宽带网络交换技术

(3) ATM交换机构的信头翻译原理
下图表示了ATM交换网络内信头的翻译/控制过程。

在上图中，交换节点有n条入线(I₁,I₂,…I_n)，q条出线(O₁,O₂…O_q)，每条入线和出线上传送的都是ATM信元流，而每个信元的信头值则表明该信元在线路上所处的逻辑信道(假定经输入模块处理后到达交换网络的信元都是严格同步的)。不同的入线(或出线)上可以采用相同的逻辑信道号。ATM交换的基本任务就是将任意入线上的任一逻辑信道中的信元交换到所要求的任一出线上的任一逻辑信道上去。例如，入线I₁的逻辑信道X被交换到出线O₁的逻辑信道K上；入线I₁的逻辑信道Y被交换到出线O_q的逻辑信道m上等等。

在这里我们可以结合传统大型STM交换机中使用的S级和T级接线器构成的交换网络，如TST、STSTS来比较ATM交换网络中的时分交换与空分交换的概念。如动画中(a)、(b)所示。

     这里交换需要完成两项工作：一是空间“线路”交换，即将信元从一条输入线改送到另一条输出线上去，这一功能又叫做路由选择；另一个功能是时间“位置”交换，即将信元从一个时隙改换到另一时隙(注意：这里的时隙与电路交换中所用的时隙概念不同，它是一个53 byte信元所占用的时间单位)。从这个意义上说，ATM交换节点内的交换方法与电路交换中的时(T)/空(S)交换机机制颇有类似，但是ATM交换中的逻辑信道和时隙之间并没有固定的对应关系，时隙周期性预分配的概念已经消失，逻辑信道号由信头值来标识，因此时间交换是通过对信头值翻译来完成的。例如，I₁上信头值X被翻译成O₁上的k值；I₁上的另一信头值y被翻译成O_q上的m值等。以上空间“线路”交换和时间“位置”交换可通过一张翻译表控制实现(见上图所示)。

(4) ATM交换的要素
    由于输入和输出线上的信元都是异步复用的，所以可能会出现在同一时刻多条输入线上的信元要求去往同一条输出线的情况，这样便产生了“竞争”。为了不使在发生竞争时产生信元丢失，在交换机的某些地方应设置缓冲器，供信元排队。
    因此ATM交换的三个要素是：
      • 路由选择(Routing)，
      • 信头翻译(Cell Header Translation)，
      • 信元排队(Cell Queuing)。

    按照ATM交换机的容量、控制方式和可覆盖范围的不同，在使用操作上可能分成以下不同类别：
     －－ ATM交叉连接系统(ATM Cross-Connect)，No signaling, 靠管理面控制(也叫后台控制)，通常用于骨干交换中心(大局)；
     －－ ATM交换机(ATM Switch)。具有ATM信令操作，实时接续控制。用于中继网、接入网；
     －－ ATM边缘交换机(ATM Edge Switch)。用于ATM网络边缘，跨接非ATM网络；
     －－ ATM集中器(ATM Hub)。用在局域网或校园网范围，仅含UNI或P-UNI接口功能。

    下面结合以上讨论给出了一个ATM交换机的不同应用举例。

Fig. Central Office(CO), Enterprise, LAN and Workgroup Switching Roles
　　