Beschreibung des BSC Protokolls
1. Protokollanalyse
1.1. Konfiguration des Versuchsaufbaues
PC
Abb. 1: Konfiguration zur Protokollanalyse mit Anschlüssen am SDK
Der PC ist über Port A des SIO - Bausteins mit dem System Design Kit verbunden. Die
Übertragung unter Verwendung des BSC-Protokolls zwischen dem PC als Leitstation und der im SDK erfolgt über diese Protokollschnittstelle. Die Anzeige des Protokollablaufes geschieht auf dem mit Port B des seriellen I/O-Bausteins gekoppelten Bildschirmes.
1.2. Einbindung in den Multi-Tasking-Kernel
Das BSC-Protokoll ist in ein Multi-Tasking-System eingebunden. Der Kernel wird über TIMER- Interrupts gestartet. Alle Daten, die für den Ablauf einer Task bzw. für deren Steuerung
notwendig oder sinnvoll sind, werden in einem der Task zugeordneten Speicherbereich, dem Task Control Block (TCB), zusammengefaßt. Diese TCB's sind als Round-Robin-Liste organisiert, deren Anker die IDLE-Task bildet.
Beim Systemstart wird die Idle-Task zum einzigen Mal gestartet, in der bis zum nächsten TIMER-Interrupt in einer Warteschleife "geloopt" wird. Nach Verlassen der Idle-Task wird im Kernel (gleichbedeutend mit der Interrupt-Service- Routine des TIMER-Interrupt's) die nächste ablauffähige Task, aufgrund des dazugehörigen in der Round-Robin-Kette eingehängten TCB's, ausgewählt. Dies ist in diesem Stadium nur die Monitor-Task. Nach Abfrage des verwendeten Terminals zur Protokollausgabe wird mittels der Angabe des Protokolltyps die betreffende Task auf Status "RUN" gesetzt. Ist die Einstellung der notwendigen Systemparameter beendet wird per TIMER-Interrupt erneut der Kernel aufgerufen.
1.3. Schnittstellen
a) in der BSC-Task definierte Felder bzw. Startadresse
- BSCPROT als Entry-Point = Startadresse der BSC-Task
- MZ1, MZ2, MZ3, MZ12 die Maximalwerte der Wiederholungszähler
- TlMA, TIMB beinhalten den Initialisierungswert der Rückmeldeüberwachung und der Empfangsüberwachung.
- BCC_CASE informiert über das zu wählende BCC-Prüfverfahren
- RX_CASE, TX_CASE geben Auskunft darüber welche Fehlersimulationen erwünscht werden
- TIM_CASE verwaltet den Einsatz der Timerüberwachung b) in der Monitor-Task definierte Felder und Makros
- INTTAB Interrupt-Service-Routinen-Tabelle
- SIOINIT für die Initialisierung des SIO's mit den im Monitor-Menü eingestellten Übertragungsparametern
- TIME1, TIME2, TIME3, TIME4 weisen den aktuellen Timerstand für Rückmelde-, Empfangs-, PAD-Verzögerungs- und Nachsynchronisationstimer aus
- STORX, STOTX, STOERR sind für die Übergabe des aktuellen analysierten Zeichens in den Analysepuffer zur späteren Ausgabe des Protokollablaufes auf dem Bildschirm verantwortlich
1.4. Bedienungsanleitung
Zur Protokollanalyse muß die im Subdirectory "BSC" befindliche Datei "PROT.HEX" mittels SDK-Programm in den SDK geladen werden.
WELCHES TERMINAL IST ANGESCHLOSSEN (1=TVI-910 2=TVI-912)?
Abb. 2: Bildschirm des Terminals nach dem Laden
Danach ist der Typ des Terminals anzugeben, auf dem der Protokollablauf ausgegeben wird.
P R O T O K O L L T R A I N E R (VERSION 3.0)
WELCHES PROTOKOLL SOLL BENUTZT WERDEN ? XON/XOFF : 1
ETX/ACK : 2 BSC : 3
WÄHLEN SIE BITTE TASTE 1 ,2 ODER 3: _
Abb. 3: Folgemenü zur Einstellung des Protokolltyps
Das erscheinende Folgemenü fordert die Auswahl der zu testenden Protokollart an. Neben dem implementierten BSC-Protokoll, können auch die weniger umfangreichen Vorstufen XON / XOFF- und ETX / ACK-Protokolle angewendet werden.
