Главная Промышленная стандартизация



должна инициироваться ошибка. До завершения этих попыток никакие другие кадры ие должны передаваться.

Временное расписание повторных передач определяется иа основе так называемого усеченного экспоненциального двоичного алгорит ма отсрочки. Длительность отсрочки перед я-й попыткой повторной передачи-случайная величина г с равномерным распределением в диапазоне 0<г<2*, где *=min (п, 0). После 10-й попытки значение г ие увеличивается, но остается случайной величиной. Алгоритм выработки величины г должен минимизировать корреляцию между ее значениями в двух станциях в определенный момент времени н с каждой повторной попыткой (до 10-й включительно) увеличивать длительность случайной отсрочки для снятия перегрузки физической среды.

Динамика обработки конфликта в значительной степени определяется одним параметром, называемым интервалом усечения кадра, длительность которого должна быть не менее суммы окна конфликта и максимального времени искажения. Этот параметр определяет три важные функции обработки конфликта. Ои является верхней границей времени захвата физической среды станцией, верхней границей фрагмента кадра, вырабатываемого конфликтом, минимальным квантом временного расписания повторных передач и определяет минимально допустимый размер действительного кадра УДС.

На приемной стороне поступление кадра обнаруживается подуровнем ПФС, который включает сигнал опознавания несущей, кодирует поступающие сигналы в последовательность битов кадра и передает нх в УДС. Приемный компонент диспетчеризации доступа по сигналу опознавания несущей начинает npiicM и накопление битов из ПФС. Прн совпадении поля АП кадра с адресом данной станции компонент реорганизации данных удаляет поля преамбулы и НОК, проверяет поле КПК н действительность кадра и при отсутствии ошибок передает подуровню УЛЗ поля АП, АО и поле данных вместо с кодом состояния, указывающим завершение приема или чрезмерную длину кадра. В последнем случае подуровень УДС в зависимости от реализации может оборватьконец кадра и оповестить об этом

°б ошибке. Если длнна принятого кадра не кратна .дл11не октета, УДС может удалить концевые биты кадра до ближайшей границы октета.

На1!мен!:Шая длина действительного кадра должна быть не менее окна конфликтов. Любой кадр меньшей длины считается оборванным в результате конфликта и, поскольку появление таких кадров счнта-

Таблица 8.4. Параметры протокола подуров1!я УДС шииы

КДОН/ОК

Параметр

Интервал усечения кадра, бнт интервал Минимальная длина кадра, бит (октет) Межкадровый интервал, мс

.Максимальное число попыток повторной передачи Максимальное число возрастаний отсрочки Длнна Искажения, бнт Максимальная длина кадра, октет Длнна адреса, бнт

512(64) 9.6

32 1518

ется обычным явлением, об их поступлении и аннулировании подуровень УЛЗ ие информируется.

В табл. 8.4 приведены параметры, которым должна соответствовать система, реализующая метод КДОН/ОК н использующая в качестве физической среды коаксиальный кабель, обеспечивающий скорость ЮМбнт/с в основной полосе частот. Отклонения от этих параметров могут привести к системной реализации, не соответствующей стандарту.

8.2.4. Услуги и протокол физического уровня

Подуровни ПФС н ИУД в совокупности образуют интерфейс между УДС и МДС, который обладает следующими свойствами: допускает одну или несколько специфицированных скоростей передачи: обеспечивает передачу данных по кабелю длиной до 50 м; позволяет ООД тестировать ИУД, кабель ИУД, УСС и саму среду; обеспечивает поддержку различных УСС для коаксиального кабеля основной полосы частот, широкополосного и волоконно-оптических кабелей и независимость ООД от типа физической среды.

Каждое из двух направлений передачи обслуживается двумя сбалансированными цепями «данные» н «контроль», каждая -с независимой самосинхронизацией.

При обеспечении услуг физического уровня подуровню УДС нспользуются служебные примитивы двух категорий: примитивы, обеспечивающие взаимодействие двух УДС различных станций (ПФС-ДАННЫЕ), и примитивы локальной значимости, обеспечивающие взаимодействие двух подуровней одной станции (ПФС-НЕСУЩАЯ и ПФС-СИГНАЛ).

Кадр, передаваемый через ИУД, должен иметь следующую структуру. Поле «молчать» обеспечивает окно наблюдения, в течете которого никакой передачи не происходит. Длина этого поля не определена стандартом. Поле «конечный ограничитель кадра» указывает окончание передачи и служи.т для выключения передатчика. Сигналы этого поля должны иметь постоянный высокий уровень и передаваться в течение ие менее двух битовых периодов. Приемник должен обнаружить этот сигнал за 1,6 битовых периода. Остальные ноля кадра физического уровня а[1алогичиы соответствующим полям кадра УДС.

