Алгоритмы и процессы работы в системе ISDN

Процедуры и сигналы обслуживания соединений

Сигнализация на абонентском участке

Сигнализация на абонентском участке сети с использованием ISDN осуществляется с помощью сигнального канала D.

Это отдельный канал, выделенный от информационных каналов B и предназначенный для сигнализации. Система протоколов работы по этому каналу определена для трех уровней Системы Взаимодействия Открытых Систем (OSI — Open System Interconnection). Эта система протоколов названа Цифровой Абонентской Сигнализацией (DSS1 — Digital Subscriber Signaling № 1). Протоколы определены рекомендациями ITU-T на трех уровнях, показанных в таблице 12.3.

Первый уровень — физический. Некоторые элементы физического уровня уже рассматривались при определении взаимодействия в точке S. Этот уровень определяет электрические, функциональные и механические характеристики доступа. Для базового доступа ( 2B+D ) протокол I-451 описывает следующие функции:

Второй уровень (управление звеном данных) получил название процедуры доступа по D каналу (Link Access Procedure for the D channel — LAPD). Процедуры этого уровня определяют:

Третий уровень (Сетевой). Он определяет смысл и содержание сигнальных сообщений и логическую последовательность событий, происходящих при установлении и разрушении соединений.

На рис. 12.3 показано взаимодействие уровней при передаче сигнальных сообщений. На физическом уровне сигналы передаются в соответствии с форматом кадра, показанном на рис. 12.4 (формат данных и служебных сигналов, передаваемых по стыку S). На приеме биты канала выделяются в отдельную последовательность, которая на втором уровне приобретает структуру кадра, необходимого для обработки на уровне 2, после чего возможно выделение информации сигнального сообщения на уровне 3.

На рис. 12.4 показаны основные компоненты формата сигнальное сообщение.

Сообщение начинается с дискриминатора протокола (PD — Protocol Discriminator). Назначение этого поля — выбор того протокола, который будет использоваться для передачи по D-каналу. Кроме пересылки сигнальной информации, этот же канал может применяться для передачи данных. Кроме того, он позволяет при использовании систем передачи типа ATM и Frame Relay отделять сигналы управления, которые могут быть переданы по этому каналу. Для сигналов ISDN дискриминатор протокола кодируется последовательностью 0000 1000.

Второе поле — метка соединения. Это поле фиксируется на все время обслуживания соединения. Она позволяет каждое сообщение закрепить за определенным процессом обслуживания соединения. В дальнейшем в главе, посвященной алгоритмам установления соединения и программному обеспечению, будет показано использование этой метки. Это поле состоит из двух байтов. В первом байте первые четыре бита (1-4 биты), указывают длину метки в байтах, другие заполнены нулями. Во втором байте содержится значение метки соединения. Значение метки может быть от 1 до 127 для базового доступа (длина метки — один байт), а для первичного доступа от 0 до ( 215-1 ) длина в два байта [12.10].

Третье поле — тип сообщения — служит для указания функции передаваемого сообщения. Тип сообщения кодируется в соответствии с пятью категориями.

Сообщения, передаваемые в фазе установления соединения (коды 000 xxxxx).

Сообщения, передаваемые в фазе установленного соединения (коды 001xxxxx).

Сообщения, передаваемые в фазе разъединения (коды 010 xxxxx).

Различные сообщения (коды 011).

Коды каждого из типов сообщений внутри категорий показаны в таблице 12.4.

Значения этих сигналов и подробности применения рассмотрим ниже только для сигналов установления и разъединения соединения между двумя абонентами ISDN.

На рис. 12.5 предполагается, что с левой стороны находится пользователь А сети ISDN, справа — пользователь Б.

Также изображены терминальное оборудование А и Б ( TE А, TE Б) и станция, у которой ET А — исходящая сторона, а ET Б — входящая сторона. Заметим, что для обмена между станциями ET применяется специальная система сигнализации по Общему Каналу Сигнализации, которая будет рассмотрена в других главах.