B S C P R O T O K O L L EINSTELLUNG DER ÜBERTRAGUNGSPARAMETER FÜR DIE PROTOKOLLSCHNITTSTELLE (SIO A)
BAUDRATE 1=9600 2=4800 3=2400 E=ERROR >_
PARITY 1=NONE 2=EVEN 3=ODD E=ERROR >_
STOPBIT 1=1 2=2 E=ERROR >_
BIT/CHAR 1=7 BIT 2=8 BIT E=ERROR >_
PARAMETER O.K.(J/N) ? >_
Abb. 4: Folgemenü zur Einstellung der Übertragungsparameter
Die Übertragungsparameter für die asynchrone Zeichenübertragung per SIO-Port A
(Protokollschnittstelle) müssen in Übereinstimmung zum Protokollpartner (hier PC) eingestellt werden.
B S C S E T U P
Sollen die BSC-Parameter verändert werden ? ...(J/N,<Ret>=N) >_
Im Folgenden wird durch die Eingabe von <Ret> immer die Default- Einstellung gewählt; <E> erlaubt die Neueingabe der vorherigen Zeile.
ZÄHLER 1 für NAK ? ...(1-9,<Ret>=3) >_
ZÄHLER 2 für TIMEOUT ? ...(1-9,<Ret>=3) >_
ZÄHLER 3 für WAIT ? ...(1-9,<Ret>=3) >_
Wiederholungszähler - Überlauf ? ...(0-3,<Ret>=0) >_
Überwachung mit EMPFANGS- und
SENDE-TIMER in Sek. ? ...(0-5,<Ret>=No) >_
BCC Berechnung ? ...(0=NO, 1=LRC, 2=CRC,<Ret>=LRC) >_
Fehlersimulation gewünscht ? ...(J/N),<Ret>=N) >_
1. BCC verfälscht ...(J/N) SEND>_ EMPF>_
2. ETX bzw. ETB verfälscht ...(J/N) SEND>_ EMPF>_
3. SYN Zeichen verfälscht ....(J/N) SEND>_ EMPF>_
4. SOH bzw. STX verfälscht ...(J/N) SEND>_ EMPF>_
5. nicht plausible Rückmeldung(J/N) SEND>_ EMPF>_
6. verkehrtes ACK ...(J/N) SEND>_ EMPF>_
7. ENQ verfälscht ...(J/N) SEND>_ EMPF>_
Parameter o.k. ? ...(J/N,<Ret>=J) >_
Abb. 5: Folgemenü zur Einstellung der Parameter für das BSC-Protokoll
Im "BSC SETUP"- Menü erfolgt die eigentliche Angabe der für das BSC-Protokoll
erforderlichen Parameter. Eine komplette Übernahme der Default-Werte wird durch Verneinung der ersten Abfrage bewirkt.
Sonst können folgende Werte eingestellt werden:
- die Maximalwerte der verschiedenen Wiederholungszähler im Gültigkeitsbereich von 1-9
- bei welchem Wiederholungszähler ein Überlauf simuliert werden soll; die Numerierung erfolgt wie in der oben stehenden Auflistung; die Eingabe einer "0" bedeutet keine Fehlersimulation der Wiederholungszähler.
- die Initialisierung der Timerzeiten innerhalb des Intervalls von 1-5 Sekunden; "0 Sekunden"
unterbindet eine Timerüberwachung.
- das Verfahren zur BCC-Berechnung, wobei der Longitudinal Redundancy Check und der Cyclic Redundancy Check zur Auswahl stehen; keine BCC-Prüfung erfolgt bei "0". Der BCC-Wert muß aber trotzdem übertragen werden.
- die Fehlersimulation: SEND entspricht der Verfälschung vor dem Übertragungsvorgang;
EMPF bedeutet das ein ankommendes, d.h. vom PC gesendetes Zeichen verändert wird.
Ist die Fehlersimulation unerwünscht, wird sofort nach der korrekten Parametereinstellung gefragt, wobei im Fehlerfall durch Drücken der Taste "E" bis zur zu korrigierenden Zeile zurückgegangen werden kann. Ein Beantworten dieser letzten Frage mit "Ja" startet das BSC- Protokoll im SDK.
B S C P R O T O K O L L
S=Start H=Halt E=Ende R=Review F=Schneller L=Langsamer
Abb. 6: Folgemenü zur Darstellung des Protokollablaufes
Die Anzeige des Protokollablaufes läßt sich folgendermaßen beeinflussen:
"S" erlaubt einen erneuten Start des BSC-Protokolls mit Übernahme der davor eingestellten Parameter.
