時間：2024-02-29 14:49:20
序論：在您撰寫通信網絡原理時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
隨著進入信息時代，信息技術在進行著飛速的發展，各種新技術不斷涌現。推動網絡通信技術快速發展的重要因素就是交換技術在不斷的發展。在當前的實際生活中，有著越來越多的交換技術被應用到了通信網絡中。本文就將對交換原理進行敘述之后，對通信網絡中常用的交換方式進行詳細的介紹。
【關鍵詞】
通信交換原理；通訊網絡技術；交換方式
隨著信息技術飛速的發展，與人們生活息息相關的通信技術也在產生著日新月異的變化。在通信網絡中核心技術是交換技術。當前交換技術進行著不斷的更新，并以此推動著通信網絡技術的發展。由此，我們可以看出交換技術在通信網絡技術中具有著重要的意義，需要加大對其的研究力度。下面本文將對交換原理進行詳細的介紹。
1交換原理概述
所謂的交換指的就是具有目的性的在用戶之間傳遞信息，數據交換指的就是不同用戶之間數據的轉換，也就是數據轉接。人與人之間只要進行信息傳遞，那勢必需要交換。這也正是交換在通信領域占據重要位置的原因。在整個通信網絡中，交換中心用來對來自四面八方的信息進行轉換，然后由中心交換機將這些信息傳送到指定的目的地，最初通信技術利用步進制進行傳輸，而在科學技術發達的今天已經轉變為了利用IT。如果通信網需要大規模對數據進行轉換，一定需要交換技術，目前第二層交換機接口模塊轉發速度很快，是因為其中應用了用于專門處理數據包轉發的ASIC芯片。
2通信網絡技術中常用的交換方式
隨著國家對科學技術重視程度的提高以及支持力度的加大，有不少的新興技術涌現出來，而現在的交換技術也是多種多樣，基本上可以分為程控交換、分組交換以及ATM交換技術等，下面本文就將對這些技術展開針對性的介紹。
2.1程控交換技術
程控交換指的是利用計算機控制，主要是利用一些程序對語音、數據等各種介質進行轉換的交換技術。我們知道以前信息傳輸是語音傳輸，但是隨著科技的進步，現在人們采用的是更為準確，快速的數據傳輸，所以，以往傳統的電路交換技術逐漸改變為了現在的數據交換，并且逐漸向基于IP的軟交方向發展著。在程控交換技術中最重要軟件就是程序以及數據，再仔細劃分，程序中主要指的是操作系統以及應用程序。而數據主要指的是系統數據、用戶數據、交換框架等數據。
2.2分組交換技術
在機關單位以及事業單位的內部局域網中應用較多的便是分組交換技術。我們知道，很多時候有一些篇幅較長的報文，而人們同樣希望著這些信息能夠快速的進行傳輸。這時就需要分組交換技術。還是以發送報文信息為例，利用分組交換技術指的就是將這些較長的報文分成幾段等長的報文組，這樣在信息進行傳輸的時候可以減少延時，獲得較高的利用效率，實時通信性會變的較長。而基于分組交換技術，漸漸產生了電子郵件、在線視頻、數據交換等種種業務，這些增值業務的原理與分組交換技術相似，都是將一系列動態的數據進行分割分組，對多組數據進行傳輸。由此可以看出分組交換技術能夠很大程度上滿足數據通信的要求。
2.3ATM交換技術
說到ATM技術可能很多人會感到陌生，但是如果提到寬帶的話，人們都一定再熟悉不過。隨著科學技術以及經濟的發展，寬帶已經走進了千家萬戶，成為了人們生活中必不可少的一部分，而寬帶技術正是基于ATM交換技術。我們知道寬帶能夠很好的對用戶的信息進行保護，所以才會被越來越多的人接納，因此可以看出，ATM交換技術具有較好的封閉性以及安全性，用戶數據相對來說較為安全。接著ATM交換技術是利用信元從一個信道轉移到另一個信道從而對信頭進行處理，而實現信元在時間以及空間交換的時候是通過譯碼的方式實現。
2.4軟交換技術
軟交換技術是下一代網絡的主要設備，對軟交換網絡的建立，各企業都需要加以重視，因為這直接關系到了整個企業在未來的發展。我們可以看出未來的時代是信息化高速發展的時代，因此哪個企業能夠占得先機就一定能夠在未來獲得巨大的成功。在建立相對較為完善的軟交換網絡的時候一般需要將軟交換技術作為基礎，在此基礎之上于傳統網絡進行聯系，形成一個統一的整體。在這個系統之中，網絡控制的核心是軟交換技術，第三方的應用平臺以及數據則需要提供增值、管理等第三方業務。近年來，軟交換技術已經獲得了較快的發展，逐漸建立起較為完善的網絡，提供更加高質量的服務，滿足人們日益增長的需求。
3小結
現代通信技術對我們的生活產生了巨大的影響，滲透到了我們生活中的方方面面。而交換技術又是其核心技術，隨著交換技術的更新，在今后的發展過程中需要認真對現代交換技術應用的影響因素進行詳細的研究，以便于改善通信網絡技術中存在的問題，提高人們的生活質量。本文在介紹了交換技術原理的同時也對程控交換技術、分組交換技術、ATM交換技術、軟交換技術的原理、優勢等基本信息進行了詳細的介紹，希望能夠對通信網絡技術的發展產生積極作用。
作者：黎旭 趙詩琦 張桂娟 單位：沈陽理工大學
參考文獻
[1]馮會栓.現代交換原理與通信網絡技術探析[J].硅谷，2013，14：34~35.
