ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационная технология

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ И ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ СИСТЕМАМИ

Процедуры управления звеном данных верхнего уровня. Структура кадра

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Моски

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309-98

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Московским научно-исследовательским центром (МНИЦ) Государственного комитета Российской Федерации по связи и информатизации

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 22 «Информационные технологии*

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 24 ноября 1998 г. № 412

Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта ИСО/МЭК 3309—93« Информационная технология. Передача данных и обмен информацией между системами. Процедуры управления звеном данных верхнего уровня. Структура кадра*

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1999

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

Содержание

1    Область применения........................................................

2    Нормативные ссылки.......................................................

3    Основная структура кадра....................................................

4    Элементы кадра...........................................................

5    Расширения..............................................................

6    Соглашения по адресации....................................................

Приложение А Пояснительные замечания по реализации контрольной последовательности кадра (КПК)........................................................

III

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309-98

Введение

Настоящий стандарт относится к семейству стандартов, подлежащих использованию в различных применениях средств синхронной и стартстопной передачи данных.

IV

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309-98 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационная технология

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ И ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ СИСТЕМАМИ.

Процедуры управления звеном данных верхнего уровня.

Структура кадра

Information technology. Telecommunications and information exchange between systems. High-level data link control (HDLC) procedures. Frame structure

Дата введения 1997—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт определяет структуру кадра для систем передачи данных, использующих бит-ориентированные процедуры управления звеном данных верхнего уровня (процедуры HDLC). Он определяет относительные местоположения различных компонентов основного кадра, а также битовую комбинацию, ограничивающую кадр (флаг). Определен также механизм, используемый для обеспечения независимости от битовых комбинаций (кодонезависимости) внутри кадра. Кроме того, определены два типа контрольной последовательности кадра (КПК), определены правила расширения поля адреса и описаны принятые соглашения тю адресации.

Форматы и кодирование поля управления определены в других стандартах.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ИСО 646—87¹ Обработка данных. Набор 7-битных кодированных знаков для обмена информацией

3    Основная структура кадра

В процедурах HDLC вес данные передаются кадрами. Основная структура кадра нс включает биты, вставляемые для обеспечения битовой синхронизации (то есть стартовые и стоповые элементы, см. 4.7.2), а также биты или октеты, вставляемые для обеспечения кодонезависимости (см. 4.5).

Каждый кадр состоит из следующих полей (последовательность передачи слева направо):

Флаг Адрес Управление Информация КПК Флаг 01111110 8 бит 8 бит + 16 или 32 бита 01111110

• Неопределенное число битов, которое в некоторых случаях может бьггь кратно длине конкретных знаков, I например октету.

Пояснения:

Флаг    —    последовательность флага.

Адрес    —    поле адреса станции данных.

Управление — поле управления.

Информация — поле информации.

КПК    —    поле контрольной последовательности кадра.

^! Оригиналы (или проекты) международных стандартов ИСО/МЭК — во ВНИИКИ Госстандарта России.

Издание официальное

Кадры, содержащие только управляющие последовательности, образуют особый формат кадра, в котором поле информации отсутствует. Такие кадры должны иметь следующий формат:

Флаг	Адрес	Управление	КПК	Флаг
01111П0 с	8 бит	8 бит	16 или 32 бита	01111110

4 Элементы кадра

4.1    Битовая комбинация «флаг»

Все кадры должны начинаться и заканчиваться битовой комбинацией «флаг*. Все станции, подключенные к звену данных, должны постоянно следить за появлением этой комбинации. Таким образом, флаг используется для кадровой синхронизации. Один и тот же флаг может использоваться как закрывающий для одного кадра и как открывающий для другого кадра.

4.2    Поле адреса

В кадрах команд адрес должен идентифицировать станцию(и), для которой(ых) эта команда предназначена. В кадрах ответа адрес должен идентифицировать станцию, от которой поступил этот ответ.

