'NRZ (Non-Return-to-Zero)'

NRZ 정의

Non-Return-to-Zero (NRZ), 또는 Non-Return-to-Zero-Level (NRZ-L)는 디지털 통신에서 기본적이고 널리 사용되는 데이터 인코딩 방식입니다. 각 비트는 지속 시간 동안 특정하고 일정한 전압 레벨로 나타내는 단순한 방법입니다. NRZ에서 높은 전압 레벨은 일반적으로 하나의 비트 값(예: 1)을 나타내고, 낮은 전압 레벨은 다른 값(예: 0)을 나타냅니다.

NRZ 작동 원리

NRZ 인코딩에서 신호의 전압 레벨은 각 비트 시간 동안 높은 상태나 낮은 상태로 유지됩니다. 신호가 0이나 1의 연속을 전송해야 할 경우, 그 연속 시간 동안 전압 레벨이 유지됩니다. 비트 값과 전압 레벨의 직접적인 맵핑은 인코딩 과정을 단순화합니다. 그러나 이는 데이터 전송에서 잠재적인 문제를 야기할 수 있습니다.

NRZ 인코딩의 주요 제한 사항은 동일한 비트 값의 긴 연속이 발생할 가능성으로, 이는 DC 구성 요소의 소모 또는 동기화 문제를 일으킬 수 있습니다. 신호에 변화가 없을 경우 수신기는 비트의 경계를 정확히 판단하고 시계를 동기화하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 이는 데이터 해석의 오류나 동기화 손실로 이어질 수 있습니다.

예방 팁

NRZ 인코딩의 제한을 극복하기 위해 대체 인코딩 메커니즘이 개발되었습니다. 일반적인 접근 방식은 다음과 같습니다:

• Manchester 인코딩: Manchester 인코딩은 NRZ의 동기화 문제를 해결하기 위해 각 비트 시간 내에서 규칙적인 전압 전환을 보장합니다. 이 인코딩 방식에서 각 비트는 두 개의 동일한 반으로 나뉩니다. 높은 전압에서 낮은 전압으로의 전환은 1을 나타내고, 낮은 전압에서 높은 전압으로의 전환은 0을 나타냅니다. 이러한 전환을 강제함으로써 Manchester 인코딩은 동기화를 유지하고 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킵니다.

• Differential Manchester 인코딩: Differential Manchester 인코딩은 각 비트 시간 내의 전환을 고려하여 동기화 문제를 해결하는 또 다른 방법입니다. 이 인코딩 방식에서는 비트 간격의 시작에서의 전환이 비트 값을 결정하며, 중간의 전환은 비트 값 변화의 부재를 나타냅니다. 이는 각 비트 간격에 전환을 보장하여 시계 동기화를 개선합니다.

NRZ 인코딩은 그 제한 사항에도 불구하고 단순성과 구현의 용이성 덕분에 다양한 응용 프로그램과 프로토콜에서 여전히 널리 사용됩니다. 그러나 통신 시스템이나 프로토콜의 특정 요구사항을 고려하여 NRZ 또는 대체 인코딩 방식을 선택하는 것이 중요합니다.

관련 용어

• Manchester 인코딩: 각 비트 시간 내에서 규칙적인 전압 전환을 보장하여 NRZ의 동기화 문제를 해결하는 인코딩 유형입니다.
• Differential Manchester 인코딩: 절대 전압 레벨이 아닌 각 비트 시간 내 전환을 고려하여 동기화 문제를 해결하는 또 다른 인코딩 방법입니다.