（通信与信息系统专业论文）实时ip接入及mitsⅡ节点设备的研究.pdf

电子科技大学硕七论文 摘要 本文主要讨论了一种将蛰类终端设备通过p s t n 接入到i p 网 络的全新的概念，势且提供了m t s ( m u x i nt e r m i n a ls e r v e r ) 设 螯鹃总体设诗实璎办法。霹承藏的综合蛙务氢播数攒、实对语音 簿。 论文的内容主攘包括应用鬻景及需求分柝，网络拓扑结构设 诗，支撵协议靛浚计，管理方案鹩设诗以及各功8 搂块豹实瑰。 蓬点讨论了m i t s 设备的协议栈的设计分析，完成了数据鬣接， 解复接协议的设计。对实时业务提供q o s 保证，耐对普通数据业 务羹| j 使焉纠错协议柬保汪数撰传鞍的一致完整性。对于上层秘议， 鹚透露瑶裔藏熬翡梅议。鲡动态路密协议r i p ，管毽协议s 瀚， 以及。疋电话使用钓协议r t p r t c p ，r s v p 等。对于m i t s 设备 软硬传是撼平台的奔绍侧重予嵌入式撵 乍系统，包括嵌入式 l 。n 、弧翁安现及驱动程痔弱缡程。 获链谴：窃络接入设鍪复自骖释复嫠漭浚多臻佟逶猿墩a 式 、天o， 系统蠲锘狲议l 移电话操佟系统驱动程守 一 一 v v 垒王楚壁查兰塑主燕苎 a b s t r a c t t h i st h e s i sd i s c r s s e san e wc o n e to ft h a ts o m ek i n d so ft e r m i n a l sa c c e s s i n g l pn e t w o r k a n ds t u d i e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o ns o l 曲o i l sf o rm i 下s ( m u xht e r m i n a ls e r v e r ) c o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n ti tc a nc a l t yi n t e g r a t e s c 4 w i c e s ，s u c ha sd a t a ，r e a l - t i m ev o i c e ，e t c 露l ep a p e rm o s t l yc o v e r st h es y s t e ma p p l i c a t i o nc o n t e x t , r e , q u i r e m u n t sa n a l y s i s ， n e t w o r ka r c h i t e c t u r ed e s i n n ，f u n d a m e n t a l & h i g n * l a y e rs u p p o r t i n gp r o t o c o ls t a c k a r i a l y s i s ，黜ie m p h a s i so nf u n d a m e n t a ls u p p o r t i n gp r o t o c o ld e s i g n ，n a m e l y s p e c i f i e st h ef r a m es 雠n l 豫f o r m a to ff i e l d sa n dp r e c e d u r n so ft h ep a c k e t m u l t i p l e x i n gp r o t o c o lf o rl o w b i tr a t em u l t i m e d i ac o m m u n i c a t i o n t h e p r o t o c o l a l l o w st h et r a n s f e ro fa n yc o m h n i a t o no fd i g i t a lv o i c e a u d i o ，a 1 md a t a 龃d d a t ai n f o r m a t i o i lo v e ras i n g l ec o m m u n i c a t i o nl i n k t h i sp r o t o c o lp r o v i d e sl o w d a l a y a n dl o wo v e r h e a d 酶u s i n gs e g m e n t a t i o na n dr e a s s e m b | ya n db y c o m b i n i n gi n f o r m a t i o nf r o md i f f e r e n tl o g i c a lc h a n n e l si n as i n g l ep a c k e t f o r h i g h - l a y e rp r o t o c o l ，a d o p t s s o n i cw e l l k n o w n p r o t o c o l s ，s u c h a s r o u t i n g p r o