4.3    Поле управления

Поле управления указывает тип команд или ответов и при необходимости содержит порядковые номера кадров. Поле управления должно использоваться:

а)    для передачи команды адресуемой (ым) станции (ям) данных с целью выполнения конкретной операции или

б)    для передачи ответа на такую команду от адресуемой станции.

4.4    Поле информации

Поле информации может быть представлено любой последовательностью битов. В большинстве случаев оно должно быть привязано к принятой в системе знаковой структуре, например окгетной, но при необходимости оно может иметь неопределенное число битов безотносительно принятой знаковой структуры.

При стартстопной передаче между стартовым и стоповым элементом должно располагаться восемь (8) информационных битов. Если информационное поле не кратно 8 битам, то остаток, меньший октета, потребует битов заполнителей для формирования октета. Метод обеспечения и однозначной идентификации битов заполнителей не входит в предмет рассмотрения настоящего стандарта.

4.5    Кодонезависимость

4.5.1    Синхронная передача

Передатчик должен проверять содержимое между двумя комбинациями «флаг», включая поля адреса, управления и КПК, и должен вставлять бит 0 после каждых пяти последовательных битов 1 (включая последние пять битов КПК), чтобы предотвратить имитацию комбинации «флаг». Приемник должен просматривать содержимое кадра и вычеркивать любой бит 0, который появляется непосредственно за пятью следующими подряд битами 1.

4.5.2. С.тартетопная передача. Базовая кодонезависимость

Для стартетопного режима передачи определено два уровня кодонезависимой обработки, кодонезависимость по методу ссмибигового разбиения (КНСР), определенная в 4.5.2.1, и кодонезависимость по методу управляющего октета (КНУО), определенная в 4.5.2.2. Метод КНУО должен использоваться всегда, а метод КНСР является факультативным, использование которого для конкретного звена данных определяется способами, нс входящими в предмет рассмотрения настоящего стандарта (например, на основе априорных сведений, двусторонних соглашений, эвристических методов реализации).

4.5.2.1    Кодонезависимость по методу семибитового разбиения

При использовании метода КНСР содержимое каждого кадра, начиная от поля адреса и кончая полем КПК включительно, должно передаваться между передающей и приемной станциями в виде отображения кадра, полученного из исходного кадра способом, показанным на рисунке 1.

Последовательность октетов, образующих содержимое кадра, рассматривается как состоящая из последовательности семибитовых сегментов, где последний сегмент может иметь длину от одного до шести октетов включительно. Эти сегменты называются «исходными сегментами*.

2

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309-98

Отображение кадра состоит из последовательности отображаемых сегментов, определяемых в однозначном соответствии с исходными сегментами следующим образом:

a)    отображаемые сегменты передаются в той же последовательности, что и соответствующие им исходные сегменты;

b)    длина каждого отображаемого сегмента на один октет больше длины своего исходного сегмента;

c)    первая часть отображаемого сегмента представляет собой копию исходного сегмента, в которой бит старшей значимости (БСЗ) каждого октета установлен в ноль;

d)    в последнем октете каждого отображаемого сегмента бит младшей значимости (БМЗ) устанавливается в значение, равное значению БСЗ последнего окгети исходного сегмента, бит, следующий после БМЗ, устанавливается в значение БСЗ, следующего за последним октетом (при его наличии) исходного сегмента, и т. д.;

е) в последнем октете каждого отображаемого сегмента все биты старшей значимости, для которых в исходном сегменте нет соответствующего октета, устанавливаются в ноль.

Примечания

1    На передающей стороне последний октет каждого отображаемого сегмента может вырабатываться путем сдвига влево БСЗ каждого октета исходного сегмента, следуя по направлению к начальному нулевому октету Этим обеспечивается правильное расположение битов как в полных ссмиоктетных сегментах, так и в более коротком сегменте в конце кадра.

2    БСЗ каждого октета отображаемого сегмента определен как нулевой только с целью обеспечения уникальности преобразования; поскольку его значение известно и не влияет на реорганизацию исходного сегмента на принимающей стороне, его необязательно следует передавать по тем маршрутам данных, в которых, например, проводится установка битов четности для БСЗ каждого октета.

