RCO2. Codificação Comunicação serial síncrona e assíncrona

Transcrição

1 RCO2 Comunicação serial síncrona e assíncrona 1

2 de banda base: Tradução da stream de bits para um código digital Necessária para transmissão digital Código resulta em um sinal com componentes de frequência apropriados para o meio de transmissão Banda base: Sinal com frequências de 0 a uma frequência máxima 2

3 Propriedades desejáveis Eficiência espectral: ausência de componentes de alta frequência, ausência de componente DC, potência concentrada no centro da banda. Sincronização (clocking): transmissão do clock embutida na própria codificação. Detecção de erros: violações do código possibilitam detecção de erros. Imunidade a ruídos: alguns códigos funcionam bem (com baixa taxa de erros - BER) mesmo na presença de ruídos. Complexidade: códigos complexos tendem a ser caros, então simplicidade (e baixo custo) são desejáveis. 3

4 Tipos de códigos: Quanto aos níveis: NRZ: os bits ocupam um intervalo de sinalização em fase: usam transições do sinal para transmitir bits e sincronização dos relógios Multiníveis binários: usam vários níveis de sinal 4

5 Tipos de códigos: Quanto à polaridade: Unipolar Polar Bipolar 5

6 Alguns códigos: 6

7 Características dos códigos mostrados: NRZ-L (Non-return-to-zero-level): 0: nível alto 1: nível baixo NRZ-I (non-return-to-zero-inverted): 0: sem transição no início do intervalo 1: transição no início do intervalo Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion): 0: sem sinal na linha 1: nível positivo ou negativo, alternando sucessivamente 7

8 Características dos códigos mostrados: Pseudoternário: 0: nível positivo ou negativo, alternando sucessivamente 1: sem sinal na linha Manchester: 0: transição de alto para baixo no meio do intervalo 1: transição de baixo para alto no meio do intervalo Manchester diferencial: sempre há uma transição no meio do intervalo 0: transição no início do intervalo 1: sem transição no início do intervalo 8

9 Características dos códigos mostrados: B8ZS: Igual a Bipolar-AMI, porém cada sequência de 8 bits zero é substituída por uma sequência com duas violações do código. HDB3: Igual a Bipolar-AMI, porém cada sequência de 4 bits zero é substituída por uma sequência com uma violação do código. 4B3T: Código ternário que representa 4 bits com 3 pulsos, gerados a partir de uma tabela (chamada MMS-43) 9

10 Densidades espectrais: 10

11 NRZ-L: Simples, e com boa eficiência espectral Presença de componente DC Ausência de informação para sincronização Na prática, não usado para transmissão de dados NRZ-I: Mesmas características de NRZ-L, porém com codificação diferencial Melhor imunidade a ruído 11

12 Bipolar AMI: Sequências de bits 1 propiciam sincronização de relógios Sequências longas de bits 0 ainda são problemáticas... Alternância de polaridade nos bits 1 removem componente DC Largura de banda mais estreita que NRZ Alternância de polaridade ajuda a detectar erros Pseudoternário: mesmas características do Bipolar AMI 12

13 HDB3 e B8ZS: códigos que aperfeiçoam Bipolar AMI Longas sequências de 0s são modificadas para manter a sincronização 13

14 HDB3: Sequências de 4 bits 0 acrescidas de uma ou duas violações do código: 4 o bit 0 consecutivo substituído por uma violação do AMI Violação Regras de substituição: No de bits 1 desde última violação Violação anterior Ímpar Par

15 B8ZS: Sequências de 8 bits 0 acrescidas de duas violações do código: Se último bit 1 antes da sequência foi um pulso positivo, os 8 bits 0 serão substituídos por Se foi um pulso negativo, os 8 bits 0 serão substituídos por Violações 15

16 4B3T (ISDN) : Cada 4 bits mapeados para sequência de pulsos de acordo com tabela MMS43 Sequência escolhida depende do offset DC acumulado (pulsos + subtraídos dos pulsos -) 16

17 4B3T: Tabela de decodificação: 17

18 2B1Q (ISDN e HDSL): Mapeia 2 bits (dibit) para um símbolo Usa quatro níveis de sinal: -450 mv, -150 mv, 150 mv, 450 mv Não balanceia o nível DC 18

19 Exercícios: 1) O que significa transmissão em banda base? 2) Qual o problema em haver componente DC em um sinal? 3) Para a seguinte sequência de bits, faça sua codificação em NRZ-L, NRZ-I, Manchester, Bipolar AMI e HDB3: