fiziksel Rütbe, çözülmemiş savaşların fiili aktarımıyla meşgul.

kanal zv'yazku.

Hesaplamalı ölçümlerdeki verilerin bir bilgisayardan diğerine aktarımı, sırayla, parça parça gerçekleşir. Fiziksel olarak veri bitleri, analog veya dijital sinyaller biçimindeki veri iletim kanalları aracılığıyla iletilir.

Hesaplamalı ölçümlerde veri iletmeye yarayan cihaz setine (hat bağlantısı, veri iletim ve alım ekipmanı) veri iletim kanalı denir. Forma bağlıdır iletilen bilgi Veri iletim kanalları analog (sürekli) ve dijital (ayrık) olarak ikiye ayrılabilir.

Verici ve alıcı ekipman verileri ayrı bir biçimde işlediğinden (verilerin birleri ve sıfırları ayrı elektrik sinyalleriyle temsil edilir), bu durumda bunları bir analog kanal üzerinden iletirken, ayrık verileri analoga dönüştürmek gerekir (modülasyon). .

Bu tür analog verileri alırken ters bir işlem gereklidir - demodülasyon. Modülasyon / demodülasyon, dijital bilgilerin analog sinyallere ve diğerlerine dönüştürülmesi işlemidir. Modülasyonla bilgi, veri iletim kanalının en iyi ilettiği frekansla aynı frekanstaki sinüzoidal bir sinyalle sağlanabilir.

Modülasyon yöntemleri şunları içerir:

· Genlik modülasyonu;

· Frekans modülasyonu;

· Faz modülasyonu.

Ayrık sinyalleri iletirken dijital kanal Veri iletimi kodlamaya tabidir:

· Potansiyel;

· Dürtü.

Bu şekilde potansiyel veya dürtü kodlaması kanallarda durur. yüksek kuvvet Ve eğer kanal güçlü bir şekilde girişim yapan sinyaller içeriyorsa, bu gibi durumlarda sinüzoidal sinyallere dayalı modülasyon önemlidir.

Modülasyon vikorystvuetsya'yı çağırın küresel önlemler Analog telefon kanalları aracılığıyla veri iletirken, sesi analog biçimde iletmek üzere ayrılmış olan ve dolayısıyla darbelerin doğrudan iletimi için uygun olması gereken iletişimler.

Veri iletim kanallarının senkronizasyon yöntemlerini bilmek önemlidir önlemlerin hesaplanması senkron ve asenkron olarak ikiye ayrılabilir. Verici düğümün, verici düğümden veri almaya ne zaman başlayacağını bilmesi için senkronizasyon gereklidir.

Senkron veri iletimi, senkronizasyon darbelerini iletmek için ek bir bağlantı hattı kullanır. Bitlerin verici istasyon tarafından iletilmesi ve alıcı istasyon tarafından alınması, saat darbelerinin ortaya çıktığı anda gerçekleşir.

Verileri eşzamansız olarak iletirken dahili hat bağlantı gerektirmez. Bu tipte veri iletimi sabit veri blokları (bayt) halinde gerçekleşir. Senkronizasyon, baytın iletilmesinden önce ve sonra iletilen ek bitler (başlangıç ​​bitleri ve durdurma bitleri) tarafından gerçekleştirilir.

Hesaplamalı ağ düğümleri arasında veri alışverişinde bulunurken, üç veri aktarım yöntemi kullanılır:

simpleks (tek yönlü) iletim (TV, radyo);

tam çift yönlü (bilgi alımı / iletimi şu şekilde gerçekleşir);

dubleks (çift yönlü), dış görünüm aynı anda veri (örneğin, telefon konuşmaları) iletir ve alır.

