Государственный комитет связи и информатизации украины

ИНФОРМАТИЗАЦИИ УКРАИНЫ и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ Связи

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. А.С. ПОПОВА

ЗАДАНИЕ и МЕТОДИЧЕСКИЕ Указания

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«СОВОКУПНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ»

для студентов 3 курса

Одесса 2010 г.

НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Курсовая работа по курсу “Совокупности передачи данных” посвящена проектированию современной совокупности передачи данных, применяющей стандартную процедуру канального уровня.

ВЫБОР ВАРИАНТА

Задание на работу составлено для 100 вариантов. Значения задаваемых параметров выбираются в зависимости от двух последних цифр зачетной книжки. Кое-какие параметры являются неспециализированными для всех вариантов.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

Курсовую работу нужно делать на белой бумаге формата А4, руководствуясь правилами оформления дипломного проекта.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Передача дискретных сообщений: Учебник для институтов/В.П. Шувалов, Н.В. др и Захарченко.; под ред. В.П. Шувалова.- М.: Радио и сообщение, — 1990.

2. Изучение правил построения кодеков циклического кода

3. Односторонние совокупности передачи

4. Изучение правил построения кадров канального уровня звена передачи данных. (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ); Способ. управление, Одесса; Изд. ОЭИС, 1992.

5. Изучение процесса передачи кадров канального уровня звена передачи данных (Процедура HDLC, протокол Х.25 МКТТ). Способ. управление, Одесса, Изд. ОЭИС, 1993.

6. Методы РОС

7. книга зеленая

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Нужно:

Обеспечить заданную верность передачи, применяя совокупность ПД с решающей обратной связью на базе процедуры HDLC. Для обнаружения неточностей применять каскадный код, а для исправления – повторение неправильно принятой информации в режиме с ожиданием.

Требуется:

1. Вычислить главные параметры циклического кода, что будет употребляться в курсовой работе как внутренний код каскадного кода. Синтезировать кодовую комбинацию ЦК в соответствии с вычисленными параметрами. Проверить правильность получения КК в бинарной форме.

2. Закодировать взятую последовательность внешним кодом, в качестве которого применять несистематический сверточный код (7,5). Вычислить избыточность, вносимую каскадным кодом, и кратность неточностей, каковые он может обнаруживать и исправлять. Проверить исправление двукратных неточностей методом внесения неточностей в последовательность (номера ошибочных элементов соответствуют двум последним цифрам зачетной книжки)

3. Составить информационный кадр в соответствии со следующими данными: адрес станции-получателя – 2 последние цифры зачетной книжки в бинарной форме; номер передаваемого информационного кадра – номер группы; информационная последовательность – последовательность, полученная в п. 2; порядковый номер ожидаемого информационного кадра – 0.

4. Выстроить структурную схему ПД с РОС и ее временную диаграмму работы в масштабе. Вычислить главные параметры заданной совокупности передачи.

5. Организовать служебные кадры по процедуре HDLC, нужные для процесса передачи информации по каналу связи.

6. Продемонстрировать реализацию совокупностей ПД с РОС, пользуясь процедурой HDLC. Применять главный формат передачи кадров , если последняя цифра зачетной книжки четная, и расширенный – в противоположном случае. Ошибочными вычислять байты с номерами, соответствующими двум последним цифрам зачетной книжки.

Данные

Таблица 1 – Данные для расчетов по пп. 1, 4.

Параметр	Предпоследняя цифра номера зачётной книжки

рош	2?10-3	5?10-4	1?10-3	7?10-5	3,7?10-3	4?10-4	2?10-5	2,5?10-4	1?10-4	3,5?10-4
d0
РОС	ОЖ	НПбл	АП	ОЖ	НПбл	АП	ОЖ	НПбл	АП	НПбл
L, км
Параметр	Последняя цифра номера зачётной книжки

a	0,55	0,6	0,4	0,65	0,45	0,7	0,47	0,62	0,5	0,52
Рно(1*10-6)	1,0	0,5	0,7	0,8	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
В, бод
d

СИНТЕЗ КОДОВОЙ КОМБИНАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКОГО КОДА

Проверка правильности получения разрешенной КК

Диагностику правильности кодовой комбинации циклического кода совершим в бинарной форме. Для этого нужно последовательность F(x) в бинарной форме сложить по модулю два с образующим полиномом Р(х), кроме этого забранным в бинарной форме (Р(х) ® 10011001). При правильности построения, возьмём нуль. Удостоверимся в надежности это на приведенном выше примере.

