У випадку асинхронного передавання потік бітів ділять на байти. Приймач та передавач мають вбудовані тактові генератори з однаковими частотами (допустима така похибка, яка унеможливлює розходження частот генераторів під час передавання одного байта на значення, що призведе до помилки в результатах). Перед кожним байтом передають стоп-біт. Його також передають, якщо канал вільний. Під час переходу з високого рівня на низький генератор налаштовується, перепускає один біт і приймає один байт (рис. 4.5).

Прикладом передавання з автоналаштуванням є манчестерське кодування (рис. Д.4.1). Його використовують у JIM Ethernet. Тактовий генератор приймача синхронізується під час передавання кожного біта у випадку переходу з З в L у середині інтервалу біта. Передавати можна необмежені послідовності бітів. Якщо інформація не передається, то генератори передавача та приймача розладнані. Тому перед передаванням треба надіслати спеціальну послідовність бітів - преамбулу — для синхронізації передавача і приймача, наприклад, 11111110.

4.4. Пристрій спряження

Виконання всіх внутрішніх машинних операцій відбувається з використанням цифрових сигналів паралельно. Як уже зазначено, перетворює цифрові сигнали у форму, сприйнятну для передавання в КМ та навпаки, пристрій спряження (рис. 4.6).

Діаграма, на прикладі якої можна пояснити роботу пристрою спряження для середовища, яке використовує манчестерський код та аналоговий сигнал з амплітудною модуляцією, показана нарис. 4.7.

Цифрові ієрархії

Магістральні канали з імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ) утворюють плезіохронну ієрархію. В її основі є базовий канал на 64 Кбіт/с (Digital Signal level 0) (DSO)). Власне така перепускна здатність потрібна для передавання одного телефонного ІКМ-модульованого сигналу мовлення. Наступний канал DS1 в американському варіанті ієрархії утворений 24 каналами DS0 + 8 біт/с. Перепускна здатність каналу DS1 - 1.544 Мбіт/с (ТІ). Послідовність швидкостей ієрархії: 1.5, 6.0, 45.0, 150.0 Мбіт/с). У європейському варіанті ієрархії швидкостей канал Е1 формують групуваннями 32 каналів DS1, і послідовність швидкостей така: 2, 8, 34, 150,...(Е1,Е2, ЕЗ,...).

Стандарт мереж SDH (Synchronous Digital Hierarchy) прийнятий у лютому 1988 р. комітетом Ф1X1 МКТТ (ITU). До того часу синхронні оптичні системи розвивалися різними шляхами у Європі та США. Наприклад, у США великої популярності набула специфікація SONET (Synchronous Optical Network). Однак через незбіжність з європейською ієрархією швидкостей телефонних каналів (різниця між Е1 та ТІ) у Європі ця специфікація підтримки не мала. Стандарт SDH об'єднав європейську та американську системи. Повніша інформація про мережі SDH є в Розділі 22. Головні канали ієрархії мереж SDH наведені у табл. Д.4.1.

Д.4.2. Схеми кодування інформації

У цифровій частині мережі швидкість генерування імпульсів відповідає тактовій частоті. Методи кодування дають змогу передати декілька бітів за один період сигналу. Цього досягають застосуванням кількох рівнів сигналу або паралельним передаванням по кількох дротах. Розглянемо найуживаніші у KM схеми кодування (рис. Д.4.1).

Код RZ (Return to Zero) з поверненням до нуля

Це код з автоналаштуванням (синхросигнал (строб) виділяють з самого сигналу). Одиниці відповідає від'ємне значення сигналу, а нулю -додатне. Логічне значення читається у напрямі повернення до нуля у середині бітового інтервалу. В такому коді бітова швидкість збігається зі

швидкістю генерування імпульсів, що не забезпечує високої швидкості передавання даних. Як видно з рис. Д.4.1, код має три рівні сигналу. Детектування цих рівнів потребує менших рівнів завад та якіснішої апаратури. RZ найчастіше застосовують у волоконно-оптичних лініях зв'язку. Правда, замість додатних, від'ємних та нульових рівнів напруги тут використовують три значення інтенсивності променя світла.

Коди NRZ (Non Return to Zero ) та NRZI (Non Return to Zero Inverted)

: Найпростіший код NRZ має два рівні сигналу: одиниці відповідає високий рівень, а нулю - низький; для коду NRZI навпаки. Код простий, однак він не вирішує проблеми синхронізації передавача і приймача. Наприклад, у разі передавання одних одиниць чи нулів сигнал є постійним, тому для синхронізування доводиться вводити стопові біти. NRZ у чистому вигляді застосовують у RS 232А, а також у ATM 155 (NRZI).

Манчестерський код

На відміну від RZ, він має не три, а два рівні сигналу, що сприяє завадостійкості; а також менші вимоги щодо якості обладнання. Код Манчестер-ІІ використовують у мережах Eternet 10 Base.

Код MLT-3 (Multilevel transmission)

Це код з трьома рівнями сигналів. Зміна сигналу відбувається на початку передавання біта. Якщо передається нуль, то зміни нема, а якщо одиниця, то відбувається зміна рівня сигналу на наступний (0,1,0, -1,0,...). У сигналі коду MLT-3 неможливе синхронізування, однак такий сигнал генерує менше завад (ЕМВ).

Код 4В5В

Цей код використовують як додаток до інших методів кодування, наприклад до NRZ. У цьому методі кодування до кожних чотирьох бітів додають п'ятий. З 32 комбінацій 5-бітового коду є 16 інформаційних, деякі службові та заборонені комбінації. Заборонені, наприклад, усі комбінації, в яких є три та більше нулів (сім комбінацій). Виявлення такої комбінації - сигнал про помилку. Відсутність довгих нульових послідовностей полегшує синхронізування. Схема кодування 4В5В використана в 100Base-T4 (TP-PMD).

КодРАМ-5

Кодом РАМ-5 кодують комбінації з двох бітів. Чотирьом можливим комбінаціям (00,01, 10, 11) відповідає певний рівень сигналу. П'яте значення зумовлює надлишковість, яку використовують для виявлення помилок. Код РАМ-5 застосовують для передавання в 1000 Base-ТХ паралельно по чотирьох парах. Швидкість передавання по одній з них - 250 Мбіт/с за тактової частоти 125 МГц.

Імпульсно-кодова модуляція

До появи кодового передавання найпоширенішим було аналогове. За аналового передавання широка смуга перепускання розділена на діапазони завширшки 4000 Гц (450 Гц з них використовують як проміжок між каналами). Кожен діапазон призначений певному каналу. Сигнал кожного каналу модулює частоту-носія у визначеному діапазоні,