1、中华人民共和国国家标准信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环媒体访问控制发布实施国家技术监督局发布前言本标准等同采用国际标准信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环媒体访问控制在信息处理系统光纤分布式数据接口总标题下目前包括以下个部分信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环物理层协议信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环媒体访问控制信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环物理层媒体相关部分本标准的附录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北京庄和科技发展公司本标准主要起草人段小航王凌前言国际标准化组织是由各个国家标准
2、机构的成员体联合组成的一个世界性组织该组织通过其各个技术委员会进行国际标准的制定工作凡是对于已设有技术委员会的某一专业感兴趣的每一个成员体都有权参加该技术委员会与有联系的官方或非官方国际组织也可参与国际标准的制定工作与国际电工委员会在电子技术标准化的所有方面都进行密切合作各个技术委员会提出国际标准草案须先分发给各成员体表决通过后再由理事会批准为国际标准根据工作导则国际标准至少需要投票成员体的赞成国际标准是由信息处理系统技术委员会制定的目前由部分组成第部分令牌环物理层协议第部分令牌环媒体访问控制第部分令牌环物理层媒体相关部分引言本标准主要涉及的媒体访问控制部分该标准适合在高性能多站网络中使用本协
3、议是为使用令牌环结构以光纤作为传输媒体在几千米长的网络而设计的中华人民共和国国家标准信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环媒体访问控制国家技术监督局批准实施范围本标准为光纤分布式数据接口规定了媒体访问控制即数据链路层的较低子层使用光纤作为传输媒体为计算机和外围设备之间提供一个高带宽的通用互连可配置来支持大约的持续传输速率它也许不能满足所有无缓冲高速设备的响应时间要求建立分布于几公里长的许多站之间的连接的默认值是按条物理链路和总长为的光纤通路典型的对应于个站和的双光缆由以下几部分组成物理层提供媒体连接器光旁路器和驱动接收设备物理层还定义了数据在媒体传输或向高层发送时成帧所需要的编码解码和时钟
4、需求对于本标准而言引用是通过指定的物理层实体来进行的数据链路层分为两个子层媒体访问控制提供了对媒体的公平和决定性的访问地址识别和帧检验序列的生成和验证其主要功能是实现帧的发送包括帧的插入中继和移出本标准中给出了的定义逻辑链路控制提供与网络层之间无差错的数据服务所需要的公共协议站管理它在站级上提供必要的控制以便管理各种不同的层中进程使得站可在令牌环上协调地工作提供诸如站初始化控制配置管理故障隔离与恢复过程调度等服务包含在本标准中的定义设计成尽可能独立于传输媒体和操作速率为了适应的较高速率在修改了关于令牌环操作的有关概念的同时保留了与其相似的服务和设施集本系列标准规定了必要的接口功能和操作以确保在
5、符合的实现之间的互操作性本标准是一种功能描述与之相符合的实现可以利用任何不违反互操作性的设计技术是本系列标准将来的讨论课题引用标准下列标准所包含的条文通过本标准中的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处理系统局域网第部分逻辑链路控制信息处理系统局域网和城域网第部分令牌环访问方法和物理层规范信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环物理层协议信息处理系统光纤分布式数据接口第部分令牌环物理层媒体相关部分定义本标准采用下列定义异步一组请求服务的数据传输服务它们争夺动态分配的带宽和响应时间捕获为进行帧传送而从环上获
6、取令牌的动作申请令牌一个或多个站竞争获得初始化环的权利的过程实体开放系统互连参考模型层或子层活动的功能体包括操作性和管理性功能纤维光学光生成发送器产生的光信号通过光纤波导器传播至光检测接收器的技术帧在环上协作的实体之间发送的协议数据单元它由可变个数的八位位组和控制符号所组成媒体访问控制负责在共享媒体局域网例如一个环上调度数据传送和进行数据传送路由控制的数据链路层不受限令牌指示异步带宽分配正常方式的令牌在此状态下提供的带宽在所有申请者中间按时间片分配八位位组由八个有序二进制数位组成的数据单元一对数据符号物理层在环中负责将相邻的上游站发送器产生的符号流传送给逻辑上相邻的下游站接收器的物理层物理连接