Ayrık verileri iletişim kanalları üzerinden iletirken, iki ana tür fiziksel kodlama söz konusudur: sinüzoidal geçici sinyal ve ileri darbelerin sırasına dayanır. Kodun analog sinyalin parametrelerini değiştirmekten sorumlu olduğu gerçeğini vurgulayan ilk yönteme genellikle modülasyon veya analog modülasyon adı verilir. Başka bir yönteme dijital kodlama denir. Bu yöntemler, ortaya çıkan sinyalin spektrumunun genişliği ve bunların uygulanması için gerekli ekipmanın karmaşıklığı açısından farklılık gösterir.
analog modülasyon Tipik bir temsilcisi, büyük telefon ağlarının kullanıcıları tarafından kullanılan ses frekansı kanalı olan, dar frekans aralığına sahip kanallar üzerinden ayrı verileri iletmek üzere tasarlanmıştır. Bir ses frekansı kanalı için tipik bir genlik-frekans yanıtı Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.12. Bu kanal 300 ila 3400 Hz aralığındaki frekansları iletir, dolayısıyla bant genişliği 3100 Hz'e eşittir. Verici tarafta sinüs olmayan bir dalganın modülasyonu ve alıcı tarafta demodülasyon işlevini yerine getiren cihaza modem (modülatör - demodülatör) adı verilir.
Analog modülasyon yöntemleri
Analog modülasyon, bilginin frekanssız sinüzoidal bir sinyalin genliğini, frekansını veya fazını değiştirerek kodlandığı bir fiziksel kodlama yöntemidir.
Diyagram (Şekil 2.13, a), potansiyellerle temsil edilen çıkış bilgilerinin sırasını gösterir. yüksek seviye mantıksal bir için ve mantıksal sıfır için sıfır seviyesinin potansiyeli. Bu kodlama yöntemine, bilgisayar blokları arasında veri aktarımında sıklıkla kullanılan potansiyel kod adı verilir.
Genlik modülasyonuyla (Şekil 2.13, b), mantıksal birim için frekanssız sinüzoidin genliğinin bir seviyesi ve mantıksal sıfır için başka bir seviye seçilir. Bu yöntem, düşük esnekliği nedeniyle pratikte saf görünümünde nadiren başarılı olur, ancak çoğu zaman başka bir modülasyon türü olan faz modülasyonu ile birlikte takılıp kalır.
Frekans modülasyonuyla (Şekil 2.13, c), çıkış verilerinin 0 ve 1 değerleri, f0 ve f1 gibi farklı frekanslara sahip sinüzoidler tarafından iletilir. Bu modülasyon yöntemi, modemlerde katlama devrelerine ihtiyaç duymaz ve 300 veya 1200 bps hızlarda çalışan düşük hızlı modemler için idealdir.
Faz modülasyonuyla, 0 ve 1 veri değerleri, örneğin 0 ve 180 derece veya 0,90,180 ve 270 derece gibi farklı fazlara sahip aynı frekanstaki sinyalleri temsil eder.
İsveç modemleri sıklıkla kombine modülasyon yöntemlerini kullanır; genellikle genlik fazla birleştirilir.
Ayrık bilgilerin iletilmesi için sınırlı sayıda ileri devre darbesi olduğundan, aynı anda birkaç hedefe ulaşan bir kodlama yönteminin seçilmesi gerekir:
· Aynı bit hızında Mav, elde edilen sinyalin spektrumunun genişliğini azaltacaktır;
· İletim ve alım arasındaki senkronizasyonun sağlanması;
· Faydalarının farkına varmak önemlidir;
· Volodiv'in düşük uygulama düzeyi.
Daha dar bir sinyal spektrumu, aynı hat üzerinde (aynı bant genişliğiyle) daha yüksek veri iletim hızlarına olanak tanır. Ek olarak, sinyalin spektrumu genellikle sabit bir deponun bulunduğu yere yerleştirilir, böylece açıkça görülebilir. postinogo tıngırdatmasıİletme ve alma arasında. Galvanik izolasyonun çeşitli transformatör devrelerinin bozulması, durgunluğu, sabit akışın geçişini engeller.
Alıcının iletişim hattından yeni bilgileri ne zaman okuması gerektiğini tam olarak bilmesi için iletim ve alımın senkronizasyonu gereklidir.
Bükülmüş verilerin tanınması ve düzeltilmesi, çoğunlukla en önemli protokolleri (kanal, kenar, aktarım veya uygulamalı) üstlenen fiziksel seviye kullanılarak kolayca gerçekleştirilebilir. Öte yandan afların tanınması fiziksel eşit Alıcı, arabelleğe yeniden yerleştirilecek çerçeveyi kontrol etmediğinden, ancak çerçevenin ortasındaki yumuşak bitleri tanıdığında çerçeveyi reddettiği için bir saat tasarruf edin.
Dijital kodlama yöntemleri karşılıklı olarak önemli gibi görünse de, aşağıda tartışılan popüler dijital kodlama yöntemlerinin sonuçlarının, diğerleriyle eşit avantaj ve dezavantajları vardır.

plan

Veri aktarımının teorik temeli

Fur'e satırları

Kerovany burun bilgisi

manyetik burunlar

Bükümlü çift

IBM'in korumalı bükümlü çift kabloları IBM dışında popüler olmadı.

Koaksiyel kablonun tasarımı ve özel ekranlama türü, yüksek iletim kapasitesi ve hasara karşı mükemmel koruma sağlar. Binanın maksimum verimi parlaklık, güç kaynağı ve sinyal/hat gürültü oranına bağlıdır. Günümüzün kabloları yaklaşık 1 GHz bant genişliğine sahiptir.

4. Üç çekirdekli fiber optik kablo.
Yayma - kablonun düzgünce kesilmiş iki ucu yan yana döşenir ve özel bir bağlantıyla sıkıştırılır. Kablo uçlarının hizalanmasıyla daha iyi ışık nüfuzu elde edilir. Katkı - ışık yoğunluğunun %10'u.
Splavlennya. Harcama neredeyse günlüktür.

Tablo 1.
LED ve iletken lazerin kalitesi için seviye tablosu
Optik kablonun yakın ucu, üzerine ışık düştüğünde elektrik darbesi üreten bir fotodiyottur.

