Состав кадров

Преамбула предшествует каждому передаваемому КД и КМ. Преамбула используется только в сетях, не имеющих постоянной битовой синхронизации. Длина преамбулы зависит от применяемой скорости передачи данных и используемого метода модуляции сигналов и составляет от одного до нескольких байт символов - заполнителей. Преамбула обеспечивает битовую синхронизацию станции-приемника. Она обеспечивает минимально необходимый межкадровый промежуток времени для завершения обработки станций ранее переданного кадра. Длительность преамбулы должна быть не менее 2 мкс.

Поле НО - это комбинация символов NN0NN000, где N - символ “не данные”.

Необходимо особо отметить следующее, в протоколе УДС используются следующие символы: 0 - нуль: 1 —единица; N – “не данные”; Р – заполнитель; S – молчание; В – искаженный сигнал.

В табл.1.1 представлено кодирование этих сигналов в зависимости от применяемого метода модуляции сигналов.

Таблица 1.1

Кодирование символов УДС в ЛВС с МД на структуре шина.

Из табл.1 видно, как каждый символ УДС кодируется на интерфейсе с физическим уровнем в один или несколько символов из набора H, L, Выкл. Затем символы поступают на вход двухчастотного модулятора, где символ H преобразуется в тональную частоту 6.25 МГц, символ L — в тональную частоту 3.75 МГц, символ Выкл. представляется отсутствием сигнала. Переход между двумя частотами должен осуществляться непрерывно и монотонно в пределах от 100 нс.

На рис.1.4 представлен код преамбулы на интерфейсе с физическим уровнем, состоящий из символов заполнителей РРР при фазонепрерывной модуляции сдвигом частоты, а на рис.1.5 НО при том же способе модуляции.

Код преамбулы при фазонепрерывной модуляции сдвигом частоты

Рис.1.4

НО при фазонепрерывной модуляции сдвигом частоты

Рис.1.5

Поле УК кодируется в зависимости от передаваемого КД. При этом различают кадры управления УДС, кадры данных и кадры специального назначения.

В кадре «Управление УДС» поле УК кодируется по принципу, отраженному в табл.1.2.

Таблица 1.2

Кадры «Управления УДС»

Отметим характерные особенности перечисленных кадров управления УДС.

Кадр “Заявка маркера” используется станциями для установления той станции, которая будет инициализировать логическое кольцо, т.е. будет генерировать маркер. Этот кадр содержит поле данных произвольной длины, которая должна быть кратна байту и равняется 0, 2, 4 или 8 интервалам ответа.

Кадр “Запрос приемника 1” формируется станцией-держателем маркера для ввода в логическое кольцо новых станций. В этом кадре поле АП содержит адрес следующей станции, отсутствует поле данных и за этим кадром должно следовать окно ответа.

Кадр “Запрос приемника 2” формируется станцией держателем маркера. Поле АП в этом кадре содержит адрес следующей станции. Кадр используется для ввода в логическое кольцо новых станций. Такой кадр передается, если нет ответа на кадр “Запрос приемника 1”. Такая ситуация будет обязательно, если кадр “Запрос приемника 1” передает станция с наименьшим номером в логическом кольце. В кадрах “Запрос приемника 2” отсутствует поле данных и за кадром должно следовать два окна ответа.

В кадре “Кто следующий” поле данных содержит адрес следующей станции. За этим кадром должны следовать 3 окна ответа. Кадр формируется станцией-держателем маркера. Кадр используется в режиме восстановления после ошибок, если приемник не активен.

Кадр “Разрешение соперничества” передается станцией-держателем маркера, когда при опросе станций, желающих войти в логическое кольцо, дали ответ 2 или более станций. Кадр разрешает этим станциям начать соревнование за включение в логическое кольцо. Этот кадр не содержит поля данных и за ним должно следовать 4 окна ответа.

