Протокол H.323 обеспечивает основу для передачи данных, видео- и аудиоинформации через IP-сети, включая Internet. H.323 рекомендуется Международным телекоммуникационным союзом (International Telecommunication Union — ITU) в качестве набора стандартов передачи мультимедиа-информации через локальные сети, не поддерживающие гарантированного качества сервиса (QoS). Большинство современных сетей относится именно к такому типу — примерами могут служить сети на базе протоколов TCP/IP и IPX в средах Ethernet, Fast Ethernet и Token Ring. Следовательно, протоколы H.323 являются важной частью построения ЛВС с поддержкой приложений мультимедиа. Такие приложения будут включать H.225.0-RAS, Q.931-H.245, RTP/RTCP и кодеки (кодер-декодер) аудио/видео/данных (аудио-кодеки G.711, G.723.1, G.728 и т. п., видео-кодеки H.261, H.263 с компрессией и декомпрессией, а также кодеки данных T.120).

Мультимедиа-потоки передаются на базе протоколов RTP/RTCP. RTP обеспечивает передачу собственно потоков мультимедиа, а RTCP поддерживает передачу данных для управления и контроля. Сигнализация (исключая RAS) передается с помощью протокола TCP. С сигнализацией имеют дело перечисленные ниже протоколы:

• RAS управляет регистрацией, доступом и состоянием;
• Q.931 обеспечивает организацию и разрыв соединений;
• H.245 отвечает за согласование возможностей и использование каналов.

Кроме перечисленных протоколов в H.323 используются протоколы, обеспечивающие поддержку дополнительных функций:

• H.235 обеспечивает средства безопасности и аутентификацию;

• H.450.x — дополнительные услуги.

Расположение протоколов H.323 в модели OSI показано на рисунке.

Положение стека протоколов H.323 в эталонной модели OSI

RTP

RFC 1889 http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc1889.html

Протокол RTP (Real-time Transport — передача в реальном масштабе времени) обеспечивает транспортные функции для приложений, передающих данные в реальном масштабе времени (таких, как голос или видео) с использованием индивидуальных или групповых адресов. RTP не резервирует ресурсы и не гарантирует качества обслуживания QoS для сервиса в реальном масштабе времени. Протокол управления передачей RTCP позволяет осуществлять мониторинг доставки данных (в том числе и для больших сетей с групповой адресацией) и обеспечивает минимальный набор функций управления и идентификации. Протоколы RTP и RTCP разработаны таким образом, что функционирует независимо от нижележащих транспортных и сетевых протоколов. Протокол RTCP поддерживает использование трансляторов и миксеров уровня RTP.

Формат заголовка RTP с фиксированной структурой показан на рисунке.

Биты								Октет
0	1	2	3	4	5	6	7
V		P	X	Счетчик CSRC				1
M	Тип содержимого (Payload type)							2
Порядковый номер								3
Временная метка								4
SSRC								5
CSRC								6

Структура RTP

V

Версия протокола RTP.

P

Флаг заполнения. P=1 говорит о том, что в конце пакета содержится один или несколько октетов выравнивания, не являющихся частью полезной информации.

X

Бит расширения. При X=1 после заголовка с фиксированной структурой следует дополнительный заголовок определенного формата.

Счетчик CSRC

Показывает число идентификаторов CSRC, следующих за заголовком.

M

Маркер, интерпретация которого определяется профилем. Маркеры позволяют отмечать важные события (например, границы кадра в потоке пакетов).

Тип содержимого

Идентификатор типа содержимого задает формат информационной части пакета RTP и определяет интерпретацию пакета приложениями. Используемое по умолчанию статическое отображение кодов типа содержимого в форматы данных задается профилем. Дополнительные коды типов данных могут динамически задаваться иными средствами (не относящимися к RTP).

Порядковый номер

Данное поле увеличивается на единицу для каждого следующего посылаемого пакета RTP. Номер может использоваться получателем для обнаружения потери пакетов и восстановления корректной последовательности пакетов.

Временная метка

Отражает момент выборки первого октета в пакете данных RTP. Значение времени выборки должно браться из переменной (часов), которая увеличивается во времени непрерывно и линейно. Это значение используется для синхронизации и обнаружения флуктуаций времени доставки (jitter). Уровень разрешения часов должен быть достаточным для обеспечения желаемой точности синхронизации и соответствующей точности определения флуктуация времени доставки (как правило одного изменения показаний часов на видео-кадр недостаточно).

SSRC

Указывает источник синхронизации (идентификатор выбирается случайным образом с учетом того, что два источника синхронизации в одной сессии RTP не должны иметь одинаковых идентификаторов SSRC).

CSRC

Список идентификаторов источников информации, содержащий указатели на источники включенной в пакет полезной информации.

RTCP

RFC 1889 http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc1889.html

Протокол управления RTP (RTP control protocol) основывается на периодической передаче управляющих пакетов всем участникам сессии с использованием того же механизма, который служит для передачи пакетов данных. Нижележащий протокол уровня должен поддерживать мультиплексирование пакетов данных и управляющих пакетов (например, за счет использования разных номер портов в UDP).

Формат заголовка показан на рисунке.

Биты								Октет
0	1	2	3	4	5	6	7
Версия		P	Счетчик принятых отчетов					1
Тип пакета								2
Длина								3-4

Структура RTCP

Версия

Номер версии RTP, совпадающий для пакетов RTCP и пакетов данных RTP. В настоящее время используется версия 2.

P

Флаг заполнения. P=1 говорит о том, что в конце пакета содержится один или несколько октетов выравнивания, не являющихся частью полезной информации. Последний октет поля заполнения содержит число октетов заполнения, которые следует игнорировать. Заполнение может требоваться при использовании некоторых алгоритмов шифрования с фиксированным размером блоков. В составном пакете RTCP заполнение может потребоваться только для последнего из отдельных пакетов, поскольку составной пакет шифруется как единое целое.

Счетчик принятых отчетов

Количество блоков отчета, содержащихся в пакете. Допустимо нулевое значение поля.

Тип пакета

Поле типа пакета содержит константу 200, указывающую, что данный пакет относится к RTCP SR.

Длина

Поле длины задает размер пакета RTCP в 32-битовых словах минус 1 (с учетом заголовка и заполнения). Уменьшение реального размера пакета делает 0 корректным значением длины и позволяет избежать зацикливания при сканировании составного пакета RTCP, а подсчет в 32-битовых словах позволяет избежать проверки кратности размера (в октетах) числу 4.

RAS

H.225: http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h225-0.html

Канал RAS (Registration, Admission and Status — регистрация, доступ, состояние) служит для сообщений, используемых в процессах обнаружения шлюзов и регистрации конечных точек. Последний процесс используются для установки соответствия адресов конечных точек и транспортных адресов сигнальных транспортных каналов. Поскольку канал RAS не обеспечивает гарантированной доставки, H.225.0 рекомендует использовать для различных сообщений таймаут и счетчики повторов. Конечная точка или шлюз, которым не удается ответить на запрос в течение заданного времени (таймаут), могут использовать сообщения RIP (Request in Progress — запрос обрабатывается) для индикации того, что запрос до сих пор не обработан. Конечная точка или шлюз, получающие RIP, сбрасывают таймер и счетчик повторов.

Сообщения RAS используют синтаксис ASN.1.

H.225

H.225: http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h225-0.html

H.225 представляет собой стандарт узкополосных видеотелефонных услуг, определенных в рекомендациях H.200/AV.120. Стандарт имеет дело с ситуациями, когда маршрут передачи включает, по крайней мере, одну сеть передачи пакетов, которая настроена на предоставление негарантируемого качества обслуживания QoS (такие сети также не поддерживают механизмов защиты и восстановления сверх заданных рекомендациями H.320 для терминалов). H.225.0 описывает организацию потоков голоса, видео, данных и управляющей информации в сетях передачи пакетов для обеспечения диалогового сервиса с помощью оборудования H.323.

Структура пакетов H.225 соответствует стандарту Q.931 и показана на рисунке.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Дискриминатор протокола								1
0	0	0	0	Размер ссылки (Length of call ref)				2
Ссылка на вызов								3 (-4)
0	Тип сообщения
Информационные элементы

Структура H.225

Дискриминатор протокола

Используется для того, чтобы отличать сообщения, управляющие вызовами пользователь-сеть, от других сообщений.

Размер ссылки

Длина поля call reference value (ссылка на вызов).

Ссылка на вызов

Идентифицирует вызов или запрос на регистрацию/отключение устройства на локальном интерфейсе пользователь-сеть, к которому конкретное сообщение применимо. Длина ссылки может составлять один или два октета.

Тип сообщения

Поле типа определяет функцию переданного сообщения. Используются следующие типы сообщений:

000	xxxxx	Сообщение при организации соединений
	00001	ALERTING (предупреждение)
	00010	CALL PROCEEDING (обработка вызова)
	00111	CONNECT (соединение)
	01111	CONNECT KNOWLEDGE (подтверждение соединения)
	00011	PROGRESS	Работа
	00101	SETUP (установка)
	01101	SETUP ACKNOWLEDGE (подтверждение установки)
001	xxxxx	Сообщения при передаче информации
	00110	RESUME (возобновить)
	01110	RESUME ACKNOWLODGE (подтверждение возобновления)
	00010	RESUME REJECT (отказ от возобновления)
	00101	SUSPEND (временная остановка)
	01101	SUSPEND ACKNOWLODGE (подтверждение временной остановки)
	00001	SUSPEND REJECT (отказ от временной остановки)
	00000	USER INFORMATION (пользовательская информация)
010	xxxxx	Сообщения при разрыве соединений
	00101	DISCONNECT (отключение)
	01101	RELEASE (разъединение)
	11010	RELEASE COMPLETE (разъединение завершено)
	00110	RESTART (рестарт)
	01110	RESTART ACKNOWLEDGE (подтверждение рестарта)
011	xxxxx	Другие сообщения
	00000	SEGMENT (сегмент)
	11001	CONGESTION CONTROL (контроль насыщения)
	11011	INFORMATION (информация)
	01110	NOTIFY (уведомление)
	11101	STATUS (состояние)
	10101	STATUS ENQUIRY (запрос состояния)

Информационные элементы (IE)

Протокол определяет две категории информационных элементов — размером в один октет и переменной длины. Форматы информационных элементов показаны на рисунке.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
1	Идентификатор EI			Содержимое IE				1

Формат информационного элемента из одного октета (тип 1)

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
1	Идентификатор IE							1

Формат информационного элемента из одного октета (тип 2)

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
1	Идентификатор IE							1
Длина содержимого IE								2
Содержимое IE								3-n

Формат информационного элемента переменной длины

H.245

H.245: http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h245.html

H.245 определяет линию передачи для нетелефонных сигналов. Протокол включает характеристики передачи и приема, а также предпочтительный режим для приемной стороны, сигнализацию логического канала, контроль и индикацию. Для обеспечения надежной доставки данных, аудио- и видеосигналов определены процедуры подтверждения на уровне сигнализации.

Сообщения H.225 соответствуют синтаксису ASN.1.

Сообщения типа MultimediaSystemControlMessage могут быть определены как запрос, ответ, команда или индикация. Используются также перечисленные ниже наборы дополнительных сообщений.

• Master Slave Determination (определение ведущего и ведомого).
• Terminal Capability (возможности терминала).
• Logical Channel Signaling (сигнализация логического канала).
• Multiplex Table signaling (сигнализация таблицы мультиплексирования).
• Request Multiplex Table signaling (запрос сигнализации таблицы мультиплексирования).
• Request Mode (режим запроса).
• Round Trip Delay (задержка прохождения сигнала в обоих направлениях).
• Maintenance Loop (цикл обслуживания).
• Communication Mode (коммуникационный режим).
• Conference Request and Response (запрос и отклик для конференции).
• Terminal ID (идентификатор терминала).

• Commands and Indications (команды и индикаторы).

H.261

H.261: http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc2032.html

Протокол H.261 описывает видео-потоки для передачи с помощью транспортного протокола в реальном масштабе времени (RTP). На более низком уровне могут использоваться любые протоколы, способные поддерживать трафик RTP.

Формат заголовка показан на рисунке.

Биты								Октет
0	1	2	3	4	5	6	7
SBIT			EBIT			I	V	1
GOBN				MBAP				2
MBAP	QUANT					HMVD		3
HMVD			VMVD					4

Структура заголовка H.261

SBIT

Стартовый бит. Количество старших битов, которые должны игнорироваться в первом октете данных.

EBIT

Завершающий бит. Количество младших битов, которые должны быть проигнорированы в последнем октете данных.

I

Флаг кодирования данных INTRA-кадра. Если данный бит имеет значение 1, поток содержит только блоки, кодированные как INTRA-кадры. Нулевое значение флага говорит, что данный поток может содержать или не содержать блоки, кодированные как INTRA-кадр. Значение этого бита не может изменяться в течение всей RTP-сессии.

V

Флаг вектора перемещения (Motion Vector). Нулевое значение устанавливается в том случае, когда векторы перемещения не используются в данном потоке. Единичное значение флага говорит о возможности присутствия векторов перемещения. Значение этого бита не может изменяться в течение всей RTP-сессии.

GOBN

Номер GOB, задающий начало пакета. Значение этого поля равно 0, если пакет начинается с заголовка GOB.

MBAP

Поле MBAP (Macroblock Address Predictor – предсказание адреса макроблока) кодирует предсказание адреса макроблока (т. е. последнее значение MBA, содержащееся в предыдущем пакете). Значение поля находится в диапазоне 0-32 (для предсказания допустимых значений MBA — 1-33), но, поскольку битовый поток не может быть фрагментирован между заголовком GOB и MB 1, предсказатель в начале пакета не может быть равен 0. Таким образом, остается диапазон 1-32, который смещается на –1 для того, чтобы было достаточно 5-битового поля. Если пакет начинается с заголовка GOB, поле MBAP=0.

QUANT

Поле QUANT показывает значение MQUANT или GQUANT до начала пакета. Если пакет начинается с заголовка GOB, для поля QUANT устанавливается нулевое значение.

HMVD

Поле HMVD (Horizontal Motion Vector Data — вектор горизонтального перемещения) представляет собой ссылку на горизонтальный вектор перемещения данных (Motion Vector Data – MVD). HMVD=0, если флаг V равен 0, пакет начинается с заголовка GOB или для последнего MB, помещенного в предыдущий пакет, значение MTYPE не равно MC. Значение HMVD должно находиться в диапазоне от –15 до +15.

VMVD

Поле VMVD (Vertical Motion Vector Data — вектор вертикального перемещения) представляет собой ссылку на вертикальный вектор перемещения данных MVD. Значение VMVD=0, если флаг V равен 0, пакет начинается с заголовка GOB или для последнего MB, помещенного в предыдущий пакет, значение MTYPE не равно MC. Значение VMVD должно находиться в диапазоне от –15 до +15.

H.263

RFC 2190 (RTP): http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc2032.html

H.263:http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h263.html

Протокол H.263 определяет формат инкапсуляции битового потока H.263 в пакеты протокола RTP (Real-time Transport Protocol – протокол транспортировки в реальном масштабе времени). Для заголовка потока (payload) H.263 определены три режима. Пакет RTP может использовать один из трех режимов видео-потока H.263 в зависимости от желаемого размера сетевого пакета и опций кодирования H.263. Самый короткий заголовок H.263 (режим A) поддерживает фрагментацию GOB (Group of Block — группа блока). Длинные заголовки H.263 (режимы B и C) поддерживают разбиение потока на макроблоки (MB).

Для каждого пакета RTP после заголовка RTP фиксированной длины следует заголовок содержимого H.263, а за ним — сжатый битовый поток стандарта H.263. Размер заголовка содержимого H.263 зависит от используемого режима. Схема видео-пакета RTP H.263 показана на рисунке.

	4 байта
Заголовок RTP
Заголовок потока H.263
Битовый поток H.263

Видео-пакет RTP H.263

В режиме A заголовок H.263 содержит 4 байта. Данный режим поддерживает фрагментацию RTP. В режиме B используется 8-байтовый заголовок H.263 и каждый пакет начинается на границе MB без опции PB. 12-байтовый заголовок H.263 определяет режим C, поддерживающий фрагментацию на границах MB для кадров с опцией PB.

Режим каждого заголовка потока H.263 указывается значениями полей F и P. Пакеты различных режимов могут перемешиваться. Формат заголовка для режима A показан на следующем рисунке.

Биты								Октет
1	2	3	4	5	6	7	8
F	P	SBIT			EBIT			1
SRC			I	U	S	A	R	2
R (продолжение)			DBQ		TRB			3
TR								4

Структура заголовка H.263 для режима A.

F

Флаг, показывающий режим заголовка потока H.263.

P

Флаг необязательного режима PB, определенного в стандарте H.263.

0. Обычный кадр типа I или P.

1 Кадр PB.

Если F=1, поле P показывает режим:

Обычный кадр типа I или P.

0 Режим B.

1 Режим C.

SBIT

Стартовый бит. Количество старших битов, которые должны игнорироваться в первом байте данных.

EBIT

Завершающий бит. Количество младших битов, которые должны быть проигнорированы в последнем байте данных.

SRC

Исходный формат (биты 6, 7 и 8 поля TYPE, определяемые H.263), задающий разрешение текущего изображения.

I

Тип кодирования изображения (бит 9 в PTYPE, определяемый H.263):

0 Intra-кодирование (внутреннее).

1 Inter-кодирование.

U

Поле U имеет значение 1, если в текущем заголовке изображения была установлена (1) опция неограниченного вектора перемещения (Unrestricted Motion Vector), задаваемая битом 10 в поле PTYPE в соответствии с определением H.263.

S

Поле S имеет значение 1, если для текущего заголовка изображения была установлена (1) опция синтаксического арифметического кодирования (Syntax-based Arithmetic Coding), задаваемая битом 11 в поле PTYPE в соответствии с определением H.263.

A

Поле A имеет значение 1, если для текущего заголовка изображения была установлена (1) опция расширенного предсказания (Advanced Prediction), задаваемая битом 12 в поле PTYPE в соответствии с определением H.263.

R

Поле зарезервировано и должно иметь нулевое значение.

DBQ

Параметр дифференциального квантования, используемый для расчета параметров квантования для B-кадра на основе параметра квантования для P-кадра при использовании опции PB-кадров. Значение этого поля должно быть равно DBQUANT (определено в H.263). Нулевое значение поля устанавливается в тех случаях, когда опция PB-кадров не используется.

TRB

Временная ссылка для B-кадра, определенная в H.263. Нулевое значение ссылки устанавливается в тех случаях, когда опция PB-кадров не используется.

TR

Временная ссылка для P-кадра, определенная в H.263. Нулевое значение ссылки устанавливается в тех случаях, когда опция PB-кадров не используется.

Формат заголовка для режима B показан на следующем рисунке.

Биты								Октет
1	2	3	4	5	6	7	8
F	P	SBIT			EBIT			1
SRC			QUANT					2
GOBN					MBA			3
MBA (продолжение)						R		4
I	U	S	A	HMV1				5
HMV1 (продолжение)			VMV1					6
VMV1 (продолжение)		HMV2						7
HMV2	VMV2							8

Структура заголовка H.263 для режима B.

Поля F, P, SBIT, EBIT, SRC, I, U, S и A определяются так же, как для режима A.

QUANT

Значение квантования для первого MB, кодированного в начале пакета. Если пакет начинается с заголовка GOB, поле QUANT=0.

GOBN

Номер GOB в начале пакета. Номер GOB задается по разному для различного разрешения.

MBA

Адрес внутри GOB первого MB в пакете (считается от нуля в порядке сканирования). Например, третий макроблок в любом GOB будет иметь MBA=2.

R

Поле зарезервировано и должно иметь нулевое значение.

HMV1, VMV1

Предсказание вертикального и горизонтального вектора перемещения для первого макроблока в данном пакете. Когда для текущего макроблока используются четыре вектора перемещения с опцией расширенного предсказания (advcanced prediction), эти векторы являются предсказателями вектора перемещения для блока номер 1 в макроблоке. Каждое 7-битовое поле кодирует предсказатель вектора перемещения в половинах разрешающей способности, используя дополнение до 2.

HMV2, VMV2

Предсказания вертикального и горизонтального векторов перемещения для блока номер 3 в первом макроблоке этого пакета, когда четыре вектора перемещения используются для с опцией расширенного предсказания (advcanced prediction). Это необходимо, поскольку для блока номер 3 в макроблоке требуются отличные от других макроблоков предсказания векторов перемещения. Описываемые поля не используются в тех случаях, когда MB имеет только один вектор перемещения. Каждое 7-битовое поле кодирует предсказатель вектора перемещения в половинах разрешающей способности, используя дополнение до 2.

Формат заголовка для режима С показан на рисунке.

Биты								Октет
1	2	3	4	5	6	7	8
F	P	SBIT			EBIT			1
SRC			QUANT					2
GOBN					MBA			3
MBA (продолжение)						R		4
I	U	S	A	HMV1				5
HMV1 (продолжение)			VMV1					6
VMV1 (продолжение)		HMV2						7
HMV2	VMV2							8
RR								9
RR (продолжение)			DBQ		TRB			10
TR								11

Структура заголовка H.263 для режима С.

Поля F, P, SBIT, EBIT, SRC, I, U, S, A, DBQ, TRB и TR определяются так же, как для режима A; поля QUANT, GOBN, MBA, HMV1, VMV1, HMV2, VMV2 — как для режима B.

RR

Поле зарезервировано и должно иметь нулевое значение.

H.235

H.235: http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h235.html

Протокол H.235 обеспечивает расширение рекомендаций серии H.3xx в части добавления услуг обеспечения безопасности, такие как аутентификация и конфиденциальность (Authentication and Privacy) (шифрование данных). H.235 должен работать с другими протоколами серии H, которые используют H.245 в качестве протокола управления.

Все сообщения H.235 шифруются так же, как в ASN.1.

GR-303-CORE Issue 1

Протокол Integrated Digital Loop Carrier (IDLC) используется при интеграции цифровой системы оператора (digital loop carrier system) в локальный цифровой канал связи. Процедуры канального доступа на каналах типа D для ISDN LAPD являются основой обработки вызовов и работы протокола канального уровня интерфейса IDLC. В стеке протоколов IDLC размещается над протоколом LAPD.