7、在一个环中相邻物理层实体在集中器中继器或站中之间的全双工物理层联系原语实体提供的服务接口单元协议数据单元相互通信的对等层实体间传送的数据单元它可包括控制信息地址信息数据如来自高层实体的服务数据单元或上述三者的任意组合的包括令牌和帧接收一个站从访问媒体获取令牌帧或其他符号序列的动作中继站从相邻的上游站接收令牌或帧同时发送给相邻的下游站的动作的可中继收到的令牌或帧但不中继接收到的之间的符号序列在中继某一帧时复制该帧中的数据并对控制指示符作适当的修改受限令牌表示异步带宽分配特殊方式的令牌在此状态下提供给一组异步服务的带宽由特定申请者之间单一而持续的会话使用环由物理媒体连接的两个或两个以上的站信息在其
8、中的活动站间顺序传递每一站依次检查或复制中继信息最后将它返回给始发站服务数据单元该数据单元在服务用户和服务提供者之间传送服务由一个层或子层实体提供被一个较高层或子层的实体或管理实体所使用的功能集合站环上可寻址的逻辑的或物理的连接件具有发送接收中继信息能力一个站包含一个或多个实体一个或多个实体及一个实体站管理站中负责监视和控制包括和等不同实体的监督性实体符号使用的最小信令元素即层服务数据单元符号集包含个数据符号和个控制符号在物理层传输时每一符号映射为一个特定的个编码比特序列同步每一申请者预先分配一个最大带宽并保证响应时间不超过一特定时延的一组数据传输服务令牌共享媒体上传送权的显式指示在一个令牌环
9、上令牌在环上各站间依次循环传递在任意时刻只能有不超过一个站持有令牌使用两类令牌受限令牌和不受限令牌发送站生成一个令牌帧或其他符号序列并将其放到输出媒体上的活动约定和缩略语约定当无修饰语使用时术语和特指本地实体除非特别限定否则指除外的任何本地用户包括使用下横线例如用作一种约定用以标明信号功能等的名称否则当它们出现在文本中时会被错误地理解为独立的各个单词使用句点例如等价于使用下横线除非句点用来帮助区分附加到先行表达词后的修饰语寻址本地短地址本站位单地址本地长地址本站位地址若站不实现位寻址则短地址组位站地址集合包括不为空的位广播地址全地址及其他可被本站识别的位组地址长地址组位站地址集合包括不为空的位
10、广播地址全地址及其他可被本站识别的位组地址若站不实现位寻址则在申请令牌时即发送器处于申请令牌状态若站传送使用位地址则反之若站传送使用位地址则定时器值和定时器所有定时器值均以无符号二进制补码表示换言之就是以八位位组表示的剩余时间即数值越大代表越短的剩余时间本定义仅供参考除了在环上的协议数据单元中外不规定必须使用此形式这些定时器值并不在状态机中同时使用因此在不需要时不必将其实现具体化在本标准中假设所有定时器初值均被初始化为目的时间或剩余时间的无符号二进制补码形式置于八位位组中并假设定时器激活后正向递增计数溢出后停止所有定时器比较以过去时间为基准来表示此约定仅仅为了本标准表述的方便而不规定必须如此实
11、现缩略语应报告的帧出错计数值差错计数器接收到的所有帧的数量的计数值帧计数器终止次数计数值令牌迟到迟到计数器检测到的丢失计数丢失计数器接收到的最近帧目的地址匹配指示接收到的最近帧成功复制指示接收到的最近帧检测出错指示接收到较高源地址指示接收到较低源地址指示接收到本地源地址指示下一站寻址指示指示最近接收到的合法令牌为受限令牌最大信号捕获时间最大环时延最大帧时间最大站物理访问时间最大帧发送准备时间环上允许的最大实体数最小保护时间余量本站在申请令牌帧中接收到的竞争位本站在申请令牌帧中传递的竞争环初始化时间本站支持的最大本站支持的最小申请令牌过程最后确定的在接收器中本站的工作在发送器中个优先级的令牌回转
12、时间阈值的集合集中第个元素最坏情况下插入或移出站的响应时间本站同步传输要求的最坏情况下恢复令牌时间令牌保持定时器令牌回转定时器目标令牌回转时间有效传输定时器概述令牌环包含由传输媒体串行连接的站集合构成一个封闭的环见图信息在其中顺序传送以符号流形式由一个活动站到达下一个活动站为与环上其他设备通信每一站通常再生并中继接收到的符号并作为与环上一或多个设备联系的手段一个给定站访问媒体的站将信息传送到环上在环上信息循环地由一个站传送给下一个站当信息通过地址指定的目的站时该站将其复制最后发出信息的站将信息由环中有效地移出图令牌环构成示例当站检测到媒体上通过的令牌时便获得了在媒体上发送自己的信息权利令牌是由