Кадр “Установить преемника” может формироваться целым рядом станций в различных режимах (табл.1.3). Поле АП содержит поле АО последнего принятого данной станцией кадра. Поле данных содержит адрес следующей станции (если станция-держатель маркера желает отключиться из логического кольца) или собственной станции (если станция, например, хочет войти в логическое кольцо и т.д.).

Таблица 1.3

Функциональные особенности кадра «Установить преемника»

В КД поле УК кодируется FFMMMPPP, где FF=01 — если передается КД УЛЗ; FF=10 если передается КД диспетчера; FF=11 — для кадров специального назначения; МММ — биты запроса, причем МММ=000— запрос, не требующий ответа; МММ=001 — запрос, требующий ответа; МММ=010 ответ на запрос; РРР — биты приоритетности (от 000 (низший) до 111 (высший)).

Поле АО содержит индивидуальный адрес станции-отправителя данного кадра. Адрес АО не интерпретируется на уровне УДС.

Поле АП указывает либо индивидуальный адрес станции-получателя кадра, либо групповой адрес станций сети, которым предназначен данный кадр.

Длина полей АП и АО составляет 16 или 48 бит (рис.1.6). В адресах обоих типов первый слева (младший) бит поля АП указывает на тип адреса: 0 – индивидуальный адрес; 1 — групповой или глобальный адрес. В 48-битных полях АП и АО второй слева бит означает тип адресации: 1 — локально администрируемый адрес, а 0 — глобально (универсально) администрируемый адрес. При широковещательной (глобальной) адресации всех станций кольца все биты поля АП установлены в единицу.

Форматы полей АП и АО.

Рис.1.6

Поле данных зависимости от кода поля УК содержит либо ПБД УЛЗ, подлежащий передаче УЛЗ адресуемой станции, либо данные диспетчера УДС, подлежащие передаче диспетчеру УДС адресуемой станции, либо данные для одного из кадров “Управление УДС”.

Поле КПК служит для проверки правильности принятого КД. Оно образуется путем циклической проверки полей с использованием стандартного образующего полинома 32-й степени.

На передающей стороне КПК вычисляется по формуле:

где С(х) - полином содержимого передаваемого КД, охватываемого контролем КПК;
к - число бит в содержимом передаваемого КД С(х);
(х) - единичный полином 31-й степени:
Р(х) - образующий полином:

Q(x) - целая часть от деления по модулю 2;
R(х) - остаток от деления по модулю 2.
Контрольная последовательность кадра должна представлять собой инверсию остатка этого деления по модулю 2.

Передающая сторона выдает информацию

КIIК передается. начиная с коэффициента наивысшей степени.
Принимающая сторона должна проверять поступающую информацию по формуле

При безошибочной передаче, т.е. если

значение остатка R(х) не должно зависеть от содержимого КД. Оно вычисляется как остаток от деления х³²(х)/Р(х) имеет вид 10000111000001001011101011110111.

Поле КО кодируется как NNINNIIE, где N - символ “не данные”; I - бит промежуточного кадра (I = 1 - продолжение передачи следует; I = О последний кадр); Е - бит ошибки (Е = О - нет ошибок Е = 1 - в кадре имеется ошибка).

Кадр данных считается недействительным при выполнении любого из ниже перечисленных условий:

- Кадр не определен на физическом уровне (неправильные НО, КО).

- Длина кадра не кратна байту.

- Кадр не содержит всех необходимых полей или его поля расположены в неправильной последовательности.

При вычислении КПК значение остатка не соответствует требуемому остатку (при приходе кадра к приемной станции).

Поле УК содержит неопределенную битовую комбинацию.

Бит Е в воле КО указывает на наличие ошибки в кадре.

Бит Е формируется станцией - открывателем. КД считается правильно сформированным (бит Е =0), если выполнено условие

Кадр прерывания выдается или станцией, которая желает прервать текущую передачу кадров или ретранслятором при обнаружении им неправильно закодированной последовательности. В поток данных он вводится, начиная с границы байта.