CN1382330A

CN1382330A - 管理异步传输模式网络中业务的方法和设备

Info

Publication number: CN1382330A
Application number: CN00809412A
Authority: CN
Inventors: S·C·罗伊; W·B·利普; D·C·厄普; A·布里可
Original assignee: Transwitch Corp
Current assignee: Transwitch Corp
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2002-11-27
Also published as: JP2002543740A; CA2371567A1; EP1175746A1; WO2000067402A9; US6243359B1; WO2000067402A1

Abstract

设备(100)具有:用于每个GFR VC的单独线路端入口队列(104,106,108,110,112,114,116);用于所有GFR VC的单个网络端出口队列(132,134,136,138);用于所有GFR VC的单个网络端入口队列(142,144,146,148);单个线路出口成批处理队列,它带有后队列信息包处理器(156),后面跟有用于每个线路的单独线路端出口队列(160,162,164,166);网络端出口队列监测器(132);以及线路端入口队列控制器(126)。网络端出口队列监测器连接到线路端入口队列控制器,以便网络端出口队列监测器可发送消息给线路端入口队列控制器,由此指示控制器根据网络端出口GFR队列的状态从线路端GFR队列发送数据。

Description

管理异步传输模式网络中业务的方法和设备

发明背景

1.发明领域：

本发明涉及ATM(异步传输模式)网络中的带宽分配，更具体地说，本发明涉及用于通过排队结构来控制业务和拥塞的方法和设备。

2.背景技术

适当构建的ATM网络必须适当地管理业务，并对诸如语音、视频和数据的不同类型业务提供有效的网络容量分配。ATM网络还必须相对于每个网络用户指定的服务质量(QOS)级别，提供有成本效益的操作，且必须能够支持不同应用的不同延迟要求。更重要的是，网络必须能够适应未预见的业务模式，特别是从不同网络用户传来的未预见业务的突发，即网络拥塞。

除增加网络带宽外，管理网络拥塞的唯一方式是管理网络业务。按照不同的ATM标准，业务管理主要依赖于网络营运商与网络用户之间协商的QOS级别。通常，QOS级别指定每个用户在测定的时间段内可对网络提交的最大业务，即比特率。数字语音连接要求仅仅约32KBPS，而高清晰度电视信号可能要求超过6MBPS。这些预定的带宽需求有时称为应用的“自然比特率”。非特定数据要求的自然比特率可从低至几KBPS到高至几百KBPS不等，随时间的变化会有很大的不同。这种类型的可变自然比特率被称为是“突发的(bursty)”。ATM网络的急待解决的问题是要支持正被服务的所有应用的自然比特率。由于统计突发，只简单地为应用所需的最大比特率分配带宽是低效率的。因为存在可变业务分布，在网络遇到拥塞时，可能必需丢弃某些用户的业务。

如以上所建议的一样，拥塞是指在诸如交换机、传输链路或交叉连接的网络部件的ATM层存在的一种状况，其中网络无法满足规定及协商的性能目的(网络用户指定的QOS级别)。另一方面，业务控制是指网络为避免拥塞而采取的一组动作。因此，“拥塞控制”是QOS计划与“业务控制”的结果。

网络为了控制业务而可采取的动作受到与网络用户协商的QOS级别的限制。在ATM网络中，业务控制包括五种类型的动作：(1)确定在呼叫建立时是接受还是拒绝用户连接的连接允许控制(CAC)；(2)在用户网络接口(UNI)监测并调整业务的使用参数控制(UPC)；(3)为不同类型的业务建立优先级的信元丢失优先级(CLP)控制；(4)依据上述三种控制在UNI中改变业务特性的业务整形机制；以及(5)使用来自上述(1)到(4)动作的信息，根据指定策略丢弃业务。

