3. Кодування і модуляція лінійних сигналів, термінальне обладнання та керування системами доступу.

Фізичний спосіб передачі.

В якості електричного стандарта передачі даних використовують спосіб прямого двохрівневого кодування (NRZ - коду), де високий рівень сигналу відповідає логічній одиниці, а низький – нулю.

Використання кодування 5В6В визначає рівну кількість нулів та одиниць в передаваємих даних, дозволяє отримати достатню синхронізацію. Навіть наявність трьох бітів одного рівня підряд (а велика їх кількість заборонена кодом і інтерпретується як помилка), не встигає призвести до розсинхронізації передатчика з приймачем.

Таким чином, при надлишковості коду 20 % пропускна здатність канала збільшується вдвічі. При тактовій частоті 30 МГц забезпечується передача 25 Мбіт/с вихідних даних по одній парі, сумарний об’єм передачі по чотирьом парам одного кабеля складає 100 Мбіт/с.

Керування передачею даних в мережах.

Мережі, побудовані на неекранованій крученій парі використовують всі чотири пари кабелю і можуть функціонувати як в повнодуплексному (для передачі сигналів керування), так і в напівдуплексному режимі, коли всі чотири пари використовуються для передачі даних в одному напрямку.

В мережах на екранованій парі чи оптоволокні реалізовані два однонаправлених канала: один на прийом, інший на передачу. Прийом і передача даних може відбуватися одночасно.

Для визначення статуса з’єднань в мережах на неекранованій крученій парі використовуються два спеціальні тонові сигнали – низький тон, який складається з чергування 16 – ти нулів і 16 – ти одиниць (для тактової частоти 30 МГц після NRZ – перетворення частоти цього тону – 0,937 МГц) і високий, який складається з восьми нулів і восьми одиниць (1,875 МГц). Паруванням цих тонів передається режим роботи чи стан готовності вузлів і хабів.

Рис. 5. NRZ – кодування сигналу.

Для передачі статус – сигналів використовується повнодуплексний режим роботи. Дві пари використовуються для отримання статус – сигнала, дві інші – для передачі. Наприклад, низький тон, що передається по двом вихідним лініям означає, що вузол чи хаб вільний, а обидва високих тона означають тестування з’єднань (табл. 1).

Процес передачі даних.

Передача даних в мережах, побудованих на крученій парі, навіть після того, як кадр передачі підготовлений, каналізований і направлений на фізичний рівень, він повинен бути відправлений отримувачу. Цей процес можливо розбити на декілька стадій (рис. 6):

1. Отримавши сигнал “вільний” від свого хаба, вузол посилає йому сигнал нормального пріоритета. Натрапивши на цей сигнал під час циклічного сканування портів, хаб перестає передавати сигнал “вільний” цьому порту, звільнивши тим самим лінії зв’язку для використання при передачі.

2. Хаб сигналізує всім потенційним отримувачам пакета, що їм може бути переданий пакет. Потенціальні адресати припиняють передавати “вільний”, вивільняючи лінії зв’язку і надаючи хабу можливість передачі по усім чотирьом каналам. Одночасно з цим, відправник знайшовши вільні лінії починає процес обробки повідомлення і підготовки його до відправки. Кадр розбивається на чотири канали, обробляється скремблером, кодується, сопроводжується преамбулою і обмежувачами зпереду і ззаду, а потім передається на підрівень, який залежить від фізичного середовища.

3. Фізичний рівень відправляє пакет хабу.

4. Хаб отримує пакет і дешифрує адресу отримувача.

5. Пакет передається отримувачу. Одночасно хаб починає надсилати сигнал “вільний” всім вузлам, які не беруть участь в процесі передачі.

В мережах на оптоволокні чи екранованій парі передача даних відбувається аналогічно. Невеликі відмінності пояснюються наявністю діючих в обидві сторони каналів. Вузол, наприклад, може отримувати пакет і одночасно відправляти запит на обслуговування.

Рис. 6. Процес передачі повідомлення на неекранованій крученій парі.

Таблиця 1.

Управляючі сигнали в мережах на неекранованій крученій парі.

Тонова пара		При передачі кінцевим вузлом	При передачі кореневим вузлом	При передачі хабом 2-го рівня
Тон 1	Тон 1	“Вільний”	“Вільний”	“Вільний”
Тон 1	Тон 2	Запит нормального пріоритету	Передача пакету	Запит нормального пріоритету
Тон 2	Тон 1	Запит високого пріоритету	Опит хаба нижнього рівня	Запит високого пріоритету
Тон 2	Тон 2	Тестування з’єднань	Тестування з’єднань	Тестування з’єднань