1、ATM基本排隊原理 ATM交換有兩條根本點：信元交換和各虛連接間的統計復用。信元交換即將ATM信元通過各種形式的交換媒體，從一個VP/VC交換到另一個VP/VC上。統計復用表現在各虛連接的信元競爭傳送信元的交換介質等交換資源，為解決信元對這些資源的競爭，必須對信元進行排隊，在時間上將各信元分開，借用電路交換的思想，可以認為統計復用在交換中體現為時分交換，并通過排隊機制實現。 排隊機制是ATM交換中一個極為重要的內容，隊列的溢出會引起信元丟失，信元排隊是交換時延和時延抖動的主要原因，因此排隊機制對ATM交換機性能有著決定性的影響。基本排隊機制有三種：輸入排隊、輸出排隊和中央排隊。這三種方式各有缺點，如輸入排隊有信頭阻塞，交換機的負荷達不到60%；輸出排隊存儲器利用率低，平均隊長要求長，而中央排隊存儲器速率要求高、存儲器管理復雜。同時，三種方式有各有優點，輸入隊列對存儲器速率要求低，中央排隊效率高，輸出隊列則處于兩者之間，所以在實際應用中并沒有直接利用這三種方式，而是加以綜合，采取了一些改進的措施。改進的方法主要有： 減少輸入排隊的隊頭阻塞； 采用帶反壓控制的輸入輸出排隊方式； 帶環回機制的排隊方式； 共享輸出排隊方式； 在一條輸出線上設置多個輸出子隊列，這些輸出子隊列在邏輯上作為一個單一的輸出隊列來操作。 2、ATM交換機構 為實現大容量的交換，也為了增加ATM交換機的可擴展性，往往構造小容量的基本交換單元，再將這些交換單元按一定的結構構造成ATM交換機構(Fabric)，對于ATM交換機構來說，研究的主要問題是各交換單元之間的傳送介質結構及選路方法，以及如何降低競爭，減少阻塞。 ATM交換機構分類方法不一，有一種分法為：時分交換和空分交換，其中時分交換包括共享總線、共享環和共享存儲器結構，空分交換包括全互連網和多級互連網。 3、ATM交換機 ATM信元交換機的通用模型有一些輸入線路和一些輸出線路，通常在數量上相等（因為線路是雙向的）。在每一周期從每一輸入線路取得一個信元（如果有的話）。通過內部的交換結構（switchingfabric），并且逐步在適當的輸出線路上傳送。從這一角度上來看，ATM交換機是同步的。 交換機可以是流水線的，即進入的信元可能過幾個周期后才出現在輸出線路上。信元實際上是異步到達輸入線路的，因此有一個主時鐘指明周期的開始。當時鐘滴答時完全到達的任何信元都可以在該周期內交換。未完全到達的信元必須等到下一個周期。 |
