空间复用协议技术
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无线wifi的信道复用方式无线WIFI的信道复用方式主要包括以下几种:1.频分复用(FDM):频分复用是将无线信号分成多个子信道,每个子信道可以承载不同的数据流。
在WIFI系统中,802.11a和802.11g采用了OFDM(正交频分复用)技术,将射频信号分成52个子信道,从而实现多个数据流的复用。
2.时分复用(TDM):时分复用是将时间分成若干个时间段,每个时间段可以分配给不同的用户使用。
在WIFI系统中,采用多路复用技术,如CDMA(码分多路复用)和OFDM(正交频分复用),在同一频段上实现多个用户的同时传输。
3.码分复用(CDM):码分复用是利用不同的编码方式将多个数据流分开,从而实现多路复用。
在WIFI系统中,采用CCK(互补编码)和QPSK(正交相移键控)等编码方式来实现多路复用。
4.空间复用:空间复用是通过多个天线或信号传输路径来实现多路复用。
在WIFI系统中,采用MIMO(多输入多输出)技术,通过多个天线同时发送和接收多个数据流,提高系统容量和覆盖范围。
5.动态信道分配(DCA):动态信道分配是一种自适应信道分配策略,根据无线环境的变化,动态地分配信道给各个接入点。
DCA技术可以有效避免信道干扰,提高系统性能。
6.信道捆绑(CB):信道捆绑是将多个相邻的信道绑定在一起,提高整体传输速率。
在802.11n协议中,采用频道捆绑技术,将多个5GHz信道捆绑在一起,实现更高的数据传输速率。
综上所述,无线WIFI的信道复用方式主要包括频分复用、时分复用、码分复用、空间复用、动态信道分配和信道捆绑等技术。
这些复用技术在WIFI系统中相互配合,实现多个用户的同时传输,提高系统容量和覆盖范围,满足日益增长的无线通信需求。
4G移动通信系统的关键技术4G移动通信系统的关键技术一:引言4G移动通信系统是第四代移动通信技术的代表,它具有更高的速率、更低的时延和更大的容量。
本文将对4G移动通信系统的关键技术进行详细介绍。
二:物理层技术1. OFDM技术OFDM(正交频分复用)技术是4G移动通信系统的关键基础技术,它能够有效地抵抗多径衰落以及频率选择性衰落,提高系统的频谱效率和抗干扰性能。
2. MIMO技术MIMO(多输入多输出)技术可以利用多个天线进行信号的传输和接收,通过空域上的多径传播提高系统的速率和容量,并提高信号的可靠性。
三:网络层技术1. IP分包技术IP分包技术可以将数据分成多个小包进行传输,提高网络的灵活性和传输效率,适应多种不同的应用场景。
2. 全IP网络技术全IP网络技术是4G移动通信系统中的核心技术,它通过统一的IP协议对语音、数据和视频进行传输,提供统一的服务和优化的网络接入。
四:数据链路层技术1. 自适应调制与编码技术自适应调制与编码技术可以根据信道条件来动态调整调制方式和编码率,提高信号的传输质量和系统的容量。
2. 空间复用技术空间复用技术可以将频率和空间进行灵活的分配,提高系统的频谱效率和容量。
五:移动接入层技术1. LTE技术LTE(Long Term Evolution)技术是4G移动通信系统中最主流的技术,它具有更高的速率和容量,支持多种应用场景和业务需求。
2. WiMAX技术WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)技术是另一种重要的4G移动通信技术,具有较大的覆盖范围和灵活的接入方式。
六:安全与管理技术1. 身份鉴别与认证技术身份鉴别与认证技术可以保护用户和网络的安全,防止未经授权的访问和攻击。
2. 密钥管理技术密钥管理技术可以确保通信过程中的数据安全性,通过合理的密钥、分发和更新策略,保护用户隐私和通信内容的保密性。
MIMO 过程CRC 附加码块分割Turbo 编码码块级联第1个数据流产生码字流加扰调制映射码块级联码字流加扰调制映射M层映射1.单天线2.复用3.分集MM预编码1.单天线2.复用3.分集M资源元映射资源元映射OFDM 信号产生OFDM 信号产生符号流符号流MM天线口0天线口PMTurbo 编码M速率匹配速率匹配M CRC 附加码块分割Turbo 编码第M 个数据流产生MTurbo 编码M速率匹配速率匹配M单天线发射方式下层映射和预编码层映射:一个码字流映射到一层,将输入直接输出。
