Типы кадров согласно процедуре HDLC

В протоколе HDLC кадры могут быть трех типов: I, S, U.

I-кадр называется информационным (information) кадром,

S-кадр – супервизорным (supervisor) кадром,

U-кадр – ненумерованным (unnumbered) служебным кадром.

I-кадр используется только для передачи данных (информации) пользователей или вышестоящих уровней.

S-кадр обеспечивает передачу специальной служебной информации о состоянии передаваемых I-кадров. Они используются для передачи квитанций о подтверждении или запросе, готовности или неготовности к приему очередного I-кадра.

Для борьбы с «выпадениями» и «вставками», характерными для систем с обратной связью (РОС или ИОС) в I-кадрах и S-кадрах передаются номера соответствующих кадров. Поэтому I-кадры и S-кадры являются «нумерованными».

U-кадр также необходим для передачи служебной информации. Но эта информация служит в основном для управления звеном (каналом) данных. С помощью U-кадра происходит инициализация звена, установление/разъединение соединения, изменение режима работы и выполняются другие сервисные функции. В этом кадре не передаются номера информационных кадров, откуда и название – «ненумерованный кадр».

4.2 Формирование I, S, U-кадров

Каждый кадр состоит из полей. I-кадр имеет 6 полей, а S- и U-кадры – по 5 полей. Структура I-кадра

Поле начала	Поле адреса	Поле управления	Информационное поле	Поле проверки	Поле конца кадра
8 бит	8(16)бит	8(16)бит	N бит	16 бит	8бит

Структура S и U кадра

Поле начала кадра	Поле адреса	Поле управления	Поле проверки	Поле конца кадра
8 бит	8(16)бит	8(16)бит	16 бит	8бит

Рассмотрим построение полей кадров.

Поля НАЧАЛА и КОНЦА КАДРА. Для определения начала и конца кадра используется принцип стартстопной цикловой синхронизации. В качестве стартовой комбинации применяется комбинация вида 01111110. Аналогичная последовательность используется для обозначения конца кадра. Эта последовательность называется «флагом начала» или «флагом конца» соответственно.

Поле АДРЕСА. В этом поле передается адрес (номер) соответствующей станции, представленный в двоичной форме. Каждой станции присваивается уникальный (единственный) адрес. В кадре, содержащем команды, передается адрес удаленной станции, а в кадре-ответе передается местный (свой) адрес.

Допускается расширение поля адреса еще на 8 бит (1 байт). Указателем на то, что следующий байт кадра входит в область адреса, является наличие 0 в первом (младшем) бите предыдущего байта поля адреса, исключая байт вида 00000000. Таким образом, младший разряд обычного (не расширенного) адреса должен быть равен 1.

Поле адреса это две последние цифры зачетной книжки в двоичной форме.

Поле УПРАВЛЕНИЯ. Поле управления содержит идентификаторы типа кадра и операций протокола HDLC. Основной (8-битовый) формат поля управления приведен на рис. 8. Последовательность передачи битов в канал начинается с битов младших разрядов.

Тип кадра

Порядок передачи битов поля управления в канал

I-кадр

P/F

S-кадр

P/F

U-кадр

P/F

Рисунок 8

N_S – биты порядкового номера данного (передаваемого) I-кадра (по модулю 8). Согласно заданию, это номер группы, в которой учится студент. Например, для седьмой группы N_S = 111.

N_R – биты порядкового номера ожидаемого кадра (по модулю 8), т.е. подтверждается правильный прием I-кадров до номера N_R ‑ 1 включительно. По заданию номер ожидаемого кадра равен 0, поэтому N_R = 000.

P/F – бит опроса/окончания опроса. В кадре команды этот бит интерпретируется как бит «опроса» P (poll). Если на посылаемый кадр необходимо получить ответ (квитанцию), то выставляется P = 1; если ответ не нужен, P = 0. В кадре ответа этот бит интерпретируется как бит «окончания опроса» ‑ F (finish). Если ранее был правильно принят кадр с P = 1, то в ответном кадре F = 1, в противном случае F = 0. Следовательно, бит F также является своего рода «опросным», так как требует подтверждения от первичной станции, т.е. функция бита P/F – одна и та же. В курсовой работе на данном этапе можно брать любое значение, например 0.

