1、中华人民共和国国家标准信息技术开放系统互连物理服务定义发布实施国家质量技术监督局发布前言本标准等同采用国际标准信息技术开放系统互连物理服务定义本标准在技术内容上与国际标准保持一致本标准的附录附录和附录均是提示的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准起草单位电子工业部标准化研究所本标准主要起草人罗韧鸿黄家英前言国际标准化组织和国际电工委员会是世界性的标准化专门机构国家成员体它们都是或的成员国通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标准和的各技术委员会在共同感兴趣的领域内进行合作与和有联系的其他官方和非官方国际组织也可参与国际标准的制
2、定工作对于信息技术领域和建立了一个联合技术委员会即由联合技术委员会提出的国际标准草案需分发给国家成员体进行表决发布一项国际标准至少需要的参与表决的国家成员体投票赞成国际标准是信息技术联合技术委员会的系统间远程通信和信息交换分委员会与合作制定的本标准也以建议等同发布该第版替代第版附录至附录均为提示的附录引言本标准是为了便于信息处理系统的互连而制定的一组国家标准之一它与该组标准中其他标准的关系由开放系统互连基本参考模型定义基本参考模型将互连标准化领域划分成一系列规范层每一层具有便于管理的规模本标准定义在基本参考模型的物理层与数据链路层之间的边界上由物理层向数据链路层提供的服务它为数据链路协议的设计
3、者提供用来支持数据链路协议而存在的物理服务的定义并为物理协议的设计者提供通过在物理层之外的下面的物理媒体上的物理协议动作而形成可用的服务的定义物理层与数据链路层的关系示于引言图注重要的是把术语服务在整套标准中的使用与它在其他场合用于描述某组织机构提供的服务的使用例如按照建议由管理部门提供的服务区别开来引言图本标准与其他标准的关系中华人民共和国国家标准信息技术开放系统互连物理服务定义国家质量技术监督局批准实施范围本标准按以下几个方面定义物理服务服务的原语动作和事件与每个原语动作和事件相关的参数及它们采用的形式这些动作和事件之间的相互关系以及有效顺序本标准的主要目的是规定概念性物理服务的各项特性因
4、而在指导物理层协议的开发方面对基本参考模型进行补充本标准既不规定各个实现或产品也不限制信息处理系统内的实体和接口的实现对本标准不存在设备的一致性问题一致性是通过遵循物理协议的实现获得的而物理协议满足本标准中定义的物理服务引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性信息技术开放系统互连基本参考模型第部分基本模型信息技术开放系统互连基本参考模型服务定义的约定数据处理词汇部分数据通信信息技术词汇部分开放系统互连定义注数据通信和开放系统互连体系结构的术语和定义在和中给出基本参考模型定义
5、本标准基于基本参考模型中所制定的概念并使用其中定义的下列术语数据电路物理连接物理层物理媒体物理服务物理服务访问点物理服务数据单元服务约定定义本标准还使用服务约定标准所定义的适用于物理层的下列术语物理服务用户物理服务提供者原语请求指示缩略语下列缩略语适用于本标准开放系统互连物理物理连接物理层物理协议数据单元物理服务物理服务访问点物理服务数据单元服务质量约定一般约定本标准使用服务约定标准所给出的描述性约定那些约定中采用的层服务模型服务原语和时序图完全是抽象的描述它们不表示用于实现的规范参数表示服务用户服务提供者交互见的服务原语可以运送指示在用户提供者交互中可用信息的参数表至表见第章至第章列出了适用
