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.

Преобразование к коду передачи

В предыдущем разделе в общих чертах были описаны различные способы обеспечения хронирующей информацией. Выбор любого конкретного способа зависит от того, какой конкретный код используется в линии. В этом разделе рассмотрены наиболее известные коды, используемые для цифровой передачи по линии, и указано, какие дополнительные шаги (если в них есть необходимость) требуются для поддержания синхронизма между передатчиком и приемником. Некоторые из способов преобразования к коду передачи сами по себе обеспечивают достаточную хронирующую информацию и не требуют никаких процедур из описанных выше. При выборе кода передачи в дополнение к требованиям синхронизации необходимо также учитывать спектр кода в линии и имеющуюся в распоряжении полосу (особенно в области низких частот), уровни шумов и помех, длительность вхождения в синхронизм, контроль характеристик и требования реализации.

Преобразование с использованием различных уровней

С точки зрения общих понятий в простейшей форме преобразования к коду передачи используются различные уровни сигнала для кодирования каждого передаваемого дискретного символа. В вычислительных системах наиболее общей формой кода является код типа ДА/НЕТ (включено/выключено), использующий уровень 3 В для символа 1 и примерно О В для символа 0. Однако в линии передачи с точки зрения эффективного использования мощности более целесообразно передавать двоичный сигнал эквивалентной разницей в уровнях, симметрично сбалансированной относительно 0 В. Например, средняя мощность, необходимая для передачи с равной вероятностью напряжениями +3 и 0 В, составляет 4,5 Вт (на сопротивлении 1 Ом). Для передачи напряжения +1,5 и —1,5 В то же самое расстояние для ошибок достигается при снижении требуемой мощности вдвое (2,25 Вт). Инженеры-связисты обычно называют код с несбалансированными значениями напряжения однополярным кодом, а код со сбалансированными значениями — двуполярным. Примеры последовательности двоичного сигнала и его отображения в одно- и двуполярном кодах представлены на рис. 4.5. Отметим, что уровень каждого сигнала поддерживается в течение длительности тактового интервала сигнала. По этой причине двуполярный код называют также кодом «без возвращения к нулю» (БВН).

Рис. 4.5. Одно- и двуполярный коды передачи

Как показано на рис. 4.5, сигнал БВН не содержит переходов для длинных последовательностей единиц и нулей. Следовательно, если такое преобразование используется для синхронной передачи, то для обеспечения появления хронирующих переходов необходимо применить одну из процедур, описанных выше. Этот код передачи соответствует системе передачи импульсов, в которой импульсы (перед фильтрацией) затянуты на длительность тактового интервала Г. Отсюда спектр этого кода (в предположении о случайном характере цифрового сигнала) является спектром вида (sin х)/х [см. формулу (4.1)], показанным на рис. 4.2. Как следует из рисунка, спектр на нулевой частоте (постоянном токе) существенно отличается от нуля. Большинство проводных линий передачи, однако, не пропускает сигналы постоянного тока вследствие того, что они соединяются по переменному току посредством трансформаторов или конденсаторов для устранения шлейфов по постоянному току через землю. Кроме того, в некоторых системах специально удаляют постоянную составляющую из сигнала, чтобы обеспечить возможность дистанционного питания регенераторов или передачу с одной боковой полосой. Устранение низкочастотных составляющих из сигнала приводит к тому, что в длинных последовательностях единиц или нулей амплитуда ' постепенно уменьшается. Следовательно, в течение этих последовательностей приемник потеряет не только хронирующую информацию, но и свой эталон амплитуды для оптимального различения уровней 1 и 0. Эффект среза низких частот, называемый плаванием постоянной составляющей, показан на рис. 4.6 для типичной последовательности на передаче. Отметим, что после длинной последовательности единиц сигнал на выходе линии таков, что более вероятно появление ошибок, при которых единица переходит в нуль, чем ошибок, при которых нуль трансформируется в единицу. Аналогично этому, длинная  последовательность нулей увеличивает вероятность ошибочного перехода нуля в единицу.

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