關鍵詞 交換原理；通信網絡技術；軟交換
中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）14-0034-02
1 交換的概述
所謂的交換就是將信息在用戶之間有目的地進行傳遞，其中數據交換就是數據轉接。如果沒有交換，世界上就不能進行信息傳遞，因此對于各個領域來說特別是通信領域更加依賴交換功能，在通信網絡中由交換中心負責對于四面八方的信息進行轉換，由中心交換機將它們傳輸到目的地。從最初的步進制到如今的IT，通信的發展是令人震驚的，通信網在進行信息交換時必須借助交換技術，否則無法處理大規模的數據轉換，從目前的第二層交換機的接口模塊可以看出，因為其含有專門用于處理數據包轉發的ASIC（Application specific Integrated Circuit）芯片，因此轉發速度可以做到非常快。通信網絡中的交換技術包括電路交換、分組交換、ATM交換、軟交換、光交換等，本文選擇幾種交換技術進行分析。
2 程控交換技術與電話通信網
2.1 程控交換技術
目前通信業務逐漸從話音轉向數據為主導的模式，交換技術也由過去的電路交換轉為分組的數據交換，并且逐漸向基于IP的軟交方向發展。程控交換就是通過專門的計算機，根據相應的程序實現通信中各種介質的轉換，包括話音、數據等。程控交換技術的軟件主要包括程序和數據兩部分，程序部分主要是由操作系統和應用兩種程序構成，而數據部分則由系統數據、交換框架數據、局數據和路由、用戶數據構成。
2.2 軟交技術
軟交技術對于企業發展是非常重要的，特別是在未來信息化高度發展的趨勢下，軟交換技術作為下一代網絡的主要設備之一，應該盡快建立完整和獨立的軟交換網絡結構。通常以軟交換技術為基礎，與其他傳統網絡進行互通，形成統一的網絡結構。由軟交換技術進行網絡控制的核心人物，通過三方的應用平臺和各種數據庫連接軟交換與應用業務層，可以為三方應用、增值業務和管理業務提供支持，而應用服務器與軟交換之間可以使用相應的接口，策略服務器與軟交換之間可以采用適宜的協議來實現對網絡設備的動態干預。
近年來，軟交換技術的發展相當迅速，并且逐漸改善了過去不完善的網絡技術，建立起來較為便捷的應用性網絡，軟交換技術提供了更加高效的服務，并且解決了過去常面對的重大問題。首先，軟交換技術具有終結呼叫的標識功能，其標識作為出口網關可以作為呼叫處理的部分，接入網關即可以終結ISDN的PRI，也可以終結來自企業PBX的CAS信令。這種接入網關能夠被軟交換以基于分組電話協議的多種方式進行控制。軟交換技術可以適用的范圍很廣，包括各種網絡，只需要在線即可，因此對于其保密性無需顧慮，并且可以將綜合業務介入網關，實現部門之間的便捷聯系，數據共享更快捷。因此現代智能網業務主要通過軟交換技術與智能網之間的協議來實現。
3 NO.7信令系統
這是一種通用公共信道信令系統，其優點在于信道利用率高、信令可以告訴傳遞并且傳遞量較大，傳遞的信令既包括傳統的中繼線路接續信令，還包括與傳統接續信令無關的管理維護等信息。可將信令網和通信網相互分離，便于進行維修和管理，這種系統有助于通信系統的綜合化和智能化發展。
3.1 主要結構
NO.7信令系統是為了實現建立呼叫和釋放呼叫而設計的，其主要由信息傳遞、信令連接控制和用戶三部分構成。由于系統采取分層的結構使得系統更具有靈活性和開放性。信令系統的信息傳遞部分可以實現信令數據鏈路的三級功能，信令連接控制部分則擴大了MTP的業務范圍，實現了全地址和子系統號碼自動尋址的功能。而用戶部分既可以提供傳統信令的基本用戶業務和附加業務，還能夠支持64kbit/s和n×64kbit/s等多種承載業務。
3.2 NO.7信令系統的應用
目前NO.7信令系統多采用三級網結構，具體包括高級信令轉接點、地基信令轉接點和信令點。高級信令轉接點一般具有兩個平行的平面網，通過HSTP相互連接；而兩個平面之間配對的HSTP與LSTP相連接，采用符合分擔方式進行HSTP與LSTP之間的信令鏈路組；LSTP與SP之間的連接應該根據實際情況選擇相應的形式，而SP必須與兩個以上的LSTP或HSTP相連，連接不同則應該采用不同的符合分擔方式；每個信令鏈路組至少應包括兩條信令鏈路、并盡可能采用分開的物理通路；兩個信令點間若信令業務量足夠大時可以設置直達信令鏈路；第一級STP（HSTP）設置在直轄市各省區內，第二級STP（LSTP）設在地區或一個地級市內、電話網和信令網的對應關系，C1和C2中心都由HSTP匯接，C3、C4由LSTP匯接。
4 分組交換技術
作為儲存和轉發的交換形式，分組交換通過劃分報文成長度相同的小組，并且將分組進行儲存和轉發，其具有利用率高、時延小、實時通信能力強等優點，在報文交換網之后，作為一種新型交換網絡可以滿足現代通信以數據傳輸為主的需要。諸如電子郵箱、數據交換、可視化視頻等都是以其作為網絡平臺而開發的多種增值業務。其基本原理在于采用動態復用技術分割數據，形成多段分組數據，并且對每一段進行標識后，利用動態復用技術進行數據分組傳輸。分組技術可以用于許多領域的通信網絡，包括個機關、企事業單位的局域網絡，由于其低成本、高靈活性可以使得不同機型、不同速率的用戶之間方便通信，因此許多部門都采用分組交換技術。對于眾多重要的國民經濟部門，采用分組交換技術在提高工作效率的同時，將帶來極大的經濟效益。
