SUPANET中数据流适配层协议的研究

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面的体系结构(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面为单层平面。 本论文研究的主题是单物理层用户数据传输平面体系结构(SUPA)的应用数据流适配层(SAL)及其适配协议,其重点是为不同的服务质量需求的应用数据流提供适当的数据封装格式,从而实现应用数据流适配层在高层用户数据与物理帧之间进行适配,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。 在全新的网络体系结构SUPA中,作者首先对未来网络中的众多应用数据做了较深入的分析和比较,将高层应用数据分为恒定比特率数据流、可变比特率数据流和恒定/可变比特率的非实时数据流。又利用分层概念,将应用数据流适配层(SAL)分成两个子层(汇聚子层和拆装子层),提出并设计了3种面向“三网合一”需求的全新的应用数据流适配协议(SAL1、SAL2和SAL3)。这3种适配协议分别适配高层3类不同服务质量需求的应用数据。 其中,SAL1用于适配恒定比特率的实时数据流(第1类),作者利用了这类数据对于瞬时的数据错不敏感,特别设计了零功能的汇聚子层(即只需完成数据分割或重组),从而满足该类数据在传输时要求尽可能小的传输时延抖动的需要;SAL2用于适配可变比特率的实时数据流(第2类),SAL2允许不同的SAL2连接复用一条虚线路的设计更加充分适应短用户数据的传输需要,使得用户数据的传输效率得到大大提高,而且SAL2仅仅对头部信息的差错控制使得在低误码率的网络环境里数据传输的实时性得到更好的保证;SAL3用于适配恒定/变长比特率的非实时数据流(第3类),SAL3在功能上的设计与IP网络的紧密联系,为Internet向SUPANET的过渡提供有力支持。同时,为了适配传输速率变化很大

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本论文的学术背景及理论
• 1.2.1 三网合一的大趋势
• 1.2.2 现有的服务质量保障机制
• 1.2.3 现有的网络体系结构
• 1.2.4 密集波分复用技术DWDM概述
• 1.3 本论文研究课题的来源及主要研究内容
• 1.4 本论文的组织安排
• 第2章 SUPA网络体系结构
• 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
• 第3章 异步传输模式适配层简介
• 3.1 ATM适配层的业务分类
• 3.2 ATM适配层的结构
• 3.3 AAL的5类协议
• 3.4 AAL协议的比较
• 第4章 应用数据流适配层
• 4.1 未来“三网合一”网络的应用数据
• 4.1.1 应用数据的分类
• 4.1.2 应用数据的传输要求
• 4.1.3 音频／视频数据流压缩技术
• 4.2 应用数据流适配层SAL的分层结构
• 4.2.1 SAL分层结构的必要性
• 4.2.2 SAL的分层结构
• 4.2.3 SAL协议数据单元
• 4.2.4 SAL类型
• 4.3 应用数据流适配层SAL协议
• 4.3.1 SAL1对CBR-T数据流的适配
• 4.3.2 SAL2对VBR-T数据流的适配
• 4.3.3 SAL3对C／VBR-N数据流的适配
• 4.4 小结
• 第5章 适配层SAL的仿真
• 5.1 OPNET网络仿真软件概述
• 5.2 MODELER的仿真流程
• 5.3 SUPANET的3类SAL协议的仿真模型设计
• 5.3.1 SUPA环境的网络拓扑模型设计
• 5.3.2 各个节点模型设计
• 5.3.3 SAL进程模块和工作流程
• 5.3.4 SAL进程的PDU格式模型设计
• 5.4 3类SAL协议的端到端时延仿真结果
• 5.4.1 仿真统计量的设计
• 5.4.2 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
• 附录 SAL进程仿真的功能函数