交換技術基礎

交換技術包括：連線埠交換、幀交換、信元交換。對各種交換功能的介紹。

基本介紹

• 中文名：交換技術基礎
• 包括：連線埠交換、幀交換等
• 數量：3
• 途徑：連線埠

三種交換技術

連線埠交換

連線埠交換技術最早出現在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條乙太網段(每條網段為一個廣播域)，不用網橋或路由連線，網路之間是互不相通的。以大主模組插入後通常被分配到某個背板的網段上，連線埠交換用於將以太模組的連線埠在背板的多個網段之間進行分配、平衡；根據支持的程度，連線埠交換還可細分為：

·模組交換：將整個模組進行網段遷移。

·連線埠組交換：通常模組上的連線埠被劃分為若干組，每組連線埠允許進行網段遷移。

·連線埠級交換：支持每個連線埠在不同網段之間進行遷移。這種交換技術是基於OSI第一層上完成的，具有靈活性和負載平衡能力等優點；如果配置得當，那么還可以在一定程度進行客錯，但沒有改變共享傳輸介質的特點，自而未能稱之為真正的交換。

幀交換

幀交換是目前套用最廣的區域網路交換技術，它通過對傳統傳輸媒介進行微分段，提供並行傳送的機制，以減小衝突域，獲得高的頻寬。一般來講每個公司的產品的實現技術均會有差異，但對網路幀的處理方式一般有以下幾種：

·直通交換：提供線速處理能力，交換機唯讀出網路幀的前14個位元組，便將網路幀傳送到相應的連線埠上。

·存儲轉發：通過對網路幀的讀取進行驗錯和控制。

前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對網路幀進行更高級的控制，缺乏智慧型性和安全性，同時也無法支持具有不同速率的連線埠的交換。因此，各廠商把後一種技術作為重點。

有的廠商甚至對網路幀進行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬體實現，處理速度快，同時能夠完成高級控制功能(如美國MADGE公司的LET集線器)如優先權控制。

信元交換

ATM技術代表了網路和通訊技術發展的未來方向，也是解決目前網路通信中眾多難題的一劑“良藥”，ATM採用固定長度53個位元組的信元交換。由於長度固定，因而便於用硬體實現。ATM採用專用的非差別連線，並行運行，可以通過一個交換機同時建立多個節點，但並不會影響每個節點之間的通信能力。ATM還容許在源節點和目標節點建立多個虛擬連結，以保障足夠的頻寬和容錯能力。ATM採用了統計時分電路進行復用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的頻寬可以達到25M、155M、622M甚至數Gb的傳輸能力。

交換技術的功能

媒體網關接入功能

媒體網關功能是接入到IP網路的一個端點/網路中繼或幾個端點的集合，它是分組網路和外部網路之間的接口設備，提供媒體流映射或代碼轉換的功能。例如，PSTN/ISDN IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關和綜合接入網關等，支持MGCP協定和H.1248/MEGACO協定來實現資源控制、媒體處理控制、信號與事件處理、連線管理、維護管理、傳輸和安全等多種複雜的功能。

呼叫控制和處理功能

呼叫控制和處理功能是軟交換的重要功能之一，可以說是整個網路的靈魂。它可以為基本業務/多媒體業務呼叫的建立、保持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連線控制、智慧型呼叫觸發檢出和資源控制等。支持基本的雙方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，多方呼叫控制功能包括多方呼叫的特殊邏輯關係、呼叫成員的加入/退出/隔離/旁聽等。

業務提供功能

在網路從電路交換向分組交換的演進過程中，軟交換必須能夠實現PSTN/ISDN交換機所提供的全部業務，包括基本業務和補充業務，還應該與現有的智慧型網配合提供智慧型網業務，也可以與第三方合作，提供多種增值業務和智慧型業務。

互連互通功能

下一代網路並不是一個孤立的網路，尤其是在現有網路向下一代網路的發展演進中，不可避免地要實現與現有網路的協同工作、互連互通、平滑演進。例如，可以通過信令網關實現分組網與現有7號信令網的互通；可以通過信令網關與現有智慧型網互通，為用戶提供多種智慧型業務；可以採用H.323協定實現與現有 H.323體系的IP電話網的互通；可以採用SIP協定實現與未來SIP網路體系的互通；可以採用SIP或BICC協定與其他軟交換設備互聯；還可以提供 IP網內H.248終端、SIP終端和MGCP終端之間的互通。

協定功能

軟交換是一個開放的、多協定的實體，因此必須採用各種標準協定與各種媒體網關、套用伺服器、終端和網路進行通信，最大限度地保護用戶投資並充分發揮現有通信網路的作用。這些協定包括H.323、 SIP、H.248、MGCP、SIGTRAN、RTP、INAP等。

資源管理功能

軟交換應提供資源管理功能，對系統中的各種資源進行集中管理，如資源的分配、釋放、配置和控制，資源狀態的檢測，資源使用情況統計，設定資源的使用門限等。

計費功能

軟交換應具有採集詳細話單及複式計次功能，並能夠按照運營商的需求將話單傳送到相應的計費中心。

認證與授權功能

軟交換應支持本地認證功能，可以對所管轄區域內的用戶、媒體網關進行認證與授權，以防止非法用戶/設備的接入。同時，它應能夠與認證中心連線，並可以將所管轄區域內的用戶、媒體網關信息送往認證中心進行接入認證與授權，以防止非法用戶，設備的接入。

地址解析功能

軟交換設備應可以完成E.164地址至IP位址、別名地址至IP位址的轉換功能，同時也可以完成重定向的功能。對於號碼分析和存儲功能，要求軟交換支持存儲主叫號碼20位，被叫號碼24位，而且具有分析10位號碼然後選取路由的能力，具有在任意位置增、刪號碼的能力。

話音處理功能

軟交換設備應可以控制媒體網關是否採用語音信號壓縮，並提供可以選擇的話音壓縮算法，算法應至少包括G.729、G.723.1算法，可選 G.726算法。同時，可以控制媒體網關是否採用回聲抵消技術，並可對話音包快取區的大小進行設定，以減少抖動對話音質量帶來的影響。