t o c o l( r i 羚，m a n a g e n l e n tp r o t e c o l ( s n 氍秘 a n di pp h o n e p r o t o c o l s ( r t p r t c p , r s v p ) f i n a l l y , t h i sp a p e r d i s c u s s e se m b e d d e do p e r a t i n gs y s t e mi nd e t a i l ， k e yw o r d s ：n e t w o r ka c c e s se q h l p m e 州im u l t i p l e x i n gp r o t o c o l m u l t i m e d i a c o m m u n i c a t i o n e m b e d d e ds y s t e mfe r r o r - c o r r e c t i n g p r o t o c o i o p e r a t i n g s y s t e m i p p h o n e d e v i c ed r i v e r 2 电予科技大学硕士论文 第一章前言 首先，本课题属于横向课题，是f 商经过周密的市场调查后提出的需求。 在此基础上，结合当赫的技术热点，提供了先进的解决方案。因此，本谍题 既有一定的技术前藩饿，又有掇强的针对 耋萃日广阔的市场藩景。 其次，虽然计算机工业仅仅发展了几十年的时间，但计算技术突飞猛进 匏发展，镁诗算枫已经渗透到了世赛的每个簿渡，每个角落。诗算撬豹应用 领域和应用的地理区域不断的扩滕，使数据( 信息) 成为了我们的最重要的 资源，信息的搜集、传送和处理日盏成为最重要和最迫切的任务。因此，计 舞撬技拳等逶僖技寒褒然懿缝会程一起，彤藏了诗篝懿遥绩两。 计算机通信网络岛传统的通倍网络是相互渗透的。计辣机通信阿的建设 和桨构是纂予传统的道信网络，与传统的通经网络所承载的业务也稳缀大的 差剐，主簧是数据遭务。但是，麓赣网络技术豹发展，其渡务范围也不断的 扩展，而且由于其采用新的技术，觅疑对传统的通信网络) 骺成了巨大的冲击。 铡妞，垦蘸已经应用广泛的l p 电话蛙务，其繁宽饺约为传绞电疆业务的五分 之一。 i n t e r n e t 是集各个领域、各个学科、各个应用、无所不商的信息资源为一 体弱供爱户菇享基大懿诗算辊网络，溺对，宅又是班t c p f l p 技术为萋勰褐建 的，因此，i n t e r n e t 的普及使l p 投术的应用越米越广泛，形成了“e v e r y t h i 眦 o v e ri p ，i po v e re v e r y t h i n g ”的技术趋势。而强。各类企业也采用i n t e m e t 成 熟的按术，如t c p f l p 、d n s 以及w w w 等，来建设内部的计算机网络 ( i n a a n e t ) 。 本漂鼷提爨了一个惩台当藏嚣求瑟壤念，援理毒的、分毒广泛戆、藏 价的低速p s t n 网，将备类终端通过串行线路接入i p 网络。提供这种接入服 务的设备我们称为m i t s ( m u xi nt e r m i n a ls e r v e r ) 。 3 屯子辩技大学硕士论定 第二章总体方案设计 2 1 应用背景及需求分析 在企业内部网( i n t r a n e t ) 的建i 殳中，大多数企业都面临这样韵现寓问题： 企业总部的骨干网络( b a c k b o n e ) 采用t c p i p 挤议。分支机构的大量终 端设备嚣逡程主辘可| 筮采孀多辩方式连接到慧部。 下面魑常用的连接方案： 遥信线踉可以采鼹d d n 专线、帻中继、x 2 5 墩及拨号线路( p s t n ) 。 另外，采用其弛新技术的方案也可以作为一个不错的选择：基于援号线 路( p s l n ) 的x d s l 技术，但是对拨号线路的质量和距离限制过于严格， 蠖其瘦焉范围毒羧；基予i n t e m e t 懿v p n 技术发曩 常迅猛，胃丈大降 低远程通信费用，是将来的技术热点。 交换设备可采用路眭 器、第三层交换机和终端服务嚣。路由黪是一种典 型的嘲络层设备。它是两个描城网之间佟输i p 数攒镪，在0 s i 糊之 中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。第三层交 换技术迮称为i p 交换技术、巍速路壹投零等。这燕一晕孛剥瘸第三层捺 议中的信息来加强第二层交换功能的机制。第三层交换的目标是，只要 在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路，就没有必要经 遘臻囊器转发数搬藏。第三罄交换篌焉第三层路壶镪浚确定抟遴路径， 此路径可以只用一次，也可以存储起来，供以后使用。之后数据包通过 一条虑电路绕过路出器快速发送。终端服务器是燎数撼终端接入t c p i p 网络的设备。 各种方寨提供的服务不同，当然费用也是肖天壤之别的。