预编码:无需预编码 ,输入直接输出。
是用来发射的天线口索引,如p=0,即经第0个天线口发射。
其中天线口4专门为MBSFN 用的,天线口5专门为UE 用的。
空间复用方式下层映射和预编码层映射根据协议,层数V≤P,P 表示物理信道用于发射的天线端口数,且码字流的个数最多为2 。
协议规定:码字到层的映射可有1:1,1:2,2:2,2:3,2:4。
且1:2的情况只发生在P=4的条件下。
预编码无CDD 时的预编码⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--)()()()()()1()0()1()0(i x i x i W i y i y P υM M W 是阶数为P*V 的预编码矩阵。
大CDD 时的预编码⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--)()()()()()()1()0()1()0(i x i x U i D i W i y i y P υM M W 是阶数为P*V 的预编码矩阵,D,U 为矩阵。
加入CDD 之后能够人为的制造多径效应,以获得更大的增益。
D,U 矩阵见下发射分集方式下的层映射层映射根据协议,只允许对一个码字进行层映射,层数V 和物理信道用于发射的天线端口数P 相等。
码字到层的映射只允许有1:2和1:4,即一码字流映射至两层或四层 。
预编码发射分集方式的层映射要求映射层数和天线口数目相等,且层映射只有1:2和1:4,故预编码模块输入的层数也是2层或4层。
LTE的技术原理LTE(Long Term Evolution)作为第四代移动通信技术,其技术原理主要包括无线接入技术、核心网技术和网络优化技术等方面。
本文将详细介绍LTE的技术原理。
一、无线接入技术1.OFDM技术LTE使用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术作为其物理层技术,采用了SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)技术作为上行链路的多址技术。
OFDM技术具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、符号时间间隔长、对调制方式的选择灵活等特点,能够有效提高数据传输速率和系统整体性能。
2.MIMO技术LTE还采用了MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术,该技术通过在发送端和接收端分别增加多个天线,利用空间复用技术实现多个数据流同时传输,从而提高系统的频谱效率和系统容量。
MIMO技术在LTE 系统中广泛应用于数据传输和信号处理过程中。
3.自动重传请求技术LTE系统还引入了自动重传请求技术,通过在物理层上实现自动重传请求ARQ(Automatic Repeat reQuest)功能,可以有效保障数据传输的可靠性和稳定性。
当接收端检测到数据包丢失或错误时,会向发送端发送自动重传请求,发送端重新发送丢失的数据包,从而保证数据的完整性和准确性。
二、核心网技术1. Evolved Packet Core(EPC)LTE核心网采用了Evolved Packet Core(EPC)结构,EPC由三个主要部分组成:核心网节点(PGW、SGW、MME)、用户面协议GTP(GPRS Tunneling Protocol)和控制面协议S1AP(S1 Application Protocol)。
EPC实现了LTE系统的核心网络功能,包括连接管理、移动性管理、安全性保障、QoS(Quality of Service)管理等。
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较以下是我对四种常用于轨道交通传输组网技术的比较分析,不正之处欢迎指出,大家一起讨论:a)MSTPMSTP技术自问世以来已经发展到了第三代,它继承了SDH的一切优点,并与接入技术配合,能够很好地满足上述承载业务的特性要求。
MSTP技术具有下列特点:可以兼容PDH的网络体系,支持多种物理接口。