Структура сигналов

Структура сообщения "ВЫЗОВ (SETUP)"

Это сообщение содержит самое большое количество информационных элементов по сравнению с другими сигналами, поскольку позволяет сразу определить совместимость партнеров по соединению, условия использования сети. Общий формат информационного элемента любого типа показан на рис. 12.6.

Информационные сообщения могут быть однобайтные и многобайтные. Признаком многобайтного сообщения переменной длины является значение первого бита информационного сообщения. Он должен быть равен 0. Его формат показан на рис. 12.6а и состоит из трех частей:

Значение первого бита, равное единице, указывает на то, что информационное сообщение однобайтное. В этом случае формат сводится к передаче одного байта, показанного на рис. 12.6б.

Рассматриваемое сообщение "ВЫЗОВ (SETUP)" содержит информационные элементы, указанные в таблице 12.5.

В таблице названия информационных элементов выделены цветом, чтобы в дальнейшем было проще различать входящие в каждый информационный элемент части.

В столбце "статус" указано, является этот элемент обязательным (M-Mandatory) или необязательным (O-Option). В строке "коды" приведены 8-значные двоичные коды идентификаторов информационных элементов. В них включен первый бит, указывающий на многобайтное и однобайтное сообщения. Как можно видеть из таблицы, только один элемент имеет первый бит, равный единице (Индикатор повтора). Следовательно, только он является однобайтным.

Рассмотрим отдельно все информационные элементы.

Элемент "Возможности несущего канала — средства доставки (Bearer capability) — код 00000100"

Элемент содержит 4 части. Первая показана на рис. 12.7.

Первая часть содержит информацию о средствах кодирования и виде передаваемой информации. Возможные значения этих полей показаны в таблице 12.6 (стандарты кодирования) и табл. таблице 12.7 (вид передаваемой информации).

Для рассмотрения сигнала "ВЫЗОВ (SETUP)" названия вида передаваемой информации достаточно точно указывают назначение и не требуют комментария.

Вторая часть информационного элемента "Возможности несущего канала" сообщения "ВЫЗОВ" имеет вид, показанный на рис. 12.8.

Поля коммутация и скорость обмена имеют значения, указанные в таблице 12.8 (коммутация) и таблице 12.9 (скорость обмена).

При значении коммутации каналов со скоростью N x 64 Кбит/с требуется заполнение поля "Скорость мультиплексированного потока". Она будет указывать занимаемую полосу и, следовательно, число каналов N.

Третья часть содержит наиболее значительную часть информации.

Возможные значения полей показаны в таблице 12.10 (протокол 1-го уровня пользователя), таблице 12.11 (синхронизация), таблице 12.12 (сигнализация).

В таблице 12.10 перечислены протоколы ITU-T:

G.711 — кодирование речевого сигнала со скоростью 64 Кбит/с (Импульсно-кодовая модуляция). Законы преобразования такой информации (m-закон и A-закон); изложены в разделе, где рассматривается этот вид модуляции.

I.462 — поддержка ISDN-терминального оборудования с пакетным режимом;

I.463 — поддержка ISDN-терминального оборудования с типом интерфейса V;

I.465 — поддержка ISDN-терминального оборудования с типом интерфейса V и со статистическим мультиплексированием.

Таблицы 12.13 и 12.14 содержат значения остальных полей сообщения

Четвертая часть показана на рис. 12.10.

Эта часть указывает на применяемые протоколы 2-го (уровень звена данных) уровня. Эта часть указывает на применяемые протоколы 2-го (уровень звена данных) уровня (табл. 12.15)

б. Информационный элемент "Идентификатор канала

(Channel identification) код 00011000"

Информационный элемент "Идентификатор канала" является обязательным в направлении "сеть-пользователь" и служит для идентификации канала или подканала.

В направлении "пользователь-сеть" этот элемент может отсутствовать, предоставляя сети выбор любого канала.

