To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Warstwa liniowa w LSK
Usługi udostępnione przez warstwę fizyczną umożliwiają transmisję pojedynczych bitów oraz symboli specjalnych od stacji nadającej do wszystkich stacji bezpośrednio z nią sprzężonych. Warstwa liniowa wykorzystuje usługi warstwy fizycznej w celu umożliwienia przesyłania większych porcji informacji - pakietów do wybranych stacji (adresatów). Realizacje warstwy liniowej muszą więc uwzględniać specyfikę dostępnych usług warstwy fizycznej. W przypadku LSK są to następujące cechy:
a) łącze fizyczne sprzęga zazwyczaj wiele stacji; stwarza to problem dostępu do medium transmisyjnego, gdyż może wystąpić kolizja;
b) czas nadawania krótkich pakietów jest na ogół porównywalny z czasem propagacji;
c) liczba błędów występujących podczas transmisji jest bardzo mała;
Biorąc pod uwagę te cechy, w architekturze logicznej LSK wyróżnia się w warstwie liniowej dwie podwarstwy: podwarstwę dostępu ( Medium Access Sublayer ) i podwarstwę łącza logicznego ( Logical Link Sublayer ), o specyficznie dla tej klasy sieci ustalonym zakresie usług oraz specjalizowanych protokołach komunikacyjnych.
Do transmisji pakietu między źródłowym a docelowymi punktami udostępniania usług warstwy liniowej, tworzy ona jednostki danych protokołu (ramki), które są nadawane (odbierane) przy użyciu usług warstwy fizycznej.
Funkcje warstwy liniowej związane z formatowaniem ramki i z przekazywaniem jej warstwie fizycznej. a) serializacja i deserializacja informacji - warstwa fizyczna może przyjmować dane do nadania bit po bicie z szybkością dostosowaną do szybkości transmisji w łączu oraz przekazywać bit po bicie z identyczną szybkością dane odebrane z łącza. Nie ma możliwości buforowania informacji w warstwie fizycznej. W ramach każdej stacji najmniejszą adresowalną i jednorazowo dostępną jednostką danych jest bajt lub dłuższe słowo. Zamiana postaci danych na bitowo-szeregową (serializacja) przy nadawaniu i odwrotna operacja (deserializacja) przy odbiorze wymagają jawnego określenia który bit bajtu (słowa) będzie najbardziej znaczący. Istotne jest również dostosowanie sprzętowe do odbioru danych z właściwą szybkością;
b) nadawanie preambuły - w celu uzyskania synchronizacji bitowej warstwa fizyczna wymaga wstępnego przesłania pewnej liczby bitów, czyli preambuły. Zadaniem warstwy liniowej jest poprzedzenie rozpoczęcia nadawania ramki preambułą o długości dostosowanej do wymagań konkretnego rozwiązania warstwy fizycznej;
c) synchronizacja blokowa - warstwa liniowa musi mieć zdolność wyróżniania początku i końca poszczególnych ramek w ciągu bitów nadawanych i odbieranych przez warstwę fizyczną. Inaczej nie byłoby wiadomo które bity należą do jednej ramki, a które do następnej. Początek ramki można określić w prosty sposób: po zakończeniu poprzedniej ramki na łączu nie ma sygnału, albo jest nadawana (stale lub chwilowo) jakaś wybrana sekwencja bitów w celu utrzymania synchronizacji bitowej komunikujących się stacji. Początek ramki można więc określić przez nadanie dowolnej innej kombinacji bitów. Trudniej jest z określeniem końca ramki, gdyż oznaczenie go przez wybraną sekwencję bitów mogłoby spowodować, że przy przesyłaniu takiej samej sekwencji wewnątrz ramki (dane) zostałoby to źle zinterpretowane - jest to tzw. problem przezroczystości danych. W starszych rozwiązaniach stosowano tzw.
(…)
… kombinacji dopuszczalnych. Odbiorca, znający kryterium zaliczania odbieranych słów kodowych do tego zbioru ma wówczas możliwość wykrycia błędu. Liczbę bitów nadmiarowych oraz słowo kodowe należy dobrać tak, aby prawdopodobieństwo wykrycia błędu było duże oraz realizacja wybranej zasady odwzorowywania była prosta. W normach międzynarodowych oraz w praktyce najczęściej mamy do czynienia z cykliczną sumą kontrolną (CRC - Cyclic Redundancy Check). W metodzie tej elementy transmitowanego ciągu traktuje się jako współczynniki kolejnych wyrazów wielomianu W(x) stopnia m-1. Na słowo kodowe składa się ciąg wejściowy oraz r bitów nadmiarowych, stanowiących współczynniki wielomianu będącego resztą z dzielenia modulo 2 wielomianu W(x) przez tzw. wielomian generacyjny G(x) stopnia r. Odbiorca dokonuje dzielenia odebranego słowa kodowego przez ten sam wielomian generacyjny, a kryterium poprawności transmisji jest reszta z dzielenia równa 0. Ciąg r bitów nadmiarowych nazywa się wartością CRC. Skuteczność tej metody zależy w decydującej mierze od doboru stopnia i postaci wielomianu generacyjnego. Prawidłowo dobrany wielomian G(x) zapewnia wykrycie wszystkich występujących w słowie kodowym błędów: pojedynczych, podwójnych (dwóch izolowanych błędów pojedynczych), błędów polegających na przekłamaniu nieparzystej liczby bitów oraz wszystkich błędów seryjnych o długości serii mniejszej lub równej r. Dodatkowo prawdopodobieństwo nie wykrycia błędu seryjnego o długości serii większej od r jest bardzo małe, rzędu 2-r. W sieciach lokalnych stosuje się wielomiany stopnia 16:
dla których nie wykrytych pozostaje tylko około 2*10-5 błędów seryjnych o długości serii większych niż 16 bitów. Dla sieci lokalnych przyjęto w normach międzynarodowych jednolitą postać wielomianu generacyjnego stopnia 32:
dla którego pozostaje nie wykrytych jedynie około 2*10-10 błędów seryjnych o długości serii większych niż 32.
Implementacja sprzętowa tych kodów jest też bardzo prosta, okazuje się bowiem, że dzielenie przez wielomian…
… używanym wskaźnikiem charakteryzującym częstość występowania błędów jest tzw. bitowa stopa błędów (BER - Bit Error Rate), definiowana jako udział bitów błędnie przetransmitowanych w długim, testowym ciągu bitów. W LSK typowa stop błędów wynosi 10-9. Bardziej szczegółowe badania pozwoliły stwierdzić, że w rzeczywistości rzadko występują błędy pojedyncze, tj. sporadyczne przekłamania wartości pojedynczego…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)