st unidad 2 cx digital codigos de linea
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7/25/2019 St Unidad 2 Cx Digital Codigos de Linea
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UNIDAD 2
CDIGOS
DE LNEA
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COMUNICACIN O TRANSMISIN DE DATOS
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA DE COMUNICACINDE DATOS (1)
El esquema bsico de un sistema de transmisin de datos
es:
La informacin digital enviada por el DTE debe ser
adaptada al canal de transmisin fundamentalmente por:
Su gran ancho de banda
El alto nivel de componente continua.
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA DECOMUNICACIN DE DATOS (2)
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TRANSMISIN DE DATOS EN BANDA BASE(1)
La mayor parte de la informacin digital estcontenida en sus primeras componentesespectrales, por lo que basta con enviar slo unabuena parte del espectro para obtener una buenaaproximacin al pulso original.
En transmisin de datos no interesa latransmisin fiel de seales, por lo que enrecepcin basta con discriminar en determinados
instantes si la seal tiene uno de los valorescuantificados, sin que interese su reconstruccincompleta.
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TRANSMISIN DE DATOS EN BANDA BASE (2)
Transmisin en banda base es la tcnica porla cual se transmite informacin en formadigital (sin modular) por un medio detransmisin fsico.
Esta tcnica de transmisin consiste encodificar adecuadamente la seal de forma
tal que se adapte al medio de transmisin.
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TRANSMISIN DE DATOS EN BANDA BASE(3)
La codificacin en general se utiliza en cortasdistancias y debe garantizar entre otros lossiguientes parmetros:
Una apropiada forma del espectro de energa.
La seal codificada debe posibilitar la decodificacinde manera nica. Esquema de codificacintransparente.
Una componente DC NULA o lo mas cercana a cero,para facilitar el acoplamiento AC al medio detransmisin.
Un nmero importante de cruces por cero, parapermitir la extraccin de la seal de reloj.
Mnima multiplicacin de errores
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COMPARACIN DE LAS TCNICAS DE CODIFICACIN (1)
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COMPARACIN DE LAS TCNICAS DE CODIFICACIN (2)
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CLASIFICACIN DE LOS CDIGOS DE LNEA (2)
FORMA general:
Cdigo Binario NRZ (Non Return to Zero)
Cdigo Binario RZ (Return to Zero)
Cdigo polar: NRZ y RZ
Cdigo Bipolar o AMI (Alternate Mark Inversin: NRZ y RZCdigos Diferenciales NRZ tipos : M(NRZ-I) y S
Cdigo HDBn (High Density Bipolar order n)
Cdigo Bipolar con sustitucin de n ceros, BnZS (Bipolarwith n Zeros Substitution)
Cdigo Bifase L o ManchesterCdigo Manchester Diferencial
Cdigo Bifase M
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CLASIFICACIN DE LOS CDIGOS DE LNEA (3)
Forma General
Cdigo Bifase S
Cdigo de Miller
Cdigo 4B3T (4 Binary- 3 Ternary)
Cdigo MS43 (Monitoring State 43) Cdigo CMI (Coded Mark Inversion)
Cdigo PST (Pair Select Ternary)
Cdigo 4B5B (4 Binary- 5 Binary)
Cdigo 5B6B (5 Binary- 6 Binary)
Cdigo MLT-3 (Multi-Level Transmit 3) Cdigo 2B1Q (2 Binary- 1 Quaternary)
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NRZ neutral o unipolar
A cada uno de los dgitos binarios 0L o 1L se le
asigna uno de los niveles de la seal 0 o Adependiendo de la lgica utilizada.
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NRZ POLAR
Se la asigna un pulso positivo a uno de los dgitos
binarios y un pulso negativo al otro dgito binario
de acuerdo a la lgica utilizada.
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CODIGO RZ (RETURN TO ZERO ) UNIPOLAR
Se dice que el cdigo es con retorno a cero, por que cuando
existe un 1L, durante cierto porcentaje de tiempo de bit Tb, laseal regresa a 0 . La seal codificada puede ser de polaridad
positiva o negativa.
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CODIGO RZ BIPOLAR Se dice que el cdigo es con retorno acero, por que cuando existe un
1L o 0L, durante cierto porcentaje de tiempo de bit Tb, la seal
regresa a 0. La seal codificada es bipolar y las amplitudes de los 1Ly 0L son escogidas entre +A y A.
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AMI (Alternate Mark Inversion)normal
Al 1L se le asigna pulsos cuya polaridad alterna entre positiva ynegativa. El 0L es codificado como un nivel de amplitud cero.
