Другие типы кодов в линиях связи

К сожалению, при передаче стандартных сигналов, в которых используется кодирование с чередованием импульсов, в ряде случаев количество импульсов оказывается недостаточным для восстановления режима синхронизации без осуществления переходов. Для преодоления этой проблемы была предложена специальная техника кодирования. Например, в кодовые группы, содержащие только логические нули, вводились дополнительные биты, либо же, как рекомендуется Консультативным комитетом по международной телефонной и телеграфной связи, CCITT, для европейских систем мультиплексирования первого порядка биты с четными номерами в каждой 8-битовой группе должны инвертироваться до выполнения операции уплотнения. Оба метода предполагают, что в битовом потоке присутствует достаточное количество битовых единиц для эффективного восстановления синхронизации. Следует рассмотреть некоторые из этих кодов линий связи, разработанных специально для того, чтобы облегчить процесс восстановления синхронизации. В табл. 8.2 приводятся некоторые из тех кодов, которые применяются при мультиплексировании в сетях связи Северной Америки; для них приводятся скорости передачи данных, погрешности и типы используемых кодов линий связи.

Таблица 8.2.Скорости передачи, допустимые отклонения и коды (форматы) для линий связи, применяющих сигналы типа DS компании АТТ

Наибольший интерес из них представляют коды B6ZS и B3ZS.

Замещение «N нулей» двоичного разряда.Методом, применяемым для решения проблемы равномерного заполнения битового потока импульсами логических единиц и нулей, является использование специального кодирования, которое гарантирует, что в потоке будет присутствовать достаточное количество логических единиц для обеспечения точной синхронизации передаваемых данных. В передаваемый битовый поток вставляются специальные шаблоны кодов. В приемном устройстве определяется наличие такого специального кода, и поступивший сигнал преобразуется обратно в соответствии с исходной передаваемой информацией.

Для выполнения точной синхронизации метод подстановки (замещения) двоичных нулей обеспечивает присутствие необходимого количества логических единиц в битовом потоке путем подстановки заранее предопределенного «состоящего из единиц шаблона» в качестве замещающего алгоритма для той части битового потока, которая содержит последовательность из большого количества логических нулей.

Единственный путь, гарантирующий наличие большого количества логических единиц в любом битовом потоке, – это определение наличия больших последовательностей, состоящих из логических нулей, и замена их шаблоном, содержащим преимущественно логические единицы. В приемном устройстве определяется присутствие такого шаблона, и он после этого обратно заменяется логическими нулями. Такой алгоритм получил название алгоритма замещения N бинарных нулей, или схемы BNZS.

Коды B6ZS и B3ZS.Одним из специальных кодов, применяемых в линиях связи Т2 компании Bell Systems, в которых используется сигнал формата DS- 2, является схема, в которой производится замещение шести идущих подряд двоичных нулей (B6ZS). В этом специальном виде кодирования приемное устройство путем определения нарушения биполярности сигнала определяет, в каком месте было произведено подобное замещение. Нарушение порядка чередования импульсов биполярного сигнала иллюстрируется на рис. 8.15.

Рис. 8.15.Примеры нарушения правила биполярности передаваемого сигнала

Для того чтобы вставить шаблон из добавляемых логических единиц, нарушение правила биполярности передаваемого сигнала запускает процесс необходимого замещения.

При стандартном биполярном коде, который приведен на рис. 8.15б, импульсы, представляющие логические единицы, имеют чередующуюся положительную и отрицательную полярности относительно нулевого уровня сигнала.

Логические нули представлены нулевым уровнем сигнала, а логические единицы – положительными (+) или отрицательными (–) знаками, которые характеризуют полярность импульсов. Для стандартного биполярного кода знаки плюс и минус чередуются, а между ними располагаются логические нули в соответствии с их месторасположением в исходном сигнале. Нарушение биполярности сигнала, или чередования полярности импульсов, определяется, когда прерывается порядок чередования знаков плюс и минус, то есть последовательно поступают два плюса или два минуса. Примеры такого нарушения чередования импульсов представлены на рис. 8.15в, 8.15г и 8.15д.

В коде замещения B6ZS вставляется специальный код, который представлен в табл. 8.3, вместо любой последовательности, содержащей подряд шесть логических нулей и расположенной в любом месте битового потока.

Таблица 8.3.Правила использования кода замещения B6ZS

Конкретный шаблон кода замещения зависит от полярности импульса логической единицы, непосредственно предшествующей последовательности из шести логических нулей. Следует также отметить, что в замещающем коде встроенное нарушение биполярного сигнала вызывается заменой второго и пятого импульсов. Когда заменяется второй импульс, это вызывает нарушение чередования вида (+0+) либо (–0–), а когда заменяется пятый импульс, это приводит к нарушению чередования вида (–0–) либо (+0+). Ниже приводятся характерные примеры:

1. Полярность импульса логической единицы, который предшествует последовательности, состоящей из шести нулей, является положительной:

Двоичный код представляет: 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1

Представление кода с замещением:

0 – 0 + 0 + – 0 – ++ 0 + – 0 – + – 0 0 +

2. Полярность импульса логической единицы, который предшествует последовательности, состоящей из шести нулей, является отрицательной:

Двоичный код представляет: 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 0 1 0 0 1

Представление кода с замещением:

0 – + – 0 – + 0 + – 0 – + 0 + – + – + + 0 0 –

Код замещения HDB3 производит замену четырех непрерывно следующих друг за другом логических нулей в соответствии с приведенным ниже шаблоном кода.

