1. Телекоммуникационные
технологии
Тема 7. Кодирование информации
при передаче в линию

2. Цели кодирования (line coding)
Синхронизация приемника и передатчика
(Clock recovery)
Сохранение баланса по постоянному току
(DC-balancing)
Зарядка паразитных емкостей
Потеря мощности
Блокирование питания устройств
Контроль состояния линии на физическом
уровне (Error control)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 2

3. Кодированный сигнал
Непосредственно передается в проводную
электрическую линию
Модулируется для передачи по беспроводной среде
Используется для управления источниками света при
оптической передаче
Две фазы
Изменение символов в потоке
Представление символов значениями информационного признака
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 3

4. Типы схем кодирования
Используемый тип кодирования зависит от свойств
среды передачи
Униполярные VS биполярные
Самосинхронизирующиеся VS
несамосинхронизирующиеся
DC-balanced VS DC-unbalanced
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 4

5. Non-Return to Zero (NRZ)
Unipolar – совсем плохо с
балансом по току, не
используется
Bipolar – чуть лучше с DC,
маленькая полоса
пропускания
Проблемы с
синхронизацией
Вариации с переходами -
NRZ Mark, NRZ Space,
NRZI
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 5

6. Return to Zero (RZ)
Биполярный
Каждый раз возвращаемся к
нейтральному уровню
Самосинхронизирующийся
Проблемы с DC
В 2 раза большая пропускная
способность, чем у NRZ
Варианты используются в
оптике
APRZ
CSRZ
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 6

7. Manchester Code
Самосинхронизирующийся
В 2 раза требовательнее NRZ по пропускной
способности
Использовался в Ethernet (10Base)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 7

8. Alternate Mark Inversion (AMI)
0–0
1 – чередование
положительных и
отрицательных
уровней
BPV – BiPolar Violation –
поиск ошибок
T1 – старый вариант
● Использование 8-го бита
для 1: 64→56 (clock)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 8

9. Zero Substitution
Общий подход: используем BPV для замены
последовательностей 0 (не расходовать биты)
ANSI
B8ZS
T1
0000 0000  000VB0VB
B6ZS
T2
000 000  0VB0BV
B3ZS
T3
000  00V / B0V (не более 2 BPV подряд)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 9

10. High Density Bipolar of order 3
(HDB3)
ITU-T – аналог Zero Substitution для E-1
Не более 3 нулей подряд
● 0000 → B00V / 000V
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 10

11. MultiLevel Transmission encoding
– 3 levels (MLT-3)
3 уровня
1 – переход на соседний
уровень
0 – сохраняем уровень
Требует меньшей
полосы, чем M или AMI
Против
последовательностей 0
применяются схемы
nBmB
Использование:
● FDDI
● 100Base-TX
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 11

12. Схемы nBmB
Соблюдение DC баланса + синхронизация
4B5B
25% дополнительной пропускной способности
Использование таблиц перекодировки
16 групп с наилучшими показателями – данные
8 команд
100Base-TX
6B8B
Редко используется
33% дополнительной пропускной способности
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 12

13. 8B10B, 64B66B
8B10B
25%
5B6B + 3B4B - таблицы
Использование 2 вариантов кодирования + служебные
команды
Optical GigE, FireWire, Hyper Transport, PCI Express, SATA,
Infifniband, …
64B66B
~1.5%
01 – данные, использование кодирующих полиномов
10 – данные и контрольная информация
00 и 11 – ошибки на линии
10GigE
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 13

14. Несколько уровней сигнала
Формула Шеннона:
С = F log2(1+PS/PN) – линия с шумом
Формула Найквиста
С = 2F log2M – линия без шума
PAM – использование нескольких уровней
амплитуды
PAM-4, 5, 8, 10, 12, 16
PAM-5: 1000Base-TX, 100Base-T2
PAM-16: 10GBase-T
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 14

15. ?
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 15