Структура кадрів

Стандартом визначено три типи кадрів: кадр даних, кадр маркера і кадр переривання.

За принципом побудови кадр даних (рис. 4.1) стандарту IEEE-802.5 аналогічний кадру даних стандарту IEEE-802.4. Відмінність полягає лише у відсутності преамбули і наявності полів керування доступом до середовище передачі (КД) і стану кадру (СК).

Початковий обмежувач позначає початок кадру такою комбінацією бітів: JK0JK000, де J і K — символи «не дані». Для подання даних використовується манчестерський код, характерною рисою якого є те, що у середині часового інтервалу значення кожного розряду рівня сигналу змінюється на протилежне. Якщо така зміна не відбувається, то це свідчить про те, що символ не належить до манчестерського коду і не може зустрітися у жодній послідовності даних. Такий символ використовується для позначення початку і кінця кадру. У початковий і кінцевий обмежувач спеціально вводяться символи, що не відповідають манчестерському коду (тому вони і називаються «не дані»). При передачі розряду J або K полярність сигналу не змінюється протягом його тривалості. Полярність сигналу розряду J вибирається такою самою, як полярність другої половини попереднього розряду, а полярність сигналу розряду K — протилежною полярності другої половини попереднього розряду. Попарна передача сигналів J і K використовується для усунення тривалої передачі сигналів однакової полярності.

Рис. 4.1. Структура кадру стандарту IEEE 802.5, де:

ПО – початковий обмежувач; КД – керування доступом; Р – біт пріоритету кадру; Т – біт маркера; М – біт монітора; R – біт резервування пріоритету;
ПК – покажчик кадру; АО – адреса одержувача; АВ – адреса відправника;

КПК – контрольна послідовність кадру; Z – біт типа кадру;

КО – кінцевий обмежувач; СК – стан кадру

У мережі використовується пріоритетний метод доступу, для організації якого введено поле керування доступом. Три біти цього поля визначають поточний пріоритет кадру (PPP) і можуть набувати значення від 111 до 000, причому значення 111 відповідає найвищому пріоритету, а значення 000 — найнижчому.

Біт Т, який називається бітом маркера, дає змогу відрізнити кадр маркера від кадру даних. Значення біта Т = 0 вказує на кадр маркера, а значення Т = 1 — на кадр даних.

Біт М, що називається бітом монітора, служить для запобігання постійній циркуляції кільцем кадру даних. При формуванні кадру бітові М присвоюється значення 0. Коли кадр проходить через керуючу (моніторну) підсистему, значення біта М = 0 змінюється на М = 1. Під час повторного проходження кадру даних з нульовим пріоритетом через моніторну підсистему, про що свідчить значення біта Т = 1, цей кадр вилучається з кільця.

Біти резервування пріоритету RRR використовуються для попереднього запиту абонентською системою необхідного пріоритету.

Поле покажчика кадру вказує на тип кадру даних, а також його функції. Перший і другий (зліва направо) розряди цього поля визначають тип: значенням 00 позначають кадр керування доступом до середовища, значенням 01 – кадр підрівня LLC. Інші значення (10 і 11) не використовуються і зарезервовані для застосування у майбутньому.

Призначення розрядів з третього по восьмий залежить від типу кадру. Так для кадрів керування доступом до середовища ці розряди визначають тип керуючого кадру. Всього існує 25 типів кадрів керування доступом до середовище передачі. У процесі роботи локальної мережі всі абонентські системи, підключені до кільця, мають інтерпретувати ці кадри незалежно від вмісту полів адреси і, залежно від свого стану, виконувати відповідні процедури. Для кадрів керування логічним каналом розряди 2, 3 і 4 є резервними і мають дорівнювати нулю. Інші розряди (5, 6 і 7) можуть служити для переносу пріоритету протокольного блоку даних одного логічного об’єкта підрівня LLC іншому об’єктові.

