電信網(wǎng)絡交換技術的發(fā)展及向NGN的演進

徐劍平

摘 要：伴隨信息技術的快速發(fā)展，信息交流越來越頻繁，通信網(wǎng)路與通信技術對人們的生產(chǎn)生活變得更加重要。電信網(wǎng)絡的交換技術是一直非常重要的通信技術，它能夠瞬間存儲與轉發(fā)數(shù)據(jù)，交換技術最開始是電路交換，接下來是報文交換，最后到分組交換及異步傳輸交換。

關鍵詞：電信網(wǎng)絡；交換技術；發(fā)展

0 引言

由于科學技術與通信技術的迅速發(fā)展，使得通信網(wǎng)絡正向寬帶化、IP化及移動化方向發(fā)展。網(wǎng)絡交換技術是關鍵的通信技術之一，它不僅從模擬發(fā)展到數(shù)字，從人工發(fā)展到自動，而且實現(xiàn)了分組交換。伴隨電信技術的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息交換和電話語音交換越來越相近，幾乎難以分清它們的界限，程控交換設備與網(wǎng)絡交換設備正在漸漸融合，交換技術正向分組承載網(wǎng)絡方向發(fā)展。

1 電信網(wǎng)絡的幾種交換技術

1.1 電路交換

電路交換技術是電信網(wǎng)絡技術發(fā)展第一階段，也是交換技術最開始的形式，可以將運用電路交換技術時期看成是探索交換技術時期。此階段的移動網(wǎng)絡有很多，能夠起代表性作用的有CDMA與GSM，原理都是利用有特定寬度線路讓雙方通信。通信時，此寬度線路的資源只能為該次通信利用，不能被其他系統(tǒng)利用。電路交換技術最大的運用特征是線路的寬度必須足夠穩(wěn)定，只有穩(wěn)定才能確保雙方通信的質量，同時，線路穩(wěn)定也利于操作，使操作程序更加簡單，且維護線路成本容易，不會帶來巨大的維修成本。然而電路交換也有一些缺點，那就是每次線路僅能被通信雙方所用，不能充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源。

1.2 分組交換

由于傳統(tǒng)的電路交換技術語音業(yè)務較單一，不能滿足移動數(shù)據(jù)快速變化的要求，分組交換技術開始出現(xiàn)。因為移動數(shù)據(jù)也是具有數(shù)據(jù)變化快的特點，所以在利用移動數(shù)據(jù)時時常遇到速率突變問題，電路交換技術的特定寬度不能滿足數(shù)據(jù)突變問題，單一的語音也不會占用較多寬帶，因此，移動數(shù)據(jù)業(yè)務與電路交換技術不能有效結合到一起。為保證移動數(shù)據(jù)準確傳輸及避免移動數(shù)據(jù)在速率突變時被丟失，分組交換技術漸漸取代了電路交換技術。分組交換技術會在傳送數(shù)據(jù)前會按照實際情況先分割數(shù)據(jù)，將不同字段添加到新分段起始端。添加字段過程中，要校驗數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)進行有序分組。與傳統(tǒng)電路交換技術不同，分組交換技術很多優(yōu)點，它能夠利用數(shù)據(jù)開頭字段的識別來發(fā)送數(shù)據(jù)，省去了連接數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，傳送數(shù)據(jù)過程中可以合理分配寬帶，因此，分組交換技術能夠更加充分合理的利用寬帶資源。然而分組交換技術有一定局限性，操作過程中需要存儲信息和數(shù)據(jù)，這會給操作造成一定延時。

1.3 報文交換

報文交換技術工作原理與分組交換技術原理很相似，它也是要先儲存數(shù)據(jù)然后再轉發(fā)，進而進行交換。與分組交換技術不同的是，報文交換技術傳輸數(shù)據(jù)與信息時的基本單位是報文，正常情況下，每單位報文長度要時刻變化，且互不相同，這使分配信息工作很困難，特別是長度較長報文在傳送過程中很容易出現(xiàn)延遲。因此，對報文交換技術來說，緩沖區(qū)分配報文工作非常重要，不能按照報文數(shù)量及長度進行分配，而必須根據(jù)實際情況及時調整分配。同時，這也使得報文交換技術僅適用于傳輸數(shù)據(jù)量小的通信業(yè)務。

