Məlumat ötürülməsinin fiziki əsasları. Fiziki səviyyədə məlumatların ötürülməsi üsulları. Məlumat ötürülməsinin fiziki əsasları

7. FİZİKİ QAT

7.2. Diskret məlumat ötürmə üsulları

Rabitə kanalları üzərindən diskret məlumatların ötürülməsi zamanı fiziki kodlaşdırmanın iki əsas növü istifadə olunur - sinusoidal daşıyıcı siqnal əsasında və düzbucaqlı impulsların ardıcıllığına əsaslanır. Birinci üsul tez-tez adlanır modulyasiya və ya analoq modulyasiya , kodlaşdırmanın analoq siqnalın parametrlərinin dəyişdirilməsi ilə həyata keçirildiyini vurğulayır. İkinci yol adlanır rəqəmsal kodlaşdırma . Bu üsullar yaranan siqnalın spektrinin eni və onların həyata keçirilməsi üçün tələb olunan avadanlıqların mürəkkəbliyi ilə fərqlənir.

Düzbucaqlı impulslardan istifadə edərkən, yaranan siqnalın spektri çox genişdir. Sinusoidin istifadəsi eyni məlumat sürətində daha dar bir spektrlə nəticələnir. Bununla belə, modulyasiyanın həyata keçirilməsi düzbucaqlı impulsların həyata keçirilməsindən daha mürəkkəb və bahalı avadanlıq tələb edir.

Hal-hazırda getdikcə daha tez-tez başlanğıcda analoq formaya malik olan məlumatlar - nitq, televiziya görüntüsü - rabitə kanalları üzərindən diskret formada, yəni birlər və sıfırlar ardıcıllığı şəklində ötürülür. Analoq informasiyanın diskret formada təqdim edilməsi prosesi adlanır diskret modulyasiya .

Analoq modulyasiya dar tezlik diapazonlu kanallar - səs tezliyi kanalı (ictimai telefon şəbəkələri) üzərindən diskret məlumatların ötürülməsi üçün istifadə olunur. Bu kanal 300 ilə 3400 Hz diapazonunda tezlikləri ötürür, buna görə də onun bant genişliyi 3100 Hz-dir.

Daşıyıcı sinusoidi ötürən tərəfdə modulyasiya etmək və qəbul edən tərəfdə demodulyasiya etmək funksiyalarını yerinə yetirən cihaz adlanır. modem (modulyator-demodulyator).

Analoq modulyasiya, sinusoidal siqnalın amplitudasını, tezliyini və ya fazasını dəyişdirərək məlumatın kodlandığı fiziki kodlaşdırma üsuludur. daşıyıcı tezliyi(Şəkil 27).

At amplituda modulyasiyası (Şəkil 27, b) məntiqi vahid üçün daşıyıcı tezlik sinusoidinin amplitudasının bir səviyyəsi, məntiqi sıfır üçün isə başqa bir səviyyə seçilir. Bu üsul aşağı səs-küy toxunulmazlığına görə praktikada təmiz formada nadir hallarda istifadə olunur, lakin tez-tez modulyasiyanın başqa bir növü - faza modulyasiyası ilə birlikdə istifadə olunur.

At tezlik modulyasiyası (Şəkil 27, c) ilkin məlumatların 0 və 1 dəyərləri müxtəlif tezlikli sinusoidlər tərəfindən ötürülür - f 0 və f 1,. Bu modulyasiya üsulu modemlərdə mürəkkəb sxemlər tələb etmir və adətən 300 və ya 1200 bps sürətlə işləyən aşağı sürətli modemlərdə istifadə olunur.

At faza modulyasiyası (Şəkil 27, d) 0 və 1 məlumat dəyərləri eyni tezlikli siqnallara uyğundur, lakin fərqli bir faza ilə, məsələn, 0 və 180 dərəcə və ya 0, 90, 180 və 270 dərəcə.

Yüksək sürətli modemlərdə kombinə edilmiş modulyasiya üsulları, bir qayda olaraq, faza ilə birlikdə amplituda tez-tez istifadə olunur.

düyü. 27. fərqli növlər modulyasiya

Yaranan modulyasiya edilmiş siqnalın spektri modulyasiyanın növündən və sürətindən asılıdır.

Potensial kodlaşdırma üçün spektr birbaşa dövri funksiya üçün Furye düsturlarından alınır. Diskret verilənlər N bit/s bit sürətində ötürülürsə, onda spektr sıfır tezlikli sabit komponentdən və f 0 , 3f 0 , 5f 0 , 7f 0 , ... , tezlikləri olan sonsuz harmonika seriyasından ibarətdir. f 0 = N/2. Bu harmoniklərin amplitüdləri kifayət qədər yavaş azalır - f 0 harmonik amplitüdünün 1/3, 1/5, 1/7, ... əmsalları ilə (şək. 28, a). Nəticədə, potensial kod spektri yüksək keyfiyyətli ötürmə üçün geniş bant genişliyi tələb edir. Bundan əlavə, nəzərə almaq lazımdır ki, reallıqda siqnal spektri verilənlərin xarakterindən asılı olaraq daim dəyişir. Buna görə də, ixtiyari məlumatların ötürülməsi zamanı yaranan potensial kod siqnalının spektri 0 Hz-ə yaxın bir dəyərdən təxminən 7f 0-a qədər bir diapazon tutur (7f 0-dan yuxarı tezliklərdə olan harmoniklər, onların əldə edilən siqnala kiçik töhfəsi səbəbindən laqeyd qala bilər) . Səs tezliyi kanalı üçün potensial kodlaşdırmanın yuxarı həddi 971 bps məlumat sürətində əldə edilir. Nəticədə, səs tezliyi kanallarında potensial kodlar heç vaxt istifadə edilmir.

Amplituda modulyasiyası ilə spektr daşıyıcı tezliyin sinusoidindən ibarətdir f c və iki yan harmoniklər: (f c + f m ) və ( f c- f m), harada f m - iki amplituda səviyyəsindən istifadə edərkən məlumat ötürmə sürəti ilə üst-üstə düşən sinusoidin məlumat parametrinin dəyişmə tezliyi (şəkil 28, b). Tezlik f m verilmiş kodlaşdırma üsulu üçün xəttin bant genişliyini müəyyən edir. Aşağı modulyasiya tezliyində siqnal spektrinin eni də kiçik olacaq (2f-ə bərabərdir) m ), beləliklə, onun bant genişliyi 2f-dən böyük və ya ona bərabər olarsa, siqnallar xətt tərəfindən təhrif edilməyəcəkdir. m . Səs tezliyi kanalı üçün bu modulyasiya metodu 3100/2=1550 bps-dən çox olmayan məlumat sürətində məqbuldur. Məlumatları təmsil etmək üçün 4 amplituda səviyyəsindən istifadə edilərsə, kanalın tutumu 3100 bps-ə qədər artır.

düyü. 28. Potensial kodlaşdırma zamanı siqnalların spektrləri

və amplituda modulyasiyası

Faza və tezlik modulyasiyası ilə siqnal spektri amplituda modulyasiyasından daha mürəkkəbdir, çünki burada ikidən çox yan harmonik əmələ gəlir, lakin onlar həm də əsas daşıyıcı tezliyə nisbətən simmetrik şəkildə yerləşirlər və onların amplitudaları sürətlə azalır. Buna görə də, bu modulyasiyalar səs tezliyi kanalı üzərindən məlumat ötürülməsi üçün də uyğundur.

