3. Кодирование в локальных вычислительных сетях. Код rz

Код RZ(Return to Zero-с возвратом к 0)-это трёхуровневый код, получил такое название потому что после значащего уровня сигнала первой половине передаваемого бита информации следует возврат к некоему “нулевому” уровню. П ереход к нему происходит в середине каждого бита. Логическому 0 таким образом соответствует положительный импульс, логической единице-отрицательный (или наоборот) первой половине битового интервала. Особенностью кода является то,что в центре бита всегда есть переход (полож. или отр.),следовательно из этого кода приёмник может выделить синхро-импульс (страб). В данном случаи возможна временная привязка не только к началу пакета, как в случаи с NRZ,но и к каждому отдельному биту, потому потери синхронизации не произойдёт при любой длине пакета. Такие коды, несущие в себе страб, получили название самосинхронизирующихся. Недостаток кода RZ состоит в том, что для него требуется вдвое больше полоса пропускания канала при той же скорости передачи данных по сравнению с NRZ(т.к в нем на один бит приходится 2 уровня изменения напряжения). Например, для скорости передачи информации 10Мбит/с, требуется пропускная способность линии связи 10 МГц. Код RZ применяется не только в сетях на основе электрического кабеля, но и оптоволоконных. Поскольку у них не существует полож. и отр. уровня сигнала, используют следующих 3 уровня: -отсутствие света;-“средний” свет;-“сильный” свет. Данный код выгодно использовать в оптоволоконных сетях, т.к при отсутствии передачи какой-либо информации, свет в кабеле присутствует, что может служить источником информации о его целостности.

4. Кодирование в локальных вычислительных сетях. Код Манчестер 2

К од Манчестер 2 (манчестерский код) получил наибольшее распространение в вычислительных сетях. Он относится к самосинхронизирующимся кодам, но в отличие от кода RZ имеет не 3, а 2 уровня, что способствует его улучшенной помехозащищенности. Логический 0 соответствует положительному переходу в центре бита т.е. первая половина битового интервала низкий уровень, вторая – высокий. Логическая 1 – отрицательный переход в центре бита (или наоборот). Обязательное наличие перехода в центре бита позволяет приемнику в центре бита 2 легко выделить из пришедшего сигнала синхросигнал, что дает возможность передавать информацию большими пакетами без потерь из-за рассинхронизации. Допустимое расхождение приемника и передатчика может достигать 25%. Как и в случае кода RZ пропускная способность линии требуется в 2 раза выше, чем при использовании простейшего NRZ т.е. для скорости передачи 10 Мбит/с требуется полоса пропускания 10 МГц. Код Манчестер 2 используется как в электрических кабелях, так и в оптоволоконных (1 уровень соответствует отсутствию света, другой – его наличию).

Достоинством Кода Манчестер 2 является отсутствие постоянных составляющих сигнала (сигнал половину времени положительный, вторую половину – отрицательный). Это дает возможность применять для гальванической развязки импульсные трансформаторы.

Г альваническая развязка – передатчик энергии или сигнала между электр. Цепями без электрического контакта между ними.

И мпульсный тр-тор – трансформатор, предназначенный для преобразования тока и напряжения импульсных сигналов c min искажениями исходной формой импульса на выходе. Импульсный трансформатор часто применяется в полосно-пропускных фильтрах, электронных или любых других фильтрах, которые пропускают частоты, находящиеся только в нужном диапазоне (например, колебательный контур). (рис 3) При применении указанных выше элементов (приборов) уменьшается влияние низкочастотных помех, которые не проходят через т рансформатор, также решается проблема согласования. Если один из уровней сигналов при манчестерском коде нулевой, то величина постоянной составляющей в течении передачи будет примерно равна половине амплитуды сигнала. Это позволяет фиксировать столкновения пакетов в сети (коллизий) по отклонению величины постоянной составляющей за установленные пределы. Частотный спектр сигнала при манчестерском кодировании включает в себя две частоты: при скорости передачи 10 Мбит/с это 10 МГц (передача только 0 или 1), 5 МГц (соответствует чередующейся последовательности из 0 и 1). Отсюда следует, с помощью простейших полосовых фильтров можно отфильтровать все другие частоты (помехи, шумы). Так же как и в случае кода RZ при манчестерском кодировании легко определить занятость сети (обнаружить несущую частоту). Достаточно контролировать происходит ли изменение сигнала в течении i-го интервала. Обнаружение несущей частоты необходимо для определения момента начала и конца принимаемого пакета, а также для предотвращения начала передачи в случае занятости сети.

Код Манчестер 2 (вариант). Манчестерский код имеет несколько вариантов. Данный код, в отличии от классического, имеет несколько вариантов, не зависит от перемены двух проводов местами. Это применяется, когда для связи используется витая пара. Этот код используется в Token-Ring под IBM.

Принцип кода: в начале каждого i-го интервала сигнал меняет уровень на противоположный, а в середине единичных битовых интервалов уровень меняется еще раз. Таким образом в начале битового интервала всегда есть переход, который используется для самосинхронизации. В частотном спектре этого кода присутствуют две частоты: при скорости10Мбит/с – 10МГц (передача только 1) и 5 МГц (последовательность 0).