4. CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM
4.3.3 Sự phân hoá bằng vị trí vùng đệm
Chuyển mạch chặn và không chặn đều nhất thiết phải có chức năng của vùng đệm ở bên ngoài phần chuyển mạch để tránh xảy ra hiện tượng xung đột đầu ra. Tuỳ theo vị trí của vùng đệm này mà chuyển mạch ATM có thể được phân loại chi tiết hơn, như được minh hoạ trên hình 4-7, thành chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào, kiểu vùng đệm đầu ra, kiểu vùng đệm đầu vào/đầu ra và kiểu vùng đệm dùng chung.
<Hình 4-7> Sự phân loại bằng vị trí vùng đệm
1) Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào
Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào là chuyển mạch với vùng đệm được đặt ở cuối đầu vào của nó. Chuyển mạch thanh chéo và chuyển mạch batcher banyan là những ví dụ điển hình. Bên cạnh đó, những kiểu chuyển mạch được sửa đổi mà với chúng, các thuật toán được sử dụng để tránh hiện tượng xung đột đầu ra, cũng đã được bổ sung, và như vậy có thể lấy chuyển mạch batcher banyan ba pha do Hui và Arthur giới thiệu, chuyển mạch batcher banyan hạn chế, và chuyển mạch batcher banyan hồi tiếp do Degan giới thiệu làm những ví dụ cơ bản.
Việc so sánh quá trình thực hiện của chuyển mạch có kiểu vùng đệm đầu vào với sự phức tạp của quá trình bổ sung được trình bầy chi tiết trong bảng 4-3 dưới đây.
Kiểu batcher banyan Kiểu thanh
chéo Kiểu ba pha Kiểu hạn chế Kiểu hoàn trả
Số điểm cắt N2 N log2N x(log2N1) N+Nlog2N x(log2N+1) MN log2N x(log2N+1)
Hệ số tăng tốc Không có Không có Không có Không có
Độ truyền cực đại 58% 58% 58% 58%
Độ trễ cực tiểu 1 5 log2 N bits 1 2 log2 N bits
Điều khiển định tuyến Tập trung Tự định tuyến Tự định tuyến Tự định tuyến Điều khiển việc giải quyết tranh
chấp Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên
Độ nhạy đối với lưu lượng không
đồng nhất Nhạy Nhạy Nhạy Nhạy
< Bảng 4-3> So sánh các loại chuyển mạch có kiểu vùng đệm đầu vào
<Hình 4-8> Vị trí đệm
2) Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu ra
Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu ra, được trang bị vùng đệm trên phần cuối của đầu ra , có thể thiết lập các đường riêng biệt mà không gây cản trở các cổng khác nằm giữa phần cuối đầu vào và phần cuối đầu ra và làm cho hiện tượng chặn HOL không xảy ra. Do vậy, nó có lợi thế hơn chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào trong quá trình thực hiện, nhưng lại có nhược điểm do những phức tạp trong việc bổ sung phần cứng.
Các đặc trưng của chuyển mạch loại này là chuyển mạch ma trận bus - chuyển mạch thanh chéo đã được biến đổi, chuyển mạch knockout hoặc chuyển mạch ISF theo phương pháp nối liền toàn bộ, chuyển mạch ATOM với các phương tiện thông thường, và chuyển mạch do Imagawa phát triển. Sự so sánh được trình bày ở bảng 4-4.
Ma trận bus Có cơ cấu đẩy ra ATOM ImagawaKiểu của ISF
Số điểm cắt N2 O(N2) O(N2) N2log2N O(N2)
Hệ số tăng tốc Không có Không có Không có Không có
Độ truyền cực đại 100% 100% 100% 100% 100%
Độ trễ cực tiểu 1 1 phụ thuộc vào quá trình
truyền log2N 1
Điều khiển định tuyến Tập trung Tự định tuyến Tập trung Tự định tuyến Tự định tuyến Điều khiển việc giải quyết
tranh chấp Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Có sự ưu tiên Độ nhạyđối với lưu lượng
không đồng nhất Không có Không có Không có Không có Không có
Độ nhạy với lưu lượng
bùng nổ nhạy nhạy nhạy nhạy nhạy
<Bảng 4-4> So sánh các loại chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu ra
3) Chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu vào/đầu ra
Đối với chuyển mạch có kiểu vùng đệm đầu vào/đầu ra này thì phần cuối của cả đầu vào và đầu ra đều có vùng đệm. Chuyển mạch SPANET do GTE phát triển là chuyển mạch thuộc loại này. Quá trình thực hiện ở đây không có gì khác so với chuyển mạch kiểu vùng đệm đầu ra.
4) Chuyển mạch kiểu vùng đệm dùng chung
Chuyển mạch có vùng đệm dùng chung bao gồm những kiểu cấu hình sau: Kiểu chuyển mạch có vùng đệm dùng chung chỉ nằm trong phần chuyển mạch, ví dụ như chuyển mạch banyan có vùng đệm, clos ba tầng, chuyển mạch starlite và chuyển mạch SBM (bộ nhớ có vùng đệm dùng chung) do
Kwahara đưa ra: Kiểu chuyển mạch có vùng đệm dùng chung nằm ở phần cuối của đầu ra bên ngoài, bao gồm chuyển mạch Prelude hoặc Hitachi và kiểu chuyển mạch có vùng đệm dùng chung nằm trên phần cuối của cả đầu vào và đầu ra như chuyển mạch Sunshine.
Bảng 4-5 dưới đây sẽ trình bày những dữ liệu, đặc trưng cho các loại chuyển mạch có kiểu vùng đệm dùng chung và được so sánh trong quá trình thực hiện.
Starlite Prelude SBM
Số điểm cắt N log2N x(log2N+1) N N
Hệ số tăng tốc Không có Không có Không có
Độ truyền cực đại 58-100% 100% 100%
Độ trễ cực tiểu M Phụ thuộc vào quá trình truyền Phụ thuộc vào quá trình truyền
Điều khiển định tuyến Tự định tuyến Tập trung Tập trung
Điều khiển việc giải quyết
tranh chấp Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên
Độ nhạy đối với lưu lượng
không đồng nhất Không có Không có Không có
Độ nhạy đối với lưu lượng
bùng nổ Không có Không có Không có
<Bảng 4-5> So sánh các loại chuyển mạch có kiểu vùng đệm dùng chung
Hình 4-9 Trình bày cấu trúc bên trong đặc trưng cho các loại chuyển mạch ATM, được phát triển và được đưa ra bán trên thị trường hiện nay
<Hình 4-9> Cấu trúc chuyển mạch ATM thương mại tiêu biểu