Diskret məlumatların rəqəmsal kodlaşdırılması zamanı potensial və impuls kodlarından istifadə edilir. Potensial kodlarda məntiqi olanları və sıfırları təmsil etmək üçün yalnız siqnal potensialının dəyərindən istifadə edilir və onun düşmələri nəzərə alınmır. Pulse kodları ikili məlumatların ya müəyyən bir qütbün impulsları ilə, ya da nəbzin bir hissəsi ilə - müəyyən bir istiqamətin potensial düşməsi ilə təmsil olunmasına imkan verir.

Diskret məlumat ötürmək üçün düzbucaqlı impulslardan istifadə edərkən eyni vaxtda bir neçə məqsədə çatacaq kodlaşdırma metodunu seçmək lazımdır:

· eyni bit dərəcəsi ilə nəticələnən siqnalın spektrinin ən kiçik eninə malik idi;

· ötürücü və qəbuledici arasında sinxronizasiya təmin edilir;

· səhvləri tanımaq bacarığına malik idi;

· həyata keçirmək üçün aşağı qiymətə malik idi.

Siqnalların daha dar spektri eyni xətt üzrə daha yüksək məlumat ötürmə sürətinə nail olmağa imkan verir. Çox vaxt siqnal spektri sabit komponentin olmamasını tələb edir.

Ötürücü və qəbuledicinin sinxronizasiyası lazımdır ki, qəbuledici rabitə xəttindən yeni məlumatları oxumaq üçün hansı anda lazım olduğunu dəqiq bilsin. Bu problemi şəbəkələrdə həll etmək bir-birindən sıx məsafədə yerləşən qurğular arasında, məsələn, kompüter daxilindəki bölmələr arasında və ya kompüterlə printer arasında məlumat mübadiləsindən daha çətindir. Buna görə də, siqnalları ötürücü üçün növbəti biti (və ya bir neçə biti) hansı anda tanımaq lazım olduğuna dair təlimatları daşıyan şəbəkələrdə sözdə özünü sinxronlaşdıran kodlardan istifadə olunur. Siqnaldakı hər hansı bir kəskin kənar - sözdə cəbhə - qəbuledicinin ötürücü ilə sinxronizasiyası üçün yaxşı bir göstərici ola bilər.

Sinusoidləri daşıyıcı siqnal kimi istifadə edərkən, yaranan kod öz-özünə sinxronizasiya xüsusiyyətinə malikdir, çünki daşıyıcı tezliyinin amplitüdünün dəyişməsi qəbulediciyə giriş kodunun göründüyü anı təyin etməyə imkan verir.

Kodlaşdırma metodlarına olan tələblər bir-birinə ziddir, ona görə də aşağıda müzakirə edilən məşhur rəqəmsal kodlaşdırma metodlarının hər birinin digərləri ilə müqayisədə öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var.

Əncirdə. 29a, kodlaşdırma adlanan potensial kodlaşdırma metodunu göstərir sıfıra qayıtmaq olmaz (Yox Sıfır, NRZ səhifəsinə qayıt) . Soyad, birlərin ardıcıllığı ötürüldükdə, dövr ərzində siqnalın sıfıra qayıtmaması faktını əks etdirir. NRZ metodunu həyata keçirmək asandır, səhvlərin yaxşı tanınması (iki kəskin fərqli potensiala görə), lakin özünü sinxronizasiya xüsusiyyətinə malik deyil. Birlərin və ya sıfırların uzun ardıcıllığını ötürərkən, xəttdəki siqnal dəyişmir, buna görə də qəbuledici giriş siqnalından verilənlərin oxunması lazım olan vaxt nöqtələrini müəyyən edə bilmir. Hətta yüksək dəqiqlikli bir saat generatoru ilə belə, qəbuledici məlumat əldə etmə anı ilə səhv edə bilər, çünki iki generatorun tezlikləri heç vaxt tamamilə eyni olmur. Buna görə də, yüksək məlumat sürətlərində və birlərin və ya sıfırların uzun ardıcıllığında, saat tezliklərinin kiçik bir uyğunsuzluğu bütün dövrədə səhvə və müvafiq olaraq, yanlış bit dəyərinin oxunmasına səbəb ola bilər.

NRZ metodunun digər ciddi çatışmazlığı, birlərin və ya sıfırların uzun ardıcıllığını ötürərkən sıfıra yaxınlaşan aşağı tezlikli komponentin olmasıdır. Bu səbəbdən, qəbuledici ilə mənbə arasında birbaşa qalvanik əlaqə təmin etməyən bir çox rabitə kanalları bu tip kodlaşdırmanı dəstəkləmir. Nəticədə, NRZ kodu təmiz formada şəbəkələrdə istifadə edilmir. Buna baxmayaraq, onun müxtəlif modifikasiyaları istifadə olunur, burada həm NRZ kodunun zəif özünü sinxronizasiyası, həm də daimi bir komponentin olması aradan qaldırılır. NRZ kodunun cəlbediciliyi, ona görə də onu təkmilləşdirməyin mənası, N/2 Hz-ə bərabər olan f 0 fundamental harmonikasının olduqca aşağı tezliyindədir. Mançester kimi digər kodlaşdırma üsulları daha yüksək fundamental tezlikə malikdir.

düyü. 29. Diskret verilənlərin kodlaşdırılması yolları

NRZ metodunun modifikasiyalarından biri də metoddur alternativ inversiya ilə bipolyar kodlaşdırma (Bipolyar Alternativ Mark Inversion, AMI). Bu üsul (Şəkil 29, b) üç potensial səviyyədən istifadə edir - mənfi, sıfır və müsbət. Məntiqi sıfırı kodlaşdırmaq üçün sıfır potensialdan istifadə edilir və məntiqi vahid ya müsbət potensial, ya da mənfi ilə kodlanır, hər bir yeni vahidin potensialı əvvəlkinin potensialına ziddir.

AMI kodu DC-ni və NRZ koduna xas olan vaxtlama problemlərini qismən aradan qaldırır. Bu, uzun ardıcıllıqları göndərərkən baş verir. Bu hallarda, xəttdəki siqnal alternativ sıfırları və birləri ötürən NRZ kodu ilə eyni spektrə malik, yəni sabit komponenti olmayan və N/2 Hz fundamental harmonik (burada N) olan bipolyar impulslar ardıcıllığıdır. məlumat bit sürəti). Sıfırların uzun ardıcıllığı həm AMI kodu, həm də NRZ kodu üçün təhlükəlidir - siqnal sabit sıfır amplituda potensialına çevrilir. Buna görə də, AMI kodunun daha da təkmilləşdirilməsinə ehtiyac var.

