Codificación Manchester
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Codificación según el artículo original de E.G. Thomas
La codificación Manchester, también denominada codificación bifase-L, es un método de codificación eléctrica de una señal binaria en el que en cada tiempo de bit hay una transición entre dos niveles de señal. Es una codificación autosincronizada, ya que en cada bit se puede obtener la señal de reloj, lo que hace posible una sincronización precisa del flujo de datos. Una desventaja es que consume el doble de ancho de banda que una transmisión asíncrona. Hoy en día hay numerosas codificaciones (8B/10B) que logran el mismo resultado pero consumiendo menor ancho de banda que la codificación Manchester.
La codificación Manchester se usa en muchos estándares de telecomunicaciones, como por ejemplo Ethernet.
Tabla de contenidos |
[editar] Características de la codificación Manchester
La codificación Manchester o hackneo provee una forma simple de codificar secuencias de bits, incluso cuando hay largas secuencias de periodos sin transiciones de nivel que puedan significar la perdida de sincronización, o incluso errores en las secuencias de bits. Esta codificación también nos asegura que la componente continua de las señales es cero si se emplean valores positivos y negativos para representar los niveles de la señal, haciendo más fácil la regeneración de la señal, y evitando las pérdidas de energía de las señales.
[editar] Descripción
- Las señales de datos y de reloj, se combinan en una sola que auto-sincroniza el flujo de datos.
- Cada bit codificado contiene una transición en la mitad del intervalo de duración de los bits.
- La primera mitad es el verdadero valor del bit, y la segunda es información que no es necesaria, y simplemente se pone para completar el bit.
Los códigos Manchester tienen una transición en la mitad del periodo de cada bit. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición al inicio del segundo bit, la cual no es tenida en cuenta por el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor. Hay algunas transiciones que no ocurren a mitad de bit. Estas transiciones no llevan información útil, y solo se usan para colocar la señal en el siguiente estado donde se llevará a cabo la siguiente transición. Aunque esto permite a la señal auto-sincronizarse, en realidad lo que hace es doblar el requerimiento de ancho de banda, en comparación con otros códigos como por ejemplo los Códigos NRZ.
[editar] La codificación Manchester como Modulación por desplazamiento de fase
La codificación Manchester es solo un caso especial de la Modulación por desplazamiento de fase, donde los datos que van a ser transmitidos controlan la fase de una onda rectangular portadora. Para controlar la cantidad de ancho de banda consumida, se puede usar un filtro para reducir el ancho de banda hasta un valor bajo como 1Hz por bit/segundo, y mantenerlo para no perder información durante la transmisión.
[editar] Desventajas del uso de la codificación Manchester
Una consecuencia de las transiciones para cada bit es que el requerimiento del ancho de banda para la codificación Manchester es el doble comparado en las comunicaciones asíncronas, y el espectro de la señal es considerablemente más ancho. Sin embargo la codificación Manchester es una forma de codificación altamente fiable, pero el ancho de banda es visto como una gran desventaja. La mayoría de los sistemas modernos de comunicación están hechos con protocolos con líneas de codificación que persiguen las mismas metas, pero optimizan mejor el ancho de banda, haciéndolo menor. Una consideración a tener en cuenta en la codificación Manchester es la sincronización entre el transmisor y el receptor. A primera vista podría parecer que un periodo de error de medio bit conduciría a una salida invertida en el extremo receptor, pero una consideración más cuidadosa revela que para datos típicos esto llevaría a violaciones de código. El hardware usado puede detectar esas violaciones de código, y usar esta información para sincronizar adecuadamente en la interpretación correcta de los datos.
[editar] Convenios de representación de datos
Hay dos convenciones contrarias en la interpretación de la codificación:
- En el artículo original de E.G. Thomas de 1949 y en otros muchos autores que lo siguen, cómo Andrew S. Tanenbaum, el bit 1 es una transición alto-bajo y el bit 0 bajo-alto.
- Otros autores como Stallings, y el estándar IEEE 802.3 consideran que el bit 1 es la transición bajo alto y el bit 0 la contraria.
Es necesario destacar que la Codificación Manchester Diferencial no es una interpretación específica de la codificación Manchester.
