原创 ATM流量管理和ATM功能概述

从信元管理的角度来看，一个ATM网络可以被看做是一串级联的信元队列。这些信元队列由于缓冲
器溢出造成的信元丢失应被降低到最小的程度。  业务量控制意味着避免拥塞的过程。拥塞控制(在遇到拥
塞的情况下)是流量控制中一个非常重要的部分。
流量控制的目标：
1、向用户提供所需的服务质量QOS。
2、保证网络性能的目标。
3、优化网络资源的使用。

Sb Tb
43.4.2 ATM业务量合约
业务量合约规定了在UNI或 NNI上的一个ATM连接的每一方向所协商的业务量参数，借助GCRA定
义。业务量合约包括：
  ATM转移能力
  在特定接口处，CDVT的值
  信元业务量描述符
  ATM连接的QOS级
  信元一致性定义
  兼容的ATM连接的定义
业务量参数描述了一个ATM 连接上的业务量特性。在终端用户和网络间或两个网络间交换信息方便，

这些业务量参数归类为业务量描述符。有一些业务量参数在业务始发点是固定的，并保持它的值在一个
ATM连接的所有节点上都不变。这样的始发点业务量参数有峰值信元率（PCR）、持续信元率（SCR）和突
发容限(BT)，而信元延迟变分容限（CDVTOL）的值可能会随着位于测量点和业务始发点之间的 ATM 处理
单元的数量的变化而变化,一个ATM连接的两传输方向上可采用不同的业务量描述符。
峰值信元率(PCR)

ATM连接的峰值信元率是最小相邻到达时间Tpcr的逆。这一间隔为物理层接入点SAP处相
邻两个信元请求原语事件的间隔。Tpcr 又被称作 ATM 连接的峰值发送间隔 PEI(Peak  Emission
Interval)。在物理层的SAP处为一个代表VPC/VCC 的“等效终端”请求发送一个ATM-PDU。在源
点业务量描述符(Source traffic descriptor)中的PCR参数规定了能够在ATM连接上发送的信元率的
上限。这一上限由UPC/NPC来监督，使得网络操作员能够分配足够的资源以满足QOS的目标(如
CLR)。
在任何源点业务量描述符中都需要(显式或隐式地)规定PCR。
信元延迟变化CDV(Cell Delay Variation)

在 ATM 层中进行的信元复用和其它功能由于引入了信元延迟变化(CDV)而改变了信元流的
特性。CDV 可以用一 CDV 容限(CDVT)参数来描述，以规定在一接口处的“最大”或有效的 CDV。
UNI 处的 CDV 容限参数，tCDV，在业务量合约中必须使用，从而使得 UPC 能够有效地执行对业
务量合约的监督。
平均信元率SCR(Sustainable Cell Rate)和突发容限BT(Burst Tolerance)

这些业务量参数在协议I.371(1995)中是用一般信元率算法(GCRA)定义的。当SCR和BT参数
在业务量合约中都加以规定时，网络运营者可以用它们来为一个 VBR 业务的”平均速率”分配相
应的容量，以求获得统计增益(例如，对于一给定的带宽可有较大数量的VBR ATM连接)。SCR也
可以是针对CDV的，由一个相应的CDV容限(CDVT)来约束。
 

43.4.3 GCRA算法
通用信元速率算法GCRA(generic cell  rate algorithm)。工作原理是检查每一个信元，看是否遵从了虚
电路的参数。GCRA 有两个参数，它们指定了最大的允许到达率（PCR）和其中可以忍受的到达时间变化
量（CDVT）。

GCRA 正常情况下是通过给定参数 T 和 L 来指定的。T 正好是 PCR 的倒数；L 就是 CDVT。GCRA 也用
来保证在任何一段较长时间内平均信元传输速率不会超过 SCR。除了提供了一条规则来看哪一个信元是合
乎协定的，哪一个是不合乎协定的之外，GCRA 也用于通信整形，以消除某些突发性传输。CDVT 越小就
意味着越好的平滑效果，但也增大了因为不合乎协定而丢弃信元的机率。在一些实现中把GCRA漏桶和一
个令牌桶结合起来，以提供进一步的平滑。
 
43.4.4  拥塞控制
ATM网络必须既要处理由于大于系统处理能力的通信量而引起的长期拥塞，又要处理由于通信中的
突发性传输而引起的短期拥塞。结果人们使用了几种不同的策略。它们当中最重要的可分为 3类：
1、许可证控制  
很多 ATM 网络中有以固定速率产生数据的实时通信源。告诉这一类的通信源减慢发送
速率是行不通的（想象一种有一个红灯的新型数字电话。当通知拥塞发生时，红灯就会亮，
讲话者将被要求速率减慢 25%）。因此，ATM 网络把防止拥塞发生放在第一的位置。然而，
对于 CBR、VBR、UBR 类通信量，根本就没有动态拥塞控制，因此在这里预防拥塞发生将远
远比拥塞发生后再去恢复强得多。预防拥塞的一个主要工具是许可证控制。当一台主机需要

一条新的虚电路时，它必须描述出希望被提供的通信和服务，网络便作出检查来看是否有可
能，在不对已存在连接造成有害的影响的前提下处理该连接。可能需要检查多条可能的线路，
从而发现哪一条将可以做此项工作。
2、资源预订  
同许可证控制密切相关的是事先预定资源的技巧，这通常是在呼叫建立时进行。因为通
信量描述符给出了信元发送峰值速率，网络就有可能沿通路预留足够的带宽来处理该峰值速
率。
3、基于速率的拥塞控制  
在 CBR 和 VBR 通信中，因为信息源固有的实时和半实时的特性，所以即使在发生拥塞
的情况下，一般也不可能让发送者减慢发送速率。在VBR服务中，没有人会担心。如果有太
多的信元，把多出来的丢弃掉就是。在ABR通信中，网络去通知一个或多个发送者并且请求
它们暂时减慢发送速率直到网络恢复，这是可能的也是合理的。
ABR拥塞控制：

ABR流控发生在源TE和目的 TE之间。它是依据RM信元中的信息。任何中间的NE可以被构成为一
“虚源点”和“虚目的地点”用来将大的控制环进行分段。源点周期地产生RM信元，而此RM信元指明
了当前的信元率CCR(Current Cell Rate)和其它参数。依赖于现有的容量，NE向回发送一个“允许的信元率
ACR(Allowed Cell Rate)”或“显示信元率” Explicit Rate(ER)，其值可以在最小信元率MCR和 PCR之间变化。
拥塞通知的方法
1．  前向拥塞明确指示(EFCI)
2．  相对速率标记(RRM)
帧丢弃方式：
  前期分组丢弃（EPD）
  部分分组丢弃（PPD）
  尾部分组丢弃（TPD）
  随机早期丢弃（RED）