1. Общие понятия физического кодирования. Классификация сигналов импульсно-кодовой модуляции. Манчестерский код

Пассивное состояние линии
Прием данных

Пассивное состояние линии
Рис. 9.6. Синхронизация начала и конца приема/передачи при RZ-кодировании
Недостаток кода RZ состоит в том, что для него требуется вдвое большая полоса пропускания канала при той же скорости передачи по сравнению с NRZ (так как здесь на один битовый интервал приходится два изменения уровня сигнала). Например, для скорости передачи информации 10 Мбит/с требуется пропускная способность линии связи 10 МГц, а не 5 МГц, как при коде NRZ.
Другой серьезный недостаток - наличие трех уровней, что усложняет аппаратуру как передатчика, так и приемника.

Рис. 9.7. RZ-кодирование в оптоволоконных сетях
Код RZ применяется не только в сетях на основе электрического кабеля, но и в оптоволоконных. Правда, в них не существует положительных и отрицательных уровней сигнала, поэтому используется три следующих уровня: отсутствие света, средний свет, сильный свет (рис. 9.7). Это очень удобно: даже когда нет передачи информации, свет все равно присутствует, что позволяет легко определить целостность оптоволоконной линии связи без дополнительных мер.
3. Манчестерский код. В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был так называемый манчестерский код, или Манчестер-!!. Он также относится к самосинхронизи-рующимся кодам, но в отличие от RZ имеет не три, а всего два уровня, что способствует его лучшей помехозащищенности и упрощению приемных и передающих узлов. Он применяется в технологиях Ethernet, Token Ring, в оптоволоконных и электропроводных сетях.
Ни в одной из версий технологии Ethernet не применяется прямое двоичное кодирование бита 0 напряжением О В и бита 1 - напряжением +5 В, так как такой способ приводит к неоднозначности. Если одна станция посылает битовую строку 00010000, то другая станция может интерпретировать ее либо как 10000, либо как 01000, так как она не может отличить отсутствие сигнала в линии от бита 0. Поэтому приемнику необходим способ однозначного определения начала, конца и середины каждого бита без помощи внешнего таймера. Манчестерское кодирование позволяет приемнику синхронизироваться с передатчиком по смене уровня напряжения в середине битового интервала.
При манчестерском кодировании каждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала в середине каждого такта. Логическому нулю соответствует переход на верхний уровень в центре битового интервала, логической единице - переход на нижний уровень. Возможна обратная ситуация, когда единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а нуль - перепадом от высокого к низкому (рис. 9.8).