Так как остаток от деления оказался равным нулю, то формирование разрешенной кодовой комбинации циклического кода было верным.

ДЕКОДИРОВАНИЕ и КОДИРОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ

Кодирование последовательности сверточным кодом

Кодирование воображают как умножение многочлена информационной последовательности и(D)на порождающие многочлены. К примеру, для кодов со скоростью R = 1/п последовательность знаков на i-м выходе кодера

(8)

Разглядим процесс кодирования на примере первой буквы фамилии*: С ® 1100 0001 и порождающих многочленов G(1) = D2 + D + 1 и G(2) = D2 + 1.

u(D) = D7 + D6 + 1

v(1)(D) =(D7 + D6 + 1)(D2 + D + 1) = D9 + D8 + D2 + D8 + D7 + D + D7 + D6 + 1 =

= D9 + D6 + D2 + D +1® 1001000111.

v(2)(D) =(D7 + D6 + 1)(D2 + 1) = D9 + D8 + D2 + D7 + D6 + 1 =

= D9 + D8 +D7 + D6 +D2 +1® 1111000101.

* Процесс кодирования нужно осуществлять для последовательности, взятой в п 5.2

Запишем сейчас неспециализированную последовательность на выходе кодера, считывая попарно v(1) v(2):

v = …11.01.01.11.00.00.00.11.10.11…

ПОСТРОЕНИЕ КАДРОВ ПО ПРОЦЕДУРЕ HDLC

Вставка битов

Разумеется, что при передаче кадра по каналу связи его содержимое между двумя знамёнами (конца и начала) не должно иметь фрагментов вида 01111110, в противном случае это будет идентифицироваться приемником как финиш кадра. Исходя из этого, с целью создания «прозрачного» канала, содержимое организованного кадра перед отправкой в канал подвергается особой обработке. В случае, если в последовательности видится пять единиц подряд, то по окончании них вставляется 0. На приеме, перед дешифрованием кадра производится обратная операция, в случае, если по окончании пяти подряд следующих единиц имеется 0, то он исключается. Данный способ именуется «вставкой битов» (bit stuffing). К примеру, разглядим фрагмент содержимого кадра между знамёнами:

по окончании форматирования кадра в передатчике

…010111110001111110…

по окончании обработки в передатчике

…01011111 00011111 10…

в приемнике (до дешифрования кадра)

…01011111 00011111 10…

При вставке битов нужно учитывать, что биты в полях идут непрерывно, так, в последовательность, продемонстрированную на рис. 9 нужно засунуть 0 по окончании первого бита в контрольной последовательности.

Режимы работы канала ПД

В первую очередь увидим, что процедуры управления каналом ПД реализуются при условии уже организованного физического либо виртуального канала между ООД. Так, тут рассматриваются лишь действия, которые связаны с процессом передачи информации между ООД через АКД по подготовленному каналу ПД.

Характер процедуры передачи информации определяется режимом работы звена ПД. Таких режимов три:

Режим обычного ответа – NRM (Normal Response Mode);

Режим асинхронного ответа – ARM (Asynchronous Response Mode);

Асинхронный сбалансированный режим – АВМ (Asynchronous Balance Mode).

Режим NRM используется для иерархической структуры канала ПД, т.е при наличии первичной (ведущей, основной) и вторичной (ведомой либо подчиненной) станций. В этом режиме вторичная станция начинает передачу лишь при, в то время, когда от первичной поступает соответствующая команда. Наряду с этим в ответ смогут быть переданы один либо пара кадров и, помимо этого, ответ обязан содержать данные о том, какой из этих кадров есть последним. Затем вторичная станция лишается возможности осуществлять передачу кадров впредь до получения очередной команды от первичной станции на выдачу ответа. В этом режиме эти смогут передаваться как от первичной, так и от вторичной станции (в этом случае первичная иногда опрашивает вторичную о наличии информации).

Режим ARM кроме этого используется для структуры канала ПД с первичными и вторичными станциями. Но для придания большей гибкости в работе, в отличие от режима NRM, вторичная, не ожидая команды запроса первичной, может по собственной инициативе начать передачу кадра либо группы кадров.

