili- njia za ziada za mawasiliano hutumiwa, kwa njia ambayo "Mtumaji", KABLA ya kusambaza habari, anauliza "Mpokeaji" kuhusu utayari wake wa kupokea). Njia hii inaitwa "udhibiti wa mtiririko wa vifaa" - "Ngumu";



Njia zote mbili ni za kawaida sana. Wakati mwingine hutumiwa wakati huo huo: wote katika ngazi ya kimwili na katika kiwango cha itifaki ya kubadilishana.

Wakati wa kusambaza habari ni muhimu kusawazisha uendeshaji wa transmita na mpokeaji. Njia ya kuweka hali ya mawasiliano kati ya vifaa inaitwa "maingiliano". Ni katika kesi hii tu ambapo "Mpokeaji" anaweza kupokea kwa usahihi ujumbe unaotumwa na "Mtumaji".

Njia za Mawasiliano

1) Mawasiliano rahisi.

Katika kesi hii, Mpokeaji anaweza tu kupokea ishara kutoka kwa mtumaji na hawezi kumshawishi kwa njia yoyote. Hii ni hasa TV au redio. Tunaweza tu kuwatazama au kuwasikiliza.



2) Mawasiliano ya nusu-duplex.

Katika hali hii, mtumaji na mpokeaji wanaweza kupitisha mawimbi kwa njia mbadala ikiwa chaneli ni ya bure. Mfano bora wa mawasiliano ya nusu-duplex ni walkie-talkies. Ikiwa wateja wote wawili watazungumza kwenye redio zao kwa wakati mmoja, basi hakuna mtu atakayemsikia mtu yeyote.

- Kwanza, kwanza. Mimi ni wa pili. Unawezaje kusikia?

- Ninakusikia vizuri, taa zimezimwa!



Ishara inaweza kutumwa tu na mtumaji, katika hali ambayo mpokeaji hupokea. Au ishara inaweza kutumwa na mpokeaji, katika hali ambayo mtumaji hupokea. Hiyo ni, mtumaji na mpokeaji wanayo haki sawa kufikia kituo (mstari wa mawasiliano). Ikiwa wote wawili watasambaza ishara kwa mstari mara moja, basi, kama nilivyosema tayari, hakuna kitakachotokea.

3) Mawasiliano ya Duplex.

Katika hali hii, mapokezi ya ishara na maambukizi yanaweza kufanywa kwa njia mbili mara moja. kwa wakati mmoja. Mkali kwa hilo Mfano ni mazungumzo kwenye simu ya rununu au ya nyumbani, au mazungumzo kwenye Skype.



Itaendelea...

Kama sheria, kulingana na mazingira ya kimwili data hupitishwa bila kurekebisha mtoa huduma wa bendi ya mtandao (Base Band LAN). Chini ya kawaida, data hupitishwa kwa fomu ya modulated katika mitandao ya broadband (Broad Band LAN), ambayo inafanya uwezekano wa kutekeleza njia kadhaa katika mazingira halisi.

Wakati wa kusimba habari za kidijitali, hutumia uwezo Na mapigo ya moyo kanuni. KATIKA kanuni zinazowezekana Ili kuwakilisha wale wenye mantiki na zero, tu thamani ya uwezo wa ishara hutumiwa, na matone yake, ambayo huunda mapigo kamili, hayazingatiwi. Misimbo ya mapigo hukuruhusu kuwakilisha data ya binary ama kama mipigo ya polarity fulani, au kama sehemu ya mpigo - tofauti inayoweza kutokea katika mwelekeo fulani.

Mahitaji ya mbinu za usimbaji dijitali

Wakati wa kutumia mapigo ya mstatili kusambaza habari tofauti, ni muhimu kuchagua njia ya utunzi ambayo wakati huo huo inafikia malengo kadhaa:

    ilikuwa na upana mdogo zaidi wa wigo wa ishara inayosababisha kwa kiwango sawa cha biti;

    ilitoa maingiliano kati ya transmita na mpokeaji;

    alikuwa na uwezo wa kutambua makosa;

    ilikuwa na bei ya chini ya kuuza.