Формат заголовка IDLC показан на рисунке.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Дискриминатор протокола								1
								2-4
Ссылка на вызов (call reference element)
Тип сообщения								5
Информационный элемент								6-n

Структура заголовка IDLC

Дискриминатор протокола

Используется в TMC и CSC для того, чтобы отличать сообщения обработки вызовов IDLC от стандартных сообщений.

Ссылка на вызов

Используется в TMC и CSC для идентификации вызовов, которым применимы сообщения.

Тип сообщения

Используется в TMC и CSC для идентификации передаваемых сообщений. Поддерживаемые типы сообщений включают: Altering (изменение информации), Call Proceeding (обработка вызовов), Setup (установка), Connect (соединение), Setup-Acknowledge (подтверждение установки), Connect-Acknowledge (подтверждение соединения), Disconnect (отключение), Release (освобождение), Release Complete (завершение освобождения), Notify (уведомление), Status-Enquiry (запрос состояния), Information (информация), Status (состояние).

Протокол GPRS (General Packet Radio Service) используется для передачи данных в любых сетях GSM. Это позволяет сетям GSM быть совместимым с Internet. GPRS использует пакетную технологию для эффективной передачи неравномерного трафика. Протокол поддерживает скорость передачи от 9,6 Кб/с до более чем 150 Кб/с на одного пользователя.

Основными характеристиками протокола GPRS являются эффективное использование радио- и сетевых ресурсов, а также полностью прозрачная поддержка протокола IP. GPRS оптимизирует использование сетевых и радиоресурсов. Протокол GPRS использует радиоресурсы только в тех случаях, когда реально требуется принять или передать данные. Используя пакетную технологию, этот протокол позволяет приложениям использовать сетевые ресурсы только тогда, когда пользовательские приложения имеют данные для передачи через сеть. Таким образом, протокол адаптирован к неравномерному характеру трафика пользовательских приложений.

Еще одной важной характеристикой GPRS является обеспечение немедленного соединения и высокая пропускная способность. Поддерживаются приложения, базирующиеся на стандартных протоколах передачи данных, таких, как IP и X.25. В GPRS обеспечиваются 4 различных уровня качества обслуживания. Для поддержки приложений передачи данных протокол GPRS использует несколько новых сетевых узлов, в дополнение к сетевым узлам, применяемым в GSM PLMN. Эти узлы отвечают за маршрутизацию трафика и реализацию других функций обмена с внешними сетями коммутации пакетов, поиск абонентов, выбор ячеек, роуминг и многие другие функции, требуемые для обеспечения работы сотовой сети. Кроме того, GPRS использует протоколы GSM SMS и GSM MM (последний в GPRS называется GMM).

Маршрут передачи GPRS

Эта глава описывает следующие протоколы GPRS:

• NS: Network Service — сетевой сервис;
• BSSGP: Base Station System GPRS Protocol — протокол базовой станции;
• GTP: GPRS Tunneling Protocol — протокол туннелирования;
• LLC: Logical Link Control for GPRS — протокол управления логическим каналом;
• SNDCP: Sub-Network Dependant Convergence Protocol — протокол конвергенции подсетей;

Следующий рисунок иллюстрирует расположение протоколов GPRS относительно других телефонных протоколов в рамках модели OSI.

Положение стека протоколов GPRS в эталонной модели OSI

NS

GSM 08.16 v. 6.1.0 http://www.etsi.fr

Протокол сетевого сервиса NS (Network Service) обеспечивает транспортировку пакетов NS SDU между обслуживающими узлами поддержки GPRS (SGSN) и системой базовой станции (BSS). Сервис, обеспечиваемый пользователю NS, включает в себя:

• Передачу пакетов сетевого сервиса. NS поддерживает примитивы сетевого сервиса, позволяющие осуществлять передачу и прием пакетов данных протоколов вышележащего уровня между BSS и SGSN. Пакеты сетевого сервиса передаются в порядке, который обеспечивается протоколом NS, однако в экстремальных случаях порядок передачи пакетов может изменяться.
• Индикацию сетевой перегрузки. Механизм восстановления может реализоваться на уровне протокола более низкого уровня (например, Frame Relay). Механизм индикации перегрузки такого уровня будет использоваться сетевым сервисом для индикации перегрузки.
• Индикацию состояния, используемую для информирования пользователя сетевого уровня о событиях, оказывающих воздействие на работу сетевого уровня (например, изменение доступной полосы пропускания).

Структура пакета (PDU) Сетевого Уровня показана на следующем рисунке:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Тип пакета (PDU)								1
Информационные элементы								2-n

Структура заголовка NM

Типы пакетов

Пакеты могут быть следующих типов

NS-ALIVE

NS-ALIVE-ACK

NS-BLOCK

NS-BLOCK-ACK

NS-RESET

NS-RESET-ACK

NS-STATUS

NS-UNBLOCK

NS-UNBLOCK-ACK

NS-UNITDATA

Информационные элементы

В зависимости от типа пакета в него могут быть включены различные информационные элементы (IE). Структура информационного элемента показана на следующем рисунке:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Идентификатор информационного элемента (IEI)								1
Индикатор длины								2
Значение информационного элемента								3

Структура информационного элемента

Идентификатор информационного элемента

Первый октет IE имеет формат TLV и содержит идентификатор информационного элемента (IEI). Если этот октет не соответствует ни одному из известных типов информационных пакетов, получатель предполагает, что следующий октет является первым октетом индикатора длины. Это правило позволяет получателю пакета пропускать информационные пакеты неизвестных типов и переходить к анализу следующих информационных элементов.

В зависимости от типа пакета в нем могут содержаться следующие информационные элементы:

Cause

NS-VCI

NS PDU

BVCI

NSEI.

Индикатор длины

Информационные элементы могут иметь различный размер. Индикатор длины – это поле размером 1 или 2 октета (второй октет может отсутствовать). Поле содержит бит расширения, а также размер информационного поля, следующего за полем индикатора длины. Бит расширения позволяет увеличить поле индикатора длины до двух октетов. Бит 8 первого октета зарезервирован для использования в качестве бита расширения. Если бит расширения имеет нулевое значение, это говорит о присутствии второго октета в поле индикатора длины. Если бит расширения имеет значение 1, поле индикатора длины состоит из одного октета.

BSSGP

GSM 08.18 v. 6.1.0 http://www.etsi.fr

Протокол сетевого сервиса NS обеспечивает транспортировку пакетов BSS GPRS между базовыми станциями BSS и узлами SGSN (обслуживающий узлом поддержки GPRS). Основные функции протокола BSSGP обеспечивают решение следующих задач:

• узлы обслуживания SGSN (Serving GPRS Support Node) обеспечивают для BSS радиоиоинформацию, используемую функцией RLC/MAC (в нисходящем канале).
• базовые станции BSS (Base Station Subsystem) обеспечивает для SGSN радиоинформацию, полученную от функции RLC/MAC (в восходящем канале).
• физически различные узлы SGSN и BSS могут поддерживать функции управления узлом.

Структура пакета BSSGP показана на рисунке.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Тип пакета (PDU type)								1
Информационные элементы								2

Структура заголовка BSSGP

Типы пакетов

Пакеты BSSGP могут быть следующих типов:

UL-UNITDATA

RA-CAPABILITY

PTM-UNIYDATA

PAGING PS

PAGING CS

RA-CAPABILITY-UPDATE

RA-CAPABILITY-UPDATE-ACK

RADIO-STATUS

SUSPEND

SUSPEND-ACK

SUSPEND-NACK

RESUME

RESUME-ACK

RESUME-NACK

FLUSH-LL

FLUSH-LL-ACK

LLC-DISCARDED

FLOW-CONTROL-BVC

FLOW-CONTROL-BVC-ACK

FLOW-CONTROLMS

FLOW-CONTROLMS-ACK

BVC-BLOCK

BVC-BLOCK-ACK

BVC-UNBLOCK

BVC-UNBLOCK-ACK

BVC-RESET

BVC-RESET-ACK

STATUS

SGSN-INVOKE-TRACE.

Информационные элементы

В поле информационных элементов могут присутствовать перечисленные ниже значения (левая колонка списка).

0x00 Октеты выравнивания.

0x01 Bmax default MS

0x02 Индикация области BSS

0x03 Скорость передачи блоков (Bucket Leak Rate)

0x04 BVCI

0x05 Размер блока BVC

0x06 Измерение BVC (BVC Measurement)

0x07 Причина (Cause)

0x08 Идентификатор ячейки

0x09 Необходимость в канале (Channel needed)

0x0a Параметры DRX

0x0b Приоритет eMLPP

0x0c Действие подавления (Flush Action)

0x0d IMSI

0x0e LLC-SDU

0x0f Игнорированы пакеты LLC

0x10 Область местонахождения (Location Area)

0x11 Идентификатор пользователя (Mobile Id)

0x12 Размер блока MS

0x13 Мощность радиодоступа MS (MS Radio Access Capability)

0x14 Идентификатор OMC (OMC Id)

0x15 Ошибка входящего пакета (PDU In Error)

0x16 Время жизни пакета (PDU Lifetime)

0x17 Приоритет

0x18 Профиль QoS

0x19 Причина передачи радиосигнала (Radio Cause)

0x1a RA-Cap-UPD-Cause

0x1b Область маршрутизации

0x1c R-default_MS

0x1d Ссылка на приостановленный номер (Suspend Reference Number)

0x1e Тег

0x1f TLLI

0x20 TMSI

0x21 Ссылка на трассировку (Trace Reference)

0x22 Тип трассировки (Trace Type)

0x23 Идентификатор транзакции

0x24 Идентификатор триггера

0x25 Количество обработанных октетов

Те из перечисленных значений, которые не имеют точного определения, зарезервированы для будущего использования и трактуются получателем как неизвестный тип информационного элемента.

GTP

GSM 09.60 v. 6.1.0 http://www.etsi.fr

Протокол GTP (GPRS Tunneling Protocol) это протокол туннелирования GPRS. GTP описывает передачу данных между узлами GSN в магистральной сети GPRS. GTP определяется как для интерфейса Gn (т. е. интерфейса между GSN внутри одной PLMN), так и для интерфейса Gp (т. е. интерфейса между GSN в различных PLMN). Пакеты GTP инкапсулируются UDP.

GTP позволяет использовать туннелирование для передачи через магистраль GPRS между узлами GSN пакетов различных протоколов. С точки зрения сигнализации GTP определяет механизмы контроля и управления, позволяющие протоколу SGSN обеспечивать для MS доступ в сеть GPRS. Сигнализация служит для создания, модификации и уничтожения туннелей. С точки зрения передачи GTP использует механизм туннелирования для того, чтобы передавать пользовательские пакеты данных. Выбор маршрута зависит от того, требуют ли передаваемые по туннелю данные повышенной надежности соединения или нет.

Протокол GTP поддерживается только узлами обслуживания SGSN (Serving GPRS Support Node) и шлюзами GGSN (GPRS Gateway Support Node). Другие системы не обязаны знать что-либо о работе этого протокола. При подключении GPRS MS к узлам обслуживания SGSN работа с протоколом GTP не требуется. Предполагается, что при работе сети будут устанавливаться множественные соединения с узлами SGSN и GGSN. Один узел обслуживания SGSN может обеспечивать сервис для множества шлюзов GGSN. Один шлюз GGSN может иметь связь со многими узлами обслуживания SGSN для распределения трафика между множеством территориально распределенных мобильных станций.

Заголовок пакета GTP используется для всех типов сообщений GTP и имеет фиксированную длину 16 октетов.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Версия			Зарезервировано				LFN
Информационные элементы								1
Длина								2
Порядковый номер								3
Метка потока								4
Номер пакета LLC								5
x	x	x	x	x	x	x	FN	6
Резервировано
TID

Структура заголовка BSSGP

Версия

Устанавливается в 0, показывая первую версию протокола GTP.

Зарезервировано.

Биты, зарезервированные для будущего использования, имеют значение 1.

LFN

Данный флаг показывает, включен ли в сообщение номер кадра LLC. Для сигнальных сообщений LFN=0.

Тип сообщения

Указывает тип сообщения GTP. Для сигнальных сообщений это поле имеет значение, уникальное для каждого используемого типа сообщений.

Длина

Содержит длину GTP-сообщения (G-PDU) в октетах. Для сигнальных сообщений это поле включает размер сигнального сообщения и заголовка GTP.

Порядковый номер

Идентификатор транзакции для сигнальных сообщений или порядковый номер для туннелированных сообщений T-PDU.

Метка потока

Идентифицирует GTP-поток. В сигнальных сообщениях Path Management и Location Management метка потока не используется и данное поле имеет значение 0.

Номер пакета LLC

Используется для координации передачи данных на канальном (link layer) уровне между MS и SGSN в процедурах обновления маршрутной информации внутри SGSN. Для сигнальных сообщений это поле не используется (отправитель устанавливает значение 255, а получатель игнорирует это поле).

TID

Идентификатор туннеля, указывающий контекст MM и PDP в принимающем узле GSN. В сигнальных сообщениях это поле имеет значение 0 для всех сообщений V Management, Lacation Management и Mobility Managemetn. Поле TID использует следующий формат:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
2-я цифра MCC				1-я цифра MCC				1
1-я цифра MNC				3-я цифра MCC				2
1-я цифра MSIN				2-я цифра MNC				3
3-я цифра MSIN				2-я цифра MSIN				4
5-я цифра MSIN				4-я цифра MSIN				5
7-я цифра MSIN				6-я цифра MSIN				6
9-я цифра MSIN				8-я цифра MSIN				7
NSAPI				10-я цифра MSIN				8

Структура TID

Цифры MCC, MNC, MSIN

Фрагменты IMSI (определены в GMS 04.08)

NSAPI

Идентификатор точки доступа к сетевому сервису.

LLC

GSM 09.60 v. 6.1.0 http://www.etsi.fr

Протокол LLC определяет управление логическим каналом связи (logical link control) и используется при передаче данных между мобильной станций (MS -mobile station) и обслуживающим ее узлом обслуживания GPRS (SGSN – serving GPRS support node). Протокол LLC обеспечивает передачу данных от MS до SGSN и предназначен как для передачи данных с подтверждением приема, так и для передачи без подтверждений.

Формат кадров LLC основан на формате кадров LAPD и RLP. Однако существуют важные различия между LLC и другими протоколами существуют большие отличия в части методов обозначения границ кадров и механизмов прозрачности. Эти отличия диктуются требованиями независимости от конкретного радиомаршрута.

LLC поддерживает два режима передачи данных:

• операции точка-точка без подтверждения приема данных;
• операции точка-точка с подтверждением приема данных.

Весь обмен информацией между объектами одного уровня протокола LLC осуществляется при помощи кадров, имеющих следующий формат:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
Адрес								1
Управление								2
Информация
FCS

Структура заголовка LLC

Адрес

Поле адреса содержит значение SAPI и обозначает DLCI, для которого предназначен передающийся кадр и DLCI для встречного потока кадров. Поле адреса имеет размер 1 байт и использует следующий формат:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
PD	C/R	XX		SAPI				1

Структура поля адреса LLC

PD

Идентификатор протокола указывает тип данного кадра — LLC или другой протокол. Для протокола LLC значение данного поля должно быть равно 0. Если в полученном кадре PD = 1, такой кадр трактуется как ошибочный.

C/R

Поле C/R указывает тип содержимого кадра — команда или отклик. MS передает кадры команд с полем C/R = 0, а в кадрах отклика устанавливается значение C/R = 1. Узлы обслуживания SGSN используют обратный порядок, т. е. для командных кадров C/R = 1, а для откликов C/R = 0.

Тип кадра	Направление	Значение C/R
Команда	От SGSN к MS	1
Команда	От MS к SGSN	0
Отклик	От SGSN к MS	0
Отклик	От MS к SGSN	1

XX

Зарезервировано (2 бита)

SAPI

Идентификатор точки доступа к сервису (Service Access Point Identificator) обозначает точку доступа, через которую LLE обеспечивает для протокола LLC доступ к процессу вышележащего уровня (layer 3).

Управление

Идентифицирует тип кадра. Протокол LLC использует 4 типа кадров:

• передача подтверждаемой информации (формат I);
• функции контроля (supervisory) (формат S);
• передача информации без подтверждения (формат UI)
• функции управления (формат U)

Информация

Содержит различные команды и отклики на них.

FCS

Контрольная сумма, содержащая 24-битовый CRC-код, который служит для обнаружения ошибок в заголовке и информационном поле кадра.

SNDCP

GSM 04.65 v. 6.1.0 http://www.etsi.fr

Протокол SNDCP (Sub-Network Dependant Convergence Protocol) использует сервис, предоставляемый уровнями LLC (Logical Link Control — управление логическим каналом) и подуровнем SM (Session Managemetn — управление сеансом). Существует SNDCP для протоколов IP и X.25.

Основными функциями протокола SNDCP являются:

• мультиплексирование нескольких пакетных протоколов PDP (packet data protocol);
• компрессия/декомпрессия пользовательских данных;
• компрессия/декомпрессия управляющей информации для протокола;
• сегментация пакетов сетевого уровня (N-PDU) в пакеты уровня логического какана (LL-PDU), а также обратный процесс сборки LL-PDU в N-PDU.

Пакеты SN-DATA используются для передачи данных с подтверждением приема. Эти пакеты имеют следующий формат:

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
X	C	T	M	NSAPI				1
DCOMP				PCOMP				2
Данные								3-n

Структура пакета SN-DATA

Пакеты SN-UNITDATA используются для передачи данных без подтверждения приема. Формат пакетов показан на рисунке.

Биты								Октет
8	7	6	5	4	3	2	1
X	C	T	M	NSAPI				1
DCOMP				PCOMP				2
Смещение сегмента				Номер N-PDU				3
E	Номер N-PDU (продолжение)							4
Номер N-PDU (расширение)								5
Данные								6-n

Структура пакета SN-UNITDATA

NSAPI

Идентификатор точки доступа к сетевому сервису. Это поле может принимать следующие значения:

0 Механизм отмены, зарезервированный для использования в будущем.

1 Групповая передача «один ко многим» (PTM-M – point-to-multipoint multicast).

2-4 Зарезервированы для использования в будущем.

5-15 Динамически выделяемое значение NSAPI

M

Флаг наличия дополнительных сегментов.

0 Последний сегмент N-PDU

1 Данный сегмент N-PDU не является последним.

T

Тип SN-PDU. Определяет тип пакета –SN-DATA (0) или SN-UNITDATA (1).

C

Индикатор компрессии. Значение 0 показывает, что поля компрессии DCOMP и PCOMP не включены в пакет, 1 говорит о наличии этих полей в пакете.

X

Запасной (spare) бит, устанавливаемый в 0.

DCOMP

Идентификатор компрессии данных, включаемый в пакет при установке бита C. DCOMP может принимать следующие значения:

0 Компрессия не используется.

1-14 Указывает на динамически согласуемые идентификаторы компрессии данных.

15 Зарезервировано для будущего использования.

PCOMP

Кодирование компрессии управляющей информации протокола, включаемое в пакеты при установленном бите C. PCOMP может принимать следующие значения:

0 Компрессия не используется.

1-14 Указатели на идентификаторы компрессии управляющей информации, согласуемые динамически.

15 Зарезервировано для будущего использования.

Смещение сегмента

Смещение сегмента от начала N-PDU. Задается в единицах по 128 октетов.

Номер N-PDU

0-2047 при нулевом значении бита расширения.

2048-524287 в тех случаях, когда бит расширения имеет значение 1.

E

Бит расширения для номера N-PDU.

0 Следующий октет содержит данные.

1 Следующий октет используется для расширения номера N-PDU.

Спецификация FUNI была разработана в ATM Forum для того, чтобы обеспечить пользователям возможность организации соединений между сетями ATM и существующим оборудованием, работающим с кадрами (маршрутизаторы и т.п.). FUNI использует интерфейсы T1/E1 и обеспечивает сравнительно простой и экономически эффективный метод использования преимуществ инфраструктуры ATM или ATM-магистрали при сохранении существующего оборудования (без необходимости его замены на дорогие устройства ATM).

Структура кадров FUNI показана на рисунке.

 

FUNI PDU
Флаг	Заголовок FUNI	Пользовательский SDU	FUNI FCS	Флаг
1	2	1-n (n4096)	2 (до 4)	1

 

Структура кадра FUNI PDU

Формат заголовка FUNI показан на следующем рисунке.

 

8	7	6	5	4	3	2	1
Адрес кадра						RSVD	0
Адрес кадра				CN	RSVD	CLP	1

 

Структура заголовка FUNI PDU

RSVD

Зарезервированные биты для управления интерфейсом. Эти биты равны 0 для кадров, не используемых для управления.

Адрес кадра

Биты 6-3 первого октета отображаются в 4 LSB идентификатора VPI в заголовке ячейки ATM. 4 MSB идентификатора VPI не кодируются в адресном поле. Биты 7 и 8 первого октета и биты 8-5 второго октета отображаются в шесть LSB идентификатора VCI в заголовке ячейки ATM.

FCS

16-битовая контрольная сумма.

CN

Уведомление о насыщении. Если PTI=01x в последней ячейке ATM, содержащей кадр FUNI, CN = 1 для кадра FUNI. В остальных случаях CN = 0.

CLP

Сетевое оборудование копирует бит CLP из пользовательского оборудования в бит CLP заголовков ячеек ATM, содержащих кадр FUNI. Бит CLP при передаче от сетевого оборудования к пользовательскому всегда имеет нулевое значение.

Компания Digital Equipment Corporation (DEC, сейчас – подразделение Compaq) разработала протокол DECnet для высокоскоростного обмена данными между микрокомпьютерами DEC через локальные и распределенные сети. Стек протоколов DECnet включает:

• RP – протокол маршрутизации.
• MOP – протокол поддержки операций.
• NSP – протокол сетевого сервиса.
• SCP – протокол управления сеансами.
• DAP – протокол доступа к данным.
• CTERM – командный терминал.
• LAT – транспортный протокол ЛВС.
• STP – протокол Spanning Tree.
• LAVC – кластер VAX в локальной сети.

