Формат кадра протоколов с исправлением ошибок при помощи процедуры arq

Формат кадра зависит от функционального назначения кадра, типа протокола и режима передачи. Обобщенная структура имеет вид

Флаг

Адрес

Управление

Данные

Контрольная последовательность кадра

Флаг

Флаги представляют собой уникальную последовательность 01111110 и предназначены для установления и поддержания синхронизации по кадрам, то есть позволяют приемнику распознать начало и конец принимаемого кадра.

Содержание поле адреса зависит от режима функционирования звена данных и может содержать уникальный адрес станции отправителя, получателя, групповой адрес, если кадр предназначен для группы станций получателей, или широковещательный адрес (для всех).

Поле управления содержит команды, ответы и порядковые номера кадров, которые используют передатчик и приемник для контроля прохождения информации по звену данных. Формат и содержание поля управления зависит от конкретного типа кадра конкретного протокола.

Информационное поле содержит данные пользователя или прикладного процесса, передаваемые получателю. Присутствует, соответственно только в информационных кадрах. Служебные кадры не содержат поля данных.

Контрольная последовательность кадра или проверочное поле используется для обнаружения ошибок в принятом кадре. Обобщенный алгоритм контроля ошибок по проверочному полю заключается в следующем:

Передатчик вычисляет контрольную последовательность и включает ее в состав кадра. Приемник производит аналогичные вычисления над принятым кадром и сравнивает полученный результат с принятой контрольной последовательностью, то есть с содержимым проверочного поля. Если полученная и вычисленная контрольные последовательности не совпадают, считается, что принятый кадр содержит ошибки.

Для того чтобы предотвратить появление флага в потоке данных пользователя, передатчик использует процедуру, которая называется битстаффингом (Bit Stuffing). Содержимое кадра (поля адреса, управления, данных и контрольной последовательности) сканируется на передаче для выявления 5 или более единиц, следующих подряд друг за другом. Если такая последовательность будет обнаружена, передатчик вставляет "0" после пятой "1". Затем кадр обрамляется флагами и передается на физический уровень для передачи в линию. Приемник получает с физического уровня поток бит, обнаруживает флаги и разделяет входящую последовательность на кадры. Флаги отбрасываются, а затем производится стирание нуля после каждых пяти единиц, следующих подряд.

Время между передачами кадров заполняется флагами.

Обнаружение ошибок

Наиболее мощным средством обнаружения ошибок в кадре является использование циклического избыточного кода CRC (Cyclic Redundancy Check). Важным свойством циклического кода является то, что он обнаруживает любой пакет ошибок, длина которого меньше степени образующего полинома. Пакет ошибок определяют, как последовательность бит, которая начинается и кончается искаженными битами, но биты между ними могут не быть ошибочными. Два соседних пакета ошибок должны быть разделены последовательностью безошибочных бит, длина которой не менее длины пакета ошибок.