5 ATM交換技術
ATM交換技術是一種電交換，與信令不同的是以信元為單位進行交換，其不同之處在于對信頭進行處理，將信元從一個邏輯信道（如I1的b）改換到另一個邏輯信道（如Om的s），這個功能又被稱為信頭變換。以上空間交換和時間交換的功能可以用一張翻譯表來實現，圖的譯碼表列出了該交換單元當前的交換狀態。ATM技術是以傳遞信息為目的而設立的，現如今通信產業已經成為發展最迅速的產業，人們對于信息的需求與對食物的需求無異，而寬帶綜合業務數字網正是在此形勢下，依托ATM交換技術，結合數字電話網而發展起來的。
6 結束語
現代通信技術對于我們日常生活的影響非常巨大，并且隨著交換技術的新設備不斷涌現，對于現代交換理論和通信網絡技術的結合分析是非常重要的。在以后的發展中，交換技術將是通信網絡技術的核心技術，因此應該考慮現代交換技術在應用中的各方面影響因素，對于其與通信網絡技術之間的問題及時予以完善和發展。
參考文獻
[1]夏雷.軟交換網絡與現有網絡融合的研究[J].北京郵電大學學報，2004（S1）.
[2]王慶.軟交換網絡與PSTN網絡融合淺談[J].信息通信，2006（02）.
[3]付洪威，楊華，劉云.通信工程實驗室的構建[J].實驗技術與管理，2006（11）.
[4]史藝.下一代軟交換鐵路調度通信系統研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012（04）.
[5]趙愷，王軍弟.下一代微機監測系統研究[J].蘭州工業高等專科學校學報，2011（03）.
關鍵詞：通信交換原理；通訊網絡技術；交換方式
隨著信息技術的不斷發展，人們的日常生活受現代通信技術的影響很大，在通信網絡技術當中，交換技術在不斷的被更新，在很大程度上推動了通信網絡技術的快速發展。可以說，通信網絡技術的核心技術就是交換技術。因此，在以后的發展中要充分考慮現代交換技術在應用過程中所受的影響因素，當出現問題時能夠及時解決問題，使通信網絡技術能夠得到完善和發展，可見加大對交換技術在通信網絡技術中的應用具有重要的研究意義。
1交換原理概述
交換技術是指有目的的傳遞用戶之間的信息，而數據交換是指轉換不同用戶之間的數據，世界上要想進行信息的傳遞就必須進行交換，所以在很多領域上交換具有重要的應用，特別是在通信領域對交換功能則更加具有依賴性，應用于通信網絡交換中心，負責轉換來自四面八方的信息，在通過中心交換機，將這些信息向目的地進行傳輸。一開始的通信技術是步進制傳輸，已經發展為今天的IT，可以說通信行業有了巨大的發展，而通信技術要想實現轉換大規模的數據就需要依靠交換技術進行信息之間的交換。現在地熱層交換機結構模塊主要用ASIC（ApplicationspecificIntegratedCircuit）芯片進行數據包的轉發，具有非常快的轉發速度。
2通信網絡技術中常用的交換方式
隨著科學技術的不斷發展，信息技術得到了快速的發展，現在常見的交換技術已經有很多，常見的有程控交換、分組交換技術以及ATM交換技術等，具體如下。
2.1程控交換技術
以前在進行傳輸時采用的是語音傳輸，而現在通信業務已經轉換為數據傳輸，這種給編，也使傳統的電路交換技術轉變現在數據軟交換。程控交換技術，是指通過程序控制進行的交換技術，通過專門的計算機對數據和語音之間的程序交換。程序和數據是程控交換技術的要組成部分，而系統程序和應用程序組成了程序，而系統數據、用戶數據、路由數據和交換框架數據則組成了數據。
2.2分組交換技術
分組交換技術是指將報文分成一些等長的報文組，在存儲和轉發這些報文組，具有較高的利用率。延時小以及較強的實時通信能力等特點，存儲和轉發是分組交換技術的交換形式，分組交換技術是報文交換網之后發展出的一個新型交換網絡技術，在很大程度上能夠使現代的通信數據傳輸要求得到滿足。在此基礎上產生了包括電子郵件、在線視頻及數據交換等原理的增值業務，這些都是利用了動態技術將數據進行分割，轉變成多組數據，并對這些數據進行標識，再通過分組進行傳輸。分組交換技術的應用范圍比較廣，其中包括機關單位和企事業單位內部的局域網，并對不同的機型以及不同傳輸速率的用戶之間傳輸數據都適用。
2.3ATM交換技術
作為電交換技術的一種，ATM交換技術進行交換的交換單位是信元，對信頭的交換處理是將信元從一個邏輯信道遷移到另一個邏輯信道，實現這些信元時間和空間的交換是通過一張翻譯表，通過譯碼可以對當前的交換狀態進行列出。在當今時代，人們對信息的依賴無異于對食物的依賴，現在應用廣泛的寬帶業務就是在ATM交換技術的基礎上，結合數字電話網逐漸發展起來的。與其他的交換技術相比，ATM交換技術的安全性和封閉性更高，可以在很大程度上對用戶的數據進行保護。
2.4軟交換技術
隨著信息技術的不斷發展，下一代網絡交換技術的主要技術將會是軟交換技術，在很多企業的發展中起著重要的作用，軟交換技術和傳統的網絡一直是相互聯系的技術，保證了網絡數據的統一性，網絡控制的核心就是軟交換技術，其業務層是第三方應用平臺和數據，同時又提供了第三方應用以及管理業務，使協議對網絡設備的干預得到了保證。
參考文獻：
[1]李碩,王學望,康銳.面向完整性要求的航空電子全雙工交換式以太網可靠性評價參數研究[J].西安交通大學學報,2013(3).