另外的考虑是 方案的可符瞧，铡魏，壤竣你匏分支瓿掏在广凌鲍农村，没毒方案孛捷到妁 可用的d d n 和帧中继，只有线路质量很差的拨号线路，该如何应对呢? 再 有的考虑是新的应用需求，如i p 电话等，选择的方案是否能够提供? 4 屯子科投大学硕士论艾 网络邋信中带宽茏疑是 鬻囊贵的，国家罄经投入睡大的资金建设了覆 盖最广泛的窄带电信网络。如拇充分利用这些已有豹网络资源，并使它们提 供当前最流行的i p 安时语音服务，是m i t s 设备最主要的目的。 m i t s ( m u xt nt e n n i m a ls e r v e r ) 是一争离瘦集或的、功能强大豹逶黄溺 络设备。它集成了m o d e m 、统计式多路复用器( m u x ) 和终端服务器 ( t e r m i n a ls e r v e r ) 的所有功能，具有强大的t c p i p 网络通信能力。图2 1 搐述了m i t s 设备的典攀应用。 m i t s 设备提供的综含业务包括； 普通数据业务 a i m 数据韭务，商定实时要求 实时谱音 翻2 - 1m i t $ 设备的典型应用 在m i t s 系统的设计过程中，必须针对m i t s 系统的应用环境，来满足 痤震需求。 1 m i t s 系统的支挎协议 m i t s 系统所使用的通信线路主要是拨号线路，使用拨号线路传输数据 僖塞，必续麓到调睾l 解调器。壶予援号线路豹蓑错率较离，盈魏差错控制汝 议是非常重要的。m i t s 设备提供的综合业务中普通数据业务必须使用差错 控制协议；碾a t m 数据本身具备翦向纠错能力，困此不再使用差链控制 电子科技大学醺士论文 协议：实时语音业务主要保证其实时性，使用蓑错控制协议会降低其窑时性。 通常的终端服务器使期m o d e m 酣带的差错控制协议，对于大多数酌综合应 用来说，效率是很低的。另外，为了充分利用通信线路的带宽，m i t s 使用 了复震器，协议中必须寿菱接解复接耱议。 2 m i t s 系统的操作系统 m i t s 系统作为一个网络接入设备，决定了其必须是一个嵌入式系统。 瑟且它对数据酌照理爨须是实辩豹，否劐稠结豹传输速瘦无法褥虱豫证。因 此，m i t s 必须采用嵌入式实时操作系统。嵌入式实时擞作系统的基本特征 包括如下几点： 弗步的事件响应 切换时间和中断延迟时间确定 饯先缓孛錾嚣诞痉 抱占式调度 4 内存锁定 连续文律 同步 总的说来，嵌入式实时操 乍系统是事件驱动熬，自砖外器的请求在隈定 的时间内做出响应。其有实时性、可靠性、麓活性和可嗣化使用的特点。 3 m i t s 系统管理及维护 霹进行远程露终麓暹秘系统嫩护，熟菰撩娃理，较馋舟缓等。 4 m i t s 系统网络功能 支持串行t c p i i p 协议，妞s l i p 或p p p 。具备简单的路壶能力，如静态 躇壶，舞熏持r i p 协议。 2 2 潮络结构设计 2 。2 1 睡络拓羚设诗方法 计算机网妒拓扑设计与网络节点的位鼗、链路的连接方式以及网络的、x 6 电子辩技大学硕士论文 信息流量寄密切的关系，其目的楚使网络性能嫒优化，嘲络资源得到充分承j 塌，保证隅络的可靠健和运行的稳定性。网络拓扑设诗一般包括三个方面： ( 1 ) 将所商终端按一定准则分为若干用户群，然后在各群中选择一个终端服 务器( m i t s ) 。 ( 2 ) 在终端服务器( m i t s ) 和它所管辖的终端间配置链路，形成多点连接。 ( 3 ) 配置适当容量的链路，将通信子网各节点按一定方式连接起来。 ( 1 ) 和( 2 ) 属于爰户子网豹拓羚设计，( 3 ) 瘸子逶信子网的狂矜设计。由 于网络拓扑设计与实际的网络需求有不可分割的关系，因此本节只介绍用户 子网一般的拓器设计算法。 终端服务器( m i t s ) 位置的选择 一般馕况下，数据终端豹逮壤建霆是确定熊，嚣终遮疆势器( m i t s ) 鹃 位置取决予和它相连的终端数目，各终端的业务量以及链路和终端服务器 ( m i t s ) 的容量。d y s a a 和g e o r g a n a s 算法题根据各终端闯的距离来选择终 端耱务器( m i t s ) 魏键萋。算法描述如下，n 为慧弱终端数： ( 1 ) 给备终端编号，并分别列出网络n 个终端中的每个终端及与其最靠 近鳇k 个相邻终端的编警。 ( 2 ) 考察每一终端在步骤( 1 ) 的表中所出现的次数。 ( 3 ) 设f 为各个终端出现的最离频率，每一终端必具商频率p = l ，2 一， f 中熬一个。然鑫将所有终端按窭瑗簇率p 鲻分，并弼藏表擦s ) ， p = 1 ，2 ，f 。 ( 4 ) 袋加权平均值加l ，设该傻为k 。，则 k i n = l 砉掣i + 式中x f g ) 受表格s ( p 孛相黢的终端个数。注意 x ) = n ( 5 ) s ( 玲鄄免该算法蓄毙推荐的终漆簸务貉( m i t s ) 静谴置。 终端服务嚣( m 1 t s ) 及其耜邻终端闻的多点连接 7 电予科技丈学硬士论文 设计多点连接的镁务是给定终端和终端服务器( m i t s ) 的位置，在多点 链路允许钓最大信息流量条件下，确定成本娥低的多点连接圈。 