Методы кодирования информации

Чаще всего в ЛВС применяют 4 кода: NRZ, RZ, Манчестер II и 4B/5B.

Код NRZ

На рисунке показано представление информации в коде NRZ (Non Return to Zero). Этот код предъявляет минимальные требования к пропускной способности линии связи. Наиболее частое изменение сигнала в линии будет при непрерывном чередовании …01010101… Если скорость передачи составляет 10 Мбит/с (т.е. длительность одного бита 100 нс) частота изменения сигнала (см. рис.) и, соответственно требуемая пропускная способность линии связи составит 5 Мгц (период равен двум битам информации).

Самый большой недостаток кода — отсутствие синхросигнала, позволяющего приемнику согласовать свою работу с передатчиком. При длине блока в 1 2 Кбайта не помогает и кварцевый генератор.

Код NRZ нашел применение только для передачи коротких пакетов (до 1 Кбайта). Для синхронизации обычно вводится служебный стартовый бит. Самое известное применение кода — последовательный порт ПК RS-232C (передача ведется байтами со стартовым и стоповым битами).

Код RZ

Код RZ (Return to Zero) представляет собой трехуровневый код (см. рис.). В первой половине битового интервала передается значащий уровень, а затем во второй половине – сигнал принимает нулевой уровень. Таким образом особенностью кода является наличие перехода сигнала в каждом битовом интервале, что позволяет выделить из него строб (синхросигнал).

Такой код определяется как самосинхронизирующийся. При его использовании не происходит потери синхронизации даже при больших длинах пакетов.

К недостатку этого кода относится требование вдвое большей полосы пропускания линии, чем для кода NRZ. Для скорости 10 Мбит/с необходима полоса пропускания в 10 Мгц.

Чаще всего этот код применяется в оптоволоконных сетях. Там используется следующая интерпретация сигналов: уровень 1 — «сильный свет», уровень 0 — «слабый свет», а уровень –1 — «отсутствие света». При таком кодировании даже при отсутствии передачи в канале есть свет, что указывает на его работоспособность.

Код Манчестер II

Этот код получил очень широкое распространение в ЛВС. Является самосинхронизирующимся кодом. Логическому нулю соответствует переход от «0» к «1» в середине битового интервала, а логической единице – такой же переход от «1» к «0» (см. рис.). Наличие перехода позволяет легко выделить синхросигнал. Код требует пропускной способности в линии 10 Мгц при скорости передачи 10 Мбит/с (аналогично коду RZ).

Положительные особенности данного кода:

• Отсутствие постоянной составляющей в сигнале. Это позволяет применять для гальванической развязки импульсные трансформаторы.

• Легко детектировать занятость линии – достаточно контролировать, есть ли изменение сигнала в течение битового интервала.

Код 4В/5В

Используется в оптоволоконной сети FDDI.

Каждые 4 последовательных бита информации заменяются на 5-битовую комбинацию, которая выбрана таким образом, чтобы в коде можно было обязательно выделить синхросигнал.

Символы синхронизации, следовательно, можно выделить в 5 раз реже, чем в кодах RZ и Манчестер II, но зато требуемая в линии полоса пропускания только на 25% больше, чем для кода NRZ. Таким образом для скорости 100 Мбит/с требуется полоса пропускания 62,5 Мгц.