Codificaciones - A n ex o -
Jon Matias Octubre 2006
Cod odif ific ica aci cion one es bá b ási sica cas s (I (I) z
Datos digitales, señales digitales – – – – – – – –
No retorno a nivel cero No retorno a cero invertido Bipolar-AMI Pseudoternaria Manchester Manchester diferencial B8ZS HDB3
Datos digitales, señales digitales (I) z
z
No retorno a nivel cero (NRZ-L) –
0: nivel alto
–
1: nivel bajo
No retorno a cero invertido (NRZI) –
0: no hay transición al comienzo del intervalo
–
1: transición al comienzo del intervalo
Datos digitales, señales digitales (I)
Datos digitales, señales digitales (II) z
z
Bipolar-AMI –
0: no hay señal
–
1: nivel positivo o negativo, alternamente
Pseudoternaria –
0: nivel positivo o negativo, alternamente
–
1: no hay señal
Datos digitales, señales digitales (II)
Datos digitales, señales digitales (III) z
z
Manchester –
0: transición de alto a bajo en mitad del intervalo
–
1: transición de bajo a alto en mitad del intervalo
Manchester diferencial Siempre hay una transición en mitad del intervalo –
0: transición al principio del intervalo
–
1: no hay transición al principio del intervalo
Datos digitales, señales digitales (III)
Manchester Manchester diferencial
Datos digitales, señales digitales (III) z
Velocidad modulación –
D: velocidad modulación baudios
–
R: velocidad tx en bps
–
L: nº bits por elemento de señal D
R =
L
Datos digitales, señales digitales (IV) z
B8ZS –
z
Igual que el bipolar-AMI, excepto que cualquier cadena de ocho ceros se reemplaza por una cadena que tiene dos violaciones de código
HDB3 –
Igual que el bipolar-AMI, excepto que cualquier cadena de cuatro ceros se reemplaza por una cadena que tiene una violación de código Números de pulsos bipolares (unos) desde la última sustitución
Polaridad del pulso anterior
Impar
Par
-
000-
+00+
+
000+
-00-
Datos digitales, señales digitales (IV)
Codificaciones básicas (II) z
Datos digitales, señales analógicas –
ASK
–
FSK (BFSK)
–
PSK (BPSK) z
QPSK (π/2)
Codificación redes LAN z
4B/5B-NRZI
z
MLT-3
z
8B6T
z
8B/10B
4B/5B-NRZI z
Se usa en 100BASE-X (2 FO) y FDDI (FO)
z
4 bits datos => 5 bits de código (símbolo) –
100 Mbps con 125 Mbaudios
–
Rendimiento 80% mejor que Manchester
4B/5B-NRZI Datos entrada
Grupo de códi go
Interpretación
0000
11110
Dato 0
0001
01001
Dato 1
0010
10100
Dato 2
0011
10101
Dato 3
0100
01010
Dato 4
0101
01011
Dato 5
0110
01110
Dato 6
0111
01111
Dato 7
1000
10010
Dato 8
1001
10011
Dato 9
1010
10110
Dato A
1011
10111
Dato B
1100
11010
Dato C
1101
11011
Dato D
1110
11100
Dato E
1111
11101
Dato F
4B/5B-NRZI Datos entrada
Grupo de código
Interpretación
11111
Libre
11000
Comienzo delimitador secuencia, parte 1
10001
Comienzo delimitador secuencia, parte 2
01101
Fin delimitador secuencia, parte 1
00111
Fin delimitador secuencia, parte 2
00100
Error de transmisión
Otro
Códigos no válidos
MLT-3 z
4B/5B efectivo para fibra óptica, no para par trenzado –
z
z
Energía se concentra -> produce radiación
Se usa en 100BASE-TX (2 UTP cat5 o 2 STP) y FDDI (versión par trenzado) Se parte de 4B/5B y se siguen una serie de pasos –
Efecto: concentrar mayor parte señal tx por debajo de 30 MHz, reduciendo las interferencias
MLT-3 z
Pasos: –
Conversión NRZI a NRZ z
–
Aleatorización z
–
Se entremezcla secuencia bits -> distribución espectro más uniforme
Codificador z
–
Señal 4B/5B-NRZI de 100BASE-X se pasa a NRZ
Secuencia bits mezclados se codifican con MTL-3
Controlador z
Se transmite la codificación resultante
MLT-3 z
Codificación: 3 niveles (-V, 0, +V) –
Si el siguiente bit es 0, el valor de salida se mantiene
–
Si el siguiente bit es un 1, el siguiente valor implica transición z z
Si el valor anterior fue +V o –V, el siguiente es 0 Si el valor anterior fue 0, el siguiente es distinto de 0 y de signo opuesto a la último valor distinto de 0
MLT-3 Entra un 0 Entra un 1
Entra un 1
Entra un 0
Entra un 0
Entra un 1
Entra un 1 Entra un 0
MLT-3
8B6T z
Se usa en 100BASE-T4 (4 UTP cat3 o5)
z
Utiliza señalización ternaria (+,-,0) –
Código ternario puro: z
z
–
Aprovecha capacidad señal ternaria (MLT-3 utiliza para evitar radiación) No bueno por ausencia de sincronismo (como NRZ)
Métodos de codificación por bloques z
Aprovecha eficiencia señal ternaria y evita falta sincronismo
8B6T z
z
Se gestionan bloques de 8 bits y se transforman en grupo de código de 6 símbolos ternarios Se envían por tres canales de salida –
z
8B a 100 Mbps se transforma en tres canales 6T a 25 Mbps
Diseño: –
Para sincronización -> códigos se seleccionan para maximizar número medio de transiciones por grupo
–
Se compensa la DC -> tensión promedio 0
8B6T
8B6T
8B/10B z
Se usa en canal de fibra y en Gigabit Ethernet
z
Cada 8 bits se convierten en 10 bits para tx
z
Filosofía similar a 4B/5B (FDDI) –
z
8B/10B más potente y mayor capacidad detección errores
En general: código mBnB con n > m –
Entrada de m bits se convierten en n para su transmisión
–
Se introduce redundancia para conseguir ciertas características de transmisión
–
B = binarios
8B/10B z
Ventajas – – – –
z
Implementación con transceptores sencillos y fiables de bajo coste Buena compensación entre 0s y 1s Buena densidad de transiciones para recuperar sincronismo Capacidad útil para detección de errores
8B/10B en realidad 5B/6B + 3B/4B –
Para simplificar transformación e implementación