Интерфейс ИУД может работать в двух режимах: нормальном, когда ИУД логически подключен к ИЗС и ООД всегда функционирует в соответствии с алгоритмом доступа к среде, и .чониторном, когда передатчик УСС логически отключен от среды и УСС лишь следит за состоянием среды, но при этом выполняет функции ввода н обработку ошибок качества сигнала.

При включении питания станции, а также при приеме от ДИСП сигнала «Запрос сброса» ПФС выполняет функции сброса и идентификации, которые инициируют выполнение пяти основных фуцкция ПФС, выполняемых асинхронно и независимо друг от друга: вывод, ввод, режим работы, обнаружение оншбок и опознавание несущей. Прн выполнении этих функций ПФС обменивается с УДС, МДС и ДИСП пгеледовательностью стандартных сообщений, передаваемых через ИУД. Основная цель этих функций - обеспечение, по возможности, незавнсимостн УДС от различий в типах физической среды.

Для передачи сигналов данных через ИУД используется манчестерский код. Каждый битовый сигнал исходного двоичного кода разбивается на две половины, при этом полярность второй половины



сигнала всегда обратна полярности первой его половины. Первая половина битового сигнала «1» имеет отрицательную полярность (низкий уровень), битового сигнала «О» - положительную полярность (высокий уровень). Пример манчестерского кодирования сигналов приведен иа рис. 8.3.

Двоично-кодиро-:ванный сигнал

1 1 1

Сигнал в манчестерском коде

Рис. 8.3. Пример манчестерского кодирования сигналов

8.2.5. Спецификации УСС и физической среды

Подуровень УСС обеспечивает: подключение ПФС через ИУД к системе коаксиального кабеля основной полосы частот; передачу трафика со скоростью 10 Мбит/с (с возможностью расширения набора скоростей в будущем); передачу да1П1Ых по кабелю до 500 м без повторителей; тестирование УСС и самой среды; со стороны ООД шн1И1ую коифигурацгио ЛВС с нснользоваиисм метода КДОН/ОК Б основной полосе частот.

Для реализации перечисленных возможностей Л\ДС выполняет пять основных функций: передачу сигналов, прием сигналов, обнаружение конфликтов, переход в юннтopиый режим и прерывание слишком длинного потока да)шых.

В начале передачи .МДС может принять нз ПФС не более 2 бнт ло их нерс.тачи в физическую среду, а в начале приема - не более 5 бит до нх передачи в ПФС. При отсутствии конфликта нз среды должен поступать сигнал ГЦ СТО, прн налич[:и консрлнкта в течение не боле( 9 битовых интервалов - нсрноднческнн синусоидальный сигнал с частотой, соответствующей номинальной битовой скорости ztl.)7o

функция нрерывання длинных потоков данных устанавливает окно передачи в пределах 20,..150 мс. Сели длина передапаемого кадра не вписывается в это окно, этот кадр обрывается. Повторитель обеспечивает передачу сигна.тов по кабелю на дальность 500 м. Максимальное расстояние между двумя УСС при использовании нескольких повторителей - 2,5 к.ч.

Интерфейс между УСС и магистральным кабелем имеет следующие основные электрические характеристики:

Параметр

Диапазон сигналов манчестерского кода, В . . . . Ток, поступающий в УСС от источника ИУД, А . . Диапазон тока между кабелем и УСС прн отсутствии передачи, мкА ...............

Значение

От О до -2.5 <0,5

От -25 до + 2

Фазовое искажение передаваемого/нриннмаемого сигнала в УСС, НС............... ±(3.5/10,5)

Шунтирующая емкость от УСС для кабеля, нФ . . <2 Общая емкостная нагрузка кабеля от УСС и механического соединителя, пФ........... <4

Шунтирующее сопротивление, вводимое в кабель схемами УСС в диапазоне напряжений 0..,-4 В, кОм , > 20

УСС рекомендуется размещать не далее 30 м от магистрального кабеля с целью минимизации шунтирующей емкости УСС и сохранения линейных характеристик кабеля. Характеристики магистрального кабеля стандартизованы публикацией МЭК 96-1, определяющей следующие основные электрические и механические параметры кабеля.

Параметр Значение

Среднее значение импеданса. Ом......... 50±2

Петлевое сопротивление по постоянному току. Ом/сегмент , . . , ............... <5

Затухание в сегменте кабеля длиной 500 м на частоте

10/5 МГц, дБ/км .............. <8,5/6

Д\акснмальное время распространения сигналов в сегменте кабеля длиной 500 м, не.......... 2165

Диаметр экрана кабеля внутренний/внешний, мм . . . 2,17/6,15

Радиус изгиба кабе.1я, мм............ -254

Каждый бОО-мстрсвый сегмент кабеля должен зака1НН1иаться терминаторами с нелью согласования импедансов и миннм1гзацни отражения снгна,тов от концов кабеля. К 0Д1Юму сегменту кабеля может быть подключаю до 100 станций. Статщин. иодеоеднняются к кабелю с номонино разрыва кабеля илн его прокалывания контактной иглой. Во втором случае нспользуется коаксиальный отаодный соедините jb Для нт.дключеиия терминаторов, соединения отдельных >частков кабеля между собой, а также для подключения УСС к кабелю методом его разрыва иснол1Зуются соединител;! >.-типа, стандартизованные публикацией МЭК 160/16.