AMI invertido: Codificacin Inversa al de tipo normal.
Los cdigos AMI pueden ser adems del tipo NRZ o RZ.
Ventaja: la alternabilidad en la polaridad de los pulsos, se lapuede usar como una forma de control de errores.
Limitacin del cdigo AMI: ausencia de la informacin para
recuperacin de la seal de reloj en secuencias largas de 0L.
En el caso de transmisin RZ, tpicamente se usa una relacin
igual de marca o espacio aunque no es absolutamentenecesario. En los sistemas pticos basados en emisores lser
emplean una relacin de marca a espacio de 10 a 30% para
incrementar el tiempo de vida del lser.
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CODIFICACIN AMI NRZ
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CDIGOS NRZ DIFERENCIALES
DIFERENCIAL NRZ tipo M (NRZ-I)
Puede ser unipolar o polar. El 1L cambia el nivel de
la seal codificada anterior. El 0L mantiene el
estado de la seal codificada anterior.
DIFERENCIAL NRZ tipo S
Es inverso al anterior, siendo por tanto el 0L el que
produce el cambio de nivel de la seal codificada
anterior.
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CODIGO NRZ DIFERENCIALES
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CODIGOS BIFASE MANCHESTER o BIFASE tipo L
Se da una transicin a la mitad del intervalo de bit entre dos niveles +Ay A. El 1L tiene transicin negativa y el 0L tiene transicin positiva.
MANCHESTER DIFERENCIAL
Se una transicin a la mitad del intervalo de bit entre dos niveles +A y
A. El 1L no tiene transicin al inicio del perodo y el 0L tiene transicin
al inicio del intervalo.
Otra forma de ver esta codificacin es que el 0L mantiene la polaridad
de la transicin de la seal codificada y el 1L invierte la polaridad de la
transicin.
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CODIGO BIFASE
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CODIGOS BIFASE
BIFASE TIPO M : Cdigo de dos niveles, una transicin aparece siempre
al inicio del intervalo; el 1L produce otra transicin medio intervalo
despus, en tanto que el 0L no produce otra transicin.
BIFASE TIPO S: Complementario al bifase tipo M. El smbolo 0L es el que
produce la transicin a la mitad del perodo.
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CODIGOS BIFASE CMI (Coded Mark Inversion)
Es un cdigo recomendado por el CCITT. El 0L es
codificado con un cambio de polaridad de negativo apositivo, a la mitad del perodo de bit. El 1L es codificado
con niveles positivos y negativos de manera alternada.
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CODIGO DE MILLER
Es un cdigo de dos niveles +A y A. El 1L produce unatransicin en el punto medio del perodo. EL 0L no produce unatransicin, a no ser que vaya seguido por otro 0L, en cuyo casose produce una transicin entre los dos ceros al final del primerperodo.
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Cdigo 4B3T
Produce una substitucin de grupos de 4 bits porgrupos de 3 dgitos ternarios, existiendo una granflexibilidad en la seleccin de los cdigosternarios.
El objetivo ser mantener la "disparidad" decomponente positiva y negativa en cero, con ellose lograr que la componente continua seamnima.
Se indica la codificacin propuesta por Jessop-Waters.
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Cdigo 4B3T
primero basarse en la tabla de codificacin e ir
escogiendo la palabra ternaria ya sea en modo + o - de
tal manera q se vaya manteniendo una disparidad en
cero es decir si la disparidad acumulada es +2 y los
siguientes 4 bits a codificar con la palabra ternaria tienedos modos se escoje la del modo negativo para ir
bajando la disparidad acumulada
COMO ESCOJO??? en el diagrama de estados el valor en
el circulo es la disparidad acumulada y los valores sobre
las flechas es la disparidad de la palabra cdigo
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Cdigo 4B3TEntrada Binaria (4B) Palabra Ternaria (3T) Disparidad de la palabra cdigo
Modo Positivo Modo Negativo
0000 0 + 0 + 0
0001 + 0 + 0 0
0010 0 + 0 + 0
0011 + + + +1,-1
0100 0 + + 0 +2,-2
0101 0 + 0 0 0 +1,-1
0110 0 0 + 0 0 +1,-1
0111 + + + +1,-1
1000 0 + 0 + 0
1001 + 0 + 0 0
1010 + 0 + 0 0
1011 + 0 0 0 0 +1,-1
1100 + 0 + 0 +2,-2
1101 + + 0 0 +2,-2
1110 + + + +1,-1
1111 + + + +3,-3
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Cdigo 4B3T
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Cdigo MS43 (Monitoring State43)
Fue adoptado por la Administracin Alemana de
Telecomunicaciones para las redes digitales de
servicios integrados (ISDN-RDSI).
