基于连接的分组网络协议体系的设计与仿真

摘要

互联网是当今最广泛使用的网络，维持网络运行的是网络协议，在网络上支持各种传输业务的也靠协议，不同的网络结构需要不同的网络协议支持，一句话，没有协议就没有网络。 IP协议正日益成为网络通信中的主导协议，大多数的多媒体应用都是采用IP协议作为底层承载的网络层协议。在一个IP包中，不同报头的各个字段之间存在冗余，尤其是在一个包流的连续包的对应字段间存在更大的冗余。多种多样包头的协议占用了太多的额外开销。尤其是在一些有效载荷相对较小的业务中，大的包头导致了很大的额外延迟。因此当在拥塞链路上传输时必须压缩它们的协议报头。通常情况下，对多媒体业务而言，采用报头压缩技术，可以极大地节省信道带宽资源。采用IP报头压缩机制已经成为节省带宽的一个重要手段。 ROHC被设计成能在具有较长来回响应时间，且差错率较高的链路上健壮有效进行报头压缩的可扩展的框架。它采用面向连接的方法，去除包中各字段之间以及前后包中对应字段之间的相互关联性，从而能够极大地减小IP报头和其他报头的大小。ROHC在OSI标准协议栈中位于基于IP的网络层和链路层之间，通过在链路两端，即压缩器和解压器端，建立状态信息来获得它的压缩增益。 本文从构架的基础上，概要地介绍了ROHC协议的基本概念，详细地分析了ROHC协议的内容，包括压缩和解压的状态，运行模式，数据结构，报文类型与格式，给出了ROHC RTP/UDP/IPv4在PPPOE上的实现。并借助网络仿真工具OPNET构建了网络模型，给出了仿真的结果，验证了ROHC能够提高系统性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2课题研究的目的和意义

1.3报头压缩的发展

1.3.1 CTCP

1.3.2 IPHC

1.3.3 CRTP

1.3.4一个新的报头压缩方案的需求

1.4本文研究的主要内容及创新点

1.5论文内容组织结构

2报头压缩的构架

2.1报头压缩的基本原理

2.2报头域的分类

2.2.1一般分类

2.2.2报头域的改变模式的分析

2.3报头压缩策略

2.3.1根本不发送

2.3.2仅在最初传送

2.3.3在最初传送，但是准备更新

2.3.4经常准备按当前情况更新或发送

2.3.5保证连续的健壮性

2.3.6在所有的报文中按当前情况传输

2.3.7建立和准备更新差值

2.4本章小结

3 ROHC协议

3.1 ROHC运行设想

3.2动态性

3.3压缩和解压状态

3.3.1压缩状态

3.3.2解压状态

3.4 ROHC报文和报文类型及格式

3.4.1 ROHC反馈报文和格式

3.4.2 ROHC RTP从压缩器到解压器的报文格式

3.4.3IR报文类型：IR和IR-DYN

3.4.4各报头的初始化

3.5工作模式和状态转移

3.5.1单向模式中的操作

3.5.2双向优化模式中的操作

3.5.3双向可靠模式中的操作

3.6完整的模式转移的例子

3.7本章小节

4 OPNET仿真简介

4.1 OPNET仿真平台简介

4.2 OPNET通信仿真机制

4.2.1离散事件仿真机制

4.2.2基于包和接口控制信息的通信

4.3利用管道阶段仿真

4.4 OPNET仿真建模方法

4.4.1网络模型的建立和配置

4.4.2运行仿真

4.4.3分析结果

4.5本章小结

5 ROHC的实现及性能分析

5.1方案设计

5.2 ROHCoWLAN协议

5.3 ROHC的实现

5.3.1 ROHC协议栈

5.3.2 ROHC实现结构

5.4压缩效率

5.4.1 ROHC中提高压缩效率的技术

5.4.2 ROHC压缩效率的计算

5.5互联网无线接入子系统

5.6在移动终端中实现ROHC

5.6.1发送模块

5.6.2接收模块

5.7仿真的实现及仿真运行结果

5.8本章小结

6结论

6.1本文工作总结

6.2有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