Fiber optik kablo ile bakır telin özellikleri eşittir.

Yüksek akışkanlık.
Sinyalin daha az zayıflaması, daha az tekrarlayıcı (5 değil, 50 km'de bir)
Mevcut elektromanyetik bozulmalara karşı etkisiz, kimyasal olarak nötr.
Araba için daha kolay. 1 km'de 1000 çift burulma çifti yaklaşık 8000 kg'a eşittir. Bir çift fiber optik kablo, daha büyük kapasiteyle 100 kg kadar az yük taşıyabilir
Conta için düşük maliyet

Kurulum sırasında katlanabilirlik ve yeterlilik.
huysuzluk
Baldan daha pahalıdır.
simpleks modunda iletimler, aralıklar arasında en az 2 kabloya ihtiyacınız vardır.

Kablosuz bağlantı

elektromanyetik spektrum

Alın: Fiber optik kablonun 1.3 mikron aralığına çıkması için o zaman. 8 bit/s'de 240 Tbit/s iletim hızına ulaşabilirsiniz.

Küçük

Kızılötesi ve milimetre fiberler

arkadaşların çağrısı

7. Güçlerine göre uydular: yörünge yüksekliği, karartma, dünya çekirdeğinin tüm yüzeyini kaplamak için gereken uydu sayısı.

Uzayın sınırında çevirmeli telefon

Küçük

Küçük
frekans - sinyal için bir dizi farklı frekans belirlenir (0 ve 1 için),
Mantıksal birimler (0 ve 1) arasındaki geçiş sırasında faz - faz kesintisi meydana gelir. Kuti yıkımı - 45, 135, 225, 180.

Şu anda ulaşılabilen modemlerin maksimum bant genişliği 56 kb/s'dir. V.90 standardı.

İlk ADSL teknolojisi, 3 aralığa ayrılan yerel telefon hatlarının tamamını kullanıyordu:
POTS - acil durum telefon servis aralığı;
çıktı aralığı;

DSLAM - DSL erişim çoklayıcı;
NID, telefon şirketi ile abone arasındaki ağı alan bir cihazdır.
Rozgaluzhuvach (ayırıcı), POTS ve ADSL verilerini birleştiren bir frekans ayırıcıdır.

12. Tipik ADSL yapılandırması.

Küçük

Herhangi bir iletişim önlemi, abonelerinin kendi aralarında bir tür geçiş (bağlantı) yöntemini destekler. Her bir ortak abone çiftine gücünüzü, üç saat boyunca "volodyment" tekelinde tutabilecekleri, bağlantısız bir fiziksel bağlantı hattına vermek neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, her halükarda, ağın aboneleri arasındaki çeşitli iletişim oturumları için mevcut fiziksel kanalların aynı anda kullanılabilirliğini sağlayacak olan aboneleri değiştirmeye yönelik bazı yöntemler eninde sonunda uygulamaya konulacaktır.

paket değiştirme

taraf 27 H 27 Veri aktarımının fiziksel temeli(Hat bağlantısı)

Veri aktarımının fiziksel temeli

Herhangi bir ileri teknoloji, ayrı verilerin iletişim hatları boyunca güvenilir ve güvenilir bir şekilde iletilmesini sağlamaktan sorumludur. Teknolojiler arasında büyük farklılıklar olmasına rağmen bunlar ayrık veri aktarımının temel ilkelerine dayanmaktadır. Bu prensipler, çeşitli fiziksel nitelikteki iletişim hatlarında darbe veya sinüzoidal sinyaller yardımıyla çift birler ve sıfırlar sağlama yöntemlerinde, anormallikleri belirleme ve düzeltme yöntemlerinde, sıkıştırma ve anahtarlama yöntemlerinde bulunur.

çizgilerbağlantı

Birincil boyutlar, çizgiler ve bağlantı kanalları

envanter sırasında teknik sistem Bir ağın düğümleri arasında bilgi aktarırken, literatürde buna basitçe şu ad verilebilir: bağlantı hattı, depolama kanalı, kanal, lanka. Bu terimler sıklıkla eşanlamlı olarak kullanılır ve çoğu durumda bu sorun yaratmaz. Aynı zamanda hayatlarında bir özgüllük var.

Lanka(Bağlantı), ağın iki düğümü arasında veri aktarımını sağlayan bir segmenttir. Bu hat, birbirine bağlanan anahtarlama ve çoğullama cihazlarını barındırmamalıdır.

kanal(Kanal) çoğunlukla kanal veriminin, geçiş sırasında bağımsız olarak kullanılan bir kısmını ifade eder. Örneğin, birincil kanal, her biri 64 Kbps veri aktarım hızına sahip olan 30 kanaldan oluşabilir.

depolama kanalı(Devre) - iki terminal düğümü arasında bir çizgi var. Depolama kanalı, ara şeritlerin bitişik kanalları ve anahtarlardaki dahili bağlantılar tarafından oluşturulur. Çoğunlukla "depolama" kelimesi atlanır ve "kanal" terimi hem depolama kanalını hem de damar düğümleri arasındaki veya şeritler arasındaki kanalı belirtmek için kullanılır.