6、于每一组物理服务原语的参数这些表还表示了每个相应的原语可运载哪些参数的联系某些表项进一步受到括弧中项目的限制它们可以是在某种方式下该参数是有条件的一个指示表示对于每个连接该参数都不出现在原语中该参数的定义描述了该参数出现或不出现的条件一个参数特定的限制表示在指原语中所供给的值总是等同于在对等服务访问点所发出的先前的请求原语中所供应的值某条注释适用于该表项的一个指示注指明引用的注释包含有与参数及其用法有关的附加信息在任何特定的接口上并不是所有的参数都需要进行显式说明某些参数可以隐式地与发出原语的相关联端点标识约定如果在有一个以上的并且用户需要区别它们时就必须提供端点标识要求在这样一个发出的所有原
7、语都使用这种机制来标识各个这样的隐式标识不被描述为本物理服务定义中的服务原语参数当穿过由一个单独的所控制的中继时这种隐式标识机制必须为标识这些依赖关系提供另外的保证综述和一般特性物理服务在用户之间提供透明的数据传送它使得利用支持性通信资源来实现这种传送的方法对于用户来说是不可见的可定义几种服务类别以便将用户可见的差别进行分类在用户之间提供由于连接不能在物理层上通过协议来建立它们是在服务创建时加以配置因而逻辑概念的仍然必须与向物理层提供的实际物理媒体通路直接相关因此在物理层连接方式与无连接方式没有差别服务与较高层是以连接方式操作还是无连接方式操作无关在物理层内对每个进行标识只与特定的相关即隐含特
8、定的源及特定的目的或多端点连接时的特定的目的组当按级联使用几种物理媒体时可能穿过物理层中继或中间系统对于数据电路的互连这种中继可以通过在独立但相关的上执行的管理功能来控制或按的的规定从网络层来控制物理层不作任何路由选择决定中间系统还可以用来映射与相关的不同物理层协议物理服务所提供的服务质量是按照服务类别预先定义的尽管它可以通过配置的管理控制任选地加以变化实际的数据传输发生在物理媒体上物理媒体连接的机械电磁和其他与媒体相关的特性在物理层与物理媒体之间的边界接口上定义这些特性的定义可在其他标准中找到物理服务的特征物理服务向用户提供的特征激活为了交换而激活与另一个用户的的手段在同一对用户之间可能存在
9、一个以上的激活服务是任选的不必要求双工或单工传输即持续的数据传送阶段注在物理层的多路复用实现中在任何其他的激活发生之前可能必需激活运载所有的子层对它的控制可能看上去是在与特定的相关的服务边界上这种随后的激活可能在服务边界上只提供一个激活指示并且在管理时是隐式的或提供其他的动作它建立包含有物理层中继的完整的传送在上传送的手段由一个比特或一串比特组成在上透明地传送无需改变内容在服务质量范围内或无需限制其数据值以其被提交的同一顺序来交付注使用术语比特并不是有意排除使用非二进制代码标识必要时在处标识各个的手段注意标识内的特定的参数是隐含的见停活由用户或提供者无条件地因而可能是破坏性地停活一个的手段停活
10、服务是任选的不必要求双工或单工传输即持续的数据传送阶段物理服务的其他方面的传送可以是双工双向同时半双工双向交替或单工单向点对点或多端点以及同步或异步视情况合适而定见第章由于包括物理层协议控制信息多路复用功能编码机制或其他传输控制功能物理媒体上的数据信令速率不可能与吞吐量速率相对应同步由物理服务来提供它包括比特同步其他定界可能适用这是一项可变特征端点标识符不是全球周知的在多路复用情况下它们将经通过物理协议隐式地或显式地运送除运送停活指示外对用户的故障状态通知有待进一步的研究故障状态通知可能包含仅由传输差错引起的明显故障物理服务类别物理服务的各种差别对于标识与数据链路层所见的服务要求有关的特征是必
11、要的这些差别有传输类型同步和异步操作方式双工半双工和单工注当这些方式描述物理层与数据链路层之间的物理层服务边界上的操作时它们并不一定意味着物理层实体和物理层与下面的物理媒体之间接口的特定操作方式它适用于与特定物理服务提供者实现相关的操作诸如碰撞检测和多路复用它们可以映射到某些服务原语例如激活和停活但却对物理服务用户来说是透明的拓扑结构点对点和多端点注它包括各种形式的拓扑结构环形总线恒定或可变比特速率注在一个多路复用的结构中总的比特速率通常是恒定的然而各之间的这一速率的划分可能不是恒定的如果有一个选择它隐含有物理层设施的其他用户通常将为用户选定一个可变的速率进一步的说明见附录物理服务模型层服务模
