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Kommunikationstechnik (Fach) / Kap 6 (Lektion)
Kodierung
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- Kodierung allgemein Medien: QuellenkodierungOptimierung des Durchsatzes (auch Kompression) KanalcodierungFehlersicherung, Paritäts-Bits, Redundanz Leitungscodierungoptimale Anpassung des Signals Warum: geeignete Darstellung für techn. Verarbeitung ökonomische Darstellung und Übertragung Schutz von Informationen Anforderung: eindeutig umkehrbar geringe Wortlänge Codierung leicht realisierbar
- Sichere Verschlüsselungsverfahren absolut sicher: Schlüsselunikat und so lang wie Nachricht weniger sicher: Schlüsselunikat, aber kürzer als Nachricht unsicher: knackbar, wenn Verfahren bekannt
- Codes verkürzen Informationsgehalt auf Redundanzen und Irrelevanzen prüfen und diese -beseitigen über Häufigkeit und Informationsgehalt bestimmen Wahrscheinlichkeit P(A) hoch --> Wortlänge kleinInformationsgehalt I(A) = ld(1/P(A)) [Bit*]
- Leitungskodierungsverfahren 8 Stück werden unerschieden nach: ohne Taktrückgewinnung mit Taktrückgewinnung Mehrfachkodierung
- 1. Non Return to Zero einfachster Fall jedem Bit wird ein Signal zugeordnet Folge gleicher Bits werden durch Folge gleicher Signalwerte übertragen im Fehlerfall --> nur ein Bit falsch
- 2. Return to Zero Signal immer zur Nullline zurück eine 1 --> + Spannung von halber Bitdauer eine Null --> gesamte Bitdauer keine Taktgewinnung möglich (keine Signaländerung)
- 3. Non-Return-to-Zero zu Beginn eines jeden 1-Bit Wertes --> Flankenwehsel keine Taktgewinnung möglich
- 4a. Bi-Phase in der Mitte einer Taktperiode: Übergang von + nach Null bei 1 Übergang von Null nach + bei 0 => Taktrückgewinnung möglich
- 4b. Bi-Phase-Mark (Manchester) am Anfang eines Bits immer Flankenwechsel in der Mitte eines Takts immer wenn eine 1 übertragen wird Bsp: Ethernet-LAN
- 5. Differential Bi-Phase in der Mitte des Takts wird immer ein Flankenwechsel vorgenommen am Anfang nur dann ein Flankenwechsel, wenn eine Null übertragen wird => Taktrückgewinnung
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- 6. Delay-Mark Flankenwechsel in der Mitte einer Bit-Phase bei einer 1 am Anfang eines Bits passiert nichts bei vielen aufeinaderfolgenden 0 --> zB ab 3 jeder Bit Flankenwechsel => Resynchronisation sehr Problematisch
- 7. Bi-Puls (Dipuls) ternäres Signal bei 1: halbe Bitperiode +, andere halbe - übertragen 0 bleibt 0 => Taktrückgewinnung nicht möglich => Resynchronisation des Empfängers sehr einfach
- 8. Alternating-Mark-Inversion ternäres Signal bei 1: alternierende Plus- und Minussignale bei 0: bleibts 0 => Taktrückgewinnung sicher möglich=> besondere Wechselregel bei Nullfolge
- Anforderung ISDN an Leitungscode Taktrückgewinnung (Sender Empfänger gleich) Gleichspannungsfreiheit (S0 Rahmen gleichspannungsfrei) Synchronisation (Vermittlungsstelle gibt Takt vor) Bandbreitenbegrenzung (niedrige Frequenzen für gr. Reichweite) Fehlerbegrenzung (festgelegte Coderegeln --> Erkennen von Fehlern) Leitungscode (S0 Rahmen nach modifizierten AMI-Code)
- S0-Rahmen ISDN zeitl. Länge von 250 mikrosek. alle Nutz- und Steuergeräte haben 48-Bit-Rahmen (zeitmultiplex zusammengefasst) Übertragung 4000 mal pro Sekunde nominelle Datenrate ca. 192 kBit/s => modifizierter AMI-Code angewandetes Verfahren