2- Giới thiệu về kết cấu phân loại chuyển mạch ATM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (590.45 KB, 131 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Chuyển mạch có bộ nhớ dùng chung
Chuyển mạch phân chia không gian
3.2.1. Chuyển mạch có phong tiện dùng chung
S/P
AF
FIFO
P/S
S/P
AF
FIFO
P/S
S/P
AF
FIFO
P/S
BUS chung
Bộ nhớ cổng ra
S/P: Bộ chuyển đổi nối tiếp song song
P/S: Bộ chuyển đổi song song nối tiếp
AF: Bộ lọc theo địa chỉ
FIFO: Bộ lọc vào truớc ra trớc
1
2
N
Hình 3.2: Nguyên lý chuyển mạch BUS dùng chung
Với chuyển mạch có phơng tiện dùng chung các tế bào đến đợc ghép lại trong môi trờng
chung là Bus hoặc Ring. Tốc độ của môi trờng chung thờng lớn hơn hoặc bằng giá trị
tổng của tốc độ của các luồng tín hiệu đến. Cấu trúc này chỉ cần một bộ FIFO có dung lPage 48 of 131
Đồ án tốt nghiệp
ợng nhỏ đủ để lu giữ một số lợng ít các tế bào trớc khi chúng truy nhập vào môi trờng
chung. Tranh chấp đầu ra không xảy ra với cấu trúc này vì không xảy ra trờng hợp hai tế
bào đến đầu ra cùng một thời điểm, Tuy nhiên, tốc độ tế bào đến tại một số tuyến nối đi
có thể vợt quá băng tần của tuyến nối trong một số thời điểm, và do vậy cần phải sử dụng
các bộ nhớ đầu ra để lu giữ tế bào.
Mỗi đầu ra đợc gán với một địa chỉ cố định. Khi tuyến nối đi của một tế bào đến đợc xác
định, địa chỉ cổng ra sẽ đợc gắn cho từng tế bào trớc khi chúng đợc gửi đến môi trờng
chung. Địa chỉ này đợc giải mã tại từng giao diện của cổng ra và đợc lọc theo địa chỉ để
xác định tế bào có đợc gửi tới cổng ra hay không. Các tế bào đã đợc đánh địa chỉ cho
từng cổng ra để sao chép lại tại bộ nhớ đầu ra và gửi tới tuyến đi.
Cấu trúc chuyển mạch có phơng tiện dùng chung thích hợp với các dịch vụ nhân phiên
bản/quảng bá và hoạt động hiệu quả khi tốc độ môi trờng chung lớn hơn hoặc bằng tổng
tốc độ các tuyến nối đến. Nếu nh số lợng tuyến nối và tốc độ của các tuyến nối tăng lên
về mặt công nghệ sẽ khó chế tạo đợc môi trờng chung có tốc độ quá cao. Đây là một
trong những hạn chế của cấu trúc này, do vậy, cấu trúc này chỉ phù hợp với số lợng cổng
nhỏ. Tuy nhiên cấu trúc chuyển mạch có phơng tiện dùng chung có thể đợc sử dụng nh là
thành phần của một hệ thống chuyển mạch lớn mà trong đó các thành phần đuợc đấu nối
với nhau theo một số phơng pháp.
Page 49 of 131
Đồ án tốt nghiệp
3.2.2. Chuyển mạch có bộ nhớ chung
Chuyển mạch có bộ nhớ chung bao gồm một khối nhớ cổng kép dùng chung cho
tất cả cổng vào và ra. Các tế bào đến đợc ghép vào một luồng tín hiệu duy nhất và đợc
viết vào bộ nhớ chung. Bộ nhớ đợc cấu trúc thành các hàng logic, mỗi hàng tơng ứng
với một cổng ra.tế bào tại các hàng ra cũng đợc ghép lại thành một luồng chung, đợc
đọc tách kênh và sau đó đợc gửi tới các tuyến đi. Nhợc điểm của cấu trúc này là hạn
chế về thời gian truy nhập bộ nhớ đối với tất cả lu lợng đế và lu lợng đi.
