电信网络交换技术的发展及趋势
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参考文献 [1]吴建平，李星，刘莹.下一代互联网体系结构研究现状和发展趋势 [J].中兴通讯技术，2011（2）. [2]刘畅，郝向阳，李楠.浅谈宽带通信网之宽带接入网技术[J].科技 风，2009（12）. [3]姜晓春.多媒体信息发布技术的现状与趋势研究[J].科技资讯， 2010（7）.
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信息产业
电信网络交换技术的发展及趋势
李静波 张 强 （中国联合网络通信有限公司黑龙江省分公司，黑龙江 哈尔滨 150000）
பைடு நூலகம்
摘 要：随着信息技术的发展，信息交流的日益频繁，移动通信网络和各种通信技术在社会生产和生活扮演者越来越重要角色。这种 情况下，交换技术作为一种可以实现数据的瞬间储存和转发的重要通信技术，也取得了很大的发展成就。本文中笔者将就该技术的发展 状况和未来趋势，进行简要探讨。
关键词：电信行业；交换；发展趋势
1 电信网络交换技术的主要发展历程 1.1 电路交换技术 作为电信网络交换技术发展的最初形式和第一阶段，电路交换技 术的应用还处于一个探索时期。该阶段的典型移动网络代表为 GSM 和 CDMA，其原理是通过一条具备一定宽度的线路保证双方的通信。通信 的过程中，该线路的资源将无法再做他用，直到此次通信完成才能被释 放。这种电路交换技术的最主要的应用特点是在稳定的有一定宽度的 线路的基础上能够有效的保证双方的通信质量，并且操作简单，支撑成 本低。但同时也存在一定的缺陷，即每一次通信线路只能为当时的通信 双方提供服务，不利于网络资源的有效利用。 1.2 分组交换技术 随着科学技术的发展，人们通信需求量的增加，原有的电路交 换技术已经不能满足人们的通信需求了。同时，传统电路交换技术 所提供的单一语音业务也无法适应移动数据业务的变化，于是分组 交换技术应运而生。移动数据业务的应用特点决定了其在使用的过 程中，会经常出现速率的突发现象，这是电路交换技术中应用的带 宽所无法满足的，而单一的语音业务又占用不了过多的带宽，所以 电路交换技术和移动数据业务是无法结合起来的。为了防止数据在 速率突发时丢失，也为了增强数据传输的准确性，应用中分组交换 技术逐渐的将电路交换技术替换掉了。分组交换技术的主要原理 是，在数据传输前，先根据情况对其进行分割，并在新的分段的始端 添加不同的字段。在这个过程中，不仅能完成数据的校验工作，还能 实现有效的数据分组。同以往的电路交换技术相比较，新的分组交 换技术的应用优势是通过识别数据开头的字段完成发送任务，不仅 免去了连接环节，还在发送中实现了对带宽的合理分配。所以，分组 交换技术，可以比电路交换技术更加合理高效的利用带宽资源，但 是其仍然存在一定的技术局限，即整个的技术操作要经过一个数据 和信息的储存环节，导致了不必要的延时。 1.3 报文交换技术 同分组交换技术的工作原理相类似，报文交换技术也是一种先 储存再转发的交换形式，二者的最主要区别是报文交换技术在信息 和数据的传输中以报文为基本单位。通常情况下，每个报文的单位 长度是不固定的，有的甚至存在很大差异，这给信息传输过程中的 缓冲区的分配带来了很大的困难，尤其是对于特别长的报文，分配 不当极易导致数据发送延迟。所以，该技术的最重要的操作关键点 就是要处理好缓冲区的分配，要结合实际情况对其进行调整，不能 仅根据报文长度和数量确定。基于这个使用特点，报文交换技术的 应用范围被限制在了数据量较少的通信业务中。 1.4 ATM 技术 这种技术是综合分析了前三种技术中的分组和连接方法后，将 两种方法有机的结合起来进行应用的。其工作基本形式是在用户提 出通信的要求后，建立一定的系统连接，完成数据的传输。值得注意 的是，该技术中的连接过程并没有单独占用数据通道，所以在用户 进行通信的同时，带宽也可以从事其他业务，这样也就大大的提高 了带宽的利用效率，避免了资源的浪费。上文中提到，该技术也采用 了分组传输的方法，其主要应用表现是在传输的过程中，根据长度 对数据和语音进行分段。而这也就很大程度上确保了 Qos 相关机制 的完整性。另外，ATM 技术的传输通道由光纤构成，可以一定程度 上减少误码率，提高信息传输的准确性，并避免因数据模糊导致的 各类延时。综上，ATM 技术的应用特点决定了它可以应用于各种数 据的传输活动中，尤其适合对速度要求比较高的数据传输。但是该
技术也不是十分完善的，主要的缺点就是成本较高，不便于大范围 的推广。
