電信網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的發(fā)展及向NGN的演進

徐劍平

摘 要：伴隨信息技術(shù)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(shù)對人們的生產(chǎn)生活變得更加重要。電信網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)是一直非常重要的通信技術(shù)，它能夠瞬間存儲與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，交換技術(shù)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(guān)鍵詞：電信網(wǎng)絡(luò)；交換技術(shù)；發(fā)展

0 引言

由于科學(xué)技術(shù)與通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使得通信網(wǎng)絡(luò)正向?qū)拵Щ?、IP化及移動化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)是關(guān)鍵的通信技術(shù)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(shù)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(shè)備與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備正在漸漸融合，交換技術(shù)正向分組承載網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。

1 電信網(wǎng)絡(luò)的幾種交換技術(shù)

1.1 電路交換

電路交換技術(shù)是電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展第一階段，也是交換技術(shù)最開始的形式，可以將運用電路交換技術(shù)時期看成是探索交換技術(shù)時期。此階段的移動網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(zhì)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(luò)資源。

1.2 分組交換

由于傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)語音業(yè)務(wù)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(shù)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(shù)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(wù)與電路交換技術(shù)不能有效結(jié)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(shù)漸漸取代了電路交換技術(shù)。分組交換技術(shù)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(shù)不同，分組交換技術(shù)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(shù)能夠更加充分合理的利用寬帶資源。然而分組交換技術(shù)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(shù)工作原理與分組交換技術(shù)原理很相似，它也是要先儲存數(shù)據(jù)然后再轉(zhuǎn)發(fā)，進而進行交換。與分組交換技術(shù)不同的是，報文交換技術(shù)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(shù)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(diào)整分配。同時，這也使得報文交換技術(shù)僅適用于傳輸數(shù)據(jù)量小的通信業(yè)務(wù)。

1.4 異步傳輸

異步傳輸（ATM）技術(shù)是前三種技術(shù)的結(jié)合，它工作形式是有了通信要求后，先構(gòu)建一個連接系統(tǒng)，再進行數(shù)據(jù)傳輸。異步傳輸技術(shù)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(wù)服務(wù)，充分利用了帶寬，使資源效益得到最大化。異步傳輸技術(shù)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(shù)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(shù)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(luò)時代

新時代是電信網(wǎng)絡(luò)時代，新一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是以往傳統(tǒng)的電信技術(shù)的一個發(fā)展里程碑，它以分組網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，可以提供電信業(yè)務(wù)的新一代網(wǎng)絡(luò)，是充分利用了很多服務(wù)質(zhì)量保證與寬帶能力的傳輸技術(shù)，新一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的功能和它的傳輸技術(shù)相互獨立。新一代網(wǎng)絡(luò)能夠使用戶根據(jù)自己需要與不同業(yè)務(wù)的供應(yīng)商相連接，同時支持移動性。新一代網(wǎng)絡(luò)可以說是基于ATM/IP分組網(wǎng)絡(luò)域PSTN語音網(wǎng)絡(luò)相融合的產(chǎn)物，它能夠提供很多種業(yè)務(wù)，例如：數(shù)據(jù)、語音及多媒體，并且這些業(yè)務(wù)可以同時進行，綜合性較強，它是非常開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)平臺體系，能夠使用戶用到千兆光纖。另外，新一代網(wǎng)絡(luò)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(luò)技術(shù)最開始是軟交換技術(shù)，把新一代網(wǎng)絡(luò)勘察是提供網(wǎng)絡(luò)域多業(yè)務(wù)相融合的系統(tǒng)，然后有了IMS。軟交換技術(shù)現(xiàn)將呼叫控制功能在傳輸層里分隔處理，先利用服務(wù)器完成基本呼叫功能。IMS技術(shù)是以SIP網(wǎng)絡(luò)能夠提供媒體通用架構(gòu)為基礎(chǔ)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(luò)架構(gòu)變得更加靈活，因此說IMS比以往軟交換更軟。IMS技術(shù)憑借其控制、業(yè)務(wù)及承載分離能力架構(gòu)，匯集用戶屬性與接入沒有關(guān)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(wù)接口、提供用戶移動性支持等，與接入沒有關(guān)系也使IMS變?yōu)橐苿泳W(wǎng)絡(luò)與固定網(wǎng)絡(luò)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(guān)聯(lián)，能夠被固定網(wǎng)絡(luò)與移動網(wǎng)絡(luò)共同使用。IMS是新一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)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(wù)的關(guān)鍵方式。

3 結(jié)束語

我國的軟交換與IMS技術(shù)是互補的。新一代網(wǎng)絡(luò)是未來我國電信網(wǎng)絡(luò)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(shù)的完善，IMS一定是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新趨勢。

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