13、特定符号序列构成的控制信号它在每一信息传送之后循环地出现在媒体上任何站当检测到令牌后可通过将其从环中移出来捕获令牌然后该站可以发送一个或几个帧的信息当发送结束时站产生一个新的令牌以便提供其他站访问环路的机会令牌保持定时器或其他等效方法限制了站传递令牌前可使用占用媒体的时间长度根据要求的相关服务类型提供多级优先权以便实现独立动态的分配服务类型可为同步典型的如用于实时语音异步典型的如用于交互应用中或立即用于特殊应用如环的恢复环上带宽的分配由环上用户共同协商决定错误检测和恢复机制提供了当发生传输错误或媒体瞬态过程如站访问或移出环时造成引起访问媒体偏离正常操作时的环恢复操作检测和恢复上述情况利用了分布
14、在访问环中的各站上的恢复功能在此详细说明的媒体访问方法并非为对用于有效数据传输的逻辑链路控制或高层协议进行约束服务本章规定了由提供的服务和要求的服务目的是为了使高层协议如对执行正确操作对于一个给定的实现选择实现多少种下述服务由实现者决定但是提供的服务集应能足以满足使用的高层协议的需要这里定义的服务并不隐含任何特殊的实现或接口服务描述如下提供给本地实体或其他使用者的服务用前缀来表示要求本地实体提供的服务用前缀来表示提供给本地实体使用的服务用前缀来表示对的服务本条规定了由媒体访问控制提供给本地实体与对等实体交换服务数据单元使用的服务这些服务也用于实现者帧中定义如下原语每条原语的描述包括了和实体之间
15、进行传递的信息描述该原语定义了由一个本地实体到另一单独对等实体或组地址中多个对等实体之间一个或几个服务数据单元的传输原语语义每一个由和构成的参数集合规定了一个要传送的帧称为子请求参数提供了帧控制字段它作为帧的一部分被传输参数可规定一个组地址或组地址它应包含足够的信息以便使可以生成包含在帧中的目的地址字段地址长度由相关参数的比特决定见参数规定了一个由接口接收并将被传送的服务数据单元在中包含足够信息以便决定服务数据单元的长度每一个与一个参数相关可为同步或异步若为异步则可任意选择规定和优先级别若参数置位则可实现传送多个若参数复位则表明本是相关中最后一个各帧应按在原语中的先后顺序依次传送而不考虑其相应
16、如果令牌回转定时器定时满不为或一个帧由于相关的和令牌保持定时器当前值而无法传送则中止传送并产生一个由参数指定的令牌随后将一个返回通知如果传送状态成功在下一次获得访问媒体机会时开始传送剩下的其他帧否则将请求重发一个新的参数规定在无其他可处理请求到来时完成了相关的传送后即在请求结束时应产生的令牌类型在同步服务请求中应与捕获到的相一致在异步服务请求中应置为受限或不受限令牌如果中没有规定则应立即产生一个要求类型的令牌产生条件本原语在本地实体要传送数据给一个或几个对等实体时或要生成一个令牌时产生作为对协议高层请求或内部数据请求的响应收后效果收到此原语后附加上特定字段包括源地址和其他媒体访问方法的特有字段
17、构成恰当帧送交协议低层传送给一个或几个对等实体注本原语是请求数据传输的一般方法由于本原语隐含需捕获令牌因此不必产生一个原语与之共同使用本原语定义了由到本地实体间的数据传输原语语义参数规定帧中帧控制字段值参数是由收到帧的字段确定站单地址或组地址参数是由收到帧的字段确定站单地址参数由本地实体收到的服务数据单元确定参数指示接收帧成功与否包含下列单元帧正确性若报告为帧错误则错误原因也将同时报告错误原因应为下述之一非法计算的帧校验与收到的不匹配长度错帧长度不合法内部错发生内部错误导致无法向传送一个被地址识别指示器和帧复制指示器置位确认的帧帧状态接收到的错误检测指示和其他可选择指示器的值产生条件原语在指示
18、本地实体有一个目的地址为本站的帧到达时使用收后效果实体收到本原语后的效果不作规定本原语用于提供对原语的适当响应以表明该请示成功与否原语语义参数报告在本次请求中传送的的个数参数用于将信息反馈给发出请求的本地实体以指示前一个相关的成功与否若原语中有多个则参数将应用于所有的传送通过指示标明是否所有都被对等实体确认在此情况下的分解由实现者定义参数规定了提供给传送的服务类型产生条件该原语由产生作为对来自本地实体的原语的响应收后效果收到本原语后的效果不作规定注在有多个未应答的请求情况下需要额外信息以便区别不同请求的相应响应请求与响应之间的联系可以由先到先出的服务方式来隐含确定另一方法是使维持多个请求队列至