2 电路交换技术和分组交换技术的融合 为了实现移动交换技术的三个移动性的目标 （终端移动性、个 人移动性和业务移动性），必须加强下列技术的研究和开发。 2.1 综合交换机技术 运营商的目的是希望能够利用现有的网络尽可能多的承载更 多的业务，即以最少的投资获得最大的收益。而综合交换机技术在 很大程度上可以通过现有网络，将现有的交换网络进行升级，使其 既能够进行宽带交换也能够进行电路交换，这样就可以提供多种不 同的业务，从而使现存的网络资源能够在最大限度上得到利用。许 多厂家也先后开发了综合交换机，不仅具有窄带交换机的功能，同 时还具有宽带交换机的功能。目前的综合交换机的实现方式主要有 两种：一种是采用混合交换节点的方式，在交换机内部配置有多个 独立交换矩阵，即电路交换矩阵、ATM 和 IP 分组交换模块，传统的 PSTN 呼叫还主要由电路交换模块进行处理，和宽带相关的业务则 交由宽带分组处理模块进行处理，当两个模块之间需要交互时需要 进行协议转换。另一种是采用融合交换节点的方式，综合交换机内 部基本上只有一个单一的 ATM 或 IP 交换矩阵，例如上海贝尔的宽 带交换机 S12P3S 即直接采用 ATM 技术作为核心交换技术，所有的 媒体信息都转换成 ATM 信元在交换机内部进行处理，对外则同时 支持电路交换网、ATM 网和 IP 网。 2.2 移动交换和智能网的结合 传统的智能网一般都是作为有线通信而存在的，由于具有高速 度以及大容量的特点，因此其建设十分的完善，但是由于线路的限 制，不能够满足移动通信的需求。而移动网则具有很好的移动性，能 够有效的摆脱线路的束缚。因此将智能网和移动网络联合起来，实 现无缝切换，就能够将二者的优点同时结合起来。MSCP 为移动业 务控制点，在物理上可与 MSC 放在一起。 通信新技术的出现、通信新业务的需求和通信网络的变革，都 对移动交换提出了新的挑战，也为其向综合交换发展提供了可能 性。这一综合交换平台包括： （1）接入综合。应能与现有的或未来的任意接人方式接口，应定 义一组与接入方式无关的互通过程。 （2）业务综合。应能提供与业务和应用无关的呼叫处理软件。 （3）信令综合。应能提供统一灵活的信令方式。 （4）网络综合。将多种重叠的网络综合为互通的单一网络，即个 人通信网。 3 移动软交换技术 软交换技术在移动通信网络中的应用在很大程度上丰富了业 务的类型，增加了运营商市场的占有率。国内外都在抓紧时间制定 和出台关于移动软交换技术的相关技术标准和规范，使其成为未来 移动通信网络发展的核心。可以断言，移动软交换技术一定会在未 来的移动网络发展中大放光彩。
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电信网络交换技术的发展及趋势
李静波 张 强 （中国联合网络通信有限公司黑龙江省分公司，黑龙江 哈尔滨 150000）
பைடு நூலகம்
摘 要：随着信息技术的发展，信息交流的日益频繁，移动通信网络和各种通信技术在社会生产和生活扮演者越来越重要角色。这种 情况下，交换技术作为一种可以实现数据的瞬间储存和转发的重要通信技术，也取得了很大的发展成就。本文中笔者将就该技术的发展 状况和未来趋势，进行简要探讨。
关键词：电信行业；交换；发展趋势
1 电信网络交换技术的主要发展历程 1.1 电路交换技术 作为电信网络交换技术发展的最初形式和第一阶段，电路交换技 术的应用还处于一个探索时期。该阶段的典型移动网络代表为 GSM 和 CDMA，其原理是通过一条具备一定宽度的线路保证双方的通信。通信 的过程中，该线路的资源将无法再做他用，直到此次通信完成才能被释 放。这种电路交换技术的最主要的应用特点是在稳定的有一定宽度的 线路的基础上能够有效的保证双方的通信质量，并且操作简单，支撑成 本低。但同时也存在一定的缺陷，即每一次通信线路只能为当时的通信 双方提供服务，不利于网络资源的有效利用。 1.2 分组交换技术 随着科学技术的发展，人们通信需求量的增加，原有的电路交 换技术已经不能满足人们的通信需求了。同时，传统电路交换技术 所提供的单一语音业务也无法适应移动数据业务的变化，于是分组 交换技术应运而生。移动数据业务的应用特点决定了其在使用的过 程中，会经常出现速率的突发现象，这是电路交换技术中应用的带 宽所无法满足的，而单一的语音业务又占用不了过多的带宽，所以 电路交换技术和移动数据业务是无法结合起来的。为了防止数据在 速率突发时丢失，也为了增强数据传输的准确性，应用中分组交换 技术逐渐的将电路交换技术替换掉了。分组交换技术的主要原理 是，在数据传输前，先根据情况对其进行分割，并在新的分段的始端 添加不同的字段。