Формат этого элемента показан на рис. 12.11.

Назначение и коды различных полей этого сообщения показаны в таблицах 12.16-12.23.

Код выбора канала используется в процедуре согласования номера канала на стыке "пользователь-сеть". Значения этого кода указано в таблице 12.20.

Поле Номер канала определяет номер B-канала в первичном доступе.

в. Информационный элемент "Прогресс­индикатор

(Progress indicator)" код 00011111 — Продвижение вызова

г. Информационный элемент "Специфические возможности сети (Network — specific facilities)" код 00100000

В таблице 12.27 перечислены следующие рекомендации.

ITU-T E.164 — План нумерации международной сети общего пользования (май 1997 года). Эти рекомендации имеют дополнение E.164.1 — Критерии и процедуры для резервирования, назначения и отзыва национальных кодов, а также для дополнительной идентификации по рекомендациям E.164 (март 1998).

МККТТ X.121 — План нумерации для Общей Сети передачи данных (октябрь 1996). Имеется документ, объединяющий обе предыдущие рекомендации, — E.166/X.122 — E.164н нумерации для взаимодействия планов нумерации E.164 X.121 (март 1998).

F.69 — Международная служба телекса. Услуги и обработка кодов телексных пунктов назначения (июнь 1994).

д. Устройство отображения (Display) 00101000, Клавиатура

(Keypad facility) 00101000

Передается кодировка знаков кода ASCII/IA-5 согласно таблице кодировки знаков [12.39].

е. Информационный элемент "Сигнал (Signal)" 00110100

Информационный элемент передает указание оконечному устройству о необходимости включения акустического сигнала. Значение поля сигнал приведенов таблице 12.28.

ж. "Адреса отправителя" 01101100 (вызывающий абонент) и "Адреса назначения" 01110000 (вызываемый абонент)

Значение поля 1 приведено в таблицах 12.29 - 12.31.

План нумерации имеет те же значения, что в информационном элементе "Специфические возможности сети".

Этот информационный элемент обеспечивает проверку совместимости предоставляемых услуг и выполняется на входящем конце. Если совместимость отсутствует, то входящий терминал (TE-Б) на сигнал ЗАНЯТИЕ отвечает сигналом "РЕСУРСЫ ОСВОБОЖДЕНЫ (RELEASE_COMPLETE)", и указывает причину — ("Несовместимость на высоком уровне"). Значение полей этого жлемента показано в таблице 12.32.

Из упомянутых в таблице рекомендаций:

G.711 — разъяснялась раньше;

G.722 — аудиокодирование 7 КГц на скорости 64 Кбит/с (ноябрь 1988).

ж. Другие информационные элементы

Рассмотрим кратко другие информационные элементы.

Совместимость на низком уровне (Low layer compatibility) код 01111100.

Этот элемент применяется для проверки совместимости не только исходящего и входящего терминалов и программ, но и для проверки возможности каналов, несущих информацию по всей сети Содержание его полей во многом дублирует информацию элемента "Возможности несущего канала".

Выбор транзитной сети (Transit network selection) код 01111000.

Информационный элемент "Выбор транзитной сети" используется при наличии альтернативных сетей, когда возможен выбор одной из них или указания однозначного использования сети одного типа. Содержание полей этого элемента дублирует "Информационный элемент" и "Специфические возможности сетей"

Структура других сигналов

Ниже рассмотрены другие сигналы, которые были использованы при описании процедуры управления базовым телефонным соединением (рис. 12.15). Основные компоненты формата этих сигнальных сообщений соответствуют рис. 12.14. Содержание общих частей сигнальной информации указано в таблице 12.33.

Все эти информационные элементы необязательны и могут использоваться при необходимости. Их описание дано в предыдущем разделе. Ниже приведем описание полей специфичных для каждого из сигналов.