12、型本标准使用服务约定见中第章中定义的层服务抽象模型该模型定义在处发生的用户与提供者之间的交互在用户和提供者之间通过服务原语来传递信息服务原语可以运送参数该模型的描述适用于点对点连接两个对于多端点的该模型的扩充有待进一步研究点对点模型的操作由连接两个的一对比特流抽象地模型化每个传输方向有一个比特流见图每个比特流运送物理协议数据单元每一比特流内的比特以其被提交的同一顺序来交付注在可变比特速率服务类别中比特流可以间歇操作在提供者之内控制中继时中继的点对点模型除了在数据电路中插入中继以支持级联物理媒体见图以外的操作完全按的描述来模型化从网络层控制中继时中继的点对点模型每个中继控制的的操作可由经过同一个
13、带内信令或一个单独的带外信令运送的网络层控制信息来完成见图只有当在路由上的网络层实体之间网络层控制动作完成之后物理层中继系统才完成端到端停活可以通过网络层协议或管理动作来完成图简单模型图在提供者之内中继的简单模型图从网络层控制中继的简化模型物理服务质量术语服务质量是指在连接端点之间所观察到的的某种特性描述了中可完全归结于提供者的那些方面它只能在没有特别限制或有损于物理服务性能的用户行为它不在提供者的控制范围内的情况下适当地确定用户了解的有关即使在跨越几个物理电路的情况下也是如此的定义的服务质量依赖于物理媒体以及用来提供物理服务的物理协议它可以用以下一些特性来表征服务可用性差错率吞吐量转接延迟保
14、护这些特性在至中定义服务可用性这一点有待进一步研究差错率差错率定义为测量期间被更改丢失创建的所有比特信息与跨越边界传送的所有比特信息之比注比特信息损坏的原因不被详尽列举对特定的用户对这些量之间的关系如图所定义吞吐量吞吐量被定义为在一个序列中成功地传送的全部比特数与为该序列而消耗的输入输出时间之比输入输出时间是在始发端点处发送该序列的时间值和在目的端点处接收该序列的时间中的最大值吞吐量仅对一个完整的序列有意义图差错率转接延迟转接延迟被定义为在向提交一个与在目的地处接收它之间消耗的时间该值只涉及被成功传送的物理数据单元保护有待进一步研究值的确定用参数来描述这些参数在某些情况下可以通过层管理原语或可
15、用配置的先验知识来确定但它必须用非物理原语的方法来选择和确定不保证最初商定的值在的整个生命期中都得以保持用户应认识到在物理服务中不会显式地通知的变更尽管在某些情况下可能通过层管理功能来通知原语的顺序本章定义了对第章到第章所定义的原语可能出现的顺序的限制这些限制确定原语出现的顺序但是并没有完全规定它们何时可以出现表是原语及其参数的汇总它规定它们出现的几个阶段激活数据传送和停活表物理服务原语和参数的汇总阶段服务原语参数激活见注激活见注数据传送数据传送用户数据停活见注停活见注注激活和停活服务是任选的不必要求双工或单工传输在本物理服务定义中按照服务类别见第章特定区分状态转移序列见图至图的构成元素的参数
16、不作为激活服务原语的参数来描述与停活有关的参数有待进一步研究两个端点处的原语的关系在一个端点发出的原语通常对另一个端点会产生影响每种类型的原语与另一个端点的原语的关系在第章到第章下面的各条中定义这些关系汇总在图中附加的顺序和关系有待进一步研究一个端点处的原语的顺序注附录给出一个复合状态图它包含在端点处所有被认可的原语顺序适用于各个操作方式和拓扑结构的特定原语顺序示于图至图注括号中的数字是指对于相关端点图中所表示的状态之间可用转移图物理服务原语时序图汇总图用于激活停活的双工方式的状态转移图图用于出单工方式的状态转移图图用于入单工方式的状态转移图图用于半双工方式的状态转移图图仅用于数据传送阶段双工
