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IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了令牌環(huán)的媒體訪問控制子層和物理層所使用的協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式和協(xié)議,規(guī)定了相鄰實(shí)體間的服務(wù)及連接令牌環(huán)物理媒體的方法。
1.EEE802.5MAC幀格式
IEEE802.5令牌環(huán)的MAC幀有兩種基本格式:令牌幀和數(shù)據(jù)幀,如圖4.15所示。
令牌幀只有3個(gè)字節(jié)長(zhǎng),數(shù)據(jù)幀則可能很長(zhǎng)。這兩種幀都有一對(duì)起始定界符SD和結(jié)束定界符ED用于確定幀的邊界,它們中各有4位采用曼徹斯特編碼中不使用的違法碼("高一高"電平對(duì)和"低一低"電平對(duì)),以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。
訪問控制字段AC的格式如下:
其中T為令牌/數(shù)據(jù)幀標(biāo)志位,該位為"0"表示令牌,為"1"表示數(shù)據(jù)幀。當(dāng)某個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)并獲得了一個(gè)令牌后,將AC字段中的T位置"1"。此時(shí),SD、AC字段就作為數(shù)據(jù)幀的頭部,隨后便可發(fā)送數(shù)據(jù)幀的其余部分。
M為監(jiān)控位,用于檢測(cè)環(huán)路上是否存在持續(xù)循環(huán)的數(shù)據(jù)幀。PPP(3比特)為優(yōu)先級(jí)編碼,當(dāng)某站點(diǎn)要發(fā)送一個(gè)優(yōu)先級(jí)為n的數(shù)據(jù)幀時(shí),必須獲得一個(gè)PPP編碼值<=n的令牌才可發(fā)送。RRR(3比特)為預(yù)約編碼,當(dāng)某站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)幀而信道又不空時(shí),可以在轉(zhuǎn)發(fā)其它站點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀時(shí)將自己的優(yōu)先級(jí)編碼填入RRR中,待該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢,產(chǎn)生的令牌便具有了預(yù)約的優(yōu)先級(jí)。若RRR已被其它站點(diǎn)預(yù)約了更高的優(yōu)先級(jí),則不可再預(yù)約。將令牌的優(yōu)先級(jí)提升了的站點(diǎn),在數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢后,還要負(fù)責(zé)將令牌的優(yōu)先級(jí)降下來,這樣就使優(yōu)先級(jí)較低的站點(diǎn)也有發(fā)送數(shù)據(jù)幀的機(jī)會(huì)。
幀控制字段FC中的前兩位標(biāo)志幀的類型。"01"表示為一般信息幀,即其中的數(shù)據(jù)字段為上層提交的LLC幀:"00"表示為MAC控制幀,此時(shí)其后的6位用以區(qū)分控制幀的類型。信息幀只發(fā)送給地址字段所指示的目的站點(diǎn),控制幀則發(fā)送給所有站點(diǎn)。控制幀中不含數(shù)據(jù)字段。
數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度沒有下限,但其上限受站點(diǎn)令牌持有時(shí)間的限制。令牌持有時(shí)間的缺省|值為10毫秒,數(shù)據(jù)幀必須在該時(shí)段內(nèi)發(fā)送完,超過令牌持有時(shí)間,必須釋放令牌。
32位的幀校驗(yàn)序列FCS的作用范圍自幀控制字段FC起至FCS止,其中不包括幀首(SD、AC字段)和幀尾(ED、FS字段)。
幀狀態(tài)字段FS的格式如下：
字段中設(shè)置了兩位A和兩位C,其余4位未定義。
A位為地址識(shí)別位,發(fā)送站發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)將該位置"0",接收站確認(rèn)目的地址與本站相符后將該位置"1"。C為幀復(fù)制位,發(fā)送站發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)將該位置"0",接收站接收數(shù)據(jù)幀后將該位置"1"。當(dāng)數(shù)據(jù)幀返回發(fā)送站時(shí),A、C位作為應(yīng)答信號(hào)使發(fā)送站了解數(shù)據(jù)幀發(fā)送的情況。若返回的AC
=11,表示接收站己收到并復(fù)制了數(shù)據(jù)幀;若AC =00,表示接收站不存在(目的地址有錯(cuò)或接收站未工作),此時(shí)不必再重發(fā);若AC
=10,表示接收站存在,但由于緩沖區(qū)不夠或其它原因未接收數(shù)據(jù)幀,可等待一段時(shí)間后再重發(fā)。由于FS字段不在FCS校驗(yàn)范圍內(nèi),所以使用兩套重復(fù)的A、C以提高可靠性。
結(jié)束定界符ED除了用于指示幀的結(jié)束邊界外,其最后一位E還用做差錯(cuò)位,發(fā)送站發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)將該位置"0"。此后,任何一個(gè)站點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀時(shí),通過FCS校驗(yàn)一旦發(fā)現(xiàn)有錯(cuò),都可以將E位置"1"。這樣,當(dāng)數(shù)據(jù)幀返回時(shí),發(fā)送站便可了解數(shù)據(jù)幀的傳輸情況。
2.EEE802.5的媒體訪問控制功能
令牌環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)部分:邏輯鏈路控制(LLC)、媒體訪問控制(MAC)物理層(PHY)和傳輸媒體,IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。令牌環(huán)的媒體訪問控制功能如下:
