En la transmisión de información a través de una red ATM, el conmutador de acceso recibe el tren de bits de llegada y lo arregla en forma de celdas, agregando a cada una su encabezado y conmutándolas a través de la red hacia su destino. Cuando no hay informacion por transmitir, el conmutador de acceso envia celdas vacias hasta que se tenga nueva informacion. Todas las celdas se conmutan a traves de una conexion virtual preestablecida. La secuencia completa de todas las celdas en una conexion virtual se disenan en cada conmutador ATM para simplificar la reconstrucción del trafico original en el destino. El encabezado de cada celda contiene un identificador de canal virtual (VCI) para identificar la conexión virtual a la cual la celda pertenece. Generalmente, el VCI es local para cada puerto del conmutador y conforme cada celda atraviesa el conmutador este le cambia el VCI al valor asignado para el siguiente enlace de la conexión virtual.
En el conmutador ATM (tambien llamado enrutador ATM) se dispone de un minimo de varios circuitos de miles de celdas por segundo en cada puerto del conmutador. Cada puerto puede soportar una carga minima de 50 Mbps, en tanto que las velocidades de 150 y 600 Mbps se ha propuesto para un puerto y rangos de transmision y ancho de banda de BISDN. El tamano de los conmutadores propuestos va desde unos cuantos puertos hasta unos miles de ellos. Arriba de 100 puertos, el conmutador se considera grande. La estructura general de un conmutador ATM se ilustra a continuación:
Los controladores de entrada (IC), el conmutador principal (SF) y los controladores de salida (OC) se encargan de ejecutar en hardware todas las funciones de procesamiento para cada celda.
El procesador de control (CP) se necesita unicamente para funciones de alto nivel, como: establecer y liberar una conexión, distribuir el ancho de banda, mantenimiento y administración. Todas las entradas de los controladores estan generalmente sincronizadas; asi, todas las celdas entran por el SF alimentando sus encabezados. El SF opera sincrónicamente y tipicamente durante cada ranura de tiempo; se puede transmitir una celda a traves del SF desde cada controlador de entrada.
En los controladores de entrada se analiza el encabezado para determinar el puerto de salida, utilizando la tabla de enrutamiento. En algunas construcciones, en esta etapa se agrega a la celda una etiqueta. En los controladores de entrada, de salida y en el conmutador principal (matriz de conmutacion) se puede almacenar temporalmente las celdas. Dependiendo de donde se encuentre el almacenamiento principal, se cuenta con conmutadores de almacenamiento de entrada, de matriz o de salida. Aun cuando las interfaces del conmutador deber ser entandares, la arquitectura interna de este es un diseño libre para el fabricante, es decir, es de arquitectura propia.
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