El MS43 tiene un concepto similar al 4B3T.Cuatro dgitos binarios son codificados en una
secuencia de 3 dgitos ternarios, pudiendo ms
de dos modos de codificacin ser seleccionados.
Se debe asegurar que la mxima "disparidad" noexceda +2 o -2.
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Cdigo MS43PalabraBinaria
Palabra Ternaria Disparidad de la palabracdigo
Modo 1 Modo 2 Modo 3 Modo 4
0011 0 + 0 + 0 + 0 + 00101 0 + 0 + 0 + 0 + 0
0110 + 0 + 0 + 0 + 0 0
1110 + 0 + 0 + 0 + 0 0
1101 + 0 + 0 + 0 + 0 0
1011 0 + 0 + 0 + 0 + 0
1000 + + + + + + +1, +1, +1, -3
1001 0 0 + 0 0 + 0 0 + 0 +1, +1, +1, -2
1010 0 + 0 0 + 0 0 + 0 0 +1, +1, +1, -2
1100 + 0 0 + 00 + 00 0 +1, +1, +1, -2
0111 + + + + + + +1, +1, -1, -1
1111 + + + + + +
+1, +1, -1, -10001 + + 0 0 0 0 0 0 0 +2, -1, -1, -1
0010 + 0 + 0 0 0 0 0 0 +2, -1, -1, -1
0100 0 + + 0 0 0 0 0 0 +2, -1, -1, -1
0000 + + + + + + +3, -1, -1, -1
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Cdigo MS43
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Cdigos BnZS (Bipolar with n Zeros
Substitution)
Establecen la sustitucin de grupos de n bits OL, por grupos dedgitos que incluyen pulsos V (de violacin a la alternabilidad de lacodificacin AMI). Entre los cdigos ms utilizados estn: B3ZS,B6ZSyB8ZS.
Cdigo B3ZS
Versin modificada del cdigo AMI. Los dgitos 1L se codifican comopulsos + y - de manera alternada. Los bits OL se codifican con un nivelcero, a menos de que venga una secuencia de tres OL consecutivos, encuyo caso la secuencia se sustituye por BOV o 00V, donde Brepresenta un pulso conforme a la regla AMI y V representa un pulsoque viola la regla bipolar.
Para conservar una componente continua nula, se debe transmitirtantas violaciones + como - en forma alternada, lo cual obliga a utilizarel pulso de relleno B cuando el pulso que precede a la actual violacinno tiene polaridad opuesta a la violacin anterior.
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Cdigos BnZS (Bipolar with n Zeros Substitution)
Cdigo B3ZS.
Cdigo B6ZS
Cdigo B8ZS
Polaridad del pulso procedente N de 1L desde la ltima sustitucinImpar Par
0 0 + 0 +
+ 0 0 + 0
Polaridad del pulso procedente Sustitucin
0 0 0 + 0 +
+ 0 0 0 + 0 +
Polaridad del pulso procedente Sustitucin
0 + 0 +
+ 0 + 0 +
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Cdigos HDBn
La codificacin bipolar de alta densidad es unamodificacin de la codificacin bipolar. Elproblema de recuperacin de la seal de relojqueda eliminado al agregar pulsos cuando elnmero de "Os consecutivos excede de "n",donde "n" puede tomar cualquier valor entero:1, 2, 3,....
El cdigo ms utilizado es el HDB3.
Polaridad del pulso procedente N de 1L desde la ltima sustitucinImpar Par
0 0 0 + 0 0 +
+ 0 0 0 + 0 0
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Codigo mBnB
Es una nueva clase de cdigos de lnea, que ha sidodesarrollada para codificar mbits de datos en grupos de nbits binarios, donde m < n.
Debido a que se pueden elegir 2n valores codificados en
cada grupo, existe la posibilidad de utilizar determinadaspalabras cdigos, para control de la transmisin.
Un ejemplo de este tipo de cdigos es el 4B5B (m = 4 y n =5), empleado en redes de fibra ptica, en el cual se tomande las 32 palabras de 5 bits, 16 para la representacin de
datos y las restantes para control de transmisin.
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CDIGO 4B5B
El cdigo de lnea 4B5B tiene 16 smbolos pararepresentar 16 datos binarios (0 a F), 8 smbolosde control (Q, H, I, J, K, T, R, S) y 8 smbolos deviolacin (V).
