Rechnernetze

Übertragungscodes

Die Darstellung der Daten nennen wir Zeichenwerte oder kürzer Zeichen. Zum Beispiel kann ein Bit die Zeichenwerte '1' und '0' annehmen. Damit die Daten gespeichert oder übertragen werden können, müssen sie in physikalische Signale umgewandelt werden. Diese Signale bezeichnen wir als Signalwerte. Bei der Speicherung eines Datums auf einem magnetisierbaren Medium sind die Signalwerte lokale Ausprägungen des magnetischen Feldes auf dem Trägermedium. Bei der Datenübertragung werden die Signalwerte in der Regel durch elektrische Ströme oder Spannungen dargestellt, immer häufiger auch durch Lichtsignale oder elektromagnetische Wellen, wie bei den drahtlosen Datennetzen. Zum Beispiel kann dem Zeichenwert '1' der Signalwert '-3V' zugeordnet werden; dieses entspricht der Norm V.24, bei der ein Signalwert von weniger als -3V als Zeichenwert '1' festgelegt ist; der Zeichenwert '0' hat den Signalwert größer als '+3V'. Eine Abbildung zwischen Zeichen- und Signalwerten nennt man einen Code.

Um einem Signalwert eindeutig ein Zeichenwert zuordnen zu können, muss für jeden Signalwert mindestens ein Zeichenwert vorhanden sein. Umgekehrt erscheint es sinnvoll, jedem Zeichenwert nur genau ein Signalwert zuzuordnen. Ein solcher Code ist dann bijektiv. Bijektive Codes sind sehr effizient, besitzen allerdings keine Redundanz, so dass sie anfälliger gegen Fehler sind.

Daher werden in einigen Fällen einem Signalwert mehrere Zeichenwerten zugeordnet, oder mehrere Signalwerte einem Zeichenwert. Auf diese Weise können verschiedene Arten von Fehlern erkannt werden. In manchen Anwendungen werden zusätzliche Trennzeichen verwendet, um die Grenzen eines Datenblocks zu erkennen. Im Prinzip kann für jede spezielle Anwendung eine optimale Kodierung entwickelt werden, wenngleich es natürlich unterschiedliche Anwendungen gibt, welche vorteilhaft den gleichen Code verwenden.

In diesen Unterabschnitten werden die wesentlichen Eigenschaften besprochen, denen solche Codes genügen sollten und die deren Qualität bestimmen.

Eigenschaften von Übertragungscodes

Codes können nach ihren verschiedenen Eigenschaften klassifiziert werden. Wir listen hier die für unsere Zwecke interessanten Eigenschaften auf:

In den Anmerkungen werden diese neuen Begriffe etwas genauer  erläutert.