Ümumiyyətlə, xəttdəki bitlərin müxtəlif kombinasiyaları üçün AMI kodunun istifadəsi NRZ kodu ilə müqayisədə daha dar bir siqnal spektrinə və deməli, daha yüksək siqnal spektrinə gətirib çıxarır. bant xətlər. Məsələn, alternativ olanları və sıfırları ötürərkən əsas harmonik f 0 N/4 Hz tezliyinə malikdir. AMI kodu həmçinin səhv siqnalların tanınması üçün bəzi funksiyalar təqdim edir. Beləliklə, siqnalların polaritesinin ciddi şəkildə dəyişməsinin pozulması yanlış impulsun və ya düzgün impulsun xəttdən itdiyini göstərir. Belə bir siqnal deyilir qadağan siqnal (siqnal pozulması).

AMI kodu hər bir xətt üçün iki deyil, üç siqnal səviyyəsindən istifadə edir. Əlavə təbəqə xətdə eyni bit sədaqətini təmin etmək üçün ötürücü gücünün təxminən 3 dB artması tələb edir ki, bu da yalnız iki vəziyyəti fərqləndirən kodlarla müqayisədə çoxlu siqnal vəziyyətinə malik kodların ümumi çatışmazlığıdır.

AMI-yə bənzər kod var, lakin yalnız iki siqnal səviyyəsi var. Sıfır ötürüldükdə, əvvəlki dövrədə təyin edilmiş potensialı ötürür (yəni onu dəyişdirmir), biri ötürüldükdə isə potensial əks tərəfə çevrilir. Bu kod adlanır birlikdə inversiya ilə potensial kod (yox qayıtmaq üçün Sıfır ilə olanlar ters çevrilmiş , NRZİ ) . Bu kod üçüncü siqnal səviyyəsinin istifadəsinin çox arzuolunmaz olduğu hallarda faydalıdır, məsələn optik kabellər, burada iki siqnal vəziyyəti sabit olaraq tanınır - işıq və kölgə.

Potensial kodlara əlavə olaraq, şəbəkələr məlumat tam nəbz və ya onun bir hissəsi ilə təmsil olunduqda nəbz kodlarından da istifadə edirlər - cəbhə. Bu yanaşmanın ən sadə halıdır bipolyar nəbz kodu , burada vahid bir qütbün impulsu ilə təmsil olunur, sıfır isə digərdir (şəkil 29, c). Hər bir nəbz yarım dövrə davam edir. Bu kod əladır öz-özünə sinxronizasiya xassələrə malikdir, lakin sabit komponent, məsələn, birlərin və ya sıfırların uzun ardıcıllığını ötürərkən mövcud ola bilər. Bundan əlavə, onun spektri potensial kodlardan daha genişdir. Beləliklə, bütün sıfırları və ya birləri ötürərkən kodun əsas harmonikasının tezliyi NRZ kodunun fundamental harmonikasından iki dəfə və AMI kodunun əsas harmonikasından dörd dəfə yüksək olan N Hz-ə bərabər olacaqdır. alternativ olanları və sıfırları ötürərkən. Çox geniş spektrə görə, bipolyar nəbz kodu nadir hallarda istifadə olunur.

AT yerli şəbəkələr Son vaxtlara qədər ən çox yayılmış kodlaşdırma üsulu sözdə idi Mançester kodu (Şəkil 29, d). Ethernet və Token Ring texnologiyalarında istifadə olunur.

Mançester kodunda birlərin və sıfırların kodlaşdırılması üçün potensial düşmə, yəni nəbzin ön hissəsi istifadə olunur. Mançester kodlaşdırmasında hər saat iki hissəyə bölünür. Məlumat hər dövrün ortasında baş verən potensial düşmələrlə kodlanır. Vahid aşağıdan yüksək siqnal səviyyəsi ilə kodlanır və sıfır əks kənar ilə kodlanır. Hər dövrün əvvəlində, bir sıra bir neçə və ya sıfırı təmsil etmək lazımdırsa, xidmət siqnalının kənarı baş verə bilər. Siqnal bir məlumat bitinin ötürmə dövrü üçün ən azı bir dəfə dəyişdiyi üçün Mançester kodu yaxşıdır öz-özünə sinxronizasiya xassələri. Mançester kodunun bant genişliyi bipolyar nəbzdən daha dardır. Həm də sabit bir komponentə malik deyil və ən pis halda əsas harmonik (birlərin və ya sıfırların ardıcıllığını ötürərkən) N Hz tezliyinə malikdir və ən yaxşı halda (alternativ olanları və sıfırları ötürərkən) bərabərdir. AMI kodlarında və ya NRZ-də olduğu kimi N / 2 Hz-ə qədər. Orta hesabla, Mançester kodunun bant genişliyi bipolyar impuls kodundan bir yarım dəfə dardır və əsas harmonik 3N/4 ətrafında salınır. Mançester kodunun bipolyar nəbz kodu ilə müqayisədə daha bir üstünlüyü var. Sonuncu məlumat ötürülməsi üçün üç siqnal səviyyəsindən istifadə edir, Mançester isə ikisini istifadə edir.

Əncirdə. 29, e verilənlərin kodlaşdırılması üçün dörd siqnal səviyyəsi olan potensial kodu göstərir. Bu 2B1Q kodudur, adı onun mahiyyətini əks etdirir - hər iki bit (2B) dörd vəziyyətə (1Q) malik bir siqnal ilə bir dövrədə ötürülür. Bit 00 -2,5V, bit 01 -0,833V, bit 11 +0,833V, bit 10 isə +2,5V eyni bit cütlərinin ardıcıllığıdır, çünki bu halda siqnal sabit komponentə çevrilir. Təsadüfi bit interleaving ilə siqnalın spektri NRZ kodunun spektrindən iki dəfə dardır, çünki eyni bit sürətində saat müddəti iki dəfə artır. Beləliklə, 2B1Q kodundan istifadə edərək, AMI və ya NRZI kodundan istifadə etməklə eyni xətt üzərindən iki dəfə sürətli məlumat ötürə bilərsiniz. Bununla belə, onun həyata keçirilməsi üçün ötürücünün gücü daha yüksək olmalıdır ki, dörd səviyyə müdaxilə fonunda qəbuledici tərəfindən aydın şəkildə fərqlənsin.

Səhifə 27 -dan 27 Məlumat ötürülməsinin fiziki əsasları(Rabitə xətləri,)

Məlumat ötürülməsinin fiziki əsasları

İstənilən şəbəkə texnologiyası diskret məlumatların rabitə xətləri üzərindən etibarlı və sürətli ötürülməsini təmin etməlidir. Texnologiyalar arasında böyük fərqlər olsa da, onlar diskret məlumat ötürülməsinin ümumi prinsiplərinə əsaslanır. Bu prinsiplər müxtəlif fiziki təbiətli rabitə xətlərində impuls və ya sinusoidal siqnallardan istifadə etməklə binar və sıfırların təmsil üsullarında, xətaların aşkarlanması və düzəltmə üsullarında, sıxılma üsullarında və keçid üsullarında təcəssüm olunur.

xətlərəlaqələri

İlkin şəbəkələr, xətlər və rabitə kanalları

Şəbəkə qovşaqları arasında məlumat ötürən texniki sistemi təsvir edərkən ədəbiyyatda bir neçə ad tapmaq olar: rabitə xətti, kompozit kanal, kanal, keçid.Çox vaxt bu terminlər bir-birini əvəz edir və bir çox hallarda bu, problem yaratmır. Eyni zamanda, onların istifadəsinin xüsusiyyətləri var.

