未定比特率（unspecified bit rate;UBR）是傳輸速率低於2048kbit/s的數字用戶線。UBR業務套用於那些只想利用剩餘的頻寬，且對信元丟失和時延不敏感的數據業務。當基本頻寬需求短缺時，這些連線不被拒絕（不存在連線接納控制CAC），且對它們的用戶行為也不管制。當出現擁塞時，這些信元將被丟棄，但源端不會因此降低信元速率。這些套用可能在高層有它們自己的信元丟失恢復和重傳機制，如TCP的視窗流量控制。
| 中文名稱 | 未定比特率 |
| 英文名稱 | unspecified bit rate;UBR |
| 定 義 | 在異步轉移模式(ATM)中，一種未說明與業務相關的服務保證的業務。 |
| 套用學科 | 通信科技（一級學科），交換選路（二級學科） |
基本介紹
- 中文名：未定比特率
- 外文名：unspecified bit rate;UBR
基於UBR的TCP傳輸,基於UBR的TCP特性和快取需求,
基於UBR的TCP傳輸
UBR業務類型不包括流控機制,因此依賴於傳輸層提供流控服務,當TCP接入UBR業務時,如果信元在ATM層被丟棄,TCP要使用自身的流量控制機智來恢復被丟棄信元所在的幀。
如果ATM交換機的快取有限,ATM層中一個信元的丟棄也會導致TCP層中整個幀的重傳,也就是說,目的端會丟掉該信元所在的整個幀,TCP會因逾時而重傳整個幀,因而導致TCP吞吐量的降低。
當交換機具有足夠的快取且TCP層無幀丟失時,基於UBR業務的TCP可獲得最大的吞吐量,在快取有限的情況下,採用以下策略可改善TCP層的吞吐量：
- 選擇適當的信元丟棄策略：丟棄策略決定何時丟棄信元,對UBR業務來說,為達到高的吞吐量,信元丟棄策略起著關鍵的作用,比較常用的是早期幀丟棄策略(EPD)閉,當交換機中無快取可用時會將屬於同一個幀的所有信元丟棄,從而使TCP層的吞吐量保持在一個較高的水平。
- 快取分配策略：快取分配策略決定如何將快取分配給信元,應儘可能地在不同的TCP鏈路中公平地分配快取。儘管快取的服務策略非常簡單(一般採用先來先服務機制),但快取的分配策略十分複雜,可通過有選擇地丟棄幀來提高快取分配的公平性。
- 頻寬分配策略：頻寬分配策略決定如何在所有連線中公平地分配可用頻寬,頻寬的分配可通過如下兩個步驟實現:首先,將整個可用頻寬分配給不同的業務類型(如CBR,VBR,ABR,UBR);其次,在每一種業務類型中以每一條虛連線作為一個分配單位。第一個步驟決定了在高優先權業務接受服務後UBR業務可分配的頻寬,第二個步驟決定了在UBR業務中每個連線可獲得的頻寬。
基於UBR的TCP特性和快取需求
UBR業務類型沒有流控措施，因此它只能依靠傳輸層提供流控功能。當TCP套用於UBR業務並且信元在層被ATM丟棄時，TCP必須利用它的擁塞機制來恢復丟失的分組。
在ATM交換機具有有限快取的情況下，ATM層上一個信元的丟失將導致TCP層上整個分組的丟失，對TCP連線而言，這種現象帶來較低的吞吐量，同時也是很不公平的。當一個信元丟棄時，目的端丟棄整個分組，TCP採用“慢啟動”算法連線源端等待逾時並重傳整個分組。造成TCP低吞吐量的原因是由於等待逾時的過程中時鐘丟失和大量分組重傳的結果。通過在交換節點處設定足夠大的快取容量可以使得TCP over UBR不會丟失分組，這樣可以獲得最大的吞吐量。但是，既使在有限快取的情況下，通過採用合適的快取分配、丟棄策略和調度算法也同樣可以提高TCP over UBR的流量和公平性。下面針對提高性能的策略和方法進行討論和分析：
所謂丟棄策略是指決定何時丟棄信元的策略。在UBR業務中套用丟棄策略對提高吞吐量起著至關重要的作用。
早期分組丟棄（EPD：Early Packet Discard）策略：當快取的占有量超過了設定的門限時，算法將丟棄下一個進入快取的分組的整塊連續的信元。EPD算法有效阻止IP分組的碎片進入網路，避免浪費可用資源而進一步加劇擁塞。
隨機早期檢測（RED：Random Early Detection）策略：快取占有率與丟棄機率相對應，當一個分組到達時，它被丟棄的機率等於當前的快取占有率對應的丟棄機率，該丟棄機率是一個與快取占有率成正比的函式。
前向丟棄策略（Drop from Front）：當信元到達一快取而快取已滿時，將隊首的信元丟棄而給新來的信元騰出空間。其優點是它可使信宿更早的傳送重複確認以通知源端網路出現了擁塞，從而使源端更早的觸發擁塞控制動作，提高網路性能。
比較起來，RED算法具有較低的排隊時延，較高的分組通過度和較好的公平性。RED算法允許短時的分組突發，因而可以避免因為網路負荷變化造成的分組丟棄；RED能夠避免多個TCP連線同時的逾時重傳，從而保持高的頻寬利用率；此外，算法還能較好的支持突發業務，且確定哪些連線使用了更多的頻寬，並可以採取措施予以懲罰。所謂快取分配策略是指決定如何分配快取給各競爭連線的信元的策略。實際情況下，既使快取服務策略很簡單，快取分配也可能很複雜，例如：先入先出（FIFO）和公平快取分配（FBA）方案可以通過選擇性的丟棄過量聚集流中的幀達到提高公平性的目的。
所謂調度策略是指在不同的優先等級上分配可用頻寬的策略。調度可以較粗的粒度（每個業務等級調度）在不同的業務等級（CBR、rt-VBR、nrt-VBR、ABR和UBR）上分配頻寬。或者以較為精細的粒度（每個VC調度）在一個服務等級的不同連線之間劃分頻寬。每個業務等級調度決定了在高優先權的業務分配完頻寬之後，連線能夠獲得多少頻寬。每個VC（Virtual Channel）調度能夠控制多個競爭的UBR連線的頻寬分配。
由於UBR業務在源端沒有流控措施，因此當交換節點過載時，節點快取佇列會逐漸增加，除非能夠通過傳輸層控制源端的傳輸過程。一個TCP源只有當它的擁塞視窗尺寸達到最大值時才停止增加它的傳輸速率。這個最大視窗尺寸由參數MAXWIN定義，預設情況下，MAXWIN=65536位元組（64kbytes）。但是，在高時延鏈路，例如衛通鏈路的（RTT，round trip time）大約為540ms，針對2048kbit/s的傳輸鏈路，在一個RTT內能夠傳輸138240位元組，遠遠大於MAXWIN視窗尺寸，因此在這種情況下，MAXWIN的視窗尺寸太小，不能夠完成全部的吞吐量。這裡，考慮設定更大的視窗尺寸來達到提高吞吐量的目的。但值得我們注意的是，使最大視窗尺寸超過一個RTT內能夠傳輸的位元組數是沒有意義的。這是因為在任何時間，只有一個時間的數據段能夠在TCP管道中傳輸。MAXWIN決定了在管道中能夠存在的最大數據量；最終，該參數決定了網路的存儲容量。
為了避免信元丟失，TCP套用於業務時要求網路節點快取數等於所有TCP連線的MAXWIN的總和。從這個角度上來看，UBR對於TCP而言是不靈活的。但是這個結果不受其它因素，例如：RTT和網路拓撲結構的影響。
