4.5 Коди, що синхронізуються самі

На фізичному рівні повинна здійснюватися синхронізація приймача і передавача. Зовнішня синхронізація – передача тактового сигналу, що відзначає бітові інтервали, практично не застосовується через дорожнечу реалізації. Багато схем фізичного кодування є такими, що синхронізуються самі – вони дозволяють виділяти синхросигнал з послідовності станів лінії, що приймається. Декілька схем дозволяють виділяти синхросигнал не для всіх кодованих символів, для таких схем логічне кодування за рахунок надмірності повинне виключати небажані комбінації.

Одна з можливих реалізацій кодів що синхронізуються – двофазні коди, в кожному бітовому інтервалі яких обов'язково присутній перехід з одного стану в інший.

Більшість технологій локальних мереж використовують коди, що синхронізуються самі: у Ethernet застосовується манчестерський код, в Token Ring – варіант диференційного манчестерського коду.

Резюме

Головна характеристика мережі – виконання такого набору послуг, для надання яких вона призначена. Решта вимог – продуктивність (час реакції мережі, пропускна спроможність, затримка доставляння даних), надійність, сумісність, керованість, захищеність та масштабованість.

Інформація – це числова величина, що визначає ентропію системи. Надлишковість системи визначає імовірність повторення того чи іншого символу. При розробці алгоритмів стискання даних застосовують ентропію набору символів, або абетку. В мережах передавання імовірність виникнення помилки в першу чергу залежить від властивості приймача відокремлювати корисний сигнал від завад у лінії.

Аналогова інформація може передаватися по лініях зв'язку у цифровій формі. Це підвищує якість передавання, тому що можна застосовувати такі ефективні методи виявлення та виправлення помилок, що не доступні для систем аналогового передавання. Для якісного передавання мови у цифровій формі застосовують частоту оцифрування 8 кГц, коли кожне значення амплітуди голосу представлене 8-бітним числом. Це визначає швидкість мовного каналу у 64 Кбіт/с.

Формула Шеннона (Найквіста) визначає максимально можливу перепускну здатність лінії зв'язку при фіксованому значенні смуги пропускання лінії та відношення потужності сигналу до шуму ( з урахуванням числа станів інформаційного сигналу).

Пропускна здатність лінії зв'язку залежить від смуги пропускання, рівня завад, прийнятого способу кодування дискретних даних.

При виборі методу кодування необхідно прагнути досягати декілька цілей: мінімізувати можливу ширину спектру сигнала; синхронізувати передавач та приймач; забезпечити стійкість до завад, виявляти та можливо виправляти битові помилки, мінімизувати потужність передавача. Спектр сигналу є найважливішою характеристикою способу кодування. Більш вузький спектр сигналів долучає до більшої швидкості передавання даних за фіксованою смугою пропускання середовища. Коду повинні належати властивості самосинхронізації, тобто сигнали кода мають вміщувати ознаки, в який момент часу приймач повинен розпізнати черговий біт.

При дискретному кодуванні двійкова інформація відображена різними рівнями постійного потенциалу або полярністю імпульса.

Найпростішим потенційним кодом є код без повернення до нуля (NRZ), але він не є таким, що самосихронізується. Для поліпшення властивостей потенційного коду NRZ застосовані методи введення надлишкових бітів у вихідні дані та скремблювання.