[2]于鐵峰,劉曉靜,李文卿,等.基于交換式以太網的實時工業通信相關理論與技術研究[D].武漢:武漢理工大學,2010.
[3]何育武.全局在胸道義在肩——中國電信新疆公司勇擔責任高效執行應急通信保障任務[J].中國電信業,2010(4).
[4]張培.高職現代交換技術學習領域課程開發實踐——以蘇州市職業大學為例[J].南通職業大學學報,2015(A2).
在耗能方面就減少了對供電的要求,這樣不但能夠節約能量,還能夠減少機房的建筑面積,因為軟交換的承載和控制介質是相互分離的,所以采用集中放置和集中管理軟交換通信網絡的核心,最終達到在運維成本方面來減少網絡整體成本的目的。建設成本低傳統的網絡交換與軟交換技術在交換結構上有很大的差別,傳統的交換構架有很大程度上的封閉性,然而新型的軟交換技術擁有良好的開放性,在核心控制上也有一定的改變,經過使用開放端口以及通用協議,說明了進行軟交換的對象是網絡中的全部用戶,其中網絡構架也由原來的高成本變為了低成本,由原來的封閉式變為現在的開放式,這種改變提升了業務部署的速度。
軟交換在PSTN轉向NGN的過程中,推動了2G和IMS等網絡之間的兼容。軟交換技術通常采用幀作為傳輸介質,能在一定程度上提升傳輸的效率,能夠降低一定的成本,軟交換技術的網絡模式中的管理和設置模式都比較集中,業務覆蓋區域較傳統的面積大,對服務和網絡質量進行改善的基礎是減少網絡側位置的局部切換和進行更新的次數,在軟交換中,實施集中管理模式和設置模式,有利于實現網絡資源的共享以及跨區域的合作,不但改進了網絡的現狀,還加強了資源的利用,在媒體網中使用扁平化的組網方法,能夠有效地降低建設的匯接層面,能夠簡化網絡進行管理的過程。
CDMA是碼分多址,而TDMA是時分多址,它們都是在無線電上使用的接口技術,軟交換處在一個快速發展的時期,缺少一定的穩定性和成熟性,所以還不能實現不同廠家之間的技術交流,缺乏統一的技術原則和標準。在實踐的過程中,要想實現不同的軟交換橋梁搭建,都要在資源共享的力量的基礎上,實現了網絡資源的真正共享,有利于減少網絡在交流中的技術阻礙。采用分布式交換能夠減少回程的費用在傳統的電路交換中是采用MSC在RAN與PSTN之間集中來完成語音交換的,使用這種通信手段,系統的維護成本和運行成本都比較高。
在企業網絡中,集中地MSC是大型設備,所以在RAN與PSTN之間要構建不相同的話音回程電路。在整體的呼叫中,其中有很大的一部分是本地呼叫,其中這個過程中的電路加倍就會增加一定的建設成本,先由RAN到MSC,接著再由MSC到PSTN,這個過程中通信電路都是在圍繞著本地。而在軟交換技術中,它的結構體系是把MSC當做一個中轉點,主要是由媒體網關和服務器組成,把媒體網關和呼叫控制網關設立在一起最大價值,就是把各種呼叫控制都控制起來。
為以后的通信網絡業務的擴展和其他技術向全交換系統過渡打下了基礎,也為今后的視頻等方面的網絡與軟交換之間的融合提供了一定的條件,有利于為用戶提供更加全面、先進的信心服務,有助于推動我國通信網絡的發展。
[關鍵詞]現代交換技術；通信技術；探討
中圖分類號：TN915.05 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0245-01
1 現代交換技術原理
交換就是在通信的源和目的終端之間建立通信信道實現通信信息傳遞的過程。
交換網絡是完成語音或者數據交換的網絡，是電信基礎設施，包括語音交網絡和數據交換網絡。
世界的各個領域都離不開交換，在通信網領域，就更需要用到交換功能了。在通信網中，信息都是進行線路交換的，每一個交換中心都有一個甚至幾個中心交換機，負責來自四面八方的信息，并將這些信息轉換到所需求的路徑，到達目的地。
通信從步進制到縱橫制到程控交換到TI是一個質的飛躍。交換技術可以識別數據幀中的MAC地址信息，根據MAC地址進行轉發，并將這些MAC地址與對應的端口，記錄在自己內部的一個MAC地址表中。目前，第2層交換技術已經成熟。從硬件上看，第2層交換機的接口模塊都是通過高速背板/總線（速率可高達幾十Gbps）交換數據的，2層交換機一般都含有專門用于處理數據包轉發的ASIC（Applieation Speeific Integarted Cicru）ti芯片。因此，轉發速度可以做到非常快。通信網的主要任務就是信息交換，沒有交換技術是行不通的。
計算機網絡與通信網絡中使用的交換技術有：電路交換、分組交換、IP交換、ATM交換、軟交換、移動交換、光交換等等。
2 程控通信網絡現狀
2.1 程控交換技術
目前通信業務逐漸從話音轉向數據為主導的模式，交換技術也由過去的電路交換轉為分組的數據交換，并且逐漸向基于IP 的軟交方向發展。程控交換就是通過專門的計算機，根據相應的程序實現通信中各種介質的轉換，包括話音、數據等。程控交換技術的軟件主要包括程序和數據兩部分，程序部分主要是由操作系統和應用兩種程序構成，而數據部分則由系統數據、交換框架數據、局數據和路由、用戶數據構成。
以程控交換技術發展起來的數字交換機處理速度快，體積小，容量大，靈活性強，服務功能多，便于改變交換機功能，便于建設智能網，向用戶提供更多、更方便的電話服務，還能實現傳真、數據、圖像通信等交換，它由程序控制，是由時分復用網絡進行物理上電路交換的一種電話接續交換設備。常見結構有集中控制、分散控制或兩者結合。技術指標有很多，主要為BHCA/呼損接通率，無故障間隔時間等。
2.2 程控電話交換機系統結構
2.2.1硬件組成。硬件包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。（1）話路部分用于收發電話信號、監視電路狀態和完成電路連接，主要包括用戶電路、中繼電路、交換網絡、服務電路（包含收號器、發號器、振鈴器、回鈴音器、連接器等）、掃描器和驅動器等部件；（2）控制部分用于運行各種程序、處理數據和發出驅動命令，主要包括處理機和主存儲器；（3）輸入輸出部分用于提供維護和管理所需的人機通信接口，主要包括外存儲器、鍵盤、顯示器、打印機等部件。
2.2.2軟件組成。軟件包括程序部分和數據部分。（1）程序部分包括操作系統程序和應用程序。前者用于任務調度、輸入輸出控制、障礙檢測和恢復處理、障礙診斷、命令執行控制等；后者用于實施各種電話交換事件與狀態處理、硬件資源管理、用戶服務類別管理、話務量統計、服務觀察、軟件維護和自動測試等；（2）數據部分包括系統數據、交換框架數據、局數據、路由數據和用戶數據。主要用于表征交換系統特點、本電話站及周圍環境特點、各用戶的服務類別等。
2.3 程控交換軟件技術
軟交技術對于企業發展是非常重要的，特別是在未來信息化高度發展的趨勢下，軟交換技術作為下一代網絡的主要設備之一，應該盡快建立完整和獨立的軟交換網絡結構。通常以軟交換技術為基礎，與其他傳統網絡進行互通，形成統一的網絡結構。由軟交換技術進行網絡控制的核心人物，通過三方的應用平臺和各種數據庫連接軟交換與應用業務層，可以為三方應用、增值業務和管理業務提供支持，而應用服務器與軟交換之間可以使用相應的接口，策略服務器與軟交換之間可以采用適宜的協議來實現對網絡設備的動態干預。
近年來，軟交換技術的發展相當迅速，并且逐漸改善了過去不完善的網絡技術，建立起來較為便捷的應用性網絡，軟交換技術提供了更加高效的服務，并且解決了過去常面對的重大問題。首先，軟交換技術具有終結呼叫的標識功能，其標識作為出口網關可以作為呼叫處理的部分，接入網關即可以終結ISDN的PRI，也可以終結來自企業PBX的CAS信令。這種接入網關能夠被軟交換以基于分組電話協議的多種方式進行控制。軟交換技術可以適用的范圍很廣，包括各種網絡，只需要在線即可，因此對于其保密性無需顧慮，并且可以將綜合業務介入網關，實現部門之間的便捷聯系，數據共享更快捷。因此現代智能網業務主要通過軟交換技術與智能網之間的協議來實現。
3 交換技術與寬帶綜合業務數字網
ATM 交換技術是一種電交換，與信令不同的是以信元為單位進行交換，其不同之處在于對信頭進行處理，將信元從一個邏輯信道（如I1的b）改換到另一個邏輯信道（如Om的s），這個功能又被稱為信頭變換。以上空間交換和時間交換的功能可以用一張翻譯表來實現，圖的譯碼表列出了該交換單元當前的交換狀態。ATM 技術是以傳遞信息為目的而設立的，現如今通信產業已經成為發展最迅速的產業，人們對于信息的需求與對食物的需求無異，而寬帶綜合業務數字網正是在此形勢下，依托 ATM 交換技術，結合數字電話網而發展起來的。
寬帶綜合業務數字網簡稱B-ISDN（broadband integrated serviees digital network）。B-ISDN是在ISDN的基礎上發展起來的，可以支持各種不同類型、不同速率的業務，不但包括連續型業務，還應包括突發型寬帶業務，其業務分布范圍極為廣泛，包括速率不大于64kbit/s的窄帶業務（如語音、傳真），寬帶分配型業務（廣播電視、高清晰度電視），寬帶交互型通信業務（可視電話、會議電視），寬帶突發型業務（高速數據）等。能在同一網絡中支持范圍廣泛的聲音、圖像和數據的應用。ATM不僅能把話音、數據、圖像等各種業務都綜合到一個網內，它還具有實現帶寬動態分配和多媒體通信的優點。ATM寬帶交換是實現B-ISDN的關鍵和核心。通信技術將得到越來越廣泛的應用，各種交換技術在數據通信的新技術、新設備不斷涌現的今天，學習、了解和掌握交換與通信技術顯得尤為重要。