Режим АВМ используется в структуре канала ПД с комбинированными станциями. Наряду с этим любая из комбинированных станций канала в праве передавать в любую секунду как кадры-команды, так и кадры-ответы без получения предварительного разрешения от второй комбинированной станции. Данный режим есть, в большинстве случаев, главным и чаще всего используется на практике. Исходя из этого материал данного управления по большей части ориентирован на данный режим АВМ.

Процесс передачи данных

Процесс передачи данных на канальном уровне складывается из последовательности фаз, каковые определяют функциональные процедуры сотрудничества двух станций: подготовка станций к работе (установление соответствующего режима, проверка канала), передача информации между станциями (с исправлением неправильно принятой информации) и завершение сеанса связи (разъединение станций).

Применяя разные типы кадров, протокол HDLC разрешает весьма гибко приспособиться к условиям передачи данных. Эта гибкость и выяснила его широкое распространение в разных видах связи.

Перед тем как начнем рассмотрение реализации процедур передачи данных, обратим внимание на то, что, в соответствии с рекомендациями МККТТ и Интернациональной организации по стандартизации МОС (ISO) [2], предусмотрено применение в каждом классе процедур базисной совокупности ответов и команд и некоторых дополнительных команд (ответов).

Для класса сбалансированных процедур предлагается базисная совокупность, приведенная в табл. 1.

Таблица 1

Имя команды базисной совокупности	Имя ответа базисной совокупности
I	I
RR	RR
RNR	RNR
SABM	UA
DISC	DM

В первую очередь, разглядим положение, общее для всех обстановок в канале, т.е. окончание и начало сеанса связи, без изучения процесса передачи информации.

В начале сеанса одна из станций (к примеру, станция А) взяла на себя инициативу организации связи. Исходя из этого она передает ст.Б служебный U-кадр типа SABM, предлагая установить главный асинхронный сбалансированный режим. Так как данный кадр есть командой, то в поле адреса выставляется адрес ст. Б. Для получения ответа на него (дабы убедиться, что станция Б приняла эту команду) параметр Р = 1.

Взяв эту команду, ст.Б (в случае, если нет каких-то мешающих обстоятельств) отвечает согласием в виде U-кадра типа UA. Так как данный кадр есть ответом на вызов ст.А, то в поле адреса выставляется адрес ст.Б, а параметр
F = 1, чем подтверждается окончание опроса, позванного пришедшей командой с Р = 1.

По окончании получения этого кадра станцией А между ст. А и ст. Б начинается обмен информационными либо служебными кадрами. Станция-инициатор связи (тут и ниже это будет ст. А) запрашивает ст. Б о ее готовности к обмену посредством S-кадра типа RR. Так как это команда, то выставляется адрес удаленной станции, т.е. адрес ст.Б. В поле NR выставляется номер первого кадра (т.е. 0), и параметр Р = 1, чтобы ст. Б ответила на запрос.

Взяв эту команду, ст. Б (если она готова к предстоящей работе) отвечает S-кадром-ответом кроме этого типа RR, выставляя F = 1 в ответ на требование кадра-команды от ст.А. Конечно, что в поле NR кроме этого выставляется номер первого кадра (0), так как вторых еще не было.

Ст.А, взяв кадр-ответ, определяет, что ст.Б к работе готова, и передает первый I-кадр с параметром Р = 1, требуя этим ответа на него.

, если неточность не найдена, высылается кадр-подтверждение кроме этого типа RR, выставляя F = 1 (неточностей не найдено). В поле NR выставляется номер ожидаемого кадра, к примеру, (1).

В случае, если нашлась неточность – то, для совокупностей передачи данных с РОС-ОЖ и РОС-НП будет передаваться кадр RR (готов к приему), выставляя F = 0 для обозначения принятой неточности в кадре с номером NR = 0 (в случае, если неточность случилась в первом кадре) либо кадр REJ (запрос) с теми же параметрами. Для совокупности с РОС-АП кадр-запрос выглядит как SREJ (селективный запрос)

Для завершения сеанса связи ст. А передает ст. Б служебный U-кадр–команду типа DISC с адресом станции Б и Р = 1. В случае, если ст. Б согласна завершить сеанс, то она отвечает служебным U-кадром типа DM с адресом ст. Б и F = 1.