Wigo mwembamba wa mawimbi huruhusu laini moja na ile ile (yenye kipimo data sawa) kufikia kiwango cha juu cha uhamishaji data. Kwa kuongeza, wigo wa ishara mara nyingi huhitajika kuwa hakuna sehemu ya DC, yaani, uwepo wa sasa wa DC kati ya mtoaji na mpokeaji. Hasa, matumizi ya nyaya mbalimbali za transformer kutengwa kwa galvanic inazuia kifungu cha mkondo wa moja kwa moja.

Wakati wa kupitisha habari juu ya njia ya mwili, njia zifuatazo za maingiliano ya habari hutumiwa:

    Otomatiki ulandanishi .

    Usawazishaji juu ya mstari maalum.

    Binafsi ulandanishi .

Katika kesi za matumizi kusawazisha kiotomatiki , ulandanishi unaendelea jenereta za ndani za watumiaji wanaofanya kazi kwa masafa sawa. Ili kufidia upeperushaji wa masafa, ulandanishi hurekebishwa kwa kila ishara inayopitishwa. Hamisha kwenda kwa kesi hii inafanywa katika hali ya asynchronous na utoaji wa bits za kuanza na kuacha kwa kila tabia iliyopitishwa. Kasi ya maambukizi sio ya juu, lakini upungufu wa habari iliyopitishwa ni ya juu, ambayo huamua matumizi ya nadra ya njia hii ya habari inayopitishwa.

Kutumia maingiliano juu ya mstari maalum Na Katika mazingira ya kimwili, mstari wa ziada umetengwa pamoja na ambayo mapigo ya kusawazisha hupitishwa, ambayo kwa kawaida huchanganya mfumo.

Kutumia yenyewe ulandanishi Taarifa zote mbili na mapigo ya kusawazisha hupitishwa kwa mstari mmoja. Katika kesi hii, nambari maalum za kusawazisha hutumiwa kwa maambukizi, kwa mfano, nambari za "Manchester".

Usawazishaji wa transmitter na mpokeaji ni muhimu ili mpokeaji ajue ni wakati gani kwa wakati ni muhimu kusoma habari mpya kutoka kwa mstari wa mawasiliano. Tatizo hili ni vigumu zaidi kutatua katika mitandao kuliko wakati wa kubadilishana data kati ya vifaa vilivyo karibu, kwa mfano, kati ya vitengo ndani ya kompyuta au kati ya kompyuta na printer. Kwa umbali mfupi, mpango unaozingatia mstari wa mawasiliano ya saa tofauti hufanya kazi vizuri (Mchoro 2.15), ili habari iondolewe kwenye mstari wa data tu wakati pigo la saa linakuja. Katika mitandao, matumizi ya mpango huu husababisha matatizo kutokana na kutofautiana kwa sifa za waendeshaji katika nyaya. Kwa umbali mkubwa, kasi isiyo sawa ya uenezi wa mawimbi inaweza kusababisha mapigo ya saa kufika kwa kuchelewa sana au kabla ya ishara inayolingana ya data kwamba biti ya data imerukwa au kusomwa tena. Sababu nyingine kwa nini mitandao inakataa kutumia mipigo ya saa ni kuokoa makondakta katika nyaya za gharama kubwa.

Kwa hiyo, mitandao hutumia kinachojulikana misimbo ya kusawazisha yenyewe , ishara ambazo hubeba maagizo kwa transmitter kwa wakati gani kwa wakati ni muhimu kutambua kidogo ijayo (au bits kadhaa, ikiwa kanuni inalenga zaidi ya majimbo mawili ya ishara). Mabadiliko yoyote makali katika ishara - kinachojulikana kama makali - inaweza kutumika kama ishara nzuri ya kusawazisha mpokeaji na kisambazaji. Mahitaji ya mbinu za usimbaji yanakinzana, kwa hivyo kila moja ya mbinu maarufu za usimbaji za kidijitali zilizojadiliwa hapa chini zina faida na hasara zake ikilinganishwa na zingine.

Msimbo unaowezekana bila kurudi hadi sifuri

Mchoro 2.6a unaonyesha mbinu inayoweza kutengenezwa ya usimbaji, inayoitwa pia usimbaji bila kurudi kwa sifuri (Non Return to Zero, NRZ). Jina la mwisho linaonyesha ukweli kwamba wakati wa kusambaza mlolongo wa zile, ishara hairudi kwa sifuri wakati wa mzunguko wa saa (kama tutakavyoona hapa chini, kwa njia zingine za usimbuaji kurudi kwa sifuri ni. hutokea katika kesi hii). Njia ya NRZ ni rahisi kutekeleza, ina utambuzi mzuri wa makosa (kutokana na uwezekano mbili tofauti), lakini haina mali ya maingiliano ya kibinafsi. Wakati wa kusambaza mlolongo mrefu wa zile au zero, ishara kwenye mstari haibadilika, kwa hivyo mpokeaji hawezi kuamua kutoka kwa ishara ya pembejeo wakati kwa wakati inahitajika. Tena soma data. Hata kwa jenereta ya saa ya usahihi wa hali ya juu, mpokeaji anaweza kufanya makosa wakati wa kukusanya data, kwani masafa ya jenereta mbili hayafanani kabisa. Kwa hivyo, kwa viwango vya juu vya data na mlolongo mrefu wa moja au sufuri, kutolingana kwa saa ndogo kunaweza kusababisha hitilafu ya mzunguko mzima wa saa na, ipasavyo, thamani ya biti isiyo sahihi inasomwa.

Hasara nyingine kubwa ya njia ya NRZ ni kuwepo kwa sehemu ya chini-frequency ambayo inakaribia sifuri wakati wa kupitisha mlolongo mrefu wa moja au sifuri. Kwa sababu ya hili, njia nyingi za mawasiliano ambazo hazitoi uhusiano wa moja kwa moja wa galvanic kati ya mpokeaji na chanzo haziunga mkono aina hii ya coding. Matokeo yake, katika fomu safi Msimbo wa NRZ hautumiwi katika mitandao. Walakini, marekebisho yake anuwai hutumiwa, ambayo huondoa usawazishaji duni wa nambari ya NRZ na uwepo wa sehemu ya kila wakati. Kuvutia kwa msimbo wa NRZ, ambao hufanya iwe muhimu kuiboresha, ni masafa ya chini kabisa ya msingi fo, ambayo ni sawa na N/2 Hz, kama ilivyoonyeshwa katika sehemu iliyotangulia. Katika njia zingine za usimbuaji, kama vile Manchester, usawazishaji wa kimsingi una masafa ya juu.

Mchele. 2.6.Mbinu tofauti za kuweka data

Njia ya usimbaji ya bipolar yenye ubadilishaji mbadala

Moja ya marekebisho ya njia ya NRZ ni njia usimbaji wa bipolar na ubadilishaji mbadala (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI). Kwa njia hii (Mchoro 2.6, 6) Viwango vitatu vinavyowezekana vinatumiwa - hasi, sifuri na chanya. Ili kusimba sifuri kimantiki, uwezo wa sifuri hutumiwa, na moja ya kimantiki imesimbwa ama kwa uwezo chanya au hasi, na uwezo wa kila kitengo kipya kuwa kinyume na uwezo wa uliopita.

Msimbo wa AMI huondoa DC kwa kiasi na ukosefu wa matatizo ya usawazishaji yaliyomo katika msimbo wa NRZ. Hii hutokea wakati wa kupitisha mlolongo mrefu wa wale. Katika hali hizi, ishara kwenye mstari ni mlolongo wa mapigo ya polarized kinyume na wigo sawa na msimbo wa NRZ, kusambaza zero zinazobadilishana na zile, yaani, bila sehemu ya mara kwa mara na kwa harmonic ya msingi ya N/2 Hz (ambapo N ni kiwango kidogo cha uhamishaji data) . Mifuatano mirefu ya sufuri ni hatari kwa msimbo wa AMI kama ilivyo kwa msimbo wa NRZ - mawimbi hupungua na kuwa uwezekano wa kudumu wa amplitude ya sifuri. Kwa hivyo, nambari ya AMI inahitaji uboreshaji zaidi, ingawa kazi imerahisishwa - kilichobaki ni kushughulikia mlolongo wa sifuri.