總之，現代交換技術的發展日新月異，傳統的交換通信技術向下一代的發展已是大勢所趨，交換技術將是下一代通信的關鍵性技術，在網絡開放性和可編程方面有了很高的技術提升，為網絡的演進作出巨大貢獻。現階段，在公用通信網和各類專網包括電力專用通信網中都有應用前景。
參考文獻
關鍵詞：104規約；可靠性；冗余
基于IEC104規約的遠動網絡傳輸方式已在電力調度自動化系統得到廣泛應用，相比較傳統的串口通信模式，遠動信息的網絡傳輸具有效率高、擴展方便、節省資源（端口、通道、中間設備）等優點，能夠更好地適應當前調度自動化系統的要求。南方電網基于現有的電力調度數據網和MSTP傳輸網絡，所轄重要廠站與南網總調的遠動傳輸均實現了采用104規約的主備通道配置。隨著電網的不斷建設發展，電網結構日趨復雜，對遠動信息傳輸的實時性、可靠性也提出了越來越高的要求，本文就基于104規約的遠動通信可靠性原理進行分析探討。
1IEC104規約體系結構介紹
如表1所示為終端系統的104規約結構。IEC104規約采用了OSI7層結構中的5層，第5層和第6層未使用。通過圖1可以看出，IEC104規約在進行遠動數據流傳輸時的一般流程為：104應用進程將遠動業務數據按ASDU格式組織，再加上相應的控制信息APCI構成應用協議數據單元APDU，APDU格式的遠動報文通過應用進程與TCP服務之間的接付給下層的網絡進行傳輸。應用協議控制信息APCI的格式如表2所示。由于下層的網絡是“不可靠的”，其交付給應用層的遠動報文數據可能有丟失、重復，應用層必須有相應的檢查確認機制，為了保證攜帶遠動數據的報文能夠及時正確地被對端接收，IEC104規約在APCI的控制域定義了保護報文不至丟失和重復傳送的控制信息；當存在冗余鏈路時，為了保證在用鏈路發生故障時能夠及時有效切換至備用，且保證數據的連續性和完整性，在APCI控制域定義了傳輸連接的監視以及報文傳輸啟動/停止的控制信息。APDU報文可分為I格式、S格式、U格式3種，對應3種類型的APCI，分別包含了上述的控制信息。下面將從從報文收發的確認機制和冗余鏈路的切換機制兩方面來討論IEC104規約保證傳輸可靠性的機理。
2報文收發的確認機制
IEC104規約采用基于TCP/IP協議的網絡方式傳輸報文，相比串口模式下可靠的點對點通信，網絡方式采取基于分組交換的虛電路連接，應用層報文在網絡上獨立選擇路由到達目的主機，當網路負載發生變化或中間網絡設備失效時，到達目的主機的數據包可能發生延遲、丟失和重復。應用協議數據單元（ApplicationProtocolDataUnit,APDU）的I格式、S格式、U格式3種報文格式中，僅I格式報文包含應用服務數據單元（ApplicationServiceDataUnit,ASDU）數據。為保護攜帶應用服務數據單元（ApplicationServiceDataUnit,ASDU）的I格式報文不至于丟失和重復傳送，如表3—4所示，104規約在I格式報文的控制域中定義了發送序列號N（S）和接收序列號N（R），為解決發送方進行單方向較長的數據發送，在S格式報文控制域中定義了接收序列號N（R），以使接收方對已正確收到的I格式APDU進行確認。104規約防止報文丟失和重傳的機制如下。新連接建立后，通信雙方的N（S）和N（R）置0；發送方每發送一個APDU，其N（S）加1，并將尚未得到接收方確認的已發送APDU保存在緩存區里；接收方將最后一個正確接收的APDU的發送序列號加1作為接收序列號N（R）返回給發送方，表明小于該號的所有已發送APDU已得到對方有效確認；發送方收到返回的接收序列號N（R），方可以將緩沖區里相應的APDU刪除；在發送方超時未收到確認或接收方發現APDU有丟失，均會主動斷開連接，隨后主動打開連接重試。但為了避免發送方重復發送報文，接收方在主動關閉連接之前會發送S格式報文進行確認。從以上可以看出，IEC104規約應用層通過對收發報文進行按序號確認的方式，克服了下層網絡傳輸特性可能導致的報文丟失和重復傳輸的問題，保證了遠動報文能夠有序準確地進行發送和接收。
3通信鏈路的冗余切換機制
