Коммутаторы, основанные на принципе кольцевой топологии, реализуют либо на принципе временного разделения каналов, либо на принципе маркирования (token passing). Принцип кольца с временном разделением достаточно хорошо изучен для передачи ячеек. Известно, что он обеспечивает малое время доступа и более высокие характеристики, чем принцип, основанный на маркирований. Протоколы уплотненного кольца, в частности протокол Орвелла [10.8], имеют ряд особенностей, позволяющих поддерживать динамически в реальном времени виды сервиса, характеризующиеся различным коэффициентом активности (рис. 10.7). Эти особенности включают возможность организации приоритетов для различных видов сервиса и обеспечивают частичное совмещение функций несопоставимых видов обслуживания.

Система, состоящая из ряда параллельных колец, получила название тора Орвелла [10.2, 10.9]. Данная система позволяет создавать коммутаторы очень большой емкости (рис. 10.8). Протокол Орвелла был разработан в

Рис. 10.7. Кольцо Орвелла: / и 2 - терминалы

British Telecom Research Laboratories как основа для построения узла LU-ЦСИС. Это - протокол низкого уровня, который получил название протокола MAC (the Medium Access Control), он связан с решением проблемы задержек и распределением ширины полосы. Протокол работает с уплотненным кольцом (см. рис. 10.7). Протокол работы кольца Орвелла сводится к следующему:

• предполагается, что в кольце имеются каналы фиксированной длины. В проводимом эксперименте канал имел информационное поле 128 бит и заголовок 40 бит. Заголовок содержит всю информацию, необходимую для стандартного заголовка ячейки Ш-ЦСИС;

• узел, желающий передать информацию, заполняет пустую ячейку информацией и соответствующим адресом пункта назначения. На приеме в заполненном канале проверяется адрес назначения. Если этот адрес предназначен для данного полюса, информация считывается и канал делается пустым. Если информация предназначена для другого полюса, то ячейке предоставляется возможность пройти к следующему полюсу;

• заполненные каналы освобождаются в своем пункте назначения, что позволяет экономить ширину полосы кольца;

• наиболее важной особенностью протокола Орвелла является механизм, в соответствии с которым задержка при доступе ячейки в кольцо управляется и не превышает некоторого, наперед заданного, максимального значения. Таким образом, могут быть удовлетворены требования к задержкам речевых сообщений и других синхрон

ных видов сервиса. Механизм основан на ограничении числа ячеек узла, которые могут быть посланы до паузы в передаче и позволяют другим узлам в это время посылать их информацию. Этот уровень ограничения называют с!-уровень. В системе предусмотрена специальная ячейка (установочная). Эта ячейка устанавливает порог генерации ячеек для каждого узла и используется для рестарта передачи. Каждый узел регулирует собственный ^/-уровень путем наблюдения за допустимой скоростью передачи, которая определяется на основе загрузки узла;

• входящие ячейки поступают в очереди различных приоритетов в зависимости от типа обслуживания (см. рис. 10.7), Возможность объединять приоритеты позволяет протоколу автоматически уменьшать число ячеек в зависимости от трафика с низким приоритетом. При этом необходимо соблюдение условий перегрузки системы.

Технологические особенности системы. Объединение колец в тор позволяет обеспечить скорость передачи до 1,1 Гбит/с при современной технологии, используя СМОБ-структуры. Проверка подтвердила успешную работу коммутатора типа тор Орвелла на скорости 140 Мбит/с. Модульная природа архитектуры типа тор в отношении числа колец и узлов делает ее очень гибкой и дает возможность быстро адаптировать ее к новым технологическим условиям. Используя кремниевую технологию, удалось получить скорости передачи до 565 Мбит/с, а общую скорость передачи по тору до 4,5 Мбит/с. Галлеево-мышьяковая технология в сочетании с оптической технологией дает возможность реально обеспечить скорость передачи порядка 1 Гбит/с. Для построения Ш-ЦСИС с использованием тора Орвелла необходима реализация битовой синхронизации и синхронизации на уровне ячейки. Параллельные структуры торов с учетом возможностей приоритетов обеспечивают построение систем, устойчивых к ошибкам.

Модульность системы в целом и архитектура тора Орвелла позволяет использовать его для широкого ряда приложений, начиная от малых удаленных концентраторов, до больших транзитных станций. Дополнительные компоненты, базирующиеся на идеях Орвелла, такие, как кольцевая вычислительная сеть или мультиплексор, позволят унифицировать сеть в целом.

торых случаях их используют в режиме гибридной коммутации. Учитывая особенности таких систем коммутации, их можно применять для коммутации широкополосных каналов и, в частности, в системах асинхронно-временной коммутации. Различные фирмы и исследовательские центры проводили изучение возможности применения таких систем для БКП в Ш-ЦСИС. Данные КС имеют несколько каскадов и имеют произвольное число входных и выходных портов (входов-выходов).

Каждый каскад КС содержит несколько КЭ, которые соединены друг с другом звеньями. Ветвь между входом и выходом КС представляет собой последовательность звеньев и КЭ.

Многокаскадные КС можно построить небуферированные и буферированные. Небуферированные КС работают, как правило, в режиме коммутации каналов. В соответствии с методологией режима КК физические ветви в КС фактически используются для передачи ячеек между соответствующей парой вход-выход.

Буферированные многокаскадные КС используют классический принцип КП. Соединение через КС предварительно не устанавливается, а устанавливается на последовательной основе через все каскады по принципу звено за звеном. По этой причине оказывается необходимым введение буферизации на каждом каскаде, для того чтобы запоминать ячейки, которые должны ожидать состояния доступности исходящего звена. Так как в буферированных КС соединение устанавливается по принципу звено за звеном, то легко осуществить маршрутизацию с помощью самих ячеек. Такой принцип получил название самомаршрутизация. Известно большое число типов самомаршрутизирующихся КС. Рассмотрим их классификацию.

Классификация многокаскадных КС. На рис. 10.9 показана возможная классификация многокаскадных КС в соответствии с их структурой и топологическими особенностями.

В зависимости от структуры КС между парой вход-выход может быть либо один, или несколько промежуточных путей (маршрутов).

⇐Коммутационная система с общей памятью | Мультисервисные телекоммуникационные сети | Коммутационная система с одним промежуточным путем между парой вход-выход⇒