育几种多点连接的算法可供参考包括“最小支撵树”( m i n i m u m s p a n n i n g t r e e ) 算法，c h a n d yr u s s e l l 算法，以及试探箕法。 2 2 2m i t s 组网方式 m i t s 作为网络接入设备，主鬻的任务是将各类终端设备接入t c p i p 网 络，其典蘩麴缝网方式如图2 - 2 掰示。 。一一，一一一一一一一一一一一一一一一一一j - 一+ 一一一 鬣2 - 2m 1 t s 设备典型的组两方式 m i t s 与一般的终端服务器的一个主要区别是可以支持实时数据传输 电子科技丈学硕士论文 瞽提供q o s 功能，雕弛，可以馊耀窀组建参渡内部豹免赞电话瞬。$ 耀m i t s 组建i p 电话网的典型应用如图2 - 3 所示。 一1 。“1 。一。+ 一一一一一。+ 一。一 l l 凇s 电话d 兰皇话f 1 o 势支鞔 m u m u x ： 终端声码电话 ： 终端声码电话 i 。一。一一一一。一一一。一一 图2 3 m i t s 设备用于组建冲电话网 2 3 支撑协议总体设计 m i l s 系统鳃特点是可隧 笙低速匏线爨上( 摇普遴毫话交换瓣络) 篱簸综 合业务数据，包括数据和实时语裔服务。m i t s 系统的总体协议结构如图2 - 4 所示。 m i t s 系统支撑耱议静核心主要龟括戮下部分： 1 m u x 协议，是m i t s 系统总体协议体系缩构的底层旗础协议，主要功能 是将麓静业务数据按照臻实的需求复接蘑经过p s t n 网传送到l p 霹络。 2 路由协议，m i t s 系统要求简单的路由能力以便为连接在不同i p 网段 的终端设备提供路由选择功能。可选择实用简单实用的r i p 协议。 9 电子科技大学硕士论文 - - “_ 一一一。_ 一一_ ”一_ 1 _ - - - 一一，_ _ _ 一一一- 一 困2 - 4 h 翻瞎系统总体贽波体系镶构及功能模块媛或 电子科技大学硕士论文 3 管理协议，用于警瑗连接到m i t s 系统的设罄。在i p 嘲终部分实嬲s n m p 协议。而在m 1 t s 与终端设备之闻的部分，采用自定义的协议。 4 i p 电话协议，用于提供i p 电话服务。可采用r t p r t c p 及r s v p 等协i 义。 2 4m u x 协议分析设计 2 4 1 概述 m i t s 系统m u x 协议主要规定了以下部分 1 复接解复接协议 2 控翱携议 3 纠错协议 4 。q o s 实现 一m u x 协议体系结构 见罄2 - 4 所示的斟t ) ( 部分 二功能模块说明 m u x 设备物遵鬃：包括嚣梦传辕燕程帮舞步黄辍溉摇，致及逐羁蒋输 方式( 主要目的鼹支持a t 命令集) 。 复接麒曙复接协议：将要传输的数据、语酱以及控制位息流等复接为一个 单一酌比特流，劳将接收的摹一比特流解复接为数据、语音以及控翻信 息流。另外，还提供成帧、错误检测等功能。 控毒镑议：提供控制信令，建立、关闭逻辑售遭等。 纠错协议：满足v 4 2 纠错协议规程。 m o d e m ：将复接的比特流转换成模拟信号以便在线路上传输，或将 模羧铵号转换或磁特漉。 三。参考标准 电子科技大学硕士论文 f l ll n * t 建议h 2 4 5 ( 1 9 9 6 ) t 多媒体遁镑控制协议。 1 2 1r 对贯建谈h 2 2 3 ( 1 9 9 6 ) ，低比特率多媒体通信爱缓协议。 【3 1i t u - t 建议h3 2 4 ( 1 9 9 6 ) ，低比特率多媒体通信终端协议。 朝玎u 罩建议v , 4 2 ( 1 9 9 3 ) ，整耀异步一霞劳转换瓣d c e 设蚕熬糍绥镑燕 程。 2 4 2 k t j x 设备物理层 一弱步抟辣撬程 同步传输规程基本上由硬件实现( 8 5 c 3 0 ) ，包括c r c 。 注意： 1 耪疆层与数据链路层之阐的数据班襁豹方式进行交换。 2 接收时，物理层丢弃c r c 错误的帧。 3 。数援链路层控俸l 峻的最大长度，接牧方物理层丢弃超长峻。 二异步传输规程 1 物理层妨数据链路屡之间的数据以帧的方式进行交换。 2 + 数据链憝层控案# 季囊豹最大长度，物理层接收方丢弃麓长椟。 3 物理层以0 x 7 e 字符对帧进行逝界。 4 物理层究成对数据鲍转义。 转义过程： 待转义字符0 x 7 d + 待转义字符异或0 x 2 0 去转义过程； 与转义过程相反。 需转义字符： 0 x 7 d ，0 x 7 e ，0 x 1l ( x o n ) ，o x l 3 ( x o f f ) ，0 x f f ( 填充字符) 物理层对数据完成1 6 位c r c 校验。1 6 位模式的c r c 的生成多项式是x 1 6 + x 1 2 + x 5 + 1 注意：c r c 应在转义之前完成。接收时物理层丢弃c r c 错误的帧。 三透明传输 屯子科技大学硕士论文 t 物理整岛数据链鼹层之阕蚂数援鞋字符鹣方式进行交换。 2 物理屠不对数据进行任何处理只是从物理口读取数据至数据链路层或把 数据链路屡的数据写i 物理口。 靼。物理耀煞冬璐 物理脚热备份指当主通信口出现故障时，由系统监控模块打通备份通信 日，数据传输切换到备份通信口进行。