Link(link) iki qonşu şəbəkə qovşağı arasında məlumat ötürülməsini təmin edən seqmentdir. Yəni, keçiddə ara keçid və multipleksasiya cihazları yoxdur.

kanal(kanal) çox vaxt keçiddə müstəqil olaraq istifadə olunan keçid bant genişliyinin hissəsini ifadə edir. Məsələn, əsas şəbəkə bağlantısı hər birinin ötürmə qabiliyyəti 64 Kbps olan 30 kanaldan ibarət ola bilər.

Kompozit kanal(circuit) şəbəkənin iki son qovşağı arasındakı yoldur. Kompozit əlaqə ayrı-ayrı ara keçidlər və açarlardakı daxili birləşmələr vasitəsilə formalaşır. Çox vaxt "kompozit" epiteti buraxılır və "kanal" termini həm kompozit kanal, həm də bitişik qovşaqlar arasında, yəni bir keçid daxilində kanal mənasında istifadə olunur.

Rabitə xətti digər üç termindən hər hansı birinin sinonimi kimi istifadə edilə bilər.

Əncirdə. rabitə xəttinin iki variantı göstərilir. birinci halda ( a) xətt bir neçə on metr uzunluğunda bir kabel seqmentindən ibarətdir və bir keçiddir. İkinci halda (b), keçid dövrə keçidli şəbəkədə yerləşdirilən kompozit keçiddir. Belə bir şəbəkə ola bilər əsas şəbəkə və ya telefon şəbəkəsi.

Bununla belə, üçün kompüter şəbəkəsi bu xətt bir keçiddir, çünki iki qonşu qovşağı birləşdirir və bütün keçid aralıq avadanlıqları bu qovşaqlara şəffafdır. Kompüter mütəxəssisləri və ilkin şəbəkələrin mütəxəssisləri terminləri səviyyəsində qarşılıqlı anlaşılmazlığın səbəbi burada aydındır.

İlkin şəbəkələr kompüter və telefon şəbəkələri üçün məlumatların ötürülməsi xidmətlərini təmin etmək üçün xüsusi olaraq yaradılmışdır, belə hallarda ilkin şəbəkələrin "üstində" işlədiyi deyilir və üst-üstə düşən şəbəkələr.

Rabitə xətlərinin təsnifatı

Rabitə xətti ümumiyyətlə elektrik informasiya siqnallarının ötürüldüyü fiziki mühitdən, məlumat ötürmə avadanlığından və aralıq avadanlıqdan ibarətdir. Məlumat ötürülməsi üçün fiziki mühit (fiziki daşıyıcı) kabel ola bilər, yəni naqillər dəsti, izolyasiya və qoruyucu örtüklər və birləşdiricilər, həmçinin elektromaqnit dalğalarının yayıldığı yer atmosferi və ya kosmos.

Birinci halda biri danışır simli mühit, və ikincidə - simsiz.

Müasir telekommunikasiya sistemlərində məlumat istifadə edərək ötürülür elektrik cərəyanı və ya gərginlik, radio siqnalları və ya işıq siqnalları- bütün bu fiziki proseslər müxtəlif tezliklərin elektromaqnit sahəsinin salınımlarıdır.

Naqilli (hava) xətlər bağlar heç bir izolyasiya və ya qoruyucu hörükləri olmayan, dirəklər arasında çəkilmiş və havada asılmış məftillərdir. Hətta yaxın keçmişdə belə rabitə xətləri telefon və ya teleqraf siqnallarının ötürülməsi üçün əsas idi. Bu gün simli rabitə xətləri sürətlə kabel xətləri ilə əvəz olunur. Lakin bəzi yerlərdə onlar hələ də qorunub saxlanılır və başqa imkanlar olmadığı halda, kompüter məlumatlarının ötürülməsi üçün istifadə olunmağa davam edir. Bu xətlərin sürət keyfiyyətləri və səs-küy toxunulmazlığı çox arzuolunanları tərk edir.

kabel xətləri kifayət qədər mürəkkəb quruluşa malikdir. Kabel bir neçə izolyasiya təbəqəsi ilə əhatə olunmuş keçiricilərdən ibarətdir: elektrik, elektromaqnit, mexaniki və bəlkə də iqlim. Bundan əlavə, kabel müxtəlif avadanlıqları ona tez bir zamanda qoşmağa imkan verən bağlayıcılarla təchiz edilə bilər. Kompüter (və telekommunikasiya) şəbəkələrində üç əsas kabel növü istifadə olunur: burulmuş mis naqillərə əsaslanan kabellər - qorunmamış burulmuş cüt(Unshielded Twisted Pair, UTP) və qorunan burulmuş cüt(Qorlanmış Bükülmüş Cüt, STP), koaksial kabellər mis nüvəli, fiber optik kabellərlə. İlk iki növ kabel də adlanır mis kabellər.

radio kanalları yerüstü və peyk rabitəsi radiodalğaların ötürücü və qəbuledicisindən istifadə etməklə formalaşır. Həm istifadə olunan tezlik diapazonunda, həm də kanal diapazonunda fərqlənən çox sayda radio kanalı var. Radio lentlərini yayımlayın(uzun, orta və qısa dalğalar) da deyilir AM lentləri, və ya amplituda modulyasiya diapazonları (Amplitude Modulation, AM), uzun məsafəli rabitəni təmin edir, lakin aşağı məlumat sürətində. Daha sürətli kanallar istifadə edənlərdir çox yüksək tezlik diapazonları Tezlik modulyasiyasından istifadə edən (Çox Yüksək Tezlik, VHF) (Frequency Modulation, FM). Məlumat ötürülməsi üçün də istifadə olunur. ultra yüksək tezlik diapazonları(Ultra Yüksək Tezlik, UHF) də adlanır mikrodalğalı diapazonlar(300 MHz-dən çox). 30 MHz-dən yuxarı tezliklərdə siqnallar artıq Yerin ionosferi tərəfindən əks olunmur və sabit rabitə ötürücü və qəbuledici arasında görmə xəttini tələb edir. Buna görə də, belə tezliklər ya peyk kanallarından, ya mikrodalğalı kanallardan, ya da yerli və ya mobil şəbəkələr bu şərt yerinə yetirildiyi yerdə.

