弹性分组环（RPR）和非可靠传输的研究与实现

论文摘要

IP技术的不断成长，使得数据业务的传输日益成为信息通信的主体，也使得MAN(城域网)面临着两大挑战：高带宽利用率和高度可靠性。因此，集以太网的经济性和SONET／SDH的电信级保护特性于一体的RPR技术从2001年起一经提出，就成为新一代MAN发展的重要方向和学术与产业界研究的热点。 本文首先概述了RPR的基本原理和基本特征，然后对支撑着RPR运转的关键技术展开了具体介绍和深入研究。我们发现无论是环回还是定向保护机制下，即使只是发生单纤保护，同一跨段的另一条链路也不再承载数据业务。于是为了增强处于保护状态下的环网带宽利用率，我们提出非可靠传输的概念，充分利用被闲置的带宽。进而，在非可靠传输的前提下我们对公平算法如何运转以及环网路由的核心参数的维护重新进行了研究，并通过维护拓扑矩阵来解决所遇到的问题。最后，针对上述研究内容，我们介绍且讨论了RPR与非可靠传输的具体工程实现。

论文目录

• 图目录
• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 RPR的应用现状
• 1.1.2 RPR与其他宽带技术的比较
• §1.2 RPR技术概述
• 1.2.1 双环结构
• 1.2.2 业务分级
• 1.2.3 数据通路
• 1.2.4 VDQ（虚目的队列）
• 1.2.5 帧格式
• 1.2.6 MAC参考模型
• §1.3 课题研究内容
• §1.4 论文组织结构
• 第二章 RPR的关键技术
• §2.1 拓扑发现
• 2.1.1 环拓扑发现过程
• 2.1.2 拓扑状态数据库
• §2.2 智能保护
• 2.2.1 保护请求类型与保护信号
• 2.2.2 保护更新状态机的研究
• 2.2.3 RPR保护倒换机制
• §2.3 环网路由
• 2.3.1 ISH算法
• 2.3.2 ISH算法的改进
• §2.4 公平算法
• 2.4.1 典型的反作用控制公平算法
• 2.4.2 典型的前摄控制公平算法
• 2.4.3 CQMA公平速率计算的数学论证
• 2.4.4 各类算法性能分析
• 第三章 非可靠传输
• §3.1 非可靠传输的引入
• 3.1.1 非可靠传输的定义
• 3.1.2 引入非可靠传输的可行性
• 3.1.3 引入非可靠传输的意义
• 3.1.4 引入非可靠传输带来的问题
• §3.2 非可靠业务的界定
• 3.2.1 RPR拓扑矩阵
• 3.2.2 非可靠业务的界定方法
• §3.3 引入非可靠传输后的环网路由
• 3.3.1 受保护请求影响的节点集
• 3.3.2 拓扑矩阵的再利用
• 3.3.3 网络负载均衡
• §3.4 引入非可靠传输后公平帧的运行
• 3.4.1 前摄控制算法中公平帧的运行
• 3.4.2 反作用控制算法中公平帧的运行
• §3.5 引入非可靠传输的软硬件复杂性
• 第四章 提供非可靠传输功能的RPR硬件实现
• §4.1 基于风云路由器的RPR实现
• 4.1.1 风云路由器的硬件结构及组成
• 4.1.2 RPR接口转发板概况
• §4.2 Duater Card的细致描述
• 4.2.1 CORTINA RPR的内部功能模块
• 4.2.2 FPGA的内部功能模块
• §4.3 Carrier Board的细致描述
• 第五章 结束语
• §5.1 本文的主要贡献
• §5.2 下一步研究工作
• 致谢
• 在校期间发表的论文
• 参考文献
• 2的两种计算周期伪码'>附录A CQMA₂的两种计算周期伪码
• 附录B 拓扑矩阵及其应用的Verilog实现程序