19、少对每一类服务实现设置一个队列对每一队列采用先进先出方式服务这里假设地址指定的一个或一个以上实体确认接收到帧后通过设置指示器或者将这些帧发送给相应实体或者通过向相应实体报告一个内部错误本原语用于供请求捕获下一个令牌原语语义可为受限令牌或不受限令牌若存在多级优先级则也可规定其优先级别产生条件本原语在本地实体要传送时间临界性数据时产生收后效果接收本原语后将捕获由参数规定类型的下一个可使用令牌然后进入数据传送状态并传送空闲符号直至从收到一个原语或定时满若定时满则需产生一个与捕获令牌同类型的令牌注本原语用于时间临界性操作以减少环时延的作用此状态下的操作会引起一个较正常情况长的帧前导而带来带宽的浪费因而
20、不应使用该原语在环上传送不受时间严格限制的数据与的服务本条规定了在与实体间提供的服务以便与对等实体交换协议数据单元关于产生这些原语条件和接收到这些由产生的原语后的动作等附加细节在物理层协议标准中有详细说明定义了下列原语每一原语的描述包含了在与实体间传递的信息说明所有服务数据单元都持续一个单符号期长这些服务都应为同步的例如每一个都只会带来一个根据当前站内部的配置该会返回给同一个或另一个不同的该原语定义了由到本地实体之间的数据传送原语语义由说明的符号应为下列之一或其中是在物理层协议标准中说明的个数据符号产生条件每从收到一个便发出一个原语收后效果收到此原语后的效果不作规定本原语定义了由实体到的数据传
21、送原语语义在本标准中不使用原语由说明的符号应为下列之一或产生条件实体每解码一个符号向发送一个该指示在每一符号期间都发送一次收后效果当收到此原语将从接收一个符号对其进行处理并产生一个相应的给本原语具有本地有效性应提供对的适当响应以表明接收了中的符号并期待接受下一个符号原语语义参数用于标识传输结束状态产生条件发送给作为对每个的响应的作用是使的数据输出与的数据率同步收后效果收到此原语后便可以向发送下一个本原语由物理层产生以告知无法向提供一个合法符号流原语语义参数表明无法向提供一合法符号流产生条件物理层一旦检测到符号流不合法便产生此原语收后效果接收到此原语后接收器会向发送器标志或在已收到结束定界符的情
22、况下标志并进入状态根据当前状态在向状态转移过程中将采取对和的相应处理或将引起发送器进入状态对的服务本条规定与站管理实体之间接口上提供的服务这一接口由本地实体使用以监视和控制的操作本条提供了产生此类原语的相关条件和收到由产生的此类原语的动作等细节定义下列原语每一原语的描述包含了与实体间传送信息的描述本原语具有本地有效性被用于改变业务参数但是当在环路上可工作时没有必要改变这些参数原语语义是用于表示单地址的八位位组串可同时提供位地址和位地址每一个是一个使用的组地址的八位位组串规定最大目标令牌回转时间规定使用的有效传输定时器的值规定支持的最小目标令牌回转时间规定异步通信所要求的规定异步通信所商定的规定
23、优先级令牌回转时间阈值集合参数规定需接收并向指示它传送的帧参数用于供决定仅对正确帧产生和原语还是对所有帧均产生上述原语本原语所有参数均为可选的如果一个参数被省略将使用最近一次提供的该参数值如果在此之前尚未给此参数提供任何值则使用该参数的默认值产生条件本原语在要求重新配置时由产生收后效果接收本原语后会使设定其地址定时器和其他初始化参数的值在本原语处理完成后将产生一个本原语被用于告知对的处理已完成原语语义参数用于指示成功与否产生条件本原语在完成处理后由产生收后效果收到该原语后的效果不作规定本原语具有本地有效性由本地实体用于控制的操作原语语义参数包括下列内容复位环路故障警告目前状态复位计数器条件中断
24、或发送带错误的帧校验序列如果参数中说明环路故障警告则参数应包含用于环路故障警告帧中的字段和信息字段参数包括下列内容当前所有计数器值当前所有定时器值受限令牌类标志值当前接收状态机状态当前发送状态机状态参数包含下列中一个或几个令牌捕获帧接收和令牌传递产生条件本原语由产生用于使采取参数说明的动作收后效果接收此原语后引起以下动作若为复位或环路故障警告则将产生信号进入接收器状态监听进入发送器状态传送空闲符号若为环路故障告警则除上述中操作外发送器状态机进入状态发告警由参数构造告警帧若为提交当前状态则应根据参数中的指示向提交状态信息若为复位计数器则应复位所有计数器若为指定条件中断则应在任何说明的条件被检测到
