Аналогове та цифрове передавання

Передавання цифрових даних у KM відбувається послідовно по бітах, чим суттєво відрізняється від передавання між пристроями одного ком­п'ютера, де воно відбувається, як звичайно, паралельно. Фізично біти передаються у вигляді сигналів. Є два головні типи сигналів - аналогові та цифрові. Під час роботи з аналоговими сигналами використовують модульований сигнал синусоїдального вигляду, а для роботи з цифро­вими сигналами - дво- або и-рівневий (дискретний) сигнал. Аналогов" сигнали менш чутливі до спотворень та згасання, але потребують апа ратури для модуляції та демодуляції.

У комп'ютерних мережах у більшості випадків використовується цифрове передавання.

4.2. Синхронізація

Однією з можливих форм цифрового передавання є NRZ - переда­вання (рис. 4.2).

Як видно з рис. 4.2, визначити, де починаються і закінчуються логічні

лк видми з упь. t.^., or

О та 1, важко. Для роз­пізнавання моментів закінчення та початку логічних сигналів вико­ристовують синхроні­зацію.

Проблему синхроні­зації можна вирішит


кількома способами. Один з них полягає у виділенні спеціальної лінії, якою передається сигнал тактової частоти - синхросигнал. У цьому ви­падку передавання називають синхронним (рис. 4.3).

Синхроннимпередавання може бути і без окремої лінії. У цьому ви­падку синхросигнал передається разом з даними, а також у проміжках між їхнім передаванням. Якщо ж у проміжках між передаванням даних синхросигнал не передається, то таке передавання називають асинх­ронним, або з автоналагоджуванням. За низьких швидкостей ефектив­нішим є асинхронне передавання, за високих - з автоналагоджуванням або синхронне.

У випадку асинхронногопередавання потік бітів ділять на байти. Приймач та передавач мають вбудовані тактові генератори з однако­вими частотами (допустима така похибка, яка унеможливлює розход­ження частот генераторів під час передавання одного байта на значен­ня, що призведе до помилки в результатах). Перед кожним байтом пе­редають стоп-біт. Його також передають, якщо канал вільний. Під час переходу з високого рівня на низький генератор налагоджується, про­пускає один біт і приймає один байт (рис. 4.4).

Прикладом передавання з автоналагоджуваннямє манчестерське кодування. Його використовують у ЛМ Ethernet. Тактовий генератор приймача синхронізується під час передавання кожного біта у випадку переходу з високого рівня у низький у середині інтервалу біта. Переда­вати можна необмежені послідовності бітів. Якщо інформація не пере-

дається, то генератори передавача та приймача розладнані. Тому пе­ред передаванням треба надіслати спеціальну послідовність бітів - "пре­амбулу" - для синхронізації передавача і приймача, наприклад, 11111110.

Схеми кодування

У цифровій частині мережі швидкість генерування імпульсів відпо­відає тактовій частоті. Методи кодування дають змогу передати де­кілька бітів за один період сигналу. Цього досягають застосуванням декількох рівнів сигналу або паралельним передаванням по кількох дро­тах. Розглянемо найуживаніші у KM схеми: кодування (рис. 4.5).

Код RZ (Return to Zero) з поверненням до нуля

Це код з автоналаштуванням (синхросигнал (строб) виділяють з са­мого сигналу). Одиниці відповідає від'ємне значення сигналу, а нулю -додатне. Логічне значення зчитується по напряму повернення до нуля у середині бітового інтервалу. У такому коді бітова швидкість збігаєть­ся ЗІ швидкістю генерування імпульсів, що яв забезпечує високої швид­кості передаваний даних. Як видно з рис. 4,5, код має три рівні сигналу. Детектування цих рівнів потребує менших рівнів завад Та якіснішої апа­ратури. RZ найчастіше застосовують у волоконно-оптичних лініях зв'яз­ку. Правда, замість додатних, від'ємних та нульових рівнів напруги тут використовують три значення інтенсивності променя світла.



Коди NRZ (Won Return to Zero ) ma NRZI (Non Return to Zero Inverted)

Цей найпростіший код має два рівні сигналу: одиниці відповідає високий рівень, а нулю - низький; для коду NRZI - навпаки. Код про­стий, однак він не вирішує проблеми синхронізації передавача і прий­мача. Наприклад, у разі передавання одних одиниць чи нулів сигнал є постійним, тому для синхронізування доводиться вводити стопові біти. NRZ у чистому вигляді застосовують в RS-232A, а також в АТМ155 (NRZI).

Манчестерський код

На відміну від RZ він має не три, а два рівні сигналу, що сприяє завадостійкості; а також ставить менші вимоги щодо якості обладнан­ня. Код Манчестер-ІІ використовують в мережах Ethernet.