简化网络结构,支持多协议处理。
如:PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等。
支持以太网业务透传、二层汇聚、二层交换,可实现对以太网业务的带宽共享以及统计复用、带宽管理和环路保护功能。
支持VP-Ring保护,可以和SDH的通道保护和复用段保护协同处理。
传输的高可靠性和自愈保护恢复功能。
MSTP继承了SDH的各种保护特性,实现99.99%的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间,这些对提高服务质量至关重要。
具有622M、2.5G和10G平滑升级、扩容能力,并可与波分复用技术相结合,满足用户更大的带宽需求。
高度多网元功能集成,有效的带宽按需分配、管理。
支持弹性分组环(RPR)和多协议标志交换(MPLS)等新技术的应用。
技术的发展是永恒的,随着弹性分组环(RPR)、多协议标志交换(MPLS)等新技术在MSTP平台上的应用日趋成熟,MSTP技术在网络保护、带宽按需分配、流量控制等方面更具有优势。
第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR over SDH,以及引入MPLS保证QoS并解决接入带宽公平性的问题,支持虚级联和链路容量自动调整(LCAS)机制,支持多点到多点的连接。
综上所述,MSTP技术可实现城市轨道交通系统通信网络和业务的综合化和一体化。
既简化了网络层次,提高了带宽的使用效率,又降低了通信系统的运营维护成本,可供选择的厂家较多,主要有阿尔卡特、马可尼、ECI、朗迅、北电网络、泰乐、中兴、华为等。
MSTP 技术已经成为轨道交通通信网传输系统制式的选择之一。
802.16m与LTE技术对比2012年1月18日,国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上,正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准,我国主导制定的TD-LTE-Advanced 同时成为IMT-Advanced国际标准。
1、4G的关键技术1)正交频分复用(OFDM)技术OFDM是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,各子载波并行传输。
尽管总的信道是非平坦的,即具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽。
OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。
2)软件无线电软件无线电的基本思想是把尽可能多的无线及个人通信功能通过可编程软件来实现,使其成为一种多工作频段、多工作模式、多信号传输与处理的无线电系统。
也可以说,是一种用软件来实现物理层连接的无线通信方式。
3)智能天线技术智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,是未来移动通信的关键技术。
智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。
这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
4)多输入多输出(MIMO)技术MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。
信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。
TM9, 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式,可以支持最大到8层的传输,主要为了提升数据传输速率。
TM2:单码字发射分集。
采用空频块码(SFBC,Space FrequencyBlockCode)进行空频编码,同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送,具有分集增益。
适合于小区边缘信道复杂,干扰较大的情况,有时候也用于高速的情况;TM3:双码字开环空间复用或单码字发射分集。
