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《西南交通大学》 2005年
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类以太网物理帧时槽交换技术研究

许登元  
【摘要】:现有IP网存在着用户数据传输平台层次结构复杂、传输效率低下和服务质量较难得到保障的缺点,难以适应高速综合业务数据网络传输服务的需要。虽然在IP网络上提出了QoS保证机制(如集成服务、区分服务、MPLS等),但是这些技术目前还不是很成功。因此,四川省网络通信技术实验室着手研究下一代Internet的体系结构,提出了“单物理层用户数据传输平台体系结构网络”(Single physical layer User-data transfer Platform Architecture Network,SUPANET)。 本文主要研究SUPANET用户数据传输平台的新型交换技术—类以太网物理帧时槽交换(EPFTS),本文较全面地研究了EPFTS交换技术及其关键技术。EPFTS交换提高了用户数据平台的效率,同时提供了足够的QoS保证机制。 本文通过对现有交换机的基本组成结构和交换技术的分析,指出了未来高速多端口交换面临的挑战以及为改进交换机性能值得研究的潜在问题。为了深入分析交换机的组织结构,本文以带外信令思想分析了交换机,同时给出了交换机的概念模型,为了进一步分析影响交换机性能的要素,本文将交换机抽象为“管道模型”,并进一步给出了一种新的交换技术—半步超前交换技术(Half-step Forward Switching,HFS)。 队列与调度不仅存在于交换机的输入与输出单元,同时也存在于多级交换矩阵中。本文分析了交换机的3种队列模型:输出队列交换机、输入队列交换机和混合输入输出队列交换机,并分析了每种队列模型的典型调度算法的优缺点,针对各种调度算法的不足,本文提出或者改进了3种调度算法。 查表操作是影响交换机性能的另一因素,本文分析了各种典型的查表算法,针对EPF帧(Ethernet-like Physical Frame)的索引字段定长的特点,本文提出了EPFTS查表的硬件实现方法,同时根据Burst特性,提出了Burst的快速查表方法。 本文的主要贡献表现在: 1.用形象化的“虚拟串接管道概念模型”描述交换机/路由器内部组织结构,这有助于分析现有交换机/路由器内部组织中的瓶颈。首次全面地研究了EPFTS,初步确立了EPFTS的基本框架。研究内容包括:EPF帧格式的定义、EPFTS服务质量控制机制、队列调度机制等。 2.提出或者改进了3种队列调度算法。针对输出队列(OQ,Output Queue)
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP393.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 曾华燊;陈曦;;NGI研发策略与单层用户数据交换平台体系结构[J];西南交通大学学报;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高雨;SUPANET多粒度QoS控制机制及其移动性管理技术研究[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 胡春潮;基于数字化变电站的集中保护可靠性提升策略研究[D];华南理工大学;2011年
2 徐超;EPFTS交换调度算法仿真与性能分析[D];西南交通大学;2007年
3 喻雷锋;以太网接入SUPANET技术研究[D];西南交通大学;2007年
4 赵卫星;单层交换与多层交换的研究[D];西南交通大学;2008年
5 黄河;SUPANET节点注册协议研究[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 许登元,窦军,李季;新型多粒度物理帧时槽交换技术[J];铁道学报;2005年02期
3 钱炜宏,李乐民;输入/输出ATM交换机在突发性业务下的性能[J];通信学报;1998年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾旷怡;杨家海;;访问控制列表的优化问题[J];软件学报;2007年04期
2 张小平;刘振华;赵有健;关洪涛;;可扩展路由器[J];软件学报;2008年06期
3 许登元,刘文杰,窦军;PFTS交换中借还-加权轮询调度算法[J];四川大学学报(自然科学版);2005年05期
4 许登元;蓝章礼;李益才;;PFTS交换中基于交换矩阵缓存的调度算法[J];四川大学学报(自然科学版);2007年05期
5 申志军;曾华燊;夏羽;;一种全流程复杂度均为O(1)的负载均衡结构——SLBA[J];四川大学学报(工程科学版);2010年06期
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7 郭阳勇;刘柏良;;基于SUPANET的拥塞控制协议研究[J];四川教育学院学报;2008年01期
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10 姚兴苗,李乐民,胡光岷;一种基于分段压缩的IPv6路由查找算法[J];通信学报;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张治洲;郑康锋;;一种高效的网络处理器资源访问算法[A];第十三届中国科协年会第11分会场-中国智慧城市论坛论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾凤根;开放架构路由器关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 王振兴;NGI高性能路由器转发处理算法与实现[D];南京理工大学;2004年
3 胡晓峰;并行路由器体系结构若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
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5 陈骏坚;基于新型蚂蚁算法的QoSR理论及技术研究[D];武汉理工大学;2006年
