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IEEE802.5标准规定了令牌环的媒体访问控制子层和物理层所使用的协议数据单元格式和协议,规定了相邻实体间的服务及连接令牌环物理媒体的方法。
1.EEE802.5MAC帧格式
IEEE802.5令牌环的MAC帧有两种基本格式:令牌帧和数据帧,如图4.15所示。
令牌帧只有3个字节长,数据帧则可能很长。这两种帧都有一对起始定界符SD和结束定界符ED用于确定帧的边界,它们中各有4位采用曼彻斯特编码中不使用的违法码("高一高"电平对和"低一低"电平对),以实现数据的透明传输。
访问控制字段AC的格式如下:
其中T为令牌/数据帧标志位,该位为"0"表示令牌,为"1"表示数据帧。当某个站点要发送数据并获得了一个令牌后,将AC字段中的T位置"1"。此时,SD、AC字段就作为数据帧的头部,随后便可发送数据帧的其余部分。
M为监控位,用于检测环路上是否存在持续循环的数据帧。PPP(3比特)为优先级编码,当某站点要发送一个优先级为n的数据帧时,必须获得一个PPP编码值<=n的令牌才可发送。RRR(3比特)为预约编码,当某站点要发送数据帧而信道又不空时,可以在转发其它站点的数据帧时将自己的优先级编码填入RRR中,待该数据帧发送完毕,产生的令牌便具有了预约的优先级。若RRR已被其它站点预约了更高的优先级,则不可再预约。将令牌的优先级提升了的站点,在数据帧发送完毕后,还要负责将令牌的优先级降下来,这样就使优先级较低的站点也有发送数据帧的机会。
帧控制字段FC中的前两位标志帧的类型。"01"表示为一般信息帧,即其中的数据字段为上层提交的LLC帧:"00"表示为MAC控制帧,此时其后的6位用以区分控制帧的类型。信息帧只发送给地址字段所指示的目的站点,控制帧则发送给所有站点。控制帧中不含数据字段。
数据字段的长度没有下限,但其上限受站点令牌持有时间的限制。令牌持有时间的缺省|值为10毫秒,数据帧必须在该时段内发送完,超过令牌持有时间,必须释放令牌。
32位的帧校验序列FCS的作用范围自帧控制字段FC起至FCS止,其中不包括帧首(SD、AC字段)和帧尾(ED、FS字段)。
帧状态字段FS的格式如下：
字段中设置了两位A和两位C,其余4位未定义。
A位为地址识别位,发送站发送数据帧时将该位置"0",接收站确认目的地址与本站相符后将该位置"1"。C为帧复制位,发送站发送数据帧时将该位置"0",接收站接收数据帧后将该位置"1"。当数据帧返回发送站时,A、C位作为应答信号使发送站了解数据帧发送的情况。若返回的AC
=11,表示接收站己收到并复制了数据帧;若AC =00,表示接收站不存在(目的地址有错或接收站未工作),此时不必再重发;若AC
=10,表示接收站存在,但由于缓冲区不够或其它原因未接收数据帧,可等待一段时间后再重发。由于FS字段不在FCS校验范围内,所以使用两套重复的A、C以提高可靠性。
结束定界符ED除了用于指示帧的结束边界外,其最后一位E还用做差错位,发送站发送数据帧时将该位置"0"。此后,任何一个站点在转发该数据帧时,通过FCS校验一旦发现有错,都可以将E位置"1"。这样,当数据帧返回时,发送站便可了解数据帧的传输情况。
2.EEE802.5的媒体访问控制功能
令牌环局域网协议标准包括四个部分:逻辑链路控制(LLC)、媒体访问控制(MAC)物理层(PHY)和传输媒体,IEEE802.5规定了后面三个部分的标准。令牌环的媒体访问控制功能如下:
(1)帧发送。采用沿环传递令牌的方法来实现对媒体的访问控制,取得令牌的站点具有发送一个数据帧或一系列数据帧的机会。
(2)令牌发送。发送站完成数据帧发送后,等待数据帧的返回。在等待期间,继续发送填充字符。一旦源地址与本站相符的数据帧返回后,即发送令牌。令牌发送之后,该站仍保持在发送状态,直到该站发送的所有数据帧从环路上撤消为止。
(3)帧接收。若接收到的帧为信息帧,则将FC、DA、SA、Data及FS字段复制到接收缓冲区中,并随后将其转至适当的子层。
(4)优先权操作。访问控制字段中的优先权位和预约位配合工作,使环路服务优先权与环上准备发送的PDU最高优先级匹配。
http://www./learn/wlxy/netlan/Lan3/lan3.htm 六、MAC帧格式
令牌环上传输的数据格式（帧）有两种：一种是令牌，另一种是常规帧。令牌是占有发
送权的标志，占有令牌的站才能发送。常规帧用来发送数据或控制信息。两种帧的格式如图
5所示。
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SD=帧首定界符 |
Ｉ＝信息字段 |
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AC=访问控制 |
FSC=帧检验序列 |
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FC=帧控制 |
ED=帧尾定界符 |
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DA=终点地址 |
FS=帧状态字段 |
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SA=源点地址 |
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图5
帧首定界符(SD）和帧尾定界符（ED）字段分别是一种专门标志帧首和帧尾的特殊字段，
段1个字节。为了使用户数据获得透明性，应采取某种机制，使信息字段不会出现与SD或ED
相同的比特序列。在令牌环网中所用的机制是除SD和ED字段外,其它所有信息比特都使用曼
彻斯特编码，也就是说通过不同的编码方法来获得专门的标志。从图5的字段描述可知，要
作到这一点，J.K符号必须与常规编码规则不同，即J符号与其前面的符号具有相同的极性，
K符号与前面的符号具有相反的极性。使用这种方式，接收机便可可靠地鉴别帧或令牌帧的
开始和结束。
访问控制(AC)字段由优先权比特（P）、令牌（T）和监视（M）比特以及保留比特(R)
组成。由该字段的名字可知，基功能是控制对环的访问。在其出现在令牌帧时，P比特表示
令牌的优先权，因此指示工作站收到该令牌后便可发送那些帧。T比特用来区分令牌帧和常
规。
M比特由活动监视器用来防止帧绕环连续散发。R比特用来使工作站指示高优先权帧的
请求，请求发出的下一个令牌具有请求的优先权。
帧控制（FC）字段定义帧的类型和控制功能如果帧类型（F）指示MAC帧，环上所有工
作站都对其接收和解释，并根据需要对控制比特（Z）进行动作。如果它是工帧，控制比特
公由终点地址字段标识的工作站解释。
源点地址（SA）和终点地址（DA）字段可为16比特或48比特。对于特定的令牌环网，
应有一致的地址长度。DA标识帧意图发往的工作站,可以是一个站或多个站。源点地址(SA)
字段表示发送该帧的站。
信息（I）字段用来载携用户数据或附加控制信息。I字段中最大长度虽无限制，但由
于允许DTE发送帧时有时间限制，所以也就限制了I字段的长度，通常最大值的5000个字节。
帧检验序列（FCS）是32比特的循环冗余检验用来检验FC，DA，SA和I各字段在传输中
有无差错。最后一个字段为帧状态（FS）。FS由两个字段组成：地址识别比特（A）和帧拷
贝比特（C）。如果该帧要由一个或多个工作站识别，则将A比特置为1。如果它拷
贝了该帧，便将C比特置1。使用这种方法，发起工作站可了解下述状态：
．被寻址的工作站是否存在或关闭；
．被寻址的工作站在工作，但未拷贝帧；
．被寻址的站工作且拷贝了帧。
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