La trama basada en CRC es un tipo de sincronización de tramas que se utiliza en el modo de transferencia asincrónica (ATM) y otros protocolos similares.
StrataCom , Inc. desarrolló el concepto de entramado basado en CRC para mejorar la eficiencia de un protocolo de enlace de modo de transferencia asíncrona (ATM) preestándar. Esta tecnología se utilizó en última instancia en los principales protocolos de enlace de ATM y fue uno de los desarrollos más importantes de StrataCom. Se utilizó una versión avanzada de la trama basada en CRC en el Procedimiento de trama genérico (GFP) ITU -T SG15 G.7041 , que a su vez se utiliza en varios protocolos de enlace de paquetes.
Descripción general del encuadre basado en CRC
El método de entramado basado en CRC reutiliza la verificación de redundancia cíclica de encabezado (CRC), que está presente en ATM y otros protocolos similares, para proporcionar entramado en el enlace sin sobrecarga adicional. En ATM, este campo se conoce como el campo Control / verificación de errores de encabezado (HEC). Consiste en el resto de la división de los 32 bits del encabezado (tomados como los coeficientes de un polinomio sobre el campo con dos elementos) por el polinomio . El patrón 01010101 se aplica XOR con el resto de 8 bits antes de insertarse en el último octeto del encabezado. [1]
Constantemente verificado a medida que se transmiten los datos, este esquema puede corregir errores de un solo bit y detectar muchos errores de múltiples bits. [se necesita aclaración ] Para obtener un tutorial y un ejemplo de cómo calcular el CRC, consulte Matemáticas de comprobaciones de redundancia cíclica .
El encabezado CRC / HEC se necesita para otro propósito dentro de un sistema ATM, para mejorar la solidez en la entrega de células. El uso de este mismo campo CRC / HEC para el segundo propósito de la trama del enlace proporcionó una mejora significativa en la eficiencia del enlace con respecto a otros métodos de trama, porque no se requirieron bits adicionales para este segundo propósito.
Un receptor que utiliza cambios de bits de entramado basado en CRC a lo largo del flujo de bits recibido hasta que encuentra una posición de bit en la que el CRC de encabezado es correcto varias veces. El receptor luego declara que ha encontrado la trama. Se aplica una función de histéresis para mantener el receptor bloqueado en presencia de una tasa de error moderada.
En los enlaces en los que ya existe un mecanismo de bloqueo de bytes, como dentro de una portadora E o una trama SDH , el receptor solo necesita un desplazamiento de bytes (en lugar de un desplazamiento de bits) a lo largo del flujo de datos de recepción para encontrar el bloqueo.
Encuadre basado en longitud / HEC
Se utiliza una versión avanzada de tamaño de trama variable de la trama basada en CRC en los enlaces GFP ITU -T SG15 G.7041, donde se conoce como trama basada en longitud / HEC. Un desplazamiento al siguiente encabezado válido está presente en una posición fija con respecto al CRC / HEC. El receptor busca una posición en el flujo de datos de recepción siguiendo las reglas de que el encabezado CRC / HEC es correcto y que el desplazamiento de bytes apunta correctamente al siguiente encabezado válido CRC / HEC.
Invención del encuadre basado en CRC
StrataCom produjo el primer producto comercial ATM (pre-estándar), el IPX. El IPX usó celdas de 24 bytes en lugar de las celdas de 53 bytes de ATM, y las definiciones de campo eran ligeramente diferentes, pero la idea básica de usar celdas cortas y de longitud fija era idéntica. El primer producto de StrataCom tenía enlaces basados en T1 (1.544 Mbit / s) que incluían un CRC de encabezado de 5 bits, similar al CRC de encabezado de 8 bits de ATM.
T1 es un protocolo de multiplexación por división de tiempo (TDM) con cargas útiles de 24 bytes transportadas en una trama de 193 bits. El primer bit de cada trama lleva un bit de un patrón especial. Un receptor encuentra este patrón especial buscando secuencialmente la posición del bit en los datos de recepción donde aparece un bit de este patrón cada 193 bytes. Era conveniente para StrataCom hacer que la longitud de una celda fuera igual a la longitud de un marco T1 [2] porque había en el mercado un útil circuito integrado de marco T1 de Rockwell . Este dispositivo encontró la trama TDM de 193 bits de longitud y emitió los 24 bytes en una forma que podría usarse de manera efectiva.
Cuando llegó el momento de producir un producto europeo , el beneficio de utilizar tramas de 24 bytes se convirtió en un inconveniente. El formato E-carrier europeo (E1) tiene una trama de 32 bytes de los cuales 30 bytes podrían transportar datos. La primera propuesta del equipo de desarrollo utilizó el protocolo HDLC para encapsular una secuencia de celdas de 24 bytes en un flujo de bytes recopilado de las cargas útiles E1 de 30 bytes. Esto fue muy ineficiente porque HDLC tiene una sobrecarga pesada y dependiente de los datos. Posteriormente, el equipo del proyecto se dio cuenta de que podían basar el encuadre en el CRC. [3] Se diseñó un circuito que examinó el flujo de bytes entrante que emerge del dispositivo de trama E1 y encontró una posición de byte para la cual el valor CRC del encabezado era consistentemente correcto. Este equipo también pasó a crear una forma de técnica más tolerante a errores. [4]
Una técnica relacionada fue patentada en 1984. Esa técnica utiliza el CRC para encontrar el inicio de tramas de 50 bits compuestas por una carga útil de datos de 36 bits, un CRC de 13 bits y un solo indicador de inicio de trama de 1 bit. [5]
notas y referencias
- ^ "Especificación de interfaz de red de usuario ATM V3.0" . Consultado el 17 de septiembre de 2007 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Patente anterior de Stratacom usando el encuadre de DS-1
- ^ Patente de encuadre original basada en Stratacom CRC
- ^ Patente de encuadre basada en Stratacom CRC más tolerante a errores
- ^ "Un receptor de datos ... para detectar tramas sucesivas de 50 bits de datos que se transmiten sin ninguna pausa entre tramas y con un valor de bit de inicio de 1 como la única indicación de inicio de trama".