Кіріспе
CRC негізделген фрейминг – асинхронды беру режимінде (ATM) және басқа ұқсас протоколдарда қолданылатын кадрларды синхрондау түрі. Бұл тұжырымды StrataCom, Inc. компаниясы ATM стандартына дейінгі байланыс протоколының тиімділігін арттыру мақсатымен әзірледі. Аталған технология ATM-нің негізгі байланыс протоколдарында қолданылып, StrataCom компаниясының маңызды жетістіктерінің біріне айналды. CRC негізделген фреймингтің жетілдірілген нұсқасы ITU-T SG15 G.7041 Generic Framing Procedure (GFP) протоколында пайдаланылды, ол бірнеше пакеттік байланыс протоколдарында қолданылады.
CRC негізделген қоршаудың жалпы көрінісі
CRC негізделген фреймдеу әдісі ATM және басқа ұқсас протоколдардағы басқыш циклдық артықшылық тексеруін (CRC) қайта пайдаланады, бұл қосымша шығындарсыз байланыста фреймдеуді қамтамасыз етеді. ATM-де бұл өріс Header Error Control/Check (HEC) өрісі деп аталады. Ол 32 биттік басқыштың (екі элементті өріс бойынша полиномның коэффициенттері ретінде қарастырылатын) бөлінісінен қалғаннан тұрады. 01010101 үлгісі 8 биттік қалдықпен XOR операциясынан өткеннен кейін, басқыштың соңғы октетіне енгізіледі. Деректер беріліп жатқанда үнемі тексерілетін бұл схема бір биттік қателерді түзетуге және көптеген көп биттік қателерді анықтауға қабілетті. КЖК есептеу туралы оқулық және мысал үшін циклдық артықшылық тексеруінің математикасына қараңыз. CRC/HEC басқышы ATM жүйесінде ұяшықтарды жеткізудің сенімділігін арттыру үшін басқа мақсатта қолданылады. Осы CRC/HEC өрісін байланыс фреймдеудің екінші мақсаты үшін пайдалану, басқа фреймдеу әдістерімен салыстырғанда байланыс тиімділігін айтарлықтай жақсартты, себебі осы екінші мақсат үшін қосымша биттер қажет болған жоқ. CRC негізделген фреймдеуді пайдаланатын қабылдағыш, алынған биттер ағыны бойынша CRC басқысы бірнеше рет дұрыс болатын бит позициясын табатынша биттерді жылдырады. Содан кейін қабылдағыш кадр табылғанын жариялайды. Қабылдағышты орташа қателік деңгейінде тұрақтандыру үшін гистерезис функциясы қолданылады. Байттық блоктау механизмі бар байланыстарда, мысалы, E тасымалдауышы немесе SDH кадрында, қабылдағыш блоктауды табу үшін алынған деректер ағыны бойынша байтты жылдыруды (битті жылдырудың орнына) қажет етеді.
Ұзындығы/ГЭК-ге негізделген қоршау
CRC негізделген фреймдеудің жетілдірілген, өзгермелі өлшемді нұсқасы ITU-T SG15 G.7041 GFP байланыстарында қолданылады, онда ол Ұзындығы/HEC негізіндегі фреймдеу деп аталады. CRC/HEC-ке қатысты белгілі бір орында келесі жарамды басқа дейінгі арақашықтық көрсетілген. Қабылдағыш, бас CRC/HEC дұрыс екенін және байттық арақашықтық келесі жарамды бас CRC/HEC-ке дұрыс сілтеме жасайтынын ескере отырып, қабылдау дерек ағынындағы орынды іздейді.
CRC негізделген қоршаудың өнертабысы
StrataCom компаниясы алғашқы (стандартқа дейінгі) коммерциялық ATM өнімін – IPX деп шығарды. IPX, ATM-нің 53 байттық ұяшықтарының орнына 24 байттық ұяшықтарды пайдаланды, ал өріс анықтамалары сәл өзгеше болды, бірақ қысқа, белгілі бір ұзындықтағы ұяшықтарды пайдаланудың негізгі идеясы өзгермеді. StrataCom-ның алғашқы өнімі T1 (1,544 Мбит/с) негізіндегі байланыстарды қамтыды, оларда ATM-нің 8 биттік CRC-сына ұқсас 5 биттік CRC басқарылатын болды. T1 – 193 биттік кадр ішінде 24 байттық жүк тасымалдайтын уақыттық бөліспен көптеулендіру (TDM) протоколы. Әрбір кадрдың бірінші биті арнайы үлгіден бір битті алып жүреді. Қабылдағыш, қабылдау деректеріндегі бит позициясын іздеу арқылы осы арнайы үлгіні табады, онда осы үлгіден бір бит әрбір 193-ші байт сайын пайда болады. StrataCom үшін бір ұяшықтың ұзындығын бір T1 кадрының ұзындығымен теңдеу ыңғайлы болды, себебі нарықта Rockwell компаниясының пайдалы T1 кадрын құрайтын интегралды схемасы болды. Бұл құрылғы 193 биттік TDM кадрын тауып, 24 байтты тиімді пайдалануға болатын форматта шығарды. Еуропалық өнімді шығаруға келгенде, 24 байттық кадрларды пайдаланудың артықшылығы кемшілікке айналды. Еуропалық E тасымалдаушысының (E1) форматында 32 байттық кадр бар, оның ішінде 30 байт деректерді тасымалдауға болады. Даму тобының алғашқы ұсынысы HDLC протоколын пайдаланып, 24 байттық ұяшықтар тізбесін 30 байттық E1 жүктемелерінен жиналған байт ағынына енгізуді ұсынды. Бұл өте тиімсіз болды, себебі HDLC-де ауыр және деректерге тәуелді қосымша шығындар бар. Жоба тобы кейіннен кадрды құрудың негізін CRC-ге негіздей алатынын түсінді. E1 кадрын құру құрылысынан шығатын кіріс байт ағынын зерттейтін схема жасалды және басқарылатын CRC мәні үнемі дұрыс болатын байт позициясы табылды. Бұл команда сондай-ақ техниканың қатеге төзімді түрін жасады. Осыған ұқсас техника 1984 жылы патенттелген. Бұл техника CRC-ді 36 биттік дерек жүктемесі, 13 биттік CRC және бір биттік кадр басталу индикаторынан тұратын 50 биттік кадрлардың басталуын табу үшін пайдаланады.
because a useful T1 framer Integrated Circuit from Rockwell was on the market. This device found the 193 bit long TDM frame and put out the 24 bytes in a form that could be used effectively. When it came time to produce a European product, the benefit of using 24 byte frames became a liability. The European E carrier (E1) format has a 32 byte frame of which 30 bytes could carry data. The development team's first proposal used the HDLC protocol to encapsulate a sequence of 24 byte cells into a byte stream collected from the 30 byte E1 payloads. This was highly inefficient because HDLC has a heavy and data dependent overhead. The project team subsequently realized they could base the framing on the CRC. A circuit was designed which examined the incoming byte stream emerging from the E1 framer device and found a byte position for which the header CRC value was consistently correct. This team also went on to create a more error tolerant form of the technique. A related technique was patented in 1984. That technique uses the CRC to find the start of 50 bit frames composed of a 36 bit data payload, a 13 bit CRC, and a single 1 bit start of frame indicator.