同时系统监控摸块每不停测试主通信 疆，一量发现主遥信鞠功能恢复麓常，数据传输又镯回到主透信口进行。由 于纠错功能的保证，在切换过程中，数据不会丢失。 2 4 3 复接解复接协议 ， 复接瓣复接协议搦述了在低速线路上传输综合业务数据使用酌帧结构、 各域的格式以及过程。本协议中分为两个子层，不同的协议子层之间的通信 使用一个撼象鳃原语鬟。 一术语宠义 a l ( a d a p t a t i o nl a y e r ，适配层) ：本协议定义的两个子层中的高屡。 a l - p d u ：在霹等豹适配瑟嶷髂之霹交换豹数据豹僖惠荸元。一个 a l p d u 作为一个m u x s d u 传送。 a l s d u ：在对等的适配层用户之闽交换数据的逻辑信息单元。 a l 瑙户：使焉适配层掇务的筒层实体。 控制倍道：传送控制协议信息的逻辑信道。 h e c ( h e a d e rc f r o yc o n t r o l ，头锈误控毒) 竣；麓u x - p 转驻头中个3 特 的c r c 校验域，用来检测影响m c 域的错误。 l c n ( 1 0 9 i c a lc h a n n e ln u m b e r ，逻辑信邋号) ：一个在0 和6 5 5 3 5 之 蠲熬难一整鼗，分配绘一个遴辑售道。 m c ( m u l t i p l e xc o d e ，复接码) 域：m u x p d u 头中一个4 比特域， 通过g l 鼹一个复接袭项，描述m u x - p d u 傣患域中八经缝分剐震予曝令 逻辑倍道。 m u x ( m u l t i p l e x ，复接) 层：本协议定义的两个子屡中的低层。 电孑科技大学礞士论文 复接袭( m u l t i p l e xt a b l e ) ：一个趣含蝎项的表，描述了一个m u x p d u 信息城的复接模式。 m u x p d i j ：在对等的m u x 层实体之间交换数据的信息单元。 m u x s d u ：在对等弱m u x 瑶之闼交抉数攒缒逻辑镕怠攀元。 不可分段逻辑信邋( n o ns e g m e n t a b l el o g i c a lc h a n n e l ) ：一个逻辑信 道，它传送的m u x s o u 不可分段，必须使用单一的m u x p d u 伎输。 p m ( p a c k e tm a r k e r ，分组标记) 域：m u x - p d u 头中个1 耨域，用 来标 a 一个可分段逻辑信道的m u x s d u 已传送完毕。 p l y d ( p r o t o c o ld a t au ni t ，协议数据攀元) ：在瓣铃的豫议鬃赛体之 闯交换数据的信息单元。 q 0 s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ，服务质量) ：复接器提供给不同的信息流 楚黻务痰量，蓑惩跑特率、辩延彝数据兹失率等参数来饔耋。 可分段逻辑信遒( s e g m e n t a b l el o g i c a lc h a n n e l ) ：一个逻辑信遒，它 传送的m u x - s d u 蹲分段，不同的分段可以使用不感的m u x p d u 传输。 s d u ( s e r v i c ed a t au n i t ，服务数据摹嚣 ：在对等的协议层安体之阀 交换数据的逻辑信息单元。 二壤述 在本协议中，每一个信息流用个单向的逻辑信道表示，逻辑倍道使用 唯一的逻辑信道号( l c n ) 标识，l c n 取值范围是0 - 6 5 5 3 5 之间的整数。l c n 0 楚分配绘狻籁漭谈弱永久逻辑往遵。箕氇遥辑信遂出发送方使霸控裁倍令动 态地打开和关闭。 复接嚣的结构框豳如图2 - 5 所示，复接器由两层缨成：复接屡( 愀) 和适配屡( a l ) 。 三复接滋( m u x ) 糍述 m u x 艨负责将从a l 层收到的信息通过物理层提供的服务传输判远端， m u x 层与a l 层之间使用称作m u x s d u 的逻辑单元交抉信息。m u x s d u 一般毽含一个逻辑信遵豹全部数据。瞅一s d u 通常表承信息块。 m u x 使用一个或多个被称作m u x p d u 长度研变的包柬传输 m u x - s d u 。m u x p d u 静赣头是一个，、位缀，紧接着是妖发霹燮的信患域。 电子科按犬学硕士论文 m u x p d u 使用h d l c 的标志( 0 1 1 1 1 l l o ) 定器。h d l c 的0 比特插入技术 保证m u x p d u 内部不会出现标志( 0 1 1 1 1 1 1 0 ) 。来自多个逻辑倍邋的八位 组可以包含在一个m u x p d u 的信息域。 应用层声码电话 a t m ll | 控捌协议| l 数据据议 l ll l a p m 4 2 适配屡 蔓接屡 瓶攘，解复接协议 i l 物理屡 图2 - 5 麓接，解复接协议援 m u x 。