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        軟交換技術(shù)的提出有著深厚的歷史背景和技術(shù)背景。它是一種應(yīng)用于電話交換控制的新技術(shù)的通用名稱(chēng)，是PSTN逐步向IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的概念，具有解決傳統(tǒng)電路交換機(jī)缺陷的潛力，順應(yīng)了基千電路交換的語(yǔ)音網(wǎng)和基于分組交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)融合的趨勢(shì)。軟交換技術(shù)能有效降低語(yǔ)音交換的成本，提供了開(kāi)發(fā)差異化電話服務(wù)的手段，而且隨著多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，軟交換將進(jìn)一步承擔(dān)起分組交換網(wǎng)中語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等各種媒體交換的實(shí)時(shí)控制任務(wù)。軟交換將是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制核心，如果說(shuō)傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)是基千程控交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的話，那么NGN則是基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)。采用軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)向NGN的過(guò)渡業(yè)已成為人們的共識(shí)。

軟交換技術(shù)產(chǎn)生的背景

軟交換概念的提出是網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果。軟交換概念源于傳統(tǒng)交換技術(shù)的發(fā)展，并吸收了互聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音技術(shù)的最新發(fā)展成果，將傳統(tǒng)電路交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，引申到分組交換網(wǎng)中，并加入了接口開(kāi)放、結(jié)構(gòu)分層等新內(nèi)容，從而形成了一種新的實(shí)時(shí)分組語(yǔ)音交換控制技術(shù)。從整體架構(gòu)上來(lái)說(shuō)，軟交換系統(tǒng)完全可以對(duì)應(yīng)千目前PSTN上廣泛使用的程控電話交換機(jī)。下面就沿著傳統(tǒng)電話交換技術(shù)的發(fā)展歷程這一主線來(lái)簡(jiǎn)要分析軟交換技術(shù)產(chǎn)生的背景。

交換技術(shù)的發(fā)展歷程

對(duì)電信行業(yè)而言，交換是一個(gè)非常重要的概念。電話通信發(fā)明后不久就產(chǎn)生了交換技術(shù)。交換技術(shù)是為了減少線路投資而采用的一種傳遞信息的方法。如下圖A所示，假設(shè)有5個(gè)用戶(hù)需互通信息，如不采用交換技術(shù)，則需逐個(gè)相連，所需線路數(shù)為n(n—1)/2(n為用戶(hù)數(shù)）。若采用交換技術(shù)后，所需的線路數(shù)為n,如下圖(b)所示。由此可見(jiàn)，采用交換技術(shù)后，可大大減少線路的重復(fù)投資。

交換技術(shù)的基本概念

交換技術(shù)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心技術(shù)，其發(fā)展演進(jìn)走過(guò)了漫長(zhǎng)的歷程。隨著新技術(shù)的發(fā)展，交換概念的內(nèi)涵開(kāi)始不斷進(jìn)行擴(kuò)展，不僅涉及對(duì)延時(shí)敏感的語(yǔ)音交換，而且包含數(shù)據(jù)交換和視頻交換，其外延則一直延伸至廣義的信息交換。

總體而言，交換技術(shù)發(fā)展至今，已產(chǎn)生了兩種主要的模式：一種是電路交換(CircuitSwitching),傳統(tǒng)電話通信就屬千電路交換的一種；另一種稱(chēng)為分組交換(PacketSwitching,或稱(chēng)為包交換），大屜應(yīng)用于計(jì)算機(jī)之間的通信。

1.電路交換

電路交換是傳統(tǒng)的交換方式，固定電話網(wǎng)(PSTN網(wǎng)）和移動(dòng)電話網(wǎng)（包括GSM網(wǎng)和CDMA網(wǎng)）采用的都是電路交換技術(shù)。電路交換的基本特點(diǎn)是采用面向連接的方式，在雙方進(jìn)行通信之前，需要為通信雙方分配一條具有固定帶寬的通信電路(64kbit/s或NX64kbit/s),通信雙方在信息交換過(guò)程中將一直占用所分配的資源，直到通信結(jié)束。

電路交換必須要經(jīng)過(guò)鏈路建立、信息交換、鏈路釋放3個(gè)階段，并且在電路的建立和釋放過(guò)程中都需要利用相關(guān)的信令協(xié)議。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是在通信過(guò)程中可以保證為用戶(hù)提供足夠的帶寬，并且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，特別適用于語(yǔ)音的交換，但同時(shí)帶來(lái)的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率不高，一旦電路被建立，不管通信雙方是否處于通話狀態(tài)，分配的電路都一直被占用。

電路交換的發(fā)展經(jīng)歷了兩種基本模式：空間分割交換和時(shí)間分割交換。空間分割交換主要用千模擬交換機(jī)，指的是輸入實(shí)線與輸出實(shí)線的連接，由空分接線器完成這種實(shí)線連接；時(shí)間分割交換主要用于數(shù)字交換機(jī)，指的是輸入鏈路時(shí)隙與輸出鏈路時(shí)隙的連接，由數(shù)字接線器完成這種鏈路時(shí)隙間的連接。

(1)空間分割交換

早期的電話通信，依靠交換機(jī)內(nèi)的繼電器簧片的閉合與斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，屬千空間分割交換?？辗纸泳€器利用機(jī)械或電子連接點(diǎn)接通主、被叫話路。下圖是一個(gè)小型交換機(jī)的空分接線器示意圖。假設(shè)話機(jī)1要與話機(jī)3通話，若線路1空閑，則交換機(jī)控制部分占用線路1'并將話機(jī)1、3所對(duì)應(yīng)的用戶(hù)電路分別接通線路1,話機(jī)1和話機(jī)3通過(guò)公共線路1進(jìn)行通話。

空間分割電路交換基本原理

(2)時(shí)間分割交換

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了另一種電路交換形式：時(shí)間分割交換，其基本交換原理如圖2.3所示。假設(shè)兩個(gè)用戶(hù)分別占用PCM(PulseCodeModulation,脈沖編碼調(diào)制）中的兩個(gè)時(shí)隙TS3和TS19,利用時(shí)分接線器可完成相互之間的信息交換?？刂破魇紫葘⑤斎攵薚S3時(shí)隙和TS19時(shí)隙內(nèi)的信息單元分別寫(xiě)入相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器中，然后在輸出端TS3時(shí)刻到來(lái)時(shí)由控制器讀出存儲(chǔ)在TS19單元中的信息，在TS19時(shí)刻讀出TS3單元中的信息，這樣就完成了TS3與TS19間的信息交換。

圖2.3時(shí)間分割電路交換基本原理