接入型ATM交換機(jī)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹接入型ATM交換機(jī)功能與性能指標(biāo)，接入型ATM交換機(jī)含有多種業(yè)務(wù)接口，直接面向用戶，既可用于專(zhuān)用網(wǎng)(如校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)等)，又可用于公用網(wǎng)(如以太網(wǎng)間的長(zhǎng)距離互連，接入型ATM交換機(jī)間的互連等)，具有廣泛的應(yīng)用前景，本論文是在完成設(shè)備的基礎(chǔ)上撰寫(xiě)的。

該設(shè)備的業(yè)務(wù)接口包括：以太網(wǎng)接口、E1電路仿真接口、155.520Mb/s信元接口，其中155.520Mb/s接口既可接入高速業(yè)務(wù)，又可進(jìn)行接入型ATM交換機(jī)間的互連，此外該設(shè)備還有設(shè)備維護(hù)管理功能。

功能與性能指標(biāo)

接入型ATM交換機(jī)完成的功能是：以太網(wǎng)仿真接口和E1電路仿真接口至ATM層的適配、不同端口間的信無(wú)交換以及去往ATM線路終端的信元復(fù)用。支持PVC點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)/廣播連接，并具有維護(hù)功能。

性能指標(biāo)

制定方案時(shí)應(yīng)考慮如下問(wèn)題：第一是方案的適用性。方案首先要滿足用戶的使用要求，且用戶使用方便;第二是可靠性和先進(jìn)性。對(duì)于實(shí)用化的設(shè)備，要求在制定方案中，盡可能采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體制，避免因技術(shù)體制的缺陷而導(dǎo)致研制失敗，同時(shí)應(yīng)采用較成熟的器件議確保設(shè)備的可靠性。為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期，應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)及專(zhuān)用器件;第三是通用性。在制定方案時(shí)，盡可能采用通用標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際或ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，盡可能采用通用器件，這樣不僅能縮短設(shè)備的研制周期，還便于與其它通信網(wǎng)互連互通，減小互連互通的復(fù)雜性;第四是經(jīng)濟(jì)性。設(shè)備在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，盡可能采用通用標(biāo)準(zhǔn)和通用器件，自己研究和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)越多，費(fèi)用就越大。同時(shí)在硬件上應(yīng)采用大規(guī)模集成電路，使得設(shè)備體積小、重量輕，便于使用。

接入型ATM交換機(jī)的基本構(gòu)成

接入型ATM交換機(jī)由各種業(yè)務(wù)適配接口、線路終端(LT)、交換部分、維護(hù)部分等組成。業(yè)務(wù)接口包括：以太網(wǎng)口(支持以太網(wǎng)仿真)、E1電路仿真接口。另外還有155.520Mb/s的線路接口。2.2硬件的實(shí)現(xiàn)(1)硬件總體的實(shí)現(xiàn) 在考慮硬件總體的實(shí)現(xiàn)方案時(shí)，重點(diǎn)是處理器系統(tǒng)和交換系。

處理器系統(tǒng)采用兩級(jí)處理結(jié)構(gòu)，各種業(yè)務(wù)適配或信元接口板上都有自己的本地CPU，完成本地所需的初始化、硬件驅(qū)動(dòng)、管理、統(tǒng)計(jì)等功能，主控板CPU的任務(wù)公守成公共的管理、控制、維護(hù)等功能并協(xié)調(diào)各模塊的工作狀態(tài)。這種體制的優(yōu)點(diǎn)是：①CPU處理任勞模塊化，負(fù)擔(dān)小，各模塊(包括主控板)可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)腃PU處理器;②從設(shè)計(jì)到調(diào)試都可以模塊化進(jìn)行，最大限度地減少模塊間相互牽涉，利于加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度和降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用，也有利于各模塊獨(dú)立地開(kāi)發(fā)維護(hù)軟件。為了加快設(shè)備的研制進(jìn)度，主控板采用現(xiàn)成的工控機(jī)板，CPU為MC68040，其它部分自主開(kāi)發(fā)，各業(yè)務(wù)適配或信元接口板上的CPU為MC68302。主經(jīng)板間的通信總線為VME總線。由于該設(shè)備為接入設(shè)備，其交換容量不會(huì)大，因而交換矩陣的類(lèi)型采用總線型。目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)通用的交換體制主要有總線型交換和共享緩存交換兩種，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：①接入型ATM交換機(jī)制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，適用于小容量交換系統(tǒng);②軟硬件設(shè)計(jì)容易，背板只需一條共享總線，無(wú)需另有交換矩陣板，各模塊通過(guò)總線收發(fā)交換控制器與總線相連，因而各模塊通用性較強(qiáng);③技術(shù)成熟、可靠性高，目前總線交換產(chǎn)品已商品化，成本低。
缺點(diǎn)：不易于實(shí)現(xiàn)大容量交換系統(tǒng)。

