動態同步轉移模式

動態同步轉移模式

動態同步轉移模式,一種新興的同步轉移模式。具備快速組網、高質量傳輸、頻寬快速適應網路流量變化、多業務融合的能力。

簡介

動態同步轉移模式(Dynamic Synchronous Transfer Mode,DTM)是一種基於電路交換,並輔以動態時隙分配的寬頻網路結構。DTM的核心延用電路交換的基本思想,摒棄了複雜的ATM流量管理算法。作為第二層的交換/傳輸技術,DTM具有更強的頻寬管理能力,適應光纖頻寬的不斷擴展,既支持現有的電信業務,又能有效地承載未來基於IP的多媒體。目前,DTM以其高效的協定、靈活的業務支持、強大的可擴展能力等顯著優點,引起了ETSI等標準化組織的重視,它的標準化工作正在不斷地完善,在未來網路中占據重要地位,很可能取代ATM。

原理

DTM是一種快速電路交換技術,其基本原理是取消流量管理,通過簡單的動態時隙分配機制來支持對頻寬的按需分配。DTM的時隙分為數據時隙和控制時隙。每個節點至少有權訪問一個控制時隙,用來向其他節點傳送控制信息。控制時隙僅占很少的容量。在系統初始化時,數據時隙按照預定義的模式分配給匯流排上的所有節點,這樣每個節點就“擁有”一些數據時隙,以傳送數據。空閒的數據時隙將會在節點間相互借用,其歸屬將會隨著網路的運行而動態變化。在DTM電路交換網中,數據和控制分別占用不同的時隙,數據流是透明傳送的,無需作任何處理,也無需阻塞控制等機制,從而能快速交換數據,對控制信息的處理也只在電路連線的建立和釋放階段進行。

一個DTM網路是由邊緣和轉接節點組成的。每個邊緣節點都知道網路的拓撲結構,當一個源邊緣節點收到一個分組時,它就確定了目的邊緣節點的地址。每個節點是一個主動的STM電路交換機,把鏈路標識符轉為時隙轉接信息,確定相應的輸出時隙後,把輸入和輸出時隙間的連線寫入地址控制記憶體(ACM)中配製一個連線。如果不能分配合適的輸出時隙,信息就放在快取池中等待下一個空閒的輸出時隙。此過程在源和目的邊緣節點間的每個轉接點上執行。

特點

DTM是針對單向、具備多址接入(multi-access)能力的介質設計的,所謂多址接入是指鏈路容量能夠被其上的所有節點共享的介質。DTM可以採用多種拓樸結構,如環形、摺疊匯流排、雙匯流排,其中雙匯流排結構是DTM最簡單常見的物理拓樸。

DTM的通信基於通道(channel),它相當於ATM中的VP/VC。通道是由一個傳送者到任意多個接收者時隙(slot)的集合,通道間是時分復用的。線路的物理容量被分為125 ms的幀,幀進一步被分為64 bit的時隙,每幀中的時隙數取決於總的物理容量。例如2.5 Gb/s的物理線路就有4800個時隙,也就是說一個時隙恆對應於512 Kb/s的頻寬。

DTM的時隙分為數據時隙和控制時隙。每個節點至少有權訪問一個控制時隙,用來向其他節點傳送控制信息。控制時隙僅占很少的容量,大量的是數據時隙。在系統初始化時,數據時隙按照預定義的模式分配給匯流排上的所有節點,這樣每個節點就“擁有”了一些數據時隙,以供數據傳送。空餘的數據時隙將會在節點間相互借用,其歸屬將會隨著網路的運行而動態變化。

DTM對時隙的再分配採取全分散式的算法,空餘時隙池(free slot pool)分布於每個節點。在收到上層頻用的請求後,節點首先檢查本地的時隙池,看是否有足夠的時隙滿足請求。如果足夠,則立即向下一個節點傳送通道建立訊息;否則它必須首先向匯流排上的其他節點請求更多的時隙。每個節點都維護一個狀態表,內容為匯流排上其他節點所含的空餘時隙數;當需要時隙時,節點將查詢自身的狀態表來決定哪個節點請求空餘時隙。每個節點都按時傳送其自身空餘時隙的狀態訊息,該訊息的優先權較其他的控制訊息要低,節點忙時可以不予處理。

DTM基於時隙的資源分配是嚴格的,即僅當有足夠的時隙和合適的路徑時,通道才被建立。在通道存在期間,所占用的資源被完全保證,因而不存在緩衝、溢出、流控等問題。這也保證了DTM通道的服務質量。

按業務源的突發性,DTM的資源分配可有兩種策略。對於連續的業務源,通道在存在時間內具有固定的容量。該方案可用於具有“硬”實時要求的套用,它們可以通過網路預留固定容量的通道供其專用。對於突發業務源,訊息突發時通道才被建立,突髮結束後立即拆除。同時採取一種高速快取的方案,使下一次突發時,節點很可能有上次突發所用的空餘時隙可用,通道將可以瞬間建立。

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