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ATM交換機(jī)技術(shù)原理簡介

起因，背景：

ATM 交換技術(shù)，乃 ATM 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心所在。交換結(jié)構(gòu)的性能，會對 ATM 網(wǎng)絡(luò)的性能以及規(guī)模起到?jīng)Q定作用。交換機(jī)設(shè)計的方法，會對交換吞吐量、信元阻塞、信元丟失以及交換延時等方面產(chǎn)生影響，交換結(jié)構(gòu)不但會影響交換機(jī)的性能以及擴(kuò)展特性，并且還會影響交換機(jī)支持廣播方式以及點(diǎn)到點(diǎn)方式的能力。

交換原理和方式：

1.ATM交換原理

ATM交換結(jié)構(gòu)需能夠達(dá)成兩個方面的基本作用，一面是空間交換，也就是把信元從一條傳輸線路上交換至另一條之上，這又被稱作路由選擇，另起一個功能是時間交換，也就是將信元從一個時隙挪移到另一個時隙之處。ATM交換機(jī)按照基本的構(gòu)成情況能夠劃分成接口模塊、交換模塊以及控制模塊 。位于交換機(jī)邊緣之處的是接口模塊，其為交換機(jī)專門提供對外的接口，交換模塊屬于整個交換機(jī)的核心模塊范疇，它給予了信元交換的一種通路，借助交換模塊所具備的兩個基本功能，也就是排隊以及選路，從而把信元由一個端口處交換至另一個端口上去，控制模塊作為交換機(jī)的中央樞紐部分，它達(dá)成了 ATM 信元處理、資源管理以及流量控制之中的連接接納控制，還有設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)管理等類別功能，在進(jìn)行實(shí)現(xiàn)期間，設(shè)備管理以及網(wǎng)管大多在外接的管理維護(hù)平臺之上進(jìn)行完成。

2.ATM交換方式和結(jié)構(gòu)：

那在現(xiàn)代通信網(wǎng)這種東西里被廣泛運(yùn)用的交換方式存在著兩種，一種是電路交換方式，另一種是分組交換方式，電路交換方式涵蓋了傳統(tǒng)電路交換、多速率電路交換、快速電路交換等這些類別，分組交換方式包含了幀交換、幀中繼、快速分組交換等這些類型，電路交換方式是適用于話音這樣具有實(shí)時性的業(yè)務(wù)的，并且分組交換方式是適用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的，在綜合業(yè)務(wù)環(huán)境當(dāng)中，不同業(yè)務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)提出的要求是不相同的，無論是電路交換方式還是分組交換方式都沒辦法滿足綜合業(yè)務(wù)環(huán)境下的使用要求。句號不打上去，能確保句末有標(biāo)點(diǎn)這句話就不成立了不是，所以句號還是得打上去，不然就不符合您前面的要求了。ATM交換技術(shù)，是一種新型交換方式，它融合了電路交換方式的優(yōu)點(diǎn)atm是什么意思，還融合了分組交換方式的優(yōu)點(diǎn)，從而形成 。

一種是總線結(jié)構(gòu)物業(yè)經(jīng)理人，如圖1所示，各路對于ATM信元，經(jīng)過輸入處理后，這些信元會匯集到總線上，然后輸出處理會從總線上把信元取出來，經(jīng)過一系列處理形 成輸出信號。總線處于分時工作狀態(tài)，會將不同時隙分配給不同的輸入以及輸出。另一種是共享存儲器結(jié)構(gòu)atm是什么意思，ATM交換結(jié)構(gòu)存在這兩種。

如圖所示的存儲器結(jié)構(gòu)2中，各端口信元在經(jīng)過了輸入處之后，被送入到存儲器里，輸出處理器從該存儲器取出信元，經(jīng)過處理后形成輸出信號。

要是把存儲器結(jié)構(gòu)稍微做些變形，那么它結(jié)構(gòu)體以及總線結(jié)構(gòu)特別很似；這兩種結(jié)構(gòu)當(dāng)中都有信元的匯集之處，在這個時候就得運(yùn)用由時分跟空分相互結(jié)合起來的方式去提升交換容量。

ATM交換特點(diǎn)：

(1)采用統(tǒng)計時分復(fù)用

傳統(tǒng)的電路交換里，運(yùn)用STM(Mode)方式，把源于各種信道的數(shù)據(jù)，組合成幀格式，每一路信號占據(jù)固定的比特位組，在時間方面等同于固定的時隙，這也就是同步時分復(fù)用。在ATM方式中，保留了時隙的概念，然而采用的是統(tǒng)計時分復(fù)用的方式，取消了STM里幀的概念，在ATM時隙中所存放的實(shí)際上是信元。

(2)以固定長度(53字節(jié))的信元為傳輸單位，響應(yīng)時間短

ATM的信元長度，相較于X.25網(wǎng)絡(luò)中的分組長度，小了很多，如此一來，能夠降低交換節(jié)點(diǎn)內(nèi)部緩沖區(qū)的容量要求呀，還能減少信息在這些緩沖區(qū)中的排隊時延呢，進(jìn)而保證了實(shí)時業(yè)務(wù)短時延的要求。

(3)采用面向連接并預(yù)約傳輸資源的方式工作

在ATM方式里采用的是虛電路形式哦，與此同時呢，在呼叫過程當(dāng)中會向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所期望使用的資源呢。鑒于業(yè)務(wù)有著波動的特性以及網(wǎng)絡(luò)里同時有連接的數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)預(yù)先分配的通信資源比信源傳輸時的峰值速率(PCR)要小哦。

(4)(在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，取消了逐段鏈路的差錯控制，也取消了逐段鏈路的流量控制，而是把這些工作推到了網(wǎng)絡(luò)的邊緣)。

頻分制模擬信道那種誤碼率很高的環(huán)境是X.25的運(yùn)行環(huán)境，所以X.25執(zhí)行逐段鏈路的差錯控制。X.25無法預(yù)約網(wǎng)絡(luò)資源，任何鏈路上具有的數(shù)據(jù)量都有可能超過鏈路的傳輸能力，所以X.25在流量方面需逐段鏈路進(jìn)行控制。而誤碼率較低的光纖傳輸網(wǎng)是ATM協(xié)議運(yùn)行于其上的網(wǎng)絡(luò)，同時預(yù)約資源能保證網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)呢?fù)載小于網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，ATM把差錯控制和完成流量控制兩者放到網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備去做 。

(5)ATM支持綜合業(yè)務(wù)

ATM充分綜合了電路交換優(yōu)點(diǎn)與分組交換優(yōu)點(diǎn)，它具有電路交換“處理很簡單”的特別之處，能夠持續(xù)支持實(shí)時業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸，于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不對數(shù)據(jù)開展復(fù)雜處理，采用端至端的通用通信協(xié)議，它還具有分組交換的顯著特點(diǎn)，像是支持可變比特率業(yè)務(wù)，針對鏈路上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)運(yùn)用統(tǒng)計時分復(fù)用等方式。所以，ATM能夠支持話音以及數(shù)據(jù)乃至圖象等多種綜合業(yè)務(wù)。