На рисунке показано местоположение протоколов DECnet в эталонной модели OSI.

Местоположение протоколов DECnet в эталонной модели OSI

RP

Протокол маршрутизации RP (Routing Protocol) обеспечивает обмен маршрутной информацией между хостами DECnet. Этот протокол определяет два уровня классов маршрутизации – уровень 1 обеспечивает маршрутизацию в одной области маршрутизации DECnet, а уровень 2 обеспечивает маршрутизацию между областями.

Кадры

Кадры RP могут быть одного из перечисленных типов:

[Level 1 hello] обновление маршрутизации от маршрутизатора уровня 1.

[Level 2 hello] обновление маршрутизации от маршрутизатора уровня 2.

[Endnode hello] обновление маршрутизации от конечной станции.

[L1 router msg] состояние маршрутизации для локальной области.

[L2 router msg] состояние маршрутизации для других областей.

[routed data] сегмент пользовательских данных.

Параметры кадров

Все кадры RP имеют следующие параметры:

Адрес узла

Область DECnet и адрес узла задаются в десятичном формате с разделением полей точками — Область.Узел (поле Область может принимать значения от 1 до 63, поле Node – от 1 до 1023).

Параметры приветствия (Hello)

Кадры Hello имеют следующие параметры:

Приоритет маршрутизации

Приоритет маршрутизации может принимать значения от 1 до 100 (не используется для сообщений [endnode hello]).

Период Hello

Период рассылки hello-сообщений об обновлении маршрутизации.

Версия

Используемая версия протокола.

Групповая адресация

Y показывает, что данный протокол поддерживает групповую адресацию на канале, N говорит о том, что multicast-трафик не поддерживается.

Максимум

Максимальный размер кадра для канала (1500 для Ethernet).

Параметры маршрутизатора

Кадры маршрутизаторов RP имеют следующие параметры:

Узел-отправитель

Идентификатор отправителя пакета.

Число идентификаторов

Число идентификаторов, содержащихся в таблице маршрутизации для данного сообщения уровня 1.

Число областей

Число областей (зон), содержащихся в таблице маршрутизации для данного сообщения уровня 2.

Параметры данных

Кадры RP [routed data] имеют следующие параметры:

Запрос возврата

Установка значения 1 в этом поле говорит о том, что отправитель запрашивает возврат кадра от другой стороны. Нулевое значение говорит о том, что отправитель предполагает отбрасывание кадра на другой стороне.

Путь возврата

Значение 1 говорит о том, что кадр находится на пути возврата, 0 – о том, что кадр находится на исходящем (outbound) пути.

Intra-Ethernet

Значение 1 говорит о том, что кадр происходит непосредственно из сегмента Ethernet, 0 говорит о том, что система пересылает кадр из другого сегмента.

Версия

Должно быть установлено в 0.

MOP

Протокол поддержки операций MOP (Maintenance Operation Protocol) используется для таких типов сервиса, как загрузка системных программ, удаленное тестирование, поиск проблем и т.п.

Кадры

Кадры MOP могут являться одной следующих команд:

[memory load data] содержит данные о загрузке памяти.

[mem load request] запрос загрузки (load) сегмента памяти.

[mem load w/addr] загрузка (load) памяти с адресом переноса.

[par load w/addr] загрузка (load) параметра с адресом переноса.

[dump service req] запрос на оказание содействия в получении дампа.

[mem dump request] запрос следующего сегмента дампа памяти.

[memory dump data] содержит дамп памяти.

[dump completed] подтверждение о завершении дампа.

[volunteer assist] предложение содействия (дамп/загрузка/петля).

[request program] запрос системной программы или загрузчика (loader).

[rem boot request] запрос программы загрузки (boot).

[remote ID reqst] запрос на идентификацию удаленной консоли.

[remote system ID] идентификационная информация удаленной консоли.

[counters request] запрос счетчиков коммуникационной информации.

[counters reply] счетчики коммуникационной информации.

[reserve console] удаленная консоль в резервном состоянии.

[release console] освобождение удаленной консоли из резервного состояния.

[rem console poll] опрос статуса удаленной консоли.

[rem console rply] отклик удаленной консоли на запрос состояния.

[loopback request] запрос возврата (loopback) вложенных данных.

[loopback reply] отклик на запрос возврата вложенных данных.

Кадры дампа и загрузки памяти

MOP-кадры дампа и загрузки памяти имеют следующие параметры:

Номер загрузки

Порядковый номер сегмента данных в текущем сегменте памяти.

Адрес загрузки

Адрес загрузки памяти для сохранения данных.

Адрес переноса

Стартовый адрес памяти для текущего сегмента.

Адрес памяти

Стартовый адрес физической памяти для дампа.

Счетчик

Число единиц (location) памяти для дампа.

Версия

Версия протокольного формата. В настоящее время — 1.

Размер памяти

Размер физической памяти в машине.

Биты

В общем случае это поле имеет значение 2 для обеспечения совместимости.

Размер буфера

Размер локального буфера в байтах.

Коммуникационное устройство

Тип устройства запрашивающей системы. Используются следующие коды устройств:

Код Устройство

DP DP11-DA

UNA DEUNA

DU DU11-DA

CNA DECNA

DL DL11-C/E/WA

QNA DEQNA

DQ DQ11-DA

CI Comp. Intercon.

DA DA11-B/AL

PCL PCL11-B

DUP DUP11-DA

DMC DMC11-DA/FA/MA/MD

DN DN11-BA/AA

DLV DLV11-E/F/J

DMP DMP11

DTE DTE20 (PDP11-KL10)

DV DV11-AA/BA

DZ DZ11-A/B/C/D

KDP KMC11/DUP11-DA

KDZ KMC11/DZ11-A/B/C/D

KL KL8-J

DMV DMV11

DPV DPV11

DMF DMF-32

DMR DMR11-AA/AB/AC/AE

KMY KMS11-PX (X.25)

KMX KMS11-BD/BE (X.25)

Кадры параметров загрузки

MOP-кадры параметров загрузки имеют следующие поля:

Номер загрузки

Порядковый номер текущего сегмента данных.

Имя получателя

Имя системы-получателя в формате ASCII.

Адрес получателя

Шестнадцатеричный адрес системы-получателя.

Имя хост-системы

Имя хоста в формате ASCII.

Адрес хост-системы

Шестнадцатеричный адрес хоста.

Системное время хоста

Текущее время хост-системы.

Кадры программных запросов

Кадры MOP [request program] имеют следующие поля:

Коммуникационное устройство

Список кодов коммуникационных устройств приведен выше (описание кадров дампа и загрузки памяти).

Версия

Номер используемой версии.

Тип

Тип программы, запрошенной системой:

Secondary вторичная программа загрузки.

Tertiary третья программа загрузки.

System программа операционной системы.

Идентификатор программы

Тип программы, запрошенной системой:

Standard O/S стандартная программа операционной системы.

Maint system программа обслуживания системы.

Processor

Тип системного процессора:

PDP-11 система PDP-11.

Comm Srv коммуникационный сервер.

Profess профессиональный процессор.

Кадры запросов загрузки

Кадры запросов загрузки имеют следующие поля:

Верификационный номер

Верификационный код проверяется до того, как данный протокол сможет принять запрос на загрузку.

Сервер загрузки

Тип устройства системы загрузки:

Req запрашивающая система.

Def принятый по умолчанию сервер загрузки.

<device> указанное устройство.

Идентификатор программы

Идентификаторы программ были перечислены выше при описании параметров кадров программных запросов.

Кадры удаленной консоли

MOP-кадры удаленной консоли имеют следующие поля:

Номер при получении (Receipt number)

Используется для идентификации конкретных запросов.

Статус команды

OK, если команда принята или Lost для непринятых команд.

NSP

Протокол сетевого сервиса NSP (Network Services Protocol) обеспечивает поддержку надежных виртуальных соединений с управлением потоком данных к протоколу маршрутизации RP (Routing Protocol).

Кадры

Кадры NSP могут содержать перечисленные ниже команды:

[data segment] передача данных вышележащего уровня.

[interrupt] передача неотложных (urgent) данных.

[data request] передача данных управления потоком.

[interrupt rq] передача информации о прерывании управления потоком.

[data ackn] подтверждение приема данных.

[control ackn] подтверждение приема сообщения о прерывании.

[connect ackn] подтверждение кадра [connect init].

[connect init] запрос логического соединения.

[connect ackn] подтверждение канального соединения.

[discnct init] запрос на разрыв соединения.

[discnct ackn] подтверждение разрыва соединения.

[no operation] нет операций.

Параметры

Кадры NSP содержат следующие поля:

Адрес порта назначения

Порт назначения для логического канала.

Адрес порта-источника

Порт-отправитель для логического канала.

Номер подтверждения

Номер сегмента последнего успешно принятого сообщения или (при наличии последующего кадра {NAK}) номер сегмента сообщения, для которого система запросила повторную передачу.

Подтверждение других данных

Совпадает по смыслу с номером подтверждения, но служит для подтверждения других данных.

Номер сегмента

Номер текущего кадра данных.

Управление потоком

Может показывать следующие типы сервиса:

Seg_reqst счетчик запросов сегментов данных.

SCP_reqst счетчик запросов протокола управления сеансом.

Информация управления потоком

Сообщения с сегментами данных могут включать сообщения управления потоком ({send} или {stop}) для индикации желаемых действий принимающей системы.

BOM/EOM

Начало/конец сообщения.

SCP

Протокол управления сессиями SCP (Session Control Protocol) обеспечивает управление логическими каналами DECnet.

Кадры

Кадры SCP могут содержать перечисленные ниже команды:

[connect data] передача параметров соединения.

[disconnect] информация о разъединении.

[reject data] информация об отказе от соединения.

Параметры данных о соединениях

Кадры SCP [connect data] содержат имена получателя (Dest) и отправителя (Src), которые могут включать следующие поля:

Тип объекта

Объекты могут быть следующих типов:

Тип Описание

(User Process) задача общего назначения или пользовательский процесс.

(Files-DAP 1) файловый доступ через DAP версии 1.

(Unit Record) сервис записей.

(App. TrmSrv) услуги терминала приложений.

(Cmd. TrmSrv) услуги командного терминала.

(RSX-11M TC1) управление задачами RSX-11M версии 1.

(Op Services) интерфейс обслуживания оператора.

(Node Manage) менеджер ресурсов узла.

(3270-BSC GW) шлюз IBM 3270 BSC.

(2780-BSC GW) шлюз IBM 2780 BSC.

(3790-SDLC) шлюз IBM 3790 SDLC.

(TPS Applic.) приложение TPS.

(RT-11 DIBOL) приложение RT-11 DIBOL.

(TOPS-20 T H) терминальный обработчик TOPS-20.

(TOPS-20 R S) удаленный спулер TOPS-20.

(RSX-11M TC2) управление задачами RSX-11X версии 2.

(TLK Utility) утилита TLK.

(Files-DAP4+) файловый доступ через DAP версии 4+.

(RSX-11S RTL) загрузчик удаленных задач RSX-11S.

(NICE Proc.) процессор NICE.

(RSTS/E MTP) программа передачи среды RSTS/E.

(RSTS/E HCTH) терминальный обработчик гомогенных команд RSTS/E.

(Mail Listen) программа приема почты (Mail listener).

(Host TrmHnd) терминальный обработчик хоста.

(Con. TrmHnd) терминальный обработчик концентратора.

(Loop Mirror) сервис возврата (Loopback mirror).

(Event Rcvr) приемник событий.

(VAX/VMS PMU) утилита персональных сообщений VAX/VMS.

(FTS Service) сервис FTS.

Группа

Идентификатор кода группы.

Пользователь

Идентификатор кода пользователя.

Дескриптор

Заданная пользователем строка данных.

Версия

Версия SCP как в {SCP 1.0}.

Идентификатор запрашивающего

Имя пользователя для верификации доступа.

Пароль

Пароль для верификации пользователя.

Бюджет (Account)

Данные о бюджете (account) доступа к каналу или сервису.

Пользовательские данные

Данные от подключенного конечного пользователя.

Параметры отключения/отказа

Декодирование кадров SCP [disconnect] и [reject data] указывает на причину отключения или отказа от соединения:

{No error} нормальное отключение без ошибок.

{Shutting down} деактивация узла-источника.

{Unknown user} неизвестный конечный пользователь.

{Invalid username} недопустимый конечный пользователь.

{Dest. overloaded} выход за пределы доступных получателю ресурсов.

{Unknown error} неуказанная ошибка.

{Link aborted} соединение разорвано третьей стороной.

{User aborted} соединение разорвано конечным пользователем.

{Host overloaded} выход за пределы доступных отправителю ресурсов.

{Bad ID/password} некорректный идентификатор или пароль.

{Bad account info} некорректные данные для бюджета (account).

{Data too long} слишком длинные параметры соединения.

DAP

Протокол доступа к данным DAP (Data Access Protocol) обеспечивает удаленный доступ к файлам систем, поддерживающих архитектуру DECnet.

Кадры

Кадр DAP может быть одной из перечисленных команд:

[configuration] обмен информацией о системе и поддерживаемых протоколах.

[file attribs] обеспечивает информацию об атрибутах файлов.

[open file] открывает указанный файл.

[create file] создает указанный файл.

[rename file] переименовывает указанный файл.

[delete file] удаляет указанный файл.

[list dir] дает список файлов указанного каталога.

[submit file] запускает команды из указанного пакетного файла.

[execute file] выполняет указанный командный файл.

[control info] выдает управляющую информацию о файловой системе.

[continue] продолжение операции ввода-вывода после ошибки.

[acknowledge] подтверждение открытия файла и управляющих команд.

[close file] закрывает файл или завершает поток данных.

[data message] передает файл данных ввода-вывода.

[status] возвращает информацию о состоянии и ошибках.

[file index] задает ключи для индексирования.

[allocate] создает или расширяет файл.

[summary info] возвращает основную информацию (summary) о файле.

[timestamp] задает время для полей временных меток.

[protect mode] задает режим защиты файлов.

[file name] переименовывает файлы или выдает список каталогов.

[access rights] задает права доступа к файлу.

Параметры кадров

Кадры DAP могут содержать следующие параметры:

Размер приложения

Число блоков, выделенных файлу.

Атрибуты

Атрибуты файла представляются следующим образом:

Seqnt поддерживается последовательный доступ.

Relatv поддерживается относительный доступ.

Index поддерживается индексный доступ.

Hashed хешированный формат.

Счетчик битов

Показывает число неиспользуемых битов в последнем байте сообщения с данными.

Битов на байт

Число битов в каждом байте.

Размер блока

Размер блока физической среды в байтах.

Размер блока (Bucket size)

Размер блока для использования при относительном, индексированном или хешированном доступе к файлам.

Контрольная сумма

16-битовая контрольная сумма.

Тип данных

Поддерживаются следующие типы данных:

ASCII стандартные 7-битовые символы ASCII.

Image бинарные данные.

EBCDIC символы EBCDIC.

Compr сжатый файл.

Exec исполняемый код.

Privil привилегированный код.

Senstv важные данные – требуется удаление без возможности восстановления (purge after delete).

Тип устройства

Код, показывающий тип устройства, которое DAP ассоциирует с файлом file.

Режим доступа к файлам

Режим открытия файла для доступа:

Put разрешена запись.

Get разрешено чтение.

Del разрешено удаление.

Upd разрешено изменение.

Trn разрешено отбрасывание части файла (Truncate access).

BIO разрешены блоковые операции ввода-вывода.

BRO разрешено переключение режимов Block и Record.

FAO File Access Options – опции кода доступа к файлу.

FilSys (тип файловой системы)

Файловая система может быть следующих типов:

RMS-11 FCS-11 TOPS-20

RMS-20 RT-11 TOPS-10

RMS-32 None OS-8

Максимальный размер буфера

Максимальный размер буфера, который передающая система может принять.

Тип операционной системы

Поддерживаются следующие типы операционных систем:

RT-11 RSX-11M VAX/VMS

RTS-8 COPOS/11 RSTS/E

RSX-11D TOPS-20 OS-8

RSX-11S IAS TOPS-10

RSX-11M+

Пароль

Пароль, требуемый для доступа к файлу.

Атрибуты записи

Код атрибутов записи.

Формат записи

Формат записи представляется следующим образом:

Undef неопределенный формат.

FixLen записи фиксированной длины.

VarLen записи переменной длины.

Var/FC записи переменной длины с фиксированным форматом управления.

ASCII поток ASCII.

Размер записи

Размер файловой записи в байтах.

Номер записи

Номер записи, используемый для доступа к файлу данных.

Режим совместного использования

При совместном использовании файлов поддерживаются следующие режимы:

Put разрешена запись.

Get разрешено чтение.

Del разрешено удаление.

Upd разрешено изменение.

MSE разрешен многопотоковый доступ.

UPI разрешены пользовательские блокировки.

Nil совместный доступ запрещен.

Идентификатор потока

Код идентификатора, используемый для мультиплексирования потоков данных в одном файле.

Возможности системы

Код возможностей системы.

Специфическая системная информация

Информация, присущая гомогенным (однородным) системам.

Ver (версия)

Номер версии программ DAP за которым следует номер пользовательской модификации в круглых скобках.

Continue Parameters

Кадры DAP [continue] показывают восстановление действий одним из перечисленных способов:

{try again} повтор всех попыток операций.

{skip it} пропуск операций, для которых были сделаны попытки, и продолжение.

{abort transfer} прерывание передачи данных ввода-вывода.

{resume} рестарт потока данных после его остановки.

Параметры состояния

Кадры DAP [status] могут содержать следующую информацию о состоянии:

{pending} операция продолжается.

{OK} операция успешно завершена.

{bad request} указанная операция не поддерживается.

{open error} произошла ошибка при открытии файла.

{I/O error} произошла ошибка при переносе данных.

{I/O warning} произошла исправимая ошибка ввода-вывода.

{close error} произошла ошибка при закрытии файла.

{bad format} некорректный формат сообщения.

{sync error} получено несинхронизированное сообщение.

CTERM

Протокол командного терминала CTERM (Command Terminal) обеспечивает эмуляцию терминала в сети. Протокол CTERM использует DECnet для организации терминальных соединений между терминалами DEC и операционными системами DEC типа VMS и RSTS/E.

кадры

Кадры CTERM могут быть следующими командами:

[initiate] инициирует терминальное соединение.

[start read] запрашивает чтение с терминального сервера.

[read data] передача данных с терминала на хост.

[out-of-band] передает символ out-of-band, принятый сервером.

[abort read] запрос прерывания текущей операции чтения.

[clear input] запрос очистки буферов ввода.

[write data] передача записываемых данных и управляющей информации.

[write status] передача состояния записи для терминала.

[discard stat] сигнал отбрасывания терминального вывода.

[read config] запрос текущих характеристик терминала.

[config data] передача конфигурационных параметров терминала.

[check input] запрос текущих показаний счетчика ввода символов.

[input count] показывает число введенных и прочитанных символов.

[input state] показывает присутствие нового введенного символа.

Параметры CTERM

Возможны следующие параметры CTERM:

Размер буфера

Задает размер буфера ввода символов.

Счетчик символов

Число символов в буфере ввода.

Конец

Позиция символа завершения – текущая позиция последнего отображаемого символа.

EOP

Конец приглашения – позиция первого символа после приглашения.

Горизонтальная позиция

Текущая позиция отображаемого символа в строке.

Изменение горизонтальной позиции

Горизонтальная позиция изменилась после последнего чтения.

Low water mark

Положение последнего символа не изменилось.

Максимальный буфер приема

Размер буфера вводимых символов.

Максимальный буфер передачи

Максимальный размер буфера передачи.

Символ

Принят символ out-of-band.

Суффикс (Postfix)

Суффикс счетчика новой строки для текущей записи.

Префикс

Префикс счетчика новой строки для текущей записи.

Версия программ

Номер используемой версии программ.

Начало вывода

Позиция первого отображаемого символа.

Termination

Битовая маска завершения (Termination set bitmask) — 256-битовая маска для чтения.

Тайм-аут

Время (в секундах), по истечении которого текущий запрос чтения прерывается.

Версия

Номер версии используемого протокола.

Вертикальная позиция

Текущая вертикальная позиция (номер строки) для дисплея.

Изменение вертикальной позиции

Вертикальная позиция изменилась после последнего чтения.

Сообщения

Для некоторых кадров CTERM могут выводиться перечисленные ниже сообщения:

Кадры [input state] показывают текущее состояние ввода
{more characters} или {no more characters}.

Кадры [write status] могут показывать состояние записи
{some output lost} или {no output lost}.

Кадры [discard stat] могут показывать состояние отбрасывания
{discard} или {no discard}.

Кадры [abort read] показывают запросы прерывания
{unconditional} или {if no more input}.

Кадры [out-of-band] могут показывать отбрасывание данных
[discard].

LAT

Транспортный протокол локальной сети LAT (Local Area Transport) предназначен для поддержки мультиплексируемого терминального трафика от хостов или к ним.

STP

Протокол Spanning Tree (STP или остовное дерево) предотвращает образование логических петель в сети. Этот протокол реализует спецификацию 802.1d MAC Bridge Management Protocol для обеспечения информации о топологии сети на базе мостов.

LAVC

Протокол VAX-кластеров локальной сети LAVC (Local Area VAX Cluster) обеспечивает связь между компьютерами DEC VAX в кластере.

10

Протоколы DECnet

Компания Digital Equipment Corporation (DEC, сейчас – подразделение Compaq) разработала протокол DECnet для высокоскоростного обмена данными между микрокомпьютерами DEC через локальные и распределенные сети. Стек протоколов DECnet включает:

• RP – протокол маршрутизации.

• MOP – протокол поддержки операций.

• NSP – протокол сетевого сервиса.

• SCP – протокол управления сеансами.

• DAP – протокол доступа к данным.

• CTERM – командный терминал.

• LAT – транспортный протокол ЛВС.

• STP – протокол Spanning Tree.

• LAVC – кластер VAX в локальной сети.

На рисунке показано местоположение протоколов DECnet в эталонной модели OSI.