"E" setzt das BSC-Protokoll zurück und fordert die Neueinstellung der Parameter; es kann auch ein anderes Protokoll (ETX/ACK oder XON/XOFF) gewählt werden.
"H" hält die Ausgabe des Protokollablaufes am zweiten Bildschirm an, so daß eine genauere Analyse stattfinden kann.
"R" Wiederholung der Protokollausgabe
"F" schnellere Protokollausgabe
"L" langsamere Protokollausgabe
2. BSC-Protokoll
Das Binary Synchronous Communication Protokoll, kurz BSC genannt, ist ein weitverbreitetes von IBM entwickeltes Übertragungsprotokoll. Das synchrone, zeichenorientierte Protokoll läuft im Halbduplex-Betrieb ab, erlaubt den Einsatz von Punkt-zu-Punkt- oder Mehrpunktverbin- dungen, benutzt Standleitungen oder Wählleitungen für die Übertragung, stellt Aufruf- oder Konkurrenzbetrieb als Steuerungsverfahren zur Verfügung, übermittelt Daten im Normal- oder Transparentmodus und gestattet zur Datensicherung die Anwendung von VRC/LRC
(Vertical/Longitudinal Redundancy Checking) und CRC (Cyclic Redundancy Checking).
2.1. Übertragungssteuerzeichen
Man unterscheidet Übertragungssteuerzeichen in Zeichen, die den Übertragungsblock
kennzeichnen, die zur Synchronisation der miteinander kommunizierenden Stationen beitragen, die Steuerbefehle der Sendestation, sowie die Rückmeldungen der Empfangsstation.
2.1.1. Aufbau eines Übertragungsblockes
Abb. 7: Rahmen eines Übertragungsblockes
Start of Header 1 S
O H
Kennzeichnet den Beginn einer Übertragungszeichenfolge, die mit einem Header versehen ist.
Dieser Kopf enthält Steuerparameter wie Adressen, Priorität oder Identifikation von
Fehlerursachen, seine Länge ist variabel und kann mit einem eigenen BCC abgesichert werden.
In der Übung kann der Kopf komplett weggelassen werden
S T
X Start of Text
Kennzeichnet den Beginn einer Übertragungszeichenfolge ohne Header bzw. in einer Über- tragunszeichenfolge mit Header das Ende des Headers und den Anfang des Textblockes. Dieses Informationsfeld enthält die zu übermittelnde Nachricht im Normal- oder Transparentmodus.
1Anmerkung: Es werden überwiegend Übertragungsblöcke ohne Header gesendet
E T
B End of Transmission Block
Kennzeichnet das Ende einer Übertragungszeichenfolge, wobei noch weitere Datenblöcke übertragen werden. Danach folgt der Blocksicherungswert (BCC).
End of Text E
T X
Kennzeichnet wie ETB das Ende einer Übertragungszeichenfolge, steht aber am Ende des letzten zu übertragenden Datenblockes, d.h. es wird kein weiterer Datenblock gesendet. Es gilt auch als Kennzeichen des darauffolgenden BCC's.
B C
C Block Check Character
Ein oder mehrere Blocksicherungskennzeichen, je nach dem welches Verfahren eingesetzt wird (siehe Fehlerüberwachung), beinhalten die für die Empfangsstation notwendige Information zur Fehlererkennung.
2.1.2. Steuerbefehle der Sendestation
Enquiry E
N Q
Wird während der Phase "Aufbau des Übermittlungsabschnittes" je nach Art der vorangestellten Adresse als Empfangsaufruf oder Sendeaufruf gewertet. Bei der Datenübermittlungsphase wird hiermit als Zustandsabfrage die Wiederholung der letzten Rückmeldung angefordert. Wird innerhalb einer Übertragungszeichenfolge als Blockabbruch gesendet und fordert vom Empfänger eine negative Rückmeldung an.
End of Transmission E
O T
Dient zur Beendigung der Datenübermittlung, stellt den Ruhezustand auf der Leitung her und die Sendestation gibt ihre Sendeberechtigung zurück.
