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1 Codiiche di livello isico REI DI CALCOLAORI Pro. PIER LUCA MONESSORO Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, otograia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà dell autore pro. Pier Luca Montessoro, Università degli Studi di Udine. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari aerenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientiica e ecnologica, per scopi istituzionali, non a ine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampe) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte dell autore. L inormazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è ornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell inormazione). In ogni caso non può essere dichiarata conormità all inormazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright e il suo richiamo in calce ad ogni slide non devono mai essere rimossi e devono essere riportati anche in utilizzi parziali Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2 Lezione 3: indice degli argomenti Lezione 3 Codiiche di livello isico Il problema della sincronizzazione e della banda passante NRZ Manchester ML3 Codiiche per velocità di Gb/s e Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 4 Codiica bipolare (RZ: returntozero) Codiica NRZ: nonreturntozero RZ 0 NRZ RICHIEDE 3 LIVELLI RICHIEDE 2 LIVELLI Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2)

2 Codiiche di livello isico Analisi di NRZ sequenze di bit uguali è: Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 7 NRZ Analisi di NRZ = 2 b 2 Esempio: Mb/s = 500 khz Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 8 Manchester Codiica Manchester CODIFICA INSIEME IL CLOCK E I DAI Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 9 Analisi della codiica Manchester Garantisce il sincronismo introducendo una transizione 0 o 0 in ogni bit è una sequenza di tutti 0 o tutti NOA: bisogna segnalare al ricevitore il momento esatto in cui inizia il primo bit: ? Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 0 Analisi della codiica Manchester Manchester = b = Esempio: 0 Mb/s = 0 MHz bit rate Ethernet!!! Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) : nonreturntozeroinverted (on one) RANSIZIONE = MANIENE LO SAO = Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 2

3 Codiiche di livello isico Analisi di sequenze di bit tutti a 0 è una sequenza di tutti Come garantire il sincronismo? Bisogna garantire la presenza, ogni tanto, di un bit a (che viene codiicato con una transizione) Si utilizza una transcodiica dei dati da trasmettere: : ogni 5 bit è garantita la presenza di almeno un uno Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 4 : alcuni esempi in trasmissione: in ricezione: decoder 0 decoder 0000 simbolo codiica signiicato 0 0 quartetto di dato di valore quartetto di dato di valore quartetto di dato di valore E 00 quartetto di dato di valore 4 F 0 quartetto di dato di valore 5 Q linea in stato quiet I linea in stato idle H 0000 halt J 000 start delimiter (I parte) K 000 start delimiter (II parte) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 6 Analisi di INRODUCE UN OVERHEAD DEL 25% ( BI OGNI 4) Esempio: 00 Mb/s 25 Mb/s sul mezzo trasmissivo = 2 b 2 Esempio: 25 Mb/s = 62.5 MHz Fast Ethernet su ibra ottica!!! Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 3

4 Codiiche di livello isico Codiica ML3 Analisi di ML3 ML3 0 LO SAO CAMBIA (BI A ) CICLICAMENE: sequenze di bit tutti a 0 (come ) è una sequenza di tutti (come ) Richiede un miglior rapporto S/N rispetto a Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 20 ML3 0 Analisi di ML3 Negli standard per i cavi Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2 = 4 b 4 Esempio: 25 Mb/s = 3.25 MHz Fast Ethernet su doppino!!! ecco spiegato il perché di questi strani valori Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 22 Codiiche per velocità di Gb/s e Codiica 8B0B garantisce la trasmissione di un numero di transizioni suiciente a consentire la sincronizzazione del ricevitore byte proveniente dal sottolivello MAC 8B/0B sequenza di 0 bit per la trasmissione Usata in Gigabit Ethernet su ibra ottica!!! Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 23 Codiiche per velocità di Gb/s e PAM 5 (5 level pulse amplitude modulation) codiica a 5 livelli 8 bit 4 simboli quinari 4 simboli, ciascuno su 5 livelli, codiicano 5 4 = 625 valori 8 bit codiicano 2 8 = 256 valori i simboli ridondanti sono usati per orwarding error correction Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 4

5 Codiiche di livello isico Codiiche per velocità di Gb/s e PAM 5 8 bit 4 simboli quinari (25 Mbaud) i simboli quinari sono trasmessi a 25 Mbaud ciascun simbolo codiica (in media): 8/4 = 2 bit, quindi 25 Mbaud = 250 Mb/s utilizzando 4 coppie: 250 Mb/s x 4 coppie = 000 Mb/s Usata in Gigabit Ethernet su doppino!!! Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 25 Calcolo velocità trasmissiva con PAM5 A Gb/s un byte arriva ogni 8 ns Ogni byte è codiicato con un gruppo di 4 simboli quinari I simboli sono trasmessi in parallelo su 4 coppie, quindi su ogni coppia viaggia un simbolo ogni 8 ns / 8ns = 25 Mbaud La massima requenza della ondamentale risulta essere 25 Mbaud / 2 = 62.5 MHz, compatibile con cavi di categoria 5E Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 26 Codiiche per velocità di Gb/s e Attenzione: il passaggio a codiiche su più livelli richiede un maggior rapporto S/N Quando è stata sviluppata la tecnologia per Gigabit Ethernet sono stati aggiornati gli standard per i componenti del cablaggio Bibliograia Libro Reti locali: dal cablaggio all internetworking contenuto nel CDROM omonimo Capitolo 3 e parte del capitolo Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 28 Come contattare il pro. Montessoro montessoro@uniud.it eleono: Fax: URL: Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 5