Местоположение протоколов DECnet в эталонной модели OSI

RP

Протокол маршрутизации RP (Routing Protocol) обеспечивает обмен маршрутной информацией между хостами DECnet. Этот протокол определяет два уровня классов маршрутизации – уровень 1 обеспечивает маршрутизацию в одной области маршрутизации DECnet, а уровень 2 обеспечивает маршрутизацию между областями.

Кадры

Кадры RP могут быть одного из перечисленных типов:

[Level 1 hello] обновление маршрутизации от маршрутизатора уровня 1.

[Level 2 hello] обновление маршрутизации от маршрутизатора уровня 2.

[Endnode hello] обновление маршрутизации от конечной станции.

[L1 router msg] состояние маршрутизации для локальной области.

[L2 router msg] состояние маршрутизации для других областей.

[routed data] сегмент пользовательских данных.

Параметры кадров

Все кадры RP имеют следующие параметры:

Адрес узла

Область DECnet и адрес узла задаются в десятичном формате с разделением полей точками — Область.Узел (поле Область может принимать значения от 1 до 63, поле Node – от 1 до 1023).

Параметры приветствия (Hello)

Кадры Hello имеют следующие параметры:

Приоритет маршрутизации

Приоритет маршрутизации может принимать значения от 1 до 100 (не используется для сообщений [endnode hello]).

Период Hello

Период рассылки hello-сообщений об обновлении маршрутизации.

Версия

Используемая версия протокола.

Групповая адресация

Y показывает, что данный протокол поддерживает групповую адресацию на канале, N говорит о том, что multicast-трафик не поддерживается.

Максимум

Максимальный размер кадра для канала (1500 для Ethernet).

Параметры маршрутизатора

Кадры маршрутизаторов RP имеют следующие параметры:

Узел-отправитель

Идентификатор отправителя пакета.

Число идентификаторов

Число идентификаторов, содержащихся в таблице маршрутизации для данного сообщения уровня 1.

Число областей

Число областей (зон), содержащихся в таблице маршрутизации для данного сообщения уровня 2.

Параметры данных

Кадры RP [routed data] имеют следующие параметры:

Запрос возврата

Установка значения 1 в этом поле говорит о том, что отправитель запрашивает возврат кадра от другой стороны. Нулевое значение говорит о том, что отправитель предполагает отбрасывание кадра на другой стороне.

Путь возврата

Значение 1 говорит о том, что кадр находится на пути возврата, 0 – о том, что кадр находится на исходящем (outbound) пути.

Intra-Ethernet

Значение 1 говорит о том, что кадр происходит непосредственно из сегмента Ethernet, 0 говорит о том, что система пересылает кадр из другого сегмента.

Версия

Должно быть установлено в 0.

MOP

Протокол поддержки операций MOP (Maintenance Operation Protocol) используется для таких типов сервиса, как загрузка системных программ, удаленное тестирование, поиск проблем и т.п.

Кадры

Кадры MOP могут являться одной следующих команд:

[memory load data] содержит данные о загрузке памяти.

[mem load request] запрос загрузки (load) сегмента памяти.

[mem load w/addr] загрузка (load) памяти с адресом переноса.

[par load w/addr] загрузка (load) параметра с адресом переноса.

[dump service req] запрос на оказание содействия в получении дампа.

[mem dump request] запрос следующего сегмента дампа памяти.

[memory dump data] содержит дамп памяти.

[dump completed] подтверждение о завершении дампа.

[volunteer assist] предложение содействия (дамп/загрузка/петля).

[request program] запрос системной программы или загрузчика (loader).

[rem boot request] запрос программы загрузки (boot).

[remote ID reqst] запрос на идентификацию удаленной консоли.

[remote system ID] идентификационная информация удаленной консоли.

[counters request] запрос счетчиков коммуникационной информации.

[counters reply] счетчики коммуникационной информации.

[reserve console] удаленная консоль в резервном состоянии.

[release console] освобождение удаленной консоли из резервного состояния.

[rem console poll] опрос статуса удаленной консоли.

[rem console rply] отклик удаленной консоли на запрос состояния.

[loopback request] запрос возврата (loopback) вложенных данных.

[loopback reply] отклик на запрос возврата вложенных данных.

Кадры дампа и загрузки памяти

MOP-кадры дампа и загрузки памяти имеют следующие параметры:

Номер загрузки

Порядковый номер сегмента данных в текущем сегменте памяти.

Адрес загрузки

Адрес загрузки памяти для сохранения данных.

Адрес переноса

Стартовый адрес памяти для текущего сегмента.

Адрес памяти

Стартовый адрес физической памяти для дампа.

Счетчик

Число единиц (location) памяти для дампа.

Версия

Версия протокольного формата. В настоящее время — 1.

Размер памяти

Размер физической памяти в машине.

Биты

В общем случае это поле имеет значение 2 для обеспечения совместимости.

Размер буфера

Размер локального буфера в байтах.

Коммуникационное устройство

Тип устройства запрашивающей системы. Используются следующие коды устройств:

Код Устройство

DP DP11-DA

UNA DEUNA

DU DU11-DA

CNA DECNA

DL DL11-C/E/WA

QNA DEQNA

DQ DQ11-DA

CI Comp. Intercon.

DA DA11-B/AL

PCL PCL11-B

DUP DUP11-DA

DMC DMC11-DA/FA/MA/MD

DN DN11-BA/AA

DLV DLV11-E/F/J

DMP DMP11

DTE DTE20 (PDP11-KL10)

DV DV11-AA/BA

DZ DZ11-A/B/C/D

KDP KMC11/DUP11-DA

KDZ KMC11/DZ11-A/B/C/D

KL KL8-J

DMV DMV11

DPV DPV11

DMF DMF-32

DMR DMR11-AA/AB/AC/AE

KMY KMS11-PX (X.25)

KMX KMS11-BD/BE (X.25)

Кадры параметров загрузки

MOP-кадры параметров загрузки имеют следующие поля:

Номер загрузки

Порядковый номер текущего сегмента данных.

Имя получателя

Имя системы-получателя в формате ASCII.

Адрес получателя

Шестнадцатеричный адрес системы-получателя.

Имя хост-системы

Имя хоста в формате ASCII.

Адрес хост-системы

Шестнадцатеричный адрес хоста.

Системное время хоста

Текущее время хост-системы.

Кадры программных запросов

Кадры MOP [request program] имеют следующие поля:

Коммуникационное устройство

Список кодов коммуникационных устройств приведен выше (описание кадров дампа и загрузки памяти).

Версия

Номер используемой версии.

Тип

Тип программы, запрошенной системой:

Secondary вторичная программа загрузки.

Tertiary третья программа загрузки.

System программа операционной системы.

Идентификатор программы

Тип программы, запрошенной системой:

Standard O/S стандартная программа операционной системы.

Maint system программа обслуживания системы.

Processor

Тип системного процессора:

PDP-11 система PDP-11.

Comm Srv коммуникационный сервер.

Profess профессиональный процессор.

Кадры запросов загрузки

Кадры запросов загрузки имеют следующие поля:

Верификационный номер

Верификационный код проверяется до того, как данный протокол сможет принять запрос на загрузку.

Сервер загрузки

Тип устройства системы загрузки:

Req запрашивающая система.

Def принятый по умолчанию сервер загрузки.

<device> указанное устройство.

Идентификатор программы

Идентификаторы программ были перечислены выше при описании параметров кадров программных запросов.

Кадры удаленной консоли

MOP-кадры удаленной консоли имеют следующие поля:

Номер при получении (Receipt number)

Используется для идентификации конкретных запросов.

Статус команды

OK, если команда принята или Lost для непринятых команд.

NSP

Протокол сетевого сервиса NSP (Network Services Protocol) обеспечивает поддержку надежных виртуальных соединений с управлением потоком данных к протоколу маршрутизации RP (Routing Protocol).

Кадры

Кадры NSP могут содержать перечисленные ниже команды:

[data segment] передача данных вышележащего уровня.

[interrupt] передача неотложных (urgent) данных.

[data request] передача данных управления потоком.

[interrupt rq] передача информации о прерывании управления потоком.

[data ackn] подтверждение приема данных.

[control ackn] подтверждение приема сообщения о прерывании.

[connect ackn] подтверждение кадра [connect init].

[connect init] запрос логического соединения.

[connect ackn] подтверждение канального соединения.

[discnct init] запрос на разрыв соединения.

[discnct ackn] подтверждение разрыва соединения.

[no operation] нет операций.

Параметры

Кадры NSP содержат следующие поля:

Адрес порта назначения

Порт назначения для логического канала.

Адрес порта-источника

Порт-отправитель для логического канала.

Номер подтверждения

Номер сегмента последнего успешно принятого сообщения или (при наличии последующего кадра {NAK}) номер сегмента сообщения, для которого система запросила повторную передачу.

Подтверждение других данных

Совпадает по смыслу с номером подтверждения, но служит для подтверждения других данных.

Номер сегмента

Номер текущего кадра данных.

Управление потоком

Может показывать следующие типы сервиса:

Seg_reqst счетчик запросов сегментов данных.

SCP_reqst счетчик запросов протокола управления сеансом.

Информация управления потоком

Сообщения с сегментами данных могут включать сообщения управления потоком ({send} или {stop}) для индикации желаемых действий принимающей системы.

BOM/EOM

Начало/конец сообщения.

SCP

Протокол управления сессиями SCP (Session Control Protocol) обеспечивает управление логическими каналами DECnet.

Кадры

Кадры SCP могут содержать перечисленные ниже команды:

[connect data] передача параметров соединения.

[disconnect] информация о разъединении.

[reject data] информация об отказе от соединения.

Параметры данных о соединениях

Кадры SCP [connect data] содержат имена получателя (Dest) и отправителя (Src), которые могут включать следующие поля:

Тип объекта

Объекты могут быть следующих типов:

Тип Описание

(User Process) задача общего назначения или пользовательский процесс.

(Files-DAP 1) файловый доступ через DAP версии 1.

(Unit Record) сервис записей.

(App. TrmSrv) услуги терминала приложений.

(Cmd. TrmSrv) услуги командного терминала.

(RSX-11M TC1) управление задачами RSX-11M версии 1.

(Op Services) интерфейс обслуживания оператора.

(Node Manage) менеджер ресурсов узла.

(3270-BSC GW) шлюз IBM 3270 BSC.

(2780-BSC GW) шлюз IBM 2780 BSC.

(3790-SDLC) шлюз IBM 3790 SDLC.

(TPS Applic.) приложение TPS.

(RT-11 DIBOL) приложение RT-11 DIBOL.

(TOPS-20 T H) терминальный обработчик TOPS-20.

(TOPS-20 R S) удаленный спулер TOPS-20.

(RSX-11M TC2) управление задачами RSX-11X версии 2.

(TLK Utility) утилита TLK.

(Files-DAP4+) файловый доступ через DAP версии 4+.

(RSX-11S RTL) загрузчик удаленных задач RSX-11S.

(NICE Proc.) процессор NICE.

(RSTS/E MTP) программа передачи среды RSTS/E.

(RSTS/E HCTH) терминальный обработчик гомогенных команд RSTS/E.

(Mail Listen) программа приема почты (Mail listener).

(Host TrmHnd) терминальный обработчик хоста.

(Con. TrmHnd) терминальный обработчик концентратора.

(Loop Mirror) сервис возврата (Loopback mirror).

(Event Rcvr) приемник событий.

(VAX/VMS PMU) утилита персональных сообщений VAX/VMS.

(FTS Service) сервис FTS.

Группа

Идентификатор кода группы.

Пользователь

Идентификатор кода пользователя.

Дескриптор

Заданная пользователем строка данных.

Версия

Версия SCP как в {SCP 1.0}.

Идентификатор запрашивающего

Имя пользователя для верификации доступа.

Пароль

Пароль для верификации пользователя.

Бюджет (Account)

Данные о бюджете (account) доступа к каналу или сервису.

Пользовательские данные

Данные от подключенного конечного пользователя.

Параметры отключения/отказа

Декодирование кадров SCP [disconnect] и [reject data] указывает на причину отключения или отказа от соединения:

{No error} нормальное отключение без ошибок.

{Shutting down} деактивация узла-источника.

{Unknown user} неизвестный конечный пользователь.

{Invalid username} недопустимый конечный пользователь.

{Dest. overloaded} выход за пределы доступных получателю ресурсов.

{Unknown error} неуказанная ошибка.

{Link aborted} соединение разорвано третьей стороной.

{User aborted} соединение разорвано конечным пользователем.

{Host overloaded} выход за пределы доступных отправителю ресурсов.

{Bad ID/password} некорректный идентификатор или пароль.

{Bad account info} некорректные данные для бюджета (account).

{Data too long} слишком длинные параметры соединения.

DAP

Протокол доступа к данным DAP (Data Access Protocol) обеспечивает удаленный доступ к файлам систем, поддерживающих архитектуру DECnet.

Кадры

Кадр DAP может быть одной из перечисленных команд:

[configuration] обмен информацией о системе и поддерживаемых протоколах.

[file attribs] обеспечивает информацию об атрибутах файлов.

[open file] открывает указанный файл.

[create file] создает указанный файл.

[rename file] переименовывает указанный файл.

[delete file] удаляет указанный файл.

[list dir] дает список файлов указанного каталога.

[submit file] запускает команды из указанного пакетного файла.

[execute file] выполняет указанный командный файл.

[control info] выдает управляющую информацию о файловой системе.

[continue] продолжение операции ввода-вывода после ошибки.

[acknowledge] подтверждение открытия файла и управляющих команд.

[close file] закрывает файл или завершает поток данных.

[data message] передает файл данных ввода-вывода.

[status] возвращает информацию о состоянии и ошибках.

[file index] задает ключи для индексирования.

[allocate] создает или расширяет файл.

[summary info] возвращает основную информацию (summary) о файле.

[timestamp] задает время для полей временных меток.

[protect mode] задает режим защиты файлов.

[file name] переименовывает файлы или выдает список каталогов.

[access rights] задает права доступа к файлу.

Параметры кадров

Кадры DAP могут содержать следующие параметры:

Размер приложения

Число блоков, выделенных файлу.

Атрибуты

Атрибуты файла представляются следующим образом:

Seqnt поддерживается последовательный доступ.

Relatv поддерживается относительный доступ.

Index поддерживается индексный доступ.

Hashed хешированный формат.

Счетчик битов

Показывает число неиспользуемых битов в последнем байте сообщения с данными.

Битов на байт

Число битов в каждом байте.

Размер блока

Размер блока физической среды в байтах.

Размер блока (Bucket size)

Размер блока для использования при относительном, индексированном или хешированном доступе к файлам.

Контрольная сумма

16-битовая контрольная сумма.

Тип данных

Поддерживаются следующие типы данных:

ASCII стандартные 7-битовые символы ASCII.

Image бинарные данные.

EBCDIC символы EBCDIC.

Compr сжатый файл.

Exec исполняемый код.

Privil привилегированный код.

Senstv важные данные – требуется удаление без возможности восстановления (purge after delete).

Тип устройства

Код, показывающий тип устройства, которое DAP ассоциирует с файлом file.

Режим доступа к файлам

Режим открытия файла для доступа:

Put разрешена запись.

Get разрешено чтение.

Del разрешено удаление.

Upd разрешено изменение.

Trn разрешено отбрасывание части файла (Truncate access).

BIO разрешены блоковые операции ввода-вывода.

BRO разрешено переключение режимов Block и Record.

FAO File Access Options – опции кода доступа к файлу.

FilSys (тип файловой системы)

Файловая система может быть следующих типов:

RMS-11 FCS-11 TOPS-20

RMS-20 RT-11 TOPS-10

RMS-32 None OS-8

Максимальный размер буфера

Максимальный размер буфера, который передающая система может принять.

Тип операционной системы

Поддерживаются следующие типы операционных систем:

RT-11 RSX-11M VAX/VMS

RTS-8 COPOS/11 RSTS/E

RSX-11D TOPS-20 OS-8

RSX-11S IAS TOPS-10

RSX-11M+

Пароль

Пароль, требуемый для доступа к файлу.

Атрибуты записи

Код атрибутов записи.

Формат записи

Формат записи представляется следующим образом:

Undef неопределенный формат.

FixLen записи фиксированной длины.

VarLen записи переменной длины.

Var/FC записи переменной длины с фиксированным форматом управления.

ASCII поток ASCII.

Размер записи

Размер файловой записи в байтах.

Номер записи

Номер записи, используемый для доступа к файлу данных.

Режим совместного использования

При совместном использовании файлов поддерживаются следующие режимы:

Put разрешена запись.

Get разрешено чтение.

Del разрешено удаление.

Upd разрешено изменение.

MSE разрешен многопотоковый доступ.

UPI разрешены пользовательские блокировки.

Nil совместный доступ запрещен.

Идентификатор потока

Код идентификатора, используемый для мультиплексирования потоков данных в одном файле.

Возможности системы

Код возможностей системы.

Специфическая системная информация

Информация, присущая гомогенным (однородным) системам.

Ver (версия)

Номер версии программ DAP за которым следует номер пользовательской модификации в круглых скобках.

Continue Parameters

Кадры DAP [continue] показывают восстановление действий одним из перечисленных способов:

{try again} повтор всех попыток операций.

{skip it} пропуск операций, для которых были сделаны попытки, и продолжение.

{abort transfer} прерывание передачи данных ввода-вывода.

{resume} рестарт потока данных после его остановки.

Параметры состояния

Кадры DAP [status] могут содержать следующую информацию о состоянии:

{pending} операция продолжается.

{OK} операция успешно завершена.

{bad request} указанная операция не поддерживается.

{open error} произошла ошибка при открытии файла.

{I/O error} произошла ошибка при переносе данных.

{I/O warning} произошла исправимая ошибка ввода-вывода.

{close error} произошла ошибка при закрытии файла.

{bad format} некорректный формат сообщения.

{sync error} получено несинхронизированное сообщение.

CTERM

Протокол командного терминала CTERM (Command Terminal) обеспечивает эмуляцию терминала в сети. Протокол CTERM использует DECnet для организации терминальных соединений между терминалами DEC и операционными системами DEC типа VMS и RSTS/E.

кадры

Кадры CTERM могут быть следующими командами:

[initiate] инициирует терминальное соединение.

[start read] запрашивает чтение с терминального сервера.

[read data] передача данных с терминала на хост.

[out-of-band] передает символ out-of-band, принятый сервером.

[abort read] запрос прерывания текущей операции чтения.

[clear input] запрос очистки буферов ввода.

[write data] передача записываемых данных и управляющей информации.

[write status] передача состояния записи для терминала.

[discard stat] сигнал отбрасывания терминального вывода.

[read config] запрос текущих характеристик терминала.

[config data] передача конфигурационных параметров терминала.

[check input] запрос текущих показаний счетчика ввода символов.

[input count] показывает число введенных и прочитанных символов.

[input state] показывает присутствие нового введенного символа.

Параметры CTERM

Возможны следующие параметры CTERM:

Размер буфера

Задает размер буфера ввода символов.

Счетчик символов

Число символов в буфере ввода.

Конец

Позиция символа завершения – текущая позиция последнего отображаемого символа.

EOP

Конец приглашения – позиция первого символа после приглашения.

Горизонтальная позиция

Текущая позиция отображаемого символа в строке.

Изменение горизонтальной позиции

Горизонтальная позиция изменилась после последнего чтения.

Low water mark

Положение последнего символа не изменилось.

Максимальный буфер приема

Размер буфера вводимых символов.

Максимальный буфер передачи

Максимальный размер буфера передачи.

Символ

Принят символ out-of-band.

Суффикс (Postfix)

Суффикс счетчика новой строки для текущей записи.

Префикс

Префикс счетчика новой строки для текущей записи.

Версия программ

Номер используемой версии программ.

Начало вывода

Позиция первого отображаемого символа.

Termination

Битовая маска завершения (Termination set bitmask) — 256-битовая маска для чтения.

Тайм-аут

Время (в секундах), по истечении которого текущий запрос чтения прерывается.

Версия

Номер версии используемого протокола.

Вертикальная позиция

Текущая вертикальная позиция (номер строки) для дисплея.

Изменение вертикальной позиции

Вертикальная позиция изменилась после последнего чтения.

Сообщения

Для некоторых кадров CTERM могут выводиться перечисленные ниже сообщения:

Кадры [input state] показывают текущее состояние ввода
{more characters} или {no more characters}.

Кадры [write status] могут показывать состояние записи
{some output lost} или {no output lost}.

Кадры [discard stat] могут показывать состояние отбрасывания
{discard} или {no discard}.

Кадры [abort read] показывают запросы прерывания
{unconditional} или {if no more input}.

Кадры [out-of-band] могут показывать отбрасывание данных
[discard].

LAT

Транспортный протокол локальной сети LAT (Local Area Transport) предназначен для поддержки мультиплексируемого терминального трафика от хостов или к ним.

STP

Протокол Spanning Tree (STP или остовное дерево) предотвращает образование логических петель в сети. Этот протокол реализует спецификацию 802.1d MAC Bridge Management Protocol для обеспечения информации о топологии сети на базе мостов.

LAVC

Протокол VAX-кластеров локальной сети LAVC (Local Area VAX Cluster) обеспечивает связь между компьютерами DEC VAX в кластере.

GSM

В 1989 разработка стандартов GSM была передана Европейскому институту телекоммуникационных стандартов (European Telecommunication Standards Institute — ETSI) и первая фаза спецификаций GSM была опубликована в 1990 году. Коммерческое использование стандарта началось в середине 1991 г., а к 1993 г. было организовано 36 сетей GSM в 22 странах. В дополнение к европейским государствам стандарт GSM выбрали многие страны Южной Африки, Ближнего и Дальнего Востока, а также Австралия. К началу 1994 г. число абонентов GSM достигло 1.3 миллиона. Термин GSM является сокращением от Global System for Mobile telecommunications – глобальная система мобильных телекоммуникаций.

Система GSM была задумана как совместимая с ISDN по предлагаемым услугам и используемым сигналам управления. Однако стандартная для ISDN скорость 64 кбит/с не была достигнута на практике по причине ограничений, присущих используемым для связи радиоканалам. Цифровая природа GSM позволяет поддерживать синхронные и асинхронные потоки данных как однонаправленный (bearer) сервис (прием или передача) с использованием терминалов ISDN. Скорости связи, поддерживаемые GSM, составляют 300, 600, 1200, 2400 и 9600 бит/с.