2 Fiziki təbəqənin funksiyaları Bitlərin elektrik/optik siqnallarla təmsil olunması Bitlərin kodlaşdırılması Bitlərin sinxronlaşdırılması Fiziki rabitə kanalları üzərindən bitlərin ötürülməsi/qəbul edilməsi Fiziki mühitlə koordinasiya Ötürmə sürəti Məsafə Siqnal səviyyələri, birləşdiricilər Bütün şəbəkə cihazlarında Aparat təminatı (şəbəkə adapterləri) ) Misal: 10 BaseT - UTP cat. 3, 100 ohm, 100m, 10Mbps, MII code, RJ-45

5 Məlumat ötürmə avadanlığı Çevirici Mesaj - El. siqnal Kodlayıcı (sıxılma, korreksiya kodları) Modulator Vasitəçi avadanlıq Rabitə keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması - (Gücləndirici) Kompozit kanal yaradılması - (Keçid) Kanalların çoxaldılması - (Multiplexer) (PA LAN-da mövcud olmaya bilər)

6 Rabitə xətlərinin əsas xüsusiyyətləri Bant genişliyi (Protokol) Məlumat ötürülməsinin etibarlılığı (Protokol) Yayılma gecikməsi Tezliyə cavab (AFC) Bant genişliyi Azaldılması Səs-küyün toxunulmazlığı Xəttin yaxın sonunda kəsişmə Vahid dəyəri

9 Zəifləmə A - tezlik reaksiyası üçün bir nöqtə A= log 10 Pout/Pin Bel A=10 log 10 Pout/Pin desiBel (dB) A=20 log 10 Uout/Uin desiBel (dB) q Misal 1: Pin = 10 mW, Pout =5 mW Zəifləmə = 10 log 10 (5/10) = 10 log 10 0.5 = - 3 dB q Nümunə 2: UTP cat 5 Zəifləmə >= -23.6 dB F= 100MHz, L= 100M Adətən əsas üçün A göstərilir siqnalın tezliyi. \u003d -23,6 dB F \u003d 100 MHz, L \u003d 100 M Adətən siqnalın əsas tezliyi üçün A göstərilir ">

11 Səs Toxunulmazlığı Optik Fiber Xətlər Kabel Xətləri Naqilli Hava Xətləri Radio Bağlantıları (Qoruyucu, Bükmə) Xarici Müdaxilə Toxunulmazlığı Daxili Müdaxilə İmmuniteti Yaxın Uca Çarpaz Zədələnmə (NEXT) Uzaq Sonda Qarşılıqlı Zəifləmə (FEXT) (FEXT - Bir İstiqamətdə İki Cüt)

12 Near End Cross Talk itkisi (NEXT) Çox cüt kabellər üçün NEXT = 10 log Pout/Pout dB NEXT = NEXT (L) UTP 5: NEXT

13 Məlumat ötürülməsinin etibarlılığı Bit xətası dərəcəsi - BER Məlumat bitinin təhrif olunması ehtimalı Səbəblər: xarici və daxili müdaxilə, dar bant genişliyi Mübarizə: səs-küyə qarşı toxunulmazlığın artması, müdaxilənin azalması NÖVBƏTİ, artan bant genişliyi Bükülmüş cüt kabel BER ~ Fiber optik kabel BER ~ Əlavə qorunmadan: : düzəldici kodlar, təkrarlanan protokollar

16 Bükülmüş Cüt Bükülmüş Cüt (TP) folqa qoruyucu örgülü məftil qoruyucu izolyasiya edilmiş məftil xarici qabıq UTP Ekransız Bükülmüş Cüt kateqoriya 1, UTP Qılıflı Cüt kateqoriyası STP Ekranlı Bükülmüş Cüt Növlər Tip 1…9 Hər bir cütün öz qalxanı var Hər cütün öz meydançası var , öz rəngi Müdaxilə toxunulmazlığı Xərc Döşəmə mürəkkəbliyi

18 Fiber optika İki mühit arasındakı interfeysdə şüanın ümumi daxili əksi n1 > n2 - (sındırma indeksi) n1 n2 n2 - (sındırma əmsalı) n1 n2"> n2 - (sındırma əmsalı) n1 n2"> n2 - (sındırma indeksi) n1 n2" title="(!LANG:18 Fiber Optika İkinin sərhədində şüanın ümumi daxili əksi. media n1 > n2 - (sındırma indeksi) n1 n2"> title="18 Fiber optika İki mühit arasındakı interfeysdə şüanın ümumi daxili əksi n1 > n2 - (sındırma indeksi) n1 n2"> !}

22 Fiber optik kabel Çox Rejimli Fiber MMF50/125, 62.5/125, Tək Rejim FiberSMF8/125, 9.5/125 D = 250 µm 1 GHz - 100 km BaseLH5000km - 1 Gbps (2005) MMSM

23 Optik siqnal mənbələri Kanal: mənbə - daşıyıcı - qəbuledici (detektor) Mənbələr LED (LED-İşıq Yayan Diod) nm qeyri-koherent mənbə - MMF Yarımkeçirici lazer koherent mənbə - SMF - Güc = f (t o) Detektorlar Fotodiodlar, pin diodları, uçqun diodları

25 Strukturlaşdırılmış Kabel Sistemi - SCS First LANs - müxtəlif kabellər və topologiya kabel sisteminin unifikasiyası SCS - açıq LAN kabel infrastrukturu (alt sistemlər, komponentlər, interfeyslər) - müstəqillik şəbəkə texnologiyası- LAN, TV kabelləri, təhlükəsizlik sistemləri və s. - xüsusi şəbəkə texnologiyasına istinad etmədən universal kabellər - Konstruktor

27 QKDK standartları (əsas) EIA/TIA-568A Kommersiya Binası Telekommunikasiya Naqilləri Standartı (ABŞ) CENELEC EN50173 Ümumi Kabel Sxemlərinin Performans Tələbləri (Avropa) ISO/IEC IS İnformasiya Texnologiyası - Müştəri binalarının kabelləri üçün ümumi kabellər Hər bir rabitə vasitəsi üçün:. Topologiya İcazə verilən məsafələr (kabel uzunluqları) İstifadəçi əlaqə interfeysi. Kabellər və birləşdirici avadanlıq. Bant genişliyi (Performans). Quraşdırma təcrübəsi (Üfüqi alt sistem - UTP, ulduz, 100 m...)

28 Simsiz Rabitə Simsiz ötürmənin üstünlükləri: Rahatlıq, əlçatmaz ərazilər, hərəkətlilik. sürətli yerləşdirmə ... Dezavantajları: yüksək səviyyədə müdaxilə ( xüsusi vasitələr: kodlar, modulyasiya ...), bəzi diapazonlardan istifadənin mürəkkəbliyi Rabitə xətti: ötürücü - orta - qəbuledici LAN-ın xüsusiyyətləri ~ F (Δf, fn);

34 2. Mobil telefoniya Ərazinin hüceyrələrə bölünməsi Tezliklərin təkrar istifadəsi Aşağı güc (ölçülər) Mərkəzdə - baza stansiyası Avropa - Mobil üçün Qlobal Sistem - GSM Wireless telefon rabitəsi 1. Aşağı güclü radio stansiyası - (boru bazası, 300m) DECT Digital European Simsiz Telekommunikasiya Rouminqi - birindən keçid əsas şəbəkə digər tərəfdən - baza mobil rabitə

35 Peyk bağlantısı Peyk (reflektor-gücləndirici) əsasında ötürücülər – H~50 MHz transponderlər (1 peyk ~ 20 transponder) Tezlik diapazonları: C. Ku, Ka C - Aşağı 3,7 - 4,2 GHz Yuxarı 5,925-6,425 GHz Ku - Aşağı 117. 12,2 GHz Yuxarı 14,0-14,5 GHz Ka - Aşağı 17,7-21,7 GHz Yuxarı 27,5-30,5 GHz

36 Peyk rabitəsi. Peyk növləri Peyk rabitəsi: mikrodalğalı - görmə xətti Geostasionar Geniş əhatə dairəsi Sabit, Aşağı köhnəlmə İzləyici peyk, yayım, aşağı qiymət, məsafədən asılı olmayan qiymət, Ani bağlantı qurulması (Mil) T3=300ms Aşağı təhlükəsizlik, İlkin olaraq böyük antenna (lakin VSAT) MEO km Qlobal Yerləşdirmə Sistemi GPS - 24 peyk LEO km aşağı əhatə dairəsi aşağı gecikmə İnternetə çıxış

40 Spread Spectrum Techniques Xüsusi modulyasiya və kodlaşdırma üsulları simsiz rabitə C (Bits/s) = Δ F (Hz) * log2 (1+Ps/P N) Gücün azaldılması Səs toxunulmazlığı Gizli OFDM, FHSS (, Blue-Tooth), DSSS, CDMA

Fiziki kodlaşdırmanın iki əsas növü istifadə olunur - sinusoidal daşıyıcı siqnal əsasında (analoq modulyasiya) və düzbucaqlı impulsların ardıcıllığına (rəqəmsal kodlaşdırma) əsaslanır.

