Rechnernetze

Leitungskodierung

Zur Übertragung von Information werden in der Regel Leitungen benutzt, in den meisten Fällen elektrische, gelegentlich auch Lichtwellenleiter. Darüber hinaus ist auch der freie Raum bzw. die Luft imstande, Information in Form von Licht, elektromagnetischen Wellen oder Schall zu leiten. Obgleich hier keine physischen Leitungen im üblichen Sinne vorliegen, kann man auch hier von "leitenden Medien" sprechen und dieses im abstrakten Sinne als Leitungen auffassen.

In der Nachrichtentechnik wird das Übertragungssystem in der Regel als Kanal (channel) bezeichnet. Die Menge an Information, die über einen Kanal übertragen werden kann, wird in der Regel als Übertragungskapazität bezeichnet. Die übliche Maßeinheit hier ist b/s (Bits pro Sekunde), wenngleich natürlich auch Bytes pro Sekunde oder Zeichen pro Sekunde gemessen werden können. Letzteres wird klassisch als Baud bezeichnet, was wir hier jedoch nicht übernehmen.

Wir werden hier den Begriff Leitung (link) verwenden. In manchen Systemen wird von Carrier (z.B. Ethernet) gesprochen. Eine Leitung ist ein physikalisches System, dessen Zustand vom Sender geändert wird, während der Empfänger den Zustand misst und aus den Änderungen dann auf eine Nachricht vom Sender schließt.

Die Nachricht benötigt in der Regel eine gewisse Zeit, um beim Empfänger einzutreffen. Man kann dieses als Bild darstellen, indem man horizontal die Zeit aufträgt und vertikal den Zustand des Kanals, z.B. die angelegte Spannung. 

In dem Beispiel werden den Symbolen A, 0 und B die physikalischen Zustände +10 V, 0 V und -10 V zugeordnet. Um Nachrichten über solche Leitungen übertragen zu können, muss der Sender die Zeichendarstellung der Nachricht in ein physikalisches Signal umwandeln, welches der Empfänger, der in der Regel den Zustand der Leitung ständig beobachtet, erkennt und als entsprechendes Zeichen interpretiert. Die physikalische Darstellung von Zeichen zur Nachrichtenübertragung wird als Leitungskodierung bezeichnet und soll in diesem Abschnitt etwas genauer betrachtet werden.

Allerdings verändert sich das physikalische Signal, abhängig von der Länger der Leitung bzw. ihren allgemeinen elektrischen Eigenschaften sowie möglicher Störungen. Daher sollte hier wieder daran gedacht werden, dass diese Darstellung eine Idealisierung der wahren Verhältnisse ist.

  Ersatzschaltbild (prinzipiell)