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

• Sidnie Feit: Local Area High Speed Networks. Macmillan Technical Publishing, 2000, ISBN 978-1-57870-113-1.