8.2.6. Принципы и пример построения сети

Сеть может строиться на ocfWBe двух тннов сегментов: коаксиального и канального.

Магистральный коаксиальный кабель дли1юй 500 м с тер.чщнато-рами на концах образует коаксиальный сегмент. Пример построетшя миинмалькон конфигурации сети иа базе од1юго сегмента показан нч рнс. 8.4. Максимальная задержка распространения сигналов в таком сегменте составляет 2165 мс.

Для построения сети из нескольких сегментов и для взаимосвязи сегментов используются повторители. Двухпунктовое звено с повторителями на каждом конце образует канальный сегмент. Максимальная задержка распространения сигналов в канальном сегменте составляет 2570 мс. К канальному сегменту ие разрешается подключать станции.

Пример построения двухразмериой сети с тремя сегментами (двумя коаксиальными н одним канальным) показан на рнс. 8.5.

Максимально допустимый тракт между двумя станциями может содержать пять сегментов, в том числе три коаксиальных и два канальных. Суммарная задержка кругового обхода в сети должна



Сегмент (до 500 м)

Станция

.•llpPtefr Коаксиаль-

ный кабель (до SO м)

I Hbiyi кабель

Терминатор

Станция

МДС (до 100 на сегмент)

-а т

Стан-

Стан-

Рис 8.4. Пример минимальной конфигурации сети ШСД Коаксиальный ct:! мекг 1

I-1 I ,-i

Г~\\., Канальный Гг~< -Ч сегмент i-J

Коэоиалькый сегмгнт 2

Рис. 8.5. Пример сети ШСД стремя се1ме1ггами:

С -станция; Т - терминатор; П - попторитель

быть менее 51,2 мкс. При построении сети н расчете ее характеристик следует учитывать, что максимальное расстояние между передатчиком и приемником ИУД составляет 50 м, скорость распространения сигналов ио кабелю ИУД - минимум 0,65С (СЗОО ООО км/с), а максимально допустимая задержка в кабеле ИУД -275 мс.

Изложенные выше правила и принципы положены в основу по-

Таблица 8.5. Основные характеристики сети Ethernet

Параметр

Значение

Скорость передачи, Мбнт/с Размер пакета (кадра), байт:

максимальный

минимальный Длнна адресного поля, бнт Длнна поля данных, байт Минимальный межкадровый интервал, мс Время распространения сигнала от передатчика к приемнику и обратно, мс Длительность битового интервала, не

1526 72 48

46...1500 9,6 <51,2

100+0,01%

строения сети Ethernet, основные характеристики которой приведены в табл. 8.5.

Формат кадра УДС сети Ethernet имеет ряд отличий от стандартного. В частности, в кадре УДС сети Ethernet отсутствуют поля НОК и ЗАП, а вместо поля длины кадра используется двухоктетиое поле типа данных, которое определяет правила обработки поля данных 11 используется для интерпретации типа протокола вышерасположеи-пого уровня, относящегося к данному кадру.

8.3. ШИНА С МАРКЕРНЫМ ДОСТУПОМ 8.3.1. Общая характеристика

Стандарты IEEE 802.4, МОС 8802.4 и ЕСМА-90 определяют протоколы и услуги подуровня УДС, физического уровня н параметры физической среды ЛВС типа Ш.МД. Перечислеиные основополагающие стандарты орнснтнровл.ны на использование физической средм широковещательного тина, где каждая подключенная к ией crainum может воспринимать все проходящие по среде сигналы.

Основные принципы управления доступом в ЛВС Ш.\\Д состоят в следующем. Для обеспечения станциям ЛВС доступа к физической среде по ш;11:е непрерывно передается кадр маркера строго заданного формата. Передача кадра маркера происходит от одной стаицин к другой в последовательности убывания их адресов с циклическим возвратом от станции с самым младшим адресом к станции с самым старшим адресом. Такая циркуляция кадра маркера формирует логическое кольцо физической шниы, изображенное на рис. 8.6.

Последовательность расположения станций в логическом кольце не обязательно должна соответствовать последовательности их физического раз.мещення на шипе. Станции, не входящие в состав логического кольца (станции Н и F на рис. 8.6), не могут передавать кадр маркера и инициировать передачу данных, однако они могуг принимать кадры данных от других станций, отвечать на них и включаться в логическое кольцо при получении разрешения.

Станция, «захватившая» маркер, сразу же получает достуН к фн-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [51] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0149