マンチェスター符号とは何か——伝送路符号の仕組みとイーサネットでの使われ方

情報工学を勉強していたときに「マンチェスター符号」という言葉が出てきて調べました。ネットワーク通信の基礎となる概念なので整理しておきます。

マンチェスター符号とは

マンチェスター符号は伝送路符号の一種です。デジタルデータ（0と1）を電気信号として送る際に使う変換方式で、以下のルールで符号化します。

• データが 0 のとき：クロックの中央で 立ち下がり（HIGH → LOW）
• データが 1 のとき：クロックの中央で 立ち上がり（LOW → HIGH）

クロック周期の中央でかならず信号遷移が起きるのが特徴です。

主な特徴

自己クロック信号

毎クロック必ず信号が変化するため、信号の中にクロック情報が含まれています（自己クロック信号）。受信側はクロックを別途送ってもらわなくても、信号の遷移タイミングからクロックを回復できます。

DC成分がない

符号の平均値が0になるため、直流成分（DC成分）が乗りません。これにより変圧器などを経由した伝送でも信号が劣化しにくくなります。

帯域幅が広い

NRZ（Non Return to Zero）と比べて帯域幅が2倍必要になるのが欠点です。

イーサネットでの使用

IEEE 802.3（10BASE5、10BASE2）などの初期のイーサネット規格でマンチェスター符号が採用されました。現在の高速イーサネット（100BASE-TX以降）では4B5Bなどの別の符号化方式に移行しています。

まとめ

参考

• Wikipedia: マンチェスタ符号