(1) AMI-Code
AMI-Code (Alternative Mark Inversion) ist der vollständige Name des alternativen Mark-Inversionscodes. Seine Codierungsregel besteht darin, den Nachrichtencode „1“ (Markierung) abwechselnd in „+1“ und „-1“ umzuwandeln, während die „0“ ( Leerzeichen) bleibt unverändert. Zum Beispiel:
Nachrichtencode: 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
AMI-Code: 0-1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 +1 0 0 0 0 1 +1
Die dem AMI-Code entsprechende Wellenform ist eine Impulsfolge mit positiven, negativen und Nullpegeln. Es kann als eine unipolare Wellenformverformung betrachtet werden, d. h. „0“ entspricht immer noch Nullniveaus und „1“ entspricht abwechselnd positiven und negativen Niveaus.
Der Vorteil des AMI-Codes besteht darin, dass es keine Gleichstromkomponente gibt, die Hoch- und Niederfrequenzkomponenten klein sind und die Energie auf die Frequenz von 1/2-Yard-Geschwindigkeit konzentriert ist
(Abbildung 6-4); Die Codec-Schaltung ist einfach und der Codefehler kann anhand der Regel der abwechselnden Signalpolarität beobachtet werden. Wenn es sich um eine AMI-RZ-Wellenform handelt, kann sie nach dem Empfang, sofern die Vollwellengleichrichtung erfolgt, in eine unipolare RZ-Wellenform umgewandelt werden, aus der die Bit-Timing-Komponente extrahiert werden kann. Aufgrund der oben genannten Vorteile ist der AMI-Code zu einem der am häufigsten verwendeten Übertragungscodes geworden.
Nachteile des AMI-Codes: Wenn der Originalcode eine lange „0“-Zeichenfolge hat, springt der Signalpegel lange Zeit nicht, was zu Schwierigkeiten beim Extrahieren des Zeitsignals führt. Eine der effektivsten Möglichkeiten, das Problem des „0“-Codes zu lösen, ist die Verwendung von HDB3-Code.
(2) HDB3-Code
Der vollständige Name des HDB3-Codes ist Bipolarcode mit hoher Dichte dritter Ordnung. Es handelt sich um eine verbesserte Version des AMI-Codes. Der Zweck der Verbesserung besteht darin, die Vorteile des AMI-Codes beizubehalten und seine Mängel zu beseitigen, sodass die Zahl „0“ drei nicht überschreitet. Seine Codierungsregeln lauten wie folgt:
Überprüfen Sie die Anzahl der mit dem Nachrichtencode verbundenen Nullen. Wenn die Zahl „0“ kleiner oder gleich 3 ist, ist die Codierungsregel dieselbe wie die des AMI-Codes. Wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden Nullen drei überschreitet, wird jede der vier aufeinanderfolgenden Nullen in einen Unterabschnitt umgewandelt und durch 000 V ersetzt. V (nimmt den Wert +1 oder -1 an) sollte die gleiche Polarität haben wie der vorherige benachbarte Nicht-0-Impuls (da dies die Regel des Polaritätswechsels bricht, wird V Zerstörungsimpuls genannt). Benachbarte V-Code-Polaritäten müssen sich abwechseln. Wenn der Wert des V-Codes die Anforderungen in (2) erfüllen kann, diese Anforderung jedoch nicht erfüllen kann, wird „0000“ durch „B00V“ ersetzt. Der Wert von B ist derselbe wie der folgende V-Impuls, um dieses Problem zu lösen. Daher wird B als Regelimpuls bezeichnet. Auch die Polarität der Zahlenübertragung nach dem V-Code sollte wechseln.
Zusätzlich zu den Vorteilen des AMI-Codes begrenzt der HDB3-Code auch die Anzahl der geraden „0“-Codes auf 3, sodass die Timing-Informationen beim Empfang extrahiert werden können. Daher ist HDB3-Code der am weitesten verbreitete Codetyp in China, Europa und anderen Ländern, und die folgenden vier Gruppen von Schnittstellencodetypen in PCM sind HDB3-Code.
Im obigen AMI-Code und HDB3-Code wird jeder Binärsignalcode in einen Ein-Bit-Dreistufenwertcode (+1, 0, -1) umgewandelt, daher wird dieser Codetyp auch 1B1T-Code genannt. Darüber hinaus kann der HDBn-Code so gestaltet werden, dass die Zahl „0“ n nicht überschreitet.
(3) Zweiphasencode
Biphasischer Code wird auch als Manchester-Code bezeichnet. Es verwendet die positiven und negativen symmetrischen Rechteckwellen einer Periode, um „0“ darzustellen, und seine invertierende Wellenform, um „1“ darzustellen. Eine der Codierungsregeln besteht darin, dass der „0“-Code durch den zweistelligen „01“-Code und der „1“-Code durch den zweistelligen „10“-Code dargestellt wird, zum Beispiel:
Nachrichtencode: 1 1 0 0 0 1 0 1
Biphase-Code: 10 10 01 01 10 01 10
Eine bipolare Codewellenform ist eine bipolare NRZ-Wellenform mit nur zwei Ebenen entgegengesetzter Polarität. Es weist einen Pegelsprung in der Mitte jedes Symbolintervalls auf, sodass es umfangreiche Bit-Timing-Informationen enthält, keine Gleichstromkomponente enthält und der Codierungsprozess einfach ist. Der Nachteil besteht darin, dass die belegte Bandbreite verdoppelt wird, so dass die Frequenzbandauslastung sinkt. Der Biphase-Code eignet sich für die Übertragung von Datenendgeräten über kurze Entfernungen und wird häufig als Übertragungscodetyp in lokalen Netzwerken verwendet.