25、时通知若为发送带错误的帧校验序列则将发送一个带错误的特定帧本原语由使用用于告知本地实体有错误发生或有重要的状态变化原语语义参数用于指定如下的适当状态环操作状态的任何改变收到或申请令牌收到本站告警或其他告警定时满定时满且不为零收到使接收器改变状态收到使接收器进入状态或计数器溢出收到一个目的地址与本站单地址相同的帧并且接收到的指示置位发现本站发出的帧在环中传播过程中丢失由复位变为置位的时刻站置位但未置位的时刻当发送器处于状态发数据或状态生成令牌时收到一个令牌发送器处于状态申请令牌或状态发告警同时定时满出现上上次收到指定条件中断中指定的条件时产生条件本原语在上述相应报告条件出现时由产生收后效果接收该
26、原语后的效果不作规定本原语定义了本地实体的一个或几个服务数据单元的传送任何已定义的格式均可发送每一个由参数和构成的集合说明了一个要传送的帧称为一个子请求参数提供了帧控制字段作为帧的一部分被传输参数规定了一个单地址或组地址它应包含足够的信息以便使可以生成包含在帧中的目的地址字段地址长度由相关的比特决定每一参数规定了一个由接口接收并将被传送的服务数据单元具有足够的相关信息以供确定服务数据单元的长度每一个具有一个相关的参数可为同步异步或立即若为异步则可任意选择和服务优先级别若未规定则假设为默认值若为立即服务则帧被立即发送而不需等待接收到令牌后若参数置位则可在同一个中传送多个若参数复位则表明该是相关中
27、的最后一个各帧应按在原语中出现的先后顺序依次传送而不考虑其相应的如果定时满不为或一个帧由于相关和的当前值而无法传送则中止传送并产生一个由参数定义的令牌随后将一个返回如果成功在下次获得访问机会时开始剩下其他帧的传送否则将请求重发一个新的参数规定了在无其他请求到达时完成相关的传送后即在请求结束后应产生令牌的类型在同步请求服务中应与捕获到的令牌类型一致在异步服务请求中应为空受限令牌或不受限令牌如果中没有规定则将立即产生一个要求类型的令牌产生条件本原语在要传送数据给一个或几个对等实体时或要生成一个令牌时产生收后效果收到此原语后附加上包括在内的特定字段和其他与媒体访问方法有关的字段构成恰当结构的帧发送协
28、议低层传送给一个或几个对等实体注本原语隐含已捕获令牌因此不必与共同使用本原语定义了由到一个本地实体或使用组地址情况下的几个实体的数据传送本原语可报告任何目的地址为本站的帧或帧原语语义参数用于规定帧中字段值参数可为单地址或组地址由收到帧的字段确定参数是由收到帧的字段确定的单地址参数由本地实体收到的服务数据单元规定参数指示收到帧成功与否包含下列单元帧正确性若报告为帧出错则应同时报告出错原因错误原因应为下列之一非法计算的与接收的不匹配长度错帧长度不合法内部错发生内部错误导致无法向传送一个被指示器确认的帧帧状态接收到的和其他可选择指示的值产生条件由产生用于指示一个目的地址为本站的或帧到达本地实体如果在
29、初始化时设定为这样见则在每接收到它已传送的帧时也可产生此原语这允许对所传送帧的单元的检测跟随其后在环中循环收后效果实体收到本原语后的效果不作规定本原语提供对实体产生的的适当响应以指明该请示成功与否原语语义参数报告作为本次请求的结果在给定访问机会中传送的个数参数用于将信息带回给发出请求的本地实体以指示相关的前一成功与否若原语中有多个则参数将提供给所有已传送的通过指示器标明是否所有均被对等实体确认在此情况下的分解由实现者定义参数规定提供给该传送的服务类型产生条件本原语由产生作为对来自本地实体的一个的响应收后效果接收该原语后的效果不作规定注在有多个未应答请求情况下需要额外信息以便将相关响应与恰当的请
30、求联系起来请求与响应之间的联系可由以先到先离去方式服务的请求来隐含确定否则也可维持多个请求队列至少对每一类服务的实现设置一个队列对每个队列都采用方式服务在这里假设地址确定的一个或几个对等实体在确认对帧的接收后通过设置指示或者将这些帧发送出去或者通过一个向相应的一个或几个实体报告一个内部错误本原语被用于请求捕获下一令牌原语语义可为受限令牌或不受限令牌如果提供了多级优先级则也可说明优先级产生条件本原语在本地实体要传送时间临界性数据时产生收后效果接收本原语后将捕获根据参数说明类型的下一个可使用令牌然后进入状态并发送空闲符号直至从收到一个原语或定时满若定时满则将产生一个与捕获令牌同类型的令牌注本原语用
31、于时间临界性操作以减少环延迟的影响在此状态下的操作会引起一个较通常情况长的帧前导而带来带宽的浪费因此不应使用本原语在环上传送非时间临界性的数据设施符号集环上的若干对等实体借助固定长度的符号集进行通信这些符号借助作为服务的一部分定义的原语跨越与物理层接口进行传递线路状态线路状态指示两次传送之间媒体的状态线路状态由中定义的如下符号序列来指示静止静止符号表示媒体上无任何跃变暂停暂停符号表示强制性逻辑中断媒体上的活动空闲空闲符号表示两次传送之间媒体的正常状态它提供一个连续的填充模式以建立和维护时钟同步控制符号起始定界符起始定界符用于界定数据传输序列的起始边界在正常环操作中起始定界符出现在空闲状态之后起
