双極性符号化
電気通信において、バイポーラ符号化はリターン・ツー・ゼロ（RZ）伝送路符号の一種であり、2つの非ゼロ値が使用され、3つの値は+、-、0となります。このような信号はデュオバイナリ信号と呼ばれます。標準的なバイポーラ符号化は、+状態と-状態の時間が等しくなるように DCバランスがとれるように設計されています。
バイポーラ符号化がゼロ復帰（RZ）に分類される理由は、バイポーラ符号化されたチャネルがアイドル状態にあるとき、回線は一定の「ゼロ」レベルに保持され、ビットを送信しているときは、伝送されるバイナリビットに応じて回線が+Vまたは-Vの状態になるからです。したがって、回線は常に「ゼロ」レベルに戻り、ビットの区切りを示すか、回線がアイドル状態であることを示します。
交互マーク反転
双極符号化の一種に、ペアド・ディスパリティ符号があり、その最も単純な例は交互マーク反転です。この符号では、2進数の0は単極符号化と同様に0ボルトとして符号化されますが、2進数の1は正電圧または負電圧として交互に符号化されます。この名前は、 Tキャリアの文脈において、2進数の「1」が「マーク」、2進数の「0」が「スペース」と呼ばれることに由来しています。[ 1 ]
電圧の上昇
バイポーラコードを使用すると、正と負のパルスの平均電圧が0ボルトになるため、 DCの大幅な上昇を防ぐことができます。DC成分がほとんどまたは全くないことは、ケーブルを長距離伝送したり、ラインリピーターなどの中間機器に電力を供給したりできるため、利点と考えられています。[ 2 ] DC成分は、信号がデコード回路に到達する前に、簡単かつ安価に除去できます
同期とゼロ
送信機と受信機間の同期を維持するために信号遷移が必要な場合は、非ゼロ復帰よりもバイポーラ符号化が適しています。他のシステムでは、何らかの帯域外通信を使用して同期するか、信号にデータを伝送しないフレーム同期シーケンスを追加する必要があります。これらの代替アプローチでは、クロック信号用の追加伝送媒体が必要になるか、オーバーヘッドによるパフォーマンスの低下が発生します。バイポーラ符号化は、多くの場合、良い妥協案となります。1が連続しても遷移が不足することはありません
しかし、長いゼロシーケンスは依然として問題です。長いゼロシーケンスは遷移を生じさせず、同期が失われます。頻繁な遷移が必要な場合は、リターン・トゥ・ゼロなどの自己クロック符号化や、より複雑なラインコードの方が適している場合もありますが、大きなオーバーヘッドが発生します。
この符号化は第一世代のPCMネットワークで広く使用されており、今日でも古い多重化機器でよく見られますが、伝送が成功するには長いゼロが存在しないことが条件となります。[ 3 ] 同期を確実にするために、15個を超える連続したゼロは送信しないでください。
15 個を超える連続したゼロが送信されないようにするための一般的な方法は、robbed-bit signalingとbit staffing の2 つです。
T キャリアは、ロブド ビット シグナリングを使用します。つまり、バイトの最下位ビットは、必要に応じて単に「1」に強制されます。
ビット7の変更は、人間の耳では聞き取れない程度の音声変化を引き起こしますが、データストリームの劣化としては許容できません。データチャネルでは、十分な1の密度を維持するために、ビット8を常に「1」に設定するなど、別の形式のパルススタッフィング[ 2 ]を使用する必要があります。もちろん、これにより実効データスループットはチャネルあたり56 kbit/sに低下します。[ 4 ]
入力データの特性が8ビットごとに「1」というパターンに従わない場合、交互マーク反転方式の符号化器は、7つの連続する「0」の後に「1」を追加して同期を維持します。復号器側では、符号化器によって追加されたこの余分な「1」が削除され、正しいデータが再現されます。この方法を用いると、符号化器と復号器の間で送信されるデータは、元のデータよりも平均で1%未満長くなります。
エラー検出
ユニポーラ符号化と比較したバイポーラ符号化のもう1つの利点は、エラー検出です。Tキャリアの例では、バイポーラ信号は一定の間隔で再生されるため、距離によって減衰した信号は増幅されるだけでなく、検出され、新たに再生されます。ノイズによって劣化した弱まった信号はエラーを引き起こし、マークがゼロと解釈されたり、ゼロが正または負のマークと解釈されたりする可能性があります。すべてのシングルビットエラーは、バイポーラルール違反をもたらします。このようなバイポーラ違反（BPV）は、伝送エラーの兆候です。（BPVの位置は、必ずしも元のエラーの位置とは限りません。）
その他のT1エンコード方式
データチャネルについては、前述のようにビット8を常に1に設定する必要性を回避するため、他のT1符号化方式（修正AMIコード）によって、伝送されるデータに関わらず規則的な遷移が保証されます。これにより、チャネルあたり64 kbit/sのデータスループットが実現されます。B8ZSは北米向けの新しいフォーマットであり、ヨーロッパと日本で使用されているオリジナルのラインコーディングタイプは HDB3です。
論理的な位置が逆になっている非常に類似した符号化方式も使用されており、擬似三値符号化と呼ばれることが多い。この符号化は、それ以外は同一である。
歴史的な用途
B-MAC 、および基本的にすべてのMultiplexed Analogue Components Television Transmissionファミリーのメンバーは、デジタルオーディオ、テレテキスト、クローズドキャプション、および配信用選択アクセスをエンコードするためにデュオバイナリを使用していました。デュオバイナリはMACファミリーのNICAMのようなデジタルオーディオサブシステムに結合されていたため、ステレオとモノラルの両方の伝送モードで最大50%のデータ削減が可能でした。少なくとも一部のデータ伝送システムでは、デュオバイナリはロスレスデータ削減を実行できますが、実際にはほとんど利用されていません
参照
参考文献
