3.2.2. Режим передачи

Вторичная станция не может вести передачу, пока от первичной станции не будет получена команда с установленным битом P.

1. Если во время приема I-кадра зафиксировано состояние занятости буфера выходных сообщений, то передается S-кадр RNR. В его поле управления N_в(R) помещается текущее значение переменной состояния приема V_в(R), устанавливается бит окончания F=1, после чего станция переходит в режим приема.

2. Если не зафиксировано состояние занятости первичной станции и имеются к передаче I-кадры (неподтвержденные или новые), передается последовательность информационных кадров в размере установленной ширины окна. Каждому вновь передаваемому кадру присваивается номер N_в(S)=V_в(S), информационное поле кадра и его номер записывается в накопитель передачи для возможности его повторения, после чего V_в(S)=V_в(S)+1 (по модулю 8). В поле N_в(R) передаваемого I-кадра помещается текущее значение переменной состояния приема: N_в(R)=V_в(R). В последнем передаваемом I-кадре окна устанавливается бит окончания F, после чего станция переходит в режим приема.

При повторной передаче I-кадра контролируется число совершенных попыток передачи и, если оно превышает допустимый предел, на верхний уровень передается сообщение о неисправности канала связи.

3. Если у станции нет I-кадров для передачи или зафиксировано состояние занятости первичной станции, но вторичная станция готова к приему I-кадров, она передает S-кадр RR, помещая в его поле N_в(R) текущее значение переменной состояния приема V_в(R) и устанавливая бит F=1, после чего переходит в режим ожидания приема.

4. Если зафиксировано состояние занятости буфера выходных сообщений на вторичной станции, в качестве ответа станция передает S-кадр RNR, поле которого N_в(R)=V_в(R), установлен бит F, после чего переходит в состояние ожидания приема.

3.3. Диаграммы процессов передачи

На рис. 7,8,9 представлены примеры диаграмм процессов передачи согласно работе протокола HDLC в режиме нормального ответа. Диаграммы представляют собой как бы "логические снимки", сделанные в отдельные такты работы протокола (t, t+1 и т.д.). Обозначения, находящиеся в каждом такте, отражают содержание передаваемого в этом такте кадра HDLC. Принятые обозначения:

• П Ст. – первичная станция, В Ст. – вторичная станция;

• SNRM, UA, I, RR, RNR – передаваемые кадры;

• B – адрес вторичной станции, участвующей в передаче;

• N(S) и N(R) – номера передачи и приема соответственно;

• P/F – Бит опроса/окончания установлен в 1.

Диаграмма процессов установления звена данных в режиме нормального ответа, обмена I-кадрами (ширине окна W=2) и разъединения представлена на рис. 8.

	t	t+1	t+2	t+3		t+4	t+5, •••	t+j	t+j+1
П Ст.	SNRM B P		I B Nп(S)=0 Nп(R)=0	I B Nп(S)=1 Nп(R)=0 P				DISC B P
В Ст.		UA B F				I B Nв(S)=0 Nв(R)=2	I B Nв(S)=1 Nв(R)=2 F		UA B F

Рис. 8. Диаграмма работы звена данных

Описание событий для процесса, представленного на рис. 8:

• t. Первичная станция передает команду ′Установить режим нормального ответа′ (U-кадр SNRM) с установленным битом Р.

• t+1, Вторичная станция передает ответ ′Ненумерованное подтверждение′ (U-кадр UA) с установленным битом F.

• t+2,3. Первичная станция посылает информационные кадры с номерами 0 и 1 и сообщает вторичной станции, что ожидается I-кадр с номером 0. Первичная станция посылает вторичной разрешение на ответ, устанавливая в кадре с номером 1 бит Р.

• t+4,5. Вторичная станция передает информационные кадры с номерами 0 и 1 и подтверждает прием кадров с номерами 0 и 1от первичной станции, устанавливая номер 2 в поле порядкового номера приема. В последнем передаваемом кадре устанавливается бит F.

• t+j. Отработав j тактов, первичная станция передает команду ′Разъединить′ (U-кадр DISC) с установленным битом Р.

• t+j+1. Вторичная станция передает ответ ′Ненумерованное подтверждение′ (U-кадр UA) с установленным битом F.

На рис. 9 представлен пример того, как обрабатываются ошибки передачи (ширина окна W=3).

	t	t+1	t+2	t+3	t+4	t+5	t+6	t+7
П Ст.	I B N(S)=2 N(R)=2	I B N(S)=3 N(R)=2 (ошибка)	I B N(S)=4 N(R)=2 P			I B N(S)=3 N(R)=4	I B N(S)=4 N(R)=4 P
В Ст.				I B N(S)=2 N(R)=3	I B N(S)=3 N(R)=3 F			RR B N(R)=5 F

Рис. 9. Диаграмма процесса передачи с обнаружением ошибок и исправлением ошибок по методу

′Возвращение-на-N (Go-Back-N)′

Описание событий для процесса, представленного на рис. 9:

• t,t+1,2. Первичная станция посылает информационные кадры с номерами 2,3,4 и сообщает вторичной станции, что ожидает I-кадр с номером 2. В кадре с номером 4 устанавливает бит Р, разрешая ответ вторичной станции. При приеме кадра с номером 3 вторичная станция обнаруживает ошибку, поэтому данный кадр не обрабатывается. Кадр с номером 4 принимается в неправильном порядке, поэтому данные информационного поля этого кадра не передаются в буфер выходных сообщений, но бит P этого кадра принимается во внимание (так как ошибок в кадре с номером 4 не обнаружено) и вторичная станция получает разрешение на ответ.

