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貴州遵義電信公司數(shù)據(jù)中心
摘 要 本文簡要介紹了ADSL的傳輸技術和相應的ATM業(yè)務類型，闡述了流量控制的原理以及實現(xiàn)方式。
關鍵詞 ADSL ATM UPC 業(yè)務類型 流量控制 漏桶算法
1 前言
目前ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）已經(jīng)成為最熱門、最流行和發(fā)展最快的Internet接入方式。我們知道，對于ADSL業(yè)務，不同的速率對應不同的資費標準，這使運營商增加了業(yè)務的種類，給用戶也提供了多種選擇。本文就分析如何進行ADSL流量控制實現(xiàn)不同的上網(wǎng)速率。
2 ADSL傳輸方式和ATM業(yè)務類型
ADSL是基于ATM（Asynchronous Transfer Mode）的一項物理層點對點數(shù)據(jù)傳輸技術，可支持多種網(wǎng)絡協(xié)議。常見的ADSL接入封裝協(xié)議有IPoA（IP over ATM）、PPPoA（PPP over ATM）、IPoEoA（IP over Ethernet over ATM）、PPPoEoA（PPP over Ethernet over ATM）等等，不論何種協(xié)議，最終都是把 IP包封裝成ATM信元。一般來說，上行的數(shù)據(jù)信號在ADSL Modem中通過AAL5 SAR （ATM Adaptation Layer 5 Segmentation and Reassembly）功能實現(xiàn)Ethernet幀到ATM信元之間的轉換，經(jīng)調(diào)制后，信號通過普通電話線傳到DSLAM（DSL Access Multiplexer），DSLAM對ADSL信號進行解調(diào)，并恢復成ATM信元格式。下行的信號是DSLAM對ATM信元進行ADSL信號調(diào)制后通過普通電話線傳到ADSL Modem中。
由此可見，由于ADSL是基于ATM的數(shù)據(jù)傳輸技術，DSLAM就是基于ATM技術設計，它支持多種ATM業(yè)務：CBR、rt-VBR、nrt-VBR、UBR，對這些業(yè)務DSLAM分別提供不同的處理措施和不同的緩存空間、調(diào)度優(yōu)先級，對不同的業(yè)務類型提供不同級別的業(yè)務整形功能，使得不同的ATM業(yè)務類型在傳輸線路中，得到與該業(yè)務類型相適應的帶寬，從而保證了高性能的QoS（Quality of Service）支持。
ATM業(yè)務類型有以下幾種：
�。�1）恒定比特率業(yè)務（CBR，Constant Bit Rate）
用于需要靜態(tài)帶寬的連接，并且要求提供最高優(yōu)先級。其特點是業(yè)務數(shù)據(jù)流穩(wěn)定，突發(fā)性很小。向網(wǎng)絡申請CBR業(yè)務時需要提供的參數(shù)只有一個PCR （峰值信元速率）。源端可以以協(xié)商的PCR或者低于PCR（也可能停止發(fā)送）的速率發(fā)送信元。典型應用是電路、仿真語音。
（2）實時可變比特率業(yè)務（rt-VBR，Real-Time Variable Bit Rate）
對數(shù)據(jù)流的時延和時延抖動非常敏感。和CBR比較類似，但是rt-VBR業(yè)務容許一定的突發(fā)性，在不同的時間源端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率可以不同。向網(wǎng)絡申請rt-VBR業(yè)務時需要提供的參數(shù)有：PCR（峰值信元速率）、SCR（平均信元速率）、MBS（最大突發(fā)長度）和CDVT（信元時延容限）。典型應用如語音和交互式視頻業(yè)務。
�。�3）非實時可變比特率業(yè)務（nrt-VBR，Non-Real-Time Variable Bit Rate）
