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帧中继的协议主要有数据链路层帧方式接入协议(Link Access Procedures to Frame Mode Bearer Services,LAPF)和数据链路层核心协议。
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LAPF是帧方式承载业务的数据链路层协议和规程,包含在ITU-T标准Q.922中。LAPF的作用是在ISDN用户—网络接口的B、D或H通路上为帧方式承载业务,在用户平面上的数据链路业务用户之间传递数据链路层业务数据单元。
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LAPF使用I.430和I.431支持的物理层服务,并允许在ISDN B/D/H通路上统计复用多个帧方式承载连接。LAPF也可以使用其他类型接口支持的物理层服务。
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LAPF的一个子集,对应于数据链路层核心子层,用来支持帧中继承载业务。这个子集称为数据链路核心协议。LAPF的其余部分称为数据链路控制协议。
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LAPF提供两种信息传送方式,分别为非确认信息传送方式和确认信息传送方式。
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LAPF的帧由5种字段组成,分别为标志字段F、地址字段A、控制字段C、信息字段I和帧检验序列字段FCS,如下图所示。
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标志字段F是一个特殊的八位数据01111110,它的作用是标志帧的开始和结束。在地址字段之前的标志为开始标志,在FCS字段之后的标志为结束标志。
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地址字段A的主要用途是区分同一通路上多个数据链路连接,以便实现帧的复用/分路。地址字段的长度一般为2字节,必要时最多可扩展到4字节。地址字段通常包括地址字段扩展位EA,命令/响应指示C/R,帧可丢失指示位DE,前向显式拥塞位FECN,后向显示拥塞位BECN,数据链路连接标识符DLCI和DLCI扩展/控制知识位D/C等7个组成部分。
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控制字段C分3种类型的帧:信息帧(I帧)用来传送用户数据,但在传送数据的同时,I帧还捎带传送流量控制和差错控制信息,以保证用户数据的正确传送;监视帧(S帧)专门用来传送控制信息,当流量和差错控制信息没有I帧可以“搭乘”时,需要用S帧来传送;无编号帧(U帧)有两个用途:传送链路控制信息及按非确认方式传送用户数据。
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信息字段I包含的是用户数据,可以是任意的位序列,它的长度必须是整数字节,LAPF信息字节的最大默认长度为260字节,网络应能支持协商的信息字段的最大字节数至少为1598,用来支持例如LAN互联之类的应用,以尽量减少用户设备分段和重装用户数据的需要。
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FCS是一个16位的序列。具有很强的检错能力,能检测出在任何位置上的3个以内的错误、所有的奇数个错误、16位之内的连续错误及大部分的大量突发错误。
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LAPF的帧交换过程是对等实体之间在D/B/H通路或其他类型物理通路上传送和交换信息的过程,进行交换的帧有I帧、S帧和U帧。
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采用非确认信息传送方式时,LAPF的工作方式十分简单,用到的帧只有一种,即无编号信号帧UI。UI帧的I段包含了用户发送的数据,UI帧到达接收端后,LAPF实体按FCS字段的内容检查传输错误,如没有错误,则将I字段的内容送到第3层实体,如有错误,则将该帧丢弃,但不论接收是否正确,接收端都不给发送端任何回答。
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采用确认信息传送方式时,LAPF的帧交换分为3个阶段,分别为连接建立、数据传送和连接释放。
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帧中继承载业务使用Q.922协议的“核心”协议作为数据链路层协议,并透明地传递DL-CORE服务用户数据。
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在帧中继接口,数据链路层传输的帧由4种字段组成,分别为标志字段F、地址字段A、信息字段I和帧校验序列字段FCS,如下图所示。
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.地址字段A与LAPF地址字段基本相同,只是不使用地址字段中的C/R位;
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.帧校验序列字段FCS与LAPF帧结构中的FCS字段一样。
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数据链路层核心业务的数据传送功能是通过原语的形式来描述的。只使用一种原语类型DL-CORE-DATA,用来允许核心业务用户之间传送核心用户数据。数据传送业务不证实服务,因此只有DL-CORE-DATA请求和DL-CORE-DATA指示两种原语可供使用。
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DL-CORE子层实体与其他实体之间的通信是通过原语来实现的。
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在永久帧中继承载连接的情况下,与DL-CORE协议操作有关的信息均由DL-CORE层管理实体负责维护。对于即时的(On-Demand)帧中继承载连接,建立和释放DL-CORE连接均由第三层来实现。与DL-CORE协议操作有关的信息均通过第三层管理和DL-CORE子层管理之间进行协调来管理。
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帧中继采用统计复用技术,以虚电路机制为每一帧提供地址信息,每一条线路和每一个物理端口可容纳许多虚电路,用户之间通过虚电路进行连接。在每一帧的帧头中都包含虚电路号,即数据链路连接标识符(Data Link Connection Identifier,DLCI),这是每一帧的地址信息。目前帧中继网只提供PVC业务,每一个结点机中都存在PVC路由表,当帧进入网络时,结点机通过DLCI值识别帧的去向。DLCI只具有本地意义,它并非指终点的地址,而只是识别用户与网络间及网络与网络间的逻辑连接(虚电路段)。
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帧中继的虚电路是由多段DLCI的逻辑连接链接而构成的端到端的逻辑链路。当用户数据信息被封装在帧中进入结点机后,首先识别帧头中的DLCI,然后在PVC路由表中找出对应的下段PVC的号码DLCI,从而将帧准确地送往下一结点机。
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