前面介紹的報文收發的確認機制是基于單一通信鏈路進行討論的。隨著電力系統的建設發展，電網電壓等級越來越高、電網結構越來越復雜，電網對遠動信息傳輸的可靠性要求亦越來越高，在高電壓等級的廠站一般都要求使用冗余通道來提高通信系統的可用性。隨著通信技術的進步，通信網結構的不斷優化，通信鏈路冗余配置現在可以輕松實現。按南網現有已建通信網絡，廠站與總調之間的遠動104通道一般采用調度數據網通道和MSTP專線通道主備方式。在配備冗余鏈路的情況下，通信雙方將同時維持多個通信連接，當進行遠動數據的收發時，僅有一個連接是有效的，調度數據網通道和專線通道平時為主備用狀態，當主用的網絡通道發生故障或因通道有其他工作導致通道不可用，備用通道應能正常切換至主用且不能破壞數據的完整性。每條通信通道對應控制站與被控站之間的一個TCP邏輯連接，每個TCP連接由收發端的IP地址+端口號唯一確定。調度數據網通道和專線通道對應的兩個邏輯連接構成一個冗余組，遠動數據由冗余組的兩個邏輯連接共享，但只有一個邏輯連接是激活并有效的，遠動數據只在被激活的鏈路上傳輸。為了監測鏈路的狀態，以便及時發現鏈路故障并進行鏈路的及時有效切換，IEC104定義了U格式報文，其APCI控制域如表5所示。平時冗余組內的所有連接由U格式的TESTFR_ACT和TESTFR_CON命令來監管，連接的兩端均可發起測試，一端發送測試APDU（TESTFR_ACT）并由接收端發送TESTFR_CON來確定連接狀態，以便能夠及時發現通信故障。激活連接的選擇和連接的切換由控制站決定，通過STARTDT和STOPDT命令的激活/確認來控制。當在控制方向或監視方向APDU傳輸時間超過設定的時間時，此時便認為當前連接不可用，控制站在備用連接上發送一個STARTDT_ACT,被控站在相應連接上發回一個STARTDT_CON確認，當控制站收到STARTDT_CON，備用連接便被激活。隨后的命令和用戶數據都將在新激活的連接上傳輸。至此，便完成了連接之間的切換。由于冗余組內的邏輯連接共享應用層數據，當備用連接切換為主用連接時，能夠保證數據的完整性和一致性。此后，故障的連接將被關閉，控制站將定期嘗試重新打開該連接，當鏈路故障消除，該連接將被重新建立，通信連接再次進入主備冗余狀態。
4結語
關鍵詞：GIS技術；電力通信；資源管理
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
1引言
近年來，國網六安供電公司大力開展用電信息采集系統建設，其中遠程信道采用基于EPON技術體制的光纖通信網絡，該網絡擁有眾多的管線資源和通信設備，且設施設備分布區域廣，種類繁多。多年來公司一直依靠人工方式，通過圖紙、表格的形式來記錄、維護和管理這些信息，并以此指導網絡規劃建設和故障搶修工作，但隨著網絡規模不斷擴大，這種方式效率低下的缺點愈發明顯。
為增強電力通信資源網絡線路的管控力度，為EPON光纖通信網絡的安全運行和有效規劃提供依據，公司通過科技項目研發了基于GIS技術的電力通信網絡資源管理系統。
2系統概況
2.1GIS發展現狀
地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是一種基于計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理，把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數據庫操作集成在一起。與其他信息系統最大的區別是對空間信息的存儲管理分析，使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值。
目前，在三大通信運營商中，基于GIS的通信網絡資源線路管理軟件和管理流程已經十分成熟，極大降低了資源線路維護的難度，提升了運營管理效率，為企業創造了巨大的經濟價值。在電力行業，雖然國家電網已全面推廣電網GIS平臺系統，但業務范圍僅包括輸配電網絡，未考慮覆蓋電力通信網絡，只有少數地區的電力公司自主建立了基于GIS的通信網絡資源管理系統，但是系統功能應用不夠豐富，不能滿足日益增長的通信網絡的運維管理需求。
2.2系統原理
在電力通信網絡資源管理系統中，管理的資源按照公共資源、管道資源、桿路資源，電纜網資源、光纜網資源、接入資源以及其它資源進行分類，涉及到六安公司EPON光纖通信網絡中的所有資源。具體數據資源管理范圍如圖2-1所示。
圖 2 1系統數據資源管理范圍
其中，系統資源對象間層次關系如圖2-2所示。在通信網絡資源數據中，空間信息是作為其他資源生存依賴的基礎，體現數據之間的所屬關系。桿路網和管道網作為承載網絡，在其上承載的電纜網絡和光纜網絡，在數據之間體現的是承載關系。通信網絡資源設施之間通過數據的映射關系來實現圖形數據和屬性數據的統一。
圖 2 2資源對象間層次關系
3系統模塊及功能
3.1系統模塊
按照日常管理維護的內容和流程，本系統分為網管告警信息定位、地圖維護管理、空間資源管理、管道桿路網資源管理、光纜網資源管理、機房資源管理、纜線管理、綜合查詢統計、故障處理流程管理、系統維護十大功能模塊，如圖3-1所示。
