1.5. Основные способы представления данных при передаче через моноканал
Ксигналам, используемым для передачи данных по моноканалу, предъявляются следующие основные требования:
помехозащищенность;
обеспечение синхронизации приема и передачи данных;
максимальная пропускная способность моноканала;
минимальные затраты оборудования в передатчиках, приемниках и моноканале.
Помехозащищенность сигнала проявляется в возможности выделения данных, переносимых сигналом, при наличии помех.
Синхронизация обеспечивает различимость битов, передаваемых по каналу. Это означает, что каждый бит представляется сигналом в таком виде, что возможно лишь однозначное его восприятие приемниками, т.е. сигнал, относящийся к одному биту, не может быть пропущен или интерпретирован в виде двух и более бит данных.
Для увеличения пропускной способности и затрат оборудования стремятся использовать сигналы минимальной длительности и по возможности более простой формы.
На рис.1.8 представлены примеры сигналов, используемых для передачи данных в каналах ЛКС.
Синхронизация процессов приема и передачи данных наиболее просто реализуется при использовании в моноканале четырехпроводной линии связи. Одна пара проводов служит для синхросигналов CLK, следующих с некоторым периодом, а другая–для передачи единичных значений сигналов (рис.1.8,а). Наличие на одной линии сигнала 1 при отсутствии сигнала на другой воспринимается приемником как 0. Наличие на каждой линии сигнала 1 воспринимается как 1.
Другой порядок использования линий в моноканале иллюстрируется на рис.1.8,б. Здесь одна линия используется для передачи сигналов 1, а другая- для передачи сигналов 0. Наличие в одном такте двух сигналов 1 свидетельствует об ошибке в моноканале.
Рис.1.8. Возможные формы сигналов в моноканалах ЛКС:
а.-две пары проводов (униполярное кодирование);
б.-две пары проводов (униполярное кодирование);
в.-одна пара проводов (биполярное кодирование);
г.-манчестерское кодирование;
д.-представление битов при манчестерском кодировании.
В четырехпроводных моноканалах, как правило, используются в качестве передающей среды витые пары с общим или разделенным экраном.
Для уменьшения затрат оборудования в передающей среде моноканалы строятся по однолинейной схеме–на основе одной витой пары, коаксиального кабеля или волоконно-оптической линии.
При использовании электрических сигналов передача единичных и нулевых значений битов может производиться разнополярными сигналами (биполярное кодирование). На рис.1.8, в значение 1 передается импульсом положительной полярности, а значение 0-импульсом отрицательной полярности. При этом биты данных представляются отдельными сигналами, которые присутствуют в каждом такте и тем самым синхронизируют процесс передачи данных.
Для передачи данных по однолинейному моноканалу однополярными сигналами используется самосинхронизирующийся код (получивший специальное название “Манчестерский код”), идеализированная форма сигналов которого приведена на рис.1.8,г. Значение 1 представляется переключением сигнала, например4, из 0 в 1, а значение 0-переключением сигнала из 1 в 0 (рис.1.8,д). При этом момент переключения отмечает середину такта, а направление переключения определяет значение передаваемого бита.
Такое представление сигналов получило наибольшее распространение при передаче данных в современных ЛКС.