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11-6 ATM 層
ATM 層是 ATM 通訊協定中的主要核心。我們瞭解 ATM 網路是以『ATM 交換機』（ATM Switch）為主，在交換機上是以 53 位元組的細胞為交換單元。從大略的概念來觀察，在 ATM 交換機上有若干個傳輸埠，訊框訊號由傳輸埠（也許 SONET）進入交換機，交換機必須將該訊框資料以每 53 個位元組為單位分割為若干個細胞。交換機再以細胞為單位轉送到目的傳輸埠上。每一個傳輸埠將交換機轉送過來的多個細胞再組合成一個傳輸訊框發送到傳輸媒體上。這個細胞交換功能就是由 ATM 層來負責。隨著傳輸速率愈快，ATM 層的交換速度就必須更快，在設計上也就愈複雜。 圖 11-12 為 ATM 交換機的基本架構。每一個輸入端都有一個輸入控制器（Input Controller, IC），且在輸出端亦有一個輸出控制器（Output Controller, OC）。輸入控制器控制資料進入交換機；輸出控制器則利用輸出線，將收到的資料傳送出去。輸入控制器和輸出控制器是利用交換機的內接網路來交換資料（每一個傳輸埠上都有輸入和輸出控制設備）。各家廠商對於內接網路的設計也都不盡相同，內接網路設計的良寡，也直接影響到交換機的處理速度，因此各家廠商也將內接網路的架構視為最高機密。
圖 11-12 ATM 交換機基本架構 內接網路之基本原理就如圖 11-13 的矩陣式交換機（Matrix-type Switch），簡單的原理是細胞由 IC 進入，交換機選擇哪一個接點接通，使其轉換到目的 OC 上。但為了緩和各連接埠之間的速率，在輸入和輸出通道必須安裝有緩衝器。並非輸入/輸出都須裝設緩衝器，可依交換機結構而將緩衝器安裝於不同位址，如將緩衝器置於輸入控制器中，稱之為『輸入緩衝器結構』；如置於輸出控制器，則稱之為『輸出緩衝器結構』或將緩衝器安置於矩陣交換點，則稱之為『連接點緩衝器結構』，又稱為『蝴蝶交換機』（Butterfly Switch）。 除了矩陣式交換機外，內接網路還可用其它技術來達成，譬如，中央記憶體交換機、匯流排交換機或環狀交換機等。如欲達到更高的交換速率，也可採用數位交換機之『時間 – 時槽 – 時間』（Time-Slot-Time）的交換技術，或『多重矩陣的移位暫存器』（Multi-Matrix Shift-Register）技術來實現內接網路的交換工作。（因限於篇幅不另敘述）
圖 11-13 內接網路的基本原理
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