通信工程師交換技術(shù)考試ATM時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)

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6.4.2 ATM時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)
1.共享存儲器結(jié)構(gòu)
如閣6-13所示，采用共享存儲器結(jié)構(gòu)的交換網(wǎng)絡(luò)由復(fù)接器、共享存儲器和分接器組成。從各個(gè)輸人端口到達(dá)的內(nèi)部信元（帶有路由標(biāo)簽，一般為64宇節(jié)）通過復(fù)接器形成單一的輸人信元流，然后寫入共享存儲器。實(shí)際上，在存儲器內(nèi)部劃分為若干個(gè)邏輯隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列對應(yīng)于一個(gè)輸出端口，因此在寫人時(shí)，應(yīng)按照各個(gè)信元的目的端口而控制寫人對應(yīng)的輸出隊(duì)列。在寫入的同時(shí)，存儲器又按順序從各個(gè)輸出隊(duì)列讀出隊(duì)首的信元而形成輸出信元流，經(jīng)過分接器傳送到各個(gè)輸出端口。

為了避免寫人和讀出發(fā)生沖突，在存儲器的髙速輸人和輸出線路（Highway)上采用同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)。這就是說，在線路上構(gòu)成周期性的傳輸幀結(jié)構(gòu)，每幀除必要的幀頭標(biāo)志以外，包含N個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長度均等于內(nèi)部信元的長度，時(shí)隙號與端口號對應(yīng)。這樣,在每一幀周期內(nèi)，給每一端口傳送一個(gè)信元的機(jī)會。
共享存儲器要有足夠高的處理速度，以便與信元流的輸人速率相適配。處理時(shí)間包括識別路由標(biāo)簽判定輸人信元應(yīng)編人哪個(gè)輸出隊(duì)列的時(shí)間以及共享存儲器的存取時(shí)間。其中影響處理速度的主要是存儲器的存取時(shí)間。因此，對存儲器存取速度的要求比較髙。當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的人線/出線數(shù)為每線速率為F，則存儲器寫人或讀出的速度都將取決于K。對于具有妒位寬數(shù)據(jù)總線的普通存儲器來說，存取速度應(yīng)大于2/W/IF;如采用雙端口存儲器，存取速度的要求可降低為M7W7。例如，設(shè)漢=16，F(xiàn)=622.08Mbit/s,W=64,則雙端口存儲器的存取速度應(yīng)大于AOT=155.52Mbit/8,即存取周期必須小于6.44ns,而對應(yīng)的交換容量/W近似等于lOGbit/s?？梢钥闯?，由于受到存儲器讀寫速度的限制，基于共享存儲器的交換網(wǎng)絡(luò)的容最不可能太大。
共享存儲器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是存儲器的使用效率髙，或者說，在存儲器容量一定的條件下，信元的丟失率較小。但這種結(jié)構(gòu)的存取控制和存儲器管理比較復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)多播功能。
2.共享媒質(zhì)結(jié)構(gòu)
與共享存儲器相似，共享媒質(zhì)結(jié)構(gòu)也是將所有輸人線上到達(dá)的信元同步地復(fù)接到公共的傳送媒質(zhì)（總線或環(huán)）上，同時(shí)要采用某種控制方法使公共媒質(zhì)上復(fù)接的信元流分接到各個(gè)輸出端口。
作為示例，圖6-14給出了共享總線的交換結(jié)構(gòu)。每條人線都連接到時(shí)分（復(fù)用）總線上，毎條出線則通過輸出緩沖器(FIFO)和地址過濾器（AF)接到時(shí)分總線上。輸出緩沖器按先進(jìn)先出的規(guī)則工作。地址過濾器的作用是只接收目的端口為本端口的信元，為此要將輸人信元的目的端口與本端口的地址作比較，如果相符才讓其通過而寫人FIFO,這樣就實(shí)現(xiàn)了按目的端口地址分接的功能。

共享總線結(jié)構(gòu)對應(yīng)每個(gè)輸出端口設(shè)一個(gè)緩沖隊(duì)列，屬于輸出排隊(duì)交換結(jié)構(gòu)。其交換容量受限于總線速率和各緩沖器的存取速度。對于/Vx/V的交換網(wǎng)絡(luò)，總線的速率應(yīng)至少為輸人鏈路速率的斤倍。為了增大交換容量，可以增加總線寬度，即采用多條（如64條）并行傳輸線路構(gòu)成的總線。共享總線結(jié)構(gòu)最明顯的優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)多播或廣播功能。存儲器的存取控制和管理也比較簡單，但各輸出端口的存儲器不能共享。在單片存儲器件的容量日益增大、存取速度日益提高、價(jià)格日益下降的情況下，共享總線與共享存儲器相比，前者應(yīng)該是更好的選擇。

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