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.

Основной привлекательной чертой асинхронной передачи является простота определения моментов взятия отсчетов сигнала в приемнике. В дополнение к этому асинхронная передача является по своему существу гибкой с точки зрения работоспособности системы в диапазоне средних скоростей передачи данных. При высоких скоростях знаки передаются один за другим. Передача автоматически приспосабливается и к пониженным скоростям данных путем увеличения пауз между знаками. В противоположность этому синхронный приемник должен отследить изменение скорости в передатчике, прежде чем он сможет правильно взять отсчеты входного сигнала. Обычно тактовый генератор синхронной системы перестраивается очень медленно и в узком диапазоне. Следовательно, асинхронная система более подходит для тех применений, когда скорость передачи меняется.

Системы с синхронной передачей могут выдержать передачу информации с переменной скоростью, но при этом задача подстройки под скорость передачи информации выполняется за счет процессов более высокого уровня (протокола канального уровня), при которых в цифровой поток вводятся кодовые комбинации, соответствующие нулевой информации. Эти комбинации используются для заполнения цифрового потока, когда источнику нечего передавать. Такую форму передачи иногда называют изохронной. Изохронный вид работы необходим, когда синхронная линия используется для передачи данных от асинхронного источника.

Еще одной привлекательной чертой асинхронной передачи является то, что этот вид работы автоматически обеспечивает синхронизацию по знакам. Следовательно, если речевой сигнал, преобразованный посредством ИКМ, передается асинхронно, то стартовый и стоповый биты автоматически определяют границы кодовой комбинации. При синхронной передаче для синхронизации по кодовым комбинациям необходимо принимать дополнительные меры.

К основным недостаткам асинхронной передачи относятся ее большая чувствительность к ошибкам на линиях с высоким уровнем шумов и относительно большая избыточность, необходимая для хронирования. Поэтому асинхронная передача наиболее подходит для тех применений, где стоимость реализации системы имеет большее значение, чем отношение сигнал-шум и полоса. Асинхронная передача используется в модемах на скоростях передачи до 1200 бит/с в каналах ТЧ. Что касается цифровой телефонии, то нечто подобное асинхронной передаче рассматривается для двухпроводной цифровой абонентской линии в работах [2, 3, 4]. Такие системы образуют дуплексный (четырехпроводный) канал путем передачи блоков цифрового сигнала попеременно в каждом направлении по одной паре проводов. Из-за этого такие системы называют иногда системами передачи типа «пинг-понг», они не являются по-настоящему асинхронными, поскольку каждая передача в каждом из направлений осуществляется в заранее определенные моменты времени, что, возможно, устраняет необходимость в стартовых и стоповых битах.

Синхронная передача

В линиях типа Т1 и других межстанционных линиях с цифровой передачей, используемых в настоящее время на телефонной сети США, применяют исключительно синхронную передачу. Вследствие этого формат кода передачи для этих систем должен быть создан с учетом специальных соображений, чтобы гарантировать, что каждый регенератор или приемное устройство могут заставить работать местный задающий генератор со скоростью передачи входного сигнала. Вообще говоря, требования синхронизации подразумевают, что для непрерывного определения границ сигналов необходима определенная минимальная плотность переходов в сигнале. Достаточное число переходов не может обеспечить и чисто случайный сигнал. В этих случаях должны быть приняты определенные меры по введению искусственных переходов в передаваемые сигналы. Хотя эти дополнительные переходы и подразумевают определенную избыточность, уменьшение пропускной способности может быть относительно небольшим. Ниже указаны пять способов обеспечения наличия переходов в сигнале:

1) ограничение кода источника;

введение специальных хронирующих битов;

вставка битов;

скремблирование цифрового сигнала;

преднамеренное введение ошибок.

Шестой способ — введение переходов в сами сигналы — рассматривается в разд. 4.3, озаглавленном «Преобразование к коду передачи».

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