Из числа поддерживаемых GSM услуг наиболее распространена телефонная связь. Уникальной возможностью GSM в сравнении с более старыми аналоговыми системами является поддержка SMS (Short Message Service – передача коротких сообщений).

К дополнительным возможностям GSM относится международный роуминг roaming), идентификация звонящего, перенаправление вызовов (call forwarding), ожидание (call waiting), групповые соединения (multi­party conversations или конференции), возможность отключения (barring) исходящих (международных) вызовов и др.

Структура семейства протоколов GSM

CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) представляет собой стандарт цифрового интерфейса, повышающего от 8 до 15 раз плотность (емкость) традиционных аналоговых сотовых систем. Этот интерфейс является коммерческой реализацией военной технологии расщепления спектра (spread-spectrum). Использование расщепления обеспечивает этой технологии практические такие же возможности, какие присущи проводной связи. Основным отличием является использование беспроводных телефонных каналов для доступа к LEC (local exchange carrier – локальный оператор).

Использование CDMA в сотовой телефонной связи началось сравнительно недавно. До этого технология CDMA использовалась в различных военных приложениях:

• Anti-jamming (помехоустойчивость, обусловленная расщеплением спектра сигналов CDMA);
• Ranging (измерение дальности передачи при приеме сигнала);
• Secure communications (сигнал с расщепленным спектром очень трудно детектировать).

CDMA использует технологию расщепления спектра, при которой исходный сигнал делится на множество потоков со значительно более узкой полосой спектра. Для разделения абонентов в CDMA используются уникальные цифровые коды вместо разнесения абонентов по частотам. Базовая станция и абонентское оборудование (сотовый телефон) используют общий код, называемый псевдослучайной кодовой последовательностью (pseudo-random code sequence). Поскольку с каждым пользователем связан уникальный код, все пользователи могут разделять один частотный диапазон. Это обеспечивает технологии CDMA многочисленные преимущества перед другими технологиями сотовой связи на радиочастотах.

CDMA представляет собой метод множественного доступа. Специфические для сотовой связи аспекты протоколов определены TIA (Telecommunications Industry Association) как IS-95.

В CDMA протокол BSSAP поделен на две части — DTAP и BSMAP (соответствует BSSMAP в GSM).

Структура CDMA показана на рисунке.

Структура протокола CDMA

В этой главе рассмотрены следующие протоколы сотовой связи:

• BSAP – BSS Application Part

• BSSMAP — BSS Management Application Part

• DTAP (GSM) – Direct Transfer Application sub-Part

• BTSM – Base Station Controller to Base Transceiver Station

• DTAP (CDMA) – Direct Transfer Application sub-Part

• RR – Radio resource

• MM – Mobility Management

• CC – Call Control

• SMS – Short Message Service

  На рисунке показано местоположение сотовых протоколов в эталонной модели OSI.

Стек телефонных протоколов в модели OSI

BSSAP

GSM 08.06 http://www.etsi.org

Протоколы MTP и SCCP используются для поддержки сигнальных сообщений между центрами коммутации MSC (Mobile Services Switching Center) и базовыми станциями BSS (Base Station System). Определена одна пользовательская функция SCCP, называемая BSS Application Part (BSSAP). В случае соединений «точка-точка» BSSAP использует одно сигнальное соединение на активную мобильную станцию, имеющую одну или несколько транзакций передачи сообщений уровня 3 (сетевой). В этом случае для голосовой группы или широковещательного вызова всегда организуется одно соединение на соту, участвующую в данном вызове и одно дополнительное соединение на BSS для передачи сообщений уровня 3. Существует также дополнительное соединение (для говорящего при широковещательном соединении или для первого заговорившего в голосовой группе) с точкой, которую сеть планирует использовать для передачи в общий канал. Дополнительное соединение может также потребоваться для любой мобильной станции в голосовой группе или широковещательном соединении, которую сеть решит поместить на отдельное соединение. BSSAP поддерживает две пользовательские функции:

• Direct Transfer Application sub-Part (DTAP или GSM L3) используется для передачи сообщений между MSC и MS (мобильная станция); информация сетевого уровня в этих сообщениях не интерпретируется BSS. Описания протоколов сетевого уровня для информационного обмена MS-MSC содержатся в серии 04- технических спецификаций GSM.
• BSS Management Application sub-Part (BSSMAP) поддерживает другие процедуры между MSC и BSS, связанные MS (управление ресурсами, контроль передачи) сотами с BSS или BSS в целом. Описание протокола сетевого уровня для информационного обмена BSSMAP содержится в рекомендациях GSM 08.08.

Для поддержки BSSMAP используются как процедуры на базе соединений, так и процедуры, не требующие организации соединения. Рекомендации GSM 08.08 объясняют, в каких случаях следует использовать тот или иной тип сервиса (connection oriented или connectionless) для каждой процедуры сетевого уровня. Ориентированные на соединения процедуры используются для поддержки DTAP. Функция распределения локализованная в BSSAP, которая отражена в спецификации протокола заголовком уровня 3, обеспечивает разделение данных, связанных с двумя субпротоколами (subpart).

Структура сообщения BSSAP показана на рисунке.

1 байт	1 байт
Разделение (дискриминация)	DLCI	Длина

Структура заголовка BSSAP

Разделение

Различает между собой два субпротокола — BSSMAP и DTAP.

DLCI

Используется только для DTAP в сообщениях MSC -> BSS для индикации типа канального соединения через радио-интерфейс.

Длина

Длина последующей части сообщения.

BSSMAP

GSM 08.08 http://www.etsi.org

BSSMAP (BSS Management Application Part) поддерживает все процедуры между MSC и BSS, которые требуют интерпретации и обработки информации, связанной с отдельными звонками и управлением ресурсами. Некоторые процедуры BSSMAP переключаются управляющими сообщениями RR (Radio Resource), определенными в GSM 04.08 или инициируют такие сообщения.

Формат заголовка BSSMAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Тип сообщения								1
Информационные элементы								2-n

Формат заголовка BSSMAP

Тип сообщения

Обязательное 1-байтовое поле, задающее тип (функции и формат) каждого сообщения BSSMAP.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в 1 октет (байт). Длина IE может быть фиксированной или переменной; IE может содержать индикатор длины или передаваться без индикатора.

DTAP (GSM)

GSM 04.08, 08.06, 08.08 http://www.etsi.org

DTAP (Direct Transfer Application Part) используется для передачи сообщений управления звонками и управляющих сообщений между MSC и MS. Информация DTAP в таких сообщениях не интерпретируется BSS. Сообщения, полученные от MS идентифицируются как DTAP на основании дискриминатора протокола (Protocol Discriminator Information Element). Большинство сообщений радио-интерфейса передаются через интерфейс BSS MSC с помощью DTAP – исключением являются лишь сообщения, относящиеся к протоколу управления ресурсами RR (Radio Resource).

Назначение DTAP состоит в обеспечении передачи сообщений сетевого уровня от MS (или MSC) к MSC (или MS) без какого-либо анализа содержимого этих сообщений. Взаимодействие между протоколами канального уровня со стороны радиоканала и сигнальной системой SS7 с телефонной стороны основано на использовании отдельного соединения SCCP для каждого MS и функции распределения.

Формат заголовка DTAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Транзакция / пропуск				1
0	N(SD)	Тип сообщения						2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка DTAP

Дискриминатор протокола

Показывает протокол сетевого уровня, к которому относятся сообщения уровня 3. Это поле может принимать следующие значения:

0000 управление групповыми вызовами;

0001 управление широковещательными вызовами;

0010 PDSS1;

0011 управление вызовами и связанные с вызовами сообщения SS;

0100 PDSS2;

0101 управляющие сообщения Mobility Management;

0110 сообщения управления радио-ресурсами;

1001 сообщения SMS;

1011 не связанные с вызовами сообщения SS;

1110 расширение PD на один октет;

1111 тестовые процедуры, описанные в TS GSM 11.10.

Идентификатор транзакции / пропуска

Идентификатор транзакции или индикатор пропуска (в зависимости от протокола сетевого уровня). Идентификатор транзакции содержит значение транзакции и флаг, который показывает кому выделен TI.

N(SD)

Для MM и CM поле N(SD) устанавливает значение переменной состояния передачи (send state). Для других сообщений сетевого уровня бит 7 устанавливается в 0 передающей стороной. Сообщения, у которых бит 7 имеет значение 1, игнорируются.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) задает назначение и формат каждого сообщения сетевого уровня GSM L3. Поле типа является обязательным для всех сообщений. Толкование смысла идентификатора типа сообщения зависит от протокола (одно и то же значение имеет различный смысл для разных протоколов) и направления (одно и то же значение имеет различный смысл для одного протокола при передаче от мобильной станции в сеть и со стороны сети на мобильную станцию).

Информационные элементы

После указания типа сообщения могут размещаться различные информационные элементы в зависимости от протокола.

BTSM

GSM 08.58 http://www.etsi.org

BTSM представляет собой протокол взаимодействия BSC – BTS (Base Station Controller — Base Transceiver Station) или интерфейс A-bis. BTSM обеспечивает передачу сообщений между контроллером базовой станции (Base Station Controller) и базовым трансивером (Base Transceiver Station). Протокольные сообщения состоят из последовательностей информационных элементов. Для каждого сообщения существуют обязательные и дополнительные информационные элементы. Сообщения BTSM передаются на интерфейс A-bis с использованием I-формата LAPD (за исключением сообщений Measurement Result, которые передаются в формате UI).

Структура сообщений BTSM показана на рисунке:

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор сообщений								1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка BTSM

Дискриминатор сообщений

1-байтовое поле, используемое во всех сообщения для того, чтобы различать сообщения Transparent и Non-Transparent, а также сообщения Radio Link Layer Management (управление радиоканалом), Dedicated Channel Management (управление выделенным каналом), Common Channel Management (управление общим каналом) и TRX Management.

Формат дискриминатора сообщений показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
G7	G6	G5	G4	G3	G2	G1	T	1

Формат дискриминатора сообщений

G1 – G7 Группа сообщений

0000000 Зарезервировано

0000001 Сообщения управления радиоканалом

0000100 Сообщения управления выделенным каналом

0000110 Сообщения управления общим каналом

0001000 Сообщения управления TRX

Все остальные значения зарезервированы для использования в будущем.

Тип сообщения

Однозначно определяет функции передаваемого сообщения. Поле типа представляет собой один октет (байт).

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
EM	Тип сообщения							1

Формат типа сообщений

Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения). Ниже приведен список используемых в настоящее время идентификаторов типа сообщений (остальные значения зарезервированы).

0000 xxxx Сообщения управления радиоканалом

0001 DATA REQuest

0010 DATA INDication

0011 ERROR INDication

0100 ESTablish REQuest

0101 ESTablish CONfirm

0110 ESTablish INDication

0111 RELease INDication

1000 RELease CONfirm

1001 RELease INDication

1010 UNIT DATA REQuest

1011 UNIT DATA INDication

0001 xxxx Сообщения управления общим каналом / TRX

0001 BCCH INFOrmation

0010 CCCH LOAD INDication

0011 CHANnel ReQuireD

0100 DELETE INDication

0101 PAGING CoMannD

0110 IMMEDIATE ASSIGN COMMAND

0111 SMS BroadCast REQuest

1001 RF RESource INDication

1010 SACCH FILLing

1011 OVERLOAD

1100 ERROR REPORT

1101 SMS BroadCast CoMannD

1110 CBCH LOAD INDication

1111 NOTification CoMannD

001 xxxxx Сообщения управления выделенным каналом

00001 CHANnel ACTIVation

00010 CHANnel ACTIVation ACKnowledge

00011 CHANnel ACTIVation Negative ACK

00100 CONNECTION FAILure

00101 DEACTIVATE SACCH

00110 ENCRyption CoMmanD

00111 HANDOver DETection

01000 MEASurement RESult

01001 MODE MODIFY REQuest

01010 MODE MODIFY ACKnowledge

01011 MODE MODIFY Negative ACK

01100 PHYsical CONTEXT REQuest

01101 PHYsical CONTEXT CONFirm

01110 RF CHANnel RELease

01111 MS POWER Control

10000 BS POWER Control

10001 PREPROCess CONFIGure

10010 PREPROCessed MEASurement RESult

10011 RF CHANnel RELease ACKnowledge

10100 SACCH INFO MODIFY

10101 TALKER DETection

10110 LISTENER DETection

BSMAP

TIA/EIA/IS-634-A, revision A

Протокол BSMAP (Base Station Management Application Part) поддерживает все процедуры управления радио-ресурсами (Radio Resource Management) и оборудованием (Facility Management) между MSC и BS или для сот(ы) в BS. Сообщения BSMAP не передаются MS, а используются только для выполнения функций на уровне MSC или BS. Сообщения BSMAP (полная информация уровня 3) также используются вместе с сообщениями DTAP для организации соединений для MS между BS и MSC в ответ на первое интерфейсное сообщение уровня 3, переданное MS в адрес BS, для каждого системного запроса MS.

Формат заголовка BSMAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Тип сообщения								1
Параметр								2-n

Формат заголовка BSMAP

Тип сообщения

1-байтовое поле, определяющее тип сообщения. Это поле является обязательным и однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения BSSMAP.

Информационный элемент

Каждый информационный элемент (IE) имеет идентификатор, кодируемый одним октетом. Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

DTAP (CDMA)

TIA/EIA/IS-634-A, revision A

Сообщения DTAP (Direct Transfer Application Part) используются для передачи сообщений управления соединениями и управляющих мобильностью сообщений мобильным системам MS и от этих систем. BS не использует сообщений DTAP, но требуется отображение сообщений, идущих в направлении к MSC и от MSC, в соответствующие сигнальные протоколы радио-интерфейса. Для связи сообщения DTAP с конкретной мобильной станцией MS и текущим вызовом используются идентификаторы транзакций.

Формат заголовков сообщений DTAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Идентификатор транзакции				Дискриминатор протокола				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка DTAP

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Идентификатор транзакций имеет следующий формат.

 

8	7	6	5
Флаг TI	Значение TI

 

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Дискриминатор протокола

Дискриминатор протокола задает обрабатываемое сообщение (CC, MM, RR).

Тип сообщения

Поле типа определяет назначение каждого сообщения DTAP.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент имеет имя, кодируемое одним октетом (байтом). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

RR

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Процедуры управления радио-ресурсами RR (Radio Resource) включают функции связанные с управлением коммуникационными ресурсами общего пользования (физические каналы связи, соединения канального уровня на каналах управления и др.). Основной задачей процедур RR является организация, поддержка (управление) и разрыв соединений RR, позволяющих организовать диалог между сетью и мобильной станцией в режиме «точка-точка». К числу поддерживаемых процедур относятся выбор сот и процедуры передачи. Более того, процедуры управления RR включают прием однонаправленных BCCH и CCCH при организации соединений RR (это позволяет автоматически выбирать соты).

Формат заголовков RR показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор пропуска				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка RR

Дискриминатор протокола

Значение 0110 идентифицирует протокол управления RR.

Идентификатор пропуска (Skip identifier)

Это поле имеет значение 0000.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения RR. Поле типа сообщения является обязательным и может принимать следующие значения:

00111 xxx сообщения организации каналов:

011 ADDITIONAL ASSIGNMENT

111 IMMEDIATE ASSIGNMENT

001 IMMEDIATE ASSIGNMENT EXTENDED

010 IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT

00110 xxx сообщения о шифровании:

101 CIPHERING MODE COMMAND

010 CIPHERING MODE COMPLETE

00101 xxx сообщения, связанные с передачей:

110 ASSIGNMENT COMMAND

001 ASSIGNMENT COMPLETE

111 ASSIGNMENT FAILURE

011 HANDOVER COMMAND

100 HANDOVER COMPLETE

000 HANDOVER FAILURE

101 PHYSICAL INFORMATION

00001 xxx сообщения закрытия каналов:

101 CHANNEL RELEASE

010 PARTIAL RELEASE

111 PARTIAL RELEASE COMPLETE

00100 xxx Paging-сообщения:

001 PAGING REQUEST TYPE 1

010 PAGING REQUEST TYPE 2

100 PAGING REQUEST TYPE 3

111 PAGING RESPONSE

00011 xxx системные информационные сообщения:

000 SYSTEM INFORMATION TYPE 8

001 SYSTEM INFORMATION TYPE 1

010 SYSTEM INFORMATION TYPE 2

011 SYSTEM INFORMATION TYPE 3

100 SYSTEM INFORMATION TYPE 4

101 SYSTEM INFORMATION TYPE 5

110 SYSTEM INFORMATION TYPE 6

111 SYSTEM INFORMATION TYPE 7

00000 xxx системные информационные сообщения:

010 SYSTEM INFORMATION TYPE 2bis

011 SYSTEM IN FORMATION TYPE 2ter

101 SYSTEM INFORMATION TYPE 5bis

110 SYSTEM INFORMATION TYPE 5ter

00010 xxx различные сообщения:

000 CHANNEL MODE MODIFY

010 RR STATUS

111 CHANNEL MODE MODIFY ACKNOWLEDGE

100 FREQUENCY REDEFINITION

101 MEASUREMENT REPORT

110 CLASSMARK CHANGE

11. CLASSMARK ENQUIRY

Информационные элементы

Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

MM

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Основной задачей подуровня MM (Mobility Management) является поддержка мобильности пользовательских терминалов (информирование сети о местоположении мобильных пользователей и конфиденциальная идентификация пользователей). Дополнительной функцией подуровня MM является обеспечение услуг поддержки соединений с различными объектами вышележащего подуровня управления соединениями (Connection Management или CM).

Формат заголовков MM показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор пропуска				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка MM

Дискриминатор протокола

Значение 0101 идентифицирует протокол MM.

Идентификатор пропуска (Skip identifier)

Это поле имеет значение 0000.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения RR. Поле типа сообщения является обязательным и может принимать перечисленные ниже значения. Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения), бит 7 зарезервирован для передачи порядкового номера в сообщениях от мобильных станций.

0x00 xxxx регистрационные сообщения:

0001 IMSI DETACH INDICATION

0010 LOCATION UPDATING ACCEPT

0100 LOCATION UPDATING REJECT

1000 LOCATION UPDATING REQUEST

0x01 xxxx сообщения, связанные с безопасностью:

0001 AUTHENTICATION REJECT

0010 AUTHENTICATION REQUEST

0100 AUTHENTICATION RESPONSE

1000 IDENTITY REQUEST

1001 IDENTITY RESPONSE

1010 TMSI REALLOCATION COMMAND

1011 TMSI REALLOCATION COMPLETE

0x10 xxxx сообщения управления соединениями:

0001 CM SERVICE ACCEPT

0010 CM SERVICE REJECT

0011 CM SERVICE ABORT

0100 CM SERVICE REQUEST

1000 CM REESTABLISHMENT REQUEST

1001 ABORT

0x11 xxxx различные сообщения:

1. MM STATUS

Информационные элементы

Различные элементы информации.

CC

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Протокол управления соединениями (CC) является одним из протоколов подуровня CM (Connection Management). Каждая мобильная станция должна поддерживать протокол управления соединениями. Если мобильная станция не поддерживает какую-либо из возможностей, такая станция должна ответить на сообщение SETUP сообщением RELEASE COMPLETE. В протоколе управления соединениями определено множество объектов CC. Каждый объект CC независим от других объектов и связывается только с соответствующим объектом того же уровня, используя собственное соединение MM. Различные объекты CC используют разные идентификаторы транзакций. Некоторые последовательности действий двух объектов одного уровня представляют собой композиции элементарных процедур. Эти элементарные процедуры могут группироваться в следующие классы:

• процедуры организации соединений;
• процедуры разрыва соединений;
• процедуры информационной фазы соединений;
• прочие процедуры.

Термины «mobile originating» и «mobile originated» (MO или инициированный мобильной станцией) используются для описания соединений, инициированных мобильными станциями. Термины «mobile terminating» и «mobile terminated» (MT или «завершенные на мобильной станции») служат для обозначения соединений, инициированных сетью.

Структура CC показана на рисунке:

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор транзакции				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения CC

Дискриминатор протокола

Значение 0011 указывает на протокол CC.

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Формат идентификатора транзакции показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1
Флаг TI	Значение TI			…

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Тип сообщения

Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения), бит 7 зарезервирован для передачи порядкового номера в сообщениях от мобильных станций. Сообщения CC могут иметь следующие типы:

0x00 0000 переход к национальным типам сообщений.

0x00 xxxx сообщения организации соединений:

0001 ALERTING

1000 CALL CONFIRMED

0010 CALL PROCEEDING

0111 CONNECT

1111 CONNECT ACKNOWLEDGE

1110 EMERGENCY SETUP

0011 PROGRESS

0101 SETUP

0x01 xxxx сообщения информационной фазы соединений:

0111 MODIFY

1111 MODIFY COMPLETE

0011 MODIFY REJECT

0000 USER INFORMATION

1000 HOLD

1001 HOLD ACKNOWLEDGE

1010 HOLD REJECT

1100 RETRIEVE

1101 RETRIEVE ACKNOWLEDGE

1110 RETRIEVE REJECT

0x10 xxxx сообщения разрыва соединений:

0101 DISCONNECT

1101 RELEASE

1010 RELEASE COMPLETE

0x11 xxxx прочие сообщения:

1001 CONGESTION CONTROL

1110 NOTIFY

1101 STATUS

0100 STATUS ENQUIRY

0101 START DTMF

0001 STOP DTMF

0010 STOP DTMF ACKNOWLEDGE

0110 START DTMF ACKNOWLEDGE

0111 START DTMF REJECT

1010 FACILITY

SMS

GSM 04.11 http://www.etsi.org

Назначение протокола SMS (Short Message Service) состоит в передаче сообщений между мобильными станциями GSM PLMN и объектами Short Message Entity через сервисный центр (Service Center) в соответствии со спецификацией TS GSM 03.40. Термины «MO» — Mobile Originating (инициированный мобильной станцией) и «MT» — Mobile Terminating — (инициированный сетью) показывают направления передачи коротких сообщений.