32、始定界符也可在上一次传输之后出现起始定界符序列包含可从先前建立的符号边界中独立地被识别出来特定符号序列最初的符号符号是顺序起始定界符号对的第一个符号最后的符号符号是顺序起始定界符号对中的最后一个符号结束定界符包含一个或一个以上符号的结束定界符终止所有正常数据传送序列符号不一定是传输序列中的最后符号这是由于结束定界符后面可能还有一个或几个控制指示符号结束定界符和可选择的控制指示符将如同含有偶数个符号的平衡符号序列那样传输当没有控制指示符时此序列由一对符号构成控制指示符控制指示符指示与数据传输序列相关的逻辑状态它们可由中继站独立地更改而不必更改传输序列中的正常数据结束定界符和控制指示符号构成的序列
33、总是平衡的即它由偶数个符号组成一个后跟奇数个控制指示符的结束定界符是一个已平衡的符号序列但一个后跟偶数个控制指示符的结束定界符则需通过增加一个最后的结束定界符来达到平衡复位复位符号表示一个逻辑关或假状态置位置位符号表示一个逻辑开或真状态数据符号数据符号表达传输序列中任意二进制数据的一个符号个数据符号元素由进制数字集表示一个非特殊数据符号成员由表示违法符号违法符号用于表示媒体上的活动状态与符号集中其他任何符号都不一致协议数据单元使用两类协议数据单元格式令牌和帧在下面讨论中插图描述了按在媒体上传送顺序格式最左边符号最先传送以数值定义的字段用无符号值表示对于要求对字段或符号进行比较的操作在所描述字段
34、上进行比较首先比较传送的第一个符号最左边符号根据比较目的的要求一直比较到所需有效位令牌令牌是用于将发送权与一般的中继过程相区别由一个站交给另一个站的方法前导码由令牌始发者传送至少包含个空闲符号随后的中继站的物理层可改变空闲符号样板长度使之与物理层时钟要求相一致这样中继站见到的前导码可能比令牌产生者发送的前导码短或长独立于前面的符号边界当收到一个大于等于零长度的前导码时令牌便将被识别并发挥作用如果接收到一个合法令牌但无法中继由于环上定时或等待时间限制站将产生一个新的令牌帧帧用于将和的信息传送给目的站它可包含也可不包含信息字段媒体访问控制应控制最大帧长度以满足物理层要求除前导码外上述所有字段计入帧
35、长度中物理层要求最大帧长不得超过个符号包括个前符号的前导符字段下面是对包含在中字段的详细描述前导码字段帧产生者发出的帧中的字段至少有个空闲符号随后的中继站物理层可以改变空闲符号模板的长度使之与物理层的时钟要求相一致这样中继站可见的前导码可能比最初生成的前导码短或长一个给定的实现不要求能够复制带有少于个符号的前导码的帧但如果它无法正确中继这样的帧则它不应中继帧中的任何一部分包括起始定界符起始定界符字段一个令牌或帧以这两个符号作为起始不以此显示序列作为起始的帧或令牌都被认为是不合法的帧控制字段帧控制字段定义帧类型和相关的控制功能帧类型比特帧类型比特指示如下所述的服务类型表示异步帧表示同步帧帧地址长
36、度比特帧地址长度比特表示两种地址和的长度表示位地址表示位地址帧格式比特和比特一道指示了如下所示的帧类型无效帧不受限令牌受限令牌站管理帧帧帧保留供实现者使用保留供将来标准化使用上表中表示或是为将来标准化保留应该置无效无效帧在逻辑上不是帧其内容将被忽略在中的字段没有任何意义只有在该无效帧的字段与本站地址匹配时站需复位并将无效帧除去令牌若令牌合法所有站都需解释该令牌规定两类令牌受限令牌和不受限令牌站管理这些帧中包含了站管理信息其中包含的控制比特对由字段寻址的站有意义媒体访问控制对于由帧类型比特指明的帧所有站应根据在中的意义解释控制比特如果不为所有站将解释控制比特并在需要时按照控制比特要求进行相应行为
37、帧的信息字段至少为长并对适当的站管理实体发生作用保留供实现者使用表示包含依赖实现信息的帧该帧除具有字段完整个数的八位位组即数字符号对和合法帧序列结束外其格式不作定义逻辑链路控制对于一个帧类型比特说明为的帧其中包含的控制比特对由目的地址确定的站有意义控制比特定义了如下控制比特值与比特共同使用未定义的其他值为将来使用所保留告警帧该帧用于指示需要纠正操作并由一个与无关的站或由提供的值例如上游相邻站解释此帧在环路发生故障时发送例如信号丢失或违反协议的模糊的站传输该帧对于使错误局部化有重要作用申请令牌帧该帧用于错误恢复时在环路上传送以决定由哪一个站产生令牌并初始化环该帧由一个与无关站解释当一个站发现环路
