ATM交換機技術原理是什麼 ATM交換機技術原理簡介【詳解】

交換機是什麼

ATM交換機技術原理簡介

起因，背景：

ATM交換技術是ATM網路技術的核心。交換結構的效能將決定ATM網路的效能和規模。交換機設計的方法將影響交換吞吐量、信元阻塞、信元丟失和交換延時等，交換結構不僅影響交換機的效能和擴充套件特性，而且也影響交換機支援廣播方式和點到點方式的能力。

交換原理和方式：

1。ATM交換原理

ATM交換結構應該能夠完成兩方面基本功能，一是空間交換，即將信元從一條傳輸線上交換到另一條上，又叫路由選擇；另一功能是時間交換，即將信元從一個時隙轉移到另一時隙。ATM交換機從基本構成上可分為介面模組、交換模組、和控制模組。介面模組位於交換機的邊緣，為交換機提供對外的介面；交換模組是整個交換機的核心模組，它提供了信元交換的通路，透過交換模組的兩個基本功能（排隊和選路），將信元從一個埠交換到另一個埠上去；控制模組是交換機的中央樞紐，它完成ATM信元處理、資源管理和流量控制中的連線接納控制，以及裝置管理、網路管理等功能、在實現時，裝置管理和網管多在外接的管理維護平臺上完成。

2。ATM交換方式和結構：

現代通訊網中廣泛應用的交換方式有兩種：電路交換方式和分組交換方式。電路交換方式包括傳統電路交換、多速率電路交換、快速電路交換等，分組交換方式包括幀交換、幀中繼、快速分組交換等。電路交換方式適用於話音等實時性業務，而分組交換方式適用於資料業務。在綜合業務環境下，不同業務對網路的要求不同，電路交換方式和分組交換方式都不能滿足綜合業務環境下的使用要求。ATM交換技術是一種融合了電路交換方式和分組交換方式優點而形成的新型交換方式。

ATM交換結構有匯流排結構和共享儲存器結構兩種。匯流排結構如圖1所示，各路ATM信元經輸入處理後彙集到總線上，輸出處理從總線上取出信元，處理後形成輸出訊號。匯流排工作在分時狀態，把不同時隙分配給不同的輸入、輸出。

儲存器結構如圖2所示，各埠信元經過輸入處理後送入儲存器，輸出處理器從儲存器取出信元，處理後形成輸出訊號。

若將儲存器結構稍加變形，則其結構和匯流排結構是非常相似的。兩種結構都存在信元的匯集點，這時就需要以時分和空分相結合的方式提高交換容量。

ATM交換特點：

（1）採用統計時分複用

傳統的電路交換中用STM（Synchronous Transfer Mode）方式將來自各種通道上的資料組成幀格式，每路訊號佔固定位元位組，在時間上相當於固定的時隙，即屬於同步時分複用。在ATM方式中保持了時隙的概念，但是採用統計時分複用的方式，取消了STM中幀的概念，在ATM時隙中存放的實際上是信元。

（2）以固定長度（53位元組）的信元為傳輸單位，響應時間短

ATM的信元長度比X。25網路中的分組長度要小得多，這樣可以降低交換節點內部緩衝區的容量要求，減少資訊在這些緩衝區中的排隊時延，從而保證了實時業務短時延的要求。

（3）採用面向連線並預約傳輸資源的方式工作

在ATM方式中採用的是虛電路形式，同時在呼叫過程向網路提出傳輸所希望使用的資源。考慮到業務具有波動的特點和網路中同時存在連線的數量，網路預分配的通訊資源小於信源傳輸時的峰值速率（PCR）。

（4）在ATM網路內部取消逐段鏈路的差錯控制和流量控制，而將這些工作推到了網路的邊緣

X。25執行環境是誤位元速率很高的頻分制模擬通道，所以X。25執行逐段鏈路的差錯控制。又由於X。25無法預約網路資源，任何鏈路上的資料量都可能超過鏈路的傳輸能力，因此X。25需要逐段鏈路的流量控制。而ATM協議執行在誤位元速率較低的光纖傳輸網上，同時預約資源保證網路中傳輸的負載小於網路的傳輸能力，ATM將差錯控制和流量控制放到網路邊緣的終端裝置完成。

（5）ATM支援綜合業務

ATM充分綜合了電路交換和分組交換的優點，既具有電路交換“處理簡單”的特點，支援實時業務、資料透明傳輸，在網路內部不對資料作複雜處理，採用端-端通訊協議；又具有分組交換的特點，如支援可變位元率業務，對鏈路上傳輸的業務採用統計時分複用等。所以ATM支援話音、資料、圖象等綜合業務。