竞争消除

ＡＴＭ是面向连接的技术，ＡＴＭ交换系统内部的ＡＴＭ交换结构通常也采用面向连接的选路方式。与同步数字时分交换不同，ＡＴＭ交换在预先建立虚连接后的信元传送阶段仍会发生同抢资源的竞争现象。即使是没有内部竞争的无阻塞ＡＴＭ交换结构，总是存在出线竞争。因此，为了将信元丢失率保持在可接受的范围以内，ＡＴＭ交换结构必须具有竞争消除的控制机理。竞争消除机理是ＡＴＭ交换结构设计中一个重要问题，它对交换结构硬件实现的复杂性，以至整个系统的服务质量均有重要影响。

    竞争消除或称为竞争解决，其基本功能是检出多个信元在同一时刻对交换结构内部资源或对出线的争抢，从而按一定的策略（如随机、循环、最长队列）选择竞争中的优胜者，并对竞争中失败的信元作出适当的处理。

    不同的交换结构可有不同的竞争消除机理，例如确认／否认（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、偏转／环回、时隙预留等方法。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ可分为外部仲裁和网络仲裁，前者主要用于具有输入缓冲的无阻塞空分交换结构，后者可用于Ｂａｔｃｈｅｒ－Ｂａｎｙａｎ网络或有阻塞且无内部缓冲的多级互联网络（ＭＩＮ）。外部仲裁是专门设置外部仲裁器，ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号不通过交换网络而在外部传送，较先进的是采用基于神经网络的窗口整体信元调度的算法，从而可以获得高吞吐量。对于Ｂａｔｃｈｅｒ－Ｂａｎｙａｎ网络，可采用基于ＡＣＫ的３阶段算法或２阶段算法。

    基于偏转／环回的方法可分为排序加环回或选路加偏转，前者用于Ｂａｔｃｈｅｒ－Ｂａｎｙａｎ网络，采用环回缓冲器来暂存在竞争中失败的信元，Ｓｔａｒｌｉｔｅ和Ｓｕｎｓｈｉｎｅ交换结构均采用此法；后者用于无内部缓冲的有阻塞ＭＩＮ，采用偏转选路，例如串接型或嵌套型Ｂａｎｙａｎ、Ｓｈｕｆｆｌｅｏｕｔ网络。

    基于时隙预留的方法是预先对下一时隙或以后几个时隙作出消除竞争的安排，或者说是预先确定信元调度的方法。基于预留的方法也属于外部仲裁，适用于无阻塞的多级互联网络。

逻辑组播（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）

    逻辑组播是指拷贝的多个信元具有不同的ＶＰＩ／ＶＣＩ，但是从ＡＴＭ交换机的同一物理链路上输出。

空间组播（Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）

为支持点到多点的连接，ＡＴＭ交换机通常具有空间组播功能，以对信元进行拷贝。所谓空间组播，是指拷贝的多个信元具有不同的ＶＰＩ／ＶＣＩ，并且是从ＡＴＭ交换机的不同物理链路输出。□

ＡＴＭ网元（ＡＴＭ ＮＥ）

    ＡＴＭ通信网的网络元素（ＮＥ）包含各种ＡＴＭ设备。ＡＴＭ设备类型划分的基本准则是信令能力与连通性。无信令能力的ＡＴＭ设备称为交叉连接器或复用器，前者具有不受限的连通性，后者具有受限的连通性。所谓受限的连通性，是指该设备在用户侧有多个传送接口，在网络侧则只有１个传送接口，用户侧接口之间不具有连通性；有信令能力的ＡＴＭ设备称为交换机或按需复用器，前者的连通性不受限制，后者则受到限制。

以上４种ＡＴＭ设备可进一步按以下特性来区分：

.基于虚通道标识符（ＶＰＩ）或基于ＶＰＩ和虚信道标识符（ＶＣＩ）的连通性；

.对非ＡＴＭ接口的互通功能的支持。

    因此每种ＡＴＭ设备又可划分为４种类型。例如，ＡＴＭ交换机可划分为ＶＰ交换机和ＶＣ交换机，如支持非ＡＴＭ接口的互通，则称为互通ＶＰ交换机或互通ＶＣ交换机；复用器可划分为ＶＰ复用器和ＶＣ复用器，如支持非ＡＴＭ接口的互通，则称为互通ＶＰ复用器或互通ＶＣ复用器，互通复用器又称业务复用器。

    实际上还可以组合成其它类型的ＡＴＭ设备，例如兼具ＶＰ与ＶＣ交换功能的交换机或交叉连接器。■