开环空间复用(SDM,SpaceDivisionMultiplex)是双流传输,终端不反馈信道信息,发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号,采用大时延循环时延分集(CDD,CyclicDelayDiversity),主要用于信道质量较好的场景,如小区中心,以提升空口传输效率; TM7:单流波束赋形或发射分集。
基于用户的专用波束赋形(Beamforming,也叫Port5模式),发射端利用上行信号来估计下行信道的特征,在下行信号发送时,每根天线上乘以相应的特征权值,使其天线阵发射信号具有波束赋形效果,主要用于信道环境较差的场景,如小区边缘区域,能够有效对抗干扰。
TM2模式仅包含发射分集(SFBC),TM3模式内包含开环空间复用(SDM)和发射分集(SFBC),TM7模式内包含基于用户的波束赋形(Port5)和发射分集(SFBC),而TM2/3/7模式间自适应包含以上3种传输模式。
单小区不同传输模式(TM)对比单小区不同传输模式对比测试主要目的是考察在空扰、50%和100%加扰场景下,TM2、TM3、TM7、TM2/3/7模式间自适应四种传输模式的性能优劣,特别是TM3和TM7的性能对比,并为后续全网场景参数优化给出参考。
单小区空扰场景,平均SINR接近20db,整体信道环境良好,平均下行吞吐量对比结果:模式间自适应=TM3>TM7>TM2。
信道环境良好,模式间自适应多处于TM3(SDM),因此两者下行吞吐量相当;TM7(Port5)在小区边缘的波束赋形增益使其平均吞吐量优于TM2(SFBC)。
MIMO基本原理介绍课程目标:●了解MIMO的基本概念●了解MIMO的技术优势●理解MIMO传输模型●了解MIMO技术的典型应用目录第1章系统概述 (1)1.1 MIMO基本概念 (1)1.2 LTE系统中的MIMO模型 (2)第2章 MIMO基本原理 (5)2.1 MIMO系统模型 (5)2.2 MIMO系统容量 (6)2.3 MIMO关键技术 (7)2.3.1 空间复用 (7)2.3.2 空间分集 (9)2.3.3 波束成形 (13)2.3.4 上行天线选择 (14)2.3.5 上行多用户MIMO (15)第3章 MIMO的应用 (17)3.1 MIMO模式概述 (17)3.2 典型应用场景 (19)3.2.1 MIMO部署 (19)3.2.2 发射分集的应用场景 (21)3.2.3 闭环空间复用的应用场景 (22)3.2.4 波束成形的应用场景 (23)第4章 MIMO系统性能分析 (25)4.1 MIMO系统仿真结果分析 (25)4.2 MIMO系统仿真结果汇总 (27)第1章系统概述知识点MIMO基本概念LTE系统中的MIMO模型1.1 MIMO基本概念多天线技术是移动通信领域中无线传输技术的重大突破。
通常,多径效应会引起衰落,因而被视为有害因素,然而,多天线技术却能将多径作为一个有利因素加以利用。
MIMO (Multiple Input Multiple output:多输入多输出)技术利用空间中的多径因素,在发送端和接收端采用多个天线,如下图所示,通过空时处理技术实现分集增益或复用增益,充分利用空间资源,提高频谱利用率。
图 1.1-1 MIMO系统模型总的来说,MIMO技术的基础目的是:●提供更高的空间分集增益:联合发射分集和接收分集两部分的空间分集增益,提供更大的空间分集增益,保证等效无线信道更加“平稳”,从而降低误码率,进一步提升系统容量;●提供更大的系统容量:在信噪比SNR足够高,同时信道条件满足“秩>1”,则可以在发射端把用户数据分解为多个并行的数据流,然后分别在每根发送天线上进行同时刻、同频率的发送,同时保持总发射功率不变,最后,再由多元接收天线阵根据各个并行数据流的空间特性,在接收机端将其识别,并利用多用户解调结束最终恢复出原数据流。
信道相关矩阵与空间复用技术是无线通信领域中的重要概念。
信道相关矩阵描述了信道状态信息之间的关系,是MIMO系统性能分析的关键参数。
空间复用技术则是一种利用多副天线发送和接收信号,通过在同一频段发射多路相互独立的不同的信号,以充分利用传播中的多径分量,提高链路传输速率的技术。
研究表明,在给定的信道上,可以建立的并行子信道数等于信道矩阵的秩,因此空间复用可以达到的信息传输速率与矩阵秩线性增长正相关。
