NOMBRE: Cristian Mauricio Ruiz Osorio TEMA: Codificación Banda BaseFECHA: 26/Noviembre/2014

CODIFICACIÒN MANCHESTER

En la codificación Manchester, cada período de un bit se divide en dos intervalos iguales.

Un bit binario de valor 1 se transmite con valor de tensión alto en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se envía al contrario, es decir, una tensión baja seguida de un nivel de tensión alto.

Este esquema asegura que todos los bits presentan una transición en la parte media, proporcionando así un excelente sincronismo entre el receptor y el transmisor. Una desventaja de este tipo de transmisión es que se necesita el doble del ancho de banda para la misma información que el método convencional.

La codificación diferencial Manchester es una variación puesto que en ella, un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transición al inicio del intervalo, mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transición en el inicio, existiendo siempre una transición en el centro del intervalo. El esquema diferencial requiere un equipo más sofisticado, pero ofrece una mayor inmunidad al ruido. El Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas de la utilización de una aproximación diferencial.

Todas las técnicas bifase fuerzan al menos una transición por cada bit pudiendo tener hasta dos en ese mismos periodo. Por tanto, la máxima velocidad de modulación es el doble que en los NRZ, esto significa que el ancho de banda necesario es mayor. No obstante, los  esquemas bifase tienes varias ventajas:

       » Sincronización: debido a la transición que siempre ocurre durante el intervalo de duración correspondiente a un bit, el         receptor puede sincronizarse usando dicha transición. Debido a esta característica, los códigos bifase se denominan auto-sincronizados.

        » No tienen componente en continua.

        » Detección de errores: se pueden detectar errores si se detecta una ausencia de la transición esperada en la mitad del intervalo. Para que el ruido produjera un error no detectado tendría que intervenir la señal antes y después de la transición.

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Los códigos bifase se usan con frecuencia en los esquemas de transmisión de datos. Unos de los más conocidos es el código Manchester que se ha elegido como parte de la especificación de la normalización IEEE 802.3 para la transmisión en redes LAN con un bus CSMA/CD usando cable coaxial en banda base o par trenzado. El Manchester Diferencial se ha elegido en  la normalización IEEE 802.5 para redes LAN en anillo con paso de  testigo, en las que se usan pares trenzados apantallados.

SEÑAL DE EMISION

Secuencia numérica emitida

Secuencia codificada Manchester

SEÑAL DE RECEPCIÓN

Reconstrucción de la secuenciacodificada Manchester

Secuencia numérica reconstruida

CODIFICACIÓN MANCHESTER DIFERENCIAL

Es un mecanismo de codificación bipolar. En estos casos, a cada valor de bit (‘0’o’1’) se le asocian transiciones de nivel entre tensiones. El nivel de tensión permanece en un valor durante la primera mitad y se mueve a otro nivel durante la segunda mitad de duración del bit. La diferencia con el método Manchester viene dada por la forma de determinar los valores del bit al comienzo de este. Así mismo si un bit se codifica con una transición dada, el siguiente bit es un ‘0’ entonces se repetirá la misma transición, pero si es un ‘1’ entonces se cambia la transición.

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Bit 0: la forma de la onda es idéntica a la del bit anteriorBit 1: la forma de la onda es opuesta a la del bit anterior

La codificación Manchester diferencial tiene en cuenta el valor binario de la señal en el momento anterior.

CÓDIGO HDB3

El código HDB3 (High-Densitiy Bipolar -3 zeros), utilizado en los enlaces E1 (2.048 Mbps), está normado por el ITU-T. El número 3 indica que se sustituyen las formaciones binarias de más de 3 ceros consecutivos. Esta técnica opera así: ƒ

Cada bloque de tres (o cuatro) ceros sucesivos se reemplaza por 00V (o por 000V respectivamente) o B0V (B00V). ƒ La elección de 00V o B0V (B00V) se hace de modo que el número de pulsos B entre pulsos V consecutivos sea impar. ƒ

En otras palabras, los pulsos V sucesivos son de polaridad alternada, por lo que no se produce ningún componente de corriente continua.

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CÓDIGO 2B1Q (TWO BINARY – ONE QUATERNARY)

Este es un código de cuatro niveles, que asocia un par de bits con un sólo símbolo cuaternario (quat) como se muestra en la tabla.

El primer bit de cada par representa la polaridad, del símbolo cuaternario mientras que el segundo bit su magnitud. En la figura da un ejemplo.

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CÓDIGO BNZS

Una limitación de la codificación bipolar en su dependencia del número de ‘1’ para que el receptor pueda sincronizarse con el transmisor. Esta limitación se supera por el código de línea BNZS (Binary N Zero Substitution), que remplaza las cadenas de N ceros con una secuencia especial de bits de longitud N, lo cual contiene varios pulsos que intencionalmente producen violaciones bipolares. Este tipo de código de explicar con el B3ZS, que es utilizado por los sistemas T3.

El código B3ZS tiene los rasgos siguientes:

a. Cada secuencia de tres ceros emitida por la fuente es codificada con 00V o con BOV, donde la secuencia: 00V representa dos intervalos de bits de no pulso (00) seguidos de un pulso representado una violación bipolar (v), esto es, un pulso de la misma polaridad que el pulso precedente.B0V consiste en un pulso que sigue la alternancia bipolar (B) seguido por un no pulso (0) y terminado por un pulso con una violación bipolar (V).

b. La decisión de sustituir la secuencia de tres ceros con 00V, o con B0V, se toma de modo que el número de pulsos B entre violaciones bipolares (V) sea impar.Así, si se ha transmitido un número impar de unos desde la última violación bipolar (V), los tres ceros sustituidos con 00V.Si el número de unos desde la última violación bipolar (V) es par, los tres ceros son sustituidos con B0V.

c. Este código ayuda a la detección de error, ya que un número par de pulsos entre violaciones bipolares solo ocurre como resultado de un error en el canal.

Considerando que un pulso positivo se represente con el símbolo (+) y un pulso negativo con el símbolo (-), la sustitución de tres ceros consecutivos se hará con 00V o B0V, según se indica a continuación

Polaridad del pulso precedente Impar Par00- +0+00+ -0-

Observe que cuando el número de pulsos bipolares desde la última violación bipolar es par, la secuencia de tres ceros se sustituye por +0+, que corresponde a BOV, ya que se tiene un pulso bipolar + sigue la alternancia bipolar seguido por 0 y seguido por una violación bipolar +; es decir, un pulso con la misma polaridad que el precedente.

Ejemplo:

Considere la secuencia de bits

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1100001011000000101001 Determine la codificación de línea B3ZS. Se usara: el símbolo + para indicar pulso positivo el símbolo – para indicar pulso negativo.

Se considera que el número de pulsos bipolares desde la última violación bipolar es impar, luego:

Otros códigos BNZS importantes son el B8ZS, usando en sistemas T1, en los que una secuencia de ocho ceros es sustituida con una secuencia especial, y el B4ZS, también llamado HDB3, que es utilizado en sistemas E1.

Definiciones de los formatos de los códigos de banda base

PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRE

Las tecnologías de la información y la comunicación desempeñarán un papel esencial en la lucha contra el cambio climático a través de la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). La creciente utilización de las TIC es indudablemente una de las causas del recalentamiento mundial, como demuestran los centenares de millones de ordenadores y más de mil millones de televisores que nunca están totalmente apagados

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por la noche en los hogares y oficinas. Ahora bien, las TIC también pueden ser una parte esencial de la solución, dada su función en la supervisión del cambio climático, su reducción y la adaptación al mismo.

