Формат кадра HDLC

В протоколе HDLC используется термин кадр для обозначения независимого объекта данных, передаваемого по каналу от од­ной станции к другой (см. рис. 5, а).

Рис. 5. Формат кадра HDLC (а) и правила адресации (б).

Кадры могут быть трех типов:

— Кадр информационного формата используется для пере­дачи данных конечных пользователей между двумя устройст­вами.

— Кадр супервизорного формата выполняет управляющие функции, такие, как подтверждение (квитирование) кадров, запрос на повторную передачу кадров и запрос на временную задержку передачи кадров. Фактическое использование супер­визорного кадра зависит от режима работы звена (режим нор­мального ответа, асинхронный сбалансированный режим, асин­хронный режим ответа).

— Кадр ненумерованного формата также используется для целей управления. Кадр используется для инициализации или разъединения звена, а также других функций управления зве­ном. Кадр содержит пять двоичных разрядов, что позволяет определить до 32 команд и 32 ответов. Конкретный тип команды и ответа зависит от класса процедуры HDLC. (Коман­ды и ответы будут рассмотрены вкратце.)

Кадр состоит из пяти или шести полей. Все кадры должны начинаться и заканчиваться полями флага. Необходимо, чтобы станции, подключенные к звену данных, постоянно контролировали двоичную последовательность флага. Последователь­ность флага состоит из 01111110. Флаги могут постоянно пере­даваться по каналу между кадрами HDLC. Для индикации исключительной ситуации в канале могут быть посланы семь подряд идущих единиц. Пятнадцать или большее число единиц поддерживают канал в состоянии покоя. Если принимающая станция обнаружит последовательность битов, не являющихся флагом, она тем самым уведомляется о начале кадра, об иск­лючительной (с аварийным завершением) ситуации или ситуа­ции покоя канала. При обнаружении следующей флаговой по­следовательности станция будет знать, что поступил полный кадр. Флаг выполняет функции, аналогичные знаку SYN в про­токоле BSC.

Адресное поле определяет первичную или вторичную стан­ции, участвующие в передаче конкретного кадра. Каждой стан­ции присваивается уникальный адрес. В несбалансированной системе адресные поля в командах и ответах содержат адрес вторичной станции. В сбалансированных конфигурациях ко­мандный кадр содержит адрес получателя, а кадр ответа со­держит адрес передающей станции (см. рис. 5, б).

Управляющее поле содержит команду и ответы, а также порядковые номера, используемые для отчетности о прохожде­нии данных в канале между первичной и вторичной станциями. Формат и содержание управляющего поля могут варьировать в зависимости от использования кадра HDLC. Мы вкратце рас­смотрим реальное содержание управляющего поля.

Информационное поле содержит действительные данные пользователя. Информационное поле имеется только в кадре информационного формата. Его нет в кадре супервизорного или ненумерованного формата.

Поле контрольной последовательности кадра (КПК) ис­пользуется для обнаружения ошибок передачи между двумя станциями звена данных. Оно аналогично по функции знаку ВСС в BSC. Передающая станция осуществляет вычисления над потоком данных пользователя, и результат этого вычисле­ния включается в кадр в качестве поля КПК. В спою очередь принимающая станция производит аналогичные вычисления и сравнивает полученный результат с полем КПК. Если имеет место совпадение, велика вероятность того, что передача произошла без ошибок. В случае несовпадения, возможно, имела место ошибка передачи, и принимающая станция посылает NAK, означающий, что необходимо повторить передачу кадра. Вычис­ление КПК называется циклическим контролем по избыточно­сти и использует производящий полином Х¹⁶+ Х¹²+Х⁵+1 в соот­ветствии с рекомендацией МККТТ V.41.

Вычисление и использование кода CRC производятся в со­ответствии со следующими правилами:

• К содержимому кадра добавляется набор нулей, количе­ство которых равно длине поля КПК.

• Образованное таким образом число делится на произво­дящий полином, который содержит на один разряд больше, чем КПК, и который в качестве старшего и младшего разрядов имеет единицы. (Фактически эти данные обрабатываются на сдви­говом регистре со схемой «исключающее ИЛИ».)

• Остаток от деления помещается в поле КПК и передается в приемник.

• Приемник выполняет деление содержимого кадра и по­ля КПК на полином.

• Если результат равен некоторому определенному числу (нулю или, в некоторых системах, другому числу), считается, что передача выполнена без ошибок.

Метод CRC позволяет обнаруживать всевозможные кортежи ошибок длиной не более 16 разрядов, вызываемые одиночной ошибкой, а также 99,9984% всевозможных более длинных кор­тежей ошибок.