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 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.
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.
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