Bipolaire codering

1337 nummer, zoals weergegeven in bipolaire codering, bekend als AMI (alternatieve mark inversie).

In telecommunicatie, bipolaire codering is een soort terugkeer naar nul (RZ) lijncode, waarbij twee niet -nulwaarden worden gebruikt, zodat de drie waarden +, - en nul zijn. Zo'n signaal wordt een Duobinair signaal. Standaard bipolaire coderingen zijn ontworpen om te zijn DC-gebalanceerd, gelijke hoeveelheden tijd doorbrengen in de + en - staten.

De reden waarom bipolaire codering wordt geclassificeerd als een Keer terug naar nul (RZ) is dat wanneer een bipolair gecodeerd kanaal inactief is, de lijn wordt vastgehouden op een constant "nul" -niveau, en wanneer het bits wordt verzenden, bevindt de lijn zich in A +V of -V -toestand die overeenkomt met het binaire bit dat wordt verzonden. De lijn keert dus altijd terug naar het "nul" -niveau om optioneel een scheiding van bits aan te duiden of om de ledigheid van de lijn aan te duiden.

Alternatieve mark inversie

Een soort bipolaire codering is een Gepaarde ongelijkheidscode, waarvan het eenvoudigste voorbeeld is alternatieve mark inversie. In deze code wordt een binaire 0 gecodeerd als nul volt, zoals in unipolaire codering, terwijl een binair 1 afwisselend wordt gecodeerd als een positieve spanning of een negatieve spanning. De naam ontstond omdat, in de context van een T-carrier, Een binaire '1' wordt een "mark" genoemd, terwijl een binaire '0' een "ruimte" wordt genoemd.^[1]

Spanningsopbouw

Het gebruik van een bipolaire code voorkomt een belangrijke opbouw van DC, omdat de positieve en negatieve pulsen gemiddeld tot nul volt. Er wordt weinig of geen DC-component als een voordeel beschouwd omdat de kabel vervolgens kan worden gebruikt voor langere afstanden en om stroom te dragen voor tussenliggende apparatuur zoals lijn repeaters.^[2] De DC-component kan eenvoudig en goedkoop worden verwijderd voordat het signaal het decoderende circuit bereikt.

Synchronisatie en nullen

Bipolaire codering heeft de voorkeur boven niet-return tot nul Wanneer signaalovergangen vereist zijn om de synchronisatie tussen de zender en ontvanger te handhaven. Andere systemen moeten synchroniseren met behulp van een vorm van buitenlandse communicatie, of toevoegen frame synchronisatie Sequenties die geen gegevens naar het signaal dragen. Deze alternatieve benaderingen vereisen respectievelijk een extra transmissiemedium voor het kloksignaal of een verlies van prestaties als gevolg van overhead. Een bipolaire codering is een vaak goed compromis: runs van degenen zullen geen gebrek aan overgangen veroorzaken.

Lange reeksen nullen blijven echter een probleem. Lange sequenties van nul bits resulteren in geen overgangen en een verlies van synchronisatie. Waar frequente overgangen een vereiste zijn, een zelfklokkende codering zoals terugkeer naar nul of een andere meer ingewikkeld lijncode Misschien geschikter, hoewel ze een aanzienlijke overhead introduceren.

De codering werd veelvuldig gebruikt bij de eerste generatie PCM netwerken, en wordt nog steeds vaak gezien op ouder multiplexen Uitrusting vandaag, maar succesvolle transmissie is afhankelijk van geen lange runs van nullen die aanwezig zijn.^[3] Niet meer dan 15 opeenvolgende nullen mogen ooit worden verzonden om synchronisatie te garanderen.

Er zijn twee populaire manieren om ervoor te zorgen dat niet meer dan 15 opeenvolgende nullen ooit worden verzonden: beroofd-bit signalering en Bit vulling.

T-carrier gebruikt beroofd-bit signalering: het minst significante bit van de byte wordt eenvoudig gedwongen tot een "1" wanneer dat nodig is.

De aanpassing van bit 7 veroorzaakt een verandering in stem die niet detecteerbaar is door het menselijk oor, maar het is een onaanvaardbare corruptie van een gegevensstroom. Gegevenskanalen zijn vereist om een ​​andere vorm van pulsstuffing te gebruiken,^[2] zoals altijd instellen van bit 8 op '1', om een ​​voldoende dichtheid van degenen te behouden. Dit verlaagt natuurlijk de effectieve gegevensdoorvoer tot 56 kbit/s per kanaal.^[4]

Als de kenmerken van de invoergegevens niet het patroon volgen dat elke achtste bit '1' is, voegt de codeer de alternatieve merkeninversie een '1' toe na zeven opeenvolgende nullen om synchronisatie te handhaven. Aan de decoderzijde wordt deze extra '1' toegevoegd door de coder verwijderd, waardoor de juiste gegevens worden herschept. Met behulp van deze methode zijn de gegevens die tussen de coder en de decoder zijn verzonden, gemiddeld langer dan de oorspronkelijke gegevens met minder dan 1%.

Fout detectie

Een ander voordeel van bipolaire codering in vergelijking met Unipolar is fout detectie. In het voorbeeld van de T-drager worden de bipolaire signalen met regelmatige tussenpozen geregenereerd, zodat signalen niet alleen worden versterkt, maar ook worden gedetecteerd en opnieuw gemaakt. Verzwakke signalen gecorrumpeerd door ruis kunnen fouten veroorzaken, een merk geïnterpreteerd als nul, of nul als positief of negatief cijfer. Elke fouten met één bits resulteert in een overtreding van de bipolaire regel. Elk zo bipolaire overtreding (BPV) is een indicatie van een transmissiefout. (De locatie van BPV is niet noodzakelijk de locatie van de oorspronkelijke fout).

Andere T1 -coderingsschema's

Voor gegevenskanalen, om te voorkomen dat de noodzaak altijd bit 8 tot 1 instelt, zoals hierboven beschreven, andere T1 -coderingsschema's (Gemodificeerde AMI -codes) Zorg voor reguliere overgangen, ongeacht de gegevens die worden uitgevoerd. Op deze manier wordt gegevensdoorvoer van 64 kbit/s per kanaal bereikt. B8ZS is een nieuwer formaat voor Noord -Amerika, waar HDB3 is het oorspronkelijke lijncoderingstype dat wordt gebruikt in Europa en Japan.

Een zeer vergelijkbaar coderingsschema, met de logische posities omgekeerd, wordt ook gebruikt en wordt vaak aangeduid als pseudoternaire codering. Deze codering is anders identiek.

Historisch gebruik

B-MACen in wezen alle familieleden van de Multiplexte analoge componenten Gebruikte televisietransmissie -familie Duobinair Om de digitale audio te coderen, teletext, gesloten ondertiteling en selectieve toegang voor distributie.Vanwege de manier waarop duobinair was gekoppeld aan de Nicam Net als digitale audio -subsystemen voor de Mac -familie, was tot 50% van de gegevensreductie mogelijk in zowel stereo- als mono -transmissiemodi.Met sommige data -transmissiesystemen kan duobinaire gegevensloze gegevensreductie uitvoeren, hoewel dit in de praktijk zelden is gebruikt.

Zie ook

• MLT-3-codering
• Polaire codering

Referenties