Способы защиты от ошибок в ОКС № 7

Известно несколько способов организации процесса обнаружения и исправления ошибок при пакетной передаче [4, 5]:

1) добавление в поле проверочных битов достаточного числа раз­рядов для исправления заданного количества ошибок (этот способ в У-ЦСИО не используется из-за того, что для заданного качества ис­правления ошибок требуется слишком большое количество прове­рочных битов, что снижает производительность ОКС до неприемле­мой величины);

2) обнаружение и исправление ошибок с помощью переспроса (с автоматическим запросом повторения - АЗП), т.е. с использованием решающей обратной связи.

Известно несколько вариантов второго способа:

а) принятый кадр (кадром называют объединение пакета данных и управляющего поля канального уровня) подтверждается специаль­ным кадром подтверждения (симплексный режим работы ОКС);

б) подтверждение вставляется в управляющее поле кадров, ко­торые тоже несут данные в обратном направлении (дуплексный ре­жим работы ОКС; такой вариант предполагает использование также специальных кадров подтверждения, если на соответствующей сто­роне звена сигнализации нет заявок на передачу данных);

в) выдача на передающую сторону только «отрицательного под­тверждения» в случае приема кадра с ошибкой;

г) выдача на передающую сторону только «положительного под­тверждения» в случае приема кадра без ошибок (кадры с ошибками стираются).

При выборе любого из этих способов обязательны перерывы в пе­редаче кадров, чтобы избежать перегрузки ОКС.

Поэтому на время перерыва в передаче необходимо сохранять кадры в буферной памяти передающей стороны ОКС до получения подтверждения о приеме без ошибок.

В сетях ПД с пакетной коммутацией находят применение три спо­соба формирования реакции передающей стороны на «положитель­ные» и «отрицательные подтверждения»:

1) протокол с остановками и ожиданием (ПОО);

2) протокол повторной передачи с N возвращениями, или непре­рывная передача (НП);

3) процедура выборочного повторения (ПВП).

Рис. 20.8. Временная диаграмма обмена кадрами для протокола ПОО:

t_п - время передачи кадра; t_p - время распространения сигнала в ОКС; t₀ - время обработки принятого кадра; T_ож.доп - допустимое время ожидания подтверждения

В случае использования ПОО после передачи очередного кадра передающая сторона звена сигнализации ждет подтверждения. По­вторная передача кадра будет выполнена после приема запроса по­втора (отрицательное подтверждение) либо после истечения задан­ного времени ожидания. Стирание данного кадра из буферной памяти передающей стороны происходит только после приема положитель­ного подтверждения. На рис. 20.8 приведена временная диаграмма обмена кадрами при ПОО.

Такой протокол используется при полудуплексной передаче, когда стороны А и Б попеременно используют ОКС для передачи кадров. Применение протокола ПОО для полного дуплекса (независимая пе­редача в обоих направлениях) резко снижает производительность ОКС, если t_p > t_п (t_р - среднее время распространения сигнала, t_п -среднее время передачи СЕ). Его можно использовать в случае пре­небрежимо малого времени распространения сигнала по физическо­му каналу (это характерно для коротких линий и низкой скорости пе­редачи).

В случае НП кадры передаются непрерывно (если они хранятся в буфере) каждый со своим порядковым номером, не ожидая под­тверждения (рис. 20.9). Устанавливается определенное допусти­мое время получения подтверждения на стороне А (Т_ож.доп).

Если после передачи некоторого кадра истекло время Т_ож.доп, то сторона А повторно передает неподтвержденный кадр и все другие, за ним следовавшие.

В реальных системах могут использоваться и не показанные на рис. 20.8 и рис. 20.9 варианты, например, положительное под тверждение получает не каждый кадр, а группа кадров (ОКС № 6 и ОКС № 7).