2.1.3. Rückmeldunqen der Empfangsstation
Acknowledge Zero A
K 0
Wird in der Übermittlungsaufbauphase als positive Antwort auf einen Empfangsaufruf gesendet, falls die Station bereit ist. Gilt während der Datenübermittlungsphase als positive Rückmeldung auf einen korrekt empfangenen Datenblock, der an geradzahliger Stelle steht (Modulo 2
Numerierung der Datenblöcke). Das Steuerzeichen in nachfolgenden Abbildungen mit AK0 abgekürzt setzt sich aus den Zeichen DLE und 0 (HEX 30) zusammen.
Acknowledge One A
K 1
Zeigt an, daß der ungeradzahlig numerierte Datenblock von der Empfangsstation richtig empfangen wurde. Analog zu AK0 wird es mit AK1 bezeichnet und besteht aus den beiden Zeichen DLE und 1 (HEX 31).
N A
K Not Acknowledge
Die Station sendet eine negative Rückmeldung auf einen Empfangsaufruf in der
Übermittlungsaufbauphase, wenn sie nicht bereit ist Daten zu empfangen. Tritt im Laufe der Datenübermittlung ein Fehler auf, so wird durch die negative Antwort die Wiederholung des zuletzt gesendeten Datenblockes angefordert.
End of Transmission E
O T
Gilt als Blockinterrupt, d.h. die Empfangsstation zeigt eine Unterbrechung an, wobei der gerade empfangene Übertragungsblock nicht mehr korrekt angenommen werden kann.
R V
I Reserve Interrupt
Wird bei der Datenübermittlungsphase anstelle einer positiven Rückmeldung gesendet und weist die Sendestation an, sobald wie möglich die Datenübermittlung zu beenden, da sie ihrerseits etwas zu senden hat. RVI entsteht durch die DLE-Kombination des DLE-Zeichens mit dem "<" - Zeichen.
Wait W
AI T
Kennzeichnet im Gegensatz zu EOT eine nur vorübergehende Unterbrechung der
Empfangsbereitschaft und ersetzt eine positive Rückmeldung. Dieser Zustand wird beseitigt, indem die nach Ablauf des Timers empfangene Zustandsabfrage mit dem Acknowledge beantwortet wird, das statt des ersten WAIT erwartet wurde. Das Steuerzeichen ergibt sich aus dem DLE- und dem "?" - Zeichen.
2.1.4. Synchronisation
Abb. 8: Synchronisationsmechanismus vor und nach der Übertragung des Blockes
Synchronisation S
Y N
Es müssen mindestens zwei aufeinanderfolgende Synchronisierungszeichen vor jedem zu übertragenden Datenblock gesendet werden, um die Zeichensynchronisation zu gewährleisten.
Die Empfangsstation erkennt an welcher Stelle das erste Bit des ersten Datenbytes beginnt.
Packet Assembler Disassembler
P A D
Beide Arten von PAD-Zeichen dienen der sicheren Blockübertragung.
a) Leading PAD
Unmittelbar vor den SYN-Zeichen zur Zeichensynchronisation werden zwei Leading-PAD's gesendet, um eine zusätzliche Bitsynchronisation herbeizuführen. Durch den ständigen Wechsel von 0 auf 1 weiß die Empfangsstation wo ein Bit beginnt.
b) Trailing PAD
Durch Anhängen eines Trailing-PAD's am Ende des Übertragungszeichenblockes hinter dem Blockprüfzeichen (BCC) soll sichergestellt werden, daß alle Bit's des letzten BCC-Bytes unverfälscht auf die Leitung geschoben werden.
Abb.9: Nachsynchronisationsmechanismus
Zur Nachsynchronisation werden ebenfalls zwei SYN-Zeichen in den Datenblock eingefügt, so daß die Übertragung eines längeren Datenblockes, der den durch den Empfangstimer
festgelegten Zeitraum überschreitet, ermöglicht wird. Kommt es innerhalb des Textblockes zu einer Übertragung von sehr vielen 00-Bits oder 11-Bits, so daß die Empfangsstation aufgrund der fehlenden Bitschwankungen nicht mehr genau erkennen kann wo ein Byte zu Ende ist und das nächste Byte beginnt, wird nachsynchronisiert.
Die Nachsynchronisation muß von der Sendestation spätestens nach einer Sekunde durchgeführt werden, da die Empfangsstation innerhalb von drei Sekunden Synchronisationszeichen erwartet und diese aus dem Datenblock entfernt.
2.1.5. Transparentmodus
Abb. 10: Kennzeichnung von Steuerzeichen im Transparentmodus
Data Link Escape D
L E
Dieser Modus wird durch das Steuerzeichen Data Link Escape (DLE) geregelt.