Paket hattı diğer üç terimden herhangi birinin eşanlamlısı olarak kullanılabilir.

İncirde. Bağlantı hattı için iki seçenek gösterilmektedir. İlk kez ( A) Hat onlarca metrelik bir kablo bölümünden oluşuyor ve bir şerit. Diğer tip (b)'de bağlantı hattı, kanalların değiştirilmesiyle birlikte açılan bir depolama kanalıdır. Böyle bir sınır olabilir amaölçünün esası

veya telefon hattı.

Bununla birlikte, bir bilgisayar ağı için bu hat, iki iletişim düğümünü birbirine bağladığı için bir bağlantıdır ve tüm anahtarlama ekipmanı bu düğümler için bir boşluktur. Bilgisayar sahtekarları ile ön saflarda yer alan sahtekarların eşit şartlarda karşılıklı yanlış anlaşılmasının nedeni burada açıktır. İlk katmanlar, bilgisayar ve telefon ağları için veri iletim kanalı hizmetlerini sağlamak amacıyla özel olarak oluşturulmuştur ve bu gibi durumlarda, ilk katmanların "üstünde" çalışıyor gibi görünmektedir.

etek boyu uygulamak.

Paket hattı Hat bağının sınıflandırılması

Elektriksel bilgi sinyallerinin, veri iletim ekipmanlarının ve ara ekipmanların iletildiği fiziksel ortam ile fazik bir bağlantı halinde gelişir. Veri aktarımının fiziksel ortamı (fiziksel bilgi ortamı), bir kablo, bir dizi kablo, yalıtkan ve kuru kaplamalar ve konektörlerin yanı sıra, dünyanın atmosferi veya dış alanı ve elektromanyetik bobinler yoluyla genişleyebilir. Hakkında konuşan ilk adam iletken orta, ve diğerinde - hakkında

oksuz Mevcut telekomünikasyon sistemlerinde bilgi, elektrik akımı veya voltajı, radyo sinyalleri veya ışık sinyalleri

- tüm bu fiziksel süreçler, farklı frekanslardaki bir elektromanyetik alanın titreşimini temsil eder. Demetler, herhangi bir yalıtkan veya koruyucu örgüsü olmayan, ek yerleri arasına yerleştirilen ve rüzgarda asılı kalan tellerdir. Yakın geçmişte bile bu tür iletişim hatları telefon ve telgraf sinyallerini iletmek için kullanılan ana hatlardı. Günümüzün tel hatları hızla kablolara bağlanmaktadır. Kısa bir süre önce kokular hâlâ devam ediyordu ve eğer başka olasılıklar olsaydı yazılımı kullanmaya ve bilgisayar verilerini aktarmaya devam edebilirlerdi. Bu satırların tatlılığı ve aşırı tatlılığı onları pek çok güzellikten mahrum eder.

kablo hatları Katlama tasarımını tamamlayabilirler. Kablo, bir yalıtım topuna yerleştirilmiş iletkenlerden oluşur: elektriksel, elektromanyetik, mekanik ve muhtemelen iklimsel. Ayrıca kablo, yeni bir kuruluma kolayca bağlanmasını sağlayan konektörlerle donatılabilir. Bilgisayar (ve telekomünikasyon) ağlarında üç ana kablo türü vardır: bükümlü çift bakır tellerden oluşan kablolar - ekranlanmamış bükümlü çift(Korumasız Bükümlü Çift, UTP) i Korumalı kıvrımlı çift(Korumalı Bükümlü Çift, STP), koaksiyel kablolar bakır çekirdekli, fiber optik kablolarla. İlk iki tip kabloya da denir bakır kablolar.

radyo kanalları zemin ve uydu sinyali Radyo istasyonlarının ek iletimi ve alımı için başvurun. Hem seçilen frekans aralığına hem de uzun menzilli kanala bölünmüş çok çeşitli radyo kanalı türleri vardır. Yayın radyo bantları(Uzun, orta ve kısa kuyruklar), aynı zamanda denir AM bantları, veya telekomünikasyonu sağlamak için veya düşük hızlı veri iletimi için genlik modülasyonu (AM) aralıkları. vikorist gibi diğer İsveç kanalları daha da yüksek frekanslara ulaşır(Çok Yüksek Frekans, VHF), bunun için frekans modülasyonunun (FM) kullanıldığı. Verileri aktarmak için vikory'yi de kullanın ultra yüksek frekans aralıkları(Ultra Yüksek Frekans, UHF), adı verilen Mikrodalga aralıkları(300 MHz'in üzerinde). 30 MHz'in üzerindeki frekanslarda sinyaller artık Dünya'nın iyonosferi tarafından yansıtılmıyor ve istikrarlı iletişim, iletim ve alım arasında doğrudan görünürlük gerektiriyor. Dolayısıyla bu frekanslar ya uydu kanalları, ya radyo yayın kanalları ya da yerel ya da mobil önlemler, Aklımın gittiği yer burası.

