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ATM流量控制器IP核的设计和实现




关键词:

0 引言

ATM异步传递方式是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术,它采用定长分组作为传输和交换的单位,并具有端到端QOS保证、完善的流量控制和拥塞控制,以及较好的技术综合能力等优势,这些都是目前的IP技术所不及的。和传统的STM电路相比,ATM技术对数据交换中猝发分组的适应能力和传输线路的利用率都是很高的。虽然,由于灵活性和价格的原因,ATM技术没有获得预期的成功,但其流量控制机制对当前变长分组骨干网的流量控制还是具有重要的参考价值,所以有必要对ATM的流量控制及其实现方式进行深入的研究。

IP核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言代码,该程序与集成电路工艺无关,因而可以移植到不同的半导体工艺中去生产集成电路芯片。随着CPLD/FPGA的规模越来越大,设计越来越复杂,使用IP核是一个趋势。

本文研究了ATM流量控制的原理,并给出了一种IP核的实现方法,该IP核不仅可以用于独立芯片,还可以作为系统的一个子模块直接调用。

1 ATM流量特性分析

由于ATM支持的业务范围很广,各种业务对网络传输的要求也大不相同,所以需要对不同的业务进行管理。当用户建立连接时都必须与网络达成一个合约,并在通信过程中要受该合约的约束,同时网络按合约提供相应的服务,具体的业务特性参数描述如下:

(1)峰值信元速率(PCR)表示用户可以发送信元的最大瞬时速率;

(2)持续信元速率(SCR)表示一段时间内的平均信元速率。但SCR并不是任意一段时间内的平均信元速率。它是一个ATM连接上的平均信元速率的上限值;

(3)最大突发长度(MBS)指的是以峰值信元速率能够连续发送的最大信元数目;

(4)最小信元速率(MCR)则是用户可接受的最小信元传送速率。

而后,ATM论坛又按照用户要求的比特率特点将业务划分为以下几种主要的类型:

(1)恒定比特率(CBR)

用户要求固定带宽的连接,带宽大小由PCR说明。该类服务对CDVT有严格要求,适用于实时应用,如话音和视频信号传输等。

(2)变比特率(VBR)

在连接期间的带宽要求随时间变化,其带宽值用PCR、SCR、MBS表征,适用于突发的数据传输。

(3)不指明比特率(UBR)

支持非实时业务,如文件传送和电子邮件。UBR用PCR来表征,但网络只是以“最大努力”来传送这类业务。

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