ATM网络中利用的核心机制是在到ATM节点的入口建立队列。先有技术图1说明了用于进入复用器10的不同类型业务的队列的简单概念，复用器10具有一个出口12，出口12具有例如155MBPS的最大带宽。复用器10具有多个入口，图示为14、16、18、20、22...n，并且每个入口具有相应队列(FIFO缓冲器)14’、16’、18’、20’、22’...n’。无论网络的带宽是多少，在大于队列可防止数据丢失的短时段(例如，几毫秒)内，所有入口n的集合比特率必须不超过入口12的带宽。按照ATM标准，必须以公正合理的方式服务每个入口队列。对于每个应用，队列服务操作将产生适当的延迟和可接受的数据丢失。例如，如果图1中入口14的队列收到恒定比特率(CBR)视频信号(500-100KBPS)，则必须每1至2毫秒对它进行服务以防止数据丢失。另一方面，如果入口18服务可变比特率语音，则它可容许抽样的1％至10％的数据丢失，且可以较不频繁地对此入口队列服务。最高优先级队列可以是服务信令信道的队列，信令信道包含了管理网络的信息，包括防止拥塞的业务整形控制。其它数据信道要视其约定的QOS而定，可接受不同的优先级处理。最低优先级队列是对诸如电子邮件的延迟不敏感数据进行承载的那些队列。

本领域的技术人员将明白，在诸如图1中复用器10的任何节点中处理的队列数和业务类型会随时间改变，且节点必须经常监测队列的状态，打开新队列，关闭旧队列，及确保所有队列均得到及时服务。在信令信道被服务后，按照总原则，对延迟敏感的队列服务T₁ms，或者如果在T₁ms之前的话，直至延迟敏感队列已空。接着，对延迟不敏感的队列服务T₂ms，或者如果在T₂ms之前的话，直至延迟敏感的队列已空。如果在服务时间T₁和T₂期间，需要对信令信道进行服务，则对队列的服务被挂起，并在对信令信道队列的服务完成后才恢复。

有三种众所周知的等式用于计算在服务队列的参数。如下面等式1所列的第一等式确保：对于每个q_i，输出链路带宽的分数f_i可用，其中T_i是在服务队列q_i的时间参数。

f_{i} = \frac{T_{i}}{Σ_{i = 0}^{n} T_{i}}, 0 \leq i \leq n - - - (1)

如下面等式2所列的第二等式确保：对于输出链路容量，分配给所有队列的所有带宽不超过分数(1-f₀)。

Σ_{i = 0}^{n} f_{i} \leq 1 - f_{0} - - - (2)

如下面等式3所列的第三等式表明：所有队列的循环时间应在1至2毫秒之间，以便保证对延迟敏感业务的一致服务。

在等式3中，M_c是在服务循环时间期间从队列提取的信元数，t是信元在链路上的传输时间。

本领域的技术人员将明白，业务管理的最困难方面之一是与业务中的可变延迟相关。业务管理操作必须在源UNI和目的UNI进行，以便计及业务延迟。换而言之，必须对从网络流到UNI的数据进行缓冲，并且必须对从用户流到网络的数据进行缓冲。此外，在数据从源到目的地所通过的每个装置中，必须在该装置的入口和出口对数据进行缓冲。业务的特性将确定如何缓冲以及是否要丢弃数据以避免拥塞。

先有技术图2说明在UNI中所述先有技术的ATM装置情况下的入口和出口缓冲器。如图2所示，多个xDSL线路入口30以一种类似于上面参照图1所讨论的方式，通过多个用户入口队列34进入用户端入口复用器32。复用器32按照上述优先级对队列34进行服务，并将数据放置在本地总线或交换组织(switch fabric)36，由此数据通过多个网络出口队列进入网络端出口复用器38。该复用器38根据优先级对队列40进行服务，并将数据传送给网络42。来自网络42的数据通过多个网络入口队列46进入网络端入口复用器44。该复用器44根据优先级对队列46进行服务，并将数据传送给内部总线或交换组织36，由此数据通过多个用户出口队列50进入用户端出口复用器48。该复用器48对队列50进行服务，并将数据传送给多个xDSL线路出口52。

如上所述，通常按照定时参数对队列进行服务，且可能要丢弃延迟的数据。例如，如果缓冲不起作用，则从网络42进入队列46的其中之一的数据会被丢弃。因此，如果丢弃了一段数据包，则也将丢弃剩余的数据包，因为由于端到端流控制的原因，无论如何必须重新发送该数据包。