要实现空间复用,发送天线之间和接收天线之间的距离要大于电波的相干距离,收发信道的各个子信道的衰落才不相关。
空间复用的重要特征是利用有明显多径效应的传输环境,每一根发射天线对应接收端产生一个不同的信号,得到占用同频率的信号间的独立性,接收端根据接收信号不同区分各自的信息流。
在独立衰落信道上将相同的信号副本传送给接收端。
以上信息仅供参考,建议查阅关于信道相关矩阵和空间复用的专业书籍或咨询专业人士,以获取更全面和准确的信息。
空间多路复用(Space Division Multiplexing,SDM)是一种无线通信技术,通过在空间维度上同时传输多个独立的数据流,从而提高了通信系统的容量和效率。
在空间多路复用中,相位是一个重要的参数。
相位(Phase)是指无线信号的相对偏移或波形的起始点。
在空间多路复用中,通过对不同天线或天线阵列发射的信号赋予不同的相位,实现对空间中不同用户或数据流的分离。
具体而言,对于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统和波束成形(Beamforming)技术,相位起到重要的作用。
MIMO系统:MIMO系统利用多个天线对发送和接收信号,通过在不同天线之间调整相位差,可以在空间上分离并同时传输多个数据流。
通过合理的相位调节,可以最大化信号传输的效率和容量。
波束成形:波束成形利用多个天线阵列发射或接收信号,并通过调整相位来形成一个或多个定向的波束。
通过调整相位差,可以控制信号的辐射方向和波束的形状,从而提高信号的接收和传输质量。
在空间多路复用中,相位调节需要进行严格的设计和控制,以确保不同信号之间的相位差正确地分配和调整。
这需要高精度的信号处理和调制技术,以及合理的天线布局和天线阵列设计。
总的来说,相位在空间多路复用中起到关键作用,通过调整不同信号的相位来实现空间分离和提高信号传输效率。
它是实现高容量、高效率无线通信的重要技术参数。
空间复用协议技术1.0 简介空间复用协议(SRP)由思科开发,用于基于环路的媒介。
该协议的名称来源于数据包处理过程的空间复用属性。
SRP是在思科动态数据包传输(DPT)产品系列中使用的一项基本技术。
DPT是下一代传输技术-为基于数据包的光传输而优化。
这种光传输技术结合了IP路由的有效带宽和业务丰富的功能以及光环路的丰富带宽和自恢复功能,以提供优越于现有解决方案的基本成本和功能优势。
该白皮书介绍了SRP和环路技术,包括MAC层定义和算法,基本的环路带宽控制和保护交换。
还阐述了实施方案和初期的思科产品。
另一份白皮书将重点阐述技术的应用、经济性以及网络规划和部署意义。
2.0 SRP背景SRP使用双向双计数器轮转环路拓扑结构。
环路也称为"内环"和"外环",如图1所示。
这两种环路同时用于传输数据和SRP控制数据包。
SRP控制数据包处理拓扑结构发现、保护交换和带宽控制等任务,将在本文中稍后进行详细讨论。
控制数据包以相应数据包相反的方向传播--因此,对于由外环传输的数据包来说,控制数据包由内环传输,如图1所示。
图1: 4-节点SRP环路3.0 SRP 数据包格式本节介绍SRP使用的数据包格式。
有两类数据包:数据包和控制数据包。
最大传输单位(MTU)是9216字节,最小传输单位为55字节。
在目前的思科实施中MTU为4470字节。
3.1 SRP 版本2.0 通用报头格式SRP版本2.0的通用报头格式为16位(2个字节),如图2所示。
图2: SRP版本2通用报头SRP版本2.0报头包括以下字段:∙生存时间(TTL)-8 位。
使用方式与IP TTL字段非常相似。
转发数据包的每个节点占用TTL字段的一个字节。
当TTL为0时,数据包将被环路分离。
这是为了防止产生过多的数据包循环。
MAC TTL处理源和目的节点退出环路,而数据包仍处于循环状态的情况。
从理论上讲,一个八位TTL 共允许255跳,因此环路共有255个节点。
但是,事实上环路只支持64个节点。
∙环路标识(RI)-1位。
指定最初的源环路。
这用于数据包接收、分离和转发判定,尤其是在环路转向情况下(例如,最初来源于外环的数据包可能在内环被终止),如"6.0 智能保护交换(IPS)" 所述。
字段值在表1中说明。