Структура SMS показана на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор транзакции				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения SMS

Дискриминатор протокола

Значение 1001 указывает на протокол SMS.

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Формат идентификатора транзакции показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1
Флаг TI	Значение TI			…

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Тип сообщения

Тип сообщения вместе с дискриминатором протокола идентифицирует назначение каждого передаваемого сообщения. Поддерживаются следующие типы сообщений:

00000001 CP-DATA

00000100 CP-ACK

00010000 CP-ERROR

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в один байт (октет). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

Формат заголовков сообщений SMS relay показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
0	0	0	0	0	MTI			1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения SMS relay

MTI

Индикатор типа сообщения, который может принимать следующие значения:

Значения битов (321)	Направление	RP-сообщение
000	ms->n	RP-DATA
000	n->ms	Зарезервировано
001	ms->n	Зарезервировано
001	n->ms	RP-DATA
010	ms->n	RP-ACK
010	n->ms	Зарезервировано
011	ms->n	Зарезервировано
011	n->ms	RP-ACK
100	ms->n	RP-ERROR
100	n->ms	Зарезервировано
101	ms->n	Зарезервировано
101	n->ms	RP-ERROR
110	ms->n	RP-SMMA
110	n->ms	Зарезервировано
111	ms->n	Зарезервировано
111	n->ms	Зарезервировано

Связь сообщений (Message Reference)

Используется для связывания сообщения RP-ACK или RP-ERROR с сообщением RP-DaATA или RP-SMNA.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в один байт (октет). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

Протоколы сотовой связи

GSM

В 1989 разработка стандартов GSM была передана Европейскому институту телекоммуникационных стандартов (European Telecommunication Standards Institute — ETSI) и первая фаза спецификаций GSM была опубликована в 1990 году. Коммерческое использование стандарта началось в середине 1991 г., а к 1993 г. было организовано 36 сетей GSM в 22 странах. В дополнение к европейским государствам стандарт GSM выбрали многие страны Южной Африки, Ближнего и Дальнего Востока, а также Австралия. К началу 1994 г. число абонентов GSM достигло 1.3 миллиона. Термин GSM является сокращением от Global System for Mobile telecommunications – глобальная система мобильных телекоммуникаций.

Система GSM была задумана как совместимая с ISDN по предлагаемым услугам и используемым сигналам управления. Однако стандартная для ISDN скорость 64 кбит/с не была достигнута на практике по причине ограничений, присущих используемым для связи радиоканалам. Цифровая природа GSM позволяет поддерживать синхронные и асинхронные потоки данных как однонаправленный (bearer) сервис (прием или передача) с использованием терминалов ISDN. Скорости связи, поддерживаемые GSM, составляют 300, 600, 1200, 2400 и 9600 бит/с.

Из числа поддерживаемых GSM услуг наиболее распространена телефонная связь. Уникальной возможностью GSM в сравнении с более старыми аналоговыми системами является поддержка SMS (Short Message Service – передача коротких сообщений).

К дополнительным возможностям GSM относится международный роуминг roaming), идентификация звонящего, перенаправление вызовов (call forwarding), ожидание (call waiting), групповые соединения (multi­party conversations или конференции), возможность отключения (barring) исходящих (международных) вызовов и др.

Структура семейства протоколов GSM

CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) представляет собой стандарт цифрового интерфейса, повышающего от 8 до 15 раз плотность (емкость) традиционных аналоговых сотовых систем. Этот интерфейс является коммерческой реализацией военной технологии расщепления спектра (spread-spectrum). Использование расщепления обеспечивает этой технологии практические такие же возможности, какие присущи проводной связи. Основным отличием является использование беспроводных телефонных каналов для доступа к LEC (local exchange carrier – локальный оператор).

Использование CDMA в сотовой телефонной связи началось сравнительно недавно. До этого технология CDMA использовалась в различных военных приложениях:

• Anti-jamming (помехоустойчивость, обусловленная расщеплением спектра сигналов CDMA);

• Ranging (измерение дальности передачи при приеме сигнала);

• Secure communications (сигнал с расщепленным спектром очень трудно детектировать).

CDMA использует технологию расщепления спектра, при которой исходный сигнал делится на множество потоков со значительно более узкой полосой спектра. Для разделения абонентов в CDMA используются уникальные цифровые коды вместо разнесения абонентов по частотам. Базовая станция и абонентское оборудование (сотовый телефон) используют общий код, называемый псевдослучайной кодовой последовательностью (pseudo-random code sequence). Поскольку с каждым пользователем связан уникальный код, все пользователи могут разделять один частотный диапазон. Это обеспечивает технологии CDMA многочисленные преимущества перед другими технологиями сотовой связи на радиочастотах.

CDMA представляет собой метод множественного доступа. Специфические для сотовой связи аспекты протоколов определены TIA (Telecommunications Industry Association) как IS-95.

В CDMA протокол BSSAP поделен на две части — DTAP и BSMAP (соответствует BSSMAP в GSM).

Структура CDMA показана на рисунке.

Структура протокола CDMA

В этой главе рассмотрены следующие протоколы сотовой связи:

• BSAP – BSS Application Part

• BSSMAP — BSS Management Application Part

• DTAP (GSM) – Direct Transfer Application sub-Part

• BTSM – Base Station Controller to Base Transceiver Station

• DTAP (CDMA) – Direct Transfer Application sub-Part

• RR – Radio resource

• MM – Mobility Management

• CC – Call Control

• SMS – Short Message Service

  На рисунке показано местоположение сотовых протоколов в эталонной модели OSI.

Стек телефонных протоколов в модели OSI

BSSAP

GSM 08.06 http://www.etsi.org

Протоколы MTP и SCCP используются для поддержки сигнальных сообщений между центрами коммутации MSC (Mobile Services Switching Center) и базовыми станциями BSS (Base Station System). Определена одна пользовательская функция SCCP, называемая BSS Application Part (BSSAP). В случае соединений «точка-точка» BSSAP использует одно сигнальное соединение на активную мобильную станцию, имеющую одну или несколько транзакций передачи сообщений уровня 3 (сетевой). В этом случае для голосовой группы или широковещательного вызова всегда организуется одно соединение на соту, участвующую в данном вызове и одно дополнительное соединение на BSS для передачи сообщений уровня 3. Существует также дополнительное соединение (для говорящего при широковещательном соединении или для первого заговорившего в голосовой группе) с точкой, которую сеть планирует использовать для передачи в общий канал. Дополнительное соединение может также потребоваться для любой мобильной станции в голосовой группе или широковещательном соединении, которую сеть решит поместить на отдельное соединение. BSSAP поддерживает две пользовательские функции:

• Direct Transfer Application sub-Part (DTAPили GSM L3) используется для передачи сообщений между MSC и MS (мобильная станция); информация сетевого уровня в этих сообщениях не интерпретируется BSS. Описания протоколов сетевого уровня для информационного обмена MS-MSC содержатся в серии 04- технических спецификаций GSM.

• BSS Management Application sub-Part (BSSMAP) поддерживает другие процедуры между MSC и BSS, связанные MS (управление ресурсами, контроль передачи) сотами с BSS или BSS в целом. Описание протокола сетевого уровня для информационного обмена BSSMAP содержится в рекомендациях GSM 08.08.

Для поддержки BSSMAP используются как процедуры на базе соединений, так и процедуры, не требующие организации соединения. Рекомендации GSM 08.08 объясняют, в каких случаях следует использовать тот или иной тип сервиса (connection oriented или connectionless) для каждой процедуры сетевого уровня. Ориентированные на соединения процедуры используются для поддержки DTAP. Функция распределения локализованная в BSSAP, которая отражена в спецификации протокола заголовком уровня 3, обеспечивает разделение данных, связанных с двумя субпротоколами (subpart).

Структура сообщения BSSAP показана на рисунке.

1 байт	1 байт
Разделение (дискриминация)	DLCI	Длина

Структура заголовка BSSAP

Разделение

Различает между собой два субпротокола — BSSMAP и DTAP.

DLCI

Используется только для DTAP в сообщениях MSC —> BSS для индикации типа канального соединения через радио-интерфейс.

Длина

Длина последующей части сообщения.

BSSMAP

GSM 08.08 http://www.etsi.org

BSSMAP (BSS Management Application Part) поддерживает все процедуры между MSC и BSS, которые требуют интерпретации и обработки информации, связанной с отдельными звонками и управлением ресурсами. Некоторые процедуры BSSMAP переключаются управляющими сообщениями RR (Radio Resource), определенными в GSM 04.08 или инициируют такие сообщения.

Формат заголовка BSSMAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Тип сообщения								1
Информационные элементы								2-n

Формат заголовка BSSMAP

Тип сообщения

Обязательное 1-байтовое поле, задающее тип (функции и формат) каждого сообщения BSSMAP.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в 1 октет (байт). Длина IE может быть фиксированной или переменной; IE может содержать индикатор длины или передаваться без индикатора.

DTAP (GSM)

GSM 04.08, 08.06, 08.08 http://www.etsi.org

DTAP (Direct Transfer Application Part) используется для передачи сообщений управления звонками и управляющих сообщений между MSC и MS. Информация DTAP в таких сообщениях не интерпретируется BSS. Сообщения, полученные от MS идентифицируются как DTAP на основании дискриминатора протокола (Protocol Discriminator Information Element). Большинство сообщений радио-интерфейса передаются через интерфейс BSS MSC с помощью DTAP – исключением являются лишь сообщения, относящиеся к протоколу управления ресурсами RR (Radio Resource).

Назначение DTAP состоит в обеспечении передачи сообщений сетевого уровня от MS (или MSC) к MSC (или MS) без какого-либо анализа содержимого этих сообщений. Взаимодействие между протоколами канального уровня со стороны радиоканала и сигнальной системой SS7 с телефонной стороны основано на использовании отдельного соединения SCCP для каждого MS и функции распределения.

Формат заголовка DTAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Транзакция / пропуск				1
0	N(SD)	Тип сообщения						2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка DTAP

Дискриминатор протокола

Показывает протокол сетевого уровня, к которому относятся сообщения уровня 3. Это поле может принимать следующие значения:

0000 управление групповыми вызовами;

0001 управление широковещательными вызовами;

0010 PDSS1;

0011 управление вызовами и связанные с вызовами сообщения SS;

0100 PDSS2;

0101 управляющие сообщения Mobility Management;

0110 сообщения управления радио-ресурсами;

1001 сообщения SMS;

1011 не связанные с вызовами сообщения SS;

1110 расширение PD на один октет;

1111 тестовые процедуры, описанные в TS GSM 11.10.

Идентификатор транзакции / пропуска

Идентификатор транзакции или индикатор пропуска (в зависимости от протокола сетевого уровня). Идентификатор транзакции содержит значение транзакции и флаг, который показывает кому выделен TI.

N(SD)

Для MM и CM поле N(SD) устанавливает значение переменной состояния передачи (send state). Для других сообщений сетевого уровня бит 7 устанавливается в 0 передающей стороной. Сообщения, у которых бит 7 имеет значение 1, игнорируются.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) задает назначение и формат каждого сообщения сетевого уровня GSM L3. Поле типа является обязательным для всех сообщений. Толкование смысла идентификатора типа сообщения зависит от протокола (одно и то же значение имеет различный смысл для разных протоколов) и направления (одно и то же значение имеет различный смысл для одного протокола при передаче от мобильной станции в сеть и со стороны сети на мобильную станцию).

Информационные элементы

После указания типа сообщения могут размещаться различные информационные элементы в зависимости от протокола.

BTSM

GSM 08.58 http://www.etsi.org

BTSM представляет собой протокол взаимодействия BSC – BTS (Base Station Controller — Base Transceiver Station) или интерфейс A-bis. BTSM обеспечивает передачу сообщений между контроллером базовой станции (Base Station Controller) и базовым трансивером (Base Transceiver Station). Протокольные сообщения состоят из последовательностей информационных элементов. Для каждого сообщения существуют обязательные и дополнительные информационные элементы. Сообщения BTSM передаются на интерфейс A-bis с использованием I-формата LAPD (за исключением сообщений Measurement Result, которые передаются в формате UI).

Структура сообщений BTSM показана на рисунке:

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор сообщений								1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка BTSM

Дискриминатор сообщений

1-байтовое поле, используемое во всех сообщения для того, чтобы различать сообщения Transparent и Non-Transparent, а также сообщения Radio Link Layer Management (управление радиоканалом), Dedicated Channel Management (управление выделенным каналом), Common Channel Management (управление общим каналом) и TRX Management.

Формат дискриминатора сообщений показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
G7	G6	G5	G4	G3	G2	G1	T	1

Формат дискриминатора сообщений

G1 – G7 Группа сообщений

0000000 Зарезервировано

0000001 Сообщения управления радиоканалом

0000100 Сообщения управления выделенным каналом

0000110 Сообщения управления общим каналом

0001000 Сообщения управления TRX

Все остальные значения зарезервированы для использования в будущем.

Тип сообщения

Однозначно определяет функции передаваемого сообщения. Поле типа представляет собой один октет (байт).

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
EM	Тип сообщения							1

Формат типа сообщений

Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения). Ниже приведен список используемых в настоящее время идентификаторов типа сообщений (остальные значения зарезервированы).

0000 xxxx Сообщения управления радиоканалом

0001 DATA REQuest

0010 DATA INDication

0011 ERROR INDication

0100 ESTablish REQuest

0101 ESTablish CONfirm

0110 ESTablish INDication

0111 RELease INDication

1000 RELease CONfirm

1001 RELease INDication

1010 UNIT DATA REQuest

1011 UNIT DATA INDication

0001 xxxx Сообщения управления общим каналом / TRX

0001 BCCH INFOrmation

0010 CCCH LOAD INDication

0011 CHANnel ReQuireD

0100 DELETE INDication

0101 PAGING CoMannD

0110 IMMEDIATE ASSIGN COMMAND

0111 SMS BroadCast REQuest

1001 RF RESource INDication

1010 SACCH FILLing

1011 OVERLOAD

1100 ERROR REPORT

1101 SMS BroadCast CoMannD

1110 CBCH LOAD INDication

1111 NOTification CoMannD

001 xxxxx Сообщения управления выделенным каналом

00001 CHANnel ACTIVation

00010 CHANnel ACTIVation ACKnowledge

00011 CHANnel ACTIVation Negative ACK

00100 CONNECTION FAILure

00101 DEACTIVATE SACCH

00110 ENCRyption CoMmanD

00111 HANDOver DETection

01000 MEASurement RESult

01001 MODE MODIFY REQuest

01010 MODE MODIFY ACKnowledge

01011 MODE MODIFY Negative ACK

01100 PHYsical CONTEXT REQuest

01101 PHYsical CONTEXT CONFirm

01110 RF CHANnel RELease

01111 MS POWER Control

10000 BS POWER Control

10001 PREPROCess CONFIGure

10010 PREPROCessed MEASurement RESult

10011 RF CHANnel RELease ACKnowledge

10100 SACCH INFO MODIFY

10101 TALKER DETection

10110 LISTENER DETection

BSMAP

TIA/EIA/IS-634-A, revision A

Протокол BSMAP (Base Station Management Application Part) поддерживает все процедуры управления радио-ресурсами (Radio Resource Management) и оборудованием (Facility Management) между MSC и BS или для сот(ы) в BS. Сообщения BSMAP не передаются MS, а используются только для выполнения функций на уровне MSC или BS. Сообщения BSMAP (полная информация уровня 3) также используются вместе с сообщениями DTAP для организации соединений для MS между BS и MSC в ответ на первое интерфейсное сообщение уровня 3, переданное MS в адрес BS, для каждого системного запроса MS.

Формат заголовка BSMAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Тип сообщения								1
Параметр								2-n

Формат заголовка BSMAP

Тип сообщения

1-байтовое поле, определяющее тип сообщения. Это поле является обязательным и однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения BSSMAP.

Информационный элемент

Каждый информационный элемент (IE) имеет идентификатор, кодируемый одним октетом. Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

DTAP (CDMA)

TIA/EIA/IS-634-A, revision A

Сообщения DTAP (Direct Transfer Application Part) используются для передачи сообщений управления соединениями и управляющих мобильностью сообщений мобильным системам MS и от этих систем. BS не использует сообщений DTAP, но требуется отображение сообщений, идущих в направлении к MSC и от MSC, в соответствующие сигнальные протоколы радио-интерфейса. Для связи сообщения DTAP с конкретной мобильной станцией MS и текущим вызовом используются идентификаторы транзакций.

Формат заголовков сообщений DTAP показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Идентификатор транзакции				Дискриминатор протокола				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка DTAP

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Идентификатор транзакций имеет следующий формат.

 

8	7	6	5
Флаг TI	Значение TI

 

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Дискриминатор протокола

Дискриминатор протокола задает обрабатываемое сообщение (CC, MM, RR).

Тип сообщения

Поле типа определяет назначение каждого сообщения DTAP.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент имеет имя, кодируемое одним октетом (байтом). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

RR

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Процедуры управления радио-ресурсами RR (Radio Resource) включают функции связанные с управлением коммуникационными ресурсами общего пользования (физические каналы связи, соединения канального уровня на каналах управления и др.). Основной задачей процедур RR является организация, поддержка (управление) и разрыв соединений RR, позволяющих организовать диалог между сетью и мобильной станцией в режиме «точка-точка». К числу поддерживаемых процедур относятся выбор сот и процедуры передачи. Более того, процедуры управления RR включают прием однонаправленных BCCH и CCCH при организации соединений RR (это позволяет автоматически выбирать соты).

Формат заголовков RR показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор пропуска				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка RR

Дискриминатор протокола

Значение 0110 идентифицирует протокол управления RR.

Идентификатор пропуска (Skip identifier)

Это поле имеет значение 0000.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения RR. Поле типа сообщения является обязательным и может принимать следующие значения:

00111 xxx сообщения организации каналов:

011ADDITIONAL ASSIGNMENT

111IMMEDIATE ASSIGNMENT

001IMMEDIATE ASSIGNMENT EXTENDED

010IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT

00110 xxx сообщения о шифровании:

101 CIPHERING MODE COMMAND

010 CIPHERING MODE COMPLETE

00101 xxx сообщения, связанные с передачей:

110 ASSIGNMENT COMMAND

001 ASSIGNMENT COMPLETE

111 ASSIGNMENT FAILURE

011 HANDOVER COMMAND

100 HANDOVER COMPLETE

000 HANDOVER FAILURE

101 PHYSICAL INFORMATION

00001 xxx сообщения закрытия каналов:

101 CHANNEL RELEASE

010 PARTIAL RELEASE

111 PARTIAL RELEASE COMPLETE

00100 xxx Paging-сообщения:

001 PAGING REQUEST TYPE 1

010 PAGING REQUEST TYPE 2

100 PAGING REQUEST TYPE 3

111 PAGING RESPONSE

00011 xxx системные информационные сообщения:

000 SYSTEM INFORMATION TYPE 8

001 SYSTEM INFORMATION TYPE 1

010 SYSTEM INFORMATION TYPE 2

011 SYSTEM INFORMATION TYPE 3

100 SYSTEM INFORMATION TYPE 4

101 SYSTEM INFORMATION TYPE 5

110 SYSTEM INFORMATION TYPE 6

111 SYSTEM INFORMATION TYPE 7

00000 xxx системные информационные сообщения:

010 SYSTEM INFORMATION TYPE 2bis

011 SYSTEM IN FORMATION TYPE 2ter

101 SYSTEM INFORMATION TYPE 5bis

110 SYSTEM INFORMATION TYPE 5ter

00010 xxx различные сообщения:

000 CHANNEL MODE MODIFY

010 RR STATUS

111 CHANNEL MODE MODIFY ACKNOWLEDGE

100 FREQUENCY REDEFINITION

101 MEASUREMENT REPORT

110 CLASSMARK CHANGE

11. CLASSMARK ENQUIRY

Информационные элементы

Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

MM

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Основной задачей подуровня MM (Mobility Management) является поддержка мобильности пользовательских терминалов (информирование сети о местоположении мобильных пользователей и конфиденциальная идентификация пользователей). Дополнительной функцией подуровня MM является обеспечение услуг поддержки соединений с различными объектами вышележащего подуровня управления соединениями (Connection Management или CM).

Формат заголовков MM показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор пропуска				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат заголовка MM

Дискриминатор протокола

Значение 0101 идентифицирует протокол MM.

Идентификатор пропуска (Skip identifier)

Это поле имеет значение 0000.

Тип сообщения

Однозначно (уникально) определяет назначение и формат каждого сообщения RR. Поле типа сообщения является обязательным и может принимать перечисленные ниже значения. Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения), бит 7 зарезервирован для передачи порядкового номера в сообщениях от мобильных станций.

0x00 xxxx регистрационные сообщения:

0001 IMSI DETACH INDICATION

0010 LOCATION UPDATING ACCEPT

0100 LOCATION UPDATING REJECT

1000 LOCATION UPDATING REQUEST

0x01 xxxx сообщения, связанные с безопасностью:

0001 AUTHENTICATION REJECT

0010 AUTHENTICATION REQUEST

0100 AUTHENTICATION RESPONSE

1000 IDENTITY REQUEST

1001 IDENTITY RESPONSE

1010 TMSI REALLOCATION COMMAND

1011 TMSI REALLOCATION COMPLETE

0x10 xxxx сообщения управления соединениями:

0001 CM SERVICE ACCEPT

0010 CM SERVICE REJECT

0011 CM SERVICE ABORT

0100 CM SERVICE REQUEST

1000 CM REESTABLISHMENT REQUEST

1001 ABORT

0x11 xxxx различные сообщения:

1. MM STATUS

Информационные элементы

Различные элементы информации.

