一、概述

令牌總線（Token Bus）訪問控制方法是IEEE 802標準委員會（LMSC）定義的局域網的媒體訪問控制方法的其中一種。該方法是由IEEE 802.4工作組所規范，制定和發布了相應的標準，主要是對令牌總線訪問控制方法的媒體控制子層（MAC）和物理層（PHY）的技術描述。

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然而，由于這種控制方式的優點是各工作站對介質的共享權力是均等的，可以設置優先級，也可以不設；有較好的吞吐能力，吞吐量隨數據傳輸速率增高而加大。單缺點也是非常明顯的，它的控制電路較復雜、成本高，輕負載時，線路傳輸效率低。因此，令牌總線訪問控制方法已經被LMSC給淘汰了，其IEEE 802.4工作組也早早被IEEE 802標準委員會給解散了。所以，下述僅對該方法做一簡要介紹，以供了解。

需要指出的是，該訪問方法涉及到國際標準化組織（ISO）定義的開放系統互聯/基本參考模型（OSI/RM）的最下兩層：數據鏈路層和物理層，而數據鏈路層是由邏輯鏈路控制（LLC）子層和媒體訪問控制（MAC）子層所構成（請詳見下圖1）。但IEEE 802.4標準的內容并不涉及LLC的規范要求，邏輯鏈路控制（LLC）子層的相關要求是由IEEE 802.2標準所規范的。因此，關于令牌總線訪問控制方法的的相關要求還應與IEEE 802.2標準一起使用。

圖 1：令牌總線訪問控制方法與OSI/RM的對應關系

欲詳細了解邏輯鏈路控制（LLC）子層規范要求（IEEE 802.2標準）介紹的請進入。

二、令牌總線訪問控制方法簡介

令牌總線主要用于總線形或樹形網絡結構中。它是把總線形或樹形網絡中的各個工作站按一定順序如按接口地址大小排列形成一個邏輯環。只有令牌持有的工作站才能控制總線，才有發送信息的權力。信息是雙向傳送，每個站都可檢測到其它站點發出的信息。在令牌傳遞時，都要加上目的地址，所以只有檢測到并得到令牌的工作站，才能發送信息，它不同于CSMA/CD方式，可在總線和樹形結構中避免沖突。

1、令牌

所謂令牌（Token），是指用作權限的象征的特定的一組比特，它接連不斷地從一個工作站傳送到另一個工作站，以表示該站暫時控制傳輸媒體。事實上，在局域網（令牌總線邏輯環）中，所有的信息由幀傳送，某些幀包含一個令牌，但不包含用戶數據，其它幀包含數據但不含令牌。其令牌總線媒體訪問控制方法的幀格式如下圖2-1所示，幀中各項的釋義詳見下表2-1。

圖 2-1：令牌總線訪問控制方式的幀格式

表 2-1：幀格式中各項釋義

2、邏輯環

邏輯環是指：令牌總線訪問控制方式的抽象表示，它以模擬在環網中傳遞控制權的方式在工作站之間傳遞一個令牌。如下圖2-2所示。共享媒體，一般可分類為兩大主要類型，即廣播形式和順序形式。令牌總線訪問控制方式只涉及廣播形式。在廣播媒體上，各個工作站可以接收所有發送信號。廣播類型的媒體通常配置成一個物理總線。在圖2-2中，注意令牌媒體訪問方法在邏輯意義上總是順序形式的。這就是說，在正常穩態操作期間，訪問媒體的權利是從一個站傳遞到另一個站。而且，物理連接性對于邏輯環的次序沒有什么影響，甚至能夠響應令牌持有站詢問的站不一定是邏輯環的一部分（例如，圖中站H站 和F 站能夠接收幀并能響應，但不能啟動傳輸，因為它們從來得不到令牌）。

圖 2-2：令牌總線訪問控制方式物理總線上的邏輯環

3、令牌訪問方法

令牌總線訪問控制方法的本質可用下表2-3-1中的論點來描述。其MAC 子層通過以邏輯上環形方法將媒體的控制從一個站傳遞到另一個站來提供對共享媒體的順序訪問。MAC 子層通過識別和接收前驅站來的令牌決定本站什么時候有權訪問共享媒體，并決定何時應將令牌傳遞到后繼站。其子層的通用功能詳見下表2-3-2。

表 2-3-1：令牌總線訪問控制方法的本質

表 2-3-2：令牌總線訪問控制方法的子層功能

為更好地理解在何時何地，令牌傳遞總線是一種合適的局域網（LAN）技術，了解令牌傳遞訪問方法的基本特性是有益的。為此，下表2-3-3給出了令牌總線訪問控制方法的一些重要特征。

表 2-3-3：令牌總線訪問控制方法的重要特征

4、物理層

對于令牌總線訪問控制方法的物理層（PHY），它定義下述四種類型的物理層實體（PLE，Physical Layer Entity）和媒質，用于令牌傳遞MAC 協議：

其一，1Mbit/s 或10Mbit/s 的單信道（也就是全向）相位相干FSK 同軸電纜總線用的PLE 和媒體。下表2-4-1給出了該型物理層的基本特性。

表 2-4-1：相位相干移頻鍵控（FSK）同軸電纜總線的基本特性

其二，1Mbit/s、5Mbit/s、或10Mbit/s 的雙倍道（也就是頭端）寬帶雙二進制AM/PSK 同軸電纜總錢用的PLE 和媒體。下表2-4-2給出了該型物理層的基本特性。

表 2-4-2：多級雙二進制調幅-移相鍵控（AM/PSK）同軸電纜總線的基本特性

其三，5Mbit/s、10Mbit/s或20Mbit/s的光纖總線用的PLE 和媒體。下表2-4-3給出了該型物理層的基本特性。

表 2-4-3：光纖總線的基本特性

其四，1Mbit/s的單信道（也就是全向）相位連續FSK 同軸電纜總線用的PLE 和媒體。下表2-4-4給出了該型物理層的基本特性。

表 2-4-4：相位連續FSK 同軸電纜總線的基本特性

三、相關說明

IEEE 802.4工作組所發布的標準，曾經被國際標準化組織（ISO），轉化成國際標準，如ISO/IEC 8802-4: 1990《信息處理系統-周域網-第4 部分：令牌傳遞總線訪問方法和物理層規范》。我國曾在1997年參照（IDT）ISO/IEC 8802-4: 1990制定了國內標準GB/T 15629.4-1997《信息處理系統 局域網 第4部分 令牌傳遞總線訪問方法和物理層規范》，以便在國內推廣使用該訪問方法的局域網。然而，后來IEEE 802標準委員會又推出了令牌環訪問方法，要比采用牌傳遞總線訪問方法性能要更有優勢。由此，采用牌傳遞總線訪問方法的局域網普及受到了影響，最終被淘汰了，我國也在2004年廢止了GB/T 15629.4-1997標準。

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