Высокоскоростные системы цифровой передачи данных

В зависимости от типа используемой аппаратуры, все каналы принято делить на аналоговые и цифровые.

В аналоговых каналах связи промежуточная аппаратура предназначена, главным образом, для усиления и коррекции передаваемых аналоговых сигналов.

В дискретных каналах связи, поскольку оконченное оборудование данных (ООД) работает с дискретными сигналами, то при их передаче по непрерывному каналу требуется осуществлять преобразование дискретных сигналов в аналоговые.

Такая операция называется модуляцией. При приеме полученных аналоговых сигналов, возникает необходимость в обратной операции, т.е. демодуляции.

При передачи дискретных данных через цифровой дискретный канал, на первый взгляд, специальное преобразование передаваемых сигналов в процессе их передачи по каналу не требуется. Но т.к. среда передачи данных канала, как правило, имеет иные электрические характеристики, чем ООД, поэтому для передачи и распознавания данных приходится использовать кодирование, отличающееся от метода, использованного в окончательном оборудовании.

Параллельная передача данных, используемая для обработки и передачи данных непосредственно в компьютерах, в информационных сетях обычно не используется. Это связано с тем, что параллельная передача данных требует повышенного числа соединительных шин, и это увеличение определяется количеством разрядов, используемых параллельных кодов. Соответственно при значительной длине линии связи это приводит к значительному удорожанию стоимости информационной сети.

При последовательной передаче требуется только один комплект передающей и принимающей аппаратуры. При параллельной передаче данных число комплектов передающей и принимающей аппаратуры возрастает пропорционально разрядности параллельного кода, что приводит к удорожанию системы передачи данных.

При передаче данных в виде синусоидальных сигналов является предпочтительной в тех случаях, когда канал даёт искажения передаваемых сигналов. Обычно такая модуляция используется в глобальных сетях, при передаче данных через аналоговые телефонные каналы связи, которые плохо подходят для передачи данных в непосредственной импульсной форме.

При передаче данных возникает также необходимость в обеспечении согласованной работы передающих и принимающих станций, т.е. возникает необходимость решить задачи, синхронизации их работы. Если эта задача в канале связи не будет решена, то своевременную передачу и прием данных в такой системе будет трудно обеспечить.

Особенности организации передачи в спд

В зависимости от способа решения проблемы синхронизации различают синхронную и асинхронную передачу, а также передачу с автоподстройкой

1) Синхронная передача.

Системы, реализующие синхронный метод передачи отличаются наличием дополнительной линии связи, т.е. кроме основной линии связи, по которой передаются данные, используется еще одна дополнительная линия, служащая для передачи синхронизирующих импульсов. В этих системах выдача битовых данных передающей станцией в канал связи и выборка данных принимающей станцией производится в моменты появления синхронизирующих импульсов. При такой организации связи синхронизация устройств осуществляется достаточно надежно, однако неизбежно увеличение стоимости за счет необходимости использования дополнительной линии связи.

2) Асинхронный тип передачи.

В системах с таким режимом работы не требуется использования дополнительной линии связи. В этом случае передача данных осуществляется небольшими блоками, фиксированной длиной (байтами). Синхронизация принимающей станции обеспечивается тем, что перед каждым передаваемым байтом посылается дополнительный бит (старт бит). А после каждого переданного байта передается еще один дополнительный бит (стоп бит).

Данный метод синхронизации целесообразен только в системах с низкими скоростями передачи данных.

3) СПД с автоподстройкой.

Передача данных в этих системах также не требует дополнительной линии связи, и часто применяется в современных высокоскоростных СПД.

В таких системах синхронизация достигается за счет использования самосинхронизирующих кодов. В этом случае кодирование передаваемых данных заключается в том, чтобы обеспечить регулярные и частные изменения уровней сигналов. Каждый переход уровня сигнала от высокого к низкому или наоборот используется для подстройки приемника. Чем чаще осуществляются переходы с уровня на уровень, тем надежнее происходит синхронизация приемника и более уверенно осуществляется идентификация принимаемых байтов.

Наиболее распределенными в системах СПД с автоподстройкой является следующие само синхронизирующие коды: потенциальный код без возвращения к нулю, потенциальный код с возвращением к нулю, манчестерский код.