Bir iletişim hattı üzerinden iletilmesi gereken çıkış bilgileri ayrık (bilgisayarlardan gelen çıkış verileri) veya analog (kelime, TV görüntüleri) olabilir.

Ayrık verilerin iletimi, iki tür fiziksel kodlamanın birleşimine dayanır:

a) kodlama sinüzoidal itici olmayan sinyalin parametrelerinin değiştirilmesini içeriyorsa analog modülasyon;

b) doğru akım bilgi darbelerinin sırasını değiştirerek dijital kodlama.

Analog modülasyon, aynı bilgi aktarım hızıyla, dijital kodlamaya göre çok daha küçük bir genişliğe sahip, sonuçta ortaya çıkan sinyalin bir spektrumunu üretir, ancak uygulanması daha karmaşık ve pahalı ekipman gerektirir.

Günümüzde, analog formdaki çıktı verileri, iletişim kanalları aracılığıyla giderek daha fazla ayrık bir biçimde iletilmektedir (görünümde birler ve sıfırlar dizisi vardır), yani analog sinyallerin ayrık modülasyonu meydana gelmektedir.

Analog modülasyon. Tipik bir temsilcisi telefon ağı operatörleri tarafından kullanılan ses frekansı kanalı olan, dar frekans aralığına sahip kanallar üzerinden ayrı verileri iletmek için kullanılır. Bu kanal, 300 ila 3400 Hz frekansında sinyaller iletir, yani bant genişliği 3100 Hz'e eşittir. Böyle koyu bir renk, dilin hoş bir sululukla aktarılması için tamamen yeterlidir. Ton kanalının iletimindeki azalma, amplifikasyon ekipmanının kullanımı ve telefon ağlarındaki kanalların değiştirilmesiyle ilişkilidir.

İletim tarafında ayrık verileri iletmeden önce, ek bir modülatör-demodülatör (modem), çift haneli çıkış dizisinin taşıyıcı olmayan sinüzoidini modüle eder. Ağ geçidi (demodülasyon), modem tarafından alınacak şekilde yapılandırılmıştır.

Dijital verileri analog forma dönüştürmenin üç olası yolu veya üç analog modülasyon yöntemi vardır:

Genlik modülasyonu, sinüzoidal olmayan salınımların genliği, iletilen bilgi bitlerinin sırasına bağlı olarak değişirse: örneğin, bir birim iletirken, salınımın genliği büyür ve sıfır iletimi küçük olduğunda ve sinyal başarısız;

Frekans modülasyonu, sinyaller (iletilen bilgi bitleri) modüle edildiğinde, yalnızca güncel olmayan sinüzoidal seslerin frekansı değişir: örneğin, sıfır iletilirken düşüktür ve bir iletilirken yüksektir;

Faz modülasyonu, yalnızca hızlanmayan sinüzoidal dalgaların fazı, bilgi bitlerinin iletim sırasından önce değişirse: sinyal 1'den sinyal 0'a geçerken veya faz 180 °'ye değişir. Saf haliyle, pratikte genlik modülasyonu düşük toleranstan nadiren etkilenir. Frekans modülasyonu, modemlerde katlama devreleri gerektirmez ve özellikle 300 veya 1200 bit/s hızlarında çalışan düşük hızlı modemlerde kullanışlıdır. Arttırılmış veri aktarım hızı, genellikle faz ile birleştirilmiş genlik olmak üzere çeşitli birleşik modülasyon yöntemleri kullanılarak sağlanır.

Ayrık verilerin iletilmesinin analog yöntemi, farklı frekanslardan gelen sinyallerin tek bir kanalda geniş bant iletimini sağlayacaktır. Bu, çok sayıda abone arasındaki karşılıklı etkileşimi garanti eder (her abone çifti kendi frekansında çalışır).

Dijital kodlama. Ayrık bilgileri dijital olarak kodlarken iki tür kod kullanılır:

a) bilgi birimlerini ve sıfırları sağlamak için yalnızca sinyal potansiyelinin değerleri durgunsa ve farklılıkları kabul edilmiyorsa potansiyel kodlar;

b) nihai veriler şarkı polaritesindeki darbelerle veya doğrudan şarkının potansiyelindeki farklılıklarla temsil edildiğinde dürtü kodları.

Kısa devre ileri darbe ile ayrık bilgilerin dijital olarak kodlanması yöntemlerinden önce, çift sinyallerin sağlanması için aşağıdaki olasılıklar mevcuttur:

İletim ve alım arasındaki senkronizasyonu sağlayın;

Ortaya çıkan sinyalin en küçük spektrum genişliğini aynı bit akışkanlığıyla sağlamak (çünkü daha dar bir sinyal spektrumu sınırlı

Aynı tip ve kapasiteye sahip küvetler daha yüksek akışkanlık elde edecektir

veri aktarımı);

Veri aktarımlarında afları tanıma imkanı;

Uygulama oranı gözle görülür derecede düşüktür.