ВЫЗОВ ПРИНЯТ (SETUP ACKNOWLEDGE). Содержит все элементы, указанные в таблице 12.31, и может в ответ на сигнал "ВЫЗОВ (SETUP)" передавать следующую информацию:

ИНФОРМАЦИЯ (INFORMATION). Кроме общих информационных элементов содержит поле "Адрес назначения", в котором может передать адресную информацию, недостаточно полно переданную в сообщении "ВЫЗОВ (SETUP)".

СВЯЗЬ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ (CALL_PROCEEDING). Кроме указанных общих полей содержит информационный элемент "Совместимость на высоком уровне", который позволяет подтвердить совместимость. Передается, чтобы подтвердить, что вся необходимая для установления соединения информация получена и обрабатывается.

ПОСЫЛКА ВЫЗОВА — (ALERTING). Передается для включения исходящего пользователя акустического сигнала "Контроль посылки вызова", но может содержать сведения о переадресации. Содержание сообщения совпадает с предыдущим сообщением.

ПРОКЛЮЧЕНО (ОТВЕТ) (CONNECT). Несет информацию о готовности вызываемого пользователя к обмену сообщений. В отличие от предыдущих сообщений, этот сигнал содержит информационный элемент о совместимости на низком уровне для предложения об альтернативных вариантах установления связи.

СОЕДИНЕНИЕ УСТАНОВЛЕНО (CONNECT ACKNOWLEDGE). Сообщение передается к вызываемому пользователю от вызывающего пользователя для подтверждения готовности к обмену информацией. Содержит только общие информационные элементы.

РАЗЪЕДИНИТЬ (DISSCONNECT). Передается со стороны пользователя, передавшего сигнал об окончании соединения (трубка повешена), и предлагает встречному соединению освободить оборудование и уничтожить метку соединения.

Дополнительный информационный элемент в этом сообщении — "Причина (Cause)".

ОСВОБОДИТЬ РЕСУРСЫ (RELEASE). Передается пользователем или станцией и сообщает, что соответствующее оборудование освобождено, а метка соединения уничтожена. По структуре повторяет предыдущее сообщение.

РЕСУРСЫ ОСВОБОЖДЕНЫ (RELEASE COMPLETE). Передается в ответ на сообщение ОСВОБОДИТЬ РЕСУРСЫ (RELEASE) или РАЗЪЕДИНИТЬ (DISSCONNECT). Оно информирует встречное соединение, что ресурсы освобождены, а метка соединения уничтожена.

Обеспечение достоверности (2-й уровень сигнализации)

Выше были рассмотрены вопросы передачи сигнальной информации (3-й уровень — сетевой уровень). Мы останавливались на смысловой стороне сообщений, обеспечивающей установление и разъединение соединений, и сигналов, обеспечивающих различные виды услуг. Ниже остановимся на очень важной служебной функции. В предыдущих разделах мы уже убедились, что передача осуществляется не в идеальных условиях, а в условиях шумов и помех. Поэтому принятая информация может быть искажена. Для обеспечения того, что принятая информация точно соответствует переданной, имеется целый ряд требований к структуре передаваемой информации и процедур, относящихся к обеспечению достоверности. Эти процедуры рассматриваются здесь.

Структура кадра

Ниже рассматриваются процедуры, относящиеся к протоколу LAPD.

Структура на уровне-2 LAPD показана на рис. 12.20. Она может содержать различное число байтов (октетов), каждый кадр отделяется уникальной комбинацией, которая называется флагом. Мы уже видели такую комбинацию при рассмотрении взаимодействия в эталонной точке S.

Имеется два типа форматов, один из них уже показан на рис. 12.21.

Формат A — без поля сигнальной информации.

Формат B — содержащий поле сигнальной информации.

Формат также содержит адресное поле и поле управления.

Поле адреса. Адрес состоит из двух байтов (рис. 12.21):

В начале кадра идет информация, установленная при инсталляции. Она содержится в адресном поле и позволяет управлению определить терминал и функции, которые он выполняет.

