基本介紹
- 中文名：AX.25協定
- 外文名：AX.25 protocol
- 本質：通信協定
- 適用層：數據鏈路層
- 基礎：X.25協定
- 適用範圍：分組無線網
協定背景,各層關係,使用範圍,協定構成,作業系統,狀態概況,
協定背景
80年代初期，國際上特別是美國為了彌補計算機局部網路局限在較小的區域以及移動性和抗毀性的不足，開展了運用無線電台構成數據網路的研究，由於其研究工作沿用了分組交換的技術 , 故而稱之為分組無線網（Packet Radio Network）。到1985年美國已使其進入實用階段，先是在東部地區 （華盛頓特區、 賓夕法尼亞州等地）建立。後來通過短波及衛星的手段在各地區分組無線電網間建立聯繫，擴展到西部加州以至全國大部分地區，這些網點總數超過2萬個，廣泛用於電子郵件、銀行存款查詢、信用卡業務、專用系統數據傳遞等業務。增長速度十分引人注目。其發展速度之所以十分驚人是因為用於分組無線網的通信控制器遵循業餘廉價的原則，而在發展初期即受到國際業餘無線電愛好者聯盟的指導和制約。國際業餘無線電愛好者聯盟為分組無線網制定了專門的通信協定AX.25。AX.25是在OSI和X.25協定的基礎上修改制定的。
各層關係
OSI把一個數據傳輸系統分成為七層結構。在各層當中都規定了其功能。物理層規定原始數據比特流在物理鏈 路上的傳輸，它的參數是規定數據信號電壓的大小、比特寬度，還有建立與拆除物理鏈路的機械電氣功能等。
鏈路層將不可靠的數據傳輸通道轉換成可靠的傳輸通道，傳送帶有校驗的數據幀信號，它的各種功能均包括在其禎結構和差錯控制上。
網路層建立由數據源到數據之間所需的物理的和邏輯的連線，主要負責路由選擇和流量控制。
傳輸層在兩個終端之間提洪可靠的、透明的數據傳輸，提供端——端糾錯和流量控制，負責保證網路層為會話層提供高質量的服務。
會話層提供兩個進程之間建立、管理和終止連線的方法，還提供校驗點和重新啟動服務以及瞬離服務。
表示層通常完成有用的數據轉換，提供標準的套用接口，提供諸如加密、文本壓縮、重新格式化那樣的公用通信服務。
套用層為OSI環境下提供的用戶服務，例如事務處理服務、檔案傳送協定及網路管理。
OSI是面向所有數據通信而確立的。對於各種不同要求的數據通信系統又制定了自 己的相應的協定，只是這些協定滿足OSI的要求的外部連線條件。其中典型的有分組交換數據通信網協定X.25。X.25協定也只公布了三層協定，而且它把第三層稱之為分組層。業餘無線電分組通信網為了能夠與其它的數據網相連，也根據OSI制定了自己 的通信協定AX.25。AX.25可以說是對X.25用於無線電信道的修改和補充，再加上沿用分組傳輸，又是國際業餘無線電愛好者聯盟 (ARRL) 確定的，所以取AX.25之名稱。
使用範圍
該協定還可以進行自連線，也就是器件可以把幀的源地址和目的地址都設為本方地址而建立起一個鏈路。
大多數數據鏈路層協定都假設有一個主站 （通常稱為DTE , 或數據電路終端設備）連線到一個或多個次站 (通常稱為DCE, 或數據終端設備)。這種非平衡操作不適用於共享射頻信道的業餘無線環境。AX.25假設鏈路的雙方都是平等的，任一方都既可以傳送命令信息，也可以傳送回響信息。
協定構成
AX.25幀結構中可以分成信息幀和非信息幀。其幀結構形式基本遵循OSI和X.25中的規定。
非信息幀包括監視幀和無編號幀，無編號幀中又包括各種控制幀和無編號信息幀。信息幀用來傳送信息分組，對於一個檔案來說，是由多個分組組成的，因此，信息幀是編號的，用以表示該信息分組在檔案中的序號。 無編號信息幀的信息是一次傳送的，不能重發糾錯也沒有後繼分組，所以不需編號。
I幀（信息幀）
用於傳送信息 , 故稱為信息幀。 I幀的標誌碼為0。
S幀（監視幀）
用於監視鏈路的狀態和信息的傳遞。它分為三種不同的幀形式。
（1）RR幀（receive ready），可以收信幀。告訴用戶可以進行收信。
（2）RNR幀（receive not ready），不可收信幀。告訴使用者現在不能進行收信。
（3）REJ幀（reject），否定拒絕幀。用於要求幀信息的重傳。
S幀可以是命令幀，也可以是應答幀，與I幀不同，I幀只能是命令幀。
U幀（非號碼制幀）
所謂的非號碼制幀，是U幀中既不包含發信序號也不包含收信序號，完全用於控制鏈路。 U幀又根據不同的用途區別為以下六種。
