Типы кадров согласно процедуре HDLC

В протоколе HDLC кадры могут быть трех типов: I, S, U.

I -кадр называется информационным (information) кадром,

S -кадр – супервизорным (supervisor) кадром,

U -кадр – ненумерованным (unnumbered) служебным кадром.

I -кадр используется только для передачи данных (информации) пользователей или вышестоящих уровней.

S -кадр обеспечивает передачу специальной служебной информации о состоянии передаваемых I -кадров. Они используются для передачи квитанций о подтверждении или запросе, готовности или неготовности к приему очередного I -кадра.

Для борьбы с «выпадениями» и «вставками», характерными для систем с обратной связью (РОС или ИОС) в I -кадрах и S -кадрах передаются номера соответствующих кадров. Поэтому I -кадры и S -кадры являются «нумерованными».

U -кадр также необходим для передачи служебной информации. Но эта информация служит в основном для управления звеном (каналом) данных. С помощью U -кадра происходит инициализация звена, установление/разъединение соединения, изменение режима работы и выполняются другие сервисные функции. В этом кадре не передаются номера информационных кадров, откуда и название – «ненумерованный кадр».

2.2 Формирование I -кадра

Каждый кадр состоит из полей. I -кадр имеет 6 полей, а S - и U -кадры – по 5 полей. Структура I -кадра показана на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Структура кадров

Рассмотрим построение полей кадров.

Поля НАЧАЛА и КОНЦА КАДРА. Для определения начала и конца кадра используется принцип стартстопной цикловой синхронизации. В качестве стартовой комбинации применяется комбинация вида 01111110. Аналогичная последовательность используется для обозначения конца кадра. Эта последовательность называется «флагом начала» или «флагом конца» соответственно.

Поле АДРЕСА. В этом поле передается адрес (номер) соответствующей станции, представленный в двоичной форме. Каждой станции присваивается уникальный (единственный) адрес. В кадре, содержащем команды, передается адрес удаленной станции, а в кадре-ответе передается местный (свой) адрес.

Допускается расширение поля адреса еще на 8 бит (1 байт). Указателем на то, что следующий байт кадра входит в область адреса, является наличие 0 в первом (младшем) бите предыдущего байта поля адреса, исключая байт вида 00000000. Таким образом, младший разряд обычного (не расширенного) адреса должен быть равен 1.

Для того, чтобы сформировать поле адреса, необходимо перевести последние две цифры зачетной книжки в двоичную форму и записать полученную последовательность в первые 7 старших битов.

Пусть адрес станции-получателя будет равен 102. Переведем это значение в двоичную форму 1100110[1] и добавим в младший бит 1. Поле адреса будет следующим: 11001101.

Поле УПРАВЛЕНИЯ. Поле управления содержит идентификаторы типа кадра и операций протокола HDLC. Основной (8-битовый) формат поля управления приведен на рис. 2.2. Последовательность передачи битов в канал начинается с битов младших разрядов.

Тип кадра	Порядок передачи битов поля управления в канал
I -кадр		NR		P/F		NS
	идентификация типа кадра

Рисунок 2.2 – Основной формат поля управления

N_S – биты порядкового номера данного (передаваемого) I -кадра (по модулю 8). Согласно заданию, это номер группы, в которой учится студент. Например, для седьмой группы N_S = 111.

N_R – биты порядкового номера ожидаемого кадра (по модулю 8), т.е. подтверждается правильный прием I -кадров до номера N_R ‑ 1 включительно. По заданию номер ожидаемого кадра равен 0, поэтому N_R = 000.

P/F – бит опроса/окончания опроса. В кадре команды этот бит интерпретируется как бит «опроса» P (poll). Если на посылаемый кадр необходимо получить ответ (квитанцию), то выставляется P = 1; если ответ не нужен, P = 0. В кадре ответа этот бит интерпретируется как бит «окончания опроса» ‑ F (finish). Если ранее был правильно принят кадр с P = 1, то в ответном кадре F = 1, в противном случае F = 0. Следовательно, бит F также является своего рода «опросным», так как требует подтверждения от первичной станции, т.е. функция бита P/F – одна и та же. В курсовой работе на данном этапе можно брать любое значение, например 1.

Итак, поле управления будет выглядеть следующим образом: 000 1 111 0

Поле ПРОВЕРКИ. В поле проверки помещается контрольная последовательность (КП), полученная в результате кодирования циклическим кодом с образующим полиномом P (x) = x ¹⁶ + x ¹² + x ⁵ + 1. В качестве k информационных разрядов, которые будут защищены корректирующим кодом, берутся разряды полей: адреса, управления и информации. Таким образом, содержимое между флагами начала и конца является кодовой комбинацией циклического кода. Для определения КП используется обычная процедура построения разрешенной комбинации циклического кода

F (x) = A (x)∙ x^r Å R (x),

где F (x) – разрешенная комбинация; A (x) – информационная часть (k разрядов);
r – наивысшая степень образующего полинома (в данном случае r = 16); R (x) – остаток от деления A (x)∙ x^r на P (x). Следовательно, КП является остатком R (x). Процесс кодирования детально рассмотрен в п. 1.3.

Итоговый кадр будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 2.3