SUPANET边界节点中物理帧封装子层的研究

论文摘要

密集波分复用技术为将电视网、电话网和传统计算机网络合并为一个数字化、分组化的集成的网络提供了高速通信条件，而现有的Internet的三层／两层的用户数据传输平面的传输效率低下、难以对未来不同服务质量的应用数据流提供服务质量保障，在这种背景下，作者所在的实验室提出了单物理层用户数据传输平台的体系结构(SUPA)。该全新的网络体系结构，利用带外信令控制技术，将服务质量保证体系的控制点的协议层次降低到物理层，并简化用户数据传输平台为单层平台。本论文研究的主题是单物理层用户数据传输平台体系结构(SUPA)的物理帧封装子层(PFCS)，其重点是从理论上建立一个能够实现将各种用户数据按照不同的种类分别映射为EPF帧的物理帧封装子层(PFCS)，从而实现高层用户数据与物理帧之间的适配，不必象传统数据网络中对用户数据进行层层封装，而是将高层的用户数据直接封装成物理帧，通过交换的虚线路(VL)，在物理层实现对用户数据的高速交换，从而提高用户数据的传输效率。本论文在对SUPANET网络体系结构边界节点中的物理层：面向以太网物理帧子层EPFS和DWDM子层的功能进行分析的基础上。为了使EPFS子层复杂的功能划分的比较清楚，将EPFS进一步分成了物理帧封装子层PFCS和物理帧交换子层PFSS，并对它们的主要功能进行了归纳划分。然后按照功能和所处位置的差异将PFCS分成了两类，分别是：位于SUPA半网关中的和位于SUPA主机中的。本论文对两类PFCS的主要功能都分别进行了详细的设计。对位于半网关中的PFCS设计了数据填充格式以及成帧映射表的查找方法；对于SUPA主机中的PFCS，则根据数据通信对象的不同，提出了直接封装和间接封装两种模式，分别适用与SUPA主机或SUPA半网关进行数据传输的情况，并针对两种封装模式所封装数据的不同，分别设计了数据填充、封装、成帧的不同方式。最后探讨了PFCS对帧定界的问题，对比了现有几种帧定界的方法。在进行理论研究的同时，本文利用OPNET网络仿真软件对物理帧封装子层PFCS的功能进行了仿真实验。建立了一个简化的SUPA网络拓扑结构。仿真了PFCS对数据的填充，封装等的过程，证实了PFCS的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 三网合一的大趋势
• 1.1.2 密集波分复用技术
• 1.2 现有网络体系结构与服务质量保障机制
• 1.3 本课题的来源与研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 SUPANET与EPFTS介绍
• 2.1 带外信令控制技术
• 2.2 SUPA的协议层次模型和接口
• 2.3 SUPANET的SUPA模式下的工作过程
• 2.4 SUPANET的"面向以太网物理帧时槽交换"技术
• 2.4.1 面向以太网物理帧时槽交换技术的基本原理
• 2.4.2 EPF交换字段格式
• 第3章 适配封装相关技术
• 3.1 ATM的应用适配层AAL介绍
• 3.1.1 ATM适配层的业务分类
• 3.1.2 ATM的适配层结构
• 3.1.3 5类AAL协议
• 3.2 SDH/SONET介绍
• 3.2.1 SDH中的复用结构
• 3.2.2 SDH中的映射
• 第4章 物理帧封装子层研究
• 4.1 物理帧封装子层概述
• 4.1.1 物理帧封装子层的引入及意义
• 4.1.2 物理帧封装子层的分类
• 4.1.3 SUPANET中应用数据的类型
• 4.2 SUPA半网关中的物理帧封装子层
• 4.2.1 半网关中的PFCS功能设计
• 4.2.2 PFCS对数据的填充
• 4.2.3 PFCS中的成帧映射表
• 4.3 SUPA主机中的物理帧封装子层
• 4.3.1 SUPA主机中的PFCS功能设计
• 4.3.2 PFCS对数据的填充
• 4.3.3 成帧映射表
• 4.4 EPF帧界的确定
• 4.5 本章小结
• 第5章 物理帧封装子层的仿真实现
• 5.1 OPNET网络仿真工具介绍
• 5.2 仿真模型设计
• 5.2.1 网络拓扑结构模型
• 5.2.2 PFCS中的节点模型设计
• 5.2.3 进程模型的功能设计
• 5.3 仿真过程及结果
• 5.3.1 仿真参数设置
• 5.3.2 仿真结果
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文