CC

GSM 04.08 http://www.etsi.org

Протокол управления соединениями (CC) является одним из протоколов подуровня CM (Connection Management). Каждая мобильная станция должна поддерживать протокол управления соединениями. Если мобильная станция не поддерживает какую-либо из возможностей, такая станция должна ответить на сообщение SETUP сообщением RELEASE COMPLETE. В протоколе управления соединениями определено множество объектов CC. Каждый объект CC независим от других объектов и связывается только с соответствующим объектом того же уровня, используя собственное соединение MM. Различные объекты CC используют разные идентификаторы транзакций. Некоторые последовательности действий двух объектов одного уровня представляют собой композиции элементарных процедур. Эти элементарные процедуры могут группироваться в следующие классы:

• процедуры организации соединений;

• процедуры разрыва соединений;

• процедуры информационной фазы соединений;

• прочие процедуры.

Термины «mobile originating» и «mobile originated» (MO или инициированный мобильной станцией) используются для описания соединений, инициированных мобильными станциями. Термины «mobile terminating» и «mobile terminated» (MT или «завершенные на мобильной станции») служат для обозначения соединений, инициированных сетью.

Структура CC показана на рисунке:

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор транзакции				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения CC

Дискриминатор протокола

Значение 0011 указывает на протокол CC.

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Формат идентификатора транзакции показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1
Флаг TI	Значение TI			…

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Тип сообщения

Бит 8 зарезервирован для использования в будущем (бит расширения), бит 7 зарезервирован для передачи порядкового номера в сообщениях от мобильных станций. Сообщения CC могут иметь следующие типы:

0x00 0000 переход к национальным типам сообщений.

0x00 xxxx сообщения организации соединений:

0001ALERTING

1000CALL CONFIRMED

0010CALL PROCEEDING

0111CONNECT

1111CONNECT ACKNOWLEDGE

1110EMERGENCY SETUP

0011PROGRESS

0101SETUP

0x01 xxxx сообщения информационной фазы соединений:

0111MODIFY

1111MODIFY COMPLETE

0011MODIFY REJECT

0000USER INFORMATION

1000HOLD

1001HOLD ACKNOWLEDGE

1010HOLD REJECT

1100RETRIEVE

1101RETRIEVE ACKNOWLEDGE

1110RETRIEVE REJECT

0x10 xxxx сообщения разрыва соединений:

0101DISCONNECT

1101RELEASE

1010RELEASE COMPLETE

0x11 xxxx прочие сообщения:

1001CONGESTION CONTROL

1110NOTIFY

1101STATUS

0100STATUS ENQUIRY

0101START DTMF

0001STOP DTMF

0010STOP DTMF ACKNOWLEDGE

0110START DTMF ACKNOWLEDGE

0111START DTMF REJECT

1010FACILITY

SMS

GSM 04.11 http://www.etsi.org

Назначение протокола SMS (Short Message Service) состоит в передаче сообщений между мобильными станциями GSM PLMN и объектами Short Message Entity через сервисный центр (Service Center) в соответствии со спецификацией TS GSM 03.40. Термины «MO» — Mobile Originating (инициированный мобильной станцией) и «MT» — Mobile Terminating — (инициированный сетью) показывают направления передачи коротких сообщений.

Структура SMS показана на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
Дискриминатор протокола				Идентификатор транзакции				1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения SMS

Дискриминатор протокола

Значение 1001 указывает на протокол SMS.

Идентификатор транзакции

Позволяет различить одновременные операции (транзакции) в одной мобильной станции. Формат идентификатора транзакции показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1
Флаг TI	Значение TI			…

Формат идентификатора транзакции

Флаг TI

Указывает, кто выделил значение TI для данной транзакции. Назначение флага TI состоит в том, чтобы различать одновременные попытки выделения одинаковых значений TI.

Значение TI

Значения TI выделяются стороной интерфейса, инициировавшей транзакцию. В начале транзакции выбирается и присваивается свободное значение TI для данной транзакции. В течение всего времени жизни данной транзакции значение TI не меняется. После завершения транзакции значение TI освобождается и может быть снова использовано для других транзакций. На разных сторонах интерфейса могут использоваться два одинаковых значения TI для разных транзакций.

Тип сообщения

Тип сообщения вместе с дискриминатором протокола идентифицирует назначение каждого передаваемого сообщения. Поддерживаются следующие типы сообщений:

00000001CP-DATA

00000100CP-ACK

00010000CP-ERROR

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в один байт (октет). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

Формат заголовков сообщений SMS relay показан на рисунке.

8	7	6	5	4	3	2	1	Октет
0	0	0	0	0	MTI			1
Тип сообщения								2
Информационные элементы								3-n

Формат сообщения SMS relay

MTI

Индикатор типа сообщения, который может принимать следующие значения:

Значения битов (321)	Направление	RP-сообщение
000	ms->n	RP-DATA
000	n->ms	Зарезервировано
001	ms->n	Зарезервировано
001	n->ms	RP-DATA
010	ms->n	RP-ACK
010	n->ms	Зарезервировано
011	ms->n	Зарезервировано
011	n->ms	RP-ACK
100	ms->n	RP-ERROR
100	n->ms	Зарезервировано
101	ms->n	Зарезервировано
101	n->ms	RP-ERROR
110	ms->n	RP-SMMA
110	n->ms	Зарезервировано
111	ms->n	Зарезервировано
111	n->ms	Зарезервировано

Связь сообщений (Message Reference)

Используется для связывания сообщения RP-ACK или RP-ERROR с сообщением RP-DaATA или RP-SMNA.

Информационные элементы

Каждый информационный элемент IE имеет идентификатор размером в один байт (октет). Размер поля IE может быть фиксированным или переменным. Идентификатор длины может входить в информационный элемент, но не является обязательным.

Базовая структура протокола CDPD (Cellular Digital Packet Data – пакеты данных сотовой сети) определяется в соответствии с 7-уровенвой моделью OSI. Каждый из уровней CDPD можно разделить на группу подуровней. Для каждого из уровней и подуровней сетевой коммуникационной архитектуры CDPD определяются:

• точки доступа к сервису;
• сервисные примитивы;
• протокол уровня;
• объекты управления.

Сетевые спецификации CDPD определяют субпрофили (subprofile) в качестве строительных блоков, которые можно выбирать и комбинировать для определения элементов сети CDPD. Субпрофили определяют специфические многоуровневые требования к протоколам для элементов сетей CDPD или сетевого сервиса CDPD. Определены три основных класса субпрофилей:

• приложения;
• нижележащий уровень;
• подсеть.

На рисунке показано расположение протоколов CDPD в эталонной модели OSI:

 

Расположение протоколов CDPD в эталонной модели OSI

MDLP

CDPD System Specification release 1.1, part 403

Протокол MDLP (Mobile Data Link Protocol) работает на канальном уровне модели OSI, обеспечивая управление логическими каналами между оконечными системами M-ES (Mobile End System) и промежуточными системами MD-IS (Mobile Data Intermediate System).

MDLP использует сервис уровня CDPD MAC для обеспечения доступа к физическим каналам и прозрачной передачи кадров канального уровня между объектами этого уровня.

Назначением протокола MDLP является перенос информации между объектами канального уровня с использованием интерфейса CDPD Airlink. Протокол поддерживает множественный разделяемый доступ оконечных систем M-ES к одному канальному потоку. Канальный поток образует подсеть с топологией «один ко многим» (point-to-multipoint). В таких подсетях прямая связь возможна только между клиентской и сетевой сторонами канального потока. Прямое взаимодействие между M-ES на одном канальном потоке невозможно.

Формат кадров MDLP показан на рисунке:

 

Адрес (1 – 4 октета)

Управление (1 – 2 октета)

Информация (необязательное поле)

 

Структура кадра MDLP

Адрес

Поле адреса, формат которого показан на рисунке, может иметь размер от 1 до 4 октетов (байтов).

Октет	8	7	6	5	4	3	2	1
1							C/R	EA=0
..	TEI							EA=0
4								EA=1

Структура адресного поля

C/R

Битовое поле команда/отклик указывает на тип содержимого кадра – команда или отклик на команду.

Пользовательская сторона передает команды с C/R = 0, а отклики – с C/R = 1. Значение этого бита для сетевой стороны обратное (1 для команд, 0 для откликов).

TEI

Temporary equipment identifier – временный идентификатор оборудования. Поле TEI для соединений для соединений точка-точка на канальном уровне ассоциируется с одним M-ES. Оконечное устройство M-ES может содержать один идентификатор TEI, используемый для переноса данных с помощью соединения «точка-точка». TEI для широковещательных соединений ассоциируется со всеми объектами канального уровня на пользовательской стороне. Значения идентификатора задаются беззнаковыми целыми числами переменной длины (не более 27 битов).

Управление

Указывает тип кадра и может принимать значения:

I упорядоченная передача информации;

S функции наблюдения (Supervisory)

U неупорядоченная передача информации и функции управления.

Информация

Целое число октетов, содержащих данные.

SNDCP

CDPD System Spoecification release 1.1, part 404

Протокол SNDCP (Subnetwork Dependent Convergence Protocol) обеспечивает сервис различных типов на сетевом уровне:

• сервис подсетей без организации соединений (Connectionless);
• прозрачная передача минимального числа октетов пользовательских данных;
• обеспечение секретности для пользовательских данных.

Модули данных SN-Data PDU передаются с использованием подтверждений на канальном уровне в полях DL-Userdata примитивов DL-Data. Формат SN-Data PDU показан на рисунке:

Октет	1	2	3	5	5	6	7	8
1	M	K	Тип сжатия		NLPI
2-n	Сегмент данных

Структура SN-Data PDU

Модули данных SN-Unitdata PDU передаются без подтверждений на канальном уровне в полях DL-Userdata примитивов DL-Data. Формат SN-Unitdata PDU показан на рисунке:

Октет	1	2	3	5	5	6	7	8
1	M	Зарезервировано			NLPI
2	Идентификатор последовательности				Номер сегмента
3-n	Сегмент данных

Структура SN-Unitdata PDU

M

Бит наличия дополнительных сегментов (More segments). При установке M=0, текущий модуль данных SN-Data PDU является последним в группе SN-Data PDU.

K

Порядковый номер ключа. Показывает четность ключа шифрования/дешифровки, используемого для шифрования сегмента данных в SN-Data PDU.

Тип сжатия

Это поле указывает тип компрессии кадров сетевого уровня. Это поле имеет смысл только для первого PDUI последовательности SN-Data PDU, но, тем не менее, копируется во все PDU данной последовательности.

NLPI

Идентификатор протокола сетевого уровня:

0 Mobile Network Registration Protocol (протокол регистрации мобильной сети);

1 Security Management Entity (объект системы поддержки безопасности);

2 CLNP

3 IP

4-15 зарезервированы для использования в будущем.

Идентификатор последовательности

Указывает на модуль данных SNSDU (subnetwork service data unit), сегмент которого содержится в данном PDU. Все сегменты одного SNSDU имеют общий идентификатор последовательности.

Номер сегмента

Каждый сегмент данных получает свой номер – нумерация сегментов осуществляется последовательно, начиная с нуля. Полная последовательность SN-Unitdata PDU может содержать от 1 до 16 сегментов.

Сегмент данных

Один сегмент модуля данных сервиса подсети. Максимальный размер сегмента данных составляет 128 октетов.

Существует множество протоколов, служащих для связи между сетями с использованием мостов и маршрутизаторов. Протоколы, используемые мостами и маршрутизаторами, относятся к канальному уровню и могут инкапсулировать протоколы вышележащих уровней (IP, IPX, Ethernet, Token Ring).

В данной главе рассмотрены следующие протоколы:

• Cisco Router
• Cisco SRB
• Cisco ISL
• DRiP — Cisco Duplicate Ring Protocol
• CDP – Cisco Discovery Protocol

• DISL – Dynamic Interswitch Link Protocol

• VTP – VLAN Trunk Protocol

• RND
• Wellfleet SRB
• Wellfleet BOFL
• BPDU

В других главах книги содержатся описания еще целого ряда протоколов, используемых мостами и:

PPP (включая PPP Multilink), LCP, LQR, PAP, CHAP, IPCP, IPXCP, ATCP, BAP, BACP, BCP, PPP-BPDU, CCP, IPv6CP, SNACP, BVCP, NBFCP, DNCP, L2F, L2TP, ECP, OSINLCP, PPTP, and SDCP (глава 24).

• Frame Relay (глава 11).
• Cascade (глава 11).
• Timeplex (BRE2) — глава 11.
• IP over X.25 (глава 29).
• SMDS/DXI (глава 25).
• Cisco Router

Cisco Router

Компания Cisco выпускает различное коммуникационное оборудование, включая маршрутизаторы и мосты, использующие фирменные (нестандартные) заголовки протоколов (известны как Cisco Router) для передачи протоколов ЛВС через сети WAN.

Принятая по умолчанию в Cisco Router инкапсуляция при передаче по синхронным последовательным каналам использует кадрирование HDLC. Структура кадров показана на рисунке.

Адрес	Управление	Код протокола	Информация
1 байт	1 байт	2 байта	Переменная длина

Структура заголовка Cisco Router

Адрес

Определяет тип пакета:

0x0F индивидуальная (Unicast) адресация.

0x8F широковещательные (Broadcast) пакеты.

Управление

Всегда имеет нулевое значение.

Код протокола

Определяет инкапсулированный протокол. Значение кода протокола (Protocol Code) обычно совпадает с одним из кодов типа Ethernet, однако Cisco поддерживает ряд дополнительных кодов, отсутствующих в Ethernet.

Стандартные значения Ethernet включают:

0x0200 PUP.

0x0600 XNS.

0x0800 IP.

0x0804 Chaos.

0x0806 ARP.

0x0BAD Vines IP.

0x0BAF Vines Echo.

0x6003 DECnet phase IV.

0x8019 Apollo domain.

0x8035 Cisco SLARP.

0x8038 DEC bridge spanning tree.

0x809B Apple EtherTalk.

0x80F3 AppleTalk ARP.

0x8137 Novell IPX.

Дополнительные коды Cisco включают:

0x0808 Frame Relay ARP.

0x4242 IEEE bridge spanning tree.

0x6558 пакет Bridged Ethernet/802.3.

0xFEFE ISO CLNP/ISO ES-IS DSAP/SSAP.

Информация

Данные вышележащего протокола.

Cisco SRB

Cisco использует фирменные (нестандартные) заголовки для передачи пакетов Token Ring через WAN-каналы (Source Routing Bridging или SRB).

Cisco ISL

Протокол ISL (Inter-Switch Link – межкоммутаторное соединение) используется для соединения коммутаторов Ethernet, поддерживающих VLAN и использующих среды Ethernet MAC и Ethernet. Пакеты в каналах ISL содержат стандартные кадры Ethernet, FDDI или Token Ring, а также связанную с кадром информацию VLAN. Кроме того, в кадре присутствует дополнительная информация.

Формат заголовков показан на рисунке.

Destination Address (5 байтов)
Frame Type (1 байт)
Тип пользователя (1 байт)
Адрес отправителя (6 байтов)
Длина (2 байта)
SNAP LLC (3 байта)
HSA (3 байта)
Идентификатор VLAN (1 байт)
Идентификатор VLAN (7 битов)	BPDU (1 бит)
Индекс (2 байта)
Зарезервировано (2 байта)

Структура заголовка Cisco ISL

Адрес получателя

Поле Destination Address содержит 5-байтовый адрес получателя.

Тип кадра

Поле Frame Type указывает тип инкапсулированного кадра и может служить для обозначения дополнительной инкапсуляции. Определены следующие типы кадров:

0000 Ethernet

0001 Token Ring

0010 FDDI

0011 ATM

Тип пользователя

0 нормальный приоритет;

1 высший приоритет.

Адрес отправителя

Это поле содержит адрес отправителя пакета ISL. Поле должно содержать адрес 802.3 MAC порта коммутатора, передающего данный кадр. Поле адреса имеет размер 48 битов.

Длина

16-битовое поле, указывающее длину пакета в байтах без учета полей DA, T, U, SA, LEN и CRC. Общая длина неучитываемых полей составляет 18 байтов, поэтому значение данного поля равно общей длине пакета минус 18.

SNAP LLC

3-байтовое поле управления логическим каналом SNAP.

HSA

Поле HSA (High bits of source address – старшие биты адреса отправителя) содержит три старших байта поля SA.

Идентификатор VLAN

Идентификатор виртуальной ЛВС, к которой относится данный пакет. Это 15-битовое поле служит для того, чтобы различать кадры разных VLAN. Для обозначения этого поля часто используют термин color of the packet (цвет пакета).

Индикатор BPDU и CDP

0 не передается CPU для обработки;

1 передается для обработки CPU.

Индекс

Поле Index показывает индекс порта отправителя пакета в коммутаторе. Это поле служит для целей диагностики коммутатора и может быть изменено любым устройством. Поле имеет размер 16 битов и отбрасывается приемником.

Зарезервировано

Резервное поле.

DRiP

Cisco IOS Release 11.3(4)T

Протокол Cisco DRiP (Duplicate Ring Protocol) работает на маршрутизаторах и коммутаторах Cisco, поддерживающих виртуальные ЛВС и служит для идентификации активных Token Ring VLAN. Виртуальная ЛВС представляет собой логическую группу сегментов ЛВС, удовлетворяющих заданному набору требований. Информация DRiP используется для фильтрации all-routes explorer (исследователь всех маршрутов) и обнаружения конфигурации дубликатов TrCRF (Token Ring Concentrator Relay Function – логическая группировка портов) через маршрутизаторы и коммутаторы, которые будут заставлять TrCRF распространяться через каналы ISL. DRiP передает анонсы по групповым адресам так, что эти анонсы получают все соседние устройства. Анонсы включают информацию VLAN только для устройства-отправителя. База данных DRiP в маршрутизаторе инициализируется при настройке инкапсуляции TRISL (Token Ring Inter-Switch Link компании Cisco), когда определена по крайней мере одна функция TrBRF (Token Ring Bridge Relay Function – логическая группировка TrCRF) и интерфейс настроен на поддержку SRB (Source Route Bridging) или маршрутизации RIF.

Когда коммутатор получает анонс DRiP от маршрутизатора, он сравнивает полученные сведения с локальной конфигурацией для того, чтобы определить какие TrCRF имеют активные порты и после этого отвергать все конфигурации, которые будут позволять сконфигурировать локально TrCRF, уже активные на других устройствах. При возникновении конфликта между двумя идентичными TrCRF все порты коммутаторов, связанные с конфликтующими TrCRF сбрасываются, а порты маршрутизатора остаются активными. Анонсы DRiP передаются маршрутизатором каждые 30 секунд.

Протоколу DRiP присвоен идентификатор типа Cisco HDLC, равный 0x0102. Используется фирменное значение SNAP компании Cisco.

Версия

Номер версии.

Код

Кодовый номер.

Счетчик информации VLAN

Число информационных элементов VLAN.

VLAN1, … VLAN2, …

Информационные элементы VLAN.

CDP

Протокол CDP (Cisco Discovery Protocol) предназначен для обнаружения устройств в сети. Каждое CDP-совместимое устройство периодически посылает сообщения по хорошо известным групповым адресам.

Работа CDP может быть разрешена или запрещена с помощью объектов cdpInterfaceEnable. При включенной поддержке CDP агент SNMP модуля сетевого управления (NMM) обнаруживает соседние устройства и собирает информацию о них в локальном кэше. Управляющая станция SNMP может читать содержимое кэша с помощью запросов доступа к CDP MIB.

Формат заголовка CDP показан на рисунке.

Версия	TTL	Контрольная сумма	TLV	Тип
1 байт	2 байта	2 байта	Переменная длина	2 байта

Формат заголовка CDP

Версия

Номер версии протокола.

TTL

Время жизни кадра.

Контрольная сумма

Проверка корректности предшествующих полей.

TLV

Содержит поля типа, длины и значения.

Тип

1 идентификатор устройства;

2 адрес;

3. идентификатор порта;
4. возможности;
5. версия;
6. платформа;
7. префикс IP.

DISL

Протокол DISL (Dinamic Inter-Switch Link) синхронизирует конфигурацию двух соединенных между собой каналом ISL интерфейсов Fast Ethernet. DISL минимизирует процедуры настройки конфигурации транка VLAN за счет того, что требуется настраивать конфигурацию только на одной стороне соединения. Протокол DISL разработан компанией Cisco.

Формат заголовка DISL показан на рисунке.

 

Версия	TLV	Тип
1 байт	Переменная длина	2 байта

 

Формат заголовка DISL

Версия

Номер версии протокола.

TLV

Содержит поля типа, длины и значения.

Тип

1 имя домена управления;

2. поле состояния.

VTP

Протокол VTP (VLAN Trunk Protocol) обеспечивает для каждого устройства (маршрутизатора или коммутатора ЛВС) возможность передачи анонсов в кадрах транкового порта. Эти кадры анонсирования передаются по групповым адресам и принимаются всеми соседними устройствами (но не пересылаются мостами, использующими стандартные процедуры). Анонсы содержат имя области управления (management domain) устройства, номер варианта конфигурации, список известных VLAN вместе с некоторыми их параметрами. Прослушивая эти анонсы, каждое устройство домена управления узнает обо всех новых VLAN, сконфигурированных на передающем анонс устройстве. Использование такого метода позволяет при создании или настройке VLAN проводить все операции на одном устройстве, а все остальные устройства управляемой области получат нужные сведения автоматически. Протокол VTP разработан компанией Cisco.

Формат пакетов VTP показан на рисунке.

 

Версия	Тип
1 байт	1 байт

 

Формат заголовка VTP

Версия

Номер версии протокола.

TLV

Содержит поля типа, длины и значения.

Тип

1. сообщение Summary-Advert;
2. сообщение Subset-Advert;

3 сообщение Advert-Request.

RND

RND Layer 2 Router Package Description 1993-04 1.00

Компания RND производит коммуникационное оборудование, включая мосты и маршрутизаторы. Компания использует фирменный заголовок протоколов (известный как RND) для передачи трафика ЛВС через каналы WAN.

Структура заголовка RND показана на рисунке.

8	16		битов
MPCC
Идентификатор моста-получателя		Объект моста-получателя
Идентификатор моста-отправителя		Объект моста-отправителя
Идентификатор широковещания		Мост широковещания
Стоимость
Флаг маршрутизации		Счетчик интервалов
Размер данных

Структура заголовка RND

MPCC

Определяет нормальный режим или режим перестановки байтов (swap bytes case).