Входящие в состав этих полей идентификаторы уже подробно рассматривались. Остальные биты адресного поля обозначают следующее.

Бит расширения (EA — Extended address bit) — этот признак служит для гибкого увеличения длины адресного поля. Бит расширения в первом байте адреса, имеющий значения 0, указывает на то, что за ним следует другой байт.

Бит расширения во втором байте, имеющий значение 1, указывает, что этот второй байт в адресном поле является последним. Таким образом, бит EA позволяет регулировать величину адресного пространства от 1 до 2 байтов.

Бит идентификации команды/ответа (C/R Command/Response bit). Этот признак позволяет отличить команду от ответа на команду. Если кадр имеет признак "команда", адресное поле идентифицирует получателя, а если кадр — ответ, то адресное поле идентифицирует отправителя.

Отправителем или получателем могут быть как сеть, так и терминальное оборудование. При этом признаки в противоположном направлении имеют инверсный смысл. Командные кадры, передаваемые сетью, имеют значение бита C/R=1, а передаваемые терминалом — 0. Кадры ответа имеют обратные значения, указанные в таблице 12.32.

Как уже упоминалось, для отделения одного пакета от другого каждый из них разделяется флагом F. Эта комбинация содержит один байт, который имеет вид 01111110, т.е. содержит начальный 0 и 6 единиц подряд, после чего закрывается нулевым битом. Если в сигнальной информации встречается такая комбинация, то после передачи 5 единиц обязательно вставляется ноль. На приемном конце после приема 5 единиц 0 необходимо удалить.

Два последних байта в структуре кадра содержат 16битовое поле проверочной комбинации кадра FCS (Frame Check Sequence). Эта комбинация позволяет определять ошибки в кадре (если они есть).

Вся информация защищается с помощью специального циклического кода.

Контроль ошибок с помощью циклического избыточного кода

Принцип контроля ошибок состоит в том, что вся передаваемая информация представляется в виде полинома степени n с двоичными коэффициентами.

anxn + an-1xn-1 + …… a0x0

где an, an-1 .... a0 — двоичные значения битов информации;

xn, xn-1 .... x0 — условные переменные, указывающие место битов в ряду информации.

При делении его на заранее заданный простейший полином (т.е. полином, не имеющий делителей, он называется порождающий полином) получается остаток меньшей степени, чем сам порождающий полином. Он передается на приемный конец. После получения информации (сигнальных единиц) полученный остаток алгебраически суммируется (вычитается) к полиному, образованному из сигнальных единиц. В результате деления на приемном конце должен получиться нулевой остаток. Если он отличается от нуля, то это сигнал об искажении, а величина остатка может указывать на величину искажения.

Условно пояснить этот принцип можно на примере обычных чисел. Предположим, что по каналу передается не двоичная информация, а десятичные числа. Выберем в качестве порождающего числа простое число 5. Тогда при делении на это число остаток может иметь значения 0, 1, 2, 3, 4, т.е. 5 значений. Например, мы передаем информацию, закодированную числом 16.

Тогда на передающем конце путем деления на 5 мы получаем остаток 1 и передаем его на приемный конец, где, получив число 16, вычитают остаток 1 и при делении на число 5 получают остаток 0. Если число получено с искажением, например, 17, то результат будет равен 1, и это говорит о том, что исходное число искажено. Заметим, что такая защита имеет предел: если в результате искажения поступит число 21, т.е. отличающееся от истинного на величину порождающего числа 5, то на приемном конце после вычитания получится нулевой остаток. Искажение будет незамечено и с помощью приемного алгоритма получится другое число.

Рассмотрим теперь данные, которые представляются в виде двоичной последовательности. Процедура контроля ошибок состоит в следующих шагах (рис. 12.22).

В приемнике весь полученный блок с CRC делят на тот же самый делитель. Получают остаток.

Если он равен нулю, то информация прибыла без искажений. Она может быть использована для дальнейшей передачи или обработки. Если информация искажена, то остаток не равен нулю и данные не принимаются, и начинается процедура улучшения достоверности (например, повторная передача).

