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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI POSTGRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA DIPLOMADO DE TELECOMUNICACIONES INTEGRALES

CODIFICACION AMI – HDB3

PROFESOR:

INTEGRANTES:

JOSÉ MARTINEZ

ROGER VÁSQUEZ

BARCELONA, JUNIO 2012

Transmisión Bipolar o AMI (Alternate Marks Inverted)

En el código AMI un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1 binario por pulsos de polaridad alternante (positivo o negativo). Este tipo de esquema ofrece la ventaja de que la sincronización es más fácil, de hecho, sólo la aparición de largas cadenas de ceros la dificulta. Además, no hay componentes de continua en la señal debido a la alternancia de los pulsos. La alternancia de los unos facilita la detección de errores. AMI Bipolar (Alternate Mark Inversion): Cero --- No hay señal. Uno --- Pulso positivo o negativo de forma alterna.

Es uno de los códigos más empleados en la transmisión digital a través de redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su potencia a frecuencia cero es nula. Se verifican estos requisitos transmitiendo pulsos con un ciclo de trabajo del 50% e invirtiendo alternativamente la polaridad de los bits 1 que se transmiten.

Dos valores

positivos sin alternancia entre ellos serán interpretados como un error en la línea. los 0's son espacios sin presencia de voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados (+V, 0,-V).

Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas: » En primer lugar , no habrá problemas de sincronización en el caso de que haya una cadena larga de 1(unos). Cada 1 fuerza una transición por lo que el receptor se puede sincronizar en dicha transición. Una cadena larga de ceros todavía es un problema. » En segundo lugar , ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan el nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de

banda

de

la

señal

resultante

es

considerablemente

menor

que

el

correspondiente a NRZ. » Por último, la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla de detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un pilso, significa un incumplimiento de dicha propiedad.

El código AMI es muy utilizado en los sistemas MIC primarios (32 canales telefónicos). Básicamente es un código RZ donde los unos consecutivos (Independientemente de los ceros intermedios) cambia alternativamente su polaridad entre valores positivos y negativos. Una secuencia tipica se muestra a continuación, los ceros toman el nivel de cero voltios (Está regla de formación de los unos se llama bipolar).

1

0

1

1

0

1

A/2

t -A/2

Los símbolos de la fuente están correlacionados y el coeficiente de correlación, dado por la expresión:  P f    G( f )   0  2  n cos nwT , w / Hz T  n 1  2

p;...n  0  n 1 2  p ( 1  p ) ; n 1 

n   Resulta ser:

Para símbolos equiprobables p=1/2 y la DEP viene dada por:

A2 2 G AMI  f   d T sin c 2 fdTsen 2fT 2 Para d = 0,5 se obtiene

A2 f f G AMI  f   sin c 2 sen 2 8 Rs 2 Rs Rs y su gráfico será:

GAMI A2/8Rs

Rs

2Rs

3Rs/

.f, Hz

Las violaciones en la sintaxis del código AMI (producto de la introducción de redundancia) pueden servir como indicador para medir la razón de error. Una violación se toma como bit erróneo.

En el caso en que existan largas cadenas de ceros en el código AMI, este puede perder sus características para obtener el sincronismo. Un código que mejora esta situación, manteniendo las ventajas del AMI es el Código de Alta Densidad Bipolar (HDB) entre ellos, el más popular es el HDB3.

El código HDB3 pertenece a los códigos de línea llamados Técnica de Altibajos. Consisten en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensión constantes por otras que garantizan la anulación de la componente continua y la sincronización del receptor. La longitud de la secuencia queda inalterada, por lo que la velocidad de transmisión de datos es la misma; además el receptor debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales.

Los objetivos en el diseño de estas técnicas son:

** Evitar la componente en continua. ** Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula. ** No reducir la velocidad de datos. ** Capacidad para detectar errores.

El esquema de codificación basado en Norteamérica se llama B8ZS y el utilizado en Europa y Japón es el HDB3, ambos se AMI.

basan en la codificación

En el esquema HDB3, se reemplazan las cadenas de cuatro ceros por cadenas que contienen uno o dos pulsos. En estecaso, el cuarto cero se sustituye por un estado de señal no permitido en el código, este procedimiento se denomina violación del código.

En las violaciones siguientes, se considera una regla adicional para asegurar con ello que tengan una polaridad alternante y así no introducir componente en continua. Si la última violación fue positiva, la siguiente debe ser negativa y viceversa. Esta condición se determina dependiendo si el número de pulsos desde la última violación es par o impar y dependiendo de la polaridad del último pulso anterior a la aparición de los cuatro ceros.

La mayor parte de la energía se concentra en una región estrecha en torno a la frecuencia correspondiente a la mitad de la razón

de datos. Por

tanto, estos códigos son adecuados para la transmisión a altas velocidades. En este código las cadenas de 3+1 ceros se sustituyen por secuencias especiales las cuales pueden ser:

000V  0000 100v...o..R00V ...o..B00V

En estos casos V significa un “1” que viola la regla de bipolaridad (Violación). La primera secuencia se utiliza cuando el número de unos que sigue a la última secuencia es impar, mientras que la segunda se utiliza cuando el número de unos que sigue a la última secuencia especial es par. Cuando existen cadenas consecutivas de 4 ceros, las secuencias se usan en forma alternada. Un ejemplo se muestra a continuación:

Binario:

111010000001000000001011

HDB3:

11101100v001000v100v1011

La DEP del HDB3 resulta muy complicada de calcular y es muy semejante a la del AMI. A continuación se muestra en forma comparativa un espectro AMI y otro HDB3.

GHDB3 GAMI

Rs Rs

2Rs 2Rs T

3Rs/ 3Rs/ T

.f, Hz Hz .f,

En aplicaciones en donde mantener el sincronismo es de vital importancia se utiliza preferiblemente el código HDB3, mientras que si el problema resulta ser minimizar el efecto de la diafonía (acoplamiento electromagnético indeseable entre pares de un cable telefónico), se utiliza preferiblemente el AMI.

Otros ejemplos de HDB3

1

1

0 0 0 1 0

0 0 0

0

0 0 0 0 1

Reglas De Codificación HDB3 1. Se codifica en AMI al 50 % o (100%) a. Un 1 se alterna b. Un cero es cero 2. Con cuatro ceros seguidos el cuarto se sustituye por una violación de polaridad igual a la del último 1: 3. Si no se quebranta la bipolaridad por parte del pulso de violación se debe hacer un relleno en el primer cero del cuarteto de ceros (El número de pulsos entre 2 violaciones consecutivas siempre es un número impar) a. Sí # de pulsos desde la última violación es un número impar negativo el código de sustitución es 000- (000V) b. Sí # de pulsos desde la última violación es un número impar positivo el código de sustitución es 000+ (000V) c. Sí # de pulsos desde la última violación es un número par negativo el código de sustitución es +00+ (B00V) d. Sí # de pulsos desde la última violación es un número par positivo el código de sustitución es -00- (B00V) 4. En cadenas largas de ceros asuma número de pulsos como par Resumen de las reglas de codificación HDB3 Datos Transmitidos 0 1 0000 0000 0000

Patrón Codificado HDB3 0 Inversión Alterna De la Marca (AMI) 000V (tres 0 y una violación) B00V B00V

Ejemplo 1 de la codificación HDB3 "1 0 0 0 0 1 1 0" se codifica en HDB3 "+ 0 0 0 V - + 0"

pero pero pero pero

Ejemplo 2 de la codificación HDB3 "1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0" se codifica en HDB3 "+ 0 - 0 0 0 V 0 + - B 0 0 V - + B 0 0 V 0 0" que sea: "+ 0 - 0 0 0 - 0 + - + 0 0 + - + - 0 0 - 0 0" (el AMI que usa de codificación correspondiente es "+ 0 - 0 0 0 0 0 + - 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0").