Bei der Übertragung beliebiger Bitkombinationen, wie z.B. Binärwerte, Gleitpunktzahlen und Programme, können gewisse Bit-Sequenzen von der Empfangsstation als Übertragungs- steuerzeichen interpretiert werden. Folglich werden die für den Protokollablauf relevanten Steuerzeichen durch Voranstellen des Ausweichzeichens (DLE) gekennzeichnet.
Die Sendestation signalisiert den Beginn der codeunabhängigen Übertragung durch die Steuerzeichenfolge DLE STX und hebt ihn mittels DLE ETX wieder auf. Tritt innerhalb des transparenten Textblockes ein DLE als Dateninformation auf, so wird ein weiteres DLE
hinzugefügt. Jedes zur Nachsynchronisation eingehängte SYN-Zeichen wird ebenfalls durch ein vorangestelltes Ausweichzeichen deutlich gemacht. ~ Die Empfangsstation entfernt alle
hinzugefügten DLE- Zeichen und erkennt ihrerseits Steuerzeichen nur in Verbindung mit einem davorstehenden DLE.
Die Empfangsstation erkennt Steuerzeichen nur in Verbindung mit einem vorangestellten DLE- Zeichen und entfernt alle zusätzlichen Ausweichzeichen wieder.
2.2. Betriebsarten
Innerhalb des BSC-Protokolls unterscheidet man zwei Arten des Verbindungsaufbaues: Den Konkurrenzbetrieb und den Aufrufbetrieb.
2.2.1. Konkurrenzbetrieb
Kommunizieren zwei Stationen unmittelbar über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung so wird im allgemeinen im Konkurrenzbetrieb gearbeitet. Eine sendewillige Station versucht mittels einer Stationsaufforderung ENQ eine Verbindung aufzubauen. Antwortet die Partnerstation mit einer positiven Rückmeldung (AK0), so beginnt die Datenübertragung.
Abb. 11: Konkurrenzsituation und deren Auflösung
Senden jedoch beide Partnerstationen gleichzeitig eine Empfangsaufforderung (ENQ) aus, entsteht eine Konkurrenzsituation. Dieser Zustand wird durch die Vergabe verschiedener Prioritäten gelöst, d.h. die Primärstation hat höhere Priorität und damit eine kürzere
Rückmeldeüberwachungszeit. Nach einem Timeout wiederholt sie ihre Stationsaufforderung, welche von der Sekundärstation, die sich noch im Empfangsstatus befindet, erkannt und beantwortet wird.
Bei der Implementierung des Protokolltrainers war dieses Konzept jedoch unbrauchbar, da im Testzustand der Anwender bestimmen können muß, welchen Modus er im Augenblick austesten möchte. Deshalb wurde nachfolgend erläuterter Mechanismus zur Durchführung des
Verbindungsaufbaues implementiert.
2.2.2. Aufrufbetrieb
Sind mehrere Stationen miteinander über eine Mehrpunktverbindung vernetzt, so muß im Aufrufbetrieb gearbeitet werden. Dies ist auch bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen der Fall, falls sämtliche Aktivitäten nur von einer Station ausgehen und überwacht werden sollen.
Dabei übernimmt eine Station die Funktion einer Leitstation, welche die Trabantenstationen in einer bestimmten festgelegten Reihenfolge aufruft. Sie kann dies mittels eines Sendeaufrufes
oder eines Empfangsaufrufes tun, wobei die Datenübermittlung immer zwischen Leitstation und Trabantenstation abläuft. Die Nachrichtenübermittlung zwischen zwei Trabantenstationen läuft ebenfalls über die Leitstation, wo die Information zwischengelagert wird, um von der
empfangenden Trabantenstation abgeholt zu werden.
Die Empfangs- bzw. Sendeaufforderung unterscheiden sich im letzten Bit des Adressfeldes vor dem Enquiry. Ist es gesetzt so liegt eine Empfangsaufforderung vor.
2.3. Überwachungsmechanismen
Störungen des normalen Protokollablaufes können infolge von Übertragungsfehlern oder durch Verlust der Synchronisation auftreten. Eine Ablaufunterbrechung liegt vor, wenn das Protokoll nicht ordnungsgemäß fortgesetzt werden kann und sich in einer Sackgasse befindet. Zur Erkennung und Beseitigung derartiger Fehlerzustände wird der Einsatz von Zeitüberwachung und Wiederholungszählern kombiniert.