На рис. 12.23 показана процедура двоичного деления. Она почти не отличается от процедуры деления "столбиком", которую проходят в начальной школе. Отличие состоит в том, что вместо вычитания числа на каждом шаге применяется процедура сложения по mod2, которая также хорошо известна.

На рис. 12.24 двоичное деление при проверке на стороне приемника поступивших данных, защищенных CRC.

При описании процесса проверки с помощью избыточного циклического кода обычно применяют представления двоичного числа в форме полинома, как это показано в начале раздела. Согласно этому данные представляются полиномом, степень которого отображает длину блока сигнальной информации от конца, открывающегося флага и началом проверочной комбинации.

Делителя применяется простейший полином, т.е. полином, не разлагающийся на делители и представляющий эквивалент простого числа. Такой полином называется порождающий полином (иногда — образующий полином). Наиболее применяемые порождающие полиномы приведены в таблице 12.35.

Отметим, что названия указывают разрядность остатка, а все полиномы имеют на один разряд больше (с учетом нулевого бита).

Полиномы гарантируют определение всех ошибок, длина которых равна степени полинома.

Порождающие полиномы выбираются, например, 16-й степени. В этом случае говорят, что полином позволяет обнаружить 16-кратную ошибку. Величина полинома выбирается исходя из показателя "число ошибок в канале" и длины блока данных.

При числе ошибок в канале 10-3 (т.е. 1 ошибка на 1000 переданных символов), алгоритмы исправления должны улучшить этот показатель и привести число ошибок, например, к 10-6 (не более чем 1 ошибка на 1000000 переданных символов) и менее.

Заметим, что в любой аппаратуре сигнализации ставится анализатор канала, который считает число ошибок за единицу времени. Если это число выше нормы, то канал может быть заблокирован. При ухудшении качества работы каналов это может привести к блокировке целых направлений и станций.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что для защиты информации требуется в формате отвести 16 битов (2 байта). Сама процедура заключается в определении остатка от деления по модулю 2 произведения xk (x15 + x14 + . . . + x + 1) на образующий полином x16 + x12 + x5 + 1, где k — степень образующего полинома. Эта операция позволяет обнулить последние разряды данных. Далее идет деление полученной комбинации на образующий полином. В результате получается полиномостаток, который складывается с полученным полиномом, и информация в этом виде отправляется в канал. На приемном конце последовательность данных, представленная в виде двоичного полинома, делится на порождающий полином.

Указанное деление производится либо программно, либо с помощью специальных сдвигающих регистров с обратной связью.

Последний способ показан на рис. 12.25.

Сдвигающий регистр построен на основании порождающего полинома. Обратная связь такого регистра определяется коэффициентами порождающего полинома. Обратная связь идет от регистра, отображающего старший разряд, и поступает на вход схемы, производящей сложение по модулю 2 и устанавливаемой перед регистрами, которые соответствуют единичным коэффициентам порождающего полинома. Остальные регистры разрядов соединяются простой связью.

Для нашего примера порождающий полином равен x3 + x2 + 1.

Схемы сложения по модулю 2 ставятся перед нулевым регистром с номером 0 a0 = 1 и номером 2 ( a2 = 1 ). Обратная связь начинается с выхода ( a3=1 ). На вход регистра 1 поступает обычный сигнал.

Динамика работы показана в таблице на этом же рисунке. На вход поступает та же комбинация, что на рис. 12.25. Строка с номером 0 показывает исходное положение. Последующие строки указывают состояние каждого регистра разряда после поступления очередного тактового импульса. В конце таблицы жирным шрифтом показан полученный остаток.

Следует заметить, что в реальных системах полученный на передающем конце остаток увеличивают на постоянное число, так, чтобы в результате деления на приемном конце получалось постоянное число, но не равное нулю. Это число равно 0001 1101 0000 1111 (десятичное 7439) [12.10, 12.17].

