《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第五節(jié) 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一章列車網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章列車網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)國內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)及概念第三節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸方式第四節(jié)串行通信接口技術(shù)第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）第六節(jié)ARCNET總線工作原理（IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)）第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）基于IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)的令牌總線網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)為總線型，而站點(diǎn)之間組成一個(gè)邏輯上的環(huán)形結(jié)構(gòu)，令牌（是指一種物理的幀）在邏輯環(huán)上運(yùn)行；令牌網(wǎng)的類型指令牌環(huán)網(wǎng)令牌總線網(wǎng)令牌總線網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)基于IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)的令牌環(huán)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)為環(huán)型，令牌在物理環(huán)上運(yùn)行。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）一、環(huán)形局域網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口設(shè)備（又稱環(huán)中繼轉(zhuǎn)發(fā)器RPU，簡稱轉(zhuǎn)發(fā)器）接入環(huán)路，一系列的環(huán)段（傳輸媒體，有時(shí)也稱鏈路）和RPU組成了整個(gè)環(huán)路。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）二、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)與總線形網(wǎng)絡(luò)的不同(1)雖然一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的幀仍然可以像總線形網(wǎng)絡(luò)那樣被網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)接收，但這種接收是由環(huán)中所有的RPU的合作而實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)RPU僅從其上行鏈路上獲取幀，再生幀中的每一位，并轉(zhuǎn)發(fā)到下行鏈路。(2)環(huán)形網(wǎng)要求專門的環(huán)監(jiān)控器，監(jiān)視和維護(hù)環(huán)路的工作。有時(shí)，環(huán)監(jiān)控的功能也分布在RPU中，但可以看到，RPU如果出現(xiàn)故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，因此，實(shí)用中RPU常用多路訪問器（MAU）代替。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）三、環(huán)形局域網(wǎng)的工作特點(diǎn)（1）RPU從其中的一個(gè)環(huán)段（稱為上行鏈路）上獲取幀中的每個(gè)位信號(hào)，再生（整形和放大）并轉(zhuǎn)發(fā)到另一環(huán)段（稱為下行鏈路）。如果幀中宿地址與本節(jié)點(diǎn)地址一致，復(fù)制MAC幀，并送給附接本RPU的節(jié)點(diǎn)。（2）幀的撤出問題：MAC幀無止境地在環(huán)路中再生和轉(zhuǎn)發(fā)。由發(fā)送節(jié)點(diǎn)完成。（3）專門的環(huán)監(jiān)控器，監(jiān)視和維護(hù)環(huán)路的工作。（4）RPU負(fù)責(zé)：網(wǎng)段的連接、信息的復(fù)制、再生和轉(zhuǎn)發(fā)、環(huán)監(jiān)控等。（5）RPU故障，可導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。（6）多路訪問器（MAU）。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）四、令牌環(huán)網(wǎng)工作原理（1）具有特定格式的令牌幀繞環(huán)行使，將訪問媒體的權(quán)利從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到物理連接的另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)（從一個(gè)RPU傳遞到物理鏈路另一端的RPU）；（2）希望發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)組成MAC幀，并僅在獲得令牌之后，才可進(jìn)行發(fā)送動(dòng)作；（3）每個(gè)節(jié)點(diǎn)均執(zhí)行環(huán)內(nèi)數(shù)據(jù)的再生和轉(zhuǎn)發(fā)；（4）只有接收節(jié)點(diǎn)（幀中的宿地址為本節(jié)點(diǎn)地址）進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的復(fù)制和接收；（5）發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在收到繞環(huán)一周的幀后，撤出該幀并釋放令牌。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）四、令牌環(huán)網(wǎng)工作原理（1）具有特定格式的令牌幀繞環(huán)行使，將訪問媒體的權(quán)利從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到物理連接的另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)（從一個(gè)RPU傳遞到物理鏈路另一端的RPU）；（2）希望發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)組成MAC幀，并僅在獲得令牌之后，才可進(jìn)行發(fā)送動(dòng)作；（3）每個(gè)節(jié)點(diǎn)均執(zhí)行環(huán)內(nèi)數(shù)據(jù)的再生和轉(zhuǎn)發(fā)；（4）只有接收節(jié)點(diǎn)（幀中的宿地址為本節(jié)點(diǎn)地址）進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的復(fù)制和接收；（5）發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在收到繞環(huán)一周的幀后，撤出該幀并釋放令牌。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）五、令牌環(huán)的MAC幀格式第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）五、令牌環(huán)的MAC幀格式（1）幀開始/結(jié)束標(biāo)志（SD/ED）

標(biāo)識(shí)幀的開始和結(jié)束，取值為JK0JK000和JK1JK11E；

其中E位為差錯(cuò)標(biāo)志，由RPU置位，RPU在轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)幀的同時(shí)，也執(zhí)行差錯(cuò)校驗(yàn)動(dòng)作，并利用RPU具有的一位延遲來置位差錯(cuò)標(biāo)志。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）五、令牌環(huán)的MAC幀格式（2）訪問控制字段（AC）Pr/Rr：本幀優(yōu)先級(jí)和預(yù)定優(yōu)先級(jí)，T：令牌標(biāo)識(shí)，T＝0時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)幀為令牌幀，T＝1時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)幀為信息幀。M：監(jiān)視位，由環(huán)路中的監(jiān)控器（或者具有監(jiān)控功能的RPU）填寫，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送該幀（或令牌）時(shí)，M置為0，當(dāng)該幀經(jīng)過監(jiān)控器時(shí)，監(jiān)控器將該位置為1。如果監(jiān)控器發(fā)現(xiàn)監(jiān)視位已經(jīng)被置為1，則認(rèn)為發(fā)送節(jié)點(diǎn)出了故障，未能按規(guī)定撤出該幀，此時(shí)監(jiān)控器負(fù)責(zé)撤出該幀，并發(fā)出令牌幀。第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）五、令牌環(huán)的MAC幀格式（3）幀控制字段（FAC）（4）目的地址字段（DA）（5）源地址字段（SA）（6）數(shù)據(jù)字段（DATA）（7）幀校驗(yàn)序列（FCS）（8）結(jié)束界符（ED）（9）幀狀態(tài)標(biāo)志（FS）第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）六、令牌環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn)（1）同一時(shí)刻，環(huán)上只有一個(gè)數(shù)據(jù)幀在