圖 3 1 系統功能模塊圖
3.2系統功能
系統十大功能模塊所具有的具體功能如下：
（1）網管告警信息定位
通過EPON設備網管的接口服務，系統可實現對網管中出現告警的ONU設備進行實時的地理定位和高亮顯示，并通過顏色區分ONU設備告警類型（光告警或電告警）。
（2）地圖維護管理
支持矢量地圖數據和柵格地圖數據顯示及放大、縮小、平移、導出、打印等功能；支持任意兩點間距離測量以及任意多邊形面積計算；支持控制相關圖層的顯示。
（3）空間資源管理
包括區域/子區域管理、站點管理、機房管理。系統具備區域信息的維護管理功能，可以方便的對站點進行編輯，可以便捷的對機房設備進行維護管理。
（4）管道桿路網資源管理
管道桿路資源，是光纜網的支撐和承載通道，即光纜物理路由鋪設所經過的資源設施。主要包括資源實體的管理，以及其間關聯線的管理。管理內容包括資源的增加和刪除、基于GIS地圖的查詢定位、統計等。
（5）光纜網資源管理
光纜網資源管理的對象包括：ODF、雙面ODF、光交接箱、光分纖盒、光終端盒、ONU、光分路器、光纜、光纜段、光纜纖芯、光纜接頭、光纜熔接包等。系統可實現設備管理、設備面板管理、光纜熔接管理、光設備端口業務占用查詢等功能。
（6）機房資源管理
包括機房管理和機房內設備的管理。可實現機房的錄入、設計、顯示、屬性管理等功能，提供圖形化模板和向導相結合的方式對設備資料進行編輯維護。
（7）纜線管理
可實現光纜的手工錄入和屬性編輯，基于圖形化操作界面和GIS地圖的光纜路由敷設、查詢定位、統計分析以及纖芯色譜批量維護等功能。
（8）綜合查詢統計功能
查詢功能包括實體查詢、纜線查詢、支撐設施查詢、范圍內設備查詢、光電纜設備（包括EPON設備）分布狀況查詢等。統計功能包括范圍統計、全局統計、線段統計、面積統計和管孔統計等。在基本功能的基礎上可提供線路故障定位、資源預警分析等擴展功能。
（9）系統維護功能
系統維護功能分為：權限管理、用戶管理、系統日志管理。保證了系統的安全管理，增加了區域控制限制，提供了權限繼承功能，同時保證系統的所有用戶操作都可以被記錄，做到了可追溯。
（10）故障處理流程管理
通過故障處理流程管理平臺，實現故障發現、分析、處理、歸檔的閉環管理。可依據故障類別、故障發生次數、故障處理人等條件導出各類統計分析報表。
總體上，通過這些功能模塊，本系統不僅可以實現通信網絡資源線路的空間化存儲和展示、查詢與統計、圖紙表格制作，還可用于指導通信網絡資源線路的故障定位和搶修、規劃設計以及精細化管理。
4系統特點
根據上述設計原理，六安供電公司研發了《基于GIS技術的電力通信網絡資源管理系統》，圖4-1是該系統的主界面。
圖 4 1系統主界面
由于本系統針對電力通信EPON光纖網絡進行開發研究，在軟硬件平臺實現方式上均充分考慮了電力系統的相關技術和安全規范，并結合電力通信網絡運維的實際需求開發出部分特色功能模塊，主要具有以下特點：
1、地圖共享。在供電企業中，服務于輸配電網資源管理的電網GIS平臺已推廣應用，本系統通過調用該平臺的地圖資源實現底層地形信息的加載。通過共享地圖資源，系統開發節省了昂貴的地圖購置費用，也為將來與電網GIS平臺的數據共享提供有利條件。
2、網管告警信息定位。本功能模塊通過調用EPON設備網管告警信息，實現對告警ONU設備的實時地理定位，并有效區分光、電告警類型。告警信息的即時性和直觀性給運維人員進行故障定位、研判和現場處理帶來極大便利，可大幅提高搶修效率。
3、故障處理流程管理。本功能模塊基于故障處理流程圖的編輯查詢，可查看當前故障任務處理進展，并依據流程圖指導下一步處理方式，實現相關運維部門（通信、配電、計量、光纜維護站等）的故障發現、分析、處理、歸檔的全過程閉環管理。
5結束語
本文針對電力行業中通信網絡資源管理的不足，設計了一套基于GIS技術的電力通信網絡資源管理系統，并以實例對該系統的原理、功能以及特點進行了詳細介紹。借助該系統，國網六安供電公司有效提升了管理手段，降低了運維成本。本系統雖然是針對電力行業的通信網絡設計的，但其設計原理對擁有自建通信網絡的油田、大型廠區等同樣具有借鑒意義。
參考文獻：
⑴ 曾令仿，張發勇，龔國清. WebGIS在通信網絡資源管理中的應用 . 《計算機應用研究》，2003, 20(6)
⑵ 陳威. 淺析GIS在電信網絡資源管理中的應用 .《信息通信》，2000, (3)
⑶ 陳孝蓮. 電力通信網絡資源的可視化管理.《電力系統通信》，2005年 第10期
⑷ 屈志毅，王戈，徐蕊 . 基于GIS組件的通信網絡資源管理系統.《甘肅科技》，2008年 第11期