1.4 異步傳輸

異步傳輸（ATM）技術是前三種技術的結合，它工作形式是有了通信要求后，先構建一個連接系統(tǒng)，再進行數(shù)據(jù)傳輸。異步傳輸技術在連接系統(tǒng)時沒有占用獨立的數(shù)據(jù)通道，這使得寬帶在通信過程中也能夠為其他業(yè)務服務，充分利用了帶寬，使資源效益得到最大化。異步傳輸技術用到了分組傳輸法，它在傳輸數(shù)據(jù)同時會按照長度把語音與數(shù)據(jù)分段，因為光纖是其傳輸通道，所以它大大減少了誤碼率，使數(shù)據(jù)傳輸更加準確。異步傳輸技術運用特征使它能夠用于很多數(shù)據(jù)傳輸中，特別是能夠滿足高速度數(shù)據(jù)的傳輸要求。然而異步傳輸技術還沒有達到是否完善，還存有一些缺點，例如：因為成本高不利于廣泛使用。

2 電信網(wǎng)絡時代

新時代是電信網(wǎng)絡時代，新一代網(wǎng)絡（NGN）是以往傳統(tǒng)的電信技術的一個發(fā)展里程碑，它以分組網(wǎng)絡為基礎的，可以提供電信業(yè)務的新一代網(wǎng)絡，是充分利用了很多服務質量保證與寬帶能力的傳輸技術，新一代網(wǎng)絡業(yè)務的功能和它的傳輸技術相互獨立。新一代網(wǎng)絡能夠使用戶根據(jù)自己需要與不同業(yè)務的供應商相連接，同時支持移動性。新一代網(wǎng)絡可以說是基于ATM/IP分組網(wǎng)絡域PSTN語音網(wǎng)絡相融合的產(chǎn)物，它能夠提供很多種業(yè)務，例如：數(shù)據(jù)、語音及多媒體，并且這些業(yè)務可以同時進行，綜合性較強，它是非常開發(fā)的網(wǎng)絡平臺體系，能夠使用戶用到千兆光纖。另外，新一代網(wǎng)絡還可以把低資費的IP電話引到本地市話中，進而大幅度降低本地通話費成本。新一代網(wǎng)絡技術最開始是軟交換技術，把新一代網(wǎng)絡勘察是提供網(wǎng)絡域多業(yè)務相融合的系統(tǒng)，然后有了IMS。軟交換技術現(xiàn)將呼叫控制功能在傳輸層里分隔處理，先利用服務器完成基本呼叫功能。IMS技術是以SIP網(wǎng)絡能夠提供媒體通用架構為基礎的，它能夠進一步分解控制層的各種功能，使承載控制實體與會話控制實體功能相分離，進而讓網(wǎng)絡架構變得更加靈活，因此說IMS比以往軟交換更軟。IMS技術憑借其控制、業(yè)務及承載分離能力架構，匯集用戶屬性與接入沒有關聯(lián)等特征，解決軟交換不能解決的問題，例如：提供標準開發(fā)業(yè)務接口、提供用戶移動性支持等，與接入沒有關系也使IMS變?yōu)橐苿泳W(wǎng)絡與固定網(wǎng)絡相融合演進的前提，之所以要建立IMS，就是因為它合接入沒有關聯(lián)，能夠被固定網(wǎng)絡與移動網(wǎng)絡共同使用。IMS是新一代網(wǎng)絡的關鍵技術之一，它也是解決固網(wǎng)和移動融合，引入數(shù)據(jù)、語音、視頻等業(yè)務的關鍵方式。

3 結束語

我國的軟交換與IMS技術是互補的。新一代網(wǎng)絡是未來我國電信網(wǎng)絡發(fā)展主流目標，其演進是分步漸進的慢過程。盡管目前的IMS還沒有完全將軟交換所取代，但隨著媒體需求的增加與技術的完善，IMS一定是網(wǎng)絡發(fā)展的新趨勢。

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