Codificarea informațiilor în rețelele locale
Informațiile din rețelele locale de cablu sunt transmise sub formă codificată, adică fiecare bit al informațiilor transmise corespunde setului de nivele de semnale electrice din cablul de rețea. Modularea semnalelor de înaltă frecvență este folosită în principal în rețelele fără fir, în canalele radio. În rețelele de cablu transmisia merge fără modulație sau, așa cum se spune, în banda principală de frecvență.
Alegerea corectă a codului permite creșterea fiabilității transmisiei de informații, creșterea vitezei de transmisie sau reducerea cerințelor de selectare a cablurilor. De exemplu, pentru diferite coduri, rata maximă de transmisie pentru același cablu poate fi diferită cu un factor de două. Complexitatea echipamentului de rețea (codarea codului și nodurile de decodare) depinde de asemenea de codul selectat. Codul ar trebui să ofere, în mod ideal, un calendar de recepție bun, o rată scăzută de eroare, să lucreze cu orice lungime de secvențe de informații transmise.
Unele coduri utilizate în rețelele locale sunt prezentate în Fig. 3.8. Mai mult, vor fi luate în considerare avantajele și dezavantajele acestora.
Fig. 3.8. Cele mai comune coduri de transmisie
Codul NRZ (Non Return to Zero) este cel mai simplu cod care este un semnal digital normal. Un zero logic corespunde unui nivel ridicat de tensiune în cablu, o unitate logică este un nivel de tensiune scăzut (sau invers, ceea ce nu este important). Nivelurile pot fi de polaritate diferită (pozitivă și negativă) sau o polaritate (pozitivă sau negativă). În timpul timpului de biți (BT), adică a timpului de transmisie de un bit, nu apar schimbări de nivel de semnal în cablu.
Avantajele incontestabile ale codului NRZ sunt punerea sa în aplicare relativ simplu (semnalul original nu este necesară nici o codificare specială la sfârșitul emițător, sau decodarea la capătul de recepție), iar cea mai mică printre celelalte linii de comunicare coduri de lățime de bandă necesare pentru o rată de biți dat. Într-adevăr, cea mai frecventă schimbare în rețeaua de semnal va fi în alternanță continuă a unu și zero, adică în cazul în care secvența de 1010101010. Prin urmare, atunci când viteza de transmisie de 10 Mbit / s (lungime de un bit este egal cu 100 ns), semnalul de schimbare a frecvenței și, în consecință, lățimea de bandă linia necesară este 1 / 200ns = 5 MHz (Figura 3.9).
Fig. 3.9. Viteza de transmisie și lățimea de bandă necesară cu codul NRZ
Fig. 3.10. Transmisie în codul NRZ cu semnal de ceas
Cel mai mare dezavantaj al codului NRZ este posibilitatea pierderii sincronizării de către receptor în timpul recepționării blocurilor (pachetelor) de informații prea lungi. Receptorul poate lega doar începutul primitorului de primul bit de pornire al pachetului, iar în timpul recepționării pachetului este obligat să utilizeze numai ceasul intern (ceasul intern). De exemplu, dacă o secvență de zerouri sau o secvență de unități este transmisă, atunci receptorul poate determina unde trec limitele intervalelor de biți, numai de ceasul intern. Și dacă ceasul receptorului este diferit de ceasul transmițătorului, atunci trecerea de timp până la sfârșitul recepției pachetului poate depăși durata unuia sau mai multor biți. Ca urmare, datele transmise vor fi pierdute. Deci, cu o lungime de pachete de 10.000 de biți, divergența de ceas admisibil nu este mai mare de 0,01%, chiar și cu transmiterea ideală a formei de undă peste cablu.
Pentru a evita pierderea sincronizării, puteți introduce oa doua legătură pentru semnalul ceasului (Figura 3.10). Cu toate acestea, numărul necesar de cabluri, numărul de receptoare și transmițătoare este dublat. Cu o lungime lungă a rețelei și un număr semnificativ de abonați, aceasta nu este profitabilă.
În acest sens, codul NRZ este utilizat numai pentru transmiterea de pachete scurte (de obicei până la 1 Kbit).
Marele dezavantaj al codului NRZ este și faptul că poate asigura schimbul de mesaje (secvențe, pachete) numai cu o lungime fixă, precontractată. Problema este că receptorul nu poate determina din informațiile primite dacă transmisia este în curs de desfășurare sau sa încheiat deja. Pentru a sincroniza începutul recepției pachetelor, se folosește un bit de serviciu de pornire, al cărui nivel diferă de starea pasivă a liniei de comunicație (de exemplu, starea pasivă a liniei în absența transmisiei este 0, bitul de pornire fiind 1). Recepția se termină după ce receptorul numără numărul specificat de biți din secvență (Figura 3.11).
Fig. 3.11. Determinarea sfârșitului secvenței cu codul NRZ
Cea mai cunoscută aplicație a codului NRZ este standardul RS232-C, portul serial al unui computer personal. Transferul de informații în acesta este efectuat de octeți (8 biți), urmat de biții de pornire și oprire.
Cele trei coduri rămase (RZ, cod Manchester, cod biphază) diferă fundamental de NRZ prin faptul că semnalul are tranziții suplimentare (fronturi) în intervalul de biți. Acest lucru se face astfel încât receptorul să poată ajusta ceasul la semnalul recepționat la fiecare interval de biți. Prin urmărirea frontelor de semnal, receptorul poate sincroniza cu precizie recepția fiecărui bit. Drept urmare, micile discrepanțe dintre ceasul receptorului și transmițător nu mai sunt importante. Receptorul poate accepta în mod fiabil secvențe de orice lungime. Aceste coduri se numesc auto-sincronizare. Putem presupune că codurile auto-sincronizate poartă un semnal de sincronizare.
Trimiteți-le prietenilor: