一、引述
令牌环（Token Ring）访问控制方法是IEEE 802标准委员会（LMSC）定义的局域网的媒体访问控制方法中的又一种。该方法是由LMSC 专设的IEEE 802.5工作组所规范，制定和发布了相应的标准，主要是对令牌环访问控制方法的媒体控制子层（MAC）和物理层（PHY）的技术要求进行描述。
欲详细了解IEEE 802标准委员会（LMSC）下设工作组情况介绍的请进入。
1、关于IEEE 802.5标准
令牌环访问控制技术最早于1969年在贝尔实验室研制的Newhall 环上采用的，后来1971年提出了一种改进算法即分槽环。IEEE 802采纳了该令牌环技术作为局域网媒质访问方法的一个标准，即LMSC专门设立了IEEE 802.5工作组，以研究、制定并发布的IEEE 802.5标准。当初发布了一系列的IEEE 802.5标准，称为IEEE 802.5标准族，下表1-1-1列出了最后阶段的IEEE 802.5标准族情况。
表 1-1-1：IEEE 802.5标准族情况
IEEE 802.5工作组对于令牌环访问方法的研究是在不断的深入，其标准族也在不断的发布。由于标准族太多，为了使用上的方便，IEEE 802.5工作组将一定时期的标准族进行整合，发布为整合版本，并用年号进行版本标识。IEEE 802.5工作组曾发布有IEEE 802.5-1989、IEEE 802.5-1992和IEEE 802.5-1998。在发布IEEE 802.5-1998《信息技术-系统间的电信和信息交换-局域网和城域网-第5部分：令牌环访问方法和物理层规范》后，IEEE 802.5工作组被LMSC宣布休眠，而后又被解散了。下表1-1-2给出了版本IEEE 802.5-1998标准的概要与内容范围。
表 1-1-2：IEEE 802.5-1998版本标准的概要与内容范围
2、关于IEEE 802.5标准的国际化
为了使IEEE 802.5标准规范的令牌环访问方法的局域网在国际上的推广使用，国际标准化组织（ISO）吸收了IEEE 802.5标准，根据IEEE 802.5整合版本标准，不断发布ISO/IEC标准。那么，根据IEEE 802.5-1998版本，ISO也发布了ISO/IEC 8802-5：1998《信息技术-系统间电信与信息交换-局域网和城域网-特性要求-第5部分 令牌环访问方法和物理层规范》。
3、关于令牌环访问方法的国内标准
为了使IEEE 802.5标准规范的令牌环访问方法的局域网在国内的推广使用，我国也将ISO/IEC 8802-5国际标准转换为了国内标准。如我国曾在1996年将ISO的1992年版的ISO/IEC 8802-5标准，转化为GB/T 15629.5-1996《信息技术 局域网和城域网 第5部分 令牌环访问方法和物理层规范》，两个标准的一致性程度为等同采用（IDT）。目前，GB/T 15629.5-1996并没有修订更新，且至今有效。
欲具体了解IEEE 802标准与ISO标准和我国国家标准间关系规则的请进入。
下述结合：ISO/IEC 8802-5：1998版本及GB/T 15629.5-1996标准，对基于令牌环访问方法的局域网技术做以简要介绍，若要详细了解标准的具体内容的请查阅下附件。下述两个标准对于令牌环访问方法的基本要求是一致的。
附件 1：ISO/IEC 8802-5：1998《信息技术-系统间电信与信息交换-局域网和城域网-特性要求-第5部分 令牌环访问方法和物理层规范》
附件2：GB/T 15629.5-1996《信息技术 局域网和城域网 第5部分 令牌环访问方法和物理层规范》
欲具体了解GB/T 15629.5标准与其它部分标准关系的请进入。
二、令牌环媒体访问方法介绍
1、令牌
令牌（Token）是指用作权限的象征的特定的一组比特，是由一组独特的信号序列所组成的控制信号，以表示该工作站暂时控制传输媒体。其令牌环媒体访问控制方法的令牌格式如下图2-1所示，格式中各字段的含义及字节数详见下表2-2。令牌应是将发送权力从这一站传送到下一站的手段（与正常的中继处理不同），且是首先发送最左边的比特。在每次信息传送之后，它在媒体上环行。
图 2-1：令牌环访问控制方式的令牌格式
2、令牌环
令牌环由一组用传输媒体串行连接的工作站组成，如下图2-2-1所示。信息一个比特一个比特地从一工作的站顺序地传送至下一工作的站。每个站通常再生和中继每一比特，并可以通过它把一种或多种装置（终端、工作站）连接到环上，以达到与环网上其它设备进行通信的目的。具有媒体访问权的站将信息传送到环上，其中信息在环上从一站到下一站环行。所寻址的目的站在信息通过时“拷贝”此信息。最后，由发送该信息的站有效地从环上移出这种来自环的信息。
