CRC 기반 프레임

CRC 기반 프레임은 ATM(비동기 전송 모드) 및 기타 유사한 프로토콜에서 사용되는 프레임 동기화의 일종이다.

CRC 기반 프레임의 개념은 StrataCom, Inc.가 사전 표준 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 링크 프로토콜의 효율성을 개선하기 위해 개발했다.이 기술은 궁극적으로 ATM 자체의 주요 링크 프로토콜에서 사용되었고 StrataCom의 가장 중요한 발전 중 하나였다.ITU-T SG15 G.7041 GFP(Generic Framing Procedure)에서 CRC 기반 프레임의 고급 버전이 사용되었으며, 이 절차 자체는 여러 패킷 링크 프로토콜에서 사용된다.

CRC 기반 골격 개요

CRC 기반 프레임 방식은 ATM 등 유사한 프로토콜에 존재하는 헤더 순환 중복 검사(CRC)를 재사용해 추가 오버헤드 없이 링크에 프레임을 제공한다.ATM에서 이 필드를 헤더 오류 제어/확인(HEC) 필드라고 한다. $그것은 다항식$ $x^{8}+x^{2}+x+1$ 8 + $x^{8}+x^{2}+x+1$ 2 $x^{8}+x^{2}+x+1$ + $x^{8}+x^{2}+x+1$ 에 의한 헤더 32비트의 분할(두 원소가 있는 필드 위에 다항식의 계수로 표시 $)$ 의 나머지 $부분$ 으로 구성된다 $x^{8}+x^{2}+x+1$ 패턴 010101은 헤더 마지막 옥텟에 삽입되기 전에 8비트 나머지와 함께 XOR로 처리된다.^[1]

데이터가 전송될 때 지속적으로 확인되는 이 방식은 단일 비트 오류를 수정하고 많은 다중 비트 오류를 감지할 수 있다.^{[clarification needed]}자습서 및 CRC 계산 예제는 주기적 중복 검사 수학을 참조하십시오.

헤더 CRC/HEC는 ATM 시스템 내의 다른 목적을 위해 셀 전달의 건전성을 향상시키기 위해 필요하다.링크 프레임의 두 번째 목적에 동일한 CRC/HEC 필드를 사용하면 이 두 번째 목적에 추가 비트가 필요하지 않기 때문에 다른 프레임 방법에 비해 링크 효율성이 크게 향상되었다.

헤더 CRC가 여러 번 올바른 비트 위치를 찾을 때까지 수신 비트 스트림을 따라 CRC 기반 프레임 비트 변형을 활용하는 수신기.이어 수신자는 프레임을 찾았다고 선언한다.적정한 오류율이 존재하는 상태에서 수신기를 잠글 수 있도록 이력 기능을 적용한다.

E-캐리어 또는 SDH 프레임 내에 이미 바이트 잠금 메커니즘이 존재하는 링크에서, 수신기는 잠금을 찾기 위해 수신 데이터 스트림을 따라 바이트 이동(비트 변환이 아닌)만 필요로 한다.

길이/HEC 기반 골격

ITU-T SG15 G.7041 GFP 링크에서 길이/HEC 기반 프레임으로 알려진 고급 가변 프레임 크기 버전이 사용된다.다음 유효 헤더에 대한 오프셋은 CRC/HEC에 상대적인 고정 위치에 있다.수신기는 헤더 CRC/HEC가 올바르고 바이트 오프셋이 다음 유효한 헤더 CRC/HEC를 정확하게 가리키는 규칙에 따라 수신 데이터 스트림에서 위치를 찾는다.

CRC 기반 골조의 발명

스트라타콤은 최초의(사전 표준) ATM 상용 제품인 IPX를 생산했다.IPX는 ATM의 53바이트 셀 대신 24바이트 셀을 사용했으며, 필드 정의는 약간 달랐지만, 짧고 고정된 길이의 셀을 사용하는 기본 생각은 동일했다.StrataCom의 첫 번째 제품은 ATM의 8비트 헤더 CRC와 유사한 5비트 헤더 CRC를 포함하는 T1(1.544 Mbit/s) 기반 링크를 가지고 있었다.

T1은 193비트 프레임으로 운반되는 24바이트 페이로드의 시간 분할 다중화(TDM) 프로토콜이다.각 프레임의 첫 번째 비트는 특별한 패턴으로 한 비트를 운반한다.수신기는 이 패턴의 비트가 193번째 바이트마다 나타나는 수신 데이터에서 비트 위치를 순차적으로 찾아 이 특별한 패턴을 찾는다.Rockwell의 유용한 T1 Framer Integrated Circuit이 시판되고 있었기 때문에 StrataCom은 하나의 셀 길이를 T1 프레임의^[2] 길이와 동일하게 만드는 것이 편리했다.이 장치는 193비트 길이의 TDM 프레임을 찾아 24바이트를 효과적으로 사용할 수 있는 형태로 내놓았다.

유럽 제품을 생산할 때가 되었을 때, 24바이트 프레임을 사용할 때의 이득이 부채가 되었다.유럽 E-캐리어(E1) 형식은 30바이트가 데이터를 전달할 수 있는 32바이트 프레임을 가지고 있다.개발팀의 첫 번째 제안은 HDLC 프로토콜을 사용하여 24바이트 셀의 시퀀스를 30바이트 E1 페이로드에서 수집된 바이트 스트림에 캡슐화했다.HDLC는 데이터 의존적이고 무거운 오버헤드를 가지고 있기 때문에 이것은 매우 비효율적이었다.프로젝트 팀은 그 후 그들이 CRC에 기초할 수 있다는 것을 깨달았다.^[3]E1 프레이머 장치에서 나오는 들어오는 바이트 스트림을 검사하는 회로가 설계되었고 헤더 CRC 값이 일관되게 올바른 바이트 위치를 찾았다.이 팀은 또한 더 오류에 대한 내성적인 기법을 만들어냈다.^[4]

관련 기술은 1984년에 특허를 얻었다.이 기법은 36비트 데이터 페이로드, 13비트 CRC, 1비트 프레임 시작 표시기로 구성된 50비트 프레임의 시작을 찾기 위해 CRC를 사용한다.^[5]

참고 및 참조

외부 링크

[1] "ATM User-Network Interface Specification V3.0". Retrieved 2007-09-17.^{[영구적 데드링크]}

[2] US4771425A 동기 패킷 음성/데이터 통신 시스템

[3] US5072449A 주기적 이중화 검사를 사용한 패킷 프레임

[4] US5128945A 주기적 이중화 검사를 사용한 패킷 프레임

[5] US4468770A 오류 코드 감지 및 디코딩이 통합된 데이터 수신기

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