Código AMI modificado

Los códigos AMI modificados son una técnica de telecomunicaciones digitales para mantener la sincronización del sistema . Los códigos de línea de inversión de marca alternativa (AMI) se modifican mediante la inserción deliberada de violaciones bipolares . Existen varios tipos de códigos AMI modificados, utilizados en diversos sistemas T-carrier y E-carrier .

La frecuencia de reloj de una portadora T entrante se extrae de su código de línea bipolar. Cada transición de señal permite al receptor ver el reloj del transmisor. El código AMI garantiza que siempre haya transiciones antes y después de cada marca (1 bit), pero que no haya entre espacios adyacentes (0 bits). Para evitar la pérdida de sincronización cuando hay una larga secuencia de ceros en la carga útil , se insertan violaciones bipolares deliberadas en el código de línea, para crear un número suficiente de transiciones que mantengan la sincronización; esta es una forma de codificación de longitud de ejecución limitada . El equipo terminal receptor reconoce las violaciones bipolares y elimina de los datos del usuario las marcas atribuibles a dichas violaciones.

El protocolo T-carrier se desarrolló originalmente para aplicaciones de voz. Al digitalizar señales de voz para su transmisión mediante T-carrier, el flujo de datos siempre incluye suficientes bits a 1 para mantener la sincronización. (Para ello, el algoritmo μ-law, utilizado para digitalizar señales de voz, codifica el silencio como un flujo continuo de bits a 1). Sin embargo, al utilizarse para la transmisión de datos digitales , el código de línea AMI convencional puede no contener suficientes marcas para permitir la recuperación del reloj entrante, lo que provoca la pérdida de sincronización. Esto ocurre cuando hay demasiados ceros consecutivos en los datos de usuario que se transmiten.

El patrón exacto de violaciones bipolares que se transmite en cada caso depende de la velocidad de línea ( es decir , el nivel del código de línea en la jerarquía de la portadora T ) y de la polaridad de la última marca válida en los datos del usuario antes de la cadena de ceros excesivamente larga. No sería útil que una violación siguiera inmediatamente a una marca, ya que esto no produciría una transición. Por este motivo, todos los códigos AMI modificados incluyen un espacio (bit 0) antes de cada marca de violación.

En las descripciones siguientes, " B " indica una marca de equilibrio con polaridad opuesta a la de la marca precedente, mientras que " V " indica una marca de violación bipolar, que tiene la misma polaridad que la marca precedente. Para preservar la ausencia de sesgo de CC , característica deseable de la codificación AMI , el número de marcas positivas debe ser igual al número de marcas negativas. Esto ocurre automáticamente con las marcas de equilibrio ( B ), pero el código de línea debe garantizar que las marcas de violación positivas y negativas se compensen entre sí.

La primera técnica empleada para garantizar una densidad mínima de marcas fue la supresión de código cero , una forma de relleno de bits , que establecía el bit menos significativo de cada byte de 8 bits transmitido en 1. (Este bit ya no estaba disponible debido a la señalización de bits robados ). Esto evitaba la necesidad de modificar el código AMI de cualquier manera, pero limitaba las velocidades de datos disponibles a 56 000 bits por segundo por canal de voz DS0 . Además, la baja densidad mínima de unos (12,5 %) a veces provocaba un mayor deslizamiento del reloj en el tramo.

El aumento de la demanda de ancho de banda y la compatibilidad con los estándares G.703 e ISDN PRI , que requerían 64.000 bits por segundo, llevaron a que este sistema fuera reemplazado por B8ZS.

Comúnmente utilizado en el código de línea T1 ( Digital Signal 1 ) de Norteamérica de 1,544 Mbit/s, el bipolar con sustitución de ocho ceros (B8ZS) reemplaza cada cadena de 8 ceros consecutivos con el patrón especial " 000VB0VB ". Dependiendo de la polaridad de la marca precedente, podría ser 000+−0−+ o 000−+0+− .

A la velocidad T2 norteamericana (6,312  Mbit/s), se insertan violaciones bipolares si aparecen 6 o más ceros consecutivos. Este código de línea se denomina bipolar con sustitución de seis ceros (B6ZS) y reemplaza 6 ceros consecutivos con el patrón " 0VB0VB ". Dependiendo de la polaridad de la marca precedente, podría ser 0+−0−+ o 0−+0+− .

El código bipolar de alta densidad de orden 3 (HDB3), utilizado en todos los niveles del sistema europeo de transporte electrónico , reemplaza cualquier secuencia de 4 bits 0 consecutivos con uno de los patrones " 000V " o " B00V ". Esta elección se realiza para garantizar que las violaciones consecutivas tengan polaridad diferente; es decir, que estén separadas por un número impar de marcas normales + o − .

Estas reglas se aplican al código a medida que se construye a partir de la cadena original. Cada vez que haya 4 ceros consecutivos en el código, se reemplazarán por 000−, 000+, +00+ o −00−. Para determinar qué patrón usar, se debe contar el número de signos positivos (+) y el número de signos negativos (−) desde el último bit de violación V, y luego restar uno del otro. Si el resultado es un número impar, se usa 000− o 000+. Si el resultado es un número par, se usa +00+ o −00−. Para determinar qué polaridad usar, se debe observar el pulso que precede a los cuatro ceros. Si se debe usar la forma 000V, entonces V simplemente copia la polaridad del último pulso; si se debe usar la forma B00V, entonces B y V elegidos tendrán la polaridad opuesta al último pulso.

A la velocidad T3 norteamericana (44,736  Mbit/s), se insertan violaciones bipolares si se producen 3 o más ceros consecutivos. Este código de línea se denomina bipolar con sustitución de tres ceros (B3ZS) y es muy similar a HDB3. Cada secuencia de 3 ceros consecutivos se reemplaza por " 00V " o " B0V ". Esta elección se realiza para garantizar que las violaciones consecutivas tengan polaridad diferente, es decir, separadas por un número impar de marcas B normales .

Otros códigos de línea que tienen 3 estados:

• Codificación bipolar o inversión de marca alternativa
• Código ternario híbrido
• Codificación MLT-3
• 4B3T

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