然而，执行业务控制最困难的方面之一是在业务少期间公平分配可用带宽，其中额外的带宽可分配给已签约使用诸如ABR(可用比特率)、UBR(未指定比特率)和GFR(保证帧速率)等服务的用户。在这些服务中，用户支付最低信元速率或最低帧速率，该速率是在可能有突发期和等待期的时间期间得到的平均速率。在突发期，如果网络业务繁忙，则可丢弃数据。如果网络业务少，则额外可用的带宽必须以公平的方式分配给这些用户。目前有几种不同的方式可分配额外的带宽。一种方式称为“成比例公平(proportionalfairness)”。根据成比例公平方式，每个用户被分配到与其签约使用的最低速率成比例的一部分额外带宽。另一种分配额外带宽的方式称为“相等公平(equal fairness)”。根据相等公平方式，每个用户被分配到相等分额的可用额外带宽，而不管用户签约使用的最低速率如何。第三种分配额外带宽的方式称为“加权公平(weightedfairness)”。根据加权公平方式，依据除用户签约使用的最低速率以外的一个或多个因素，每个用户被分配到加权分额的可用额外带宽。

当前实施的成比例和相等公平算法依赖于统计数据库，往往不准确。

发明摘要

因此本发明的一个目的是提供管理ATM网络中的业务的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供对ATM交换中的ATM信元进行排队的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供按照公平机制(fairness mechanisms)分配可用带宽的方法和设备。

本发明还有一个目的是提供根据成比例公平(proportionalfairness)与相等公平(equal fairness)两个方式分配可用带宽的方法和设备。

按照下面将详细讨论的这些目的，本发明的设备包括：用于每个GFR VC(虚连接)的单独线路端(即连接到用户装置的一端)入口队列；用于所有GFR VC的单个网络端(即连接到核心网络的一端)出口队列；用于所有GFR VC的单个网络端入口队列；单个线路端出口成批处理(bulk processing)队列，带有后队列信息包处理器，后面跟有用于每个线路的单独线路端出口队列；网络端出口队列监测器；以及线路端入口队列控制器。网络端出口队列监测器连接到线路端入口队列控制器，以便网络端出口队列监测器可发送控制消息给线路端入口队列控制器。按照本发明的方法的其中之一，网络端出口队列监测器发送消息给线路端入口队列控制器，指示线路端入口队列控制器根据网络端出口GFR队列的状态从线路端GFR队列发送数据。按照本发明的另一种方法，如果拥塞被指示，线路端入口队列控制器丢弃GFR VC的信息包。根据最佳实施例，拥塞以四种方式之一被指示：(a)对于任一队列，超过了PCR(峰值信元速率)；(b)超过了任一队列的阈值大小；(c)超过服务种类阈值(为作为一组的所有队列设置的阈值)；或者(d)队列存储器已满。按照本发明的又一种方法，如果线路端出口成批处理队列的大小超过阈值大小，则后队列包处理器丢弃大于所述PCR的信息包，并且如果丢弃大于所述PCR的信息包不能充分减少线路端出口成批处理队列的大小，则丢弃大于MCR的信息包。

