4. Способы кодирования информации

1. Потенциальное кодирование (значимым является уровень сигнала в течении такта):

Название кода	Диаграмма	Принцип кодирования
NRZ		бит 0 – высокий уровень напряжения, бит 1 – низкий уровень
NRZI		1 – смена уровня сигнала при передаче, 0 – нет смены напряжен.
AMI		0 – низкий уровень напряжения, 1 – отрицательным или положительным напряжением

Достоинства: простая реализация, распознаваемость ошибок, малое затухание сигналов, низкая частота.

Недостатки: отсутствие самосинхронизации, появление длинной постоянной составляющей.

2. Импульсное кодирование (значимым является не уровень сигнала в течение такта, а его изменение за такт)

Название кода	Диаграмма	Принцип построения
Манчестерский		Каждый такт делится пополам. 0 – перепад напряжения вниз, 1 – обратный перепад
Биполярный импульсный		Каждый такт делится пополам. Бит 0 представляется перепадом -U→0, а бит 1 +U→0

Достоинства: самосинхронизация, отсутствие постоянной составляющей.

Недостатки: высокая частота

3. Улучшенные потенциальные коды

Код 2В1Q: четыре допустимых уровня сигнала и каждые 2 бита информации (00,01,10,11) кодируются одним из 4 уровней напряжения. Его недостатки состоят в том, что наличие постоянной составляющей требует дополнительной обработки, да и реализация этого кода более сложная.

4. Скремблирование

Скремблирование – модификация исходной кодовой последовательности путём побитового вычисления результирующего кода на основании соответствующих бит исходного кода и полученных в предыдущих тактах бит результирующего кода (например, для подавления постоянной составляющей)

5. Модуляция – изменение характеристики несущего сигнала в соответствии с изменениями входного информационного сигнала.

5. Канальный уровень: mac и llc

Канальный уровень. Он проверяет доступность среды передачи. Упаковывает биты в кадры, дополняя их контрольной суммой. Когда кадр придет получателю, то снова вычисляется контрольная сумма и если она совпадет, то кадр принимается, а если нет, то отбрасывается и происходит повторная передача кадра (либо исправление кадра, если кадр закодирован кодом, исправляющим ошибки). Канальный уровень обеспечивает доставку данных для тех топологий, для которых он разработан (звезда, шина, кольцо, точка-точка), а также соединенных базовых топологий посредством мостов и коммутаторов. Протоколы канального уровня реализуются программно с помощью драйверов и сетевых адаптеров.

Подуровень LLC (Logical Link Control) предназначен для управления потоком данных, обработки ошибок передачи, и отвечает за связь с вышестоящими протоколами стека (мультиплексирование и демультиплексирование).

Модуль данных (кадр) LLC

• Флаг (ограничитель) = 0111 1110

• DSAP, SSAP (Destination Service Access point, Source SAP) – идентификатор протокола верхнего уровня получателя/отправителя

• старший бит DSAP задает тип адреса: индивидуальный или групповой

• старший бит SSAP задает флаг: команда или ответ

• Control (управление) – обозначение типа кадра (первый байт):

• информационный (кадр данных)

• управляющий (команды REJ, Receiver Not Ready, RR в LLC2)

• ненумерованный (установление/разрыв соединения, диагностика)

и номеров кадров (второй байт, только в LLC2)

• Data – данные верхнего уровня

Подуровень MAC (Media Access Control) регулирует доступ к среде передачи, дополняет модуль данных LLC контрольной суммой и информацией об адресах и формирует кадр MAC, выявляет ошибки и отклоняет ошибочные кадры. Лежит ниже LLC. Зависит от протокола канального уровня, т.е. от топологии (Ethernet, Talking Ring, FDDI).

Пример для Ethernet:

• Преамбула (ограничитель) – синхронизация

• 10101010 … 10101010 10101011

• DA, SA (Destination Address, Source Address) – MAC адреса получателя/отправителя

• EtherType (тип кадра) – тип протокола верхнего (сетевого) уровня (аналог DSAP/SSAP)

• Data – данные верхнего уровня

• FCS (Frame check sequence) – контрольная сумма по CRC32