Поле управления. Процедура повторной передачи

После того как введен механизм определения ошибки, необходимо создать механизм улучшения достоверности. Это достигается путем повторной передачи информации.

Для обеспечения достоверности соединений сигнальных Dканалов и их разъединения, слежение за порядком следования бит, кадров, обнаружения ошибок, обнаружения процедурных ошибок, управления потоком используется поле управления (см. рис. 12.20).

В этой области имеется три типа кадров:

Их форматы показаны на рис. 12.26.

Вся переданные информационные кадры временно сохраняются в буфере, который рассчитывается на некоторое число сигнальных единиц, например, на 128.

Информация, передаваемая в канал последовательно, записывается в этот буфер и нумеруется циклически N (S) = 0, 1, …,127 и далее 0, 1, … . Она сохраняется до получения с приемного конца подтверждения о правильном приеме. На каждый правильно принятый кадр I,S с битом P =1 (запрос) приемник должен ответить соответственно кадром с битом F=1. (Кадр, принятый с битом P=0, не обязывает приемник немедленно высылать подтверждение о его правильном приеме.)

Подтверждение должно содержаться в информации, которая передается с приемного конца, в виде обратного порядкового номера NR, который подтверждает все ранее принятые информационные кадры с номерами до NR1 включительно.

На приемном конце этот номер должен отличаться на единицу от последнего принятого номера. После этого информация считается принятой, и сигнальная информация передается на следующие уровни обработки. Если разрыв между номерами больше, то приемник игнорирует принятую информацию, даже если она прошла проверку и формирует сигнал запроса повторной передачи непринятого сигнала. Передающая сторона начинает передачу с нарушенного кадра. Для реализации этого алгоритма требуется в поле управления передавать с каждой сигнальной единицей (пакетом) его порядковый номер.

В обратном сообщении необходимо иметь номер подтверждаемой сигнальной единицы и признак подтверждения (см. рис. 12.26).

В процессе обмена номера передаваемой и подтверждаемой единицы передаются в одном и том же кадре. Например, передается вторая сигнальная единица, а подтверждается первая. Чтобы дать время на распространение и обработку, допускается определенное расстояние между передачей и подтверждением. Например, передается третья единица, а подтверждается первая.

Если информации нет, то передается "пустая" единица, т.е. не содержащая информации. Но при необходимости она также может содержать подтверждение полученной информации.

При подтверждении и обработке информационных кадров могут возникнуть ситуации, которые требуют обмена служебной информации, посылаемой в служебном кадре (см. рис. 12.26б). Сигналы и коды (значения двух битов S), содержащиеся в этом кадре, приведены в таблице 12.36.

Команда и ответ "Готов к приему" ("Receive ready" — RR) используется для подтверждения ранее принятых кадров (с номером NR-1 включительно) Кроме того, этот сигнал указывает на готовность станции принимать следующие информационные кадры и снятие состояния "Занято", если оно было введено ранее.

Команда и ответ "Не готов к приему" ("Receive not ready" — RNR) используется для указания состояния "Занято" на стороне, передающей этот сигнал. Это указывает на временную неспособность принимать дальнейшие информационные кадры. Такое состояние может возникнуть, например, при переполнении памяти на станции. Получив такой ответ, передающая сторона прекращает передачу информационных кадров. При этом все кадры с номером NR-1 (NR в формате сообщения) считаются подтвержденными.

Команда и ответ "Информация не принята" ("Reject№ — REJ) используется для запроса повторной передачи информационных кадров, начиная с кадра NR. При этом кадры с номером, меньшим или равным ( NR - 1 ) считаются подтвержденными.

На рис. 12.26 показаны варианты передачи повторного информационного кадра.

На рис. 12.26а показан случай, когда информация без искажений поступила на станцию. В этом случае передается ответный сигнал, который содержит номер подтверждаемого кадра. На приемном конце этот кадр стирается из памяти.

