Códigos Usados en Banda Base
La codificación en banda base debe ser considerada como una disposición diferente de los bits de la señal on/off a fin de adaptar la misma al sistema de transmisión utilizado.
Los códigos que se utilizan son:
NRZ
Se pueden utilizan los código NonRetourn to Zero Level (NRZ-L), de los cuales los más empleados son el unipolar y el bipolar.
NRZ Unipolar
NRZ bipolar
En el receptor y el transmisor se debe efectuar un muestreo de igual frecuencia.
Este código no es autosincronizante, y su principal ventaja es que al emplear pulsos de larga duración requiere menor ancho de banda que otros sistemas de codificación que emplean pulsos más cortos.
RZ
Se emplea el RZ (Retourn to Zero) polar. En este caso se tiene tensión positiva en una parte de la duración de un 1 lógico, y cero tensión durante el resto del tiempo. Para un 0 lógico se tiene tensión negativa parte del tiempo y el resto del tiempo del pulso la tensión es cero.
RZ Polar
Este código si es autosincronizante debido a que en reloj (clock) del receptor queda sincronizado por la cadencia de los pulsos que llegan del transmisor puesto que todos los bits tienen una transición, esto permite identificar a cada bit en una larga cadena de unos o ceros.
RZ Bipolar
A la ventaja de ser autosincronizante se le contrapone el hecho de requerir mayor ancho de banda, pues los pulsos son de menor duración que en otros códigos, por ejemplo NRZ, lo cual es una gran desventaja.
Codificación diferencial
En una codificación diferencial en lugar de determinar el valor absoluto, las señal se decodifica comparando la polaridad de los bits con la los bits adyacentes.
Tiene dos etapas.
1) Formar la señal diferencial en el transmisor, siendo la misma la que va a ser transmitida.
2) En el receptor se debe recuperar la señal original.
El procedimiento es el siguiente:
En el transmisor se debe muestrear una señal NRZ. En el instante del muestreo en que se detecta un 1 se produce una transición mientras que si es detectado un 0 no se produce ninguna transición.
En el receptor se realiza también un muestreo de la señal recibida pero desfasado en un 50% del tiempo con respecto al muestreo realizado por el transmisor. A la señal recibida muestreada se la compara con las muestras adyacentes. Si hay transición se decodifica un 1 si no hay transición se decodifica un 0.
Una ventaja de la codificación diferencial es que en presencia de ruido puede ser más seguro detectar una transición en lugar de comparar un valor con un umbral. Otra ventaja es que aún si se pierde la polaridad de la señal, por ejemplo invirtiendo los cables de un par trenzado, los 0 y 1 no se invertirán; a diferencia de lo que ocurre en códigos no diferenciales como NRZ.
Código Manchester
En este código siempre hay una transición en la mitad del intervalo de duración de los bits. Cada transición positiva representa un 1 y cada transición negativa representa un 0.
Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición en el inicio del segundo bit la cual no es tenida en cuanta en el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor.
En está codificación no se tienen en cuanta los niveles de tensión sino que solo se consideran las transiciones positivas y negativas.
Esta técnica posibilita una transición por bit, lo cual permite autosincronismo.
Se puede eliminar la componente continua si se emplean valores positivos y negativos para representar los niveles de la señal.
Código Manchester diferencial
Durante la codificación todos los bits tienen una transición en la mitad del intervalo de duración de los mismos, pero solo los ceros tienen además una transición en el inicio del intervalo.
En la decodificación se detecta el estado de cada intervalo y se lo compara con el estado del intervalo anterior. Si ocurrió un cambio de la señal se decodifica un 1 en caso contrario se decodifica un 0.
El código Manchester diferencial tiene las mismas ventajas de los códigos Manchester con la adición de las ventajas derivadas de la utilización de una aproximación diferencial.
Código HDB3
Este es un sistema de codificación utilizado en Europa, Asia y Sudamérica. La denominación HDB3 proviene del nombre en ingles High Density Bipolar-3 Zeros que puede traducirse como código de alta densidad bipolar de 3 ceros.
En el mismo un 1 se representa con polaridad alternada mientras que un 0 toma el valor 0. Este tipo de señal no tiene componente continua ni de bajas frecuencias pero presenta el inconveniente que cuando aparece una larga cadena de ceros se puede perder el sincronismo al no poder distinguir un bit de los adyacentes.
Para evitar esta situación este código establece que en las cadenas de 4 bits se reemplace el cuarto 0 por un bit denominado bit de violación el cual tiene el valor de un 1 lógico.
En las siguientes violaciones, cadenas de cuatro ceros, se reemplaza por una nueva secuencia en la cual hay dos posibilidades
000V
R00V
Donde V es el bit de violación y R es un bit denominado bit de relleno.
Para decidir cual de las dos secuencias se debe utilizar se deben contar la cantidad de unos existentes entre la última violación y la actual. Si la cantidad es par se emplea la secuencia R00V y si es impar la secuencia 000V.
El primer pulso de violación lleva la misma polaridad del último 1 transmitido de forma de poder detectar que se trata de un bit de violación.
En la combinación R00V el bit de violación y el de relleno poseen la misma polaridad.
Esta codificación es la interfaz de línea estándar para E1.