El cambio climático tiene distintas causas, muchas de ellas naturales (como las variaciones de la radiación solar y la actividad volcánica). Ahora bien, el cambio climático provocado por el hombre es el más inquietante porque parece conducir a una aceleración progresiva del recalentamiento del planeta a consecuencia de la producción de gases de efecto invernadero, esencialmente emisiones de carbono. Los trabajos del Grupo Intergubernamental de Expertos de las Naciones Unidas sobre el cambio climático (IPCC) demuestran que las emisiones globales de gases de efecto invernadero han aumentado un 70% desde 1970. El propio sector de las TIC (en este caso telecomunicaciones, informática e Internet, con exclusión de los transmisores y receptores de radiodifusión), representan entre el 2 y el 2,5% de las emisiones de GEI, con apenas menos de 1 Gigatonelada de equivalente de CO2. La principal causa (40%) es la necesidad energética de los ordenadores personales y monitores de datos, a lo cual se suman los centros de datos que representan un 23% adicional (véase la Figura 1). Las telecomunicaciones fijas y móviles representan, según estimaciones, 24% del total. Como el sector de las TIC crece más deprisa que el resto de los sectores económicos, la parte que le corresponde aumentará con el tiempo. Las TIC pueden ayudar a encontrar la solución para reducir los 97,5% restantes de las emisiones mundiales de otros sectores de la economía.

La UIT y el cambio climático

La determinación de una respuesta eficaz al cambio climático exige que la UIT recurra prácticamente a todos sus ámbitos de competencia. Un planteamiento integrado es esencial para abordar las numerosas cuestiones tecnológicas, científicas, políticas, organizativas, económicas y sociales que entran en juego. En el sistema de las Naciones Unidas, las competencias de la UIT en el sector de las telecomunicaciones/TIC le permiten contribuir a prácticamente todos los grandes temas de trabajo que figuran en la hoja de ruta de Bali y en el marco para las negociaciones, a saber ciencia y supervisión de datos, adaptación, reducción de efectos negativos y tecnología. Por otra parte, la UIT ayudará a sus Miembros a combatir el cambio climático y a adaptarse a él y aumentará su colaboración con otras organizaciones que participan en estas actividades. Las actividades de la UIT en relación con el cambio climático giran alrededor de cuatro objetivos principales.

Conclusiones

Se puede utilizar AMI para largas distancias si se utiliza la aleatorización, técnica que sustituye una larga secuencia pulsos de nivel cero con una combinación de otros niveles. El sistema insertar los pulsos requeridos de acuerdo a reglas de aleatorización definidas. Dos técnicas comunes son B8ZS y HDB3.

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AMI - B8ZS (AMI con sustitución de 8 ceros). Introduce cambios artificiales denominados violaciones. Si vienen ocho 0 seguidos, cambia el patrón en base a la polaridad del 1 anterior. Se usa en EE.UU y Japón.

AMI - HDB3 (Bipolar 3 de Alta Densidad). Introduce cambios cada vez que encuentra cuatro 0 consecutivos. Se basa en la polaridad del 1anterior y el número de 1. Se usa en el resto del mundo.

La codificación Manchester, también denominada codificación de dos fases PE (que significa Phase Encode (Codificación de Fase)), introduce una transición en medio de cada intervalo. De hecho, esto equivale a producir una señal OR exclusiva (XOR) con la señal del reloj, que se traduce en un límite ascendente cuando el valor del bit es cero y en un límite descendente en el caso opuesto.

Bibliografía

Robledo Sosa, Cornelio. Redes de computadoras. México: Instituto Politécnico Nacional, 2002. Pag.91, disponible en el siguiente link : http://ezp1.espe.edu.ec:2050/lib/espesp/reader.action?docID=10428290&ppg=90

Transmisión de datos y redes de comunicaciones. FOROUZAND, Segunda edición, MC Graw Hill, 2002, Pag. 81.

http://www.itu.int/itudoc/itu-t/85097-es.pdf#search=fen%C3%B3menos%20que%20afectan%20la %20transmisi%C3%B3n

http://www.itu.int/dms_pub/itu-s/opb/gen/S-GEN-CLIM-2008-11-PDF-S.pdf#search=fen %C3%B3menos%20que%20afectan%20la%20transmisi%C3%B3n

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