极品白丝嫩模被大哥操 流量控制器的原理和设计

    2ATM 流量控制器 的原理和设计

    实际应用中最常见的两种业务模式是CBR和VBR，它们分别对应着当前通信传输的语音和数据业务。针对ATM的流量算法为GCRA(一般信元速率算法)。该算法可采用公式GCRA(I，L)来描述。其中I是时间增量，表示相对当前时刻的下一个信元到达时间间隔的理论值(期望值)。L是信元时延偏差容限，表示相对期望值的下一信元可以提前到达的最大容忍范围。对应于双漏桶算法，它可以表示为第一级漏桶处理PCR，相应模型为GCRA1(1/PCR，CDVT)。

    第二级漏桶处理SCR的相应模型为GCRA2(1/SCR，BT+CDVT)，根据ATM论坛规定，PCR是必须的，而SCR是可选的。如果其中的L的值较大，则将增大数据的突发程度。第一级漏桶的监控是针对单个信元的，经过第一级漏桶的平均速率可以得到控制，但是突发性还是没有得到控制。第二级漏桶是以监控若干个信元为目的，它对突发性有良好的监控和抑制作用。对于CBR型的流量，只需要第一级漏桶，因为它没有数据突发的概念，而对于VBR业务类型，第二级漏桶也是需要的，因为它有数据突发可能，所以要对它进行监控。其两级漏桶算法的示意图如图1所示。

    由此可见，ATM的流量控制技术是较为复杂的，而且也是其精髓之所在。在参考各种资料的基础上，本文提出了一种流控的调度算法。这种调度算法是基于各个UTOPIA的PHY接口实现的。每个PHY的接口上可能存在多种流量类型(如CBR，VBR等)。该算法可根据每个PHY的流量类型来设置相应的多个调度表，每个表代表一种流量类型(如CBR，VBR等)。

    每个表由多个时隙槽组成，每个时隙槽中有多个要请求发送的ATM连接，每个时隙槽中的连接容量定义为cellperslot(CPS)。每个表由两个指针组成，分别为实时指针RP和服务指针SP，其中RP在每经过CPS个CELL发送时间后将移动到下一个时隙槽，而SP则要等到某个时隙槽没有等待发送的CELL时才能往下移动。如果一个连接在本时隙槽发送完后接着被调度到下个时隙槽发送，那么，此时将达到连接的最大比特速率为：

    链接的最大速率=PHY端口的线速/CPS

    同理，某连接的最小速率就表示在每次表的轮询过程中只被调度一次，其可以表示为：

    最小比特速率=PHY端口的线速/((时隙数-1)×CPS)

    假设PHY0的调度表的初始状态如图2左上角的图形所示，其中CPS=2，有8个时隙(timeslot)，PHY0共有两个流量类型，那么，将有两个优先级的调度表，分别是CBR和UBR业务类型，显然CBR业务类型的优先级高于UBR。调度表中的空白表示该时隙没有连接，连接1、2被安排在时隙B发送，连接3在时隙C，连接4、5、6在时隙D。CBR和UBR都是PCR通信类型，它们可根据参数PCR来进行调度。

    对于连接1、2，PCR=1/2MaxPCR；对于连接3，PCR=1/3MaxPCR；对于连接4、5、6，PCR=1/4MaxPCR。开始时，服务指针和实时指针都指向时隙A。从图2可以看到PHY0的整个调度过程。第一次调度时，两个调度表的当前时隙(时隙A)均没有CELL；第二次调度时，调度表中仍没有连接，实时指针指向下一个时隙(时隙B)；第三次调度时，CBR调度表的时隙B中有连接2和1，先调度2发送，然后为连接2重新安排调度，由于连接2的PCR=1/2MaxPCR，所以将2写入时隙D；

    第四次调度时，连接1的处理类似；第五次调度时，调度连接3，其下次调度安排在时隙F；第六次调度时。CBR和UBR调度表的当前时隙(时隙C)中都没有连接，实时指针指向时隙D；第七次调度时，CBR和UBR调度表的时隙D中均有连接，由于CBR优先级高.故从CBR调度表中读取连接1；第八次调度时，连接2被调度，实时指针指向时隙E，注意到此时由于UBR的连接未被调度，所以SP的指针就指在了那里：第九次调度时，CBR调度表的时隙E中没有连接，而UBR的时隙D有3个连接要求调度，这时从UBR调度表中调度连接4，调度完后根据流量参数将连接4写入时隙H；第十次调度时，调度连接5，然后将连接5写入时隙H同时实时指针下移，但是，因为还有连接6没有被调度，所以服务指针还在D处。其余的调度可以以此类推。

    3功能仿真及验证

    该ATM流量控制器可采用硬件描述语言VerilogHDL进行描述。图3所示是在ModelSim软件环境中进行功能仿真的相应仿真结果。

    在图3所示的PHY0调度功能仿真结果中，CLK是工作时钟，reset是复位信号，S[[_]]Req是调度请求信号(S[[_]]Req有效时进行调度)，clr[[_]]S是调度请求清除信号，PHY是选中的物理设备的地址(即要进行调度的物理设备地址)，chn是调度到的ATM的连接号。

    APCLC 流量控制器 是当前调度到的连接所连接的下一个连接号，PCR是峰值信元速率对应的时隙调度速率，CPS是每个时隙发送的信元数，CPS[[_]]CNT是信元计数，ATY是ATM通信类型指示(00表示PCR通信类型)。本设计中的CBR和UBR都是PCR通信类型，所以ATT均为00。从仿真结果可以看出，调度到的连接号依次为0、0、2、1、3、0、1、2、4、5、2、1、3、6、1、2…，可见，与上面调度算法的分析结果一致。