AX.25

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search

AX.25 — протокол пакетної передачі даних транспортного рівня моделі OSI. При здійсненні пакетного зв'язку в радіоаматорському ефірі між двома або кількома кореспондентами обмін інформацією проводиться згідно з деяким встановленим порядком, який називається протоколом обміну. При цьому використовується протокол АХ.25, що являє собою перероблену спеціально для радіоаматорських цілей версію протоколу . Протоколи обміну містять сім рівнів. Вся логіка процедури роботи по радіоканалу описується у другому рівні. Практично він реалізується, як правило, спеціальним контролером пакетного зв'язку (TNC), який розміщується між комп'ютером і приймачем.

Опис[ред.ред. код]

Протокол обміну АХ.25 забезпечує Багатостанційний (множинний) доступ в канал зв'язку з контролем зайнятості. Усі станції вважаються рівноправними. Перш ніж включитися в роботу TNC станції перевіряє, вільний чи ні канал. Якщо зайнятий, то канал перевіряється до тих пір, поки не виявиться вільним, і лише після цього станція включається на передачу.

При пакетного зв'язку повідомлення передаються блоками - кадрами. Крім інформації, в кадрі містяться дані про призначення кадру, адреси відправника, одержувача і ретранслятора, через які має пройти повідомлення, а також контрольна сума, яка дозволяє перевірити правильність прийнятих кадрів.

Передача даних по радіоканалу в багатьох випадках надійніше і дешевше, ніж передача по комутованих або орендованим каналах, і особливо по каналах стільникових мереж зв'язку. У ситуаціях, у зв'язку з відсутністю розвиненої інфраструктури зв'язку, використання радіозасобів для передачі даних часто є єдино розумним варіантом організації зв'язку. Мережа передачі з використанням радіомодемів може бути розгорнута практично в будь-якому географічному регіоні. У залежності від використовуваних радіостанцій така мережа може обслуговувати своїх абонентів в зоні радіусом від одиниць до сотень кілометрів. Величезну практичну цінність радіомодеми мають там, де необхідна передача невеликих обсягів інформації (документів, довідок і т.д.).

Радіомодеми часто називають пакетними контролерами (TNC - Terminal Node Controller) унаслідок того, що до їх складу входить спеціальний контролер, який здійснює обмін даними з комп'ютером, управління форматування кадрів і доступом до загального радіоканалу відповідно до реалізованим методом множинного доступу. Радіомодеми орієнтовані для роботи в єдиному радіоканалі з багатьма користувачами (в каналі множинного доступу), а не в каналі "точка - точка" (модем для комутованих ліній).

Особливості протоколу AX.25[ред.ред. код]

Для того, щоб мати механізм надійної передачі даних між двома працюючими терміналами, необхідно визначити протокол, який дозволяє передавати і приймати дані по різних типах ліній зв'язку. Протокол транспортного рівня AX.25 розроблений для забезпечення передачі даних незалежно від того, чи є інші рівні протоколу чи ні.

Цей протокол відповідає рекомендаціям ISO N 3309, 4335 (включаючи DAD 1 & 2) і рекомендації високого рівня 6256 з управління передачею даних (HDLC).

Цей протокол в принципі збігається з рекомендацією X.25 CCITT, за винятком того, що він передбачає розширене поле адреси і додатковий "ненумерований Інформаційний" (UI) кадр.

Цей протокол буде працювати однаково в умовах як двостороннього, так і напівдуплексного зв'язку.

Цей протокол був розроблений як для з'єднання двох індивідуальних радіостанцій, так і для з'єднання індивідуальної радіостанції з багато портовим контролером.

Цей протокол дозволяє встановлювати більш одного з'єднання на пристрій, якщо пристрій надає цей сервіс.

Цей протокол не забороняє самоз'єднання. Самоз'єднання це, коли пристрій встановлює зв'язок саме з собою, використовуючи свою власну адресу, як адресу приймача і передавача в кадрі.

Більшість мережевих протоколів з безліччю з'єднань припускає наявність одого головного (первинного) пристрої зазвичай званого DCE (Data Circuit-terminating Equipment), до якого підключено декілька вторинних (підлеглих) пристроїв зазвичай званих DTE (Data Terminating Equipment). Такий вид несиметричною зв'язку рідко використовується в розподілених радіомережах. Замість цього AX.25 припускає, що обидва абонента зв'язку мають однаковий клас і, таким чином, виключає два різні класи обладнання. Термін DXE використовується в протоколі для опису цього симетричного типу пристрою, який зазвичай зустрічається в радіомережах.

