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10G以太网与SUPANET融合技术研究

作　者: 廖苹秀
导　师: 窦军
学　校: 西南交通大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 10G以太网单物理层用户数据交换平台的体系结构网络面向以太网物理帧时槽交换融合子层虚拟MAC地址
分类号: TP393.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 56次
引　用: 2次
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内容摘要

本论文的研究背景是10G以太网技术以及四川省网络通信技术重点实验室提出的下一代Internet体系结构——“单物理层用户数据交换平台的体系结构网络(Single physical layer User-data switching Platform ArchitectureNetwork,SUPANET)”。为了充分利用骨干网带宽,人们目前采用了密集波分复用(DenseWavelength Division Multiplexing,DWDM)技术,但接入网的低带宽连接使得网络中的瓶颈问题逐渐突出。10G以太网可以满足新的容量需求,解决了低带宽接入、高带宽传输的瓶颈问题,扩大了应用范围,并与以前的所有以太网兼容。而SUPANET的最大优点就是以带外信令的思想和面向以太网物理帧时槽交换(Ethernet-oriented Physical Frame Timeslot Switching,EPFTS),为用户提供便捷的、高性能的,且具有服务质量保证的服务。所以,实现10G以太网和SUPANET的融合能够使SUPA的触角延伸到更远的地方,能够将服务质量保证延伸到用户,真正为用户提供端到端的具有QoS保证的业务。为实现10G以太网与SUPANET的互联及互通,本文提出了EPF-over-10G的解决方案,并通过融合子层来实现10G以太网与SUPANET的融合。依据以太网交换原理以及SUPANET带外信令思想将融合方案定为在用户平台上的融合子层来实现,并在信控平台内对建立/删除连接的协议进行改进。在建立虚连接的过程中,为了建立起虚线路标识与MAC地址的映射关系,引入了虚拟MAC地址的概念,用虚拟MAC地址来标识不同的业务连接。虚连接建立后,EPF帧在用户平台的融合子层首先被解封装成MAC帧并通过虚拟MAC地址查表进行转发,到达目的端用户后,根据虚拟MAC地址所携带的信息,将其封装为EPF帧。对于传统的以太网MAC帧直接根据其目的MAC地址进行转发,融合子层对其透传。在进行理论研究的同时,本文利用OPNET网络仿真软件对所提出的融合方案进行了仿真实验。通过建立的一个简化的网络拓扑模型,对融合方案信控平台连接建立、资源预留、以及连接删除过程,用户平台数据的传输过程以及PCS子层所采用的64B/66B编码算法进行了仿真实验。结果表明10G以太网与SUPANET的融合采用EPF-over-10G方案是正确可行的。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-12
第1章绪论  12-16
  1.1 本论文的研究背景  12
  1.2 本论文的研究对象及特点  12-14
    1.2.1 本论文的研究对象  12-13
    1.2.2 10G以太网与SUPANET的主要特点  13-14
  1.3 本论文的研究内容与研究意义  14
  1.4 论文组织结构  14-16
第2章 10G以太网与SUPANET概述  16-25
  2.1 10G以太网技术  16-22
    2.1.1 10G以太网物理层的上部部件  17
    2.1.2 10G以太网物理层的下部部件  17-18
    2.1.3 10G以太网物理层编码算法介绍  18-22
  2.2 SUPA体系结构  22-24
    2.2.1 带外信令技术  22
    2.2.2 SUPA的协议层次结构  22-23
    2.2.3 SUPA的服务质量保障体系  23-24
    2.2.4 EPFTS技术  24
  2.3 本章小结  24-25
第3章 10G以太网与SUPANET融合技术分析  25-35
  3.1 10G以太网与SUPANET的异同  25-27
    3.1.1 相同之处  25-26
    3.1.2 不同之处  26
    3.1.3 问题的提出  26-27
  3.2 融合方案的制定  27-30
    3.2.1 分片与重组  27-29
    3.2.2 封装与解封装  29-30
    3.2.3 方案的对比分析  30
  3.3 融合子层介绍  30-32
  3.4 融合方案分析  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章 EPF-over-10G融合方案的详细设计  35-54
  4.1 虚拟MAC地址技术  35-40
    4.1.1 虚拟MAC地址技术及其可行性  36-37
    4.1.2 虚拟MAC地址的分配  37
    4.1.3 虚拟MAC地址的生成  37-40
  4.2 信控平台设计  40-48
    4.2.1 信令协议结构  40-41
    4.2.2 服务务质量协商过程改进  41-46
    4.2.3 信令消息转换  46-48
  4.3 用户平台融合子层的构建  48-51
    4.3.1 以太网MAC帧的传输过程  49
    4.3.2 融合后EPF帧的传输过程  49-51
  4.4 融合方案的工作过程  51-53
  4.5 本章小结  53-54
第5章 OPNET下的融合方案流程仿真  54-70
  5.1 OPNET简介  54
  5.2 仿真模型设计  54-58
    5.2.1 网络拓扑建模  54-55
    5.2.2 节点建模  55-58
  5.3 融合技术流程仿真  58-66
    5.3.1 EPF帧传输过程  58-66
    5.3.2 MAC帧传输过程  66
  5.4 融合技术资源预留功能仿真  66-67
  5.5 仿真结果分析  67-69
  5.6 本章小结  69-70
结论与展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-76
附录各节点PCS子层编解码结果  76-81
攻读硕士学位期间发表的论文  81

10G以太网与SUPANET融合技术研究

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