適用于有突發(fā)特性的非實時業(yè)務。和rt-VBR業(yè)務相比較，nrt-VBR最大的特點就是對業(yè)務本身的實時性要求不高，業(yè)務數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡端處理的優(yōu)先級也比rt-VBR低。向網(wǎng)絡申請nrt-VBR業(yè)務時需要提供的參數(shù)與rt-VBR業(yè)務一樣，包括PCR（峰值信元速率）、SCR（平均信元速率）、MBS（最大突發(fā)長度）和CDVT（信元時延容限）。
（4）未定義比特率業(yè)務（UBR，Unspecified Bit Rate）
適用于實時性不高、突發(fā)性較大的應用業(yè)務類型。但是UBR用戶只是要求網(wǎng)絡側盡最大努力為自己服務，提出業(yè)務申請時不附帶任何服務質量參數(shù)。網(wǎng)絡側對UBR業(yè)務也不提供任何服務質量保證，網(wǎng)絡發(fā)生擁塞時UBR信元首先被丟棄，數(shù)據(jù)的糾錯由上層協(xié)議來完成。典型應用有FTP、E-mail等。
上面提到的參數(shù)如PCR、SCR、MBS和CDVT都是流量參數(shù)或服務質量參數(shù)。
3 流量控制原理
ATM流量管理通過以下步驟實現(xiàn)：（1）呼叫請求建立連接，其關鍵技術是連接允許控制。（2）通信過程中對流量的監(jiān)測與控制，關鍵技術是使用參數(shù)控制。（3）擁塞控制，關鍵技術是選擇信元丟棄與擁塞指示。
其中流量的監(jiān)測與控制采用漏桶算法，即一般信元速率算法GCRA （Generic Cell Rate Algorithm）。其基本思想原理是：假設一有限容量的漏桶（桶的深度對應某種流量參數(shù)），到達的信元進入漏桶，經(jīng)漏桶滲漏后輸出到網(wǎng)絡。該漏桶以每單位時間一個容量單位的連續(xù)速率向外滲漏（該速率對應于某種業(yè)務的信元速率參數(shù)），同時每當一個信元到達時，其容量加1。當信元到達速率超過漏桶滲漏速率時，連續(xù)累積的信元會使漏桶充滿，這時如果還有信元到達該信元就會溢出漏桶（即被丟棄），該信元即是違約信元。如采用雙漏桶算法，表示第一級漏桶處理PCR，第二級漏桶處理SCR。具體流量控制時，PCR是必須的，而SCR是可選的。
具體來講，就是運用UPC（使用參數(shù)控制）功能，在用戶/網(wǎng)絡接口設立監(jiān)測與限制機制，以確保每條虛電路中實際入網(wǎng)的流量特性參數(shù)符合協(xié)商值。目前UPC中的限制措施主要是對屬于超越協(xié)商值的那部分流量的信元打上標記，表示這部分信元的服務質量不能保證，一旦網(wǎng)絡發(fā)生擁塞首先丟棄這類信元。ATM網(wǎng)中傳送的信元有兩種優(yōu)先級別，通過信元頭中的CLP（信元丟失優(yōu)先級）位來區(qū)分，CLP=0表示優(yōu)先級高，CLP=1表示優(yōu)先級低。常用的信元丟棄策略有兩種：EPD（早期包丟棄）和PPD（部分包丟棄）。
4 實際應用
對應不同業(yè)務類型的特點，一般家庭上網(wǎng)用戶可采用UBR流量模型，流量類型選用NO_CLP_NO_SCR，表示在第一級漏斗行為中根據(jù)CLP01PCR（信元丟失優(yōu)先級為1時的峰值信元率）處理信元流量，對不符合的信元丟棄，而第二級漏斗行為關閉。單位及網(wǎng)吧用戶推薦采用rt-VBR流量模型，流量類型選用NO_CLP_SCR_CDVT，表示在第一級漏斗行為中根據(jù)CLP01PCR處理信元流量，對不符合的信元丟棄，第二級漏斗行為中根據(jù)CLP01SCR（信元丟失優(yōu)先級為1時的平均信元率）處理信元流量，對不符合信元丟棄。無論采用何種流量模型，要使流量控制有效，還需將流控開關打開，即將UPC、EPD和PPD使能。
以單位及網(wǎng)吧用戶為例，如果用戶ADSL上網(wǎng)速率為512kbit/s，DSLAM具體數(shù)據(jù)設定如下：
流量模型選用rt-VBR，流量類型選用NO_CLP_SCR_CDVT，PCR設為1024kbit/s，SCR設為512kbit/s，MBS設為600cell，CDVT設為
900 000μｓ，UPC/EPD/PPD打開，就可實現(xiàn)用戶以512kbit/s的速率上網(wǎng)。如果針對不同類型的用戶和不同的速率，只要修改相應的流量參數(shù)即可。
----《中國數(shù)據(jù)通信》
