Кадрирование на основе CRC - CRC-based framing

Кадрирование на основе CRC это своего рода кадровая синхронизация используется в асинхронный режим передачи (ATM) и другие подобные протоколы.

Концепция чего-либо Фрейминг на основе CRC был разработан StrataCom, Inc., чтобы повысить эффективность предварительного стандарта асинхронный режим передачи (ATM) протокол связи. Эта технология в конечном итоге использовалась в основных протоколах связи самого банкомата и была одной из самых значительных разработок StrataCom. Расширенная версия кадрирования на основе CRC использовалась в ITU -T SG15 G.7041 Общая процедура кадрирования (GFP), который сам используется в нескольких протоколах пакетной передачи.

Обзор кадрирования на основе CRC

Метод кадрирования на основе CRC повторно использует заголовок циклическая проверка избыточности (CRC), который присутствует в ATM и других подобных протоколах, чтобы обеспечить кадрирование в канале без дополнительных служебных данных. В ATM это поле известно как поле контроля / проверки ошибок заголовка (HEC). Он состоит из остатка от деления 32 бит заголовка (взятых как коэффициенты полинома над полем с двумя элементами) на многочлен ${ displaystyle x ^ {8} + x ^ {2} + x + 1}$ . Шаблон 01010101 подвергается операции XOR с 8-битным остатком перед вставкой в последний октет заголовка.^[1]

Эта схема, которая постоянно проверяется по мере передачи данных, способна исправлять однобитовые ошибки и обнаруживать множество многобитовых ошибок.^{[требуется разъяснение ]}Учебное пособие и пример вычисления CRC см. математика циклических проверок избыточности.

Заголовок CRC / HEC необходим для другой цели в системе ATM, чтобы повысить надежность доставки ячеек. Использование этого же поля CRC / HEC для второй цели кадрирования канала обеспечило значительное повышение эффективности канала по сравнению с другими методами кадрирования, поскольку для этой второй цели не требовалось дополнительных битов.

Приемник, использующий кадрирование на основе CRC, выполняет сдвиг битов по принятому потоку битов до тех пор, пока не найдет позицию бита, в которой CRC заголовка является правильным несколько раз. Затем получатель заявляет, что он нашел фрейм. Применяется функция гистерезиса, чтобы блокировать приемник при умеренном уровне ошибок.

В ссылках, где уже присутствует механизм байтовой блокировки, например, в Электронный носитель или же SDH кадра, получателю требуется только сдвиг байта (а не сдвиг битов) в потоке принимаемых данных, чтобы найти блокировку.

Длина / Каркас на основе HEC

Расширенная версия кадрирования на основе CRC с переменным размером кадра используется в ITU -T SG15 G.7041 GFP ссылки, где это известно как кадрирование на основе длины / HEC. Смещение следующего допустимого заголовка присутствует в фиксированной позиции относительно CRC / HEC. Получатель ищет позицию в потоке принимаемых данных, следуя правилам, согласно которым CRC / HEC заголовка является правильным, а смещение байта правильно указывает на следующий допустимый заголовок CRC / HEC.

Изобретение кадрирования на основе CRC

StrataCom выпустила первый (предстандартный) коммерческий продукт для банкоматов - IPX. IPX использовал 24 байт ячеек вместо 53-байтовых ячеек ATM, и определения полей были немного разными, но основная идея использования коротких ячеек фиксированной длины была идентична. Первый продукт StrataCom имел каналы на основе T1 (1,544 Мбит / с), которые включали 5-битный CRC заголовка, аналогичный 8-битному CRC заголовка ATM.

Т1 это мультиплексирование с временным разделением (TDM) протокол с 24-байтовой полезной нагрузкой, переносимой в 193-битном кадре. Первый бит каждого кадра несет один бит из особого шаблона. Приемник находит этот особый шаблон, последовательно ища позицию бита в принимаемых данных, где бит из этого шаблона появляется в каждом 193-м байте. Для StrataCom было удобно сделать длину одной ячейки равной длине одного кадра T1.^[2]потому что полезный фреймер T1 Интегральная схема из Rockwell был на рынке. Это устройство обнаружило кадр TDM длиной 193 бита и выдало 24 байта в форме, которую можно было эффективно использовать.

Когда пришло время производить Европейский продукта, выгода от использования 24-байтовых фреймов стала помехой. Европейский Электронный носитель Формат (E1) имеет 32-байтовый фрейм, из которых 30 байтов могут нести данные. Первое предложение команды разработчиков использовало HDLC протокол для инкапсуляции последовательности из 24-байтовых ячеек в байтовый поток, собранный из 30-байтовых полезных данных E1. Это было крайне неэффективно, поскольку HDLC имеет большие накладные расходы, зависящие от данных. Команда проекта впоследствии поняла, что они могут основывать фрейм на CRC.^[3] Была разработана схема, которая проверяла входящий поток байтов, выходящий из устройства кадрирования E1, и находила позицию байта, для которой значение CRC заголовка было постоянно правильным. Эта команда также продолжила создание более устойчивой к ошибкам формы техники.^[4]

Родственный метод был запатентован в 1984 году. Этот метод использует CRC для нахождения начала 50-битных кадров, состоящих из 36-битной полезной нагрузки данных, 13-битного CRC и одного 1-битного индикатора начала кадра.^[5]

Примечания и ссылки

внешняя ссылка

[1] "Спецификация пользовательского сетевого интерфейса ATM V3.0". Получено 2007-09-17.^{[постоянная мертвая ссылка ]}

[2] Предыдущий патент Stratacom с использованием кадрирования DS-1

[3] Оригинальный патент на каркас Stratacom на основе CRC

[4] Патент на кадрирование на основе CRC, более устойчивый к ошибкам

[5] «Приемник данных ... для обнаружения следующих друг за другом 50-битных кадров данных, которые передаются без какой-либо паузы между кадрами и со значением начального бита 1 в качестве единственной индикации начала кадра».

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]