17、方式的状态转移图图仅用于数据传送阶段出单工方式的状态转移图图仅用于数据传送阶段入单工方式的状态转移图图用于不含不活动状态的半双工方式的状态转移图图用于半双工双工方式转移的状态转移图激活阶段功能激活服务原语用来激活传输的方向对于半双工方式来说这些原语是必要的而对于双工和单工来说则是任选的原语请求激活对于半双工操作每一传输方向被独立地激活对于双工操作两个传输方向都被激活对于半双工和单工操作原语激活出传输方向原语指明激活入传输方向半双工操作期间在收到之后和在收到原语之前用户不能发出原语和参数的类型激活服务涉及表所示的两个原语该表中的参数有待进一步研究表物理服务激活原语和参数参数原语见注注见表中注原语
18、的顺序传输方向的一次成功激活中原语的顺序由图中的时序图来定义注不向用户指示谁发出及在何时提供者不能激活传输方向图用于激活的原语的顺序停活阶段功能停活服务原语用于停活传输的方向对于半双工来说这些原语是必要的而对于双工和单工则是任选的原语请求停活对于半双工操作每一传输方向被独立地停活对于双工操作两个传输方向都被停活对于半双工和单工操作原语停活出传输方向原语指明停活入传输方向半双工操作期间在收到原语之后则用户可发出一个原语原语和参数的类型停活服务涉及表中所示的两个原语表物理服务停活原语和参数参数原语见注注对停活参数例如始发者的要求有待进一步研究始发者参数表示停活的源其值指明是用户提供者还是其他未知方
19、导致了这一动作原语的顺序图中的时序图表达了停活原语的顺序注可能不区分是由远程用户进行的调用还是由提供者进行的调用例如由于一次失败图停活原语的顺序数据传送阶段功能数据传送服务原语提供称为物理服务数据单元的用户数据的交换物理服务保持的顺序原语和参数的类型表列出数据传送所需的原语和参数的类型用户数据参数为用户之间的传输运送的长度是提供者的任选项用户拥有长度值的先验知识注当可变比特速率服务类别可用时为了获得潜在的性能优势用户应确保服务数据单元包含有效数据理想的情况只含有效数据表数据传送原语和参数参数原语用户数据原语的顺序传送中物理服务的操作可以按照提供者之内的一对比特流来模型化见第章物理层用来连续地或
20、间断地传递透明的比特流它要求在整个数据传送阶段必要时出现原语一旦收到原语用户就可立即得到入用户数据比特流一旦发出一个原语设想用户可以得到出用户数据比特流一次成功的数据传送中的原语的顺序在图的时序图中定义如果出现一个原语图中原语的顺序可能仍然是不完整的图数据传送中原语的顺序附录提示的附录物理层的内部结构引言物理层可用多种不同的方法来实现各种可能的实现方法之间的主要差别可按照是否包括多路复用以及如果包括的话所采用的形式统计或时分来分类按照这一前提有可能对该层要求的功能度以这样一种方式进行划分使得三种多路复用类别中的每一类所表示的结构能够从该层的一个单一的公共子结构中导出增加的复杂性在于物理层的实际
21、实现通常提供的服务不同于本物理服务定义所定义的服务这些服务可以归类为定时完整性最为重要的服务例如会话式语音和视频服务显然向实现者明确支持这些服务所要求的功能与支持本物理服务定义所要求的那些功能之间的关系是所希望的本附录示出了那种关系在这样做的同时引入了物理层内或物理层之上的会聚子层的概念这一概念允许从一个公共的物理层实现会聚到特定的实时服务接口的需求以及会聚到不同媒体的需求关于多路复用的分类非多路复用物理层最简单的形式是其中没有多路复用可以提供比特字符或其他子结构的同步但所有这些实体在一次激活期间被聚集在一起以形成实质上的如下一高层所看到的连续比特流时分多路复用在这种形式下定义一个帧结构在此帧
