Главная Промышленная стандартизация



зической среде. В ЛВС ШМД не предусмотрена стапцпя-мопптор, управляющая работой логического кольца. Ее функщщ выполняет в каждый данный момент ста1Щия. владеющая кадром маркера. Архитектура ЛВС ШМД соответствует рнс. 8.2.

Физическая среда

<-----

G -> А -» В * С

Рис. 8.6. Логическое кольцо физической шины

8.3.2. Типы и форматы кадров

Вся информация иа подуровне УДС должна передаваться в виде кадров и заполнителя. Различают три основных типа кадров: кадри да1итых, маркера и прерывания. Кадр даиных содержит doccmij полей различной длины (в октетах), расположенных в перечнслен-мон последовательности: преамбу.та (7), начальный ограинчиюль (НО) (1), управлегнге кадром (УК) (1), АП (2 илн 6), ЛО (2 н.щ 6), поле данных, КПК (4) и конечный ограничитель (КО) (I). K~i()p лшр/сера содержит семь полей, расположенных в такой последовато.и.-иости: преамбула, НО, 00001000, АП, АО, КПК и КО, Кадр прерыш-ния содержит два поля: НО и КО. Все кадры должны передаваться, начиная с крайнего левого поля, в носледов.те.шиостн нх расното-жсння. Поля кадров дол:кны передаваться последовательно по битам, начиная с крайнего левого (старшего по зиач)1мостн) 6ht.i В к,дре данн1их чнс.-;о октетов мскду полями ПО и КО н,е до.гжно превышать 8191.

Преамбула должна ппедшествозать каждому передаваемому кадру дашых н содержать от одного ло неско.чькнх оаетоз симвочои-занолннтел::й в зависимости от скорости передачи данных и применяемого ьстода модуляции сигна лев. Она обсспечнсаег 6HTo:jyio ch:i\-роннззцшо нрне.м::ого \юглу.л, а также :.!И[нп:ально ьеобхоiHMi>!i"i ме,+:-кадровьи": про\ежуток ьрсменн для обработки стаппней рапсе не-ре.чаниого кадра. Д.;ите,-,ьность нреа.>.:блы должна бьть ие менее 2 Mi;c.

По-е ПО представляет собой комбинацию снмволо:-, NX0N.\0,30, где N - сн\:вол «не данные»,

Поле УК. кодируется п зависимости от тнна передаваемого кадрз дан[1ых: кадр «упрявлеине УДС», кадр «данные», кадр специального назначения

В кадре «управление УДС» в зависимости от вида унразления поле УК кодируется следующим образом: 00000000 - заязка маркера; 00000001 - запрос преемника 1; 00000010 - запрос преемника 2; 00000011 -кто следующий?; 00000100 - разрешение соперничества; 00001000 - кадр маркера; 00001100 - установить преемника.

Кадр «заявка маркера» содержит поле данных произвольной длины, которая должна быть кратна октету и равняться О, 2, 4 илн 6

временам ожидания ответа, В кадре «запрос преемника Ь поле АП содержит адрес следующей станции и отсутствует поле данных. За этим кадром должно следовать одно окно ответа. В кадре «запрос преемника 2» поле АП содержит адрес следующей или собственной станции и отсутствует ноле данных. За этнм кадром должно следовать два окна ответа. В кадре «кто следующий?» поле данных содержит адрес следуюнгей станции, длина н формат которого те же, 4 10 и у поля АО. За этим кадром должны следовать три окн.л ог-вета. Кадр «разрешение соперничества» не содержит ноля данны:<. За ним должны следовать четыре окна отпета. В кадре «усгаиовнть преемника» в поле АП содержится поле АО последнего принятого кадра, а в ноле данных-адрес следующей илн собственноГ! станции.

В кадре «данные» поле УК кодируется FFMMMPPP, гае ГГ = = 01 -кадр данных УЛЗ, FF=10-кадр данных ДИСП, FF=1I - кадр специального назначения (зарезервировано для будущего ис-но.тьзования); МММ = 000 - запрос, не требующий отвею; РРР - биты приоритетности, кодируются от ООО (наннизший нрнорИ1ег) до 111 (наивысший приоритет).

Поля АП, ЛО и КПК кодируются аналогично cootbctctbj ;ohu!M но.тн.м кадра УДС в ЛВС шинного тнга с КДОН/ОК.

Поле данных в зависимости от кода поля УК содержит с.1елу;о-щ>ю информацию: протокольный блок данных УЛЗ, подлежащий передаче УЛЗ другой станц1И1; данные ДИСП УД(, нодлс/кащие передаче логическому объекту ДИСП УДС другой станции; параметры, снеиифичныс для одного нз кадров «управление УДС».