4.5.2.2 Кодонсзависимость по методу управляющего октета

Приводимый ниже механизм обеспечения КНУО должен применяться к каждому отображению кадра: отображение кадра определяется согласно 4.5.2.1, если выбран метод КНСР, а в противном случае оно идентично содержимому кадра, начиная от поля адресов до поля КПК включительно.

Октет упраапяюшего символа «авторегистр два* (АР2) является идентификатором кодонезави-с и мости, который обозначает окгет, появляющийся внутри кадра, и к которому применяется нижеследующая процедура обеспечения кодонезависимости. Окгет управляющего символа АР2 кодируется следующим образом:

1 2 3 4 5 6 7 8 Позиция битв в октете

10 1 11110

L ■ ■ I Младший бит, передаваемый/принимаемый первым

Передающая сторона должна проверять отображение кадра между открывающей и закрываю

щей комбинациями «флаг», включая поля адреса, управления и КПК, и вслед за вычислением КПК должна:

a)    при обнаружении флага или октета управляющего символа АР2 ввести дополнение шестого бита этого октета.

b)    вставить октет управляющего символа АР2 непосредственно перед образованным на шаге по подпункту и) октетом до его передачи.

Принимающая сторона должна просматривать отображение кадра между двумя октетами ♦флаг» и при получении октета управляющего символа АР2, но перед вычислением КПК должна:

a)    вычеркнуть октет управляющего символа АР2;

b)    восстановить следующий непосредственно за ним октет, введя дополнение его шестого бита.

Примечание — Передающая сторона может факультативно использовать другие значения октета в процедуре обеспечения кодонезавискмости. Такое использование должно быть предметом предварительного систсмного/прикладного соглашения.

4.5.3 Стартстопная передана. Расширенная кодонезависимость

При появлении необходимости и по предварительному соглашению между станциями передающая сторона может помимо октетов флагов и управляющего символа АР2 применить описанную в 4.5.2 процедуру обеспечения кодонезависимое™ к октетам определенных ниже групп.

4.5.3.1    Кодонезависимое™ при управлении потоком

Факультативная функция «кодонезависимое™ при управлении потоком» обеспечивает кодонезависимую обработку управляющих символов DC1/XON и DC3/XOFF, определенных в ИСО 646 (то есть ЮООЮОх и ПООЮОх, соответственно, где «х* может принимать значение 0 или 1). Этим гарантируется, что в потоке октетов нс будут содержаться значения, которые могут быть восприняты промежуточным оборудованием как символы управления потоком (независимо от четности).

4.5.3.2    Кодонезависимое™ по октету управляющего символа

Кодонезависимое™ может бьт> обеспечена путем применения октета управляющего символа ко всем октетам, у которых оба бита 6-й и 7-й установлены в значение 0 (то сс™ хххххОО, где «х» может принима™ значение 0 или 1), в том числе к октету ВЫЧЕРКИВАНИЕ (то сс™ Ulllllx, где «х» может принима™ значение 0 или 1). Этим гарантируется, что в потоке октетов не будут содержаться значения, которые могут быть восприня™1 промежуточным оборудованием как управляющие символы или символ ВЫЧЕРКИВАНИЕ, определенный в ИСО 646 (независимо от четности).

4.6. Поле контрольной последовательности кадра (КПК)

4.6.1    Общие положения

Определены два топа КПК: 16-битовая и 32-битовая. В обычных применениях используется 16-битовая КГ1К, а 32-битовая КПК предназначена для использования по предварительному соглашению в тех случаях, когда необходима более высокая степень защиты от ошибок, по сравнению с обеспечиваемой 16-битовой КПК.

Примечания

1    Если последующие применения покажут необходимость других уровней защиты, то будут определены КПК с другим количеством битов, но они должны будут содержать целое число октетов.

