7.2.3【知识点】数据编码

在数据通信中，编码的作用是用信号来表示数字信息。例如，单极性编码、极化编码、双极性编码等。数据通信中还有另一类编码，称为差错控制编码。它的作用是通过对信息序列作某种变换，使原来彼此独立、相关性极小的信息码元产生某种相关性，从而在接收端就利用这种特性，来检查或进而纠正信息码元在信道传输中所造成的差错。

在所有极化编码的变形中，我们只讨论三种最普遍的：非归零法（NRZ），归零法（RZ）以及双相位编码。非归零编码有两种：非归零电平编码和非归零反相编码。双相位编码同样有两种方法。第一种，曼彻斯特编码，用在以太局域网中：第二种，差分曼彻斯特编码，用在令牌环局域网中。

图7-9  极化编码分类

1.非归零编码（NRZ）

在非归零编码方式中，信号的电压位或正或负。与采用线路空闲态代表0比特的单极性编码法不同，在非归零编码系统中，如果线路空闲意味着没有任何信号正在传输中。

2.归零编码（RZ）

如图所示，一个比特1实际是由正电压到零的跳变代表，而比特0则是由负电压到零的跳变代表，而不仅仅是通过电平正负来表示。图7-8描述了这一概念。

图7-10  归零（RZ）编码

3.双相位编码

现在对同步问题最好的解决方案就是双相位编码。在这种方式下，信号在每比特间隙中发生改变但并不归零。相反，它转为相反的一极。像在归零编码（RZ）中一样。这种中间跳变使同步变得可能。当今正在网络中使用的两种双相位编码方式是：曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

曼彻斯特编码

曼彻斯特编码在每个比特间隙中间引入跃迁来同时代表不同比特和同步信息。一个负电平到正电平的跳变代表比特1,而一个正电平到负电平的跳变则代表比特0.通过这种跃迁的双重作用，曼彻斯特编码获得了与归零编码相同的同步效果但仅需要两种电平振幅。在曼彻斯特编码中，比特中的跃迁同时是同步信息和比特编码。

差分曼彻斯特编码

在差分曼彻斯特编码中，比特间隙中间的跃迁用于携带同步信息，但是在比特间隙开始位置又一个附加的跃迁用来表示不同比特。开始位置有跃迁代表比特0,没有则代表比特1.差分曼彻斯特编码需要两个信号变化来表示二进制0,但对于二进制1只需要一个。

在差分曼彻斯特编码中，比特间隙中的电平跃迁只用来表示同步信息。不同比特通过在比特开始位置有无电平反转表示。

图7-9显示了对于同一个比特模式的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。另外要提到的是，两种编码效率都不太理想，只有50%的编码效率。

图7-11  曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码

4.mBnX编码

正是因为曼码的编码效率不高，所以在带宽资源宝贵的WAN与高速要求的AN中，显得不能得到有效利用。mBnX编码是将m比特位编码成n位波特（代码位）的编码。

表7.8  mBnX编码

返回目录：网络工程师考试教材网工知识点全析第7章

编辑推荐：网工知识点全析第5章标准化与知识产权知识

网工知识点全析第６章网络体系结构