基于ABR业务的ATM网络拥塞控制算法研究及其在交换机中的应用

由于传统的电路交换资源利用率低,而传统的分组交换保证不了服务质量且交换速度慢,因此一种新的网络技术——ATM网络技术应运而生。ATM为了保证其QoS,将其业务划分为恒定比特率(CBR)、实时可变比特率(rt-VBR)、非实时可变比特率(nrt-VBR)、可用比特率(ABR)、不指明比特率(UBR)五中业务,并分别采用了控制机制。其中ABR业务的流量控制机制是唯一的闭环反馈控制机制,这使ABR业务的流量控制在保证ATM的Qos中具有非常重要的地位。 本文在分析ABR流量控制算法的基础上进行了ABR业务二进制流量控制和拥塞检测的关键技术研究,在进行理论分析的基础上,试图尽力体现工程应用的背景和理念,并以此为本文的基调,即强调算法的可实现性、与现有标准兼容性等,总结起来,本文的主要工作包括如下内容: 在对现有二进制算法进行建模分析的基础上,针对二进制EFCI算法收敛慢和信元速率、缓存队列长度振幅大的缺点,给出了携带队列长度信息的流量控制算法(E-EFCI)。仿真证明,该算法比基本EFCI算法具有更好的控制行为,减小了ACR和排队长度的振荡幅度,提高了链路、缓存利用率,加快拥塞解除,并具有较高的性能价格比。这也表明,根据网络交换节点的具体队列长度实时地选择参数可以使算法的性能得到优化。 第四章在讨论依据速率来检测拥塞的基础上,为进一步优化二进制算法的性能,给出了基于速率的携带虚队列长度信息的流量控制算法。仿真证明,该算法在携带队列长度信息的流量控制算法的基础上更进一步解决了EFCI算法的缺点。 在第五章中介绍了交换机设计的一些技术指标和设计思想,并简单讨论了交换机的软、硬件构架。最后是本文的总结,主要阐述了本文研究中的不足和需要进一步研究改进的地方。