Fiziksel seviyeyi kullanarak, yalnızca bükülmüş verilerin tanınması (bozulmaların tespiti) mümkündür; bu, bir saatten tasarruf etmenizi sağlar, çünkü alınan çerçeveyi arabelleğe yeniden yerleştirmeniz gerekmez; bu, tanındığında hemen reddedilir. çerçevedeki sütlü parçalar. Daha karmaşık bir işlem - bükülmüş verilerin düzeltilmesi - daha yüksek seviyedeki protokollerle gerçekleştirilir: kanal, kenar, taşıma veya uygulama.

Alıcının, teslim edilmesi gereken veriyi tam olarak ne zaman okuyacağını bilmesi için iletim ve alımın senkronizasyonu gereklidir. Senkronizasyon sinyalleri, alımı mesajın iletimine göre ayarlar ve alımın gelen veri bitleriyle senkronizasyonunu sürdürür. Bilgiler aktarılırken senkronizasyon sorunu kolaylıkla ortaya çıkabilir. küçük köyler(Bilgisayarın ortasındaki bloklar arasında, bilgisayar ile yazıcı arasında) saatin yakınına bağlantı hattı bağlanır: bilgi yalnızca son saat darbesinin geldiği anda okunur. İÇİNDE bilgisayar terimleri iki nedenden dolayı dokunsal darbelerin kısaltılmasıyla yönlendirilir: pahalı kablolardaki iletkenlerden tasarruf etmek amacıyla ve kabloların iletken özelliklerinin heterojenliği nedeniyle (uzun mesafelerde, sinyal gücündeki eşitsizlik saat darbelerinin senkronizasyonunun bozulmasına yol açabilir) saat satırlarında ve ana hattaki bilgi darbelerinde, bunun sonucunda veri biti ya ihmaller ya da tekrarlanan işlemler olacaktır).

Şu anda, iletim ve alımın senkronizasyonu, kendi kendine senkronizasyon kodlarıyla (SC) sınırlıdır. Ek bir CS'nin arkasındaki veri aktarımlarının kodlanması, kanaldaki bilgi sinyaline eşit düzenli ve sık değişikliklerin (geçişlerin) sağlanmasına yöneliktir. Cilt, sinyalin seviyesini yüksekten düşüğe değiştirir veya alımı ayarlayacak şekilde de ayarlanır. Bu tür SC'ler özellikle önemlidir çünkü bir bilgi bitini almak için gereken saat aralığı boyunca sinyal seviyesi geçişlerini en az bir kez sağlarlar. Sinyal seviyesi geçişleri ne kadar sık ​​meydana gelirse, alıcının senkronizasyonu o kadar iyi olur ve alınan veri bitlerinin tanımlanması o kadar iyi olur.

Aşağıda tartışılan kodlama yöntemlerinin avantajları ve dezavantajları diğerlerininkilerle aynıdır.

Kendi kendini senkronize eden kodlar. En geniş olanları şunlardır:

Sıfıra dönmeden potansiyel kod (NRZ - Sıfıra Dönüş Yok);

Bipolar darbe kodu (RZ kodu);

Manchester kodu;

Seviyenin adım adım tersine çevrildiği iki kutuplu kod.

İncirde.

IC'den ek yardım için 0101100 bildirimine yönelik kodlama şemalarının 32 gösterimi.

SC'yi karakterize etmek ve değerlendirmek için aşağıdaki göstergeler kullanılır:

Ravent (parlaklık) senkronizasyonu;

Hat kapasitesi ayarlanmışsa, muzaffer bir ağ ile iletişim hattındaki sinyal seviyesini hızlı bir şekilde değiştirmek gerekir;

SC'nin uyguladığı mülkiyetin katlanabilirliği (ve dolayısıyla çok yönlülüğü).

NRZ kodu, kodlamanın basitliği ve düşük uygulama oranıyla öne çıkıyor. Bu isim, bir dizi özdeş bit (birler veya sıfırlar) iletirken, sinyalin diğer kodlama yöntemlerinde olduğu gibi bir saat döngüsü boyunca sıfıra dönmemesi gerçeğinden alınmıştır. Sinyalin doğruluğu cilt serisi için artık sabit değildir, bu da senkronizasyon kapasitesini ve alınan vuruşların tanınmasının güvenilirliğini önemli ölçüde azaltır (sinyal ve hatların gündelik deneyimi ile ilgili olarak alma zamanlayıcısında bir sorun olabilir) .

I ^-kodu için evlilik için bir yer var

de VI - iletişim hattındaki (baud) sinyal seviyesinin değişim hızı;

U2 - iletişim hattı kapasitesi (bit/sn).