根据目前最佳实施例，本发明的设备结合在一个装置中，该装置与网络端入口和出口缓冲器及线路端入口与出口缓冲器一起处理不同类型的ATM业务。如共同拥有的许可的申请No.08/960499中所公开的那样，最佳设备通过总线系统连接网络端缓冲器和线路端缓冲器。最好是，网络端出口队列监测器通过相同的公用总线系统把消息发送到线路端入口队列控制器。根据目前最佳的方法，在设置每个GFR VC时，给每个GFR VC分配PCR、MCR和M(最小信元数)值。每个队列的队列阈值及为某个特定服务种类提供服务的每个队列组的服务种类阈值也在建立队列时被设置。此外，系统时间参数T被定义，由此网络出口端队列控制器按照时间参数T把消息(SENDUBR MCR)发送给线路入口端队列控制器，指示线路入口端队列控制器以每个GFR VC的MCR发送GFR信元。从每个入口队列发送的信元数等于所述VC的MCR乘以参数T。如果网络端出口队列接收的信元数小于所有GFR VC集合的T^*MCR之和，则根据所执行的公平(fairness)类型来采取两种方式之一。在成比例公平的情况下，如果没有溢出网络端出口队列，网络出口端队列监测器发送给线路端入口队列控制器的消息(SENDUBR MCR)的频率(frequency)会按某一增量增加到尽可能高。线路端入口队列也被监测，以便确保对于任一队列来说都不超过PCR。在相等公平(equalfairness)情况下，在网络端出口队列接收的信元数小于每个GFR的T^*MCR之和时，网络端出口队列监测器向线路端入口队列控制器发送消息(SENDUBR MCR)以为每个GFR VC发送特定M数量的GFR信元。M的值和SENDUBR M消息的频率被设计成禁止网络端出口队列下溢。

对本领域的技术人员来说，参考结合附图所做的详细说明后，本发明的其它目的和优点将变得清楚。

图形简述

图1是具有多个入口队列的先有技术的复用器的示意图；

图2在网络端和线路端均具有入口和出口队列的先有技术的UNIATM装置的示意图；

图3是按照本发明的UNI ATM装置的示意图；

图4是说明按照本发明的执行带宽的公平(fair)分配的简化流程图；

图5是说明按照本发明的线路端入口队列控制器的信息包丢弃策略的简化流程图；以及

图6是说明按照本发明的线路端出口队列信息包处理器的信息包丢弃策略的简化流程图。

最佳实施例详细说明

现在参照图3，管理ATM网络中业务的设备100可用硬件或软件、或软件与硬件的组合来实现。通常，所述设备包括多个线路端入口102，主要是xDSL线路入口。按照目前最佳实施例，设备100具有十六个xDSL线路入口102。例如104、106、108、110的单独的线路端入口队列被设置用于除GFR外的每类服务。例如112、114、116的单独的线路端入口队列被设置用于通过设备100的每个GFRVC。例如，正如所述一样，队列104服务于所有CBR VC和信令信道，队列106服务于所有VBR-rt VC；队列108服务于所有VBR-nrtVC，而队列112、114、116服务于各个GFR VC。队列104、106、108和110的出口进入复用器118，该复用器按照常规的优先级规则将信元从这些队列放到总线120上。按照本发明，服务GFR VC的所有队列的出口首先由复用器124复用到单个出口122，而出口122进入复用器118。下面将详细说明，复用器124由从总线120接收命令的线路端入口队列控制器126来控制。

设备100通常还包括网络端出口128，该出口128将ATM信元从网络端出口复用器130提供到ATM网络(未示出)。网络端出口复用器130从例如队列132、134、136、138的多个网络端出口队列接收输入。按照本发明，为每类服务建立单个网络端出口队列。例如，如所示一样，队列138服务于通过设备100的所有GFR VC。每个队列132、134、136、138从总线120接收ATM信元，并将信元传送到复用器130。用于GFR VC的网络端出口队列138的状态受网络端出口队列监测器132监测，监测器132连接到队列138和总线120。

网络端入口140从网络(未示出)接收ATM信元，并将信元定向到网络端入口队列142、144、146、148。按照本发明，为通过设备100的每类业务建立了一个网络端入口队列。网络端入口队列的出口由复用器150复用，复用器150连接到总线120。

按照本发明，从网络进入设备100的ATM信元由复用器150放置在总线120上，并由分用器152从总线获取，分用器152将GFR信元与其它所有业务分开。GFR信元由分用器152放置在单个队列154中。队列154的出口连接到后队列信息包处理器156，处理器156按照下面将描述的策略丢弃信元。复用器158将未被处理器156丢弃的GFR信元与分用器152从总线获取的其余信元再结合。复用器158的输出端连接到多个线路端出口队列，例如160、162、164、166，每个队列用于连接到设备100的线路端的每个线路。线路端出口队列的出口被诸如UTOPIA接口168定向到各个线路，例如xDSL线路170。

