4. CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM
4.2 Xu hướng của công nghệ chuyển mạch ATM
Chuyển mạch ATM có chức năng phân phối mỗi tế bào tới nơi nhận tương ứng, phù hợp với VPI/VCI, là nơi truyền đi thông tin của phần tiêu đề đối với mỗi kênh. Điều đó có nghĩa là, như được trình bày trên hình 4-1, các tế bào được đưa vào hệ thống chuyển mạch ATM để khôi phục bảng chuyển đổi địa chỉ bằng những phương tiện phần cứng phù hợp với các giá trị của VPI/VCI và sau đó địa chỉ của cổng ra được lựa chọn một cách tự động. Đồng thời, các giá trị của VPI/VCI được chuyển đổi thành giá trị mới cho quá trình xử lý tiếp theo. Đặc tính của chuyển mạch ATM là ở chỗ nó thử nghiệm sự biến đổi của độ trễ tế bào thông qua việc sử dụng kỹ thuật tự định tuyến của lớp phần cứng, và có thể dễ dàng hỗ trợ cho truyền thông đa phương tiện sử dụng dữ liệu, tiếng nói và hình ảnh. Hơn thế nữa, nó có thể đảm bảo việc điều khiển phân tán và song song ở mức độ cao.
<Hình 4-1> Quá trình xử lý tế bào
Những yêu cầu đối với hệ thống chuyển mạch ATM là quá trình xử lý tế bào phải thực hiện xong trong phạm vi 1 msec trên mỗi nút, trong trường hợp xử lý thông tin CBR là 10-9 trên mỗi nút, và trong trường hợp xử lý thông tin VBR, tỷ lệ tổn thất tế bào cỡ 10-7 trên mỗi nút phải được đảm bảo chắc chắn. Ngoài ra, nó còn phải đảm bảo việc truyền đạt 100% sự hỗ trợ của tốc độ truy nhập của lớp STM-1 (155 Mbps) hoặc của lớp cao hơn trên cổng của yếu tố chuyển mạch, sự dễ dàng trong việc điều khiển phân tán và tự định tuyến, và việc đảm bảo tính môđun hoá và mở rộng tuyệt vời của tổng đài.
Mặt khác, những vấn đề quan trọng nhất có liên quan tới công nghệ chuyển mạch ATM mà nhất thiết hiện nay phải được giải quyết là đảm bảo sự hỗ trợ có hiệu quả của truy nhập điểm - đa điểm trong hệ thống chuyển mạch, hổ trợ của chức năng phân nhóm kênh được sử dụng nhằm mục đích liên kết các cổng chuyển mạch và nhóm chúng lại, sự sử dụng dung lượng lớn của hệ thống chuyển mạch ATM (ví dụ : vượt quá 1024x1024), và sự hỗ trợ của các dịch vụ vận chuyển ATM mới như ABR (tốc độ bit khả năng) và UBR (tốc độ bit không xác định).
Do mạng chuyển mạch ATM nhất thiết phải hỗ trợ cho dịch vụ phân tán như VDT mà người ta chờ đợi rằng nhu cầu của dịch vụ này sẽ tăng lên một cách mạnh mẽ, nên nó nhất định phải có chức năng truy nhập điểm đa - điểm. Để đạt được mục tiêu này, hệ thống chuyển mạch ATM cần phải có chức năng sao chép tế bào ngay trong hệ thống chuyển mạch ATM. Chức năng sao chép và trao đổi tế bào cần phải có mạng sao chép đứng trước hệ thống chuyển mạch có chức năng xử lý điểm - điểm, và những nghiên cứu về việc thực hiện chức năng truy nhập đa điểm đã và đang được bắt đầu. Như vậy, cấu trúc chuyển mạch ATM có chức năng điểm - điểm và chức năng đa điểm không có mạng sao chép riêng biệt đang được xem xét lại một cách tích cực.
Nhược điểm của hệ thống chuyển mạch ATM trước đây là sự phức tạp của phần cứng và sự tăng thêm của trễ truyền dẫn tế bào, trong khi đó nhược điểm của hệ thống sau này là sự điều khiển phức tạp do việc chức năng sao chép và xử lý phải được thực hiện đồng thời.
Do vậy, trong những hoạt động nghiên cứu được thực hiện trên mạng sao chép của hệ thống cũ, trọng tâm được nhấn mạnh vào việc làm đơn giản phần cứng và thuật toán của chức năng sao chép, trong khi đó, đối với hệ thống mới, việc nghiên cứu được tập trung chủ yếu vào cấu trúc chuyển mạch kiểu vùng đệm kết xuất hoặc kiểu vùng đệm phân chia (xem sự phân loại bởi vị trí vùng đệm ở phần sau). Bên cạnh đó, nghiên cứu với thuật toán phân phối chức năng sao chép sử dụng đa điểm đang được thực hiện một cách nghiêm túc cho việc thiết kế hệ thống chuyển mạch dung lượng lớn. Mạng sao chép của Turner sử dụng mạng banyan có bộ nhớ đệm hiện nay đang phổ biến như một mạng sao chép đã được đề nghị.
Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này giảm xuống đối với tải xác định (ví dụ như khi số lượng bản sao chép vẫn giữ nguyên sự giống nhau).
Mạng sao chép của T.T.Lee đang được đề nghị để giải quyết những thiếu sót của hệ thống Turner và nó sử dụng mạng banyan quảng bá.
Những yêu cầu kỹ thuật cần phải được giải quyết đối với việc áp dụng tổng đài ATM dung lượng lớn bao gồm điều khiển phân tán, khả năng mở rộng kích thước, sự dễ dàng trong việc tái thiết lập cấu hình dựa trên thiết kế môđun, khả năng đồng bộ đối với liên lạc khu vực, sự cải tiến trong việc tổ hợp yếu tố bằng cấu trúc thông thường, và làm giảm xuống tới mức tối thiểu sự tiêu thụ năng lượng gây ra bởi sự kết nối liên tục của đầu xa.