;7ол<? КО коднруегся NNINNllK, где N - chmbo.i «не данные»! I - бнт промежуточного кадра (1«1-нро,толжс1И1е пер1.дачн с.те-:i)ti, 1 = 0 - последний кадр), Е - бнт ошщ1кн (Е = 0-ист ошибок, Е=--1 -ошибка в кадре).

Кадр прерывания выдается станцией, которая желает прервать тск\щ>ю нсредлчу кадра. Кадр нрсрывання вводн1ся также рстранс-.iHiopO-M нрн обнаружении им неирави.1Ьно заколнрова1н;ой носле-донате.тьностн. В поток данных кадр прерывания должен вводиться .ючиная с гра1И1ЦЫ октета. Поля 110 и КО в кадре нрсрт.ваиия кодируются так же, как и в кадре данных.

Кадр считается недействительным прн выполнении любого из сле-,],\10щнх условий; ои онрсде.тен как таковой физическим уровнем (например, содержит все символы «не данные.> илн неле11ствнтельные символы); его длина не кратна октету; он не содержит все необ-ходи.мые поля илн его ноля расноложены в неправильной пос.те.юва-1ел1-ноети; нрн вычислении поля КПК значение остатка не соответст-зует требуемому; ноле УК содержит неопределенную битовую комбинацию; бит Е (ошибка) в поле КО у;\азывает иа наличие в кадре ошибки.

8.3.3. Услуги и протокол подуровня УДС

Подуровень УДС обеспечивает два вида услуг: услуги подуровню УЛЗ своей станции и услуги ДИСП. Запрашивае.мое УЛЗ и обеспечиваемое УДС качество услуг включает приоритетность передачи даиных и необходимость подтверждения доставки данных с требуемым качеством услуг.

В протоколе подуровня УДС используются шесть симво.тов УДСг О - нуль, 1-единица, N - ие данные; Р - заполнитель, S - мол-



чаиие, В-искаженный сигнал. Номииальное время передачи символа УДС (в мкс) определяется как инверсия используемой скорости передачи (в Мбит/с).

Каждая станция ЛВС ШМД должна знать адреса своего пред-. шественннка (станцию, которая передает ей маркер) н своего нре-еминка (станцию, которой она передает маркер) по логическому кольцу. Эти адреса могут динамически изменяться в процессе работы ЛВС. При этом подуровень УДС станции, у которой изменился адрес преемника, должен оповестить об этом диспетчера своей станции.

Прн включении питания станция вначале входит в автономное состояние, нз которого она должна быть переведена в дежурное состояние путем загрузки в нее базовых операционных параметров, включая собственный адрес, длину адреса, значения тайм-аутов, время ожидания ответа Го, допустимые значения задержек и др.

Новые станции вводятся в логическое кольцо под унраплеттем процесса соперничества с использованием окон ответа. Ста1гц1:я, желающая войти в логическое кольцо, анализирует состояние физической среды и задерживает свою следующую передачу иа время (0,,,3) Tq (задержка требования). Если станция обнаружила передачу в физической с])еде 30 время задержки требования, она продолжает следить за ией до коща и по истечении этоГ! задержки. Прн иезаиятоГ! среде станция посылает один из двух управляющих катроз: «запрос ьресмннка I» или «запрос преемника 2».

Кадр «запрос преемника 1» определяет одно окно ответа и рзз-рошает выдать ответ только одной станции, адрес которо"! мс!1ьще адреса передающей станции.

Кадр «зап1)ос преемника 2» опреде,;яет два последующих okh.i ответа: первое для ответа от статгни с ме;!ьп!им адресом, второе для стагщии с больш:1м адресом в логическом кольце.

В с.тучае обнаружыщя конфликтной ситуации опраш11ва!ощая станция посылает управляющий кадр «разреше1:1е сопер1П!чсстса>. Пя этот калр Moiyr отвечать только те станции, которые отвечали на предыдущий запросиый кадр, причем с различными заранее очре-деленнымн задержками.

Стащщя может выйти из логического кольца по своей инициативе, нс отвечая на переданный си маркер нлн, если она вл.чдеет маркером, постав своему предшествешшку кадр «установить пре:,:.ь;пка».

Процесс соперничества станции за включение в логическое кольцо должен состоять пз Л циклов передачи н задержки требования, где A = L.o/2+l, Lao-длнна поля АО в битах.