38、功能不正常时便进入申请令牌状态在此状态下站发送申请令牌帧并检查它收到的申请令牌帧的源地址如果源地址与本站地址匹配则本站申请令牌成功并将由它产生一个新令牌下一站地址帧该帧是一个下一站地址帧环路上下一个站将置位其指示地址确定的下一站根据它接收到一个指示被复位的帧这一事实加以区分注此帧的使用将在部分中给以规定帧该帧是用于异步传输的信息帧最后三个控制比特说明了帧的优先级具有最高异步优先级而具有最低异步优先级控制比特是保留比特应置为帧该帧是用于同步传输的信息帧标示为的控制比特是保留比特应置为实现者帧该帧由实现者定义标示为的控制比特是保留比特应置为其余标示为的控制比特由实现者定义目的地址和源地址每一帧应包
39、含两个地址字段目的站地址和源站地址地址长度可为位或位长但是所有站必须具有位地址能力本条将来准备修改为位地址为必须的位地址为可选的仅具有位地址的站应能与同时使用位地址的站在环上共同工作为此位站应能够中继具有位地址的帧识别全的位广播地址正确响应具有位地址的申请令牌帧正确响应具有位地址的告警帧使用位地址的站至少应具有最少的位地址能力为此位地址站应能够具有一个完整可起作用的位单地址能识别全的位广播地址目的地址目的地址标识帧将送交的站传送的目的地址前二位为控制比特一位用于区分单地址和组地址另一位用于位地址中区分全局管理地址或本地管理地址单地址和组地址传送的目的地址的第一位用于区分单地址与组地址单地址组地
40、址单地址用于区分环上一个特定站应能区分同一个环上的其他所有单独站地址在本地管理情况下也能区别于全局基础上其他环上站的单地址在全局管理情况下组地址用于将一个帧送交多个目的站组地址可以与给定环上的个个或更多以至所有站相联系特别地组地址通常用于一组具有逻辑关联的站广播地址由全构成的组地址即为广播地址表示给定环上所有站的集合空地址由全构成的地址空地址不被其确定的站解释地址管理可以有两种方法管理位地址本地管理或通过全局性权限管理目的地址的第二位说明了地址是由全局管理指派还是由本地管理者指派全局管理本地管理全局管理使用这种方法时每一个单地址在全局基础上与其他单地址相区别在标准没有说明这类地址的管理过程本地
41、管理单站地址由局域权限管理源地址源地址应为单地址用以标识始发帧的站在给定帧中它与目的地址具有相同的格式和长度其比特应置为信息字段字段包含个个或更多的符号对其含义由字段决定由目的实体如或对字段作出解释字段长度是可变的但受到最大长度的限制所有字段包括个前导码符号最大长度限制为个符号传送顺序假设在和之间传送的服务数据单元均为有序的八位位组序列再将这些八位位组分成数据符号对每一数据符号对的高位符号先传送此数据符号序列的顺序应在所有实体和相关实体中保持监督帧监督帧的信息字段长度应至少为个八位位组这四个八位位组如下所示申请令牌帧竞争目标令牌回转时间以期望的目标令牌回转时间二进制补码的八位位组表示告警帧第一
42、个八位位组为告警类型其他三个八位位组保留供今后使用告警类型申请令牌失败保留供以后使用帧校验序列本部分说明帧校验序列字段的生成和校验字段用于检测帧中的错误比特和帧中错误地增加或丢失的比特字段校验的字段范围包括和字段附录提供了产生和使用的进一步信息定义由序列校验的帧中个比特的阶多项式最高项系数作为传送的第一位所有系数都为的阶多项式即标准生成多项式小于阶的余数多项式接收校验方的小于阶的余数多项式小于阶的多项式在中的最大倍数发送的序列接收的序列由接收器接收的无错序列产生唯一确定的余数多项式该多项式具有以下值生成方程由产生序列的生成方程如下其中是的二进制反码注所有运算均为模运算在公式中将加上全为可以简单
43、地生成的二进制反码本公式表明在发送前应先取反公式说明加在之后校验如果发生传送错误则接收序列可能与发送序列不同可通过把接收序列被除并检查其余数来校验序列的正确性但是直接除无法产生一个唯一确定的余数因为结果可能为因此加上项后再进行除运算接收校验可由数学公式表达如下面方程在没有错误情况下唯一确定的余数可由下面除法余数给出结束定界符符号是令牌和帧的结束结束定界符和可选择的控制指示应构成一平衡的符号序列即必须成对传送以便保证形成完整的八位位组这可通过在需要时增加一个符号来实现令牌结束定界符令牌的结束定界符由两个连续的符号构成帧结束定界符帧的结束定界符字段由一个单独的符号构成帧状态帧状态字段在帧结束定界符
