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Leitungscodierung verstehen, wie Daten in realen Netzwerken (z. B. Fast Ethernet) physikalisch übertragen werden

Lernziele und Kompetenzen

  • Anwenden der 4B/5B‑Codierung.
  • Verständnis, warum 4B/5B genutzt wird.
  • Interpretation, wie 4B/5B die Anzahl der Übergänge erhöht und dadurch Synchronisation verbessert.
  • Analyse, warum die Kombination 4B/5B + NRZI effizient und robust für reale Netzwerke ist.
  • Erstellen eines korrekten Signalverlaufs (Weg‑Zeit‑Diagramm).
  • Sicherer Umgang mit Codierungstabellen und Codierungsregeln.

Voraussetzungen

  • keine

Aufgabenbeschreibung

Die 4B/5B-Codierung ist ein Leitungscodierungsverfahren, das in Netzwerken wie Fast Ethernet (100BASE-TX) und FDDI verwendet wird.

Wird oft kombiniert mit NRZI (Non Return to Zero Inverted) oder MLT-3 für die physikalische Übertragung.

Hintergrundwissen: http://ias.uni-klu.ac.at/projects/greybox/m01/302_PC_2.html

4B/5B Tabelle: https://de.wikipedia.org/wiki/4B5B-Code

Teil 1: Codierung

Gegeben ist das Datenbyte: 00011100

  1. Teile das Byte in zwei 4-Bit-Gruppen.

  2. Wandle jede Gruppe mit 4B/5B in 5-Bit-Codes um.

  3. Kombiniere die Codes zu einer 10-Bit-Folge.

  4. Erzeuge die NRZI-Codierung dieser 10 Bits. Stelle den Signalverlauf dar.

Teil 2: Beantworte die Verständnisfragen

  • Warum wird die 4B/5B-Codierung in Netzwerken wie Fast Ethernet eingesetzt?

  • Was bedeutet ein „1“-Bit bei der NRZI-Codierung für das Signal?

  • Welche Vorteile hat die Kombination von 4B/5B und NRZI für die Taktrückgewinnung?

Abgabe

siehe allgemeine Abgaberegeln

Ergänzung:

Schrittweise 4B/5B‑Codierung (schriftlich)

  1. Aufteilung des Bytes in 4er Gruppen
  2. Nachschlagen der passenden 5‑Bit‑Codes → jede Gruppe mit Tabellenzeile angeben (keine Copy‑Paste‑Tabelle!)
  3. Zusammenführen zu einer 10‑Bit‑Folge → klar ausgeschrieben

Darstellungsvorschlag:

4 Bit: 0001 → 5B-Code: XXXXX
4 Bit: 1100 → 5B-Code:  YYYYY
Gesamt: XXXXXYYYYY (10 Bit)

NRZI‑Codierung (Weg‑Zeit‑Diagramm)

Die 10‑Bit‑Folge muss in NRZI codiert und als Signalverlauf gezeichnet werden.

Pflichtinhalte:

  • Startpegel (frei wählbar) angeben
  • Weg‑Zeit‑Diagramm mit klar erkennbaren Bitgrenzen

Akzeptierte Formen:

  • saubere Handskizze (Foto/Scan)
  • digitales Diagramm (PowerPoint, OneNote, Draw.io, Paint etc.)

Diagramm muss enthalten:

  • x‑Achse: Bitpositionen (1–10)
  • y‑Achse: Signalpegel (High/Low)

Beantwortung der Verständnisfragen

Alle Fragen aus Teil 2 müssen in eigenen Worten beantwortet werden:

Antwortlänge: je 2–3 Sätze (keine Stichworte, keine Romane)

Bewertung

Gruppengröße: 1 Person

Maximale Punktezahl: 1

Maximale Punkteanzahl bei verspäteter Abgabe < 24h: 0,5

Maximale Punkteanzahl bei verspäteter Abgabe > 24h: 0

Quellen

Pre-Read Material

Datei Typ Größe Geändert
📕 PreRead Material - Physical.pdf .pdf 150.85 KB 2026-05-05 06:42

Attachments

Datei Typ Größe Geändert
🖼️ Plan für Strukturierte Verkabelung.jpg .jpg 158.88 KB 2026-05-05 06:42

b9bf93b May 05, 2026 08:41:16 by Berndt Sevcik