现代交换技术发展与趋势

现代交换技术的发展趋势摘要随着信息技术的发展和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中发挥着越来越重要的作用。在这种情况下，交换技术作为一种能够实现数据即时存储和传输的重要通信技术，也取得了巨大的发展成就。然而，为了适应这种日益爆炸性的信息传输，交换技术的未来发展方向在哪里？这是一个值得思考的问题。一、交换技术的发展历史电话交换技术的发展大致可以分为三个阶段：1.1)手动交换机的发展阶段：第一台磁铁式手动电话交换机。1.2)自动开关的发展阶段：机电开关。1.3)电子自动开关阶段：当今的数字程控开关。二。历史上使用的典型交换技术每个历史时期的发展都伴随着不断的探索和研究，不断的改进和不断的失败。只有那时先进的科学技术才得以交流。因此，我认为目前的交换技术也需要经过我们的艰苦探索才能发展起来。2.1)电路交换技术电路交换技术是电信网络交换技术发展的最初形式和第一阶段。这一阶段典型的移动网络代表是全球移动通信系统和码分多址。其原则是确保双方通过一定宽度的线进行沟通。在通信过程中，在通信完成之前，该线路的资源不会用于其他目的。该电路交换技术的主要应用特点是在一定宽度的稳定线路基础上，能有效保证双方的通信质量，并且操作简单，支持成本低。但同时也存在一些缺陷，即每条通信线路当时只能为双方提供服务，不利于网络资源的有效利用。2.2)分组交换技术随着科学技术的发展和人们通信需求的增加，原有的电路交换技术已经不能满足人们的通信需求。同时，传统电路交换技术提供的单一语音业务已经不能适应移动数据业务的变化，分组交换技术应运而生。分组交换技术的主要原理是根据传输前的情况对数据进行划分，并在新数据段的开头添加不同的字段。在这个过程中，不仅可以完成数据验证，还可以实现有效的数据分组。与以前的电路交换技术相比，新的分组交换技术的应用优势是通过在数据开始时识别字段来完成传输任务，不仅消除了连接链路，而且实现了传输带宽的合理分配。因此，分组交换技术可以比电路交换技术更合理、更有效地利用带宽资源，但它仍有一定的技术局限性，即整个技术操作必须经过数据和信息的存储环节，导致不必要的延迟。2.3)消息技术随着分组交换技术的发展，另一种类似于分组交换技术工作原理的消息交换技术也得到了发展。消息交换技术也是一种存储然后转发的交换形式。两者的主要区别在于消息交换技术把消息作为信息和数据传输的基本单位。通常情况下，每条消息的单位长度是不固定的，有的甚至有很大的差异，这给信息传输过程中的缓冲区分配带来很大的困难，特别是对于特别长的消息，分配不当容易导致数据传输延迟。因此，该技术最重要的操作要点是正确处理缓冲区的分配，并根据实际情况进行调整。它不能仅仅根据消息的长度和数量来确定。基于这种使用特点，消息交换技术的应用范围仅限于数据量较小的通信服务。2.4)自动柜员机技术该技术是在综合分析前三种技术的分组和连接方法的基础上，将两种方法有机结合起来应用的。其工作的基本形式是建立一定的系统连接，并在用户请求通信后完成数据传输。值得注意的是，该技术中的连接过程并不单独占用数据通道，因此在用户通信的同时，带宽也可以用于其他服务，从而大大提高了带宽的利用效率，避免了资源的浪费。该技术还采用了分组传输的方法。其主要应用是在传输过程中根据长度对数据和语音进行分段。然而，这也在很大程度上确保了Qos相关机制的完整性。此外，ATM技术的传输通道由光纤组成，可以在一定程度上降低误码率，提高信息传输的准确性，避免数据粘贴带来的各种延迟。综上所述，ATM技术的应用特点决定了它可以应用于各种数据传输活动，特别是对高速数据传输的要求。然而，技术也不是完美的。主要缺点是成本相对较高，不便于大规模推广。三、当代交换技术的发展及其未来方向到目前为止，我们一直在使用的一些技术的核心。当然，如果我们仅仅依靠这些传统的交换技术，我们将无法满足我们的通信业务。目前，我们对移动通信的需求日益增长，这也推动了移动交换技术的发展。移动交换技术有三个目标要实现：目标终端移动性、个人移动性和服务移动性。我们需要研究的是开发能够完美满足这三个目标的交换技术。3.1)集成开关技术的应用目前，我们可以考虑并已经应用的技术是集成开关技术。综合交换技术可以通过现有网络在很大程度上升级现有的交换网络，使其既可以进行宽带交换又可以进行电路交换，可以提供多种不同的业务，从而使现有的网络资源得到最大限度的利用。垂直交换矩阵，即电路交换矩阵、ATM和IP分组交换模块。传统的PSTN电话主要由电路交换模块处理，而宽带相关业务则由宽带分组处理模块处理。当需要两个模块之间的交互时，需要进行协议转换。二是采用合并交换节点的方法。基本上，在集成交换机内部只有一个单一的自动柜员机或IP交换矩阵。