按照本发明的方法，设备100象参照图4至6所述的那样进行操作。现在转到图4，如上所述，在步骤200，为每个GFR VC建立单独的线路端入口队列(这些是图3所示的队列112、114、116)。此外，在步骤202为每个GFR VC分配MCR、PCR和M值。在步骤204，指出系统参数T的定义，即使此参数在诸如启动系统时的更早阶段可能被定义。在步骤206，为所有GFR业务建立单个网络端出口队列(这是图3中所示的队列138)。在步骤208，建立单个网络端入口队列(图3中的148)；并在步骤210建立线路端出口成批处理队列(图3中的154)。如上所述，用于GFR业务的网络端出口队列被监测，并且对于每个GFR VC，消息被发送到线路端入口队列的控制器。通常，线路端入口队列控制器被指示每T毫秒为每个GFR VC发送MCR。如图4中步骤212所示，这由每T毫秒发送消息SENDUBR MCR的网络端出口队列监测器(图3中的132)完成。网络端出口队列监测器还监测GFR业务的网络端出口队列中的信元数，并在图4的步骤214确定队列中的信元数是否少于每个GFR VC的乘积T^*MCR之和。每个VC的T^*MCR的运行总和(running sum)得到了极细微的计算，以防止舍入丢失。如果信元数低于阈值，则根据对GFR VC分配带宽是使用成比例公平还是相等公平，来采用两种步骤中的其中之一。

如果在图4的步骤216确定要应用相等公平，则在图4的步骤218，网络端出口队列监测器(图3中的132)将消息SENDUBR M发送给线路端入口队列控制器(图3中的126)。此消息指示控制器为每个GFR VC发送M个信元。如果GFR业务的网络端出口队列中的信元数仍低于步骤214确定的阈值，则重复SENDUVR M消息，直至在步骤214确定GFR业务的网络端出口队列中的信元数等于或大于所述阈值为止。

如果在步骤216确定要应用成比例公平，则在步骤哦220，网络端出口队列监测器增加SENDUBR MCR消息的频率，并且在步骤222，线路端入口队列控制器进行计算以确保不超过任一GFR VC的PCR。此PCR违例的计算在图5所示信元丢弃策略内完成，下面将会描述此策略。如图4所示，当应用成比例公平时，SENDUBR MCR消息的频率将继续增加，直至在步骤214处确定GFR业务的网络端出口队列中的信元数等于或大于所述阈值为止。

现在转到图5，从步骤300开始，线路端入口队列控制器(图3中的126)按照表示拥塞的四种条件丢弃GFR VC队列的信元。在步骤302，控制器确定是否超过任一队列的PCR，并在步骤304丢弃受影响队列的一个或多个信元。在步骤306，控制器为每个队列确定是否超过该队列的阈值大小(队列中的信元数)。如果超过队列阈值，则在步骤304丢弃受影响队列的信元。在步骤308，控制器为所有队列共同确定是否超过了服务种类阈值大小(所有队列中的信元总数)；如果已超过，则在步骤310任选地应用一种公平算法确定每个队列要丢弃多少信元后，在步骤304丢弃信元。在缺省情况下，将丢弃新到达的信元，直至不再超过服务种类阈值为止。在步骤312，控制器确定用于提供队列的存储器是否已满(或快要满)。如果已满(或快要满)，则在步骤310任选地应用一种公平算法确定要从每个队列丢弃多个信元后，在步骤304丢弃信元。在缺省情况下，将丢弃新到达的信元，直至存储器不再满为止。

现在转到图6，如果拥塞被指示，则还在线路端出口丢弃GFR信元。具体地说，从步骤400开始，后队列信息包处理器(图3中的156)检查线路端出口批处理队列(图3中的154)。如果在步骤402确定队列中的信元数超过预设阈值，则丢弃高于PCR的信息包。如果在步骤406确定在丢弃高于PCR的信息包后队列大小仍高于阈值，则在步骤408，控制器将丢弃高于MCR的信息包。处理器知道每个信元属于哪个VC，并且因为每个VC有其自己的PCR和MCR，因而公平是自动的。

