4B5B-Code

Der 4B5B-Code ist ein Begriff aus der Telekommunikation, der einen Leitungscode bezeichnet, der eindeutig umkehrbar vier Nutzdatenbits auf fünf Codebits abbildet. Einsatzbereiche dieses Codes liegen bei Fast Ethernet 100BASE-TX in Kombination mit einer MLT-3-Leitungscodierung bei Kupferkabeln und einer NRZI-Leitungscodierung bei dem Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Weitere Anwendungsbereiche sind das Multi Channel Audio Digital Interface (MADI) nach dem Standard AES-10.

Durch das Einfügen eines weiteren Bits erhöht sich die codierte Bitrate gegenüber der Nutzdatenbitrate um 25 %.

4B5B-Tabelle

Bezeichnung 4B 5B Funktion
0 0000 11110 Hex data 0
1 0001 01001 Hex data 1
2 0010 10100 Hex data 2
3 0011 10101 Hex data 3
4 0100 01010 Hex data 4
5 0101 01011 Hex data 5
6 0110 01110 Hex data 6
7 0111 01111 Hex data 7
8 1000 10010 Hex data 8
9 1001 10011 Hex data 9
A 1010 10110 Hex data A
B 1011 10111 Hex data B
C 1100 11010 Hex data C
D 1101 11011 Hex data D
E 1110 11100 Hex data E
F 1111 11101 Hex data F
Q — 00000 Quiet (Signalverlust)
I — 11111 Idle (Pause)
J — 11000 Start #1
K — 10001 Start #2
T — 01101 End
R — 00111 Reset
S — 11001 Set
H — 00100 Halt

Datensymbole sind mit 0..9 und mit A..F bezeichnet, daran anschließend Steuercodes.

Bei der Abbildung nach dieser Tabelle werden lange „0“- oder „1“-Folgen vermieden, die die Taktrückgewinnung erschweren könnten. Zu diesem Zweck darf es in der Umsetzungstabelle bei den Datenwörtern (0..9 und A..F) nicht mehr als eine führende „0“ und nicht mehr als 2 abschließende „0“ geben, bei den Steuercodes wird diese Regel durch eine Kombination von zwei Steuerwörtern sichergestellt, des Weiteren darf es auch nie mehr als vier „1-“ Folgen geben, da die Abfolge von fünf „1-“ Folgen als Funktion für die Wiederherstellung des Taktes gedacht ist. Damit ist der 4B5B-Code gleich einem (0,3) RLL-Code.

Die Steuercodes werden nach folgender Tabelle paarweise zusammengefasst. Bei Fast Ethernet nach 100BASE-TX beginnt ein Datenrahmen beispielsweise mit einem JK-Paar. Der Datenrahmen endet bei FDDI mit einem TT-Paar, bei 100BASE-TX mit einem TR-Paar.

Bezeichnung 5B Symbole Verwendung
JK 11000 10001 Sync, Start delimiter
II 11111 11111 Nicht verwendet
TT 01101 01101 FDDI end delimiter
TS 01101 11001 Nicht verwendet
IH 11111 00100 SAL
TR 01101 00111 100BASE-TX end delimiter
SR 11001 00111 Nicht verwendet
SS 11001 11001 Nicht verwendet
HH 00100 00100 HDLC0
HI 00100 11111 HDLC1
HQ 00100 00000 HDLC2
RR 00111 00111 HDLC3
RS 00111 11001 HDLC4
QH 00000 00100 HDLC5
QI 00000 11111 HDLC6
QQ 00000 00000 HDLC7

Literatur

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