现代网络交换技术的发展与趋势系部：计算机工程系班级：通信13-1 班学号：2013232020 姓名：邝鑫鑫日期：2015年11月15日摘要近年来，由于通信技术的不断发展，人们对新业务需求的增加，给通信事业的发展带来了新的挑战，当前迫切需要一个能够将语音、数据和图像融合在一起的网络。
通信网络正在从电路交换向以软交换为核心的下一代网络演进。
下一代网络NGN(Next Generation Network) 是一个综合性的开放网络，它以分组交换技术为基础，以软交换技术为核心。
NGN 需要得到许多新技术的支持，关键技术是软交换技术、高速路由/ 交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。
随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，2013 年12 月4 日下午，工业和信息化部向中国联通、中国电信、中国移动正式发放了第四代移动通信业务牌照TD-LTE)，此举标志着中国电信产业正式进入了4G 时代，这将大大有利于下一代网络的发展，下一代网络的建设成为越来越重要的话题之一。
本文探讨的是下一代网络的关键交换技术：软交换技术和光交换技术，及其所支持的下一代网络技术。
关键词】软交换光交换光纤通信下一代网络NGN目录一、下一代网络的关键交换技术 (1)二、软交换 (4)三、光交换 (8)四、NPN 关键交换技术的发展前景...................................................................................... 1..3..五、参考文献 ................................................................................................................................... 1..4、下一代网络的关键交换技术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中扮演着越来越重要的角色。
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，但同时，为了适应这种日益暴增的信息传输，交换技术的未来发展方向又在何方？这是一个值得我们深思的问题。
交换技术的发展历史电话交换技术发展大致可以分为三个阶段：1）人工交换发展阶段：第一部磁石式人工电话交换机。
2）自动交换机发展阶段：机电式交换机。
3）电子式自动交换阶段：现如今的数字程控式交换机。
历史使用的典型交换技术每段历史的发展，都伴随着不断的探索和研究，一次次的改进，一次次的失败，才换来了如今先进的科学技术。
所以，我认为，当前的交换技术，也需要经历我们艰苦不懈的探究，才能得到发展。
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。
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信双方提供服务，不利于网络资源的有效利用。
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。
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。
3)报文技术在分组交换技术发展的同时，另一种与分组交换技术的工作原理相类似的报文交换技术也被人们开发出来。
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。
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。
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、NGN 概述NGN 是下一代网络的简称，国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T 对NGN 的定义如下：NGN 是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS 保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。
NGN 使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN 支持通用移动性。
NGN 具有以下特点：NGN 属于电信网络，支持话音、数据和多媒体业务；支持实时/非实时的业务，同时应支持业务的个性化、业务的移动性；分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用（包括实时、流、非实时和多媒体业务）；具有端到端QoS 和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标志体系，并能将其解析为IP 地址以用于IP 网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传送技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。
NGN 的主要支持技术NGN 需要得到许多新技术的支持，如:采用软交换技术实现端到端业务的交换；采用IP 技术承载各种业务，实现三网融合；采用IPv6 技术解决地址问题，提高网络整体吞吐量；采用MPLS（多协议标签交换）实现I 层和多种链路层协议（ATM/FR 、PPP、以太网，或SDH、光波）的结合；采用OTN（光传输网）和光交换网络解决传输和高带宽交换问题；采用宽带接入手段解决“最后一公里” 的用户接入问题。
因此实现NGN 的关键技术是软交换技术、高速路由/ 交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。
其中软交换技术是NGN 的核心技术。
软交换（Soft Switch）又称为呼叫代理（Agent）、呼叫服务器或媒体网关控制。
是把呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移，使软交换能无缝地软统一于通信数据、传真、视频等多媒体业务。
更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口（API），允许在交换机制中灵活引入新业务。
软交换是下一代网络呼叫与控制的核心，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制接续和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN 中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。
二、软交换1、软交换概述软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN 提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。
简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。
软交换技术是NGN 网络的核心技术，为下一代网络（NGN）具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。
软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。
[1]2、软交换的提出软交换的概念最早起源于美国。
当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC 服务器的呼叫控制软件（Call Manager 、Call Server ），实现PBX （Private Branch eXchange ，用户级交换机）功能（IP PBX）。
对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。
由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX 应用获得了巨大成功。
受到IP PBX 成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。
业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP 、H248 ）且主要使用纯软件进行处理，于是，Soft Switch （软交换）技术应运而生。
[1]3、软交换的发展软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC International Soft Switch Consortium ）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU －T 等国际标准化组织的重视。
根据国际Soft Switch 论坛ISC 的定义，Soft Switch 是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。