Leitungscodierung

Das kanalcodierte Signal muss noch an die physikalischen Eigenschaften des Übertragungskanals angepasst werden. Hier wird festgelegt, wie das Signal mit Hilfe des zur Übertragung zur Verfügung stehenden physikalischen Mediums, z.B. Licht, Spannung, EM-Welle, übertragen wird.
Mit Hilfe einer angepassten Leitungscodierung kann das Signal innerhalb gewisser Grenzen spektral geformt werden. Zum Einsatz kommen die unterschiedlichsten Arten von Leitungscodes.
Das kanalcodierte Signal ist prinzipiell ein Bitstrom, der aus zwei unterschiedlichen Zuständen (0 und 1) besteht. Als einfachste und naheliegende Leitungscodes kommen also binäre Leitungscodes in Frage. Fasst man mehrere Bits des kanalcodierten Signals zusammen, kann durch eine digitale Modulation die Kanalkapazität deutlich gesteigert werden.

Binäre Leitungscodes

Binäre Leitungscodes ordnen den logischen Zuständen 0 und 1 zwei definierte Pegel zu. Die Art der Zuordnung hängt vom speziellen Leitungscode ab. Diese Art der Leitungscodierung ist einfach zu realisieren, hat aber den Nachteil, dass der Übertragungskanal relativ schlecht ausgenutzt wird. Eine hohe Übertragungsrate bedingt automatisch eine hohe Grenzfrequenz. Da Kupferleitungen einen ausgeprägten Tiefpass-Charakter besitzen, ist eine Signalübertragung über längere Strecken auf diese Weise nicht machbar.

NRZ-Code

Beim NRZ-Code (None Return to Zero Code) geht der Signalpegel schwankt der Signalpegel zwischen zwei Werten.

Unipolare NRZ-Codierung

Bei der unipolaren NRZ-Codierung besitzt das leitungscodierte Signal nur zwei Pegel, die beide die selbe Polarität haben. Meist ist einer dieser Pegel die Null. Diese Art von NRZ-Codierung lässt sich einfach direkt mit Digitalbausteinen realisieren.

Bipolare NRZ-Codierung

Bei der bipolaren NRZ-Codierung besitzt das leitungscodierte Signal zwei Pegel, die unterschiedliche Polarität haben.

RZ-Code

Beim RZ-Code (Return to Zero Code) geht der Signalpegel nach einem halben Takt wieder zurück auf Null. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten der Pegelzuordnung, die gängig sind.

Unipolare RZ-Codierung

Bei der unipolaren RZ-Codierung besitzt das leitungscodierte Signal nur zwei Pegel, wovon einer Null ist. Diese Art von RZ-Codierung lässt sich einfach direkt mit Digitalbausteinen realisieren.

Bipolare RZ-Codierung

Bei der bipolaren RZ-Codierung besitzt das leitungscodierte Signal nur zwei Pegel unterschiedlicher Polarität. Nach einer halben Taktperiode kehrt das Signal nach Null zurück.

Manchester Codierung

Bei der Manchester Codierung liegt die Information nicht in den unterschiedlichen Signalpegeln, sondern in den Wechseln von einem Pegel zum anderen in der Mitte der Signalperiode, also in den Taktflanken.

In der Definition nach IEEE 802.3 bedeutet eine fallende Taktflanke eine Null und eine steigende Taktflanke eine Eins.