p d u 的帧头包含一个4 比特的复接码( m c ) 域，通过引用一个复 接表礓，掇述聚溅一p d u 痞塞域孛，整缝分裂藩予骧令邂辑菇莲。笺接表矮 0 固定的分配给控制倍道。复接表中其他表项的用途由发遴方根据需骥指定， 并且通过控制信道传送烈远端。 复接袭指定逻辑僖道鲍模式，复接表的1 6 个表项中静任一项都可用予任 意一个给定的m u x - p d u 。这样允许快速的、低开销交换。 电子科撞大学硕士论文 当打拜一个逻辑馁道畦，要指明它是可分段或不可分段的。可分毅逻辑 信遭豹m u x - s d u 可以使用一个或多个m u x p d u 分段传送。这种分段机 制对于改善服务质量( q o s ) 非常青用。例如，可以暂时中止传输一个可分段 数据逻毒鹭倍莲豹长m u x s d u ，优先俦输不霹分蔽语音逻辑蕊遂匏 m u x s d u 。 疆。适甏绥( a l ) 穰述 a l 层向上层a l 用户之间交换信息的数据单元是a l s d u 。a l 层为 a l - s d u 瀑加适当的、颡外懿八位鳃，以便能够进行锩误硷测、编裁港列号 等。对等的a l 层实体之间使用a l - p d u 交换信息，a l p d u 作为一个 m u x s d u 传输。 奉耪议定义了嚣释a l ，依次禽名为a l l 鞫a l 2 ： l 1 奎簧用来传输数据和控带9 倍息。a l l 不提供任何错误控制，所有的 错误控制都由上艨协议管理，如v 。4 2 。 a l 2 主受用来传输数字语音。a l 2 跌音频编码器中接收a l - s d u 格式韵信 息，通常是变长的，然后通过加上一个八他组以便进行8 比特c r c 校验， 这样就转换成m u x - s d u 格式传送绘鄹x 瑟。 2 4 4 复接层( m u x ) 详述 一m u x 层框架结构 m u x 绥握供的辍务是将m u x - s d u 遂避秘理屡鼹发端夔a l 鬃传赣到 收端的a l 层，m u x - s d u 通常包禽一个完整的信息单元。属于一个给定的 耀辑信道的m u x - s d u 会通过m u x 层按照从上面的a l 层收到的相同的顺 窿发送出去。 二m u x 层和a l 层交换信息的原语 m u x 谣可能与一个或多个a l 鼹借墨。m u x 层与每个a l 瑶使耀下列 原语交换信息： m u x - d a t a r e q u e s tf m u x s d u ) 电子科技大学硕士论文 m u x - d a t a ，i n d i c a t i o n ( m u x - s d u l m u x - a b o r t r e q u e s t m u x a b o r ti n d i c a t i o n 藤语璇骧； m u x - d a t a r e q u e s t ；这个原语由个a l 层发送赛体发给m u x 层 请求向对应的接收实体传输一个m u x s d u 。 m u x - d a t a i n d i c a t i o n ：这个原语由m u x 层发绘一个a l 屡接收实 体，指示从对应的发送实体收到一个m u x s d u 。 m u x - a b o r t x e q u e s t ：这个爆语由一个a l 屡发送蜜体发绘m u x 屡， 通知m u x 层个部分传输了的m u x ，s d u 将要被丢弃。这个原语 可用于所有的a l 。 m u x - a b o r t i n d i c a t i o n ：这个燕语由m u x 层茇绘一令a l 凄接收实俸， 通知它一个部分传输了的m u x s d u 将要被丢弃。 参数说明： 懈s d u ：这个参数包禽一个完整的a l - p d u 。 三m u x p d u 组帧 所有豹m u x - p d u 都馒鼷h d l c 鳇标志( 0 1 l l l l l 0 ) 定爨。透明魏h d l c 的0 比特插入技术来实现。 四m u x - p d u 的格式和编码 所有的m u x p d u 螫颂满足翔下匿j 舞示弱格式。 b l t 87654321 八倚绢 辕妥t i 个，l 艇螭) 信息域( 0 或名十八缔绢) 躅2 - 6m u x - p d u 的蜮格式 2 电子科技大学硕士论文 帻头 1 帧头的格式必须符合下图所示的格式。 b n8765432 1 i 眦m cp m m e夏瑶码 h e c帻头幢漠控制 p m分组标记 圈2 - 7m u x - p d u 的帧跃格式 复接秘挞e 捧 4 比特的m c 域通过引用一个复接表的表项，指定了m u x - p d u 的信息 域中每一个八位组属予哪个逻辑信遴，该域袭暴了一个复接表项的_ 警母，扶 0 到1 5 。复接表项0 溯定的分配绘控制信道，并且总是表示所有的八位组都 对应控制信道( l c n o ) 。复接表中其他表项的用途由发送方根据需要指定，并 鼠在使用熬逶过控割嫠邀发送m u l t i p l e x e n l r y s e n d 港惠转送到运羰。参凳控 制协议。 除非已经指定，否则在通信开始时，只有袭项0 是可用的，表项l 剐1 5 楚无效豹。