基于SDH帧数据的ATM信元提取与解析技术研究

论文摘要

论文以同步数字体系(即SDH,Synchronous Digital Hierarchy)网中的异步传输模式(即ATM,Asynchronous Transfer Mode)信元为主要的研究对象,并采用了两种实现方式对SDH网中的ATM信元提取与解析系统进行具体实现,对两种实现方式进行了比较分析研究。文章的主要内容是:(1)根据ATM Over SDH的相关理论研究与工程实践,提出了“利用信头差错控制(即HEC,Header Error Control)的ATM信元提取算法”,从理论上对该算法进行深入研究,并通过仿真实验,验证了该算法性能。(2)以ATM信元作为主要研究对象,从理论角度对ATM信元进行具体解析,包括ATM空闲信元和各个适配层的识别与提取以及各个适配层承载用户信息的重组与提取。(3)构建两种实现方式:基于现场可编程序门阵列(即FPGA,Filed Programmable Gate Array)和基于服务器来实现SDH中的ATM信元的提取与解析。前者,重点分析了并行CRC(Cyclic Redundancy Check)算法,并利用“XOR平面”和“AND平面”来实现CRC中的单比特纠错。后者,主要从软件角度分层实现各个功能。(4)从实验角度实现两种方式,并对实验结果进行分析。由本文的理论分析和实验结果可以看出,本文分析方法和结论都是正确的。所提出的方法使得SDH网络中的ATM信元提取与解析成为可能,并为解决实时检测SDH中的ATM业务信息提供了一个新的解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及来源
• 1.2 相关技术概述
• 1.2.1 SDH概述
• 1.2.2 ATM技术概述
• 1.2.3 ATM over SDH概述
• 1.3 研究现状与方案
• 1.3.1 国内外研究现状及发展趋势
• 1.3.2 SDH帧数据的ATM信元检测提取处理方案
• 1.4 课题研究的主要内容
• 1.5 论文结构
• 第二章 ATM信元检测提取算法
• 2.1 ATM信元映射到SDH帧中的方式
• 2.1.1 ATM信元的映射方法和需求
• 2.1.2 ATM信元映射规范
• 2.2 ATM信元检测提取算法
• 2.2.1 循环冗余校验CRC的基本原理
• 2.2.2 ATM信元检测提取算法
• 2.3 ATM信元检测提取算法分析
• 2.3.1 CRC8 单比特纠错理论分析
• 2.3.2 ATM信元检测提取算法仿真分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 ATM信元的处理
• 3.1 信元类型的识别处理
• 3.1.1 空闲信元的识别与处理
• 3.1.2 用户信元和管理信元的识别
• 3.1.3 信元识别流程总结
• 3.2 各适配层的识别与处理
• 3.2.1 适配层（AAL）的功能与类型
• 3.2.2 AAL1 层的识别与处理
• 3.2.3 AAL2 层的识别与处理
• 3.2.4 AAL3/4 层的识别与处理
• 3.2.5 AAL5 层的识别与处理
• 3.3 本章小结
• 第四章 ATM信元检测系统的实现
• 4.1 基于FPGA的ATM检测分析算法实现
• 4.1.1 系统构建的硬件平台设计
• 4.1.2 硬件设计的主要问题与解决方法
• 4.1.3 系统的算法实现
• 4.2 基于服务器的ATM检测分析算法实现
• 4.2.1 基于服务器的ATM检测系统设计
• 4.2.2 系统的算法实现
• 4.3 本章小结
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 基于FPGA的ATM检测分析系统的实验结果与分析
• 5.2 基于服务器的ATM检测分析系统的实验结果与分析
• 5.3 ATM检测分析算法两种实现方案分析比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 基于FPGA的系统硬件平台的核心部分
• 附录B 缩写词说明