2.3.1. Fehlerüberwachung
Die Sendestation ermittelt den Block Check Character (BCC) und hängt ihn am Ende des Übertragungsblockes nach dem Blockendekennzeichen (ETB, ETX) an. Die Empfangsstation vergleicht den ihrerseits selbst errechneten Wert mit dem empfangenen BCC. Bei
Übereinstimmung der beiden BCC's sendet sie eine positive Rückmeldung, andernfalls eine negative.
Die Blockprüfung wird durch die Steuerzeichen SOH bzw. STX (Übertragungsblock ohne Header) zurückgesetzt und neu gestartet, aber nicht in die Berechnung mit einbezogen. Das Blockendesteuerzeichen ETB bzw. ETX fließt in den BCC mit ein und stoppt das Verfahren. Die infolge der Nachsynchronisation in den Datenblock eingefügten SYN-Zeichen und die im
Transparentmodus auftretenden zusätzlichen DLE-Zeichen werden nicht zur Blocksicherung herangezogen.
Anmerkung: Der BCC wird also über den ganzen Datenblock gebildet, ausschliesslich STX oder SOH aber einschliesslich ETB oder ETX.
a) Vertical Redundancy Check/Longitudinal Redundancy Check
Abb. 12: Blocksicherung mittels kombiniertem VRC/LRC -Verfahren
Der USASCII-Code erlaubt eine Kombination aus Zeilen- und Blockprüfung das sogenannte VRC/LRC-Verfahren. Mittels der VRC-Prüfung werden die Bit's jedes einzelnen zu
übertragenden Zeichens überprüft und durch ein Parity-Bit auf gerade/ ungerade Gesamtanzahl der Bit's pro Zeichen ergänzt. Die Verwendung eines Parity-Bits zur Erkennung von Fehlern bei der Zeichenübertragung läßt nur Rückschlüsse auf einzelne Bit-Verfälschungen zu. Eine
Verbesserung der Fehlerüberwachung wird durch eine zusätzliche Längsprüfung über den gesamten Übertragungsblock herbeigeführt. Das sich dabei gebildete Parity-Zeichen (ein Byte) stellt das Blockprüfzeichen (BCC) dar.
b) Cyclic Redundancy Check
Abb. 13: Automat zur Blocksicherung im GAG - Verfahren
Eine komplexere Methode der Blocksicherung ist die CRC-Prüfung, wobei der zu übertragende Datenblock durch das festgelegte Generatorpolynom x16 + x15 + x2 + 1 dividiert wird. Während der Quotient ignoriert bleibt, ergibt der verbleibende Rest ein aus zwei Byte bestehendes
Blockprüfzeichen ( BCC ) .
2.3.2. Zeitüberwachung
Zeitüberwachungen (timeouts) werden dazu benutzt, ein Fehlverhalten der Partnerstation aufzudecken. Diese Ablaufunterbrechung wird dann durch gezielte Maßnahmen zur
Wiederherstellung beseitigt. Aufgrund der hohen Transfergeschwindigkeit soll die Zeitgrenze der Rückmeldeüberwachung kurz sein. Jedoch darf der Antwortüberwachungszeitraum erst nach der Empfangsüberwachung ablaufen.
a) Rückmeldeüberwachung
Diese Zeitüberwachung muß in der Sendestation installiert sein, um das Ausbleiben einer gültigen Antwort zu erkennen. Der Timer A wird durch das Übertragen von Steuerzeichen, die einen Übertragungsblock abschließen oder durch eine Zustandsabfrage gestartet (ETB, ETX, ENQ) .Der Empfang einer gültigen Rückmeldung (AK0, AK1, NAK, EOT, WAIT, RVI) stoppt den Timer und setzt ihn zurück.
Tritt ein Timeout auf bleibt die Zuordnung von Sendestation und Empfangsstation erhalten.
b) Empfangsüberwachung
Diese Zeitüberwachung ist in der Empfangsstation vorgesehen, um das Fehlen von Übertragungssteuerzeichen am Ende eines Übertragungsblockes (ETB, ETX, ENQ)
festzustellen. Der Timer B läuft nach dem Empfang der Rahmensteuerzeichen (SOH, STX) an.