Рис. 12.26б показывает случай, когда кадр, защищенный CRC, искажен, — тогда передается сигнал "Информация не принята" — REJ. Этот сигнал содержит номер непринятого информационного кадра и порождает повторную передачу.

Рис. 12.26в показывает случай, когда после передачи информационного кадра с NS=5 передается кадр с номером, превышающим этот номер более чем на единицу. Приемник обнаруживает "Ошибку последовательности" и передает запрос на повторную передачу информационных кадров, начиная с последнего подтвержденного.

Рис. 12.26в может также отображать случай, когда произошла ошибка в информационном кадре и во время обработки этого кадра поступил следующий кадр. В этом случае имеют место ошибки искажения информации и нарушения последовательности. При этом передается запрос на повторение первого искаженного кадра.

Ненумерованный кадр (U) (см. рис. 12.26) имеет следующие значения информационных полей (табл. 12.37).

С помощью этих команд происходит установление и разъединение соединений для передачи информационными кадрами. Такая процедура показана на рис. 12.27.

Первой передается команда "Установить расширенный режим" (Set Asynchronous Balanced Mode Extended — SABME). Она указывает на запрос работать в асинхронном балансном режиме в расширенном формате.

(При расширенном формате нумерация кадров ведется по модулю 128, в отличие от нормального формата, в котором нумерация ведется по модулю.) Она указывает на начало обмена информации, и счетчики на приеме и передаче устанавливаются в ноль. Приемная сторона отвечает "Ненумерованное подтверждение" — UA или "Режим разъединения" — DM.

Ответ "Ненумерованное подтверждение" ("Unnumbered Acknowledgement" — UA). Оно указывает на готовность к приему информации или на получение сигнала разъединения 9 при процедуре разъединения.

Ответ "Режим разъединения" (Disconnect mode — DM). Используется для сообщения о том, что передающая сторона отключена от звена или не может установить соединение в предложенном режиме работы.

Команда "Разъединение" (Disconnect — DISC) для завершения ранее установленного соединения между 2-ми уровнями "сеть-пользователь". Приемная сторона должна подтвердить прием этой команды (одним из ответов — UA или DM). До получения одного из этих сигналов передающая сторона продолжает передачу команды "Разъединение".

Кроме сообщений, показанных на рис. 12.29, в некорректных ситуациях применяется ответ "Некорректный кадр".

Этот кадр используется при возникновении некорректной ситуации, которая возникает на одной из сторон при обработке кадра, принятого без обнаружения ошибки.

Информационные поля в этом кадре имеют следующие значения.

RFCF — Область управления отвергнутого кадра (в ненумерованном кадре все значения равны нулю). При нумерованном кадре записывается значение поля управления отвергнутого кадра.

VS — записывается значение последнего переданного информационного кадра.

VR — записывается значение последнего переданного информационного кадра.

C/R — принимает значение 1, если принятый кадр — ответный, и 0, если принятый кадр командный.

Далее идут причины отклонения кадра.

W — комбинация в области управления принятого кадра не совпадет ни со одним из кодов команды или ответа, определенных выше.

X — принятая комбинация в поле управления совпадет со одним из кодов команды или ответа, определенных выше, но информационная область содержит несовместимую с этим кодом информацию.

Y — размер принятого информационного поля превышает максимально установленный.

Z — принятое поле управления содержит недействительный номер NR, т.е. относящийся к не переданному или уже подтвержденному кадру.

Допускается присвоение значения всем этим битам, когда причина некорректной ситуации не выяснена.

Команда — ответ "Ненумерованная информация" (Unnumbered information — UA) используется для обмена информацией без необходимости подтверждения. Например, на 3-м уровне оборудование извещает о потере синхронизации, повреждении электропитания, начале рестарта и т. п.

В заключении отметим, что процедура с применением ненумерованных кадров уже рассматривалась при назначении TEI и SAPI.

Краткие итоги

Задачи и упражнения