22、结构内分配各个信道或时槽同步被应用到整个帧各个时槽不携带标号尽管长度是预先定义的但它们并不一定都具有同样的长度统计多路复用最近的革新是使用一个固定长度的子结构或整个帧结构内的信元每个信元有一个载有路由选择标号的信元头它标识各个信道信元分配到一个信道的速率不一定是恒定的也就是说分配到一个信道的总集合比特速率比例可按照需求动态地改变这种技术被称作异步传送方式等时传输上述三种安排的一项特征是能支持等时传输因而应用不会局限在可以覆盖定时完整性是作为一项必不可少的那些应用在前两种多路复用安排中对于两种应用在服务定义上没有重大的差别然而在第三种安排中施加了信元分配方面的特定限制以确保传输的完整性结果是标识
23、了不同类别的服务但只有一种与定义直接相关这些类别列于表中表中的服务类别类别定时完整性比特速率要求恒定要求可变不要求可变注在情况下面向连接与无连接的区别也包括在内它与物理服务的定义无关端点标识对于全部三种分类或者在安装时或者借助于要求在较高层使用协议的管理机制总是要预先定义一个的标识这方面的内容在本服务定义的第章阐述注在情况下给予信令信道以优先权这些信道可被用来运送为所有其他信道定义路由选择标号的较高层协议在安装时总是有这样一个信道元信令信道被预先定义会聚子层如果物理层的多路复用特性所定义的服务接口的特性不能精确地与数据链路层所要求的特性相匹配那么就需要一个会聚机制例如对于基于信元的传输需要把在
24、数据链路层产生的帧分段成各个信元对于时间敏感的服务也将要求会聚机制例如将编码语音样本映射成信元注多路复用层可以支持由整数个信元组成的必要的话通过在内进行填充来形成并适当地加以描述的传送这个原则也可用于物理层内的半双工操作附录给出了这种情形的会聚协议的一个例子物理层的结构见图术语物理层是指整个层该层的基本组成部分总是出现的组成部分在这里称作基本物理子层而在某些实现中被称作物理层尤其应注意对术语物理层的使用具有两种不同的含义图物理层的结构附录提示的附录使用半双工物理服务的数据链路协议的操作引言本附录定义了使用半双工物理服务操作数据链路协议的方法操作图示出了对于下述情形的相关层和子层的结构双工物理服
25、务的操作半双工物理服务的操作图数据链路层的结构使用半双工物理服务时为了改变传输方向在会聚子层中一个半双工模块是必要的数据链路协议模块可以操作任何协议如在与之间交换的原语为这些原语按照图半双工方式操作在本附录中假定与一起操作同它与双工物理服务一起操作的方式完全相同即遵循图为了下面的描述清晰起见在和之间交换的六个原语分别指定如下的状态图见图四个状态是空闲状态等待由或进行激活出传输状态从向运送服务数据单元使用和原语等待接收状态等待授权从接收入接收状态从向运送服务数据单元使用和原语图状态图表更详细地描述状态转移它标识引起一次状态转移的事件和由于状态转移的结果而采取的动作表状态转移的描述当前状态新状态转
26、移的名称引起转移的事件由于转移的结果而采取的动作启始出转移原语到发出原语到启始入接收原语到发出原语到返回空闲原语到发出原语到返回空闲原语到发出原语到授权接收检测到将传输方向从发送更换到接收的需要见注发出原语到并起动定时器见注返回空闲原语到停止定时器见注抓住发送权定时器期满发出原语到获得接收权原语到停止定时器见注返回空闲原语到发出原语到获得发送权原语到发出原语到注对基于的数据链路协议如如果在一个原语或一系列这样的原语的用户数据参数中检测到两个以上连续的标志可以用此来指示不再需要出传输因而需要更换传输方向当物理服务不允许入数据接收时为了保持通信定时器期满被用来抓住出传输权定时器的值是一个系统参数它依赖于物理服务的特定特性为了避免这一恢复过程中的争用条件在数据链路的两端将使用定时器的不同值表按照每个状态下可能发生的事件描述的操作表响应外界刺激的状态转移附录提示的附录复合状态转移图引言复合状态图图包含了图至图所定义的全部状态转移图给出此复合状态图的目的是为了能够容易地识别所有可能的状态图在一个端点处的原语顺序的复合状态转移图