• t+3,4. Вторичная станция передает информационные кадры с номерами 2 и 3 и устанавливает в поле порядкового номера приема номер 3, сообщая первичной станции, что ожидает прием информационных кадров, начиная с номера 3. В последнем передаваемом ею кадре устанавливается бит окончания F.

• t+5,6. Первичная станция повторно передает кадры с номерами 4 и 5, подтверждая прием от вторичной станции кадров с номерами 2 и 3.

• t+7. На вторичной станции отсутствуют данные для передачи, но она подтверждает прием от первичной станции (ответ ′Готов к приему′, S-кадр RR) кадров с номерами 3 и 4, используя порядковый номер приема 5 с установленным битом F.

	t	t+1	t+2	t+3	t+4		t+5	t+6
П Ст.	I B N(S)=6 N(R)=4	I B N(S)=7 N(R)=4	I B N(S)=0 N(R)=4 P (ошибка)	срабатывает таймер ожидания ответа	RR B N(R)=4 P			RR B N(R)=4 P
В Ст.						RNR B N(R)=0 F

Рис. 10. Восстановление процесса передачи в случае отсутствия ответа от вторичной станции

На рис. 10 представлен вариант восстановления работы протокола в случае отсутствия ответа от вторичной станции (при срабатывании таймера ожидания ответа).

Описание событий для процесса, представленного на рис. 10:

• t,t+1,2. Первичная станция посылает информационные кадры с номерами 6,7,0 (отметим, что, поскольку 7 является наибольшим допустимым порядковым номером, после 7 следует 0) и сообщает вторичной станции, что ожидает I-кадр с номером 4. В кадре с номером 0 устанавливает бит Р, разрешая ответ вторичной станции. При передаче кадр с номером 0 искажается в канале связи.

• t+3. При приеме вторичной станцией кадра с номером 0 контрольная сумма обнаруживает ошибки, и этот кадр стирается. Вторичная станция не выявляет установленный бит P в стертом кадре и, следовательно, не отвечает. На первичной станции срабатывает таймер ожидания ответа.

• t+4. Первичная станция запрашивает состояние вторичной станции передачей кадра RR, вновь подтверждая прием кадров от вторичной станции установкой номера 4 в поле подтверждения приема и передавая право на ответ установкой бита P.

• t+5. Вторичная станция отвечает S-кадром RNR (′Не готов к приему′). Этим кадром она уведомляет первичную станцию о том, что временно находится в состоянии занятости и не может принимать I-кадры. Порядковый номер 0 говорит о том, что по окончании состояния занятости ожидается I-кадр с номером 0, то есть подтверждается прием кадров с номерами 6,7. Бит F установлен в 1.

• t+6. Первичная станция передачей S-кадра RR сообщает вторичной, что она готова принимать I-кадры, начиная с номера 4. Право на ответ передается установкой бита P.

4. Методические указания к выполнению

лабораторной работы

4.1. Домашняя подготовка

Ознакомиться с организацией передачи данных согласно протоколу HDLC. Изучить алгоритм функционирования протокола в режиме нормального ответа. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

4.2. Работа в лаборатории

Изучение работы протокола управления каналом передачи данных осуществляется на имитационной модели SNRM.

Звено данных считается установленным в режиме нормального ответа. Модель SNRM отрабатывает функционирование протокола в фазе передачи данных. Модель имитирует передачу I-кадров и S-кадров RR и RNR по каналу, вносящему ошибки. В модели имитируются события наличия готовых к передаче I-кадров, события возникновения ошибок при передаче кадров в канале связи, а также события переполнения накопителей приема первичной и вторичной станций.

Перед началом работы необходимо ввести исходные параметры модели, задаваемые преподавателем: ширина окна и максимально допустимое число попыток передачи I-кадра или S-кадра.

В ходе выполнения работы на экран выводится информация только относительно первичной станции: значения переменных состояния _п(S) и V_п(R), число I-кадров, ожидающих первой передачи, а также состояние накопителя приема (свободен или занят). На основании отображаемой на экране информации предлагается принять решение о типе кадра, подлежащего передаче в сложившихся условиях, и заполнить поле управления передаваемого кадра.

После выполнения указанных операций на экране отображается посылаемый кадр. Поскольку в командах указывается адрес вторичной станции, а в ответах вторичная станция указывает свой адрес, то в кадрах обоих направлений в режиме нормального ответа всегда передается адрес вторичной станции установленного звена данных. Поэтому нет необходимости выводить на экран поле адреса кадра. Для I-кадра выводятся параметры поля управления: номер передаваемого кадра N_п(S), номер ожидаемого кадра N_п(R) и значение бита опроса P. В таком же формате отображается принимаемый от вторичной станции I-кадр.

В случае передачи (приема) S-кадров RR или RNR отображаются поле N_п(R) (N_в(R)) и бит опроса P(окончания F).

Пользователь видит на экране ответ вторичной станции с возможными ошибками при передаче его по каналу связи. О результатах приема (или неприема) кадров, переданных первичной станцией, пользователь делает вывод на основе ответов вторичной станции.

Во время приема I-кадров первичной станцией имитируются события переполнения накопителя приема, о чем пользователю выводится соответствующее сообщение. Информация об истечении запущенного таймаута ожидания ответа также выводится на экран пользователю.

Анализируя полученный от вторичной станции ответ, пользователь должен ввести новые значения переменных состояния V_п(S) и V_п(R) первичной станции и сделать вывод о фактических действиях вторичной станции и значениях ее переменных состояния V_в(S) и V_B(R).

Работа на модели должна быть представлена в виде диаграммы (аналогичной представленным на рис. 7,8,9) с подробным описанием событий в каждом такте работы.

В модели присутствуют счетчики ошибочных действий пользователя при работе с программой. По окончании работы на экране выводится содержимое счетчиков, дающее основание оценить работу студента.