Bitströmmen

Bitströmmen är den kontinuerliga sekvensen av binära tecken, 0 och 1, som används i digital kommunikation och databehandling. Den beskriver hur data överförs eller behandlas på låg nivå och utgör grunden för all digital information. En bitström kan vara rå (aldrig märkt av högre lager) eller följd av olika kodningar och format som gör överföringen mer robust eller kompatibel med en fysisk mediekanal.

Egenskaper och begrepp. Den viktigaste egenskapen är hastigheten, bitraten, som anges i bitar per sekund (bps). För korrekt tolkning krävs timing och synkronisering mellan sändare och mottagare. Bitströmmen kan vara synkron, där en klocksignal håller ordning och takt, eller asynkron, där start- och stoppbitar används för att avgränsa tecken eller block. I praktiken används ofta ramar eller paket som sju-sjugränser i bitströmmen, där varje ram kapslar ett definierat större enhet.

Linjékodning och fysiska medier. För att överföra en bitström över ett fysiskt medium omvandlas bitarna till signaler via linjekodning eller modulering. Exempel på linjekodningar är NRZ, NRZI, Manchester och mer komplexa koder som 4B/5B eller 8B/10B som används för att förbättra synkronisering och felkänslighet. Valet av kodning beror på medium, avstånd, felmiljö och bolagande krav.

Relation till högre lager. Bitströmmen är den lägsta abstraktionen i kommunikationssystemet. Data från högre lager omvandlas till en ström av bitar som sänds och sedan rekonstrueras på mottagarsidan till ramar, paket eller filer, ofta med felkontroll och återföring av förlorade bitar.

Mätning och tillämpningar. Vanliga kvalitetsmått inkluderar bitfelrate (BER) och tidsrelaterade egenskaper som jitter och skew. Bitströmmen används i allt från nätverk och datalagring till multimedia- och kommunikationssystem där pålitlig och snabb dataöverföring krävs.