SUPANET中数据流适配层协议的研究_研究生学位论文.docVIP

PAGE 西 南 交 通 大 学 研 究 生 学 位 论 文 SUPANET中数据流适配层协议的研究 SUPANET中数据流适配层协议的研究 基于角色的访问控制的研究 专 业 计算机应用技术 Classified Index: TP393.09 U.D.C: 618.14 Southwest Master Degree Thesis Research on STREAM ADAPTATION PROTOCOL IN SINGLE physical layer User Platform Architecture  Grade: 2003 Candidate: Liang Wei Academic Degree Applied for: Master Major: Computer Application Supervisor: Dou Jun May.2005 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 PAGE II 页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 PAGE I页 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的数据业务，在SAL3中定义了两种业务传送工作模式，即成块传输模式（适用于实时性要求不高的场合）和管道传输模式（适用于具有低时延要求的低速数据传输）。 最后，本论文还利用OPNET网络仿真软件建立一个简化的SUPA网络拓扑结构，对3种适配协议进行端到端时延的仿真，仿真实验结果表明3种适配协议基本满足高层3类应用数据传输对实时性的要求。 关键字 SUPA；SAL；三网合一；带外信令控制 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 PAGE VI 页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 PAGE I页 ABSTRACT The background of the work presented in this dissertation is the SUPANET (Single physical layer User-Platform (U-platform) Architecture NETwork) introduced by Sichuan Network Communication Key Laboratory (S