Bộ nhớ có thể truy nhập theo hai phơng pháp: hoàn toàn dùng chung hoặc hoàn toàn chia
tách. Trong phơng pháp thứ nhất, toàn bộ nhớ đợc sử dụng chung cho tất cả các cổng ra
và tế bào đến sau sẽ bị loại bỏ khi đầy bộ nhớ. Phơng pháp thứ hai sử dụng giới hạn số lọng tế bào đợi trong hàng của mỗi cổng ra và té bào bị loại bỏ khi số lợng tế bào đến vợt
quá giới hạn cho phép, kể cả trong truờng hợp bộ nhớ vẫn còn chỗ trống. Phơng pháp bộ
nhớ hoàn toàn chung có kết quả tốt hơn so với phơng pháp hoàn toàn chia tách về dặc
tính xác suất tỏn thất tê bào do việc sử dụng hiệu quả bộ nhớ; tuy nhiên phơng pháp này
có hạn chế trong việc xử lý khi tại một cổng ra xảy ra đột biến với các tế bào và làm giảm
đột ngột dung lợng bộ nhớ; điều này có thể làm giảm chất lọng dịch vụ tại một số công ra
khác.
Điều khiển
RAM
1
N
Ghép luồng
MUX
Tách luồng
DEMUX
Hình 3.3:Nguyên lý chuyển mạch có bộ nhớ chung
Page 50 of 131
Đồ án tốt nghiệp
Hiện tại chuyển mạch có bộ nhớ chung là cáu trúc đợc áp dụng tơng đối rộng rãi do các u
điểm trong việc áp dụng các kỹ thuật nhân phiên bản và do những tiến bộ trong công
nghệ bộ nhớ dẫn tới có khả năng giải quyêt các hạn chế về tốc độ truy nhập bộ nhớ.
3.2.3. Chuyển mạch phân chia không gian
Trong chuyển mạch phân chia không gian, tế bào tổng hợp từ các cổng vào khác nhau có
thể đợc truyền tải đồng thời đến các tuyến nối. Việc truyến tải mỗi tế bào đòi hởi sự thiết
lập đờng truyền vật lý riêng trong phần tử chuyển mạch để nối tuyến nối đến và tuyến
nối đi. Các phần tử chuyển mạch này cũng cần có sự phân chia điều khiển trong phần tử ,
do vậy làm giảm độ phức tạp trong thiết kế. Chuyển mạch phân chia không gian đợc tổ
chức giống nh trong chuyển mạch ngang dọc.
Khối chuyển mạch cơ bản trong chuyển mạch phân chia
không gian là điểm nối chéo mà hoạt động theo sự điều khiển
của khối điều khiển. Mỗi điểm nối chéo bao gồm hai đầu vào và
hai đầu ra và cho phép hai đờng nối hoạt động đồng thời.
Tranh chấp ở đầu ra trong một điểm nối chếo xảy ra khi
hai đầu vào yêu cầu kết nối với cùng một đâù ra. Trong trờng
hợp này, chỉ một đầu vào đợc phép kết nối, còn đầu vào của
đầu vào còn lại sẽ bị loại bỏ hoặc đợc lu giữ trong bộ nhớ đến
khi đầu ra không bị chiếm giữ
Page 51 of 131
Đồ án tốt nghiệp
Đầu vào
Đầu ra
Đầu vào
Đầu ra
Đấu chéo
Đấu thẳng
Hình 3.4 Điểm nối chéo và hình thức đấu nối
Khi sử dụng bộ nhớ, chúng có thể đặt ở cổng vào hoặc bên
trong bộ nối chéo. Trong cả hai trờng hợp, do kích thớc bộ
nhớ chỉ có giới hạn nên việc sử dụng bộ nhớ cũng không giải
quyết hết vấn đề tranh chấp đầu ra. Ngoài ra, có thể xảy ra
trờng hợp đầy bộ nhớ gây ra việc loại bỏ tế bào do không có
khả năng lu giữ các tế bào đến sau.
3.3- Kết nối ảo cố định (PVC - Permanent Virtual Connection)
Cũng nh trong bất kỳ mạng chuyển mạch gói nào, trong ATM ngời ta cũng định nghĩa
kết nối ảo cố định (PVC). Việc này đợc thực hiện thông qua một vài hình thức yêu cầu
dịch vụ. Hệ thống quản lý mạng sẽ đặt cấu hình định tuyến cho các thiết bị để qui định
các giá trị của VPI/VCI trớc. Cấu hình cũng đợc đặt sẵn ở trong các bảng nối đờng tại các
nút mạng. Ngời sử dụng có thể nhận dịch vụ ATM theo hai cách:
- Thiết lập một kênh ảo cố định.
Page 52 of 131