Ek olarak, bu kodun kendi kendine senkronizasyon gücü yoktur, ancak başka bir ciddi dezavantajı daha vardır: uzun bir veya sıfır dizilerini iletirken sıfıra yaklaşan düşük frekanslı depolamanın varlığı. Sonuç olarak, saf haliyle NRZ kodu değişikliğe tabi değildir. Kodun zayıf kendi kendine senkronizasyonunu ve kalıcı bir deponun varlığını içeren çeşitli değişikliklerin farkında olun.

RZ kodu veya iki kutuplu darbe kodu (sıfıra ters çevrilmiş kod), bir bilgi bitinin iletildiği saat boyunca sinyalin bağımsız olarak iki kez değişmesi ve bir dizi aynı bitin iletilmesi ve ardından savaşların değişmesiyle değiştirilir. . Biri, bir kutupluluğun darbesi ile temsil edilir ve sıfır, diğeri tarafından temsil edilir. Deri uyarısı yarım vuruş kadar hareket eder. Bu tür kod, uzaktan kendi kendini senkronize eden bir otorite olarak kullanılabilir, ancak tutarlılığın sağlanması gerektiğinden uygulanma riski yüksektir.

RZ kodunun spektrumu daha geniştir ve potansiyel kodlar için daha düşüktür. Çok geniş bir şarap yelpazesinden galip gelmek nadirdir.

Manchester kodu, bir dış görünüm biti gönderilirken ve bir dizi aynı bit iletilirken - bir alt değişiklik - sinyal seviyesinde bir değişiklik sağlayacaktır. Deri inceliği iki kısma ayrılmıştır. Bilgi, cilt atımının ortasında oluşan potansiyel farklar tarafından kodlanır. Biri, sinyalin düşük seviyesinden yüksek seviyesine kadar olan farkla kodlanır ve sıfır, dönüş farkıyla kodlanır. Bu kodun özellikleri aşağıdaki gibidir:

Manchester kodu, bir veri bitinin iletilmesi döngüsü başına sinyal bir kez değiştiğinden, otoritelerin kendi kendini senkronize etmesinin bir garantisidir. Yogo smuga zaten RZ kodunun altından geçiyor (ikinci zamanın ortasında). Verileri iletmek için üç eşit sinyalin kullanıldığı iki kutuplu bir darbe kodu durumunda (ki bu da önemli değildir, örneğin optik kablolarda yalnızca iki aşama tutarlı bir şekilde ayırt edilir - açık ve koyu), Manchester kodunda i - iki seviyeleri.

Manchester kodu Ethernet ve Token Ring teknolojilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kademeli seviye ters çevirmeli (AMI kodu) iki kutuplu kod, NRZ kodunda yapılan değişikliklerden biridir. Üç eşit potansiyel vardır - negatif, sıfır ve pozitif. Biri ya pozitif potansiyel olarak ya da negatif olarak kodlanır. Sıfırı kodlamak için sıfır potansiyeli kullanılır. Yeni birimin kaplamasının potansiyeli öncekinin potansiyeline eşit olduğundan, bir dizi birimi aktarırken güçlerin senkronize edilmesiyle kod garanti edilir. Bir dizi sıfır iletirken senkronizasyon günlüktür. AMI kodunun uygulanması oldukça basittir. Yeni

Bir vicor hattı üzerinde farklı bit kombinasyonları iletirken, AMI kodu, NRZ kodundan daha dar bir sinyal spektrumuna ve dolayısıyla hattın daha yüksek bant genişliğine ihtiyaç duyar.

Gelişmiş yüksek potansiyel kodların (yükseltilmiş Manchester kodu ve AMI kodu) daha geniş bir spektrumu kapsadığını, daha düşük dürtü kodlarını kapsadığını ve bu nedenle FDDI, Hızlı Ethernet, Gigabit Ethernet gibi yüksek hızlı teknolojilerin durgun olduğunu unutmayın.

Analog sinyallerin ayrık modülasyonu. Daha önce de belirtildiği gibi, mevcut bilgisayar ağlarının geliştirilmesindeki eğilimlerden biri bunların dijitalleştirilmesi, yani herhangi bir nitelikteki sinyallerin dijital biçimde iletilmesidir. Bu sinyallerin kaynakları bilgisayarlar (ayrık veriler için) veya telefon, video kamera, video ve ses üretim ekipmanı (analog veriler için) gibi cihazlar olabilir. Yakın zamana kadar (dijital iletişimin ortaya çıkmasından önce), bölgesel ağlarda her türlü veri analog biçimde iletiliyordu ve doğası gereği ayrık bilgisayar verileri modemler aracılığıyla analog forma dönüştürülüyordu.

Ancak bilginin analog formda iletilmesi, iletim sırasında tutarlılığa çok az yer olduğundan, alınan verilerin çok biçimliliğine izin vermez. Bu nedenle, ses ve görüntülerin kaydedilmesi ve iletilmesi için kullanılan analog teknolojinin yerini, analog sinyallerin ayrık modülasyonunu kullanan dijital teknoloji almıştır.