Рис. 4.2. Структура поля адреси одержувача, де:

І/Г – індивідуальна/групова ознака способу адресації;

У/Л - універсальний/локальний спосіб призначення адрес

Два наступних поля мають однакову структуру і використовуються, щоб задавати адреси одержувача і відправника. Їх довжина може становити 2 або 6 байтів кожна. Стандартом передбачена ієрархічна організація адрес, формати яких показано на рис. 4.2. У процесі керування доступом до середовище передачі відбувається інтенсивний обмін керуючими кадрами між абонентськими системами. При цьому переважає так званий груповий режим передачі, коли той самий кадр мають одержати всі або частина абонентських систем. З цією метою в адресу одержувача вводиться ознака способу адресації. Перший розряд (І/Г) першого байта адреси містить ознаку способу адресації: індивідуальний (І/Г = 0), коли адресується один логічний об’єкт чи абонентська система, або груповий (І/Г = 1), коли адресуються кілька логічних об’єктів чи абонентських систем. В адресі вказується номер кільця й адреса абонентської системи всередині нього. У разі багатокільцевої топології це дає можливість істотно спростити процес адресації об’єктів інших кілець. У 48-розрядну адресу додатково вводиться розряд покажчика (У/Л) способу призначення адрес. Значення У/Л = 0 визначає універсальний спосіб призначення адрес. При У/Л = 1 призначення адрес здійснюється локально у рамках кожної підмережі.

Розрізняють два види групової адресації: звичайну і функціональну. Вона встановлюється за допомогою першого розряду (З/Ф) . З/Ф = 0 при звичайній груповій адресації, коли група логічних об’єктів адресується згідно з їхніми номерами. У разі функціональної групової адресації
(З/Ф = 1) вибір об’єкта здійснюється за функціональною ознакою. При цьому в полі адреси вказується відносна адреса логічного об’єкта. Для кожної абонентської системи значення адрес відповідних процесів є однаковим, що передбачає одночасне звертання до однакових логічних об’єктів, розташованих у різних абонентських системах.

Поле даних може мати будь-яку довжину, що кратна байту, з урахуванням обмеження на час обернення маркера. Формат поля даних залежить від типу кадру. Для кадрів керування логічним каналом структура цього поля визначається стандартом IEEE-802.2.

Структуру поля даних кадру керування доступом до середовища передачі зображено на рис. 4.3. Поле даних розглядається як вектор, довжина якого задається у полі ідентифікатора довжини (ІД). За цим полем розташоване поле ідентифікатора основного вектора, яке вказує основну функцію і клас інформації наступного кадру. Наступні поля містять значення підвекторів, які задають операції підрівня керування доступом до середовище передачі.

Рис. 4.3. Структура поля даних кадру керування доступом, де:

ІД – ідентифікатор довжини; ІОВ – ідентифікатор основного вектора

Поле контрольної послідовності кадру містить залишок, отриманий унаслідок ділення вмісту кадру на значення утворюючого поліному.

Структура кінцевого обмежувача має такий вигляд: JK1JK1IE, де I — розряд ознаки проміжного кадру; E — розряд ознаки помилки. Значення розряду I = 1 вказує, що кадр є першим або проміжним у послідовності кадрів, а значення І = 0 – що цей кадр єдиний або останній у послідовності кадрів. Розряд E використовується для індикації помилки. Спочатку абонентська система, що передає кадр даних, установлює нульове значення розряду E. Приймальна абонентська система у разі виявлення помилки передачі встановлює одиницю у цьому розряді, повідомляючи абонентську систему, що передає про наявність помилки у прийнятому кадрі.

Поле стану кадру має вигляд: ACrrACrr, де А — біт розпізнавання адреси; С — індикація копіювання кадру; r — резервні розряди. Значення А=1 встановлюється абонентською системою, яка розпізнала в кадрі власну адресу. При копіюванні кадру абонентська система встановлює біт С рівним одиниці. Нульові резервні розряди не повинні змінюватися під час процесу передачі.