【網路概論】NRZ-L、NRZ-I、Manchester 編碼探討

NRZ-L

全名寫作 non-return to Zero Level,又稱不歸零編碼。有別於以往使用零電位跟正電位來區分 0/1,他使用負電位表示 0、正電位表示 1(單極 NRZ-L 情況,兩極 NRZ-L 較常見,性質也相反),至於零電位則表示無訊號傳輸。這種編碼方式可以有效運用傳輸通道頻寬,但同時犧牲 Self-Clocking 功能,等於是說缺少同步能力,無法有效校正訊號。目前具體應用在 RS-232(數據機)(兩極 NRZ-L)

NRZ-I

全名寫作 non-return to Zero, inverse on ones,又稱反不歸零編碼。遇到 0 則保持當前電位,遇到 1 則改變成相反電位(正電位變成負電位、負電位變成正電位),Baud(調變速率) 比NRZ-L 更低,但也同時缺少 Self-Clocking 功能。主要應用在 FDDI 網路架構中。

藍框框處為「遇到 0 則保持當前電位」,綠框框為「遇到 1 則改變成相反電位」

Manchester Coding

中文稱曼徹斯特編碼,他的調變速率會是 NRZ-L 的兩倍,簡單來說正常以 NRZ-L 編碼中遇到 0 變成負,遇到 1 變成正,但是曼徹斯特編碼會定義 0 是(先負電位在正電位),1 則是(先正電位在負電位),如果對補數有概念的人也可以用「前半部是資料的值,後半部是資料的補數」來理解曼徹斯特編碼。因為有了時脈訊號的概念(0 跟 1 都有信號轉換過程),所以說就有 Self-Clocking 的功能咯!

Differential Manchester Coding

微分過後的曼徹斯特編碼,把一個 0 或 1 (也稱位元時間)與前一個位元時間相比,如果一樣的話則表示 0 ,不一樣的話則代表 1 。微分曼徹斯特編碼沒有固定說哪個一定是代表 0 的時脈,哪個是代表 1 的時脈,而是用前後者位元時間的脈衝波型差異來定義當前的位元是 0 還是 1,同時也有 Self-Clocking 功能。目前 Token Ring Networks 架構的傳輸方式就是採用微分曼徹斯特編碼。

小休息,彙整以上四種編碼方式

來源:https://www.cse.iitk.ac.in/users/dheeraj/cs425/lec03.html

這張圖很棒,直接統整了以上提到的四種方式,一方面可以了解到 NRZ-L 以及 NRZ-I 的差別,另一方面也可以認識到曼徹斯特編碼跟微分曼徹斯特編碼的差別。

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