4B5B符号化

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電気通信において、4B5B 符号化とはデータ通信におけるブロックコーディング法の一つである。NRZ 伝送路符号を用いる際、受信側が正しくクロックを同期するには一定の期間内に必ず遷移が起こる必要がある。例えば、0000 の様な一続きの 4 ビットは遷移を含まず、クロック問題を引き起こしうる。4B/5B では、この問題を 4 ビットを対応する 5 ビットワードに割り当てることにより解決する。その 5 ビットワードは、ブロックごとに最低 2 回の遷移が起こるように選ばれ、あらかじめ辞書に定義される。

この符号化の副作用として、4 ビットをそのまま送るよりも多くのビットが必要となる。4B5B 符号化の代替として、スクランブラー英語版を使う方法がある。標準や規格によっては使われない 4b5b キャラクタが存在する場合もある。このデータストリーム中の「不使用」キャラクタの存在は、リンク上の不具合の検出に使うことができる。したがって、実際上不使用キャラクタはデータストリーム上のエラー検知に使うことができる。

4B5B は1980年代中盤に fiber distributed data interface (FDDI) により普及し、後に以下の規格に採用された。

  • 1995年に IEEE 802.3u として定義された 100BASE-TX 標準
  • AES10-2003 Multichannel Audio Digital Interface (MADI)

4B5B という名前は一般的に、 FDDI バージョンを意味して使われる。他の 4 ビット から 5 ビットへの符号化としては、磁気記録に用いられる群符号記録英語版 (GCR) が挙げられる。

光ファイバー上では、 4B5B 出力は NRZI 伝送路符号を用いる。 FDDI over copper (CDDI) では、100 BASE-TX と同様の MLT-3 伝送路符号英語版を代わりに用いる。

4B5B 符号化は、USB Power Delivery 通信にも CC ピン上の BMC プロトコルを通じて用いられている。

4B5B 符号化テーブル[編集]

データ 4B5B 符号
16進数 2進数
0 0000 11110
1 0001 01001
2 0010 10100
3 0011 10101
4 0100 01010
5 0101 01011
6 0110 01110
7 0111 01111
8 1000 10010
9 1001 10011
A 1010 10110
B 1011 10111
C 1100 11010
D 1101 11011
E 1110 11100
F 1111 11101

コマンドキャラクタ[編集]

次のキャラクタセットがコマンドキャラクタとして用いられることもある。

コントロールキャラクタ 5b シンボル 目的
JK 11000 10001 同期、開始区切り文字
II 11111 11111
TT 01101 01101 FDDI 終端区切り文字
TS 01101 11001
IH 11111 00100 SAL
TR 01101 00111 100BASE-TX 終端区切り文字
SR 11001 00111
SS 11001 11001
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

(HDLC = High-Level Data Link Control)

関連項目[編集]