Пример манчестерского кодирования

Однако платой за самосинхронизацию является в два раза более высокие требования к полосе пропускания канала передачи данных, поскольку при передаче последовательностей из одних нулей или одних единиц на один бит приходится два перепада. Уменьшить влияние этого недостатка можно применением специальных избыточных кодов, например кода 4B/5B или 8B/10B. Запись 4B/5B означает, что после каждого 4 бита исходного кода передается синхронизирующий импульс. Результирующие символы в коде 5В содержат избыточные биты (общее количество битовых комбинаций в них больше, чем в исходных). Избыточные коды позволяют приемнику распознавать искаженные биты на физическом уровне. Если приемник принимает запрещенный код, значит, на линии произошло искажение сигнала.

Проводные каналы. Для организации проводных каналов в сетях передачи данных используют коаксиальные кабели двух видов, чаще всего это "толстый" (thick) кабель диаметром 12,5 мм и "тонкий" (thin) кабель диаметром 6,25 мм. "Толстый" кабель имеет меньшее затухание, лучшую помехозащищенность, что обеспечивает возможность работы на больших расстояниях, но он плохо гнется, что затрудняет прокладку соединений в помещениях, и дороже "тонкого".

Преимущественное применение находят витые пары проводов. Среди витых пар различают экранированные пары и неэкранированные пары. Экранированные пары сравнительно дороги, их используют реже. Неэкранированные пары подразделяют на несколько категорий (типов). Обычный телефонный кабель — пара категории 1. Пара категории 2 может использоваться в сетях с пропускной способностью до 4 Мбит/с. Для сетей Ethernet (точнее, для ее варианта с названием 10Base-T) была разработана пара категории 3, а для сетей Token Ring — пара категории 4. В высокоскоростных каналах используют более совершенную витую пару категории 5, которая применима при частотах до 100 МГц на расстояниях в десятки метров.

Оптические линии связи реализуются в виде волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). ВОЛС являются основой высокоскоростной передачи данных, особенно на большие расстояния.

Конструктивно ВОЛС представляет собой кварцевый сердечник, заключенный в отражающую оболочку с внешним диаметром 125...200 мкм. Различают одно- и многомодовые ВОЛС. В одномодовых ВОЛС (рис. 1) диаметр сердечника составляет 5...10 мкм. Когерентное излучение от лазера распространяется по сердечнику практически без отражений от оболочки, что обусловливает малое затухание сигнала и возможности связи без ретрансляции на расстояниях до 50 км. Используются длины волн 1300 или 1550 нм.

В многомодовых ВОЛС в качестве источников излучения используются светодиоды с длиной волны 850 нм. Многомодовость означает наличие многих лучей, которые при своем распространении вдоль сердечника многократно отражаются от оболочки, что увеличивает затухание. Но многомодовый оптический кабель значительно дешевле одномодового, так как имеет диаметр сердечника 50...62,5 мкм и, следовательно, его легче изготовить и проще осуществить соединение с источником излучения. Предельное расстояние передачи данных без ретрансляции составляет около 5 км.

 Характеристики одно- и многомодовых ВОЛС

Примером среды передачи данных между мейнфреймами, рабочими станциями, пулами периферийных устройств может служить среда Fiber Channel на ВОЛС, обеспечивающая скорости от 133 до 1062 Мбит/с на расстояниях до 10 км. Реализуется проект кругосветного канала передачи данных на ВОЛС длиной в 27,3 тыс. км, кабель должен пройти по дну трех океанов, Средиземного и Красного морей, информационная скорость 5,3 Гбит/с.

Сеть Ethernet

Одной из первых среди ЛВС шинной топологии была создана сеть Ethernet, разработанная фирмой Xerox. В этой сети был применен метод доступа МДКН/ОК.

В настоящее время технология Ethernet является доминирующей в ЛВС

В сетях Ethernet в соответствии со стандартом IEEE 802.3 могут использоваться четыре разновидности формата кадра. Во всех четырех разновидностях кадр имеет длину от 72 до 1526 байт, и включает следующие обязательные части (ниже указаны последовательности полей кадра, в скобках даны размеры полей в байтах).

Ethernet Version 2 или Ethernet-кадр II, ещё называемый DIX (аббревиатура первых букв фирм-разработчиков DEC, Intel, Xerox) — наиболее распространена и используется по сей день как протокол интернет.

• преамбула (7 байт)- требуется что бы засинхронизировать работу задающих генераторов взаимодействующих узлов.

• ограничитель (1байт) Ограничитель определяет начало кадра и представляет собой код  .

• адрес назначения (6);

• адрес источника (6);

• длина кадра (2);

• данные (до 1500);

• контрольный код (4).

Напомним, что Бит - один двоичный разряд в двоичной системе счисления;

Байт=8бит-единица хранения и обработки информации

На базе проекта сети Ethernet разрабатывается оборудование для ЛВС рядом фирм. В настоящее время унифицировано несколько вариантов сети Ethernet, различающихся топологией и особенностями физической среды передачи данных.

1. Основной низкоскоростной вариант называется Twisted Pair Ethernet (шина, топология "звезда", дерево); принятое обозначение 10Base-T; это кабельная сеть с использованием неэкранированных витых пар проводов и концентраторов, называемых также хабами (Hubs). В этой сети не рекомендуется включать последовательно более четырех хабов. Скорость 1 Мбит/c.

Допускаются длины сегментов до 100 м, максимальное расстояние между узлами (диаметр сети) 500 м, предельное число узлов 1024. Уровни сигнала при манчестерском кодировании — ±0,85 В, подключение к компьютеру — через телефонный разъем RJ-45. В разветвленной сети из витых пар и концентраторов происходит широковещательная передача данных по МДКН/ОК.