第六章ATM交换技术知识 现代交换原理.ppt

第六章 ATM交换技术;第六章 ATM交换技术;6.1 ATM概述;ATM技术具有下列特征： （1）所有信息在ATM网中以信元（Cell）形式发送，它采 用固定长度数据单元格式，由信头和信息域组成； （2）ATM是面向连接的技术，同一虚连接中的信元顺序保 持不变； （3）通信资源可产生所需的信元，每一信元都具有连接识别 的标号（位于信头某域）； （4）信元信头具有本地重要性，即用于路由选择的标识符只 在特定物理链路上才是唯一的； （5）信息域被透明传输，它不执行差错控制； （6）信元流被异步时分多路复用。;二、ATM的信元结构：由5字节信头和48字节信息域构成 ;三、ATM信元传送处理的基本原则;三、ATM信元传送处理的基本原则;四、ATM技术的特点;一、系统组成;一、系统组成;…;…;二、宽带业务对于交换机的要求;6.2 ATM交换网络实现技术;6.2.1 空分交换结构;1、出线冲突时的入线选择策略 ?随机法：随机地从多条竞争的入线中选取一条入线。 ?固定优先级法：优先级高的入线获得发送信元的权利。 ?轮换优先级法：每条入线轮流拥有最高优先级。 ?缓存区状态确定法：设置缓存区放置无法立即交换的信元。 ?信元状态确定法：根据CLP值确定信元服务的先后顺序。;输入缓存（输入队列）;1;1;?队头阻塞(HOL)会使出线传送效率下降。 ?队头阻塞的解决方法主要有以下几种方法。;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;输入缓冲各种方法;输出缓存（输出队列）;输入与输出缓冲 采用单纯的输出缓冲时，当加速因子小于N，会发生信元丢失。如果同时在入端也设置缓冲器，在发生出线竞争时，受加速因子限制而不能同时传送到出端缓冲器的信元可以暂时保存在入端缓冲器中，从而避免了信元的丢失，这就是输入与输出缓冲方式。 环回缓冲 环回缓冲是使竞争中失败的信元能通过环回缓冲器回送到入端，再与新到来的信元一起进行下一轮的竞争。;中央缓存（中央队列）;基本组成;基本组成;基本组成;基本组成;6.2.3 总线交换结构;?总线：是指所有通信部件间的公共连线，通信部件间的信息交 换全部通过总线提供的通道来完成。 ???点：多个输入输出部件之间共享相同的通信通道（即总线）;6.2.3 总线交换结构;解决方法：采用多总线结构 ?每条入线只使用一组总线。 ?但出线控制电路必须连接多组总线，对每组总线必须作缓 存和信头判决工作。（输出缓存交换矩阵相似）;解决方法：采用多总线结构 ?每条入线只使用一组总线。 ?但出线控制电路必须连接多组总线，对每组总线必须作缓 存和信头判决工作。（输出缓存交换矩阵相似）;6.2.4 令牌环交换结构;优点（与总线结构相比） ?适当安排出线和入线位置，不将时隙固定分配给特定入线； 出线可以强制将接收时隙置空（即释放时隙）。 ?一个时隙可以在一次回环中使用多次，传输效率100%;6.2.5 ATM多级交换网络;入 端;入 端;一、Banyan网络及其递归构造;二、Banyan网络的性质;二、Banyan网络的性质;二、Banyan网络的性质;二、Banyan网络的性质;结论：一个N×N的Banyan网络共有M级，每级有N/2个2×2交叉连接单元。把每个交叉连接单元的两个入线和两个出线都在图上的上下位置分别编号为0和1。一个由入线i到出线j的连接是由属于不同的各级的M个交叉连接单元顺序连接组成的。从第一级开始顺序排列各个交叉连接单元的出线号码，则其组成一个M位二进制数字。这个数字的N种不同取值正好表示了从同一个入端出发的N个不同连接或路径。 ;图6.22 到出端3的全部路径;图6.22 到出端3的全部路径;解决内部阻塞的方案一：增加多级开关阵列的级数。;0 1;解决内部阻塞的方案一：增加多级开关阵列的级数。;图6.24 洗牌-互换网络的无阻塞性质;图6.25 8端口排序网络;（1）;6.3 ATM交换的分层技术;6.3.1 ATM交换的协议参考模型;层名称;6.3.2 物理层;一、传输会聚子层;3．信元速率解耦 ?发送端传输汇聚子层，将空闲信元插入用户信元流，填满传 输管道 。（为了保持连续比特流在链路中传输） ?接收端传输汇聚子层，空闲信元被接收器丢弃。 ?空闲信元：VPI=0，VCI=0，PT=0和CLP=1。;二、物理媒质关联子层;6.3.3 ATM层;ATM层;4、ATM层转接业务 向物理层： ?根据“请求”业务指令向物理层传递一个信元。 ?根据“指示”业务指令从物理