Код замещения HDB3

Совершенно отличный, специальный код замещения рекомендуется Консультативным комитетом по телефонной и телеграфной связи, CCITT, для применения в странах Европы. Данный код также относится к категории алгоритмов «замещения N двоичных нулей», BNZS, и получил название квазитроичного кода (HDB3). В этом методе заменяется последовательность из четырех логических нулей, код замещения представлен в табл. 8.4.

Таблица 8.4.Правила использования квазитроичного кода замещения HDB3

Так как выполняется замена трех логических нулей (то есть более трех), код получил название квазитроичного кода, HDB3. Правила выполнения замещения, действующие в данном коде, зависят от количества логических единиц, которые присутствовали в ИКМ битовом потоке с момента выполнения последнего замещения, а также полярности импульса логической единицы, которая непосредственно предшествовала последовательности из логических нулей. Ниже приводятся примеры.

1. Положительный импульс, нечетное количество; отрицательный импульс, нечетное количество:

Двоичный код представляется в виде: 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0

Представление кода с замещением:

0 + 0 – + 0 0 0 + – 0 + 0– 0 0 0 –

2. Положительный импульс, четное количество; положительный импульс, нечетное количество:

Двоичный код представляется в виде: 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0

Представление кода с замещением:

0 – 0 + – 0 0 – 0 + 0 – + 0 0 0 +

Следует отметить, что нарушение чередования полярности импульсов встречается в последнем бите заменяющего кода.

Код замещения B8ZS

Новая разновидность кода «замещения N бинарных нулей», BNZS, получившая название кода замещения B8ZS, была установлена Консультативным комитетом по телефонной и телеграфной связи, CCITT, для применения в линиях связи Т1. Принципиально она похожа на более ранние коды замещения B3ZS и B6ZS, однако в нем серия из восьми последовательно встречающихся в передаваемом потоке данных логических нулей будет заменяться специальной кодовой последовательностью, приведенной в табл. 8.5.

Таблица 8.5.Правила использования кода замещения B8ZS

Как следует из этой таблицы, заменяющий код будет зависеть от полярности логической единицы, предшествующей серии последующих нулей.

Новый код также нарушает порядок чередования биполярных импульсов, который приемное устройство будет распознавать, как сигнал для восстановления исходных логических символов в передаваемом потоке данных.

1. Полярность импульса, предшествующего последовательности из шести логических нулей, является положительной:

Двоичный код представляется в виде: . . . 1 0 0 0 0 0 0 0 0 . . .

Представление кода с замещением:

. . . + 0 0 0 + – 0 – + . . .

2. Полярность импульса, предшествующего последовательности из шести логических нулей, является отрицательной:

Двоичный код представляется в виде: . . . 1 0 0 0 0 0 0 0 0 . . .

Представление кода с замещением:

. . . – 0 0 0 – + 0 + – . . .

Манчестерский код

Во всех ранее обсуждавшейся системах кодирования использовались повторяющиеся кодовые шаблоны, необходимые для того, чтобы обеспечить требуемую плотность импульсов для восстановления синхронизации и избежать дрейфа постоянной составляющей, а также обеспечить возможность выявления ошибок. Код, обладающий этими чертами, но в котором используется только два уровня сигнала для передачи данных в двоичном виде, называется двухфазным, или бифазным, или манчестерским, кодом. В этом коде используется фаза прямоугольного сигнала для того, чтобы указать логическую единицу или логический ноль, примеры приведены на рис. 8.16б и 8.16в.

Рис. 8.16.Бифазный, или манчестерский, код

Логический ноль имеет противоположный сдвиг по фазе относительно сигнала логической единицы. В каждом интервале передачи сигнала имеется точка пересечения нулевого уровня для того, чтобы обеспечить эталонное значение для восстановления синхронизации; кроме того, в каждом интервале содержится равное количество сигналов с положительным и отрицательным уровнем, что гарантирует отсутствие дрейфа постоянной составляющей.

В так называемом манчестерском коде фаза прямоугольного импульса используется для того, чтобы обозначать два различных состояния. Для этого метода характерны блестящие характеристики синхронизации, малое значение дрейфа постоянной составляющей, а также возможность выявления ошибок.






Дата добавления: 2020-02-11; просмотров: 195;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - Знаток.Орг - 2017-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.