（1）SABM幀（sct Asynchronous balanced mode）非同步平衡模型設定要求幀。 要求將電路設定成非同步平衡模型，即要求和對方進行連線。為命令幀。
（2）DISC幀（disconnect），切斷要求幀。要求在通信終了時，切斷所建立的鏈路。命令幀。
（3）DM幀（disconnect mode），切斷狀態通知幀。通知此時處於切斷狀態，對於連線要求傳送忙音。應答幀。
（4）UA幀（unnumbered acknowledge），非號碼制認可通知幀。對於U幀指令反饋認可信息，即對SABM幀命令通知OK，對DISC通知承認其切斷請求。應答幀。
（5）FRMR幀（frame reject），拒絕接收幀通知幀。雖然根據FCS判斷傳輸無錯誤，但其幀結構是不正常的，即雖然收到幀信號，但差錯己經超出了正確檢測的範圍，拒絕接收該幀時使用。 應答幀。
（6）UI幀（unnumbered information），非號碼制信息幀。在不連線鏈路的緊急情況下使用。這樣的信息幀，只能傳送一次性的數據，而且不能根據ARQ進行差錯控制。 由於沒有連線，也不要回答，故這種幀可以做為命令幀使用，也可以作為應答幀使用。這種幀是中所特有的一種傳送信息的幀形式。
由上可見，AX.25中總共使用10種幀結構，根據不同的時機和要求使用不同的幀。
作業系統
所謂的AX.25作業系統就是在各種輸入變數的控制下，使狀態向新狀態轉移的過程。這樣的過程一般由各種軟體、硬體規定動作以及動作的先後次序即操作步驟。AX.25鏈路層協定中對各種操作都作了規定的。作業系統控制操作步驟是根據控制變數來完成的。在AX.25中和HDLC一樣，由四個變數（發信狀態變數V(S)、發信順序號碼N(S)、收信狀態變數V(R)、收信順序號碼N(R)）控制。作業系統由控制變數來進行控制。操作又是由AX.25協定 確定了順序步驟。更多詳細內容參看。
狀態概況
AX.25協定是通過分組網中的通信控制器 (TNC) 來實現的，根據AX.25協定決定了TNC處於某種狀態，並且在各種變化條件下引起TNC狀態變化也是由AX.25協定規定的。由於AX.25協定只確定了鏈路層，所以使用AX.25鏈路層協定狀態的說法，實際上TNC的狀態也確是決定於AX.25鏈路層協定。
切斷狀態
切斷狀態說明某一局沒有和另外的局處於連線狀態，它們之間沒有鏈路。
鏈路設定狀態
鏈路設定狀態說明某一局正處於和另外的局連線狀態中，即正在呼叫對方。
幀拒絕狀態
幀拒絕狀態說明某一局處於拒絕接收下一幀信號，即上一幀已經判定為錯誤，要求重傳而拒絕錯誤以後的幀。
切斷要求狀態
切斷要求狀態說明某一局已經完成了和另外的局的通信，要求終止通信拆除鏈路。
信息傳輸狀態
信息傳輸狀態說明某一局正處於向其它局傳送信息的狀態。
傳送拒絕接收幀狀態
傳送拒絕接收幀狀態說明某一局正在傳送拒絕接收的幀信號。
ACK待機中狀態
ACK待機中狀態說明某一局傳送信息以後，正處於等待對方傳送ACK信號。
本局忙狀態
本局忙狀態說明本局已處於和另外局的連線狀態中，正在交換信息，對於新來的連線要求相當於忙音。
對方忙狀態
對方忙狀態說明對於本局傳送的連線請求，對方發出一個忙音，收到了這個忙音後本局所處的狀態。
雙方忙狀態
雙方忙狀態說明本局正在接收某一局的信號。本局為忙狀態，同時對方局也在接收另 一局的信號，也處於忙狀態。
ACK待機中且本局忙狀態
ACK待機中且本局忙狀態說明本局傳送信息在等待對方ACK而這時本局又在接收另外局來的信息或者本局在傳送信息。
ACK待機中且對方忙狀態
ACK待機中且對方忙狀態說明本局處於待機ACK狀態，對方處於忙狀態。
ACK 待機中雙方忙狀態
ACK 待機中雙方忙狀態說明本局既處於待機的ACK狀態又是忙狀態，而對方也處於忙狀態。
REJ 發信且本局忙狀態
REJ 發信且本局忙狀態說明本局在傳送REJ幀的狀態之下且處於忙狀 態，不能和其它局連線。
REJ發信且對方忙狀態
REJ發信且對方忙狀態說明本局已傳送了幀拒絕信號同時對方處於忙的狀態。此時對於本局來講己可以接收信息，對方卻不能接收信息。
REJ發信且雙方忙狀態
在REJ發信的同時，本局處於忙狀態，對方也處於忙狀態，這時本局對於所傳輸來的信息是不能接收的。
AX.25中總共只有這十六種狀態。但是這十六種狀態的變化卻是非常複雜的，並且根據聽收到的信號向著不同的狀態轉移。對於TNC來說收到的信號不外乎兩種；一種是收到由對方送來的信號；一種是收到TNC本身控制電路給出的信號。對方送來的信號都是以幀形式傳輸的。