(1)幀發(fā)送。采用沿環(huán)傳遞令牌的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)媒體的訪問控制,取得令牌的站點(diǎn)具有發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀或一系列數(shù)據(jù)幀的機(jī)會(huì)。
(2)令牌發(fā)送。發(fā)送站完成數(shù)據(jù)幀發(fā)送后,等待數(shù)據(jù)幀的返回。在等待期間,繼續(xù)發(fā)送填充字符。一旦源地址與本站相符的數(shù)據(jù)幀返回后,即發(fā)送令牌。令牌發(fā)送之后,該站仍保持在發(fā)送狀態(tài),直到該站發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀從環(huán)路上撤消為止。
(3)幀接收。若接收到的幀為信息幀,則將FC、DA、SA、Data及FS字段復(fù)制到接收緩沖區(qū)中,并隨后將其轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)淖訉印?br>
(4)優(yōu)先權(quán)操作。訪問控制字段中的優(yōu)先權(quán)位和預(yù)約位配合工作,使環(huán)路服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準(zhǔn)備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級(jí)匹配。
http://www./learn/wlxy/netlan/Lan3/lan3.htm 六、MAC幀格式
令牌環(huán)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式（幀）有兩種：一種是令牌，另一種是常規(guī)幀。令牌是占有發(fā)
送權(quán)的標(biāo)志，占有令牌的站才能發(fā)送。常規(guī)幀用來發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信息。兩種幀的格式如圖
5所示。
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SD=幀首定界符 |
Ｉ＝信息字段 |
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AC=訪問控制 |
FSC=幀檢驗(yàn)序列 |
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FC=幀控制 |
ED=幀尾定界符 |
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DA=終點(diǎn)地址 |
FS=幀狀態(tài)字段 |
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SA=源點(diǎn)地址 |
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圖5
幀首定界符(SD）和幀尾定界符（ED）字段分別是一種專門標(biāo)志幀首和幀尾的特殊字段，
段1個(gè)字節(jié)。為了使用戶數(shù)據(jù)獲得透明性，應(yīng)采取某種機(jī)制，使信息字段不會(huì)出現(xiàn)與SD或ED
相同的比特序列。在令牌環(huán)網(wǎng)中所用的機(jī)制是除SD和ED字段外,其它所有信息比特都使用曼
徹斯特編碼，也就是說通過不同的編碼方法來獲得專門的標(biāo)志。從圖5的字段描述可知，要
作到這一點(diǎn)，J.K符號(hào)必須與常規(guī)編碼規(guī)則不同，即J符號(hào)與其前面的符號(hào)具有相同的極性，
K符號(hào)與前面的符號(hào)具有相反的極性。使用這種方式，接收機(jī)便可可靠地鑒別幀或令牌幀的
開始和結(jié)束。
訪問控制(AC)字段由優(yōu)先權(quán)比特（P）、令牌（T）和監(jiān)視（M）比特以及保留比特(R)
組成。由該字段的名字可知，基功能是控制對(duì)環(huán)的訪問。在其出現(xiàn)在令牌幀時(shí)，P比特表示
令牌的優(yōu)先權(quán)，因此指示工作站收到該令牌后便可發(fā)送那些幀。T比特用來區(qū)分令牌幀和常
規(guī)。
M比特由活動(dòng)監(jiān)視器用來防止幀繞環(huán)連續(xù)散發(fā)。R比特用來使工作站指示高優(yōu)先權(quán)幀的
請(qǐng)求，請(qǐng)求發(fā)出的下一個(gè)令牌具有請(qǐng)求的優(yōu)先權(quán)。
幀控制（FC）字段定義幀的類型和控制功能如果幀類型（F）指示MAC幀，環(huán)上所有工
作站都對(duì)其接收和解釋，并根據(jù)需要對(duì)控制比特（Z）進(jìn)行動(dòng)作。如果它是工幀，控制比特
公由終點(diǎn)地址字段標(biāo)識(shí)的工作站解釋。
源點(diǎn)地址（SA）和終點(diǎn)地址（DA）字段可為16比特或48比特。對(duì)于特定的令牌環(huán)網(wǎng)，
應(yīng)有一致的地址長(zhǎng)度。DA標(biāo)識(shí)幀意圖發(fā)往的工作站,可以是一個(gè)站或多個(gè)站。源點(diǎn)地址(SA)
字段表示發(fā)送該幀的站。
信息（I）字段用來載攜用戶數(shù)據(jù)或附加控制信息。I字段中最大長(zhǎng)度雖無限制，但由
于允許DTE發(fā)送幀時(shí)有時(shí)間限制，所以也就限制了I字段的長(zhǎng)度，通常最大值的5000個(gè)字節(jié)。
幀檢驗(yàn)序列（FCS）是32比特的循環(huán)冗余檢驗(yàn)用來檢驗(yàn)FC，DA，SA和I各字段在傳輸中
有無差錯(cuò)。最后一個(gè)字段為幀狀態(tài)（FS）。FS由兩個(gè)字段組成：地址識(shí)別比特（A）和幀拷
貝比特（C）。如果該幀要由一個(gè)或多個(gè)工作站識(shí)別，則將A比特置為1。如果它拷
貝了該幀，便將C比特置1。使用這種方法，發(fā)起工作站可了解下述狀態(tài)：
?。粚ぶ返墓ぷ髡臼欠翊嬖诨蜿P(guān)閉；
?。粚ぶ返墓ぷ髡驹诠ぷ?，但未拷貝幀；
?。粚ぶ返恼竟ぷ髑铱截惲藥?。
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