Analoq modulyasiya - dar bant genişliyi olan bir kanal üzərindən diskret məlumatların ötürülməsi üçün - telefon şəbəkələri səs tezliyi kanalı (band eni 300-dən 3400 Hz-ə qədər) Modulyasiya və demodulyasiyanı həyata keçirən cihaz modemdir.

Analoq modulyasiya üsulları

n amplituda modulyasiyası (aşağı səs-küy toxunulmazlığı, tez-tez faza modulyasiyası ilə birlikdə istifadə olunur);

n tezlik modulyasiyası (mürəkkəb texniki icra, adətən aşağı sürətli modemlərdə istifadə olunur).

n faza modulyasiyası.

Modulyasiya edilmiş siqnalın spektri

Potensial Kod- əgər diskret verilənlər saniyədə N bit sürətlə ötürülürsə, onda spektr sıfır tezlikli sabit komponentdən və f0, 3f0, 5f0, 7f0, ... tezliyi olan sonsuz harmonik seriyasından ibarətdir, burada f0 = N/2. Bu harmoniklərin amplitüdləri yavaş-yavaş azalır - f0 amplitudasının 1/3, 1/5, 1/7, ... əmsalları ilə. İxtiyari məlumatların ötürülməsi zamanı yaranan potensial kod siqnalının spektri 0-a yaxın dəyərdən təxminən 7f0-ə qədər bir diapazon tutur. Səs tezliyi kanalı üçün ötürmə sürətinin yuxarı həddi saniyədə 971 bit məlumat sürətində əldə edilir və kanalın bant genişliyi 300 Hz-dən başladığı üçün aşağı həddi istənilən sürət üçün qəbuledilməzdir. Yəni səs tezliyi kanallarında potensial kodlardan istifadə edilmir.

Amplituda modulyasiyası- spektr fc daşıyıcı tezliyinin sinusoidindən və iki yan harmonikadan fc+fm və fc-fm ibarətdir, burada fm sinusoidin informasiya parametrinin dəyişmə tezliyidir, iki amplituda səviyyəsindən istifadə zamanı məlumat sürəti ilə üst-üstə düşür. . Fm tezliyi xəttin tutumunu müəyyən edir bu üsul kodlaşdırma. Kiçik modulyasiya tezliyi ilə siqnal spektrinin eni hətta kiçik olacaq (2fm-ə bərabər) və bant genişliyi 2fm-dən çox və ya ona bərabər olarsa, siqnallar xətt tərəfindən təhrif edilməyəcəkdir. Səs tezliyi kanalı üçün bu üsul saniyədə 3100/2 = 1550 bitdən yüksək olmayan məlumat ötürmə sürətində məqbuldur.

Faza və tezlik modulyasiyası- spektr daha mürəkkəbdir, lakin simmetrikdir, çoxlu sayda sürətlə azalan harmoniklər. Bu üsullar səs tezliyi kanalının ötürülməsi üçün uyğundur.

Kvadrat amplituda modulyasiyası (Quadrate Amplitude Modulation) - 8 fazalı sürüşmə dəyərləri ilə faza modulyasiyası və 4 amplituda dəyəri ilə amplituda modulyasiyası. 32 siqnal kombinasiyasının hamısı istifadə edilmir.

Rəqəmsal kodlaşdırma

Potensial Kodlar- məntiqi olanları və sıfırları təmsil etmək üçün yalnız siqnal potensialının dəyərindən istifadə olunur və tam impulsları formalaşdıran damcıları nəzərə alınmır.

Pulse kodları- ikili məlumatları ya müəyyən bir qütbün impulsları ilə, ya da nəbzin bir hissəsi ilə - müəyyən bir istiqamətdə potensial düşmə ilə təmsil edir.

Rəqəmsal kodlaşdırma metodu üçün tələblər:

Eyni bit sürətində, yaranan siqnalın spektrinin ən kiçik genişliyinə sahib idi (siqnalın daha dar spektri eyni xəttdə daha yüksək məlumat sürətinə nail olmağa imkan verir, sabit komponentin olmaması tələbi də var. , yəni varlığı birbaşa cərəyanötürücü və qəbuledici arasında)

Ötürücü və qəbuledici arasında sinxronizasiyanı təmin etdi (qəbuledici xəttdən lazımi məlumatları oxumağı dəqiq bilməlidir, yerli sistemlərdə - vaxt xətləri, şəbəkələrdə - siqnalları təlimatları daşıyan özünü sinxronlaşdıran kodlar). ötürücü üçün növbəti bitin tanınmasının hansı vaxtda həyata keçirilməli olduğu haqqında);

Səhvləri tanımaq bacarığına malik idi;

Tətbiq etmək üçün aşağı qiymətə malikdir.

Sıfıra qayıtmadan potensial kod. NRZ (Sıfıra qayıtmamaq). Siqnal bir dövr ərzində sıfıra qayıtmır.

Tətbiq etmək asandır, iki kəskin fərqli siqnal sayəsində yaxşı səhv aşkarlanır, lakin sinxronizasiya xüsusiyyətinə malik deyil. Sıfırların və ya birlərin uzun ardıcıllığını ötürərkən, xəttdəki siqnal dəyişmir, buna görə də qəbuledici məlumatın nə vaxt yenidən oxunması lazım olduğunu müəyyən edə bilmir. Başqa bir çatışmazlıq, birlərin və sıfırların uzun ardıcıllığını ötürərkən sıfıra yaxınlaşan aşağı tezlikli komponentin olmasıdır. Təmiz formada kod nadir hallarda istifadə olunur, dəyişikliklər istifadə olunur. Cazibədarlıq - aşağı tezlik fundamental harmonik f0 = N /2.

Alternativ inversiya ilə bipolyar kodlaşdırma üsulu. (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI), NRZ metodunun modifikasiyası.

Sıfır potensialı kodlaşdırmaq üçün sıfır potensialdan istifadə olunur, məntiqi vahid müsbət potensial və ya mənfi ilə kodlanır, hər bir növbəti vahidin potensialı əvvəlkinin potensialına ziddir. Daimi komponentin problemlərini və özünü sinxronizasiyanın olmaması qismən aradan qaldırır. Uzun bir ardıcıllığın ötürülməsi vəziyyətində, NRZ kodu ilə eyni spektrli müxtəlif polariteli impulslar ardıcıllığı, alternativ impulslar ardıcıllığını ötürən, yəni sabit komponent və əsas harmonik N / 2 olmadan. Ümumiyyətlə, AMI-nin istifadəsi NRZ-dən daha dar spektrə və beləliklə, daha yüksək keçid qabiliyyətinə səbəb olur. Məsələn, dəyişən sıfırları və birləri ötürərkən, əsas harmonik f0 N/4 tezliyinə malikdir. Səhv ötürülmələri tanımaq mümkündür, lakin etibarlı qəbulu təmin etmək üçün həqiqi siqnal səviyyələrindən istifadə edildiyi üçün gücün təxminən 3 dB artması lazımdır.