本文描述并说明了用于管理ATM网络中业务的方法和设备的几个实施例。虽然描述了本发明的特定实施例，但不意味着本发明局限于此，而是意味着本发明的范围如技术所允许的一样广并且同样地理解本说明书。因此，虽然公开了按特定顺序执行的特定方法步骤，但将会明白不必按所述顺序执行某些方法步骤。此外，虽然示出了特定数量的队列，但将会知道可使用其它数量的队列得到类似的结果。另外，虽然公开了关于队列、复用器、监测器、控制器和处理器连接的特定配置，但将明白也可以使用其它配置。特别地，如上所述，本发明的设备可用硬件、软件或硬件与软件的组合来实现。因此，本领域的技术人员将明白，在不脱离本发明中要求的精神和范围的情况下，可对本发明进行其它修改。

Claims

1.一种用于管理ATM网络中业务的设备，它包括：

a)线路端入口，它从多个用户线路接收ATM信元；

b)网络端出口，它将ATM信元从所述用户线路提供给所述ATM网络；

c)网络端入口，它从所述ATM网络接收ATM信元；

d)线路端出口，它将ATM信元从所述ATM网络提供给所述用户线路；

e)线路端入口队列，它对从所述用户线路收到的ATM信元进行缓冲；

f)网络端出口队列，它连接到所述线路端入口队列，对从所述线路端入口队列收到的ATM信元进行缓冲；

g)网络端出口队列监测器装置，它连接到所述网络端出口队列，用于监测所述网络端出口队列的状态；

h)线路端入口队列控制器装置，它连接到所述线路端入口队列，用于对从所述线路端入口队列释放信元进行控制，所述线路端入口队列控制器连接到所述网络端出口队列监测器，其特征在于：

所述网络端出口队列监测器装置根据所述网络端出口队列的状态来发送消息给所述线路端入口队列控制器装置，并且，响应来自所述网络端出口队列监测器的消息，所述线路端入口队列控制器装置使信元从所述线路端入口队列移到所述网络端出口队列。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述线路端入口队列包括多个线路端入口队列，每个GFR VC一个线路端入口队列。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述网络端出口队列监测器装置根据预选的时间参数(T)来发送定期消息给所述线路端入口队列控制器装置，而不管所述网络端出口队列的状态如何。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于：

所述网络端出口队列监测器装置根据预选的时间参数(T)来发送定期消息给所述线路端入口队列控制器装置，而不管所述网络端出口队列的状态如何，所述定期消息指示所述线路端入口队列控制器装置以每个GFR VC的MCR移动每个所述线路端入口队列的信元。

5.如权利要求3所述的设备，其特征在于：

在所述网络端出口队列中的信元数低于阈值时，所述网络端出口队列监测器装置增加给所述线路端入口队列控制器装置的所述定期消息的频率(frequency)。

6.如权利要求4所述的设备，其特征在于：

在所述网络端出口队列中的信元数低于其大小等于每个所述GFR VC的乘积T^*MCR之和的阈值时，所述网络端出口队列监测器装置增加给所述线路端入口队列控制器装置的所述定期消息的频率(frequency)。

7.如权利要求4所述的设备，其特征在于：

在所述网络端出口队列中的信元数低于阈值时，所述网络端出口队列监测器装置将消息发送给所述线路端入口队列控制器装置，以便从每个所述线路端入口队列移动预选的M个信元。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：

对于每个GFR VC，M是一个不同的数。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于：

在所述线路端入口队列处于拥塞状态时，所述线路端入口队列控制器装置丢弃所述线路端入口队列的信元。

10.如权利要求2所述的设备，其特征在于：

在拥塞状态被指示时，所述线路端入口队列控制器装置丢弃所述线路端入口队列的信元。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于

在所述线路端入口队列的其中之一以高于所述GFR VC的PCR的速率接收信元时，指示所述拥塞状态。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于：