44、之后由任意长度的控制指示符号序列和构成当任何不为或的其他符号被收到则表示该字段结束如果具有一个结尾的符号则它应作为字段的一部分一起被中继帧状态字段的前三个控制指示是必须的用于指示错误检测地址识别和帧复制帧状态字段中其他控制指示器的使用是可选的由实现者定义尽管帧状态字段中可选的尾部控制指示器的使用没有在标准中定义但所有遵循的站都应中继整个帧状态字段差错检测指示器差错检测指示器在始发站发送时被设置为环路上所有站都对中继帧进行差错检测若检测到一个错误并且收到的指示器没有置位则计发生了一个错误在检测到一个错误或接收到的指示器已置为的情况下中继站将指示器设置为地址识别指示器地址识别指示器在帧始发站发送时
45、被置为如任一站的单地址或组地址符合帧的目的地址则该站将指示器置为在其他情况下中继站将按接收到的该指示器值原样传送帧复制指示器帧复制指示器在帧始发站发送时被置为如果任一站的地址与目的地址匹配并复制了该帧复制到接收缓冲中则该站将指示器置为在其他情况下中继站将按接收到的该指示值原样传送定时器每一个站需维持三个定时器以控制环路的操作定时器的值由本地管理只要不违反适当的环路限制环上各站定时器各不相同复位用于定时器表示将定时器置为其初始值并重新开始定时禁止和允许分别表示停止定时器定时和继续开始定时器定时定时器计算要素下列参数用于定时器计算由于定时器的值也是相联物理层参数的一个功能因而与物理层相关的适当的参
46、数和概念也在此部分描述默认最大环路时延是一个起始定界符绕环一周的最大时延的时间表达包括环路光缆总延迟和所有站的总延迟时间对不同拓扑结构定义了一个很宽的适应能力例如当以约的时延计算时一个总路径最长为的环路的值最大为此的路径长度限制可允许一个总长为的光缆环路既可适用于单接连接中的往返路径长度也可适用于回绕结构中由双接连接构成的干线的光缆总长注关于单接连接双接连接和回绕结构的描述包含在以后的部分中在物理连接总数为的情况下以每个物理连接延迟为个符号计算当每个站都中继帧时的最大值为此的最大时延是考虑到遵循的设备在内的默认最大起始定界符时延包括由实体和相关的物理连接带来的延迟时延该计算假设所有物理连接处于
47、最大起始定界符时延包括弹性缓冲区由空闲状态向活动状态转移过程中即在状态下收到一个序列物理层的弹性缓冲时延默认最大实体个数等于环路上允许的最大实体个数应注意还可能受到由带来的附加限制例如在一个使用两个物理层建立一个类连接情况下最大站物理插入时间是由物理层产生的最大站物理插入时间最大信号捕获时间包括最大允许的时钟和由相连物理层产生的直流平衡信号捕获时间的总和令牌长度包括传送令牌个符号及其前导码个符号所需的时间假设令牌的捕获和再传送只需几个符号时间不列入定时器计算中最大发送帧准备时间包括一个站从捕获令牌到开始发送第一个及其随后帧的最大准备时间注决定了通常情况下初始发送一个帧前的前导码最大长度出于性能
48、的考虑站希望尽可能传送最短的前导码如果一个站准备时间超过了则应产生一个恰当格式的空帧以便使所有接收器复位最大帧时间包括了传送一个最长帧符号及其前导码个符号所需的时间申请令牌帧长度包括了传送一个申请令牌帧及其前导码个符号所需的时间假设最小长度的申请令牌帧使用长地址位最小安全时间余量为从环上随机噪声中恢复所需的最小安全时间余量最小包括一个可能被噪声改变最长帧时间加上捕获令牌后将第一个帧放到环路上所需的令牌保持定时器每一站应具有一个定时器称为令牌保持定时器用以控制站可发送的异步帧的长度若定时器未超时且小于要发送帧的相应的见则站可初始一个异步帧的发送当捕获到令牌时定时器被初始化为见定时器的当前值传输有
49、效定时器每一站具有一个定时器称为传输有效定时器用于从暂时的环路出错状态中恢复出来的超时值由下式决定的默认值至少为符号时间应注意数值可方便地由符号时钟即带位计数器的时钟得出并作为符合的实体的默认值令牌回转定时器每一站具有一个定时器称为令牌回转定时器用于控制正常操作期间的环路时间调度检测并从严重环路差错状态中恢复出来在环路操作的不同阶段被初始化为不同的值一旦定时满则被重新初始化为的当前值并使加由状态机控制的是超时的有效值在环初始化过程中作为申请令牌的竞争过程的一部分环上各站应协商确定一个介于和之间的值这样影响着环路的操作特性每一个站提出一个介于和之间的值作为与其他站协商的的最低值这样最小的值成为环路的值应注意由于定时令牌回转协议的性质令牌最迟应在迟一个时延内收到因而一个要求确保的响应时间的站应将值设置为它所需要的响应时间的一半的最小值称为它影响着环路上站的互用性如果一个站提出的的协商值比站的还小则该站无法在环路上正确操作的默认值不应大于个符号时间即可产生确定的最大时延的时间的最大值称为它应为最大环初始时间的整数倍以便稳定的环路恢复