2    Пояснения по способу реализации КПК приведены в приложении А

4.6.2    16-битовая контрольная последовательность кадра

16-битовая КПК должна быть дополнением до единицы суммы (по модулю 2) двух величин:

a)    остатка от деления (по модулю 2) произведения

X^k (Х“ + JT¹⁴ + ЛГ¹* + X^li +Х" + X¹⁰ + X⁹ + X* +Х¹ + X⁶ + X* + X* + X' + Х² + Х + I) на образующий полином X^lt + Х^п + X* + 1,

где к — число битов в кадре между последним битом открывающего флага и первым битом КПК, исключая стартовые и стоповые элементы (стартстопная передача), а также биты (синхронная передача) и октеты (стартстопная передача), вставленные для обеспечения кодонезависимое™ и

b)    остатка от деления (по модулю 2) произведения двух величин: X¹⁶ ч содержимого кадра между последним битом открывающего флага и первым битом КПК, исключая стартовые и стоповые элементы (стартстопная передача), а также биты (синхронная передача) и окте™1 (стартстопная ¹

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309 - 48

передача), вставленные для обеспечения кодонезависимое™, на образующий полином Х'^€ + Х^п т

+ ЛГ²+ 1.

Для реализации этих операций обычно на передающей стороне все разряды регистра устройства, вычисляющего остаток от деления, предварительно устанавливаются в единицу, после чего содержимое регистра модифицируется путем деления содержимого полей адреса, управления и информации на образующий полином (как описано выше), и дополнение до единицы образующего остатка передастся как 16-битовая КПК.

На приемной стороне все разряды регистра устройства, вычисляющего остаток, предварительно устанавливаются в «единицу*. Окончательный остаток, получаемый после умножения на X ¹⁶ и последующего деления (по модулю 2) на образующий полином X¹⁶ + X¹² + Х' + 1 последовательности поступающих защищенных битов и КПК при отсутствии ошибок передачи, будет равен 0001 1101 0000 1111 (соответственно от Л'¹⁵ до Х°).

4.6.3 32-битовая контрольная последовательность кадра

32-битовая КПК должна быть дополнением до единицы суммы (по модулю 2) двух величин.

a)    остатка от деления (по модулю 2) произведения

X* (X^я + X^м + X* + X^й + X^v + X^я + X^й + X^я + Х^и + Х^п + X¹' + X* + Х^{9 + X¹⁸ + X¹¹ + X^й + + X^ts + X¹⁴ + X^й + Х^п + X^й + X¹⁰ + X⁹ + X* +Х¹ + X⁶ + X^s + X⁴ + X* + X² + Х + 1)

на образующий полином

Х^п + X* + X* + Х^и + Х* + X^х2 + X^й + X¹⁰ + X* + X¹ + X^s + X⁴ + X² + X + 1,

где к — число битов в кадре между последним битом открывающего флага и первым битом КПК, исключая стартовые и стоповые элементы (стартстопная передача), а также биты (синхронная передача) и октеты (стартстопная передача), вставленные для обеспечения кодонезависимости и

b)    остатка от деления (по модулю 2) произведения двух величин:

Л'³² и содержимого кадра между последним битом открывающего флага и первым битом КПК, исключая стартовые и стоповые элементы (стартстопная передача), а также биты (синхронная передача) и октеты (стартстопная передача), вставленные для обеспечения кодонезависимости, на образующий полином

X^я + X* + Я*³+ Х*+ X¹⁶ + X¹² + X¹¹ + X^х9 + X⁹ + X¹ + X^s + X⁴ + X² + Х + 1

При реализации этих операций обычно на передающей стороне все разряды регистра устройства, вычисляющие остаток от деления, предварительно устанавливаются в единицу, после чего содержимое регистра модифицируется путем деления содержимого полей адреса, управления и информации на образующий полином (как описано выше), и дополнение до единиц образующего остатка передастся как 32-битовая КПК.

На приемной стороне все разряды регистра устройства, вычисляющего остаток, предварительно устанавливаются в единицу. Окончательный остаток, получаемый после умножения на X ³² и последующего деления (по модулю 2) на образующий полином

Х³² + Х* + Х”+ Х^п+Х^и + X^х* + X^й + А'¹⁰ + X⁴ + X¹ + X^s + X⁴ + X² + X + 1.

