Ранее было отмечено, что наличие ступенчатого импульса означает двоичную 1, а его отсутствие - двоичный 0. В TTL-системах 5-В уровень представляет 1; 0.5-В уровень представляет 0. Таким образом, существует взаимное соответствие между высокими и низкими уровнями напряжения и двоичными 1 и 0. В модуляционных кодах, представленных здесь, данное соответствие не всегда сохраняется.

На рис. 10.3 показано несколько популярньк кодов модуляции. Каяедому биту данньк ставится в соответствие определенный период сигнала, который контролируется таймером. Таймером служит постоянная цепочка им-

Манчестер

Код Миплер

j-i- Период бита

Данные ot°ott<>ioMio]<iii

I I I I t I I I

I I I I I I

NRZI I f

BIPHASE-M Г

I I I I I n ru-1 П Г-1 П.

I I I I I I

1 I-1 n.

i I I

nj-LTL I I I

I I i I I I I I I I гплт гллт п л г1 т

I I I

Рис. 10-3. Модуляционные коды

пульсов, задающая временной интервал для основной системы. Как показано в таблице на рис. 10.3, некоторые коды имеют внутренние сигналы синхронизации, другие их не имеют. Код с внутренней синхронизацией представляет собой код с уже включенной информацией о времени. В других кодах эта информация отсутствует.

Информация о времени важна для приемника, одна из целей которого - восстановление сигнала в его первоначальном состоянии. Приемник имеет три варианта информации о времени.

1. Передаваемые данные содержат информацию об импульсах таймера, то есть модуляционный код включает в себя внутреннюю синхронизацщо.

2. Информация об импульсах таймера должна передаваться по другой линии. Это делает систему более громоздкой, поскольку требует дополнительной линии от передатчика к приемнику. Для дальних расстояний стоимость прокладки дополнительной линии может быть существенной.

3. Приемник может обеспечивать собственную синхронизацию по времени независимо от импульсов таймера передатчика.

Код NRZ

Код NRZ (nonreturn-to-zero, без возврата к нулю) аналогичен нормальным цифровым данным. Сигнал максимален в 1 и минимален в 0. Для представления последовательности единиц сигнал остается на высоком уровне. Цепочка нулей сигнала отображается низким уровнем. Таким образом, уровень сигнала преобразуется лишь при изменении значения данных.

KoflRZ

Код RZ (return-to-ъего, с возвратом к пулю) представляет О в виде сигнала низкого уровня. Для представления 1 - уровень сигнала высокий в течение половины периода бита, а затем становится низким в оставшейся части периода. Для каяедой 1 из последовательности данных уровень сигнала сначала становится высоким, а затем низким в течение периода бита. Например, для последовательности из трех единиц уровень сигнала становится высоким для каждой из них, а затем для каяедой из них возвращается к минимальному значению.

Код NRZI

Код NRTI (nonreturn-to-zero - inverted, инвертированный без возврата к нулю) представляет О в виде изменения уровня сигнала, а 1 - отсутствием такого рода изменения. Таким образом, уровень сигнала меняется от высокого до низкого (или наоборот от низкого к высокому) для каждого нуля, но остается на одном уровне для представления каяедой единицы. Важным моментом является то, что не существует заданного соотношения между 1 и О, а

также между высоким и низким уровнями. Бинарная единица может быть представлена как высоким уровнем сигнала, так и низким.

Код Манчестер

в этом методе кодирования используется изменение уровня сигнала в середине каяедого битового периода. Для 1 первая половина периода соответствует высокому уровню сигнала, а вторая - низкому. В представлении О - наоборот.

Код Миллер

в коде Миллер каяедая 1 представляется изменением уровня сигнала в середине периода бита. Для представления О используется либо отсутствие изменения уровня сигнала, если он следует после 1, либо изменение в начале периода, если он следует за 0.

Код Biphase-M

в коде bi-phase-M (модифшщюванный двухфазный) каждый период бита начинается с изменения уровня сигнала. Для представления 1 используется дополнительное изменение в середине периода. Для представления О никаких дополнительных изменений не выполняется. Таким образом, 1 представляется как высоким, так и низким уровнем сигнала в течение периода. Для представления О используется либо низкий, либо высокий уровень сигнала в течение всего битового периода (но не оба уровня одновременно).

Кодирование 4В/5В и 4В/8В

Большинство локальньк компьютерных сетей использует код Манчестер. Для волоконно-оптических локальных сетей это не так. Причина в том, что это кодирование требует удвоенной скорости таймера по сравнению со скоростью передачи данных. Например, 100-Мб/сек сеть требует таймер на 200 МГц. Кодировка данньк NRZI не предусматривает изменения сигнала в случае передачи цепочки нулей, что затрудняет разбивку информации на битовые периоды (внутреннюю синхронизацию). При этом приемник не может соответствуюш;им образом синхронизировать свою работу с поступаюш;им потоком данньк.

Многие высокоскоростные волоконно-оптические системы используют схемы кодировки информации по группам, в которьк кодируются не отдельные биты, а целые слова длиной в несколько бит. Например, при кодировке 4В/5В каждые четыре бита информации кодируются в 5-битовое слово. После получения такого кода приемник декодирует 5-битовые слова в 4- битовые блоки первоначальной информации. Эта схема гарантирует, что данные никогда не будут представлять собой цепочку из более чем трех последовательных нулей. Эта кодафовка использует менее широкую частотную полосу пропускания по сравнению с кодированием Манчестер, требуя