Kwa ujumla, kwa mchanganyiko tofauti kidogo kwenye mstari, kwa kutumia msimbo wa AMI husababisha wigo wa ishara nyembamba kuliko msimbo wa NRZ, na kwa hiyo uwezo wa juu wa mstari. Kwa mfano, wakati wa kusambaza zile zinazopishana na sufuri, fo ya msingi ya sauti huwa na mzunguko wa N/4 Hz. Msimbo wa AMI pia hutoa uwezo fulani wa kutambua ishara zenye makosa. Kwa hivyo, ukiukaji wa ubadilishaji mkali wa polarity ya ishara unaonyesha pigo la uwongo au kutoweka kwa pigo sahihi kutoka kwa mstari. Ishara yenye polarity isiyo sahihi inaitwa ishara iliyopigwa marufuku ukiukaji wa ishara.

Nambari ya AMI haitumii viwango viwili, lakini vitatu vya ishara kwenye mstari. Safu ya ziada inahitaji ongezeko la nguvu ya kisambazaji cha takriban 3 dB ili kutoa uaminifu wa biti sawa kwenye laini, ambayo ni hasara ya kawaida ya misimbo yenye hali nyingi za mawimbi ikilinganishwa na misimbo inayotofautisha majimbo mawili pekee.

Msimbo unaowezekana na ubadilishaji kwa moja

Kuna msimbo sawa na AMI, lakini kwa viwango viwili tu vya ishara. Wakati wa kusambaza sifuri, hupitisha uwezo uliowekwa katika mzunguko uliopita (yaani, haubadilishi), na wakati wa kupitisha moja, uwezo huo huingizwa kwa kinyume. Kanuni hii inaitwa msimbo unaowezekana na ubadilishaji kwa moja (Kutorudi kwa Sufuri na Zilizogeuzwa, NRZI). Nambari hii ni rahisi katika hizo kesi, wakati matumizi ya kiwango cha ishara ya tatu haifai sana, kwa mfano katika nyaya za macho, ambapo hali mbili za ishara zinatambuliwa kwa utulivu - mwanga na giza. Mbinu mbili hutumiwa kuboresha misimbo inayoweza kutumika kama vile AMI na NRZI. Njia ya kwanza inategemea kuongeza bits zisizo na maana zenye mantiki kwenye msimbo wa chanzo. Ni wazi, katika kesi hii, mlolongo mrefu wa sufuri umeingiliwa na msimbo unakuwa upatanishi wa data yoyote iliyopitishwa. Sehemu ya mara kwa mara pia hupotea, ambayo inamaanisha kuwa wigo wa ishara hupungua zaidi. Lakini njia hii inapunguza uwezo muhimu wa mstari, kwani vitengo vya ziada vya habari vya mtumiaji havifanyiki. Njia nyingine inategemea "mchanganyiko" wa awali wa habari ya awali ili uwezekano wa kuonekana kwa wale na zero kwenye mstari inakuwa karibu. Vifaa au vitalu vinavyofanya operesheni hiyo huitwa wakorofi(kinyang'anyiro - dampo, mkusanyiko usio na utaratibu). Wakati wa kutambaa, algorithm inayojulikana hutumiwa, kwa hivyo mpokeaji, akiwa amepokea data ya binary, huisambaza kwa mharibifu, ambayo hurejesha mlolongo wa awali wa biti. Katika kesi hii, bits za ziada hazipitishwa juu ya mstari. Njia zote mbili zinarejelea mantiki badala ya kuweka msimbo wa kimwili, kwani haziamua sura ya ishara kwenye mstari. Zinasomwa kwa undani zaidi katika sehemu inayofuata.

Nambari ya kunde ya bipolar

Kando na misimbo inayowezekana, misimbo ya mapigo pia hutumiwa katika mitandao data inapowasilishwa msukumo kamili au sehemu yake - mbele. Kesi rahisi zaidi ya mbinu hii ni nambari ya mapigo ya moyo, ambayo moja inawakilishwa na mapigo ya polarity moja, na sifuri na mwingine (Mchoro 2.6, V). Kila pigo hudumu nusu ya mpigo. Nambari kama hiyo ina sifa bora za kusawazisha, lakini sehemu ya mara kwa mara inaweza kuwapo, kwa mfano, wakati wa kupitisha mlolongo mrefu wa zile au sifuri. Kwa kuongezea, wigo wake ni mpana zaidi kuliko ule wa nambari zinazowezekana. Kwa hivyo, wakati wa kupitisha zero zote au zile, mzunguko wa harmonic ya msingi ya kanuni itakuwa sawa na N Hz, ambayo ni mara mbili ya juu kuliko harmonic ya msingi ya kanuni ya NRZ na mara nne zaidi kuliko harmonic ya msingi ya kanuni ya AMI. wakati wa kupitisha zile zinazopishana na sufuri. Kwa sababu pia mbalimbali Nambari ya mapigo ya moyo haitumiki sana.