Die Empfangsüberwachung wird durch die oben genannten Rahmenbegrenzungssteuerzeichen wieder angehalten und zurückgesetzt. Der Timer wird auch durch die bei der Nachsynchro- nisation eingefügten SYN-Zeichen zurückgesetzt, um die Übermittlung längerer Datenblöcke zu erlauben (vgl. 2.1.4. ).
Nach Ablauf des Timers muß eine neue Synchronisation erfolgen. Der Empfangszustand wird nicht verändert.
2.3.3. Wiederholungszähler
Wiederholungszähler liefern Informationen darüber, welche Wiederherstellungsmaßnahme im Falle einer Ablaufunterbrechung einzusetzen ist. Es existieren verschiedene Wieder-
holungszähler, die erstens die Anzahl der negativen Rückmeldungen, zweitens die Anzahl der falschen Rückmeldungen und der Timeouts und drittens die Anzahl der gesendeten WAIT's ermitteln. Sie sind in der Sendestation vorhanden. Der Richtwert ihrer jeweiligen Maximalwerte liegt bei drei Wiederholungen.
Unter Rückmeldungen versteht man hier in diesem Sinne nur die Steuerzeichen AK0, AK1, NAK, WAIT, RVI, EOT und ENQ. Alle sonstigen definierten Steuerzeichen bleiben unbeachtet.
Eine falsche Rückmeldung ist eine zwar formal gültige, aber an der betreffenden Protokollstelle unerwartete oder unzulässige Antwort. Positive Rückmeldungen sind AK0, AK1, WAIT, RVI und NAK ist die negative Rückmeldung.
a) Wiederholungszähler WZ1 (negative Rückmeldungen)
Empfängt die Sendestation auf die Übertragung eines Datenblockes die negative Rückmeldung NAK, wird der WZ1 um eine Einheit erhöht. Eine Wiederholung der Übertragung wird nur dann
durchgeführt, falls WZl den Maximalwert nicht überschreitet. Eine auf die Datenübermittlung folgende positive Rückmeldung setzt WZl wieder zurück. Im Falle eines Zählerüberlaufes wird der Verbindungsaufbau von der Sendestation mit dem Steuerbefehl EOT abgebrochen.
b) Wiederholungszähler WZ2 (falsche Rückmeldung, Timeout)
WZ2 wird um 1 erhöht, wenn auf die Übermittlung eines Übertragungsblockes eine falsche Rückmeldung {z.B. AK0 in AK1 verfälscht) empfangen wird oder die Empfangsstation keinerlei Reaktionen zeigt. Liegt der Wert von WZ2 noch im erlaubten Bereich, so fordert die
Sendestation im ersten Fall sofort und im zweiten Fall erst nach Ablauf des Timers A mit einer Zustandsabfrage eine gültige Rückmeldung an. Erhält die Sendestation auf eine Übertragung die erwartete gültige Antwort, so wird WZ2 zurückgesetzt. Die Datenübermittlung wird hingegen bei Überschreitung des Maximalwertes mit EOT abgebrochen.
c ) Zusammenhang der Wiederholungszähler WZ1 und WZ2
Negative und falsche Rückmeldungen sowie Timeouts können ineinander verschachtelt
auftreten, so daß eine voneinander getrennte Überwachung nicht effektiv wäre. Die Kombination der beiden Wiederholungszähler erfolgt durch Summenbildung der einzelnen Werte. Ist diese über dem dafür festgesetzten Maximalwert, so wird auch hier die Datenübermittlung durch das Steuerzeichen EOT aufgehoben.
d) Wiederholungszähler WZ3 (Wiederholung von WAIT)
Jedes empfangene Steuerzeichen WAIT erhöht den Wiederholungszähler um eine Einheit.
Überschreitet WZ3 den Maximalwert, wird wie in allen vorausgegangenen Fällen, die Datenübermittlung abgebrochen.
2.4. Protokollablaufphasen
2.4.1. Verbindungsaufbau
Sind zwei Partnerstationen über eine intakte Datenleitung verbunden, kann die Datenübertragung im Aufruf- oder Konkurrenzbetrieb erfolgen (hier Aufrufbetrieb). Die Leitstation (hier PC) beginnt mit einem Sende- oder Empfangsaufruf, da ihr die Betriebsüberwachung unterliegt. Die Partnerstation muß sich vor Aussendung des Sende- oder Empfangsaufrufes im Ruhezustand befinden. Dieser tritt nach Beendigung einer vorher stattfindenden Datenübermittlungsphase mit dem Steuerzeichen "EOT" ein. Gleichfalls besteht die Möglichkeit dem Sende- oder
Empfangsaufruf ein "EOT" voran- zustellen. Die Trabantenstation antwortet mit einer Rückmeldung und erhält bei einem Sendeaufruf die Sendebefugnis, wird Sendestation und übernimmt die Betriebsführung - andernfalls bleibt sie Empfangsstation.