La codificacin de los smbolos de datos estdiseada de tal manera que en condicionesnormales nunca se tenga cuatro cerosconsecutivos, ya que es necesario que semantenga un buen sincronismo en la transmisin.
Los smbolos de violacin indican que el receptorpuede tener cuatro ceros consecutivos.
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CDIGO 4B5B
Campo de datos
Datos Smbolo
0 (Binario 0000) 11110
1 (Binario 0001) 01001
2 (Binario 0010) 10100
3 (Binario 0011) 10101
4 (Binario 0100) 01010
5 (Binario 0101) 01011
6 (Binario 0110) 01110
7 (Binario 0111) 01111
8 (Binario 1000) 10010
9 (Binario 1001) 10011
A (Binario 1010) 10110
B (Binario 1011) 10111
C (Binario 1100) 11010
D (Binario 1101) 11011
E (Binario 1110) 11100
F (Binario 1111) 11101
Smbolos de control
Q 00000
H 00100I 11111
J 11000
K 10001
T 01101
R 00111
S 11001
Smbolos de Violacin
V o H 00001
V o H 00010
V 00011
V 00101
V 00110
V o H 01000
V 01100
V o H 10000
Nota: Algunos smbolos V pueden formarse como H
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CDIGO 5B6B
Smbolos nicamente
para transmisin de datos
No presenta smbolos
que cumplan otra
funcin.
Este cdigo se representa
en la siguiente tabla, en
la que se observa que los
smbolos de 4 pulsos se
alternan con los de 2
pulsos para mantener el
nivel de DC en valoresmnimos.
Datos Smbolo
00000 011101 / 100010
00001 101110 / 010001
00010 010111 / 101000
00011 000111
00100 101011 / 010100
00101 001011
00110 001101
00111 001110
01000 110101 / 001010
01001 010011
01010 010101
01011 010110
01100 011001
01101 011010
01110 011100
01111 110110 / 001001
Datos Smbolo
10000 111010 / 000101
10001 100011
10010 100101
10011 100110
10100 101001
10101 101010
10110 101100
10111 011011 / 100100
11000 110001
11001 110010
11010 110100
11011 101101 / 010010
11100 111000
11101 110011 / 001100
11110 101101 / 010010
11111 100111 / 01100
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CDIGO 2B1Q Es un cdigo de 4 niveles en el que la informacin
digital se agrupa en pares de bits para laconversin a smbolos cuaternarios que sedenominan "cuartetos". Este cdigo es utilizadoen el acceso bsico a redes ISDN (Red Digital deServicios Integrados).
Smbolos y Niveles de Tensin para Codificacin 2B1Q
Primer Bit
(signo)
Segundo Bit
(magnitud)
Smbolo Cuaternario
(cuarteto)
Niveles de Tensin
(voltios)
1 0 +3 +2.5
1 1 +1 +5/6
0 1 -1 -5/6
0 0 -3 -2.5
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CDIGO 2B1Q
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CDIGO PST (PAIR SELECTED TERNARY)
La entrada binaria se transforma para la
transmisin en un cdigo de dos dgitos ternarios. La forma de codificar es la siguiente: por ejemplo a
las entradas binarias 01 y 10 les correspondern elmodo positivo y el modo negativo de maneraalternada. Las entradas binarias 00 y 11 no
cambian el valor en sus respectivos modos.
Entrada Binaria Modo + Modo -
0 0 + +
0 1 0 + 0
1 0 + 0 0
1 1 + +
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CDIGO PST (PAIR SELECTED TERNARY)
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CDIGO MLT-3 (MULTI - LEVEL TRANSMIT)
Utilizado en algunas redes de rea local de alta velocidad
como es el caso de las redes 100Base-TX.
Concentra la mayor parte de la energa en la sealtransmitida bajo los 30 MHz, lo cual reduce las emisionesradiadas; esto a su vez reduce los problemas debido a lainterferencia.
La codificacin MLT-3 produce una salida que tiene unatransicin para cada 1L, el cual usa tres niveles: un voltajepositivo (+A), un voltaje negativo (-A) y un nivel de voltajenulo.
Los niveles de voltaje para cada IL son seleccionados demanera secuencial (+A , 0 , -A , 0 , +A, ...). El bit 0L mantieneel nivel de voltaje del estado anteriormente codificado.
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CDIGO MLT-3 (MULTI - LEVEL TRANSMIT)
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