Для разрешения конф.ликтных ситуаций в кольце используются дополнительные биты случайной значимости адреса станции. np:i этом станция, имеющая большую длину адреса, а следовательно н кадра данных, побеждает в соперничестве.

По истечении на какой-либо станции тайм-аута пеактивности эта станция посылает кадр «заявка маркера». Если по истечении времени ожидания ответа среда остается неактивной или обнаружены непопятные сигналы (конфликтная ситуация), станция повторью посылает кадр «заявка маркера» с добавлением к своему адресу двух дополнительных битов. Процесс разрешения соперничества, как и при входе станций в логическое кольцо, должен состоять из iV циклов.

Если станция, получившая по логическому кольцу обратно свой кадр, определяет наличие передачи в среде, оиа уступает право заявки маркера другим станциям, имеющим более длинный кадр. Станция можег начинать передачу своих данных только в рамках тайм-

аута удержания маркера. По истечении этого тайм-аута станция может продолжать передачу начатого кадра до его конца, если только его длина не лревышает максималыю установленной.

После завершения передачи данных н передачи кадра маркера своему преемнику станция следит за наличием передачи данных в физической среде. При обнаружении пакета ошибочных сигналов или кадра с неправильной КПК она выдерживает временной интервал, равный 4Тй. Если и по истечении этого интервала станция не обнаружит действительного кадра, оиа предполагает, что в среде циркулирует ее собственный искаженный кадр маркера и повторно передает кздр маркера. Если по истечении следующею такого же интервал;! времени станция ничего не обнаружит в среде, она прсдполагаег, что ее пресннпк неисправен и посылает управляютиий кадр «кто следующий?» с адресом нового преемника в поле да]п1ых. Та станцГкЯ. которая в этом адресе опознала своего нредшествештка, сообщает [передающей ста1щии свои адрес в управляюще:-.; кадре «установить 1:рееминка». Тем самым станция - держатель мар;:ера - устанавлин.а-ет своего нового преемника, а ненснравиую станцию удаляет из логического кольца.

Если на двухразовую передачу кадра «кто следующий?» ста[щш1 не получила ответа, она посылает кадр «запрос преемника 2» с собственным адресом в полях АП и АО, предла1ая любой станции ответить ей. Станция, желающая передавать данные, должна в интервале окна ответа послать ответ иа этот кадр, после чего лоппеское кольцо восстанавливается.

Если в.-е попытки установить пресмиик оказались безуспсииг!.: :,;и, станция прекращает действия по посстаиовлс1П)Ю ло1нческогс ко.тьца и наблюдает за состоянием физической срсдьг

В ЛВС ШМД предусмотрен (факультативно) меха!П1з,м пазит-чепня приоритетности передачи кадров выщерасноложснных уровнен. Предусмотре:ю носемь классов услуг (П...7), кодируемых в поле УК 1:адра тремя битами. Подуровень УД С нрообрлзуст эти восемь кл;1Г-сов услуг в четь!])е класса доступа, обозгшчасмые О, 2, А и 6, путем игнорнронапия младших по значимости 6:;тое поля У 1ч. Для кажюго класса .доступа .диспетчером стяицнн устаьовлено свое максн.мальн-).. г.ремя цирк>-лящп1 маркера по кольцу. По его истечении статья до.т-жна прекратить передачу своих кадров.

8.3.4. Протокол физического уровня н спецификация физической среды

Физический уровень обеспечивает услуги подуровню УДС своей станции и ДИСП. Протокол физического уровня ориентирован \\г использование в качестве физической среды полужесткого коаксиального 75-ОМ1ЮГО магистрального кабеля. Протокол допускает использование трех методов кодирования символов УДС в указанном типе среды и соответственно трех различных типов логических объектов физического уровня: фазонепрерывной модуляции (Phase Continuons FSK); фазокогерентной модуляции (Phase Coherent FSK); многоуровневой двубинарной АФМ (Multilevel Duobinary AM/PSK).

Основные характеристики физических интерфейсов н физического уровня ЛВС ШМД для трех перечисленных методов кодирования сигналов приведены в табл. 8.6.

При использовании метода фазонепрерывной модуляции сдвигом

21-176



Таблица 8.6. Характеристики физических

Характеристика

Модуляция

фаэонепрсрывная сдвигом частоты

Скорость передачи, Мбит/с

Кодирование символов УДС:

нуль, ООО...

единица, 111...

ие данные, NNN...

заполнитель, РРР...

молчание, SSS... Тип физической среды

ОтветБнтельный кабель

Соединитель со станцией Соеди1Н11Сль с магистралью

Поддержа1И1е син.хронизащи!