2.4.2. Datenübermittlung
Erhält die Sendestation eine positive Rückmeldung auf ihren Empfangsaufruf, startet sie die Datenübertragung. Nach jedem ausgesendeten Übertragungsblock erwartet sie eine gültige Rückmeldung, die gegebenenfalls bei Ausbleiben per Zustandsabfrage "ENQ" nochmals angefordert wird. Die positive Rückmeldung der Empfangsstation fordert die Sendestation zur Fortsetzung der Datenübertragung auf. Ist bei der Übermittlung eine Störung eingetreten, so wird mit der negativen Rückmeldung die Wiederholung des letzten Datenblockes erzwungen. Die positiven Rückmeldungen werden modulo 2 numeriert, um den Verlust oder die Verdoppelung von Übertragungsblöcken abzusichern. Dabei wird die erste Übertragungszeichenfolge mit
"AK1" beantwortet.
In Notfällen kann auch die Empfangsstation den Ruhezustand durch eine Unterbrechungsanfrage
"RVI" oder einen Blockinterrupt "EOT" herstellen. Die Sendebefugnis der Sendestation kann erst nach Übertragung eines Datenblockes erfolgen. Ein Blockabbruch "ENQ" innerhalb einer Übertragungszeichenfolge ist jedoch nach Auftreten fehlerhafter Parity- Bit's oder
Überschreitung der festgelegten Datenblocklänge erlaubt.
2.4.3. Verbindungsabbau
Die Sendestation übergibt der Leitstation die Sendebefugnis und Steuerung durch Aussenden des Steuerzeichens "EOT" und kehrt in den neutralen Zustand zurück. Ist sie selbst Leitstation so stellt sie den Ruhezustand her.
Die Sendebefugnis und Steuerung wird von der Sendestation durch Aussenden des Steuerzeichens "EOT" an die Leitstation übergeben.
3. Erläuterungen
3.1 Symbole und Darstellungen des Protokollablaufplanes
Zeichen bzw. Zeichenfolge von Leitstation (PC) gesendet, d.h. von der Trabantenstation (SDK) empfangen.
Zeichen bzw. Zeichenfolge von Trabantenstation (SDK) gesendet.
Das im Kästchen durchgestrichene Zeichen wurde während der
Datenübertragung verfälscht, d.h. von der Trabantenstation (SDK) nicht korrekt empfangen.
Das im Kästchen durchgestrichene Zeichen wurde während der Datenübertragung verfälscht, d.h. von der Leitstation (PC) nicht korrekt empfangen.
k
R Die Leitstation (PC) zeigt keine Reaktion, d.h. die Trabantenstation (SDK) empfängt keinerlei Zeichen.
k
R Die Trabantenstation (SDK) zeigt keine Reaktion, d.h. die Leitstation (PC) empfängt nichts mehr.
3.2. Beispiele für Empfangsaufforderung
3.3. Beispiele für Sendeaufforderung
3.4. BSC - UEBERTRAGUNGSSTEUERZEICHEN
SYNCHRONISIERUNGSZEICHEN
BEG 55H ;Leading-PAD PAD FFH ;Trailing-PAD SYN 16H ;SYN-Zeichen
UEBERTRAGUNGSBLOCK RAHMEN
SOH 01H ;SOH-Zeichen STX 02H ;STX-Zeichen ETB 17H ;ETB-Zeichen ETX 03H ;ETX-Zeichen ...
RUECKMELDUNGEN
ENQ 05H ;ENQ-Zeichen '
NAK 15H ;NAK-Zeichen (immer ohne DLE) EOT 04H ;EOT-Zeichen
ACK-Zeichen bestehend aus ACK0 10H 30H ;DLE 0 = AK1
ACKl 10H 31H ;DLE 1 = AKl
RVI-Zeichen bestehend aus RVI 10H 3CH ;DLE < = RVI
WAIT-Zeichen bestehend aus WAIT 10H 3FH ;DLE ? = WAIT
TRANSPARENT MODE
DLE 10H ;DLE-Zeichen
