Компьютерные сети - курс лекций Гуманитарный факультет
51
fm - частота изменения информационного параметра синусоиды, которая совпадает
со скоростью передачи данных при использовании двух уровней амплитуды.
Частота fm определяет пропускную
способность линии при данном способе
кодирования. При небольшой частоте модуляции ширина спектра сигнала будет
также небольшой (равной 2fm), поэтому сигналы не будут искажаться линией, если
ее полоса пропускания будет больше или равна 2fm.
4. Требования к методам цифрового кодирования
При использовании прямоугольных импульсов для передачи дискретной
информации необходимо выбрать такой
способ кодирования, который
одновременно достигал бы нескольких целей:
-
имел при одной и той же битовой скорости наименьшую ширину спектра
результирующего сигнала;
-
обеспечивал синхронизацию между передатчиком и приемником;
-
обладал способностью распознавать ошибки;
-
обладал низкой стоимостью реализации.
Более узкий спектр сигналов позволяет на одной и той же линии (с одной и
той же полосой пропускания) добиваться более высокой скорости передачи
данных. Кроме того, часто к спектру сигнала предъявляется требование отсутствия
постоянной составляющей, то есть наличия постоянного тока между передатчиком
и приемником. В
частности, применение различных трансформаторных схем
гальванической развязки препятствует прохождению постоянного тока.
Синхронизация передатчика и приемника нужна для того, чтобы приемник
точно знал, в какой момент времени необходимо считывать новую информацию с
линии связи. Эта проблема в сетях решается сложнее, чем при обмене данными
между близко расположенными устройствами, например между блоками внутри
компьютера.
Поэтому
в
сетях
применяются
так
называемые
самосинхронизирующиеся коды, сигналы которых несут для передатчика указания
о том, в
какой момент времени нужно осуществлять распознавание очередного
бита (или нескольких бит, если код ориентирован более чем на два состояния
сигнала). Любой резкий перепад сигнала - так называемый
фронт
- может служить
хорошим указанием для синхронизации приемника с передатчиком.
При использовании синусоид в качестве несущего сигнала результирующий
код обладает свойством самосинхронизации, так как изменение амплитуды
Компьютерные сети - курс лекций Гуманитарный факультет
52
несущей частоты дает возможность приемнику определить момент появления
входного кода.
Распознавание и коррекцию искаженных данных сложно осуществить
средствами физического уровня, поэтому чаще всего эту работу берут на себя
протоколы, лежащие выше: канальный, сетевой, транспортный или прикладной. С
другой стороны, распознавание ошибок на физическом уровне экономит время, так
как приемник не ждет полного помещения кадра в буфер, а отбраковывает его
сразу при распознавании ошибочных бит внутри кадра.
Требования, предъявляемые к методам кодирования, являются взаимно
противоречивыми, поэтому каждый из рассмотренных ранее популярных методов
цифрового кодирования обладает своими преимуществами и своими недостатками
по сравнению с другими.
Выводы
При передаче дискретных данных по
узкополосному каналу
тональной
частоты, используемому в телефонии, наиболее подходящими оказываются
способы аналоговой модуляции, при которых несущая синусоида модулируется
исходной последовательностью двоичных цифр. Эта операция осуществляется
модемами.
Для низкоскоростной передачи данных применяется изменение частоты
несущей
синусоиды.
Более
высокоскоростные
модемы
работают
на
комбинированных способах квадратурной амплитудной модуляции (QAM), для
которой характерны 4 уровня амплитуды несущей синусоиды и 8 уровней фазы. Не
все из возможных 32 сочетаний
метода QAM используются для передачи данных,
запрещенные сочетания позволяют распознавать искаженные данные на
физическом уровне.
На
широкополосных каналах
связи применяются
потенциальные
и
импульсные
методы кодирования, в
которых данные представлены различными
уровнями постоянного потенциала сигнала либо полярностями импульса или его
фронта.
При использовании потенциальных кодов особое значение приобретает
задача синхронизации приемника с передатчиком, так как при передаче длинных
Компьютерные сети - курс лекций Гуманитарный факультет
53
последовательностей нулей или единиц сигнал на входе приемника не изменяется и
приемнику сложно определить момент съема очередного бита данных.
Наиболее простым
Достарыңызбен бөлісу: