Características Código 8B/10B

Características del código 8b/10b

Estudio Resumen 2

Profesor: Dr. Omar Longoria Gándara

Alumno: Roberto Minowar Lara González

Abstract. En este trabajo se explica lo que es la codifica ción 8b/10b.

I. INTRODUCCIÓN.

La codificación 8b/10b se aplica en tecnologías de comuni-cación para redes de computadoras como lo es el Gigabit Ethernet. Asimismo, se utiliza para la comunicación que se realiza con el bus de datos PCI Express 1.x y 2.x. En esta codificación, tramas datos de 8 bits se manipulan y se ajus-tan en tramas de datos de 10 bits y se transmiten al lado re-ceptor. A continuación, se verá por qué se necesita esta co-dificación.

II. PROBLEMAS CON LA SEÑAL DE BANDA BASE.

En la figura 1 se puede apreciar un ejemplo de señales de banda base con datos digitales sin procesar. Se puede apre-ciar una secuencia de varios ceros consecutivos y, en dado caso, también podría haber una secuencia de varios unos consecutivos. Ambos muestran el mismo problema de no presentar suficientes transiciones, es decir, saltos de 0 a 1 y de 1 a 0. Las transiciones son muy importantes para que el receptor recupere correctamente el reloj de datos. Sin un re-loj de datos correcto, se tendrá una tasa muy alta de errores en la transferencia de información. Otro problema de la se-ñal de banda base es que, evidentemente, necesita ser opti-mizada para el medio de transmisión, el cual puede ser ca-ble de par trenzado o cable de fibra óptica, lo que quiere de cir que no se deben transmitir directamente los datos de la señal de banda base a través de la línea de transmisión. Es por esto que se necesita codificar esta señal digital de ban-da base.

Figura 1. Señales digitales de banda base sin procesar

con un largo número consecutivo de ceros o unos.

III. CÓDIGOS DE LÍNEA.

Los códigos de línea son, básicamente, procesos de codifi-cación de datos digitales y han sido desarrollados para resol ver los problemas planteados anteriormente. En estos proce sos, se escoge una codificación de línea para un sistema de transmisión en particular. Este código de línea está optimi-zado de acuerdo a las propiedades físicas del medio. Un có-digo de línea típicamente reflejará los requerimientos técni-cos del medio de transmisión como la fibra óptica o el ca-ble de par trenzado. El código de línea debe hacer fácil de recuperar la señal de reloj de los datos. No debe tener com-ponente de DC, y debe poseer, tanto una componente peque ña de baja frecuencia, como una alta eficiencia de transmi-sión. Existen varios tipos de códigos de línea utilizados pa-ra diferentes propósitos. El código 8b/10b es uno de ellos y es empleado para, por ejemplo, sistemas de comunicación como lo es el Gigabit Ethernet con fibra óptica. Entre otros códigos de línea, se encuentran el retorno a cero, el no retor no a cero, la inversión alternada de marcas, la codificación Manchester, etc. A continuación, se abordará lo que es la codificación 8b/10b.

Figura 2. Byte separado utilizando los códigos 5b/6b, 3b/4b y conmutado para formar la primera parte de la codificación 8b/10b

IV. CODIFICACIÓN 8b/10b.

El código de línea 8b/10b está basado en los códigos 5b /6b y 3b/4b. En seguida se explicará cómo un byte se codifica. En la figura 2, la palabra hexadecimal 45 es codificada en 8 bits. El 4 se codifica como un 0100 y ocupa las posicio-nes EFGH. El 5 se codifica como un 0101 y ocupa la posi-ción ABCD. El byte, entonces, se separa en el grupo ABC DE de 5 bits y el grupo FGH de 3 bits. Las posiciones de es tos dos grupos se conmutan en el proceso de transmisión. El grupo ABCDE se mueve hacia el frente y el FGH se co-loca detrás. Después, viene el proceso de codificación 8b/ 10b como se muestra en la figura 3. Un bit i se le agrega al grupo ABCDE de 5 bits y un bit j se le

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