Birlikdə inversiya ilə potensial kod. (Non Return to Zero with ones inverted, NRZI) AMI kimi kod, lakin iki siqnal səviyyəsi ilə. Sıfırı köçürərkən, əvvəlki dövrün potensialı ötürülür və birini köçürərkən potensial əks birinə çevrilir. Kod üçüncü səviyyənin istifadəsinin arzuolunmaz olduğu hallarda rahatdır (optik kabel).

AMI, NRZI-ni yaxşılaşdırmaq üçün iki üsul istifadə olunur. Birincisi, koda lazımsız vahidlərin əlavə edilməsidir. Öz-özünə sinxronizasiya xüsusiyyəti görünür, daimi komponent yox olur və spektr daralır, lakin faydalı bant genişliyi azalır.

Başqa bir üsul, ilkin məlumatı elə "qarışdırmaq"dır ki, xəttdə birlərin və sıfırların görünmə ehtimalı yaxınlaşır - çırpınır. Hər iki üsul məntiqi kodlaşdırmadır, çünki onlar xəttdəki siqnalların formasını təyin etmirlər.

Bipolyar nəbz kodu. Bir qütbün impulsu ilə, sıfır isə digəri ilə təmsil olunur. Hər bir nəbz yarım dövrə davam edir.

Kod əla zamanlama xüsusiyyətlərinə malikdir, lakin sıfırların və ya birlərin uzun ardıcıllığını ötürərkən DC komponenti ola bilər. Spektr potensial kodlardan daha genişdir.

Mançester kodu. Ən çox istifadə olunan kod Ethernet şəbəkələri, Token Ring.

Hər bir ölçü iki hissəyə bölünür. Məlumat dövrün ortasında baş verən potensial düşmələrlə kodlanır. Vahid aşağıdan yüksəkə keçidlə, sıfır isə əks kənar ilə kodlanır. Hər bir dövrün əvvəlində, bir neçə 1 və ya 0-ın ardıcıl olaraq təmsil olunması lazım gələrsə, yerüstü siqnal kənarı yarana bilər. Kod əla özünü sinxronlaşdıran xüsusiyyətlərə malikdir. Bant genişliyi bipolyar nəbzdən daha dardır, sabit komponent yoxdur və əsas harmonik ən pis halda N, ən yaxşı halda N / 2 tezliyinə malikdir.

Potensial kod 2B1Q. Hər iki bit bir dövrədə dörd vəziyyət siqnalı ilə ötürülür. 00 - -2,5 V, 01 - -0,833 V, 11 - +0,833 V, 10 - +2,5 V. Eyni bit cütlərinin uzun ardıcıllığı ilə məşğul olmaq üçün əlavə vasitələr tələb olunur. Təsadüfi bit interleaving ilə spektr NRZ-dən iki dəfə dardır, çünki eyni bit sürətində dövriyyə müddəti iki dəfə artır, yəni məlumat AMI, NRZI istifadə etdiyindən iki dəfə eyni xətt üzrə ötürülə bilər, lakin ehtiyac duyulur. böyük gücötürücü.

Məntiqi kodlaşdırma

AMI, NRZI, 2B1Q kimi potensial kodları təkmilləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, daimi potensiala səbəb olan bitlərin uzun ardıcıllıqlarını əvəz edir, onlarla kəsişib. İki üsuldan istifadə olunur - lazımsız kodlaşdırma və scrambling.

Lazımsız kodlar bitlərin orijinal ardıcıllığının çox vaxt simvol adlanan hissələrə bölünməsinə əsaslanır, bundan sonra hər bir orijinal simvol orijinaldan daha çox bit olan yenisi ilə əvəz olunur.

4B/5B kodu 4 bitlik ardıcıllığı 5 bitlik ardıcıllıqla əvəz edir. Daha sonra 16 bitlik kombinasiya əvəzinə 32-si alınır.Bunlardan çoxlu sayda sıfır olmayan 16-sı seçilir, qalanları qadağan olunmuş kodlar hesab olunur (kod pozuntusu). DC-nin çıxarılması və kodun özünü sinxronizasiya etməsinə əlavə olaraq, lazımsız kodlar qəbulediciyə pozulmuş bitləri tanımağa imkan verir. Qəbuledici qadağan edilmiş kodları alırsa, o zaman siqnal xətdə təhrif edilmişdir.

Bu kod yalnız uzun sıfır ardıcıllığına həssas olan potensial kodlaşdırma üsullarından birini istifadə edərək fiziki kodlaşdırmadan istifadə edərək xətt üzərindən ötürülür. Kod sətirdə üçdən çox sıfırın olmayacağına zəmanət verir. 8V/6T kimi başqa kodlar da var.

Göstərilən bant genişliyini təmin etmək üçün ötürücü artan takt tezliyində işləməlidir (100 Mb / s - 125 MHz üçün). Siqnalın spektri orijinalla müqayisədə genişlənir, lakin Mançester kodunun spektrindən daha dar qalır.

Scrambling - məlumatların xəttdən ötürülməzdən əvvəl skrambler ilə qarışdırılması.

Scrambling üsulları mənbə kodunun bitlərinə və əvvəlki dövrlərdə əldə edilmiş nəticə kodunun bitlərinə əsaslanaraq nəticə kodunun bit-bit hesablanmasından ibarətdir. Misal üçün,

B i \u003d A i xor B i -3 xor B i -5,

burada B i kramblerin i-ci dövrəsində alınan nəticə kodunun ikili rəqəmidir, A i skramblerin girişində i-ci dövrədə gələn mənbə kodun ikili rəqəmidir, B i - 3 və B i -5 əvvəlki iş dövrlərində alınan nəticə kodunun ikili rəqəmləridir.

110110000001 ardıcıllığı üçün skrambler 110001101111 verəcək, yəni altı ardıcıl sıfır ardıcıllığı olmayacaq.

Nəticə ardıcıllığı aldıqdan sonra qəbuledici onu tərs çevrilməni tətbiq edən descramblerə ötürəcək.

C i \u003d B i xor B i-3 xor B i-5,

Fərqli skrembling sistemləri terminlərin sayı və aralarındakı yerdəyişmə ilə fərqlənir.

Daha çox var sadə üsullar Sıfırların və ya birlərin ardıcıllığı ilə mübarizə, bunlara skrembling metodları da deyilir.

Bipolyar AMI-ni yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur:

B8ZS (8-Zeros Substitution ilə Bipolyar) - yalnız 8 sıfırdan ibarət ardıcıllığı düzəldir.

