Импульсы асинхронная линия уровни сигнала избыточность цифровой сигнал прямая обработка структуры циклов стратегии поиска добавочный канал регенератор Цикловая синхронизация Проверка по избыточности Скорость передачи Ошибки Синхронная передача
Любые сети связи обеспечивают коммутации абонентов между собой. Абонентами могут быть удаленные компьютеры, локальные сети, факс-аппараты, телефонные аппараты. Невозможно предоставить каждой паре взаимодействующих абонентов свою собственную некоммутируемую физическую линию связи.

Асинхронная и синхронная передача

Имеется два основных вида передачи цифровых сигналов, приводящих к двум фундаментально отличающимся способам установки временной базы (тактовой частоты для определения моментов принятия решения) в приемном оконечном устройстве цифровой линии. Первым из этих способов является асинхронная передача, которая состоит в раздельной передаче групп битов или знаков. Внутри отдельной группы для каждого отдельного сигнала используется специальный, определенный заранее временной интервал. Однако моменты передачи групп друг с другом не связаны. Поэтому в приемном оконечном устройстве для приема каждой группы тактовая частота устанавливается заново. При втором способе, называемом синхронной передачей, цифровые сигналы посылаются непрерывно с постоянной скоростью. В этом случае приемное оконечное устройство должно сформировать и поддерживать колебание с тактовой частотой, которое синхронизируется с входящим цифровым сигналом в течение неограниченного периода времени.

Асинхронная передача

Между периодами передачи асинхронная линия находится в неактивном, или незагруженном состоянии. Начало каждой группы передачи обозначается стартовым битом. Ширина стартового импульса на приеме измеряется и определяется его середина. Отсчеты импульсов последующих информационных битов берутся с номинальной частотой, начиная от середины интервала второго бита. После информационных битов передается один или большее число стоповых битов, что позволяет линии вернуться в неактивное состояние '. На рис. 4.4 показан асинхронный вид работы, используемый обычно для низкоскоростной передачи данных.

Как показано на рис. 4.4, обнаружение каждого бита информации выполняется путем взятия идеального отсчета входного сигнала в середине каждого сигнального интервала. На практике моменты взятия отсчетов отклоняются от идеального положения на величину, зависящую от степени изменения формы стартового импульса шумами и искажениями. Поскольку моменты взятия отсчетов для каждого информационного бита определяются на базе единственного стартового бита, асинхронные системы плохо работают при высоких уровнях шумов. Конечно, можно было бы использовать более одного стартового бита для улучшения точности определения начальной фазы колебания тактовой частоты, но это усложнило бы приемник и потребовало бы введения дополнительной избыточности для передачи хронирующей информации.

Рис. 4.4. Асинхронная передача

Ошибки хронирования возникают также, если номинальное значение тактовой частоты в приемнике численно отличается от номинального значения скорости передачи в передающем устройстве. Даже если стартовый бит дает возможность определить правильную начальную фазу колебания тактовой частоты, смещение тактовой частоты приемника вызывает сдвиг каждого последовательного момента взятия отсчета все далее от центра соответствующих сигнальных интервалов. Поскольку использование самого термина «асинхронный» подразумевает наличие автономного генератора в приемнике, определенный сдвиг неизбежен во всех асинхронных системах. Максимальная длительность каждой группы символов или знака определяется предельными значениями неточностей определения первоначальной фазы и максимальной ожидаемой разности частот генераторов передатчика и приёмника.

Первые сети передачи данных использовались в телефонной связи. Для того чтобы обеспечить трансляцию и переадресацию соединений абонентов от одной АТС на другую использовался принцип уплотнения каналов, так чтобы по одной сигнальной паре в кабеле, соединяющей две АТС, можно было передавать несколько телефонных каналов.

Системы передачи информации Надежность информационных систем