Nambari ya Manchester

Katika mitandao ya ndani, hadi hivi karibuni, njia ya kawaida ya encoding ilikuwa kinachojulikana Nambari ya Manchester. Mchoro 2.6d unaonyesha mchakato wa kuunda msimbo wa mstari unaosawazisha wa awamu ya mabadiliko ya awamu-mbili bila kurejea hadi sifuri - "Manchester 2". Inatumika katika teknolojia za Ethernet na Token Ring.

Msimbo wa Manchester hutumia tofauti inayoweza kutokea, yaani, ukingo wa mpigo, kusimba zile na sufuri. Kwa usimbaji wa Manchester, kila kipimo kimegawanywa katika sehemu mbili. Taarifa imesimbwa na matone yanayoweza kutokea katikati ya kila mzunguko wa saa. A moja imesimbwa kwa makali kutoka kiwango cha chini cha ishara hadi cha juu, na sifuri imesimbwa kwa ukingo wa nyuma. Mwanzoni mwa kila mzunguko wa saa, kushuka kwa ishara ya juu kunaweza kutokea ikiwa unahitaji kuwakilisha kadhaa au zero mfululizo. Kwa kuwa mawimbi hubadilika angalau mara moja kwa kila mzunguko wa saa wa kusambaza data kidogo, msimbo wa Manchester ni mzuri sifa za kujisawazisha. Bandwidth ya msimbo wa Manchester ni finyu kuliko ile ya mpigo wa mshtuko wa moyo. Pia haina sehemu ya DC, na harmonic ya msingi katika hali mbaya zaidi (wakati wa kupitisha mlolongo wa moja au zero) ina mzunguko wa N Hz, na katika hali nzuri zaidi (wakati wa kusambaza zinazobadilishana na zero) ni sawa na N. / 2 Hz, kama AMI au NRZ Kwa wastani, kipimo data cha msimbo wa Manchester ni chembamba mara moja na nusu kuliko ile ya msimbo wa mpigo wa moyo kubadilikabadilika, na kanuni ya msingi ya uelewano inabadilika kulingana na thamani ya 3N/4. Msimbo wa Manchester una faida nyingine zaidi ya msimbo wa mapigo ya moyo kubadilikabadilika. Mwisho hutumia viwango vitatu vya ishara kwa usambazaji wa data, wakati ile ya Manchester inatumia mbili.

Nambari inayowezekana 2B1Q

Katika Mchoro 2.6, d huonyesha msimbo unaowezekana wenye viwango vinne vya mawimbi kwa data ya usimbaji. Hii ndio kanuni 2В1Q jina ambalo linaonyesha kiini chake - kila biti mbili (2B) hupitishwa kwa mzunguko wa saa moja na ishara yenye hali nne (1Q). Bit pair 00 inalingana na uwezo wa -2.5 V, bit 01 inalingana na uwezo wa -0.833 V, jozi 11 inalingana na uwezo wa +0.833 V, na jozi 10 inalingana na uwezo wa +2.5 V. Kwa coding hii njia, hatua za ziada zinahitajika ili kupambana na mlolongo mrefu wa jozi za kufanana, kwa kuwa katika kesi hii ishara inageuka kuwa sehemu ya mara kwa mara. Kwa kuingilia kwa nasibu kwa bits, wigo wa ishara ni nyembamba mara mbili kuliko ule wa nambari ya NRZ, kwani kwa kiwango sawa cha muda wa saa huongezeka mara mbili. Kwa hivyo, kwa kutumia msimbo wa 2B1Q, unaweza kuhamisha data kwa njia ile ile mara mbili haraka kuliko kutumia msimbo wa AMI au NRZI. Walakini, ili kuitekeleza, nguvu ya kisambazaji lazima iwe ya juu zaidi ili viwango vinne vitofautishwe wazi na mpokeaji dhidi ya msingi wa kuingiliwa.