Снеци()икацня модема Несущая частота, МГц Уровень передачи, дБ Чувствителыюсть приемника, дБ

Максимальный козффнциеиг стоячей волны на соединителе с отвегвлением

Остаточный вьгходной сигнал вык.1Ючеиного передатчика, дБ

1±0,01 % для станции-отправителя, 1±0,015 7о для станции ретранслятора

HL HL HL.,. LH LH LH.,. LL НН LH.,. LH HL LH.,.

ВЫКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ ВБ1КЛ,,. Ненаправле1Ц1Ый коаксиальный 75-омный кабель

Коаксиальный гибкий тупиковый длиной до 350 мм сопротивлением 35...50 Ом

Вилка серии BNS сопротивлением 50 Ом

50-омный Т-образиый ненаправленный пассивный, без согласования имиедансов Переходами уровней сигналов манчестерского кода V.36 МККТТ 5

-t-54...+60 + 24...-f 60

<1,5:1 прн акгнвнон нагрузке 37,5 0м в спектре частит 3...7МГц

<-26

частоты физическая среда представлеят собой неразветвленьый магистральный кабель, к которому станции подключаются с помощью очень коротких (до 350 мм) тупиковых ответвнтельных кабелей со-против.чеиием 35...50 Ом через пассивные Т-образные соединители серии BNS. Расщиренне топологии шины до разветвленной может осуществляться использованнем регенеративных повторителей (РП). Магистральный кабель должен иметь на обоих концах терминаторы с согласованным импедансом. Поскольку уровни передачи не превышают 00 дБ, номинальные мощности 0,25 Вт считаются достаточными. Ответвительные кабели должны представлять высокий шунтирующий импеданс для Т-образиых соединителей и не должны иметь терминаторов. Линейный сигнал в магистральном кабеле представляет собой фазомодулироваинын сигнал с несущей частотой 5 МГц. Каждый символ УДС перекодируется на интерфейсе с физнчес-

интерфейсов и физической среды в ЛВС ШМД

сигналов

фазокогереитняя-. сдвигом частоты

мнэгоуровиевая двубииарная амплитудио -фазовая

5 и 10±0,01 % ДЛЯ станции от-

1+0,005 %, 5±0,005 %, 10±0,05 %

правителя, 5 и 10±0,015 7о для

ста1гции-ретранслятора

НН НН НН,.,

4 4 4,.,

1.L LL LL...

ООО...

HL HL HL...

2 2 2.,.

LL LL LL...

4 0 4...

ВЫКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ...

2 2 0 4...

Ненаправленный коаксиальный

Двунаправленный коаксиальный

75-омный кабель

75-омный кабель

Коаксиальный гибкий тупико-

Коаксиальный гибкий тупиковый

вый длиной до 30 м сопротив-

длиной до 30 м сопротивленнем

лением 75 0.Ч

75 Ом

Гнездо серии F сопротивлением

Гнездо серии F сопротиалением

75 Ом

75 Ом

75-омиьгй пассивный ненаправ-

75-омный пассивный направлен-

ленный согласующий нмпедан-

ный согласующий нмпедансы трой-

сь1 тройник

Пересечением нулепого уровня

Переходами уровней принимаемых

п-.инимаемых сигналов

сигналов

V .36 МККТТ

Н.14 МККТТ

2....30

1, 5, 6, 12

+ 60...+63

(см. табл. 8,7)

-15..,+66

(см. табл, 8.7)

<1,5:1 при акгнв[10й нагрузке

<1,5 : 1 при актншюй нагрузке

75 Ом в спектре частот от 2 до

75 Ом в спектре частот 5...450

30 .МГц

.МГц

<70 (относительно модулируе-

мого сигнала)

КИМ уровнем в один 1пи несколько символов физического уровня (ФИЗ) из набора: Н, L, ВЫКЛ. Соответствие символов ФИЗ символам УДС указано в табл. 8.6. Си.мволы ФИЗ поступают на вход двухтонального модулятора, где символ Н преобразуется в тональную частоту 6,25-f 0,08 МГц, символ L -атональную частоту 3,75± ±0,08 МГц, символ ВЫКЛ представляется отсутствием сигнала. Переход между двумя частотами должен осуществляться непрерывно и монотонно в пределах до 100 нс с максимально допустимым искажением амплитуды 10 %.

Символы ЗАП, в совокупности образующие преамбулу каждого кадра, обеспечивают подготовку приемника и ненулевой межкадровый интервал. Эти символы кодируются и декодируются как чередующаяся последовательность двоичных нулей и единиц,

В методе фазокогерентной модуляции сдвигом частоты физнчес-



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


0.0119