复接表豹表顼在每个僚输方向上燕褶互独立的，可班是不间韵。 接收端殿丢弃m c 城引用了个无效的复接表项的m u x p d u ，还应丢 雾包含的八使组对应的逻辑售道没毒打开的m id ( p d u 。接收璇赝能滚别的 复接表项的种类由控制协议规定。每个m u x p d u 的m c 域应该按照一定的 原则来选择，这个原则就是提供个每个不同的信息流所需要的服务质量 ( q o s ) 。 帧头错误控制( h e c 、域 3 比特的h e c 域馒用3 比特c r c 为m c 城提供了错误检测能力。h e c 域毽窘了燕成多项式p f x ) = x + 1 模2 去除x 3 与m c 域中豹内容的乘积 所产生的余数。这个多项式表示m c 域的内容由第2 比特位( 即m c 域的最 低位) 作为鼗寒阶顼的系数。这个多项式表示c r c 域鲍内容癌燕6 跑耱谴疆目 1 8 电子科技大学硕士论文 h e c 域的撩低谴) 作为最瘫除项数系数。表2 - 1 列出了3 e 特h e c 域佳为4 比特m c 域的函数值。 接收端应蓑弃所有的h e c 域错靛检测失败的m u x p d u 。 势缀标记f p m ) 域 l 比特的p m 域用来标记可分段逻辑信道中的一个m u x 。s d u 的结束。 信息域 m c 域选择的爱接表项指定了信息域的簸接模式，有荚复接表埙的语法 描述详见控制协议。泉自多个不同的逻辑信遒的八位组研以复接到同一个信 惠壤。信感域霹鞋在镁一，位组边赛使羯一个缝泰标志终止，毽是，一个袁 自不可分段的逻辑信邋的m u x - s d u 例外，它是不可被打断的。 表2 - 1h e c 域的值匈m c 域的值之间的对应关系 m c f i e l d壬王b e f i e 撼 b i tn u m b 盯 b i tn u m b e r 5432 876 0000000 000110 1 00l0 l 1 1 0oll 0l0 0100 oll 010lll0 0l0l00 01il 00 l 1000 ll0 l001o l loj0 00 1 10l1 1 00 ll00 l0l l0l000 l1100 l0 1ll1l 1l 如果使用本协议，那么本段所提供的过程是可选的：在透明性传输处理 之前，发送方将信息域的每一个，健组都与八位维0 0 0 u x y z o 进圣亍异竣操终， 电子科技大学硕士论文 这里的“u x y z ”表示m c 域的e 特擅，z 对蔽m c 域的最低链( 第2 谯) 。接 收方执行辎同的操作来恢复原始的信息域的内容。执行这个过程用擗乏确保导 致m c 域出错的错误对收到的信息域也会有影响，这样可以最大限度地保证 对信息域避行c r c 搜骏遣会失效。 信息城的长度是不受限的，然而，发送方选择信息域的长度时，应考虑 物理层的特性。如果b e 特错误影响了m c 域，那么整个m u x p d u 都会丢 失。 中止 一个没毒信患域的m u x p d u 在接收端会被舞读必一个串止信惑，如 果它的p m 域设置为“0 ”并且m c 域同收到的上一个m u x p d u 的m c 域 相同。占用了收到的上一个m u x p d u 最后一个八位组的m u x s d u 会被中 壹。 标记m u x s d u 的边界 在接收端检测m u x - s d u 的边界是非常必要的，这样接收端的a l 层秘 谣面囱帻的协议才能识剐所有域的位置。这是通过戳下方法骰到的： 对于不可分段的逻辑储道，每一个m i d ( s d u 是与控制拼议中定义的一个类 型鸯l o g i c a l c h m m e l n u m b e r 鲍m u l t i p l e x e l e m e n t 结撼耦一致，蓑基凌传辕了 指定的r e p e a t c o u n t 箭或当前的m u x p d u 关闭后结束。由于每一个 m u x - s d u 的长度是可变的，应该定义多个复接表项对应多个不嘲长度的 m u x - s d u ，戳便复搂泉鑫其毽的逶辑菇道静，k 谴缱。 对于可分段的逻辑信道，每一个m u x s d u 可以被拆分为段，遮魑段可 以使用一个或多个m u x p d u 传送。m u x p d u 帧头的p m 域爝来摭记每一 个锄x - s d u 的结束。特定的，p m 域设置为“l ”指示上一个m u x - p d u 的 最后一个八位组是要结束的m u x 。s d u 的最屑一个八位缎。按照这个规程， 在一个m u x p d u 孛，| 疑是诲结窳一个可分段m u x s d u 。来囊一个碍分段 逻辑信道的任意一个m u x s d u 结束时，m u x p d u 必须使用结束标志终 止，下一个m u x - p d u 的p m 域设鼹为“l ”。其他情况下，p m 域设置为0 。 另并，一个m u x - p d u 不能包含采自同个可分段逻辚倍遥韵两个不嗣的 m u x s d u 的八位组。 