Рассмотрим рекомендации для УПС физической линии.

На стыке АКД – физическая линия рекомендуется использование следующих сигналов:

1. При скорости передачи V=B<=10Кбит/с рекомендуется использование кода NRZ(без возврата к нулю). Двоичные последовательности передаются в форме последовательностей двуполярных или однополярных импульсов. Например, "0" ® -U, "1" ® +U. В обоих случаях сигнал содержит постоянную составляющую, что ведет к уменьшению дальности передачи. При синхронной передаче длинной последовательности нулей или единиц, в приемнике будет затруднено выделение тактовой частоты, необходимой для синхронизации. Используется для передачи на коротких линиях. Достоинством является простота формирования.

2. При скорости передачи V<=100Кбит/с рекомендуется использование биимпульсного кода (манчестерский код). В этом случае сигнал состоит из двуполярных импульсов на каждом интервале t₀ .

		Время

Сигнал не содержит постоянную составляющую, и тактовая синхронизация на приеме осуществляется независимо от вида передаваемой двоичной последовательности. Однако спектр сигнала по сравнению с кодом NRZ стал шире, так как длительность импульсов уменьшилась в два раза. Код широко используется в локальных сетях.

3. При скорости передачи V<=1Мбит/с рекомендуется использование квазитроичного (в переводной литературе часто используется название биполярный, AMI) кода (код с чередованием полярности). Символу "0" соответствует нулевое значение сигнала, а символу "1" – попеременно значения –U и +U.

		Время

Код позволяет полностью устранить постоянную составляющую за счет изменения полярности следующих друг за другом единиц и, поэтому подходит для передачи данных по длинным физическим линиям. Однако код не гарантирует выделение тактовой частоты из принимаемых сигналов. Максимум спектральной плотности сигнала располагается около частоты Найквиста.

Для гарантированного восстановления тактовой частоты в приемнике используется код высокой плотности КВП-3 (HDB-3). Это также квазитроичный код. Символу "0" соответствует сигнал с нулевым значением до тех пор, пока число идущих подряд нулей не превышает трех. Следующие подряд четыре нуля заменяются комбинацией вида: 000V или B00V. Здесь В – единица, отвечающая правилу квазитроичного кодирования, V – единица, нарушающая правило квазитроичного кодирования. Выбор замещающей комбинации производится так, чтобы число импульсов В между соседними V было нечетным.

Все приведенные методы кодирования двоичных последовательностей используются при синхронном способе передачи. При этом для обеспечения синхронизации по битам используется либо выделенная линия для передачи тактового сигнала, либо сам линейный сигнал. Дополнительную гарантию от сбоев синхронизации получают при использовании операции скремблирования (перемешивание). Перед линейным кодированием передаваемая двоичная последовательность складывается по модулю 2 со скремблером – двоичной последовательностью выбранной структуры, например 101010101010….На приеме после выделения тактовых импульсов происходит обратная операция - дескремблирование, то есть восстановление первоначальной двоичной последовательности.

СИГНАЛЫ И ВИДЫ МОДУЛЯЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МОДЕМАХ КАНАЛА ТЧ

Полоса пропускания стандартного телефонного канала находится в диапазоне 300-3400 Гц. Сигнал на выходе оконечного оборудования данных имеет постоянную составляющую и высокую спектральную плотность на низких частотах. Необходимо преобразовать исходный спектр так, чтобы он оказался в полосе частот F_min=300 Гц – F_max=3400 Гц. Кроме того, необходимо сформировать такую систему сигналов, чтобы обеспечить достаточно высокую скорость передачи информации в бит/с и высокую помехоустойчивость. Эти требования являются противоречивыми.

Модем осуществляет модуляцию несущего колебания f(t)=Acos(w₀t+f) передаваемым первичным сигналом данных. Несущий сигнал можно модулировать по амплитуде А, частоте w или фазе f или изменять несколько параметров одновременно. В результате основные компоненты спектра первичного (модулирующего) сигнала перемещаются в область несущей частоты w₀ .

По критерию Найквиста максимально допустимая скорость модуляции в канале ТЧ составляет B_max=3100 Бод. При этом необходимо учитывать, что в используемой полосе частот затухание должно быть постоянным (амплитудно-частотная характеристика канала является равномерной), а фазовая характеристика – линейной (соответственно групповое время замедления ГВЗ должно быть постоянным). Каналы ТЧ, используемые для передачи данных, во многих случаях не удовлетворяют этим требованиям. Современные модемы используют автоматическую адаптивную коррекцию принимаемого сигнала во временной области.

Скорость передачи информации определяется числом двоичных символов, передаваемых за секунду. Так как скорость модуляции в канале ТЧ ограничена, единичный интервал модулированного сигнала обычно соответствует не одному, а двум и более битам информации (в современных модемах – до 9). Если на единичном интервале кодируется n бит, то скорость передачи информации V=nBбит/с, а число возможных состояний несущего сигнала (число линейных сигналов) равно 2ⁿ.