例如，上海贝尔的宽带交换机S12P3S直接采用自动柜员机技术作为核心交换技术。所有媒体信息都被转换成自动柜员机信元，供交换机内部处理，而外部支持电路交换网络、自动柜员机网络和IP网络。这是一种新的、功能更强的技术，是由交换技术的集成产生的。在发展综合交换技术的同时，我们也可以考虑移动交换和智能网的结合。3.2)移动交换和智能网的结合传统的智能网络一般以有线通信的形式存在。由于其速度快、容量大，其结构完善，但由于线路的限制，不能满足移动通信的需要。移动网络具有良好的移动性，能够有效摆脱线路的束缚。因此，智能网和移动网的结合实现无缝切换可以结合两者的优点。新通信技术的出现、对新通信服务的需求以及通信网络的变革都对移动交换提出了新的挑战，并为其发展成综合交换提供了可能性。这一全面交流与发展的平台应包括四个方面。1)访问集成。它应该能够与任何现有或未来的连接模式接口，并定义一组与接入模式无关的互通过程。2)业务整合。它应该能够提供与服务和应用程序无关的呼叫处理组件。3)信号合成。应该能够提供统一和灵活的信号。4)网络整合。多个重叠的网络被集成到单个互通网络中，即个人通信网络。也许，买办3.3)软交换技术方案目前，随着通信技术和网络技术的不断发展，电话语音、数据传输等业务的数据量呈指数级增长，各大电信运营商已经开始提出下一代通信网络的概念。其核心技术或理念是软交换技术。软交换的概念起源于美国。当时，在企业网络环境中，用户使用基于以太网的电话通过一套基于个人计算机服务器的呼叫控制软件(呼叫管理器、呼叫服务器)来实现用户交换机功能。对于这样一套设备，系统不需要单独铺设网络，只需与局域网共享即可实现管理和维护的统一，综合成本远低于传统的程控交换机。由于企业网络环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信要求，且设备门槛较低，因此许多设备制造商可以提供这样的解决方案，从而IPPBX应用取得了巨大成功。受IPPBX成功的启发，为了提高网络的综合运行效率，网络的发展趋向于更加合理、开放和更好地为用户服务。业界提出了这样一个想法：传统的交换设备分为呼叫控制和媒体处理。两者之间采用标准协议(MGCP、H248)，纯软件主要用于处理。因此，软交换技术应运而生。软交换的概念一提出，就被业界广泛认可和重视。ISC的建立加速了软交换技术的发展。软交换相关的标准和协议受到了IEIF、ITU-T等国际标准化组织的重视。根据国际软交换论坛对ISC的定义，软交换是一种基于分组网络的设备和系统，它使用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理的分离。因此，软交换的基本含义是将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来，通过软件实现基本的呼叫控制功能，从而实现呼叫传输和呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立一个独立的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和路由、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全和呼叫详细记录等功能。同时，软交换还封装了网络资源和网络能力，通过标准的开放服务接口与服务应用层相连，可以方便快捷地在网络上提供新的服务。3.4软交换技术的主要特点和功能1.软交换技术的主要特点如下：1)支持各种网络的可编程呼叫处理系统，如公共电话交换网、自动柜员机和IP协议。2)可以方便地在各种商用计算机和操作系统上运行。3)高效率和灵活性。4)开放性通过一个开放灵活的目录接口，可以重用智能网服务。例如，它提供了一种目录嵌入机制，可以访问关系数据库管理系统、轻量级目录访问协议以及应用部分目录的事务处理能力。5)为第三方开发人员提供一个开放的应用程序编程接口(API)来创建下一代服务。6)它具有可编程的后台功能。例如，可编程事件详细记录和详细呼叫事件被写入服务提供商的收集事件设备。7)它具有基于策略服务器管理所有软件组件的高级特性。包括向所有组件公开的简单网络管理协议接口、策略描述语言以及用于编写和执行客户策略的系统。2.软交换是各种逻辑功能实体的集合。它为综合业务提供呼叫控制、连接和一些服务功能。它是下一代电信网络中语音/数据/视频服务呼叫、控制和服务提供的核心设备。主要功能表现在以下几个方面：1)呼叫控制和处理为基本呼叫的建立、维护和释放提供控制功能。2)协议功能支持相应的标准协议。3)服务提供功能可以提供各种常见的或个性化的服务。7)计费功能根据操作要求将账单传送到计费中心。8)认证/授权功能可以执行认证和授权，以防