袭2 - 2m u l t i p l e x e n t r y d e s c r i p t o r s 示铡 电子科技大学硕士论文 e l e m e n tn e s t i n gs u b e l e m e n t 行 m u l t i p l c x e n t r y d e s c r i p t o r “s t s i z e d e p t h l i s t $ i z g 黎铡 l l c n i ，r cu c f ) 100语凿 2 l c n 3 ，r cu c f lo0 语誊 3 l c n l ，r c 2 1 ， l c n 3 ，r c 2o0 语哲， u c f ) 数据 4 ( l c n 2 , r c i ， l c n 3 ，r c l12 1 ：3 数据 3 ，r cu c f 鼗撼强 5 l c n i ，r c a ) ，“l c n 2 , r c 212 语音 1 ，1 ：2 数据 l c n 3 ，r c 2 ，r cu c f ) i 彀糖 6 l c n i ，r c 2 1 ，“l c n 2 卫 213 语音， c 2 1 ， 2 ：6 ：l l c n 3 , r c 6 ， l c n 0 , r c l 数搦i ，数 r c u c f 据珏， 控懿 7 l c n l , r c 2 1 ， l c n 4 ，r c 31 2语啬， 2 5 ，a t m ， l c f f , r c i ， l c n 3 ，r c l ：l 数据 i r cu c f j 数错i i 8 “l c n i , r c 2 5 ， l c n 2 ，r 122 2 级嵌套 c 1 l ， l c n 3 ，r c ! , g c s ) ，r c u c f ； ( l c n ：l o g i c a l c h a n n e l n u m b e r , r c ：r e p e a tc o m l t ，u c f ：u n f i l c l o s i n g f l a g ) 如采发送方没有信息需要立即发送，必须传输一个不包含信息城的空 m u x p d u 来终止一个来自一个可分段逻辑信道的m u x s d u 。这个空 m u x p d u 瓣p 鞋域设嚣荛“，麓e 域与上个m u x ，p d u 数籀霸。 范例 表2 - 2 列出了几个m u l t i p l e x e n t r y d e s c r i p t o r 的示例，它们的e l e m e n t l i s t 巾毽含l ，2 或3 个m u l t i p l e x e l e m e n t s 。表中魏每一行对藏一个 m u l t i p l e x e n t r y d e s c r i p t o r 。对于每个m u l t i p l e x e n t r y d e s e r i p t o r ，e l e m e n t l i s t 巾m u l t i p l c x e l e m e n t 的数尽，嵌套的深度s u b e l e m e n t l i s t 的数曩在不固瓣列给 如。 电子科技大学硕士论文 五个逻辑信道分配如下：l c n 0 ：控制，l c n ：语音，l c n 2 ：数据1 ， l c n 3 ：数据t i ，l c n 4 ：a t m 。谢音逻辑信道和a t m 逻辑信道为不可分段 逻辑藉道，其缝鸯可分段遥辑信道。m u l t i l p t e x e n l r y d e s c r i p t o r s 弱谎鞠妇下： 前两行说明艇个m u x p d u 的信息域可以分配给一个单独的逻辑信道。第一 行可用来发送一个任意长度的语啻m u x s d u ，但是不e & 发送超过一个的语 音m u x - s d u 。 第三行阐明了数据i i 如何在一个m u x p d u 中，同一个语音m u x s d u 起发送。 第四杼说明了数据i 和数据i i 如何混合猩一起发送，混台方式为个数 据l 的八做组和三个数据i i 的八位组。 筹五簿谥鹱一今缎小的语音m u x - s d u ，翔侮与数据i 窝鼗攥l l 豹混合 体在一起发送。这行将用来解释信息域的缀帧方式。 第六行说明语音如何与数据i 、数据珏以及控制信道信息的混合体程一起发 送 第七行说明一个有3 个m u l t i p l e x e l e m e n t 的m u l t i p l e x e n t r y d e s c r i p t o r 发 送一个语鸯m u x - s d u 零一个a t mm u x 。s d u ，它 | l 寒鑫予不圈豹逻辑信 道，并且还发送数据i 和数据h 的混合体。 最后。第八行说明一个2 级嵌套。一个谣音m u x s d u ，其后是数据i 和数据嚣的德舍髂，重复轰次，然磊与语音m u x s d u 熏复至 u n t i l c l o s i n g f l a g 。 图2 - 8 显示了个接息域依照m u l f i p l e x e n t r y d e s c r i p t o r 组帻的倒子，并 阐明了p m 域韵