在这个过程中，不仅能完成数据的校验工作，还能 实现有效的数据分组。同以往的电路交换技术相比较，新的分组交 换技术的应用优势是通过识别数据开头的字段完成发送任务，不仅 免去了连接环节，还在发送中实现了对带宽的合理分配。所以，分组 交换技术，可以比电路交换技术更加合理高效的利用带宽资源，但 是其仍然存在一定的技术局限，即整个的技术操作要经过一个数据 和信息的储存环节，导致了不必要的延时。 1.3 报文交换技术 同分组交换技术的工作原理相类似，报文交换技术也是一种先 储存再转发的交换形式，二者的最主要区别是报文交换技术在信息 和数据的传输中以报文为基本单位。通常情况下，每个报文的单位 长度是不固定的，有的甚至存在很大差异，这给信息传输过程中的 缓冲区的分配带来了很大的困难，尤其是对于特别长的报文，分配 不当极易导致数据发送延迟。所以，该技术的最重要的操作关键点 就是要处理好缓冲区的分配，要结合实际情况对其进行调整，不能 仅根据报文长度和数量确定。基于这个使用特点，报文交换技术的 应用范围被限制在了数据量较少的通信业务中。 1.4 ATM 技术 这种技术是综合分析了前三种技术中的分组和连接方法后，将 两种方法有机的结合起来进行应用的。其工作基本形式是在用户提 出通信的要求后，建立一定的系统连接，完成数据的传输。值得注意 的是，该技术中的连接过程并没有单独占用数据通道，所以在用户 进行通信的同时，带宽也可以从事其他业务，这样也就大大的提高 了带宽的利用效率，避免了资源的浪费。上文中提到，该技术也采用 了分组传输的方法，其主要应用表现是在传输的过程中，根据长度 对数据和语音进行分段。而这也就很大程度上确保了 Qos 相关机制 的完整性。另外，ATM 技术的传输通道由光纤构成，可以一定程度 上减少误码率，提高信息传输的准确性，并避免因数据模糊导致的 各类延时。综上，ATM 技术的应用特点决定了它可以应用于各种数 据的传输活动中，尤其适合对速度要求比较高的数据传输。但是该
技术也不是十分完善的，主要的缺点就是成本较高，不便于大范围 的推广。
2 电路交换技术和分组交换技术的融合 为了实现移动交换技术的三个移动性的目标 （终端移动性、个 人移动性和业务移动性），必须加强下列技术的研究和开发。 2.1 综合交换机技术 运营商的目的是希望能够利用现有的网络尽可能多的承载更 多的业务，即以最少的投资获得最大的收益。而综合交换机技术在 很大程度上可以通过现有网络，将现有的交换网络进行升级，使其 既能够进行宽带交换也能够进行电路交换，这样就可以提供多种不 同的业务，从而使现存的网络资源能够在最大限度上得到利用。许 多厂家也先后开发了综合交换机，不仅具有窄带交换机的功能，同 时还具有宽带交换机的功能。目前的综合交换机的实现方式主要有 两种：一种是采用混合交换节点的方式，在交换机内部配置有多个 独立交换矩阵，即电路交换矩阵、ATM 和 IP 分组交换模块，传统的 PSTN 呼叫还主要由电路交换模块进行处理，和宽带相关的业务则 交由宽带分组处理模块进行处理，当两个模块之间需要交互时需要 进行协议转换。另一种是采用融合交换节点的方式，综合交换机内 部基本上只有一个单一的 ATM 或 IP 交换矩阵，例如上海贝尔的宽 带交换机 S12P3S 即直接采用 ATM 技术作为核心交换技术，所有的 媒体信息都转换成 ATM 信元在交换机内部进行处理，对外则同时 支持电路交换网、ATM 网和 IP 网。 2.2 移动交换和智能网的结合 传统的智能网一般都是作为有线通信而存在的，由于具有高速 度以及大容量的特点，因此其建设十分的完善，但是由于线路的限 制，不能够满足移动通信的需求。而移动网则具有很好的移动性，能 够有效的摆脱线路的束缚。因此将智能网和移动网络联合起来，实 现无缝切换，就能够将二者的优点同时结合起来。MSCP 为移动业 务控制点，在物理上可与 MSC 放在一起。 通信新技术的出现、通信新业务的需求和通信网络的变革，都 对移动交换提出了新的挑战，也为其向综合交换发展提供了可能 性。这一综合交换平台包括： （1）接入综合。应能与现有的或未来的任意接人方式接口，应定 义一组与接入方式无关的互通过程。 （2）业务综合。应能提供与业务和应用无关的呼叫处理软件。 （3）信令综合。应能提供统一灵活的信令方式。 （4）网络综合。将多种重叠的网络综合为互通的单一网络，即个 人通信网。 3 移动软交换技术 软交换技术在移动通信网络中的应用在很大程度上丰富了业 务的类型，增加了运营商市场的占有率。国内外都在抓紧时间制定 和出台关于移动软交换技术的相关技术标准和规范，使其成为未来 移动通信网络发展的核心。可以断言，移动软交换技术一定会在未 来的移动网络发展中大放光彩。