通信工程师交换技术考试ATM时分交换网络

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6.4.2 ATM时分交换网络
1.共享存储器结构
如阁6-13所示，采用共享存储器结构的交换网络由复接器、共享存储器和分接器组成。从各个输人端口到达的内部信元（带有路由标签，一般为64宇节）通过复接器形成单一的输人信元流，然后写入共享存储器。实际上，在存储器内部划分为若干个逻辑队列，每个队列对应于一个输出端口，因此在写人时，应按照各个信元的目的端口而控制写人对应的输出队列。在写入的同时，存储器又按顺序从各个输出队列读出队首的信元而形成输出信元流，经过分接器传送到各个输出端口。

为了避免写人和读出发生冲突，在存储器的髙速输人和输出线路（Highway)上采用同步时分复用技术。这就是说，在线路上构成周期性的传输帧结构，每帧除必要的帧头标志以外，包含N个时隙，每个时隙的长度均等于内部信元的长度，时隙号与端口号对应。这样,在每一帧周期内，给每一端口传送一个信元的机会。
共享存储器要有足够高的处理速度，以便与信元流的输人速率相适配。处理时间包括识别路由标签判定输人信元应编人哪个输出队列的时间以及共享存储器的存取时间。其中影响处理速度的主要是存储器的存取时间。因此，对存储器存取速度的要求比较髙。当交换网络的人线/出线数为每线速率为F，则存储器写人或读出的速度都将取决于K。对于具有妒位宽数据总线的普通存储器来说，存取速度应大于2/W/IF;如采用双端口存储器，存取速度的要求可降低为M7W7。例如，设汉=16，F=622.08Mbit/s,W=64,则双端口存储器的存取速度应大于AOT=155.52Mbit/8,即存取周期必须小于6.44ns,而对应的交换容量/W近似等于lOGbit/s。可以看出，由于受到存储器读写速度的限制，基于共享存储器的交换网络的容最不可能太大。
共享存储器结构的优点是存储器的使用效率髙，或者说，在存储器容量一定的条件下，信元的丢失率较小。但这种结构的存取控制和存储器管理比较复杂，不容易实现多播功能。
2.共享媒质结构
与共享存储器相似，共享媒质结构也是将所有输人线上到达的信元同步地复接到公共的传送媒质（总线或环）上，同时要采用某种控制方法使公共媒质上复接的信元流分接到各个输出端口。
作为示例，图6-14给出了共享总线的交换结构。每条人线都连接到时分（复用）总线上，毎条出线则通过输出缓冲器(FIFO)和地址过滤器（AF)接到时分总线上。输出缓冲器按先进先出的规则工作。地址过滤器的作用是只接收目的端口为本端口的信元，为此要将输人信元的目的端口与本端口的地址作比较，如果相符才让其通过而写人FIFO,这样就实现了按目的端口地址分接的功能。

共享总线结构对应每个输出端口设一个缓冲队列，属于输出排队交换结构。其交换容量受限于总线速率和各缓冲器的存取速度。对于/Vx/V的交换网络，总线的速率应至少为输人链路速率的斤倍。为了增大交换容量，可以增加总线宽度，即采用多条（如64条）并行传输线路构成的总线。共享总线结构最明显的优点是便于实现多播或广播功能。存储器的存取控制和管理也比较简单，但各输出端口的存储器不能共享。在单片存储器件的容量日益增大、存取速度日益提高、价格日益下降的情况下，共享总线与共享存储器相比，前者应该是更好的选择。

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