Рис. 20.9. Временная диаграмма обмена кадрами для протокола НП: а - получение запроса повтора, начиная с кадра А2, где ПТВА1 -подтверждение правильного приема кадра А1, ОПТВА2 - отрица­тельное подтверждение (прием кадра А2 с ошибкой); б - превыше­ние Т_ож.доп

Режим НП обеспечивает большую пропускную способность ОКС, чем режим ПОО.

При использовании ПВП повторяется только тот кадр, который по­лучил запрос повтора или для него истекло время ожидания подтвер­ждения. Такой режим увеличивает пропускную способность ОКС, но требует более сложных аппаратных средств на приеме. Такой прото­кол пока не нашел практического применения в сетях общего пользо­вания [6].

Все три протокола требуют нумерации кадров, и диапазон поряд­ковых номеров кадров ограничен (в ОКС № 6 он равен 12, а в ОКС №7-128).

Явление «дефицита порядковых номеров» приводит к приостанов­ке передачи кадров до момента получения подтверждения для кадра с максимально возможным порядковым номером. Это снижает пропу­скную способность ОКС. Влияние этого явления на пропускную спо­собность ОКС заметно на длинных магистралях при межконтинен­тальной связи.

Если в сигнальной сети время распространения t_p > 15 мс, то ис­пользуется протокол НП. В рекомендациях ITU-T этот протокол называется протоколом превентивного циклического повторения сиг­нальных единиц [1]. На передающей стороне должны запоминаться все кадры до получения положительного подтверждения.

Требования к согласованию обмена в ОКС. Сформулируем тре­бования к согласованию передающей и приемной сторон ОКС:

1) все значащие СЕ хранятся в буферном ЗУ стороны А до под­тверждения их безошибочного приема;

2) максимальный прямой порядковый номер (ППН) ЗНСЕ не может превышать 127;

3) подтверждение приема ЗНСЕ обеспечивается передачей от сто­роны Б к А обратного порядкового номера (ОПН), равного ППН приня­той без искажений ЗНСЕ, и обратного бита - индикатора (ОБИ), рав­ного прямому биту-индикатору (ПБИ) принятой ЗНСЕ. Подтвержден­ные ЗНСЕ стираются в буферной памяти передачи;

4) в каждой новой передаваемой ЗНСЕ ППН должен быть на еди­ницу больше предыдущего;

5) запрос повтора ЗНСЕ обеспечивается указанием порядкового номера последней принятой без ошибок ЗНСЕ и инвертированием ПБИ (ОБИ = Ме(ПБИ)). Новое значение ОБИ поддерживается в этом направлении до тех пор, пока снова не возникает необходимость за­проса повтора принятой с искажением ЗНСЕ;

6) ПБИ используется передатчиком стороны А для указания сторо­не Б о повторении ЗНСЕ: этот бит инвертируется при получении за­проса повтора, все последующие СЕ в этом направлении будут иметь новое значение ПБИ до получения нового запроса повтора. При полу­чении запроса повтора некоторой уже переданной ЗНСЕ происходит повтор указанной и всех последующих ЗНСЕ, имеющихся в буфере повторной передачи стороны А;

7) если в памяти передатчика стороны А нет ЗНСЕ и нет заявок на передачу от уровня 3, то в сторону Б обычно передаются заполняющие СЕ (ЗПСЕ) или СЗСЕ с ППН, равным ППН последней принятой без ошибок ЗНСЕ и подтвержденной стороной Б.

Рис. 20.10. Иллюстрация дуплексного режима работы по ЗС в ПСа

На рис. 20.10 показан обмен СЕ в ОКС № 7 в дуплексном режиме, когда ошибок нет. На этом рисунке не приведены ПБИ и ОБИ, так как их значения не меняются при безошибочном обмене. На рис. 20.10 ЗНСЕ обозначена буквами ЗН, а ЗПСЕ - буквами ЗП. В ОКС всегда передается либо ЗНСЕ, либо ЗПСЕ, поэтому каждая СЕ имеет флаг только в начале. Прием флага означает окончание предыдущей и на­чало последующей СЕ.

Дата добавления: 2015-07-20