Рекомендація AX.25 встановлює єдиний протокол обміну пакетами, тобто обов'язковий для всіх користувачів пакетних радіомереж порядок обміну даними. Стандарт AX.25 є переробленою для пакетних радіомереж версію стандарту X.25.

Особливість пакетних радіомереж полягає в тому, що один і той же радіоканал використовується для передачі даних всіма користувачами мережі в режимі множинного доступу. Протокол AX.25 передбачає множинний доступ в канал зв'язку з контролем зайнятості. Всі користувачі мережі вважаються рівноправними. Перш ніж почати передачу радіомодем "слухає" вільний чи ні канал. Якщо зайнятий, то передача відкладається до моменту його звільнення. Можливо, що в цей же момент почне передачу і інший модем. У цьому випадку відбудеться накладення сигналів, в результаті чого дані можуть серйозно спотворитися. Передавальний радіомодем дізнається про це, отримавши негативне підтвердження, або в результаті тайм-ауту. У такій ситуації він зобов'язаний повторити передачу.

При такому зв'язку інформація передається у вигляді окремих блоків - кадрів. В основному їх формат відповідає протоколу HDLC, але є відмінності.

Формат кадрів[ред.ред. код]

Згідно з Рекомендацією AX.25 кадри поділяються на службові та інформаційні і мають наступний формат:

FLAG ADRES CONT CRC-16 FLAG
01111110 14-17 байт 1 байт 2 байта 01111110
FLAG ADRES CONT INFORM CRC-16 FLAG
01111110 14-17байт 1 байт до 256 байт 2 байта 01111110

Початок і кінець кадру відзначаються кадрами FLAG, тобто комбінаціями виду <01111110>, що полегшує прийом кадру на тлі завад. Поле адреси ADRES містить адреси відправника, одержувача і станцій-ретрансляторів, якщо такі є. Поле управління CONT визначає тип кадру: інформаційний чи службовий. Довжина інформаційного поля INFORM, що являє собою пакет мережевого рівня, в пакетних радіомережах зазвичай не перевищує кількох сотень байт.

При реалізації мережевого (третього) рівня протоколу AX.25 використовується поле визначеного протоколу, яке виступає як частина інформаційного поля і є необов'язковим.

Контрольне поле кадру (CRC-16) призначено для виявлення помилок в кадрі під час його передачі.

Фізична реалізація радіомодемів[ред.ред. код]

Комп'ютер взаємодіє з радіомодемом за допомогою одного з відомих інтерфейсом DTE-DCE. Практично завжди застосовується інтерфейс RS-232. Передані дані з комп'ютера в радіомодем можуть бути або командою, якою інформацією для передачі. У першому випадку команда декодується і виконується, у другому - формується кадр відповідно до протоколу AX.25. Перед безпосередньою передачею кадру послідовність його бітів кодується лінійним кодом без повернення до нуля NRZ-I (Non Return to Zero Inverted).

Пакетний радіомодем являє собою сукупність двох пристроїв: власне модему і контролера TNC. Контролер і модем пов'язані між собою чотирма лініями: TxD - для передачі кадрів в коді NRZ-I, RxD - для прийому кадрів від модему в коді NRZ-I, PTT - для подачі сигналу вмикання модулятора і DCD - для подачі сигналу зайнятості каналу з модему контролеру. Зазвичай модем і пакетний контролер конструктивно виконуються в одному корпусі.

Перед передачею кадру контролер включає модем за допомогою сигналу по лінії PTT, а по лінії TxD посилає кадр в коді NRZ-I. Модем модулює отримувану інформацію відповідно до прийнятого способом модуляції. Модульований сигнал з виходу модулятора надходить на мікрофонний вхід MIC передавача.

При прийомі кадрів модульована послідовністю імпульсів несуча надходить з виходу EAR приймача радіостанції на вхід демодулятора. З демодулятора прийнятий кадр у вигляді послідовності імпульсів в коді NRZ-I надходить в контролер пакетного радіомодему.

Одночасно з появою в каналі сигналу в модемі спрацьовує спеціальний детектор, що виробляє на своєму виході сигнал зайнятості каналу. Сигнал PTT, крім включення модулятора, також виконує функцію перемикання потужності передачі.

OFDM receiver ideal.png

Посилання[ред.ред. код]