图 2-2-1：令牌环访问控制方式的令牌环及配置
在环上，任何站一检测到相应的令牌就可截获该令牌，将它修改成SFS，并添加合适的控制和状态宇段、地址字段、信息芋段、FCS 以及EFS。这些就是信息的帧格式的内容，具体详见下图2-2-2；帧格式中各字段的含义及其字节数配置详见下表2-2。在其信息传送完成时以及在对于正确操作进行了适当的检验之后，该站启动一个新令牌，它给其它站提供获得访问环的机会。持有令牌定时器（THT） 将控制一个站在传递令牌前应使用（或占用）媒体的最大时间周期。
图 2-2-2：令牌环访问方法的信息帧格式
表 2-2：信息帧格式中各字段的含义及字节数
3、令牌环规程
令牌环规程，也称令牌环协议，将用于媒体访问控制（MAC）子层。它包括令牌和帧的传输与接收、优先级操作、报警和临站通知、差错报告、环参数的管理、配置控制、早期令牌释放、等等。在IEEE 802.5标准的第四章规定了规程中详细操作的内容，包括有限状态机和状态表。
令牌环网是一种环型局域网的媒体访问控制技术，只适用于环形拓扑结构的局域网。为了通过使用令牌环访问方式的局域网（LAN）把数据处理设备（如工作站）兼容地互连起来。
4、物理层（PHY）规范
在IEEE 802.5标准的物理层规范，包括数据符号编码与解码、符号定时和可靠性等内容。物理层编码和发送由MAC在其MAC接口上提供给它的四种符号，在MAC和PHY交换的四种符号为：0（二进制0）、1（二进制1）、J（非数据J）和K（非数据K）。这些符号采用差分曼彻斯特编码的形式发送到媒体上，差分曼彻斯特编码如下图2-4所示。工作站应能以下列一种或两种标称数据速率发射和接收符号：4Mbit/s和16Mbit/s。四种符号是在令牌或帧的起始定界符（SD）中约定的。
图 2-4：符号编码示例
5、工作站的连接
由令牌环可知，其工作站是串连成环的。因此，其物理层（PHY）与干线电缆间，又增加了媒体接口电缆及附件-媒体接口连接器（MIC）构件，如下图2-5所示。干线电缆的功能是在一个基带环局域网中逐个工作站之间传输数据信号；媒体接口电缆可以采用UTP或STP双绞线数据电缆。MIC是一个专门的器件，可以安装在墙上或串接在电缆上。
图 2-5：物理层和媒体的划分
三、相关说明
1、关于令牌环方法的体系结构
对于令牌环访问方法从体系结构来讲，IEEE 802.5标准只是规范了基于该方法局域网的媒体访问控制（MAC）和物理层（PHY）的相关要求。因此，令牌环访问方法的体系结构应遵从国际标准化组织（ISO）定义的开放系统互联/基本参考模型（OSI/RM）的规定，它涉及到OSI/RM最下两层：数据链路层和物理层。而数据链路层是由逻辑链路控制（LLC）子层和媒体访问控制（MAC）子层所构成，具体详见下图3-1。但IEEE 802.5标准的内容没有涉及LLC的规范要求（因为LLC与媒体无关），所以，逻辑链路控制（LLC）子层的规范是由IEEE 802.2标准所要求的。因此，关于令牌环访问控制方法的操作还应与IEEE 802.2标准一起使用。
图 3-1：令牌环访问控制方法与OSI/RM的对应关系
欲详细了解逻辑链路控制（LLC）子层规范要求（IEEE 802.2标准）介绍的请进入。
2、关于专用令牌环（DTR）
在1997年，IEEE 802.5工作组开始研究了IEEE 802.5t标准（及后来的IEEE 802.5v，这两个标准仅是IEEE 802.5-1998标准的补充件，其内容并不包含在IEEE 802.5-1998标准内，表3-2给出了具体情况说明），该标准规范了一种称之为专用令牌环（DTR，Dedicated Token Ring）。DTR使用了一种新型拓扑结构布局，令牌传递算法仍然能够使用，因此环的容量仍然是共享的，而且访问控制仍然取决于令牌。然而，中心集线可能具有第二层交换功能，因此，每个站点和交换机之间的连接就可能具有全双工点对点链接的功能。DTR规范定义了站和交换模式的集中器的用法。DTR集中器是作为一个帧级的集中器而不是一个比特级的转发器，这样从集中器到站的每一条链路都是一条尽可能快速存储的专门链接，不需要使用令牌传递，以适应高媒体速率（达100 Mbit/s 及以上）的要求。
表 3-2：IEEE 802.5t标准与IEEE 802.5v标准简介
欲进一步了解令牌总线访问方法（IEEE 802.4标准）介绍的请进入。