Идентификатор моста-получателя

Задает тип сообщения:

0xF4 сообщение маршрутизатора IPX.

0xF4 сообщение маршрутизатора DECnet.

0xF7 сообщение маршрутизатора IP.

0xF8 сообщение TRE-управления.

0xF9 сообщение ETE-управления.

0xFB идентификатор моста сообщения маршрутизации.

0xFC данный мост.

0xFD сообщение о состоянии канала.

0xFE идентификатор общего моста ЛВС.

0xFF идентификатор широковещательного моста.

Объект моста-получателя

Указывает тип объекта:

0x0F широковещательный объект ЛВС.

0x64 объект Smap.

0x65 объект Reml.

0x6F объект C5 reml.

0x79 объект RS232 rem.

Идентификатор моста-отправителя

Указывает идентификатор моста-отправителя (список см. выше).

Объект моста-отправителя

Указывает тип моста-отправителя (список см. выше).

Идентификатор широковещания

0 точка-точка.

Мост широковещания

0 точка-точка.

Стоимость

Суммарная стоимость.

Флаг маршрутизации

Атрибуты маршрутизации.

Счетчик интервалов

Счетчик интервалов между маршрутизаторами (хопов).

Размер данных

Длина поля данных в байтах (с перестановкой байтов).

Wellfleet SRB

Компания Wellfleet (одна из двух фирм, на базе которых возникла компания Bay Networks) выпускает множество мостов и маршрутизаторов. В этих устройствах используются фирменные заголовки для передачи пакетов Token Ring через WAN каналы. Эти заголовки называются SRB (Source Routing Bridging).

Формат заголовка показан на рисунке.

Получатель	Отправитель	Маршрутная информация	LLC
6 байтов	6 байтов	Переменная длина	Переменная длина

Формат заголовка Wellfleet SRB

Получатель

Поле адреса получателя имеет следующую структуру:

 

I/G

U/L

Биты адреса

 

Формат адреса получателя

I/G

Индивидуальный/групповой адрес

0. индивидуальный адрес;
1. групповой адрес.

U/L

Универсальный/локальный адрес

0 универсальный адрес;

1 локально администрируемый адрес.

Отправитель

Поле адреса получателя имеет следующую структуру:

 

RII

I/G

Биты адреса

 

Формат адреса отправителя

RII

Индикатор маршрутной информации:

0 маршрутная информация отсутствует;

1 маршрутная информация присутствует.

I/G

Индивидуальный/групповой адрес

0 индивидуальный адрес;

1 групповой адрес.

Маршрутная информация

Поле маршрутной информации имеет следующую структуру:

<-	Поле RI							->
<-	Поля RC			->	<-	Поля RD		->
RT	LTH	D	LF	r	RD1	RD2	…	RDn
3	5	1	6	1	16	16		16	биты
<-	Размер задается полем LTH							->

Структура поля маршрутной информации

RC Управление маршрутизацией.

RDn Дескриптор маршрута.

RT Тип маршрутизации.

LTH Длина.

D Бит направления.

LF Самый большой кадр.

r Зарезервирован.

LLC

Wellfleet BOFL

Протокол Wellfleet BOFL (Breath of Life) используется для определения состояния линии:

• ЛВС Ethernet для детектирования проблем (jam) в работе передатчика;
• синхронных линиях, использующих протоколы WFLT STD для определения активности линии;
• коммутируемых резервных каналах PPP.

Формат кадров Wellfleet BOFL, размещаемых после заголовка Ethernet, показан на рисунке:

Получатель	Отправитель	8102	PDU	Порядковый номер	Заполнение
6	6	2	4	4	n	байтов
<————————————-> Заголовок Ethernet

Структура Wellfleet BOFL

Получатель

6-байтовый адрес получателя.

Отправитель

6-байтовый адрес отправителя.

8102

EtherType (0x8102 для кадров Wellfleet BOFL).

PDU

Поле PDU обычно равно 0x01010000, но может принимать также значение 0x01011111 в некоторых новых реализациях синхронных каналов.

Порядковый номер

4-байтовое поле счетчика с автоматическим инкрементированием.

Заполнение

Заполнение кадра до размера 64 байта.

BPDU

BPDU (Bridge Protocol Data Unit) представляет собой протокол управления мостами (Bridge Management) IEEE 802.1d MAC, использующими стандартную реализацию протокола STP (Spanning Tree Protocol). Этот протокол использует алгоритм STP для предотвращения логических петель в сети при наличии многосвязной топологии. Используя один мост в качестве корневого устройства, BPDU переключает один из двух мостов, образующих петлю, в режим ожидания (standby) и трафик передается только по одной из ветвей физической петли. Путем проверки частоты конфигурационных обновлений 802.1d ожидающий мост может автоматически переключиться в режим рассылки при сбое в другом мосту.

Структура Configuration BPDU показана на рисунке.

	октеты
Идентификатор протокола	1-2
Идентификатор версии протокола	3
Тип BPDU	4
Флаги	5
Корневой идентификатор	6-13
Стоимость корневого пути	14-17
Идентификатор моста	18-25
Идентификатор порта	26-27
Возраст сообщения	28-29
Максимальный возраст	30-31
Время приветствия	32-33
Задержка рассылки	34-35

Структура Configuration BPDU

Идентификатор протокола

Указывает на алгоритм и протокол Spanning Tree.

Идентификатор версии протокола

Указывает версию протокола.

Тип BPDU

Указывает тип BPDU:

00000000 конфигурация;

10000000 уведомление об изменении топологии.

Для последнего типа последующие поля отсутствуют.

Флаги

Бит 1 является флагом изменения топологии (Topology Change).

Бит 8 является флагом Topology Change Acknowledgement (подтверждение смены топологии).

Корневой идентификатор

Стоимость корневого пути

Беззнаковое целое число, кратное используемой единице стоимости (произвольное значение).

Идентификатор моста

Беззнаковое целое число, используемое для установки уровня приоритета моста (меньшее число указывает на мост с более высоким приоритетом).

Идентификатор порта

Беззнаковое целое число, используемое для установки уровня приоритета порта (меньшее число указывает на порт с более высоким приоритетом).

Возраст сообщения, Максимальный возраст, Время приветствия, Задержка рассылки

Эти 4 таймера задаются 2-байтовыми значениями. Каждое из полей представляет беззнаковое целое число. Единицей измерения для таймеров служит 1/256 доля секунды. Таким образом время может задаваться в диапазоне от 0 до 256 секунд.

Декодирование BPDU

Сеть Banyan Network, известная как VINES (Virtual Networking System – виртуальная сетевая система), построена на базе операционной системы UNIX. VINES использует многопользовательские, многозадачные характеристики UNIX для организации взаимодействий между локальными и распределенными сетями. Стек протоколов Banyan включает следующие протоколы:

VARP VINES Address Resolution Protocol – протокол преобразования адресов.

VIP VINES Internet Protocol — протокол Internet.

ICP Internet Control Protocol – протокол управления межсетевыми взаимодействиями.

RTP Routing Update Protocol – протокол обновления маршрутов.

IPC InterProcess Communications Protocol – протокол обмена между процессами.

SPP Sequenced Packet Protocol – протокол последовательной передачи пакетов.

NetRPC NetRemote Procedure Call – протокол удаленных процедур.

StreetTalk.

На рисунке показано расположение стека протоколов Banyan в рамках эталонной модели OSI:

Стек протоколов Banyan в модели OSI

VARP

Протокол преобразования адресов VARP (VINES Address Resolution Protocol) служит для нахождения адресов канального уровня DLC (Data Link Control) на основе IP-адресов(сетевой уровень).

Кадры

Кадры VARP могут иметь один из перечисленных типов:

[service request] запрос сервиса ARP.

[service reply] подтверждение доступности сервиса ARP.

[assign request] запрос выделения адреса IP.

[assign reply] выделенный IP-адрес.

Параметры

Пакеты VARP имеют следующие параметры:

Network (сеть)

Сетевой номер для серверов, отвечающих на запросы ARP и сетевой номер, присвоенный станции, запрашивающей адрес IP.

Server serial number (серийный номер сервера)

Десятичный эквивалент сетевого номера сервера.

Subnet (подсеть)

Номер подсети, выделенный системе, запрашивающей адрес VINES IP.

VIP

Протокол VIP (VINES Internet Protocol) обеспечивает перенос дейтаграмм через сеть.

Hop count (счетчик интервалов)

Максимальное число серверных хопов, через которые может пройти пакет до его отбрасывания. VIP декрементирует (уменьшает на 1) значение счетчика на каждом сервере (узле маршрутизации).

Error flag (флаг ошибки)

Флаг, определяющий действия при ошибках маршрутизации. Если этот флаг установлен, генерируется кадр ошибки ICP в случае ошибки, связанной с пакетом.

Metric flag (флаг метрики)

При установке этого флага (1) сервер-получатель передает метрический кадр ICP для того, чтобы сообщить о «стоимости» маршрута.

Broadcast class (класс широковещания)

VIP использует класс широковещания со счетчиком интервалов для определения требований к маршрутизации широковещательных пакетов. Поддерживаются следующие классы широковещания:

0 все достижимые узлы независимо от стоимости.

1 все достижимые узлы при разумной стоимости.

2 все достижимые узлы с низкой стоимостью.

3 все узлы ЛВС.

4 все достижимые серверы независимо от стоимости.

5 все достижимые серверы при разумной стоимости.

6 все достижимые серверы с низкой стоимостью.

7 все серверы ЛВС.

Destination Internet address (адрес отправителя)

Адрес VINES Internet узла-получателя, содержащий 8-значный шестнадцатеричный номер сети и 4-значный номер подсети или пользователя в формате XXXXXXXX.XXXX. VIP использует для серверов номера подсети 0x0001. Рабочие станции имеют номера подсети, начинающиеся с 0x8000.

Source Internet address (адрес получателя)

Адрес VINES Internet узла-отправителя, использующий такой же формат, как адрес получателя.

ICP

Протокол ICP (Internet Control Protocol) служит для передачи сообщений об ошибках и изменениях сетевой топологии. Кадры ICP могут содержать следующие параметры:

Cost (стоимость)

Стоимость маршрута, выраженная числом секунд, расходуемых для достижения указанного в метрических кадрах ICP узла.

Communication error (коммуникационная ошибка)

Сообщения об ошибках, возвращаемые в кадрах ошибок ICP. Поддерживаются следующие сообщения:

{Invalid socket} указан некорректный сокет.

{Resource in use} ресурс уже используется.

{Invalid operation} задана некорректная операция.

{Bad MemAddr par} некорректный параметр адресации памяти.

{Dest unreachable} узел получателя недостижим.

{Message overflow} переполнение сообщения.

{Bad Dest socket} некорректный сокет получателя.

{Bad Addr family} некорректное семейство адресов.

{Bad socket type} указанный сокет не существует.

{Bad protocol} протокол не существует.

{No more sockets} нет доступных сокетов.

{No more buffers} отсутствует доступное пространство в буфере.

{Timed out} тайм-аут для соединения.

{Bad operation} неподдерживаемая операция.

{Resource unavail} недоступный ресурс.

{Comm failure} внутренний коммуникационный сбой.

{H/W Reset failure} сбой при сбросе аппаратного контроллера.

{ARP error} ошибка преобразования адреса Internet.

{User terminated} запрос прерван пользователем.

{Protocol reset} произошел сброс протокола.

{Protocol discnct} произошло рассоединение протокола.

{User aborted} сообщение прервано пользователем.

{Resource discnct} ресурс отключен.

RTP

Протокол RTP (Routing Update Protocol) служит для рассылки информации о топологии сети.

Пакеты

Пакеты RTP бывают следующих типов:

[router update] обновление маршрута от маршрутизатора (сервера).

[endnode update] обновление маршрута оконечного узла (рабочей станции).

Параметры кадров

Пакеты RTP [router update] имеют следующие параметры:

Routing table size (размер таблицы маршрутизации)

Число записей в таблице маршрутизации, возвращаемой по запросу. Запись для каждого известного маршрутизатора представляется в форме XXXXXX(CC), где XXXXXXX задает номер сервера, а CC – стоимость маршрута до этого сервера. Единицей стоимости являются 200 мсек.

Host system type (тип хост-системы)

Хост-системы могут иметь следующие типы:

XT, MB PC-XT с многобуферным контроллером ЛВС.

AT, SB PC-AT с однобуферным контроллером ЛВС.

AT, MB PC-AT с многобуферным контроллером ЛВС.

Однобуферные контроллеры ЛВС используют оборудование и программы, которые требуют от протокола загрузки и передачи по одному блоку данных за каждый прием, тогда как многобуферные контроллеры способны передавать потоки данных.

IPC

Протокол IPC (InterProcess Communications) обеспечивает доставку пакетов с использованием дейтаграмм или на базе организации виртуальных соединений.

Кадры

Кадры IPC могут иметь следующие типы:

[data] перенос большого количества данных.

[error] уведомление об ошибке на транспортном уровне.

[detach] запрос на разрыв транспортного соединения.

[probe] запрос на повторную передачу отсутствующего кадра.

[data ack] подтверждение передачи данных.

Параметры кадров

Кадры IPC имеют следующие параметры:

Source port (порт-отправитель)

Интерфейс буфера сообщений, используемый транспортным уровнем для доступа к транспортному протоколу.

Destination port (порт-получатель)

Локальный порт назначения, используемый транспортным уровнем.

Sequence number (порядковый номер)

Числовой индекс, используемый для отслеживания порядка передачи кадров через виртуальное соединение. Для каждого из направлений передачи кадров через соединение используется своя нумерация.

Acknowledgement number (номер подтверждения)

Номер последнего кадра, полученного с другой стороны виртуального соединения.

Source connection ID (идентификатор отправителя)

Код, используемый для идентификации передающей стороны виртуального соединения.

Destination connection ID (идентификатор получателя)

Код, используемый для идентификации приемной стороны виртуального соединения.

SPP

Протокол последовательной передачи пакетов SPP (Sequenced Packet Protocol) обеспечивает надежную передачу данных на основе частных виртуальных соединений.

Кадры

Кадры SPP могут использовать один из перечисленных типов:

[detach] запрос на разрыв транспортного соединения.

[probe] запрос на передачу недостающего кадра.

[data ack] подтверждение передачи данных.

Параметры кадров

Кадры SPP имеют следующие параметры:

Source port (порт-отправитель)

Интерфейс буфера сообщений, используемый транспортным уровнем для доступа к транспортному протоколу.

Destination port (порт-получатель)

Локальный порт назначения, используемый транспортным уровнем.

Sequence number (порядковый номер)

Числовой индекс, используемый для отслеживания порядка передачи кадров через виртуальное соединение. Для каждого из направлений передачи кадров через соединение используется своя нумерация.

Acknowledgement number (номер подтверждения)

Номер последнего кадра, полученного с другой стороны виртуального соединения.

Source connection ID (идентификатор отправителя)

Код, используемый для идентификации передающей стороны виртуального соединения.

Destination connection ID (идентификатор получателя)

Код, используемый для идентификации приемной стороны виртуального соединения.

NetRPC

Протокол NetRPC (NetRemote Procedure Call) используется для доступа к приложениям VINES типа StreetTalk или VINES Mail. Для идентификации приложения VINES служит номер и версия программы. Вызовы приложений VINES должны содержать номер программы, ее версию и (по возможности) указатель на процедуру внутри программы.

Кадры

Кадры NetRPC могут использовать один из следующих типов:

[request] запрос от клиента VINES.

[reply] отклик от приложения VINES.

Параметры кадров

Кадры NetRPC могут содержать следующие параметры:

Transaction ID (идентификатор транзакции)

Код, используемый для указания соответствия между запросами и откликами NetRPC.

Program number (номер программы)

Код, используемый для идентификации запрашиваемого приложения.

Version number (номер версии)

Номер версии запрашиваемой программы.

Procedure number (номер процедуры)

Номер процедуры в запрашиваемом приложении.

Error status (состояние ошибок)

Состояние ошибок для отклика NetRPC.

StreetTalk

Протокол StreetTalk обеспечивает поддержку распределенного каталога имен сетевых ресурсов. В системе VINES имена являются глобальными в масштабах Internet и не зависят от топологии сети.

Для передачи потоков аудиовизуальной информации через сети ATM было разработано множество стандартов, включая:

• MPEG-2.
• DSMCC.

• ATM-Circuit Emulation (эмуляция устройств).

MPEG-2

H.222 http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h222_30166.html

H.262 http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h222_30166.html

ISO 13818-1 30/10/94

MPEG-2 является базовым методом сжатого представления аудиовизуальной информации с использованием общих методов кодирования, представленных в стандарте ISO/IEC 13818. Видео-стандарт MPEG-2 задает кодированный битовый поток для высококачественных цифровых видео-потоков. Стандарт MPEG-2 Video построен в качестве совместимого расширения стандарта MPEG-1 Video (ISO/IEC IS 11172-2) и обеспечивает дополнительную поддержку чересстрочных (interlaced) видео-форматов и другие расширенные функции (включая поддержку приложений Direct Broadcast Satellite – прямое спутниковое вещание, Cable Television – кабельное телевидение и HDTV).

Способность ATM одновременно поддерживать передачу данных и аудиовизуальной информации делает технологию ATM одной из наиболее подходящих для реализации MPEG. В декабре 1995 года была выпущена спецификация ATM Forum Video on Demand (VoD) 1.0, посвященная реализации MPEG-2 в сетях ATM. Эта реализация поддерживает MPEG-кодирование транспортных потоков с использованием AAL5 для пользовательских данных и сигнального стека версии 4.0 для управления соединениями.

Структура заголовка транспортного потока MPEG-2

Структура заголовка MPEG-2 показана на рисунке.

4				8	биты
Байт синхронизации
Terror	Pay	Trans
PID (13 битов)
TSC		AFC		Счетчик непрерывности
Данные

Заголовок транспортного потока MPEG-2.

Байт синхронизации

Фиксированное 8-битовое поле, имеющее значение 0100 0111 (47h или 1031).

Terror (Transport error indicator)

Говорит о наличии по крайней мере одной некорректируемой битовой ошибки в связанном пакете транспортного потока.

Pay (Payload unit start indicator)

Битовый флаг со стандартным значением для транспортного потока.

Trans (Transport priority)

1-битовый флаг приоритета данного пакета в сравнении с другими пакетами с тем же значением PID.

PID

13-битовое поле, показывающее тип данных, передаваемых в информационных полях (payload) пакета.

TSC (Transport scrambling control)

Флаг скремблирования (шифровки) информационных полей транспортного потока.

AFC (Adaptation field control)

Показывает, что следует после данного заголовка транспортного потока – поле адаптации и/или информационное поле (payload).

Счетчик непрерывности

4-битовое поле, увеличиваемое для каждого транспортного потока с таким же значением PID

Данные

8-битовое поле, содержащее данные.

Структура заголовка программного потока MPEG-2

Структура заголовка программного потока MPEG-2 (Program Stream) показана на рисунке.

Начало блока	32 бита
01	2 бита
System clock reference base (системное время)	3 бита
Маркер	1 бит
System clock reference base	15 битов
Маркер	1 бит
System clock reference base	15 битов
Маркер	1 бит
System clock reference	9 битов
Маркер	1 бит
Program mux rate (скорость передачи)	22 бита
Маркер	1 бит
Маркер	1 бит
Зарезервированы	5 битов
Pack stuffing length (число байтов заполнения)	3 бита
Stuffing byte (байт заполнения)	8 битов

Заголовок программного потока MPEG-2

Начало блока

Строка 0X000001BA, идентифицирующая начало блока.

System clock reference base

Показывает расчетное время доставки байта. Содержит последний бит системного таймера в качестве входных данных для программы декодирования после доставки.

System clock reference (дополнительные поля)

Показывает число периодов колебаний с частотой 27 МГц, истекших после старта (90 кГц).

Маркер

1-битовое поле, имеющее значение 1.

Program mux rate

22-битовое целое число, задающее скорость, с которой P-STD получает программный поток в процессе передачи блока, в который он включен. Скорость измеряется в единицах, равных 50 байт/сек.

Pack stuffing rate

Число байтов заполнения, следующих за этим полем.

Stuffing byte

Фиксированное значение, которое может быть вставлено кодером для выполнения требований канала (например). Байты заполнения удаляются декодером.

DSM-CC

ISO 13818-6 6/12/96

http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/h222-0a3_51692.html

Спецификация DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control – команды управления цифровой средой хранения) представляет собой набор протоколов, обеспечивающих функции управления битовыми потоками ISO/IEC 11172 (MPEG-1) и ISO/IEC 13818 (MPEG-2). Однако концепции и протоколы DSM-CC применимы к задачам более общего плана.

Формат заголовка показан на рисунке DSM-CC.

8	16	биты
Дискриминатор протокола	Тип DSMCC
Идентификатор сообщения
Идентификатор транзакции (32 бита)
Идентификатор загрузки (32 бита)
Резервное поле	Длина адаптации
Длина сообщения

Заголовок DSM-CC.

Дискриминатор протокола

Это поле говорит о том, что сообщение относится к MPEG-2.

Тип DSMCC

Тип MPEG-2 DSMCC:

UN configuration

UN primitive

UU configuration

UU primitive

Идентификатор сообщения

Тип сообщения.

Идентификатор транзакции

Поле, служащее для обеспечения целостности сеансов и обработки ошибок.

Идентификатор загрузки

Необязательное поле, используемое взамен идентификатора транзакции, если сообщение имеет тип «download».

Резервное поле

Поле, имеющее нулевое значение.

Длина адаптации

Это поле показывает размер адаптационной части.

Длина сообщения

Размер сообщения с учетом адаптационной части.

Эмуляция устройств (ATM Circuit Emulation)

Протокол эмуляции устройств был разработан для упрощения передачи трафика CBR (constant bit rate – постоянная скорость) через сети ATM. Поскольку технология ATM работает на основе передачи ячеек, а не на уровне устройств, для сетей ATM требуется эмуляция характеристик устройств для того, чтобы обеспечить поддержку трафика CBR. Целью эмуляции устройств является организация соединений между устройствами CBR через сеть ATM без использования в сети реального оборудования CBR.