Физический уровень

1.4.2.1. Физический уровень

Физический уровень описывает уровни сигналов и логику взаимодействия на уровне физического интерфейса.Определенная в рекомендации V.10, V.11, V.24, V.28 , ГОСТ 18145-81, ГОСТ 23675-79 (переизданного в 1993 г. с изменениями) характкристики стыка С2 обеспечивают сопряжение аппаратуры передачи данных (АПД) с оборудованием обработки данных (ООД). В рекомендациях Х.21 и Х.21 bis процедуры расширены с целью возможности подключения АПД к цифровым сетям с помощью аналоговых каналов. В стыке С2 по рекомендации Х.21 bis используют 8 цепей, перечень которых приведен ниже:

Cигнальная земля;

Общий возврат;

Передача;

Прием;

Управление;

Индикация;

Передача сигнальных элементов;

Байтовая сигнализация;

Функции цепей определены в рекомендации Х.24, их электрические характеристики - в рекомендации Х.27, альтернативные электрические характеристики - в рекомендации Х.26.

Рекомендацию Х.21 часто называют спецификацией физического уровня, хотя физически она содержит элементы всех трех нижних уровней модели OSI. В отличии от Х.21 bis рекомендация Х.21 регламентирует совместную передачу данных пользователя и информации управления аппаратурой всего по двум парам проводов. По одной паре , называемой цепью передачи, сигналы проходят от ООД к АПД, а по другой паре , называемой цепью приема ,- от АПД к ООД. Кроме того, для определения состояний ООД и АПД в цепи управления ( от ООД к АПД) и в цепи индикации (от АПД к ООД) используются логические уровни “Включено” и ”Выключено” в сочетании с последовательностями дешифрованных данных в цепях передачи и приема.

Основное отличие рекомендации Х.21 от Х.21bis состоит в том , что в Х.21 используются цепи нового стыка Х.24, а в Х.21 bis - цепи рекомендации V.24. Кроме того , в Х.21 сигналы управления кодируются знаками стандартного семиэлементного кода по рекомендации V.3 , а в Х.21 bis для каждого сигнала имеется отдельная цепь. Т аким образом, сети , реализующие рекомендации Х.21, предоставляют пользователю все усуги новых цифровых сетей с коммутацией цепей данных, а сети, реализующие Х.21 bis,- только часть этих услуг.
1.4.2.2. Канальный уровень

Второй уровень (LAP/LAPB), с теми или иными модификациями, также достаточно широко представлен сейчас в оборудовании массового спроса: в модемах например, - протоколами группы MNP, отвечающими за защиту от ошибок при передаче информации по каналу связи, а также в локальных сетях на уровне LLC.

Рис.1.4.1 Общий формат кадра LAP-B

Второй уровень протоколов отвечает за эффективную и надежную передачу данных в соединении "точка-точка", т.е. между соседними узлами сети Х.25. Данным протоколом обеспечивается защита от ошибок при передаче между соседними узлами и управление потоком данных (если при нимающая сторона не готова принимать данные, она извещает об этом передающую сторону, и та приостанавливает передачу). Кроме того, данный протокол содержит параметры, меняя значения которых можно получить оптимальный по скорости передачи режим в зависимости от протяженности канала между двумя точками (времени задержки в канале) и качества канала (вероятности искажения информации при передачи). Примером такого протокола может служить протокол управления каналом HDLC. Для реализации всех указанных выше функций в протоколах второго уровня вводится понятие "кадра" ("frame"). Кадром называется порция информщии (битов), организованная определенным образом. HDLC использует три типа кадров: ненумерованные управляющие U-кадры; нумерованные супервизорные (контролирующие) S-кадры; нумерованные информационные I-кадры. Рассмотрим I-кадр LAPB. На рисунке 1.4.1 представлен формат этого информационного кадра Начинает кадр флаг, т.е. последовательность би тов строго определенного вида, являющаяся раз делителем между кадрами. Затем идет поле адреса, которая в случае двухточечного соедине ния сводится к адресу "А" или адресу "В". Далее идут поле типа кадра которое указывает, несет ли кадр в себе информацию, либо является чисто служебным, т.е. например тормозит поток информации, либо извещает передающую сторону о приеме/неприеме предыдущего кадра. В кадре имеется также поле номера кадра. Кадры нумеруются циклически. Это означает, что при достижении определенного порогового значения, нумерация опять начинается с нуля. И наконец, заканчивается кадр проверочной последовательностью. Последовательность подсчитывается по определенным правилам при передаче кадра. По этой последовательности на приеме происходит поверка, не произошло ли искажения информации при передаче кадра. При настройке параметров протокола к физическим характеристикам линии можно менять длину кадра. Чем короче кадр, тем меньше вероятность того, что он будет искажен при передаче. Однако если линия хорошего качества то лучше работать более длинными информационными кадрами, т.к. уменьшается процент избыточной информации, передаваемой по каналу (флаг, служебные поля кадра). Кроме того, можно менять число кадров, которое передающая сторона посылает, не ожидая подтверждения от принимающей стороны. Этот параметр связан с т.н. "модулем нумерщии", т.е. значением порога, достигнув которого нумерация снова начинается с нуля. Это поле может быть равно 8 (для тех каналов, задержка передачи информщии в которых не слишком велика) либо 128 (для спутниковых каналов,например,когда задержка при передаче информации по каналу велика).