В электросвязи биполярное кодирование - это тип линейного кода с возвратом к нулю (RZ) , в котором используются два ненулевых значения, так что три значения - это +, - и ноль. Такой сигнал называется двубинарным сигналом . Стандартные биполярные кодировки предназначены для балансировки по постоянному току , проводя равное количество времени в состояниях + и -.
Причина, по которой биполярное кодирование классифицируется как возврат к нулю (RZ), заключается в том, что, когда канал с биполярным кодированием не используется, линия удерживается на постоянном «нулевом» уровне, а когда она передает биты, линия либо находится в состоянии + V или -V состояние, соответствующее передаваемому двоичному биту. Таким образом, линия всегда возвращается к «нулевому» уровню для обозначения необязательного разделения битов или для обозначения бездействия линии.
Альтернативная инверсия отметок [ править ]
Одним из видов биполярного кодирования является парный код диспаратности , простейшим примером которого является инверсия альтернативных меток . В этом коде двоичный 0 кодируется как ноль вольт, как в униполярном кодировании , тогда как двоичный 1 кодируется попеременно как положительное напряжение или отрицательное напряжение. Название возникло потому, что в контексте T-несущей двоичная «1» упоминается как «метка», а двоичная «0» называется «пробелом». [1]
Повышение напряжения [ править ]
Использование биполярного кода предотвращает значительное нарастание постоянного тока , поскольку положительные и отрицательные импульсы в среднем равны нулю вольт. Небольшая составляющая постоянного тока или ее отсутствие считается преимуществом, поскольку в этом случае кабель можно использовать на больших расстояниях и для передачи энергии для промежуточного оборудования, такого как повторители линий . [2] DC-составляющая может быть легко и дешево удалена до того, как сигнал достигнет схемы декодирования.
Синхронизация и обнуления [ править ]
Биполярное кодирование предпочтительнее, чем кодирование без возврата к нулю, когда переходы сигналов требуются для поддержания синхронизации между передатчиком и приемником. Другие системы должны синхронизироваться с использованием какой-либо формы внеполосной связи или добавлять последовательности кадровой синхронизации , которые не переносят данные в сигнал. Эти альтернативные подходы требуют либо дополнительной среды передачи для тактового сигнала, либо потери производительности из-за накладных расходов соответственно. Биполярное кодирование часто является хорошим компромиссом: запуски одного кода не вызовут недостатка переходов.
Однако длинные последовательности нулей остаются проблемой. Длинные последовательности нулевых битов не приводят к переходам и потере синхронизации. Если частые переходы являются требованием, кодирование с самосинхронизацией, такое как возврат к нулю или какой - либо другой более сложный линейный код, может быть более подходящим, хотя они вносят значительные накладные расходы.
Кодирование широко использовалось в сетях PCM первого поколения и до сих пор широко используется в более старом мультиплексирующем оборудовании, но успешная передача зависит от отсутствия длинных серий нулей. [3] Не следует отправлять более 15 последовательных нулей, чтобы гарантировать синхронизацию.
Есть два популярных способа гарантировать, что когда-либо будет отправлено не более 15 последовательных нулей: сигнализация об украденных битах и вставка битов .
T-carrier использует сигнализацию с отобранными битами: младший бит байта просто принудительно устанавливается в "1", когда это необходимо.
Модификация бита 7 вызывает изменение голоса, которое не может быть обнаружено человеческим ухом, но это недопустимое повреждение потока данных. Каналы данных должны использовать какую-либо другую форму вставки импульсов [2], например, всегда устанавливать бит 8 в «1», чтобы поддерживать достаточную плотность единиц. Конечно, это снижает эффективную пропускную способность до 56 кбит / с на канал. [4]
Если характеристики входных данных не соответствуют шаблону, согласно которому каждый восьмой бит равен «1», кодер, использующий альтернативную инверсию меток, добавляет «1» после семи последовательных нулей для поддержания синхронизации. На стороне декодера эта дополнительная «1», добавленная кодером, удаляется, восстанавливая правильные данные. При использовании этого метода данные, передаваемые между кодером и декодером, в среднем длиннее исходных данных менее чем на 1%.
Обнаружение ошибки [ править ]
Еще одно преимущество биполярного кодирования по сравнению с униполярным - это обнаружение ошибок . В примере T-несущей биполярные сигналы регенерируются через равные промежутки времени, так что сигналы, уменьшающиеся с расстоянием, не просто усиливаются, но обнаруживаются и воссоздаются заново. Ослабленные сигналы, искаженные шумом, могут вызвать ошибки, метка интерпретируется как ноль, а ноль - как положительная или отрицательная метка. Каждая однобитовая ошибка приводит к нарушению правила биполярности. Каждое такое биполярное нарушение (BPV) указывает на ошибку передачи. (Местоположение BPV не обязательно является местоположением исходной ошибки).
Другие схемы кодирования T1 [ править ]
Для каналов данных, чтобы избежать необходимости всегда устанавливать бит 8 в 1, как описано выше, другие схемы кодирования T1 ( модифицированные коды AMI ) обеспечивают регулярные переходы независимо от передаваемых данных. Таким образом достигается скорость передачи данных 64 кбит / с на канал. B8ZS - это новый формат для Северной Америки, где HDB3 - это исходный тип кодирования строк, используемый в Европе и Японии.
Также используется очень похожая схема кодирования с перевернутыми логическими позициями, которую часто называют псевдотерминальным кодированием . В остальном эта кодировка идентична.
Историческое использование [ править ]
B-MAC и практически все члены семейства мультиплексированных аналоговых компонентов Television Transmission использовали Duobinary для кодирования цифрового звука, телетекста, скрытых субтитров и выборочного доступа для распространения. Благодаря тому, как Duobinary был связан с NICAM, как цифровые аудиоподсистемы для семейства MAC, сокращение объема данных до 50% стало возможным как в стереофоническом, так и в монофоническом режимах передачи. По крайней мере, с некоторыми системами передачи данных, дуобинарный может выполнять сжатие данных без потерь, хотя на практике это редко используется.
См. Также [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с кодом AMI . |
- Кодировка MLT-3
- Полярное кодирование
Ссылки [ править ]
- ^ «сигнал инверсии альтернативной метки (AMI)», Глоссарий ATIS Telecom 2000 , последнее обновление 28 февраля 2001 г., получено 25 января 2007 г. Архивировано 9 июня 2007 г., на Wayback Machine
- ^ a b «Основы T1», редакция 1.0 от 23 января 1997 г., предоставлена Digital Link, получено 25 января 2007 г. Архивировано 29 января 2007 г. на Wayback Machine
- ^ "Все, что вы хотели знать о T1, но боялись спросить", Боб Вахтель, получено 25 января 2007 г.
- ↑ Telecom Dictionary, получено 25 января 2007 г.