(1)需有專(zhuān)門(mén)的交換矩陣電路單元，為了可靠必須實(shí)現(xiàn)主備冗余切換;②各種業(yè)務(wù)模塊與交換矩陣之間的連接是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)關(guān)系，背板設(shè)計(jì)復(fù)雜，通用性差。

(2)E1電路仿真接口單元

EI電路仿真接口單元由接口電路、SAR分段與組裝、SAR開(kāi)銷(xiāo)加入與處理、信頭組裝與拆除以及SRTS產(chǎn)生與恢復(fù)等部分組成，該電路不將各話路分開(kāi)打包，而是將接口的整個(gè)信息碼流看作一個(gè)整體來(lái)對(duì)待，將它分段打包，采用無(wú)結(jié)構(gòu)AAL1適配，該單元與交換部分的接口標(biāo)準(zhǔn)為UTOPLA Level1。接口電路完成HDB3與NRZ碼之間的碼型轉(zhuǎn)換和線路時(shí)鐘提取功能，它由DHB編解碼及時(shí)鐘提取專(zhuān)用芯片和變壓器組成。AAL1適配功能由專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。

(3)以太網(wǎng)接口單元的實(shí)現(xiàn)

以太網(wǎng)仿真業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)有兩部組成：一是以太網(wǎng)仿真客戶機(jī)，另一部分為以太網(wǎng)仿真服務(wù)器。以太網(wǎng)仿真接口單元主要完成以太網(wǎng)仿真中的仿真客戶機(jī)功能，它包括以太網(wǎng)協(xié)議處理、ATM適配和控制等功能。

輸入部分從AUI接口收到的以太網(wǎng)信息后交給曼徹斯特解碼器，經(jīng)解碼后形成MAC幀，交給MAC接收器處理。MAC接收器識(shí)別目的與源地址，根據(jù)此幀的目的地址執(zhí)行ARP獲得相應(yīng)的ATM地址，同時(shí)將用戶數(shù)據(jù)存貯于接收FIFO中，CPU系統(tǒng)將數(shù)據(jù)在FIFO中的位置信息通過(guò)控制器通知SRA-S，SRA-S用AAL5將用戶數(shù)據(jù)裝成48字節(jié)的SAR-PDU，并加上信頭形成信元，經(jīng)UPC后送往交換部分。輸出部分從交換部分獲得信息，并送SRA-R，SRA-R將信頭去掉并執(zhí)行AAL5接收協(xié)議，將其存入FIFO中，CPU系統(tǒng)通知MAC發(fā)送器，使之從FIFO中取出該幀，并執(zhí)行IEEE802.3協(xié)議，形成MAC幀，經(jīng)曼徹斯特編碼后送到線路上。此外，還有診斷環(huán)回、OAM等功能。該接口單元與交換部分的接口為UTOPIA Level1。AUI接口對(duì)外采用變壓器隔離，曼徹斯特編解碼和MAC編解碼采用專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。接收FIFO和發(fā)送FIFO采用雙端口 RAM實(shí)現(xiàn)。 SRA-S和SRA-R完成AAL5的發(fā)送和接收功能，分別由兩片專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。下面著重說(shuō)一下以太網(wǎng)仿真服務(wù)器在ATM網(wǎng)中的具體配置和以太網(wǎng)仿真服務(wù)器軟件的實(shí)現(xiàn)。

①以太網(wǎng)仿真服務(wù)器在接入型ATM交換機(jī)中的配置位置：以太網(wǎng)仿真服務(wù)器在主控板2上實(shí)現(xiàn)。

②協(xié)議實(shí)現(xiàn) 根據(jù)ATM Forum的“ATM局域網(wǎng)仿真(1.0版)”，局域網(wǎng)仿真層軟件由兩部分組成：LEC(局部網(wǎng)仿真客戶)部分和LEServer(局域網(wǎng)仿真服務(wù))部分。其中LEServer又包括LES(局域網(wǎng)仿真服務(wù)器)、CS(配置服務(wù)器)和BUS(廣播服務(wù)器)。LEC軟件主要完成將MAC地址映射為ATM地址、動(dòng)態(tài)地向LES登記它所“代理”的以太網(wǎng)終端的MAC地址等功能;LES作為仿真局域網(wǎng)的管理和控制中心，主要完成動(dòng)態(tài)地址登錄，MAC地址與ATM地址的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換等功能;BUS負(fù)責(zé)所有的廣播式/點(diǎn)到多點(diǎn)式的數(shù)據(jù)傳送;CS則負(fù)責(zé)提供ATM網(wǎng)絡(luò)的配置信息，如向LEC提供LES的ATM地址。