Кодирование на физическом уровне

Лекция 16

Отметим, что в этой лекции мы рассмотрим кодирование сигналов а не информации. Целью кодирования является кодирование или преобразование "0" и "1" поступающего кода в уровни электрических сигналов в линиях связи.

Прогресс последних лет в области повышения пропускной способности цифровых каналов связан с развитием технологии передачи цифровых данных. Здесь нужно решить проблемы синхронизации, эффективного кодирования и надежной передачи.

Проблема синхронизации состоит в том, что при генерации сигнала длительность элементарной позиции сигнала и такт их поступления на передающей стороне строго заданы и определяются тактовой частотой системы передачи.. На приемном конце для правильного восстановления сигнала необходимо иметь строго такие же параметры тактовой частоы и более того, необходима синхронизация до отдельного такта тактовой частоты.

Для решения проблемы синхронизации существует два метода передачи данных: синхронный и асинхронный. Асинхронный метод используется для относительно низкоскоростных каналов передачи и автономного оборудования. Синхронный метод применяется в скоростных каналах и базируется на пересылке синхронизующего тактового сигнала по отдельному каналу или путем совмещения его с передаваемыми данными. При наличии синхронизации приемника и передатчика можно передавать более длинные последовательности нулей или единиц, без сбоев при их приеме.

Типичный кадр данных в асинхронном канале начинается со стартового бита, за которым следует 8 битов данных. Завершается такой кадр одним или двумя стоп-битами. Стартовый бит имеет полярность противоположную пассивному состоянию линии и переводит приемник в активное состояние. Пример передачи такого кадра показан на рис. 16.1

Рис. 16.1 Пример передачи кадра в асинхронном режиме

Начальный и стоп-биты на каждый байт данных снижают пропускную способность канала и по этой причине используются только для низких скоростей обмена. Увеличение же длины блока данных приводит к ужесточению требований к точности синхронизации. При использовании синхронного метода передачи необходимы специальные меры для выделения синхронизации из общего потока данных. Для решения этой задачи обычно используется особые свойства передаваемого кода, из которого извлекаются синхроимпульсы.

Рассмотрим различные методы кодирования сигналов для передачи сигналов по оптической, либо проводной линии связи..

В основном рассмотрим методы кодирования для компьютерных сетей – или как их называют Ethernet – стандарты 10Base-T и 100 Base-TX и 1GB Ethernet.

Дата добавления: 2014-01-04