последовательности поступающих защищенных битов и КПК при отсутствии ошибок передачи, будет равен 1100 0111 0000 0100 1101 1101 0111 1011

(соответственно от X³ⁱ до Х°).

4.7 Соглашения по передаче

4.7.1    Порядок передачи битов

Адреса, команды, ответы и порядковые номера должны передаваться, начиная с битов младшей значимости (например, первый передаваемый бит порядкового номера кадра должен иметь вес 2°). Порядок передачи битов поля информации не определяется настоящим стандартом.

КПК должна передаваться в линию, начиная с коэффициента наивысшего порядка.

4.7.2    Стартстопная передача

При стартстопной передаче каждый октет (независимо оттого, является ли он частью основной структуры кадра или вставлен процедурой обеспечения кодонезависимости) ограничивается стартовым и стоповым элементами. Токовая посылка (непрерывное состояние логической единицы) используется для межокгетного заполнения, если оно требуется. Типичная передача октета показана на рисунке 2.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 3309 -98

0[ь1ь|о1о|ь|ь| ь|    —> Г-⁰! ^bl bjbj b|b| b| b| b| l|jg) b| b| fa) b) to) b| b| b|l

Бит данных октета (О или 1)

Токовая посылке (непрерывное токовое состояние) ^и— Столовый элемент (логическая 1; токовое состояние)

---- Биты данных (младший передается первым)

Стартовый элемент (логический О; беэтоковов состояние)

Рисунок 2 — Типичная передача октета при старгстопной передаче

4.8    Межкадровое временное заполнение

4.8.1    Синхронная передана

Межкадровое временное заполнение должно осуществляться либо путем непрерывной передачи флагов, либо передачей от семи до четырнадцати последовательных единичных битов, либо сочетанием того и другого.

Выбор конкретного метода межкадрового временного заполнения зависит от системных требований.

4.8.2    Стартстопная передана

Межкадро вое временное заполнение должно осуществляться путем непрерывной передачи токового состояния (состояние логической 1) либо непрерывной передачей флагов, либо сочетанием того и другого.

4.9    Недействительный кадр

4.9.1    Синхронная передана

Недействительный кадр определяется как кадр, не ограниченный надлежащим образом двумя флагами, или слишком короткий кадр (то есть содержащий между флагами менее 32 битов при использовании 16-битовой КПК и мснсс 48 битов при использовании 32-битовой КПК) Недействительные кадры должны игнорироваться. Таким образом, кадр, который заканчивается последовательностью из одних «единиц», длина которой равна или больше семи битов, должен игнорироваться.

Например, одним из методов прерывания кадра может быть передача восьми последовательных битов 1.

4.9.2    Стартстопная передана

Недействительный кадр определяется как кадр, нс ограниченный надлежащим образом двумя флагами, либо слишком короткий кадр (то есть содержащий между флагами менее четырех октетов при использовании 16-битовой КПК и мснсс шести октетов при использовании 32-битовой КПК, исключая октеты, вставленные для обеспечения кодонезависимости), либо кадр, в котором нарушены границы октета (то есть там, где ожидается столовый элемент, появляется бит 0), либо кадр, оканчивающийся последовательностью: управляющий символ АР2 — «закрывающий флаг». Недействительные кадры должны игнорироваться.

5 Расширения

5.1 Расширенное поле адреса

Обычно должно использоваться одноокгетное поле адреса, и в этом случае возможно использование всех 256 комбинаций.

По предварительному соглашению диапазон адресов, обеспечиваемый полем адреса, может быть расширен путем резервирования первого передаваемого бита (младшей значимости) каждого октета поля адреса, который мог бы затем устанавливаться в значение 0 для указания на то, что следующий октет является расширением поля адреса. Формат расширенного(ых) октста(ов) должен быть таким же, как и формат первого октета. Таким образом, поле адреса может рекурсивно расширяться. Последний октет расширенного поля адреса отмечается установкой младшего бита в значение 1.

При использовании расширения наличие двоичной 1 в первом передаваемом бите первого

1

2