(4) Differential-Zweiphasencode
Um die durch Polaritätsumkehr in zweiphasigen Codes verursachten Decodierungsfehler zu beheben, kann das Konzept der Differentialcodes übernommen werden. Biphasische Codes werden synchronisiert und durch einen Pegelsprung in der Mitte der Dauer jedes Symbols dargestellt (ein Sprung von negativ nach positiv stellt eine binäre „0“ dar und ein Sprung von positiv nach negativ stellt eine binäre „1“ dar). Bei der differenziellen Biphase-Codierung wird der Pegelsprung in der Mitte jedes Elements zur Synchronisation verwendet und ob am Anfang jedes Elements ein zusätzlicher Sprung vorhanden ist, wird zur Bestimmung des Signalcodes verwendet. Wenn es einen Sprung gibt, zeigt es eine binäre „1“ an, und wenn es keinen Sprung gibt, zeigt es eine binäre „0“ an. Dieser Code wird häufig in lokalen Netzwerken verwendet.
(5)CMI-Code
CMI-Code ist die Abkürzung für Mark Reversal Code und ist ähnlich wie der bipolare Code auch ein bipolarer bipolarer Flachcode. Seine Kodierungsregeln lauten: „1“-Code wird abwechselnd durch „11“ und „00“ zweistellige Codes dargestellt; Der 0-Code wird durch 01 dargestellt und seine Wellenform ist in Abbildung 6-5(c) dargestellt.
CMI-Code ist einfach zu implementieren und enthält umfangreiche Timing-Informationen. Da 10 außerdem eine deaktivierte Codegruppe ist, werden nicht mehr als drei Codes angezeigt, und diese Regel kann zur Makrofehlererkennung verwendet werden. Dieser Code wurde von der ITU-T als PCM-Viergruppen-Schnittstellencodetyp empfohlen und wird manchmal in optischen Kabelübertragungssystemen mit Raten unter 8,448 MBit/s verwendet.
(6)Blockcodierung
Um die Leistung der Zeilencodierung zu verbessern, ist eine Art Redundanz erforderlich, um die Synchronisierung und Fehlererkennungsfähigkeit von Codemustern sicherzustellen. Durch die Einführung der Blockkodierung können beide Ziele bis zu einem gewissen Grad erreicht werden. Die Form der Blockcodierung umfasst nBmB-Code, nBmT-Code usw.
nBmB-Code ist eine Art Blockcodierung, die den n-Bit-Binärcode des ursprünglichen Informationsstroms in eine Gruppe aufteilt und ihn durch eine neue Codegruppe aus M-Bit-Binärcode ersetzt, wobei m>n ist. Da m>n ist, kann der neue Codesatz 2^m Kombinationen haben, also gibt es mehr (2^m-2^n) Kombinationen. In der 2-Zoll-Kombination wird die vorteilhafte Codegruppe auf irgendeine Weise als zulässige Codegruppe ausgewählt und der Rest wird als deaktivierte Codegruppe verwendet, um eine gute Codierungsleistung zu erzielen. Beispielsweise gibt es bei einer 4B5B-Kodierung, bei der eine 4-Bit-Kodierung durch eine 5-Bit-Kodierung ersetzt wird, nur 2^4=16 verschiedene Kombinationen für eine 4-Bit-Gruppierung und 2^5=32 verschiedene Kombinationen für eine 5-Bit-Gruppierung. Bitgruppierung. Um eine Synchronisierung zu erreichen, können wir Codegruppen mit nicht mehr als einer führenden „0“ und zwei Suffixen „0“ auswählen, der Rest sind deaktivierte Codegruppen. Wenn auf der Empfangsseite ein deaktivierter Codesatz vorhanden ist, zeigt dies auf diese Weise an, dass im Übertragungsprozess ein Codefehler vorliegt, wodurch die Fehlererkennungsfähigkeit des Systems verbessert wird. Die zuvor beschriebenen Biphase-Codes und CMI-Codes können beide als 1B2B-Codes betrachtet werden.
Im Glasfaserkommunikationssystem wird häufig m = n + 1 ausgewählt und es werden 1B2B-Code, 2B3B-Code, 3B4B-Code und 5B6B-Code verwendet. Unter diesen wurde der 5B6B-Code in der Praxis als Leitungsübertragungscode für kubische Gruppen und mehr als vierfache Gruppen verwendet.
Der nBmB-Code bietet eine gute Synchronisation und Fehlererkennung, ist jedoch mit Kosten verbunden, d. h. die erforderliche Bandbreite steigt.
Die Entwurfsidee des nBmT-Codes besteht darin, n Binärcodes in m Ternärcodes und m umzuwandeln
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