在所述线路端入口队列的其中之一包含大于预选的阈值数的信元数时，指示所述拥塞状态。

13.如权利要求10所述的设备，其特征在于：

在所有所述线路端入口队列中的总信元数大于预选的阈值数时，指示所述拥塞状态。

14.如权利要求10所述的设备，其特征在于：

在共享存储器中实现所述线路端入口队列，以及在所述共享存储器快满时，指示所述拥塞状态。

15.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括：

i)第一线路端出口队列，它连接到所述网络端入口，用于缓冲从ATM网络接收的信元；以及

j)第一线路端出口队列处理器装置，它连接到所述第一线路端出口队列，用于在拥塞状态被指示时丢弃所述第一线路端出口队列的信元。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于：

在所述第一线路端出口队列中的信元数超过预定阈值时，所述拥塞状态被指示。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于还包括：

k)分用器装置，用于区别GFR信元与其它所有信元，所述分用器装置连接在所述第一线路端出口队列和所述网络端入口之间，其中

只有GFR信元进入所述第一线路端出口队列，并且在所述拥塞状态被指示时，所述第一线路端出口队列处理器装置丢弃超过每个GFR的PCR的信元。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于：

如果丢弃高于每个GFR的PCR的信元未能消除拥塞，则所述第一线路端出口队列处理器装置丢弃超过每个GFR的MCR的信元。

19.一种管理ATM网络中业务的方法，它包括以下步骤：

a)提供线路端入口队列，用于缓冲从用户线路接收的ATM信元；

b)提供网络端出口队列，所述网络端出口队列连接到所述线路端入口队列，用于缓冲从所述线路端入口队列接收的ATM信元；

c)监测所述网络端出口队列的状态；

d)根据所述网络端出口队列的状态来控制所述线路端入口队列的信元释放。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：

所述提供线路端入口队列的步骤包括提供多个线路端入口队列，每个GFR VC一个线路端入口队列。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

e)根据预选的时间参数(T)定期从所述线路端入口队列释放预定数量的信元，而不管所述网络端出口队列的状态如何。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：

对于每个GFR VC，所述预定数量的信元为T^*MCR。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于还包括：

f)在所述网络端出口队列的信元数低于阈值时，所述定期释放的步骤在频率(frequency)上增加。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：

所述阈值等于每个所述GFR VC的乘积T^*MCR之和。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于还包括：

f)在所述网络端出口队列中的信元数低于阈值时，从每个所述线路端入口队列释放预选的M个信元。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于：

对于每个GFR VC，所述值M是不同的。

27.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括：

在所述线路端入口队列处于拥塞状态时，所述线路端入口队列控制器丢弃所述线路端入口队列的信元。

28.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括：

e)在拥塞状态被指示时，丢弃所述线路端入口队列的信元。

29.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

e)在线路端入口队列以超过所述GFR VC的PCR的速率接收信元时丢弃所述线路端入口队列的信元。

30.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

e)在线路端入口队列包含大于预选的阈值数的信元数时丢弃所述线路端入口队列的信元。

31.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

e)在所有线路端入口队列中的信元总数大于预选的阈值数时丢弃所述线路端入口队列的信元。

32.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

e)在可用于所述线路端入口队列的存储器快要满时丢弃所述线路端入口队列的信元。

33.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括：

e)提供第一线路端出口队列，用于缓冲从所述ATM网络接收的信元，以及

f)在拥塞状态被指示时，丢弃所述第一线路端出口队列的信元。

34.所述权利要求33所述的方法，其特征在于：

在所述第一线路端出口队列中的信元数超过预定阈值时，拥塞被指示。

35.如权利要求33所述的一种方法，其特征在于还包括：

g)提供用于区别GFR信元与其它所有信元的装置；

h)在所述第一线路端出口队列中仅缓冲GFR信元；以及

i)在拥塞被指示时丢弃超过每个GFR的PCR的信元。

36.如权利要求35所述的方法，其特征在于还包括：

j)如果丢弃超过每个GFR的PCR的信元未能消除拥塞，则丢弃大于每个GFR的MCR的信元。