양극형(bipolar) 부호화에서는 양(+), 음(-), 0 전압 레벨을 모두 사용한다. 비트 1을 나타내기 위해서 양(+)과 음(-) 신호 레벨을 번갈아가며 사용하고, 비트 0을 나타내기 위해서 0 신호 레벨을 사용한다. 양극형에는 AMI, B8ZS, HDB3 등이 있다.

AMI

AMI(Alternate Mark Inversion) 부호화에서 비트 1은 양(+) 또는 음(-) 신호 레벨을 번갈아가며 사용하고, 비트 0은 0 신호 레벨을 사용하여 부호화한다. 처음 비트 1에 양(+) 전압이 사용되었다면 그다음에 나오는 비트 1에 음(-) 전압 레벨은 음(-) 전압 레벨로 부호화된다. [ 그림 4-8 ]은 AMI 부호화의 예를 보여준다. AMI 부호화에서 비트 1이 나올 떄마다 양(+) 전압과 음(-) 전압이 교대로 사용되어 평균 전압은 0이므로 직류 성분 문제가 발생하지 않는다.

AMI 부호화에서는 연속으로 비트 1이 나오는 경우에도 직류 성분이 0이 되고, 동기화 문제도 해결된다. 그러나 연속으로 비트 0이 발생할 경우 신호 레벨이 계속해서 0 전압 신호가 되어 신호 레벨 전이가 발생하지 않으므로 동기화 문제가 발생한다. 이와 같이 연속적인 비트 0이 나올 경우 의도적으로 신호 레벨 전이를 만들어서 동기화 문제를 해결하는데 이와 같은 처리를 스크램블링(scrambling)이라고 한다. AMI 부호화에 스크램블링을 적용한 방식으로는 B8ZS와 HDB3 부호화 방식이 있다.

B8ZS

B8ZS(Bipolar 8-Zero Substitution)는 북미의 T-1 인터페이스에서 사용하는 방법으로 AMI 부호화에서 비트 0이 연속으로 8개가 나오면 0 대신 알려진 비트 패턴을 삽입한다. 스크램블링 과정은 다음과 같다.

• 00000000 이전의 비트 1이 양(+) 전압 레벨이면 00000000 대신 000+-0-+로 변환한다.
• 00000000 이전의 비트 1이 음(-) 전압 레벨이면 00000000 대신 000-+0+-로 변환한다.

수신 측에서는 000+-0-+, 000-+0+-와 같은 비트 패턴을 수신하면 대체 코드로 인식하고 8개의 0으로 바꿔놓는다. [ 그림 4-9 ]는 B8ZS 부호화 과정을 나타낸다.

HDB3

HDB3(High Density Bipolar 3) 방식은 유럽의 E-1 인터페이스에서 사용하는 방법으로, B8ZS 방식과 유사하게 AMI 방식에서 비트 0이 4번 연속하여 발생하는 경우에 스크램블링한다. 연속해서 비트 0이 4회 발생하면 마지막 변환 이후로 1이 나타난 횟수에 따라 다음과 같이 변환한다.

• 홀수 개일 경우에는 +0000 → +000+, -0000 → -000-로 변환한다.(변환 후에는 1개의 개수가 짝수 개)
• 짝수 개일 경우에는 +0000 → +-00-, -0000 → -+00+로 변환한다.(변환 후에는 1개의 개수가 짝수 개).

[ 그림 4-10 ]은 HDB3 부호화 과정을 나타낸다.