Ayrık modülasyon örneklemeye dayalıdır kesintisiz sinyaller hem genliğe hem de saate göre. Analog sinyalleri dijital sinyallere dönüştürmek için en yaygın kullanılan yöntemlerden biri, 1938'de A.Kh. tarafından öncülüğü yapılan darbe kod modülasyonudur (PCM). Reeves (ABD).

ICM kullanıldığında dönüştürme süreci üç aşamayı içerir: görüntüleme, nicemleme ve kodlama (Şekil 33).

İlk aşama titreşimdir. Çıkış sürekli sinyalinin genliği, örneklemenin saat başına yapıldığı belirli bir periyotla ölçülür. Bu aşamada analog sinyal, darbe genlik modülasyonu (PAM) sinyallerine dönüştürülür. Bu aşama Nyquist-Kotelnikov görüntü teorisine dayanmaktadır; bu teori, temel olarak bir analog sinyalin, normal aralığın iki katından az olmayacak şekilde düzenli aralıklarla görüntülendiğini (yani bir saat boyunca ayrı değerlerin bir dizisi olarak sunulduğunu) belirtir. Spektrum çıkış sinyalinin en yüksek harmonik frekansı, daha sonra ekran, çıkış sinyalini güncellemek için yeterli bilgiyi içerecektir. Sesli çağrıları iletmek için kullanılan analog telefonlar, hoparlörlerin tüm ana harmoniklerinin net bir şekilde iletilmesi için yeterli olan 300 ila 3400 Hz aralığına sahiptir. Bu nedenle, ses iletimi için PCM yönteminin uygulandığı dijital ağlarda, benimsenen görüntü frekansı 8000 Hz'ye eşittir (yeterli parlaklık arzını sağlayacak 6800 Hz'den fazla).

Kuantizasyon aşamasında, cilt IAM sinyaline en yakın kuantizasyon seviyesine benzer bir kuantizasyon değeri verilir. IAM sinyallerinin genliğindeki tüm değişiklik aralığı 128 veya 256 nicemleme seviyesine bölünür. Niceleme ne kadar eşit olursa, IAM sinyalinin genliği nicelenmiş eşitle o kadar doğru temsil edilir.

Kodlama aşamasında, cilt nicelenmiş görüntü 7 bitlik (eşit niceleme sayısı 128'e eşit olduğundan) veya 8 bitlik (256 adımlı nicelemeyle) çift koda ayarlanır. İncirde.

Analog değeri dijital koda dönüştüren cihaza analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) adı verilir. Birincil tarafta, ek dijital-analog dönüştürücünün (DAC) arkasında, bir kapı dönüşümü gerçekleştirilir, yani sürekli sinyalin sayısallaştırılmış genliklerinin demodülasyonu gerçekleştirilir ve çıkış güncellenir. kesintisiz işlevler saat.

Günümüzün dijital ölçüleri, sesin daha kompakt bir biçimde, örneğin 4 basamaklı bir sayı dizisi biçiminde temsil edilmesini sağlayan fonografları ve diğer ayrık modülasyon yöntemlerini kullanıyor. Ayrıca, IAM sinyallerinin nicelendiği ve daha sonra kodlandığı, ancak bunları değiştirmeden analog sinyalleri dijital olanlara dönüştürme kavramı da vardır ve eşit niceleme seviyelerinin sayısı aynıdır. Açıkçası, bu kavram sinyallerin daha yüksek doğrulukla dönüştürülmesine olanak tanır.

Analog bilgilerin kaydedilmesine, oluşturulmasına ve iletilmesine yönelik dijital yöntemler, aşınma veya hat boyunca alınan verilerden kaynaklanan tedavinin güvenilirliğini kontrol etme olanağı sağlar. Bilgisayar verileri için aynı kontrol yöntemleri kullanılır (bölüm 4.9).

Alıcıyı senkronize etmeden önce kesintisiz bir sinyalin ayrık biçimde iletilmesi çok zordur. Senkronizasyon doğru değilse çıkış sinyali yanlış güncellenir, bu da sesin veya iletilen görüntünün bozulmasına neden olabilir. Sesin görünür görüntülerinin (veya diğer analog değerlerin) bulunduğu çerçeveler eşzamanlı olarak gelirse, sesin düzeyi yüksek olabilir. Ancak bilgisayar ağlarında çerçeveler hem uç düğümlerde hem de ara anahtarlama cihazlarında (köprüler, anahtarlar, yönlendiriciler) sıkışabilir ve bu da ses aktarım hızını olumsuz yönde etkiler. Bu nedenle dijitalleştirilmiş sürekli sinyallerin net bir şekilde iletilmesi için özel dijital ağlar (ISDN, ATM, ağlar) kullanılır. dijital kule), şirket içi kurumsal transfer yapmak istiyorum telefon gülleri Ve bugün Çerçeve Aktarımı bağlantıları durağandır ve bunlardaki çerçeve iletim gecikmeleri kabul edilebilir sınırlar dahilindedir.