S- биты определяют тип S-кадра (его супервизорные функции). Так как таких битов только два, то количество супервизорных функций может быть =4. Кодирование типов S-кадра приведено в табл.4.1

Номер бита		Тип S-кадра (сурпевизорная функция)
Значения битов		RR(Recevie Ready) – Готов к приему
	RNR(Recevie Not Ready) – Не готов к приему
	REJ(Reject) – Переспрос (отказ)
	SREJ (Selective Reject) – Селективный (адресный) переспрос

U – биты определяют тип U-кадра. Общее количество возможных модификаций U-кадра =32. В настоящее время стандартизированы только 18 типов U-кадра. Их кодирование приведено в табл.4.2

Функции U-кадра	Биты	Назначение
			К/О
SABM – установить основной асинхронный сбалансированный режим				+/-
SNRM – установить основной режим нормального ответа				+/-
SARM - установить основной режим асинхронного ответа				+/-
SABME – установить расширенный асинхронный сбалансированный режим				+/-
SNRME- установить расширенный режим нормального ответа				+/-
SARME – установить расширенный режим асинхронного ответа				+/-
DISC – разъединение				+/-
SIM – установить режим инициализации				+/-
RSET – возврат в исходное состояние				+/-
UP – запрос передачи				+/-
DM – режим разъединения				-/+
PIM – запрос инициализации				-/+
UA – ненумерованное подтверждение				-/+
RD – запрос разъединения				-/+
FRMR – некорректный кадр				-/+
XID – идентификация станции				+/+
TEST – проверка				+/+
UI – ненумерованная информация0				+/+

Поле ПРОВЕРКИ. В поле проверки помещается контрольная последовательность (КП), полученная в результате кодирования циклическим кодом с образующим полиномом P(x) = x¹⁶+ x¹²+ x⁵+ 1. В качестве k информационных разрядов, которые будут защищены корректирующим кодом, берутся разряды полей: адреса, управления и информации. Таким образом, содержимое между флагами начала и конца является кодовой комбинацией циклического кода. Для определения КП используется обычная процедура построения разрешенной комбинации циклического кода

F(x) = A(x)∙ x^rÅ R(x),

где F(x) – разрешенная комбинация; A(x) – информационная часть (k разрядов);
r – наивысшая степень образующего полинома (в данном случае r = 16); R(x) – остаток от деления A(x)∙ x^r на P(x). Следовательно, КП является остатком R(x).

Итоговый кадр будет выглядеть следующим образом:

I - кадр

Поле начала	Поле адреса	Поле управления	Информационное поле	Поле проверки	Поле конца кадра

S, U – кадр

	Поле начала	Поле адреса	Поле управления	Поле проверки	Поле конца
S - кадр
U - кадр		101111101	001111101

Вставка битов

Очевидно, что при передаче кадра по каналу связи его содержимое между двумя флагами (начала и конца) не должно иметь фрагментов вида 01111110, иначе это будет идентифицироваться приемником как конец кадра. Поэтому, с целью создания «прозрачного» канала, содержимое сформированного кадра перед отправкой в канал подвергается специальной обработке. Если в последовательности встречается пять единиц подряд, то после них вставляется 0. На приеме, перед дешифрованием кадра производится обратная операция, если после пяти подряд следующих единиц есть 0, то он исключается. Этот метод называется «вставкой битов» (bit stuffing). Например, рассмотрим фрагмент содержимого кадра между флагами:

после форматирования кадра в передатчике

...010111110001111110...

после обработки в передатчике

...01011111 00011111 10...

в приемнике (до дешифрования кадра)

...01011111 00011111 10...

При вставке битов необходимо учитывать, что биты в полях идут непрерывно, таким образом, в последовательность, необходимо вставить 0 после первого бита в контрольной последовательности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

2. Изучение принципов построения кадров канального уровня звена передачи данных. (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ); Метод. руководство, Одесса; Изд. ОЭИС, 1992.

3. Изучение процесса передачи кадров канального уровня звена передачи данных (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ). Метод. руководство, Одесса, Изд. ОЭИС, 1993.

4. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов/В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко и др.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и связь, - 1990.

5. В.С. Гуров, Г.А. Емельянов, Н.Н. Етрухин, В.Г. Осипов. Передача дискретной информации и телеграфия. Учебник для институтов связи. Изд. 2-е, доп., перераб. М.: «Связь», 1974.

6. Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. «Наука», Москва, 1964.

7. ГОСТ 11.004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения.

8. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Совместное издание «ТОЙБНЕР»-Лейпциг, «Наука», Москва. Гл. редакция физ.-мат. литературы, 1981.

⇐ Предыдущая 1 23