2.5. Потенциальный код с инверсией при единице (nrzi)

Потенциальный код с инверсией при единице (Non Return to Zero with ones Inverted, NRZI) похож на AMI, но имеет только два уровня сигнала. При передаче нуля он передает потенциал, который был установлен в предыдущем такте, а при передаче единицы потенциал меняется на противоположный.

2.6. Манчестерский код

В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был так называемый манчестерский код (рис.5,г). Он применяется в ЛВС Ethernet и Token Ring.

В манчестерском коде для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса. При манчестерском кодировании каждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала, происходящими в середине каждого такта. Единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а ноль – обратным перепадом. В начале каждого такта может происходить служебный перепад сигнала, если нужно представить несколько единиц или нулей подряд.

Достоинства:

• ^{отличные самосинхронизирующие свойства, так как сигнал изменяется, по крайней мере, один раз за такт передачи одного бита данных;}

• ^{наличие только двух уровней потенциала;}

• ^{полоса пропускания манчестерского кода уже, чем у биполярного импульсного;}

• ^{нет постоянной составляющей;}

• ^{в среднем спектр манчестерского кода в полтора раза уже, чем у биполярного импульсного кода, а основная гармоника колеблется вблизи значения 3С/4; основная гармоника в худшем случае (при передаче последовательности единиц или нулей) имеет частоту С Гц, а в лучшем (при передаче чередующихся единиц и нулей) она равна С/2 Гц, как и у кодов AMI или NRZ.}

Недостатки:

• ^{спектр сигнала шире, чем у кода NRZ и кода AMI.}

2.7. Код трехуровневой передачи mlt-3

Код трехуровневой передачи MLT-3 (Multi Level Transmission-3) имеет много общего с кодом NRZ. Единице соответствует последовательный переход с одного уровня сигнала на другой. При передаче нулей сигнал не меняется. Информационные переходы происходят на границе битов (рис.6).

Максимальной частоте сигнала соответствует передача последовательности единиц. Важнейшая особенность - три уровня сигнала. Изменение уровня сигнала происходит последовательно с учетом предыдущего перехода. При такой схеме один цикл сигнала вмещает четыре бита.

Недостаток кода MLT-3, как и кода NRZ - отсутствие синхронизации. Эту проблему решают с помощью преобразования данных, которое исключает длинные последовательности нулей и возможность рассинхронизации.

Код MLT-3 используется в протоколе 100Base-TХ (Fast Ethernet) совместно с избыточным методом логического кодирования 4В/5В.

2.8. Пятиуровневый код pam-5

В пятиуровневом коде PAM-5 используется 5 уровней амплитуды и двухбитовое кодирование (рис.6). Для каждой комбинации задается уровень напряжения. При двухбитовом кодировании для передачи информации необходимо четыре уровня: 00, 01, 10, 11. Передача двух битов одновременно обеспечивает уменьшение в два раза частоты изменения сигнала.

Пятый уровень добавлен для создания избыточности кода, используемого для исправления ошибок.

Для этого способа кодирования требуются дополнительные меры по борьбе с длинными последовательностями одинаковых пар бит, так как в этом случае сигнал превращается в постоянную составляющую. При случайном чередовании бит спектр сигнала в два раза уже, чем у кода NRZ, так как при той же битовой скорости длительность такта увеличивается в два раза. Таким образом, с помощью кода РАМ-5 можно по одной и той же линии передавать данные в два раза быстрее, чем с помощью кода AMI или NRZI. Однако для его реализации мощность передатчика должна быть выше, чтобы четыре уровня четко различались приемником на фоне помех.

Код PAM-5 используется в протоколе 1000Base-T (Gigabit Ethernet). Данный протокол обеспечивает передачу данных со скоростью 1000 Мбит/с при ширине спектра сигнала всего 125 МГц. Это обеспечивается за счет передачи данных по четырем парам одновременно. Следовательно, каждая пара должна обеспечить скорость 250 Мбит/с. Максимальная частота спектра несущей при передаче двухбитовых символов кода PAM-5 составляет 62,5 МГц. С учетом передачи первой гармоники протоколу 1000Base-T требуется полоса частот до 125 МГц.

		0	1	0	1	1	1	0	0	0	1
MLT-3
	11
	10
PAM 5
	01
	00

Рис.6. Методы кодирования MLT-3 и PAM-5