9. Принципи фізичної реалізації передачі та прийому сигналів в локальній мережі (коди nrz та “Манчестер – іі”)(57 вопрос)

Кодування інформації, що передається по мережі, має безпосереднє відношення до співвідношення максимально допустимої швидкості передавання і пропускної здатності використовуваного середовища передавання. Наприклад, для різних кодів гранична швидкість пере­давання інформації по тому самому кабелю може відрізнятися вдві­чі. Від обраного коду безпосередньо залежать також складність ме-режної апаратури і надійність передавання інформації.

Код NRZ (Non Return to Zero — без повернення до нуля) — це найпростіший код, що являє собою практично звичайний цифровий сигнал (щоправда, можливе перетворення на зворотну полярність або зміна рівнів, що відповідають нулю й одиниці). До безсумнівних переваг коду NRZ належать його дуже проста реалізація (вихідний сигнал не треба ні кодувати на передавальному кінці, ні декодувати на приймальному кінці), а також мінімальна серед інших кодів пропускна здатність лінії зв'язку, необхідна за даної швидкості переда­вання.

Код NRZ

Найбільший недолік коду NRZ— це можливість втрати синхро­нізації приймачем у разі приймання занадто довгих блоків (пакетів) інформації. Приймач може прив'язувати момент початку прийому тільки до першого (стартового) біта пакета, а протягом прийому па­кета він змушений користуватися тільки власним внутрішнім такто­вим генератором. Якщо генератор частоти приймача розходиться з генератором частоти передавача в той або інший бік, то часове зру­шення до кінця прийому пакета може перевищити тривалість одного біта або навіть кількох бітів.

Код Манчестер-ІІ, або манчестерський код, набув найбільшого поширення в локальних мережах. Він належить до кодів, що самі синхронізуються і має не три, а всього два рівні, що сприяє його кращій перешкодозахищеності. Логічному нулю відповідає позитивний перехід у центрі біта (тобто у першій половині бітового інтервалу — низький рівень, у другій половині — високий), а логічній одиниці відповідає негативний перехід у центрі біта (або навпаки).

Обов'язкова наявність переходу в центрі біта дає змогу прийма­чеві коду Манчестер-И легко виділити із сигналу, що надійшов, синхросигнал, що дає можливість передавати інформацію як завгод­но великими пакетами без утрат через втрату синхронізації.

Велика перевага манчестерського коду полягає у наявності постій­ної складової в сигналі (протягом половини часу сигнал позитивний, а протягом другої половини — негативний).

за манчестерського коду­вання можна дуже просто визначити, відбувається передавання ін­формації чи ні, тобто виявляти (детектувати) зайнятість мережі або, як ще кажуть, несучу частоту. Для цього досить контролювати, чи відбувається зміна сигналу протягом бітового інтервалу. Виявлення несучої частоти необхідне, наприклад, для визначення моменту по­чатку і закінчення прийому пакета, а також для запобігання початку передавання у разі зайнятості мережі (коли інформацію передає якийсь інший абонент).

Принцип дії цього коду простий: на початку кожного бітового інтервалу сигнал змінює рівень на протилежний попередньому, а в середині одиничних (і тільки одиничних) бітових інтервалів рівень змінюється ще раз.