表1: SRP环路标识0外部环路1内部环路∙模式-3位。
用于确定数据包类型。
模式值在表2中说明。
表2: 模式值值说明000 - 010预留011ATM数据信元100控制信息(传送到主机)101控制信息(本地缓冲区,以传送到主机)110使用数据包111数据包∙优先级(Pri)-3位。
字段显示SRP数据包的优先级别。
值可以为0到7,较高的值代表较高的优先级。
该字段值从IP优先级位复制。
SRP数据包传输和调度判定根据优先级字段决定,如"4.6 数据包优先级"中所述。
∙奇偶位(P)-1位。
奇偶位位于前面的15个MAC报头位。
3.2 SRP版本2数据包格式SRP版本2.0数据包格式如图3所示。
图3: 数据包格式该数据包包括通用报头和以下字段:∙目的MAC地址(DA)-48位。
全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
∙源MAC地址(SA)-48位。
全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
∙协议类型-16位。
在表3中说明。
表3: SRP协议类型值协议类型0x2007SRP控制0x0800 IP 版本40x0806ARP∙有效负载-变量。
∙帧校验序列(FCS)-32-位CRC。
CRC根据整个数据包来计算,不包括SRP报头(16位/2字节)。
多项式为:每个数据包的开销为16字节+ 4字节FCS。
3.3 SRP版本2.0控制数据包格式SRP版本2.0控制数据包结构如图4所示。
图4: 控制数据包格式控制数据包包括通用报头和以下字段:∙目的MAC地址(DA)-48位。
全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
∙源MAC地址(SA)-48位。
全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
∙协议类型-16位。
由于这是一个控制数据包,因此协议类型总是0x2007。
∙控制版本-8位。
该字段是与控制类型字段有关的版本编号。
开始时所有控制类型都为版本0。
∙控制类型-8位。
在表4中介绍。
表4: SRP控制类型控制类型说明0x00预留0x01拓扑结构发现0x02IPS信息0x03 - 0xFF预留∙控制校验和-16位。
该字段是所有以控制版本开始的16位字的补充和的16位补充。
如果在校验和中字节数为奇数,出于校验和目的,右侧的最后一个字节将为0以构成一个16位字。
补充字节并不作为数据包的一部分被传输。
当计算校验和时,校验和字段自己设为0。
注意,该算法与TCP 校验和计算使用的算法相同。
∙控制TTL-16位。
该字段为控制层逐跳计数,每次节点转发控制数据包时被占用。
如果节点接收控制TTL<=1的控制数据包,那么它接收该数据包但并不转发。
注意,控制TTL独立于SRP L2 TTL,在控制数据包中它总是设为0x1。
控制数据包的原发地把控制TTL的最初值设为SRP L2 TTL,通常用于数据包。
∙有效负载-变量。
∙FCS-32位CRC。
控制数据包的开销为22个字节,额外的4个字节用于FCS。
如果模式位设为1xx(不包括,111,它是一个数据包),那么数据包为SRP控制数据包。
控制数据包为点到点发送,并由相邻节点分离。
在当前的实施中,DA设为0x000000000000,因为控制数据包为点到点发送。
所有控制数据包都被发送,TTL设为0x1,优先级设为0x7。
定义了两种控制数据包:∙传送到主机-控制数据包通过与数据包相同的路径传送到处理器。
入局控制数据包被接收,从环路上分离,并通过把数据包与其它数据包一起保存在Rx缓冲区中,传送到处理器。
∙主机本地缓冲-控制数据包由SRP MAC缓冲,以传送到处理器。
数据包并未保存在Rx缓冲区中,在这里,它们将与数据包一同争夺资源。
实际上,它们被保存在独立的缓冲区SRP MAC中,信号被传送到处理器,以检索这些数据包。
本地缓冲的控制数据包通常预留,以用于智能保护交换(IPS)数据包。
SRP版本2有三种控制数据包:∙使用数据包(由模式0x110指定)∙拓扑结构发现数据包∙智能保护交换(IPS)数据包在这里提到的所有三种数据包将在本文稍后进行详细讨论。