Так, для организации передачи данных по каналу связи нужно применять 4 кадра типа U и 2 кадра типа S.

Формат кадров

S- и U-кадры содержат по 5 полей. Структура кадров продемонстрирована на рис.15.

Флаг начала	Адрес	Управление	Контрольная последовательность	Флаг финиша
8бит	8(16)бит	8(16)бит	16 бит	8бит

Рисунок 15 – Структура кадров

Флаг конца и начала, контрольная последовательность и поле адреса обрисованы в п. 6.2. Разглядим подробно поле управления служебных кадров.

Поле управления содержит идентификаторы операций протокола и типа кадра HDLC. Главный (8-битовый) формат поля управления приведен на рис. 16.

Тип кадра	Порядок передачи битов поля управления в канал

S-кадр		NR		P/F	s	s
U-кадр	u	u	u	P/F	u	u
	биты идентификации типа кадра

Рисунок 16 – Главной формат поля управления

Последовательность передачи битов в канал начинается с битов младших разрядов.

NR – биты порядкового номера ожидаемого кадра (по модулю 8).

P/F – бит опроса/окончания опроса.

s – биты определяют тип S-кадра (его супервизорные функции). Так как таких битов лишь два, то количество супервизорных функций возможно 22=4. Кодирование типов S-кадра приведено в таблице 2.

Таблица 2

Номер бита		Тип S-кадра (супервизорная функция)
Значения битов		RR(Receive Ready) – Готов к приему
	RNR(Receive Not Ready) – Не готов к приему
	REJ(Reject) – Переспрос (отказ)
	SREJ(Selective Reject) – Селективный (адресный) переспрос

u – биты определяют тип U-кадра. Общее число вероятных модификаций U-кадра 25=32. На данный момент стандартизованы лишь 18 типов U-кадра. Их кодирование приведено в табл.3.

Таблица 3

Функции U-кадра	Биты	Назнач.
			К/О
SABM – установить главный асинхронный сбалансированный режим				+ / ?
SNRM – установить главный режим обычного ответа				+ / ?
SARM – установить главный режим асинхронного ответа				+ / ?
SABME – установить расширенный асинхронный сбалансированный режим				+ / ?
SNRME – установить расширенный режим обычного ответа				+ / ?
SARME – установить расширенный режим асинхронного ответа				+ / ?
DISC – разъединение				+ / ?
SIM – установить режим инициализации				+ / ?
RSET – возврат в исходное состояние				+ / ?
UP – запрос передачи				+ / ?
DM – режим разъединения				? / +
RIM – запрос инициализации				? / +
UA – ненумерованное подтверждение				? / +
RD – запрос разъединения				? / +
FRMR – некорректный кадр				? / +
XID – идентификация станции				+ / +
TEST – проверка				+ / +
UI – ненумерованная информация				+ / +

К – команда; О – ответ.

Не считая главного (8-битового) формата поля управления имеется кроме этого расширенныйформат (16 бит). Термин «расширенный» свидетельствует расширение диапазона порядковых номеров передаваемых и принимаемых кадров до 127 (т.е. нумерация по модулю 128). Для операций с расширением порядковым номером размеры полей NS и NR возрастают от 3 бит (по модулю до 7 бит (по модулю 128). Так, размер управляющего поля возрастает от одного байта до двух байт. Расширенный формат поля управления приведен на рис. 17.

Тип кадра

Порядок передачи битов поля управления в канал

I-кадр

P/F

S-кадр

P/F

U-кадр

P/F

x – биты, значения которых не выяснены (рекомендуется х = 0).

Рисунок 17 – Расширенный формат поля управления

Кадр, имеющий расширенный формат управляющего поля, именуется кадром расширенного формата.

Для перехода из режима главного (нерасширенного) формата в расширенный (и напротив) употребляются особые U-кадры. К примеру, посредством U- кадра SABME возможно перейти в режим расширенного формата из режима SABM.

При построении кадров нужно учитывать какой формат кадра задан (основной, в случае, если вариант четный, либо расширенный), и вид совокупности ПД с РОС. Номер ожидаемого кадра в кадре-ответе на неточность брать последнюю цифру зачетной книжки.

[1] При номера зачетной книжки до 64 нужно дополнить последовательность нулями до 7 бит

[2] Тут помещается последовательность, полученная в п. 5.3