Encuadre basado en CRC

El tramado basado en CRC es un tipo de sincronización de tramas que se utiliza en el modo de transferencia asíncrona (ATM) y otros protocolos similares.

El concepto de tramado basado en CRC fue desarrollado por StrataCom , Inc. con el fin de mejorar la eficiencia de un protocolo de enlace de modo de transferencia asíncrono (ATM) anterior al estándar. Esta tecnología se utilizó en última instancia en los principales protocolos de enlace del propio ATM y fue uno de los desarrollos más significativos de StrataCom. Una versión avanzada del tramado basado en CRC se utilizó en el procedimiento de tramado genérico (GFP) ITU -T SG15 G.7041 , que a su vez se utiliza en varios protocolos de enlace de paquetes.

El método de encuadre basado en CRC reutiliza la comprobación de redundancia cíclica (CRC) del encabezado, que está presente en ATM y otros protocolos similares, para proporcionar encuadre en el enlace sin sobrecarga adicional. En ATM, este campo se conoce como campo de control/comprobación de errores del 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 combina con el resto de 8 bits antes de insertarse en el último octeto del encabezado. ^[1]$Estilo de visualización x^{8}+x^{2}+x+1}$

Este esquema, que se verifica constantemente a medida que se transmiten los datos, es capaz de corregir errores de un solo bit y detectar muchos errores de múltiples bits. ^{[ aclaración necesaria ]} Para ver un tutorial y un ejemplo de cómo calcular el CRC, consulte matemáticas de verificaciones de redundancia cíclica .

El encabezado CRC/HEC es necesario para otro propósito dentro de un sistema ATM: mejorar la solidez en la entrega de celdas. El uso de este mismo campo CRC/HEC para el segundo propósito de enmarcado de enlaces proporcionó una mejora significativa en la eficiencia del enlace en comparación con otros métodos de enmarcado, porque no se requirieron bits adicionales para este segundo propósito.

Un receptor que utiliza un encuadre basado en CRC desplaza bits a lo largo del flujo de bits recibido hasta que encuentra una posición de bit en la que el CRC del encabezado es correcto una cierta cantidad de veces. Luego, el receptor declara que ha encontrado el marco. Se aplica una función de histéresis para mantener al receptor sincronizado en presencia de una tasa de error moderada.

En enlaces donde ya hay un mecanismo de bloqueo de bytes presente, como dentro de una portadora E o un marco 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.

En los enlaces GFP ITU -T SG15 G.7041 se utiliza una versión avanzada de trama basada en CRC con un tamaño de trama variable , conocida como trama basada en longitud/HEC. Hay un desplazamiento hasta el siguiente encabezado válido en una posición fija en relación con el CRC/HEC. El receptor busca una posición en el flujo de datos de recepción siguiendo las reglas de que el CRC/HEC del encabezado sea correcto y el desplazamiento de bytes apunte correctamente al siguiente CRC/HEC del encabezado válido.

StrataCom produjo el primer producto comercial ATM (pre-estándar), el IPX. El IPX usaba 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 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 de bit en los datos de recepción donde aparece un bit de este patrón cada 193.º byte. Para StrataCom era conveniente hacer que la longitud de una celda fuera igual a la longitud de una trama T1 ^{[2] porque había en el mercado un útil} circuito integrado de trama T1 de Rockwell . Este dispositivo encontró la trama TDM de 193 bits de longitud y emitió los 24 bytes en una forma que pudiera usarse de manera efectiva.

Cuando llegó el momento de producir un producto europeo , la ventaja de utilizar tramas de 24 bytes se convirtió en una desventaja. El formato de portadora electrónica europea (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 era altamente ineficiente porque HDLC tiene una sobrecarga pesada y dependiente de los datos. Posteriormente, el equipo del proyecto se dio cuenta de que podía basar el encuadre en el CRC. ^[3] Se diseñó un circuito que examinaba el flujo de bytes entrante que emergía del dispositivo de encuadre E1 y encontró una posición de byte para la cual el valor CRC del encabezado era consistentemente correcto. Este equipo también continuó creando una forma más tolerante a errores de la técnica. ^[4]

En 1984 se patentó una técnica relacionada que utiliza el CRC para encontrar el comienzo de tramas de 50 bits compuestas por una carga de datos de 36 bits, un CRC de 13 bits y un único indicador de comienzo de trama de 1 bit. ^[5]

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