Ορίστε την κωδικοποίηση γραμμής στην επικοινωνία δεδομένων;

Κωδικοποίηση γραμμής είναι μια διαδικασία μετατροπής ψηφιακών δεδομένων σε κυματομορφή σήματος που θα μεταδοθεί μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Αυτό περιλαμβάνει την αναπαράσταση δυαδικών ψηφίων (0 και 1) ως συγκεκριμένα επίπεδα τάσης, συχνότητες ή άλλα φυσικά χαρακτηριστικά του σήματος. Ο πρωταρχικός σκοπός της κωδικοποίησης γραμμής είναι να εξασφαλίσει αξιόπιστη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών μέσω διαφόρων μέσων μετάδοσης, όπως χάλκινα καλώδια, οπτικές ίνες και ασύρματα κανάλια. Υπάρχουν διάφοροι τύποι σχημάτων κωδικοποίησης γραμμής που χρησιμοποιούνται στην επικοινωνία δεδομένων, καθένας με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Μερικές κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές κωδικοποίησης γραμμής περιλαμβάνουν:

1. Μη επιστροφή στο μηδέν (NRZ):

- Το NRZ είναι μια απλή τεχνική κωδικοποίησης γραμμής όπου ένα δυαδικό «1» αναπαρίσταται ως σταθερό θετικό επίπεδο τάσης και ένα δυαδικό «0» ως σταθερό αρνητικό επίπεδο τάσης.

- Τα επίπεδα τάσης δεν επιστρέφουν στο μηδέν μεταξύ διαδοχικών μπιτ.

2. Επιστροφή στο Μηδέν (RZ):

- Στο RZ, ένα δυαδικό '1' αντιπροσωπεύεται από έναν παλμό θετικής τάσης και ένα δυαδικό '0' αντιπροσωπεύεται από έναν παλμό αρνητικής τάσης.

- Το επίπεδο τάσης επιστρέφει στο μηδέν μεταξύ κάθε μετάδοσης bit.

3. Κωδικοποίηση Μάντσεστερ (Διφασική Κωδικοποίηση):

- Η κωδικοποίηση Manchester χρησιμοποιεί μεταβάσεις στη μέση κάθε διάρκειας bit για την κωδικοποίηση δεδομένων. Ένα bit '1' αντιπροσωπεύεται από μια μετάβαση από υψηλή σε χαμηλή τάση, ενώ ένα bit '0' αντιπροσωπεύεται από μια μετάβαση από χαμηλή σε υψηλή τάση.

4. Διαφορική κωδικοποίηση Manchester:

- Παρόμοια με την κωδικοποίηση Μάντσεστερ, αλλά η μετάβαση συμβαίνει μόνο όταν υπάρχει μια αλλαγή bit. Το '0' αντιπροσωπεύεται από καμία μετάβαση, ενώ το '1' αντιπροσωπεύεται από μια μετάβαση.

5. Εναλλακτική αντιστροφή σήμανσης (AMI):

- Το AMI χρησιμοποιεί θετικούς και αρνητικούς παλμούς τάσης για να αναπαραστήσει δυαδικά δεδομένα, αλλά αποφεύγει μια συνεχή ακολουθία bits «0» αντιστρέφοντας την πολικότητα των επόμενων «0». Αυτό βοηθά στη διατήρηση ενός ισορροπημένου σήματος.

6. Έλεγχος σύνδεσης δεδομένων υψηλού επιπέδου (HDLC) Γέμισμα bit:

- Το HDLC χρησιμοποιεί το '01111110' ως ακολουθία σημαίας για να επισημάνει την αρχή και το τέλος ενός καρέ. Για να αποφευχθεί η σύγχυση με τις ακολουθίες δεδομένων που μπορεί να περιλαμβάνουν διαδοχικά '1', εισάγεται ένα '0' μετά από πέντε διαδοχικά '1' στη ροή δεδομένων.

7. Κωδικοποίηση 4B/5B (μετατροπή 4 bit/5 bit):

- Η κωδικοποίηση 4B/5B μετατρέπει ομάδες δεδομένων 4 bit σε κωδικές λέξεις 5 bit. Αυτό βοηθά στη μείωση του στοιχείου DC, στη βελτίωση της ανάκτησης ρολογιού και στην παροχή δυνατοτήτων ανίχνευσης σφαλμάτων.

Η επιλογή της τεχνικής κωδικοποίησης γραμμής εξαρτάται από παράγοντες όπως το μέσο μετάδοσης, τα χαρακτηριστικά θορύβου, τον ρυθμό δεδομένων και τις επιθυμητές παραμέτρους απόδοσης. Κάθε σχήμα κωδικοποίησης γραμμής έχει τα μοναδικά χαρακτηριστικά του όσον αφορά τις απαιτήσεις εύρους ζώνης, την ανοσία στο θόρυβο, τις μεθόδους συγχρονισμού και τις δυνατότητες ανίχνευσης σφαλμάτων.