注意图4中显示的控制数据包格式由拓扑结构发现和IPS数据包使用。
使用数据包使用不同的数据包格式,稍后在"5.0 SRP公平算法 (SRP-fa)" 中讨论。
图5: SONET/SDH 到SRP数据包映射3.4 帧SRP是一种独立于媒介的MAC层协议。
最初的实施利用SONET/SDH帧。
SRP数据包被插入到SONET/SDH 帧中,如图5所示。
目前只支持SONET/SDH帧。
未来可能支持其它帧。
SONET/SDH帧允许与SONET/SDH或WDM设备互通。
注意,只支持连接的有效负载。
本文"9.0计时和同步"一节中将讨论把SRP连接到ADM、WDM转发器或直接连接到黑光纤等要求。
图6 显示了IP数据包到SRP的映射以及应用SONET/SDH帧。
图6: SRP到SONET/SDH映射的有效负载4.0 SRP 数据包处理流程我们将在本节详细讨论SRP节点数据包处理流程。
本节包括以下主题:∙空间复用∙接收端数据包处理∙组播∙传输端数据包处理∙数据包优先级∙拓扑结构发现∙环路选择流程4.1 数据包处理概述环路数据包流程的高级视图如图7所示。
每个SRP接口有两个SRP MAC。
相邻的SRP MAC一般被称为"mate"。
每个SRP MAC连接到一个光纤对,它可以被指定为外环Rx/内环Tx或外环Tx/内环Rx。
外环Rx/内环Tx被标记为A端,外环Tx/内环Rx被标记为B端。
连接节点以构成SRP环路与连接节点以构成FDDI环路类似。
一台路由器上的A端连接到第二台路由器上的B端。
直到所有节点全被连接为止。
环路节点数据包处理的高级别视图如图8所示。
图7:环路数据包流程图8: 节点数据包流程您可以查找入局数据包以确定它们是否准备向节点传输。
如果数据包准备向节点传输,那么节点接收该数据包并把它传送到主机以进行处理。
如果数据包不准备向该节点传输,那么它被保存在传输缓冲区中,以继续进行循环。
然后,根据SRP公平算法(SRP-fa)对传输缓冲区数据包和由节点提供的数据包进行调度,以在出局环路上进行传输,SRP公平算法在"5.0 SRP 公平算法(SRP-fa)"中讨论。
4.2 空间复用SRP的名称来源于环路上数据包处理流程的空间复用功能。
传统的数据环路,如令牌环或FDDI利用源分离和环处理流程来控制环路接入。
在被源分离之前,数据包围绕整个环路循环。
与此相反,SRP执行单点发送数据包的目的分离。
由于目前节点可能无需等待一个共享令牌就可传输数据包,从而有很多机会可以在环路其它部分上获得带宽增益,如图9所示。
另一方面,组播数据包采用源分离模式。
图9: 空间复用流程4.3 接收端数据包处理对于一个入局数据包来说,可能要进行以下六个过程:∙分离-数据包从环路上删除。
∙接收和分离-数据包被发送到主机(第3层),然后从环路上删除。
∙接收和转发-数据包为一组播数据包。
它被发送到主机(第3层),然后到传输缓冲区。
∙转发-数据包被发送到传输缓冲区。
∙转向-数据包从相反的方向发回。
∙直通-所有数据包都被发送到传输缓冲区,包括控制数据包。
接收端数据包处理的高级别视图如图10所示。
接收端数据包处理按以下流程进行:∙提取SRP控制信息,包括入局数据包提供的TTL、RI和模式。
图10: 接收端数据包处理流程∙检查入局数据包的模式字段以确定它是否是一个控制数据包。
如果是,通过模式和控制类型字段确定控制数据包类型。
拓扑结构发现数据包和IPS数据包分别由控制类型0x01和0x02来确定。
如果接收到一个拓扑结构发现数据包或IPS数据包,那么数据包被分离并被发送到相应的处理路由。
不同的路径根据模式字段的设置来确定。
对于模式字段设为0x100(传输到主机)的拓扑结构发现数据包来说,该数据包被保存在接收缓冲区中(与数据包一样),并且从该位置被传输到拓扑结构发现处理路由。
对于模式字段设为0x101(主机本地缓冲)的IPS数据包来说,数据包由SRP MAC 缓冲,然后给处理器发送一条中断命令以检索数据包并将其传送到IPS处理路由。
使用数据包根据模式0x110来确定。
它与拓扑结构发现和IPS数据包不同,不具有在"3.3SRP版本2.0控制数据包模式"描述的其它字段。
如果接收到一个使用数据包,它被分离并被转发到"mate",该"mate"把它传送到SRP-fa路由以进行处理。