Лекция 6. «Физическое кодирование сигналов в сети»

Применительно к физическому кодированию используются следующие термины, часть из которых применимы только для электрической передачи:

· Потенциальное кодирование (potencial coding) — информативным является уровень сигнала в определенные моменты времени.

· Транзитивное кодирование (transition coding) — информативным является переход из одного состояния в другое.

· Униполярное (unipolar) — сигнал одной полярности используется для представления одного значения, нулевой сигнал — для другого.

· Полярное (polar) — сигнал одной полярности используется для представления одного значения, сигнал другой полярности — для другого. При оптоволоконной передаче вместо разной полярности используются два хорошо различимых значения амплитуды импульса

· Биполярное (bipolar), или двуполярное — использует положительной, отрицательное и нулевое значения для представления трех состояний,

· Двухфазное (biphase) — в каждом битовом интервале обязательно присутствует переход из одного состояния в другое, что используется для выделения синхросигнала.

Пример

AMI (Alternate Mark Inversion), она же АВР (Alternate bipolar) — биполярная схема, использующая значения +V, 0V и -V. Все нулевые биты представляются значением 0V, единичные — чередующимися значениями +V и -V. Применяется в DSx (DS1-DS4), ISDN. Не является полностью самосинхронизирующейся — длинная последовательность нулей приведет к потере синхронизации

MAMI (Modified Alternate Mark Inversion), она же ASI (Alternate Space In-version) — модифицированная схема AMI; импульсами чередующейся полярности кодируется а «1» — нулевым потенциалом. Применяется в ISDN (S/T-интерфейсы).

B8ZS (Bipolar with 8 Zero Substitution) — схема, аналогичная AMI, но для синхронизации исключающая последовательности 8 и более нулей (за счет вставки бит).

HDB3 (High Density Bipolar 3) — схема, аналогичная AMI, но не допуска­ющая передачи последовательности более трех нулей. Вместо цепочки из четырех нулей вставляется один из четырех биполярных кодов (bipolar violation), в зависимости от предыстории — полярности последнего им­пульса и предыдущей замены.

Манчестерское кодирование (manchester encoding) — двухфазное полярное (возможно, и униполярное) самосинхронизирующееся. Текущий бит определяется по направлению смены состояния в середине битового интервала; от -V к +V - «1», от +V к -V — «0». Переход в начале интервала может быть, а может и не быть. Применяется в Ethernet (в первых версиях — униполярное).

Дифференциальное манчестерское кодирование (differential manchester encoding) — двухфазное полярное (униполярное) самосинхронизифующее. Текущий бит определяется по наличию перехода в начале битового интервала (рис. а), например, «0» — есть переход (вертикальный фрагмент), «1» — нет перехода (горизонтальный фрагмент). Возможно и противоположное определение «0» и «1». В середине битового интервала переход есть всегда; он используется для синхронизации, В Token Ring применяется модификация этого метода, в которой кроме бит «0» и «1» определены также два отличимых от них бита «J» и «К» (рис. б). Здесь нет переходов в середине интервала, бит «К» имеет переход в начале интервала, а «J» — нет.

MLT-3 — трехуровневое кодирование со скремблированием, не самосинхронизирующееся. Используются уровни (+V, 0 и -V), постоянные в течение каждого битового интервала, При передаче «0» значение не меняется, при передаче «1» значения меняются на соседние по цепочке +V, 0, -V, 0, +V и т. д.. Является усложненным вариантом NRZI, благодаря чередованию трех уровней сужается требуемая полоса частот. Применяется в FDDI и 100BaseTX

NRZ (Non-Return to Zero — без возврата к нулю) — биполярная нетранзитивная схема (состояния меняются на границе), имеющая два варианта. В недифференциальном NRZ (используется в RS-232) состояние непосредственно отражает значение бита (рис а). В дифференциальном NRZ состояние меняется в начале битового интервала для «1» и не меняется для «0» (рис. б), привязки «1» и «0» к определенному состоянию нет.

Рис. Кодирование NRZ: а - обычное, б - дифференциальное, в - NRZI

NRZI (Non-Return to Zero Inverted) — модифицированный вариант NRZ (рис. в). 'Здесь Состояние меняется на противоположное в начале битового интервала при передаче «0» и не меняется при передаче «1» (возможна и обратная схема представления «,» и «1»). Применяется в FDDI, 100BaseFX.

RZ (Return to Zero — с возвратом к нулю) — биполярная транзитивная само- синхронизирующаяся схема. Состояние в определенный момент битового интервала всегда возвращается к нулю. Так же, как и NRZ, имеет недифференциальный вариант (рис. а) и дифференциальный (рис. б). В дифференциальном привязки «1» и «О» к определенному состоянию нет

FM 0 (Frequency Modulation 0 — частотная модуляция) — самосинхронизирующийся полярный код. Состояние (+V или -V) меняется на противоположное на границе каждого битового интервала. При передаче «1» в течение битового интервала состояние не меняется. При передаче «0» в середине битового интервала состояние меняется на противоположное. Применяется в технологии LocalTalk.

РАМ 5 (Pulse Amplitude Modulation) — пятиуровневое биполярное кодирование, при котором пара бит, в зависимости от предыстории, представляется одним из 5 уровней потенциала. Требует неширокой полосы частот (вдвое ниже битовой скорости). Применяется в l000BaseT.

2B1Q — пара бит представляется одним четверичным символом (Quaternary symbol), каждому из которых соответствует один из 4 уровней сигнала. В табл. 1.3 приведено представление символов в сети ISDN.

4В3Т — блок из 4 бит (16 состояний) кодируется тремя троичными символами (27 символов). Из множества возможных способов преобразований рассмотрим MMS43 (Modified Monitoring State 43), применяемый в интерфейсе BRI сетей ISDN. Здесь применяются специальные меры для исключения постоянной составляющей напряжения в линии, в результате чего кодирование ряда комбинаций (нижняя часть таблицы) зависит от предыстории — состояния, в котором находится кодер.

Поиск по сайту: