Кодовые Группы, Сокращение Ошибок Битового Уровня
Методы кодирования используют комбинации двоичных разрядов, называемые символами. Физический уровень может использовать ряд закодированных символов - называемый кодовыми группами - чтобы представлять закодированные данные или управляющую информацию. Кодовая группа является последовательностью кодовых битов, которые интерпретируются и отображаются как шаблоны битов данных. Например, кодовые биты 10101 могли представлять биты данных 0011.
Как показано на рисунке, кодовые группы часто используются в качестве промежуточного метода кодирования для технологий LAN с более высокими скоростями. Этот шаг происходит на Физическом уровне до генерации сигналов напряжений, световых импульсов или радиочастот. При перелаче символов, возможности обнаружения ошибок и синхронизации времени между устройствами передачи и приема улучшаются. Это - важные соображения при поддержке высокоскоростной передачи по носителям.
Хотя использование кодовых групп представляет издержки в виде дополнительных битов для передачи, они улучшают надежность коммуникационного канала. Это - особенно справедливо для более высокой скорости передачи данных.
Преимущества использования кодовых групп включают:
-
Уменьшение ошибок битового уровня
-
Ограничение эффективной энергии, передающейся на носитель
-
Помогают отличить биты данных от управляющих битов
-
Лучшее обнаружение ошибок носителей
Сокращение Ошибок Битового Уровня
Чтобы должным образом обнаружить отдельный бит - 0 или 1, получатель должен знать, как и когда выбирать сигнал с носителя. Это требует, чтобы время между получателем и передатчиком было синхронизировано. Во многих технологиях Физического уровня для этой синхронизации используются переходы на носителях. Если комбинации двоичных разрядов, передаваемые по носителю, не создают частые переходы, эта синхронизация может быть потеряна, и может произойти отдельная битовая ошибка. Кодовые группы разрабатываются так, чтобы символы приводили к вполне достаточному количеству битовых переходов на носителе, чтобы синхронизировать это время. Они делают это посредством использования символов, гарантирующих, что не будет использоваться слишком много 1-ц или 0-й подряд.
Ограничение Передаваемой энергии
Во многих символы кодовых группа гарантируют, что количество 1-ц и 0-й в строке символов равномерно балансируется. Процесс балансировки количества передаваемых 1-ц и 0-й называют DC балансировкой. Она препятствует введению чрезмерного количества энергии на носитель во время передачи, таким образом уменьшая интерференцию, излучаемую носителем. Во многих сигнальных методах носителей, логический уровень, например 1, представляется присутствием энергии, отправляемой на носитель, тогда как противоположный логический уровень, 0, представляется как отсутствие этой энергии. Передача длинной серии 1-ц могла бы перегреть передающий лазер и фото диоды в получателе, потенциально вызывая более высокую частоту появления ошибок.
Отличие Данных от Управляющей информации
У кодовых групп есть три типа символов:
-
Символы данных - Символы, которые представляют данные фрейма, которые передаются на Физический уровень.
-
Символы управления - Специальные коды, введенные Физическим уровнем, используемые, чтобы управлять передачей. Они включают конец фрейма и символы простоя носителей.
-
Недопустимые символы - Символы, у которых есть шаблоны, не позволенные на носителе. Получение недопустимого символа указывает на ошибку фрейма.
Символы, закодированные на носителе, все являются уникальными. У символов, представляющих данные, отправляемые через сеть, имеются отличные комбинации двоичных разрядов, нежели у символов, используемых для управления. Эти различия позволяют Физическому уровню на узле получения сразу же отличать данные от управляющей информации.
Лучшее Обнаружение ошибок Носителей
В дополнение к символам данных и символам управления, кодовые группы содержат недопустимые символы. Это - символы, которые могли бы создать длинную серию 1-ц или 0-й на носителях; поэтому, они не используются узлом передачи. Если принимающий узел получает один из этих шаблонов, Физический уровень может решить, что произошла ошибка в приеме данных.
Далее: Фрейм - Инкапсуляция Пакета