기저대역 전송(Baseband transmission) - 선로부호화(Line coding)

디지털 회로 내에서 신호처리에 이용되는 단류 방식의 2진 비트는 장거리 전송에 부적합 합니다.

기저대역 전송은 2진 비트의 장거리 전송을 위해 전송로의 특성에 알맞은 부호로 변환하여 전송하는 방식을 말합니다.

감쇠나 잡음의 영향을 받기 쉬워 중·단거리 전송에 주로 사용됩니다.

1. 기저대역 전송 계통도

구분	Source Coding	Channel Coding	Line Coding
목적	Redundancy 감소	BER 감소	장거리 전송
종류	Huffman Code 등	CRC 등	AMI, CMI 등

2. 기저대역 전송부호

전송로는 필터 특성으로 모델링 될 수 있으며, 감쇠의 영향이 적은 전송을 위해서 신호의 스펙트럼 모양이 중요합니다.

가. 전송부호의 사용 목적

• DC 성분의 제거
• 동기 신호의 충분한 제공
• ISI, Jitter, 누화, 왜곡 등 각종 방해의 억제
• 에러 검출 등 전송상태 감독
• 전송 대역폭 조정(감소)

나. 특징

• 신호 자체가 직류 성분이므로 감쇠나 잡음에 민감
• 신호의 대역폭이 넓어 광대역 선로를 사용
• 장거리 전송을 위해서는 재생중계기 등의 사용으로 회선설비 비용증가

3. 전송부호 형식

구분	특징
NRZ	· 구현이 간단하나 전력 소모가 많고 동기유지가 곤란 · 파형 왜곡 영향이 적고 점유대역이 적음
RZ	· 각 비트마다 신호의 천이로 비트 동기유지 가능 · 전력 소모가 적으나 잡음 면역성이 떨어짐
Bipolar (AMI)	· 파형의 평균값이 ‘0’으로 DC성분이 포함되지 않음 · 부호 오류의 검출이 가능하나 0부호 연속 억압기능 부재
Manchester	· Timing 정보 획득이 용이하고 DC 성분 억압되나 대역폭이 증가
CMI	· AMI와 Manchester의 장점을 취합 · 구현이 복잡

4. '0' 연속 억압 부호

가. BnZS(Bipolar n Zero Shift)

동기제공 등의 목적으로 n개의 ‘0’부호가 연속될 때 Bipolar 규격에 위배되는 Pulse를 의도적으로 포함시킨 부호입니다.

n=6일 때, 연속된 ‘0’을 “B0VB0V”로 치환(B:Bipolar, V:Violation)하는 부호 입니다.

나. HDBn(High Density Bipolar n)

동기제공 등의 목적으로 연속된 ‘0’부호를 특수한 Pattern으로 치환한 부호입니다.

n=3일 때, 첫 번째 ‘0’부호가 n+1이면 “000V”, 두 번째 ‘0’부호가 n+1이면 “B00V”가 됩니다.

5. 2원 부호의 전력밀도스펙트럼

전력밀도스펙트럼은 1[Hz]당 어느 정도의 전력[W]이 분포하는가를 나타냄니다.

• NRZ부호는 직류 근처 방해신호의 영향으로 Baseband 전송에 적합하지 못함
• Manchester 부호는 직류에서 전력이 ‘0’이고 저주파 대역에서 비교적 낮은 전력을 가지나 넓은 대역폭이 요구되어 LAN 분야에 주로 사용
• Bipolar 부호는 직류에서 전력밀도 스펙트럼이 존재하지 않고 점유대역이 적으므로 Manchester와 함께 Baseband 전송부호로 적합