通信工程師交換技術ATM交換網絡的分類

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1.ATM交換網絡的分類
ATM交換網絡可以從不同的方面進行分類，這里主要從時分與空分、單路徑與多路徑、單級與多級、阻塞與無阻塞等方面作概念性說明，進一步的原理和示例將在以后各節(jié)中闡述。
ATM交換網絡的結構可分為時分與空分兩大類，如閣6-12所示。需要強調指出，就交換體制而言，ATM交換屬于異步時分交換；但就ATM交換機的設備而言，其交換W絡的結構可以是時分的，也可以是空分的。空分的結構實現的交換仍然是時分交換。
時分交換網絡的基本特征是所有輸入和輸出端口共享單一的高速通路（Highway),可以是共享存儲器（Shared Memory)的結構，也可以是共享媒質（SharedMedium)的結構,包括總線（Bus)型或環(huán)（Ring)型。

空分交換網絡的基本特征是可以在多對輸人端口和輸出端口間同時并行地轉移信元?？辗志W絡可以采用單路徑（singlepath)結構與多路徑（multiplepath)結構，以及單級(singlestage)結構與多級（multistage)結構。
單路徑是指任一對人出端口之間只有一條路徑，多路徑則在任一對人出端口之間有多條路徑可以選用。單路徑的兩種典型結構分別是基于Crossbar的結構和基于Banyan的結構。Crossbar源于縱橫制電路交換機中的縱橫接線器（Crossbar Switch),是一種開關接點矩陣(參見第1章圖1-11),其特點是交換結構的復雜度（開關接點數）隨N2而增長，N為人出端口數。Corssbar結構又分為矩陣型和全互連型，Banyan結構又分為內部緩沖型和內部無緩沖型。多路徑具有多種結構，如Clos和Benes結構，詳見后述。
與用于電路交換的數字交換網絡相似，ATM交換網絡的結構也可分為單級結構和多級結構?？辗值腃rossbar結構是典型的單級結構，單一的共享總線或共享存儲器的時分交換模塊也屬于單級結構。單級結構的容景不可能太大，采用多級結構可以比較經濟地擴大容量。多級結構通常稱為多級互連網絡（Multistage Interconnection Network，MIN),由分為若干級的多個交換單元（Switching Element,SE)以一定的拓撲結構互連而成。MIN在ATM交換中得到廣泛的應用?？辗值腂anyan單路徑結構和各種多路徑結構都屬于多級結構。MIN中的SE可以采用基于Cnsbar的結構，但也可以采用時分結構，例如，共享存儲器的結構。這就是說，容量不大的單級時分結構可以作為多級結構的SE。
ATM交換網絡的阻塞分為內部阻塞和輸出沖突兩種情況。兩個或兩個以上的信元在傳送過程中要同時占用某一公用資源稱為競爭或沖突。內部競爭是指兩個或多個信元同時爭搶交換網絡的同一內部鏈路或緩沖器，輸出沖突是指兩個或多個信元同時爭搶同一輸出端口。輸出沖突是不可避免的，而且通過適當地設置信元緩沖器是不難解決的。如果內部競爭的結果引起了信元丟失，則稱為存在內部阻塞。這與交換網絡的內部拓撲結構、工作速度、是否設置緩沖器等因素有關。如果不存在內部競爭或雖有競爭但不引起信元丟失，則這種網絡結構就屬于無阻塞結構，否則就是有阻塞結構。Crossbar是典型的無阻塞結構，內部不設緩沖器的Banyan網則是典型的有阻塞結構。這里的阻塞都是指內部阻塞。

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