随着多媒体网络应用数据流在Internet中的增加,使Interact的“尽其所能”的服务难以满足新数据流的服务质量的需求,成为Internet面临的一大挑战;加上单根光纤的通信速率有多个数量级的提高,网络节点(路由器/交换机)面临着服务质量保障和交换能力的双重挑战。上述挑战要求计算机网络的体系结构更加精简和高效,要求网络节点能够满足高速交换和服务质量保障的需要。面对这些挑战,四川省网络通信技术重点实验室提出了“单物理层用户数据传输与交换平台体系结构”(SUPA-Single User-data transfer & switching Platform Architecture)网络(SUPANET),采用带外信令控制思想将Internet现有的协议栈保留在其“信控管理平台”(S&M-platform)上,以保持与Internet的互联互通能力,而利用面向以太网的物理帧时槽交换(EPFTS-Ethernet-oriented Physical Frame Timeslot Swtiching)技术将用户数据传输与交换平台(U-platform)简化为单物理层结构。SUPANET为多媒体数据的传输与交换提供服务质量能够得到保障的、面向连接的、物理层的“虚线路服务”(Virtual Line Service)。 为此,SUPANET设计了一整套服务质量保障体系,它由信控、管理平台的服务质量协商协议(OoSNP-QoS Negotiation Protocol)、单波长基于服务质量的路径信息交换协议(λQoS RIP)、流量监测与交换协议、呼叫准入控制(CAC)以及用户数据传输与交换平台的用户数据入网控制协议(UAC)、媒体配额算法(MQA)和交换节点的交换结构及交换机制共同组成。本论文中反映的研究工作是U-platform中与交换结构和交换机制相关的服务质量保障技术,研究的重点是实验室提出的半步超前技术(HFS-Half-step Forward Switching)。 “半步超前交换技术”(HFS-Half-step Forward Switching)的基本思想是:“充分利用面向连接服务的在建立连接过程中已经获得选择的端到端通路上各节点的输出端口这一有利条件,在各节点输出的分组或帧中,不再如传统交换过程中携带标识下一节点输入单元的信息,而是直接携带标识下一节点输出端口的信息,因此,任一节点的输入单元一收到该分组/帧,不需要经过查找路径表/交换表即可直接请求交换仲裁机制快速进行交换。” HFS的提出的背:景是:交换机中的输入单元的任务和造价占交换机整体