Bunu etmək üçün, ilk üç sıfırdan sonra, qalan beşin əvəzinə, beş V-1 * -0-V-1 * siqnalını daxil edir, burada V verilmiş bir polarite dövrü üçün qadağan edilmiş bir siqnalı, yəni bir siqnalı bildirir. əvvəlkinin polaritesini dəyişdirməyən 1 * - düzgün polarite vahidinin siqnalı və ulduz işarəsi bu dövrədə mənbə kodunda vahid deyil, sıfır olduğunu göstərir. Nəticədə, qəbuledici 8 dövrədə 2 təhrif görür - bunun xəttdəki səs-küy səbəbindən baş verməsi ehtimalı çox azdır. Buna görə qəbuledici belə pozuntulara 8 ardıcıl sıfırın kodlaşdırılması kimi yanaşır. Bu kodda ikili rəqəmlərin istənilən ardıcıllığı üçün sabit komponent sıfırdır.

HDB3 kodu orijinal ardıcıllıqla istənilən dörd ardıcıl sıfırı düzəldir. Hər dörd sıfır bir V siqnalı olan dörd siqnalla əvəz olunur.DC komponentini sıxışdırmaq üçün V siqnalının polaritesi ardıcıl dəyişikliklərlə tərsinə çevrilir. Bundan əlavə, dəyişdirmə üçün dörd dövrəli kodların iki nümunəsi istifadə olunur. Əvəz etməzdən əvvəl mənbə tək sayda vahiddən ibarət idi, onda 000V ardıcıllığı, vahidlərin sayı cüt olduqda isə 1*00V ardıcıllığı istifadə olunur.

Təkmilləşdirilmiş namizəd kodları, ötürülən məlumatlarda baş verən hər hansı sıfır və bir ardıcıllığı üçün kifayət qədər dar bant genişliyinə malikdir.

Rabitə kanalları üzərindən diskret məlumatları ötürərkən iki əsas fiziki kodlaşdırma növü istifadə olunur - əsasında sinusoidal daşıyıcı siqnal və düzbucaqlı impulsların ardıcıllığına əsaslanır. Birinci üsul tez-tez modulyasiya və ya analoq modulyasiya adlanır, kodlaşdırmanın analoq siqnalın parametrlərini dəyişdirməklə həyata keçirildiyini vurğulayır. İkinci üsul adətən rəqəmsal kodlaşdırma adlanır. Bu üsullar yaranan siqnalın spektrinin eni və onların həyata keçirilməsi üçün tələb olunan avadanlıqların mürəkkəbliyi ilə fərqlənir.
Analoq modulyasiyaümumi telefon şəbəkələrinin istifadəçilərinə təqdim edilən səs tezliyi kanalı ilə xarakterizə edilən dar zolaqlı kanallar üzərindən diskret məlumatların ötürülməsi üçün istifadə olunur. Səs tezliyi kanalının tipik tezlik reaksiyası Şek. 2.12. Bu kanal 300 ilə 3400 Hz diapazonunda tezlikləri ötürür, buna görə də onun bant genişliyi 3100 Hz-dir. Ötürücü tərəfdə daşıyıcı sinusoidi modullaşdırmaq və qəbul edən tərəfdə demodulyasiya etmək funksiyalarını yerinə yetirən qurğuya modem (modulyator - demodulyator) deyilir.
Analoq modulyasiya üsulları
Analoq modulyasiya, sinusoidal daşıyıcı siqnalın amplitudasını, tezliyini və ya fazasını dəyişdirərək məlumatın kodlandığı fiziki kodlaşdırma üsuludur.
Diaqram (Şəkil 2.13, a) məntiqi vahid üçün yüksək səviyyəli potensiallar və məntiqi sıfır üçün sıfır səviyyəli potensial ilə təmsil olunan ilkin məlumatın bitlərinin ardıcıllığını göstərir. Bu kodlaşdırma üsulu potensial kod adlanır və kompüter blokları arasında məlumatların ötürülməsi zamanı tez-tez istifadə olunur.
Amplituda modulyasiyası ilə (Şəkil 2.13, b) məntiqi vahid üçün daşıyıcı tezlik sinusoidinin amplitudasının bir səviyyəsi, məntiqi sıfır üçün isə başqa bir səviyyə seçilir. Bu üsul aşağı səs-küy toxunulmazlığına görə praktikada təmiz formada nadir hallarda istifadə olunur, lakin tez-tez modulyasiyanın başqa bir növü - faza modulyasiyası ilə birlikdə istifadə olunur.
Tezlik modulyasiyası ilə (Şəkil 2.13, c) ilkin məlumatların 0 və 1 dəyərləri müxtəlif tezlikli sinusoidlər tərəfindən ötürülür - f0 və f1. Bu modulyasiya üsulu modemlərdə mürəkkəb dövrə tələb etmir və adətən 300 və ya 1200 bps sürətlə işləyən aşağı sürətli modemlərdə istifadə olunur.
Faza modulyasiyasında 0 və 1 məlumat dəyərləri eyni tezlikli, lakin 0 və 180 dərəcə və ya 0,90,180 və 270 dərəcə kimi müxtəlif fazaları olan siqnallara uyğun gəlir.
Yüksək sürətli modemlərdə kombinə edilmiş modulyasiya üsulları, bir qayda olaraq, faza ilə birlikdə amplituda tez-tez istifadə olunur.
Diskret məlumat ötürmək üçün düzbucaqlı impulslardan istifadə edərkən eyni vaxtda bir neçə məqsədə çatacaq kodlaşdırma metodunu seçmək lazımdır:
· eyni bit dərəcəsi ilə nəticələnən siqnalın spektrinin ən kiçik eninə malik idi;
Ötürücü və qəbuledici arasında sinxronizasiya təmin edilir;
səhvləri tanımaq bacarığına malik idi;
Tətbiq etmək üçün aşağı qiymətə malikdir.
Siqnalların daha dar spektri eyni xətdə (eyni bant genişliyi ilə) daha yüksək məlumat ötürmə sürətinə nail olmağa imkan verir. Bundan əlavə, siqnal spektri tez-tez sabit komponentin olmamasını, yəni ötürücü və qəbuledici arasında birbaşa cərəyanın olmasını tələb edir. Xüsusilə, müxtəlif transformator galvanik izolyasiya sxemlərinin istifadəsi birbaşa cərəyanın keçməsini maneə törədir.
Ötürücü və qəbuledicinin sinxronizasiyası lazımdır ki, qəbuledici rabitə xəttindən yeni məlumatları oxumaq üçün hansı anda lazım olduğunu dəqiq bilsin.
Təhrif olunmuş məlumatların tanınması və korreksiyası fiziki təbəqə vasitəsilə həyata keçirmək çətindir, buna görə də, əksər hallarda bu iş yuxarıda göstərilən protokollar tərəfindən həyata keçirilir: kanal, şəbəkə, nəqliyyat və ya tətbiq. Digər tərəfdən, səhvlərin aşkarlanması fiziki səviyyə vaxta qənaət edir, çünki qəbuledici çərçivənin tam buferlənməsini gözləmir, lakin çərçivədə səhv bitləri tanıyan kimi onu dərhal rədd edir.
Kodlaşdırma metodlarına olan tələblər bir-birinə ziddir, ona görə də aşağıda müzakirə edilən məşhur rəqəmsal kodlaşdırma metodlarının hər birinin digərləri ilə müqayisədə öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var.