Структура кадру мережі стандарту IEEE-802.4

Для передачі даних і керування мережею визначені три кадри: даних, керування і переривання. Кадри даних і керування мають однакову структуру (рис. 3.17) і відрізняються лише вмістом поля керування кадром, а також полем даних.

Рис. 3.17. Структура кадру стандарту IEEE 802.4,

де: ПО – початковий обмежувач; КПК – контрольна послідовність кадру;

ПК – покажчик кадру; КО – кінцевий обмежувач

Кожному кадру передує преамбула, яка містить один або кілька символів заповнювачів — залежно від швидкості передачі і застосовуваного методу модуляції сигналів. За преамбулою йде початковий обмежувач кадру завдовжки в один байт. Наступний байт містить керуючу інформацію, яка визначає тип кадру. За полем керування кадром ідуть 2- або 6-байтові поля «адреса одержувача» і «адреса відправника». Наступне за ними поле даних містить інформацію, що надходить з підрівня LLC або формується диспетчером. Під значення контрольної послідовності кадру відведено наступні чотири байти. Кадр завершується однобайтовим полем кінцевого обмежувача.

Два молодших розряди поля керування кадром указують тип кадру.

Крім того, існує сім типів керуючих кадрів, які кодуються (табл. 3.2) за допомогою чотирьох старших розрядів поля керування кадром.

Таблиця 3.2. Кодування керуючих кадрів

Кадр «Заявка маркера» служить для відновлення маркера у разі його втрати, містить поле даних, яке дорівнює 0, 2, 4 або 6 інтервалам відповіді. Кадри «Запит наступника 1» і «Запит наступника 2» використовуються для включення до логічного кільця нової абонентської системи. За кадром «Запит наступника 1» розміщується одне вікно відповіді, в яке дозволяється поміщати відповідь тільки однієї абонентської системи з меншою адресою. За кадром «Запит наступника 2» знаходяться два вікна відповіді: перше — для відповіді абонентської системи з меншою адресою, друге — для відповіді абонентської системи з більшою адресою. Кадр «Запит наступника 2» використовується тільки останньою абонентською системою логічного кільця, наступником якої є абонентська система з максимальною адресою. Для всіх інших абонентських систем використовується кадр «Запит наступника 1». Вікно відповіді — це максимальний проміжок часу, протягом якого абонентська система чекає відповіді на переданий кадр. Розмір вікна відповіді визначається подвоєним значенням часу передачі мережею і затримкою на відповідь. Кадр «Хто наступний?» використовується для обходу чергової абонентської системи, якщо вона не передає дані або маркер. За кадром ідуть три вікна відповіді, куди розміщують свої адреси найближчі абонентські системи, які бажають підключитися до логічного кільця. Кадр «Дозвіл суперництва» надає абонентській системі можливість підключитися до нього. Тому після цього кадру розміщуються чотири вікна відповіді.

Серед керуючих кадрів особливе місце займає «Кадр маркера», за допомогою якого регулюється доступ до середовища передачі. Кадр маркера (рис. 3.18) має укорочений формат — у ньому немає поля даних. Останнім у табл. 3.2 знаходиться кадр «Встановити наступника», який разом з кадром «Запит наступника» керує підключенням абонентської системи до логічного кільця.

Рис. 3.18. Структура кадру маркера, де: ПО – початковий обмежувач;

КПК – контрольна послідовність кадру; ПК – покажчик кадру; КО – кінцевий обмежувач

Старші розряди поля керування кадру «Дані підрівня LLC» так само несуть певне смислове навантаження. Так, 3, 4 і 5-й розряди визначають такі операції підрівня:

000 — запит, який не потребує підтвердження;

001 — запит, який потребує підтвердження;

010 — відповідь на запит.

6, 7 і 8-й розряди задають пріоритет кадру:

111 — відповідає вищому пріоритету;

000 — нижчому.

Зазначимо, що для кадру «Дані диспетчера» і, звичайно, для резервного кадру не визначені значення старших розрядів поля керування кадрами.

Кінцевий обмежувач, крім позначення кінця кадру, також несе певне смислове навантаження. Одиниці в 3, 6 і 7-му розрядах вказують, що кадр є проміжним і передача інформації буде продовжена. Нульове значення цих розрядів вказує на останній переданий кадр. Одиниця у 8-му розряді кінцевого обмежувача вказує на наявність помилки в кадрі, а нуль — на її відсутність.

Найкоротшим є кадр «Переривання» — він складається тільки з початкового і кінцевого обмежувачів. Цей кадр видається абонентською системою для припинення передачі кадру.

Функції підрівня згруповані за певними ознаками. Кожна з таких груп подана у вигляді логічного кінцевого автомата (КА) з фіксованою кількістю станів. Зокрема, для автомата керування доступом (КД_КА) визначено 11 станів, з кожним з яких пов’язані певні події та операції. Початковим вважається стан «Автономний», у якому КД_КА перебуває після вмикання живлення або у разі виявлення будь-яких помилкових умов. У цьому стані абонентська система виконує тестування і перевірку з’єднань з фізичним середовищем. Після установки базових мережевих параметрів і одержання команди переходу в неавтономний режим КД_КА переходить у стан «Черговий», в якому абонентська система стежить за станом фізичного середовища, не маючи можливості передавати інформацію. Перехід КД_КА в інший стан здійснюється тільки після надходження керуючого кадру або кадру маркера. У стані «Заявка маркера» абонентська система ініціює логічне кільце за допомогою кадру «Заявка маркера», внаслідок чого в мережі генерується маркер. У стані «Використання маркера» абонентська система здійснює передачу кадру даних. Після закінчення передачі поточного кадру КД_КА, залежно від стану факультативної функції призначення пріоритетів, переходить у стан ІНТ_КА («Очікування відповіді») або стан «Контроль класу доступу». Перебуваючи у початковому стані, КД_КА чекає відповіді від кінцевого автомата інтерфейсу (ІНТ_КА). Стан «Контроль класу доступу» використовується для керування передачею кадрів даних різних пріоритетів. З цих станів КД_КА повертається у стан «Використання маркера». У стані «Передача маркера» абонентська система передає маркер своєму наступникові і переходить у стан «Контроль передачі маркера». Стани «Очікування відповіді», «Запит входження» і «Затримка запиту» використовуються для визначення кандидатів у наступники для маркера.