6 周昔平;多线程网络处理器分布式内核结构研究[D];西北工业大学;2006年
7 向阳;移动Ad Hoc网络QoS路由技术研究[D];武汉理工大学;2007年
8 杨君刚;高速多级分组交换网络若干关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 李季;EPFTS平台上基于服务质量的调度算法研究[D];西南交通大学;2008年
10 连进;基于移动预测的Ad Hoc网络路由技术的研究[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高莹;哈希表和多比特Trie树相结合的IPv6路由查找算法的研究[D];郑州大学;2010年
2 毛影;树型结构的应用与平衡查找树的研究[D];江西师范大学;2010年
3 麻敏觉;Ad Hoc网络中基于MAC层的路由设计与实现[D];浙江大学;2011年
4 郭玲丽;基于多分支trie的快速路由查找算法[D];西安电子科技大学;2009年
5 石凯;基于click系统的应急通信数据分发平台的研究与实现[D];北京邮电大学;2011年
6 余胜强;PIM-SM协议并行化处理技术及路由稳定性研究[D];南京理工大学;2011年
7 郭文文;基于TRIE的软转发路由查找模块的设计实现[D];南京邮电大学;2011年
8 邓鹏;基于认证的SUPANET接入控制协议研究[D];西南交通大学;2011年
9 孙志媛;SUPA信控管理平台OAM机制的研究[D];西南交通大学;2011年
10 韩海;SUPANET用户平台性能测量研究[D];西南交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林闯;多媒体信息网络QoS的控制[J];软件学报;1999年10期
2 李季;曾华燊;;EPFTS中基于时槽加权的公平调度算法[J];软件学报;2006年04期
3 李季;曾华燊;郭子荣;;基于时槽预定的加权公平调度策略[J];软件学报;2007年10期
4 许登元,刘文杰,窦军;PFTS交换中借还-加权轮询调度算法[J];四川大学学报(自然科学版);2005年05期
5 许登元;蓝章礼;李益才;;PFTS交换中基于交换矩阵缓存的调度算法[J];四川大学学报(自然科学版);2007年05期
6 许登元,窦军,李季;新型多粒度物理帧时槽交换技术[J];铁道学报;2005年02期
7 田波;帧中继技术在局域网互连中的应用[J];通信技术;1996年01期
8 罗恒端,吴诗其;数据分组网中自相似业务模型的研究进展[J];通信学报;2002年07期
9 吴援明,宁正容,梁恩志;网络自相似业务模型进展[J];通信学报;2004年03期
10 陆园园;;IP网络QoS问题综述[J];网络安全技术与应用;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 邱智亮;ATM接入IP交换技术研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 窦晓波;基于IEC 61850的新型数字化变电站通信网络的研究与实践[D];东南大学;2006年
3 林华辉;协议互操作性测试理论与方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
4 黄智宇;基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究[D];大连理工大学;2008年
5 李季;EPFTS平台上基于服务质量的调度算法研究[D];西南交通大学;2008年
6 徐天奇;基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究[D];华中科技大学;2009年
7 高雨;SUPANET多粒度QoS控制机制及其移动性管理技术研究[D];西南交通大学;2010年
8 汪海鹰;SUPANET的U平台资源管理及面向QoS的组播技术研究[D];西南交通大学;2010年
9 窦军;单层用户数据交换平台体系结构研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙志媛;SUPA信控管理平台OAM机制的研究[D];西南交通大学;2011年
2 陈文佳;SUPANET备份路径研究[D];西南交通大学;2011年
3 高林;VLAN拓扑动态管理协议研究与实现[D];西南交通大学;2005年
4 马宾;工业以太网的实时性研究及在现场测控中的应用[D];山东大学;2005年
5 唐琦;SUPANET的入网控制技术研究[D];西南交通大学;2006年
6 郭阳勇;SUPANET连接释放协议(CEP)的研究[D];西南交通大学;2006年
7 赵君;SUPANET服务质量协商协议(QoSNP)的研究[D];西南交通大学;2006年
8 冉懋海;工业以太网技术在变电站自动化系统中的实时性研究[D];西南交通大学;2006年
9 刘文杰;半步超前交换技术及其改进研究[D];西南交通大学;2006年
10 路小俊;基于嵌入式实时操作系统的全网络化数字保护装置的研究[D];东南大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 曾华燊;陈曦;;NGI研发策略与单层用户数据交换平台体系结构[J];西南交通大学学报;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 杨静;支持SUPA多平台的EPF子层融合技术研究[D];西南交通大学;2011年
2 刘洋;通用工业交换机设计[D];重庆大学;2010年
3 夏钰红;SUPANET中基于EPF的信令机制研究[D];西南交通大学;2008年
4 李娜;SUPANET多粒度服务质量协商协议研究[D];西南交通大学;2009年
5 王涛;多网络通信与安全的研究和实现[D];东北大学;2009年
6 周飞虎;SUPA中基于SRLG的共享保护路由研究[D];西南交通大学;2012年
7 李茂亮;牵引变电所集中式保护设计[D];西南交通大学;2012年
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