（毕业设计）通信网络研究.doc

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1、通信网络研究摘要随着国民经济的迅速发展，人们将逐步进入信息化社会，因而对信息服务的要求会不断提高，通信的重要性将越来越突出。通信网不但要在容量和规模上逐步扩大，还要不断扩充其功能，发展新业务，用来满足人类越来越高的需求社会的发展和技术的进步，人们对通信信息业务的要求不断增加，特别是多媒体业务的出现，多媒体业务的变速率特征，要求能迅速在全网范围内进行快速速率适配来支持这种业务，现有的网络技术无法支持，电信业务发展的需要导致电信转型；本文讨论了通信网的基本概念、构成、基本结构及分类，电信转型问题以及以NGN为核心技术的下一代电信网，并对下一代电信网面临的技术关键作了深入研究和分析。关键词： 通信网

2、、电信转型、下一代网、NGNABSTRACT With the rapid development of the national economy, people will gradually entered the information society, thus the request for information services will continue to increase, the importance of communication will become increasingly acute. Communications network and the capaci

3、ty not only to gradually expand the scale, but also continue to expand its capabilities, the development of new business, to meet increasing human needs Social development and technological progress, peoples business communications requirements continue to increase, particularly the emergence of mul

4、timedia services, multimedia features of the variable rate for the entire network can quickly within the rapid rate of adaptation to support the business The existing network technology can not support, telecommunications services led to the development of telecommunications in transition; discussed

5、 in this paper the basic concept of communications network, composition, structure and classification, telecommunications and the transition to NGN issue as the core technology of next generation telecommunications networks, and The next generation telecommunications networks, facing a key technolog

6、y in-depth research and analysis.Keywords： Communication networks, telecommunications restructuring, the next generation network, NGN目 录第一章 通信系统11.1 通信系统构成11.2 通信系统各部分功能1第二章 通信网的基本概念及构成32.1 通信网的基本概念32.2 通信网的构成32.3 通信网的分类52.4 通信网的基本结构52.5 通信网的质量要求82.6 现代通信网的构成及发展102.6.1 现代通信网的构成102.6.2 现代通信网的发展12第三章

7、电信网研究153.1 概述153.2 第一代电信网技术173.3 第二代电信网技术173.4 第三代电信网核心技术183.5 过渡代电信网核心技术24第四章 电信网的发展与转型264.1 电信转型264.2 对下一代通信信息网的若干技术的研究274.2.1下一代网络的分层结构274.2.2 下一代网络的关键问题及分析29结 论36参 考 文 献37致 谢38第一章 通信系统1.1 通信系统构成人类在生产和社会活动中总是伴随信息的传递和交换，这种信息可以有多种表现形式，如语言、文字、数据及图象等。尽管信息的表现形式有多种多样，近代通信系统也是种类繁多，形式各一，但无论是哪种通信系统，都是要完成从

8、一地到另一地的信息的传递或交换。在这样一个总的目的下，可以把通信系统概括为一个统一的模型。这一模型包括信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿六个部分。模型框图如图1-1所示。噪声源信源变换器信道反变换器信宿图1-1 通信系统模型1.2 通信系统各部分功能 通信系统模型中各部分的功能如下：（1）信源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。在人与人之间通信的情况下，信源是发出信息的人；在机器与机器之间通信的情况下，信源可以看作是发出信息的机器，如计算机等。（2）变换器：变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传播的信号，如电话通信系统的变换器就是送话器，它的动能就是把语声变换成电

9、信号。当然，为了更有效、更可靠地传递信息，可能还需要更复杂或者功能更完善的变换和处理装置。（3）信道：信道是信号传输媒介的总称。不同的信道形式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也是不同的。从大的类别来分，传输信道的类型有两种：一种是有线信道，如双绞线、通信电缆、同轴电缆、光纤等；一种是无线信道，如可以传输电磁信号的自由空间。（4）反变换器：反变换器是变换器的逆变换。因为变换器的功能是把不同形式的信息变换和处理成适合于在信道上传输的信号。一般情况下，这种信号不能被信息接受者直接接受，所以，反变换器的功能就是把从信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。（5）信宿：是指信息传送的终

10、点，也就是信息接收者。它可以是与信源相对应的，构成人人通信或机机通信；也可以是与信源不一致的，构成人机通信或者是机人通信。（6）噪声源：噪声源并不是一个人为实现的实体，但在实际通信系统中又是客观存在的。在模型中，噪声源是以集中形式表示的，实际上这种干扰噪声可能在信源信息初始产生的周围环境中就混入了，也可能从构成变换器的电子设备中引入。另外，传输信道中各种电磁感应以及接收端的各种设备中都可能引入干扰噪声。在模型中，我们把发送、传输和接收端各部分的噪声集中地由一个噪声源来表示。第二章 通信网的基本概念及构成2.1 通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链

11、路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。也就是说，通信网是由相互依存、相互制约的许多要素组成的有机整体，用以完成规定的功能。通信网的功能就是哟适应用户呼叫的需要，以用户满意的程度传输网内任意两个或多个用户之间的信息。2.2 通信网的构成由通信网的定义可以看出：通信网在硬件设备方面的构成要素是终端设备、传输链路和交换设备。为了使全国协调合理地工作，还要有各种规定，如信令方案、各种协议、网络结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等，这些均属于软件，即一个完整的通信网除了包括硬件以外，还要有相应的软件。下面重点介绍构成通信网的硬件设备。1 终端设备终端设备是用户与通

12、信网之间的接口设备，它包括信源、信宿及变换器与反变换器的一部分。终端设备有以下三个功能：（1）将待传送的信息和在传输链路上传送的信号进行相互转换。在发送端，将信源产生的信息转换成适合与在传输链路上传送的信号；在接收端则完成相反的变换。（2）将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成。（3）信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需要的信令，以完成一系列控制作用。2 传输链路传输链路是信息的传输通道，是连接网络节点的媒介。它一般包括信道及变换器与反变换器的一部分。信道有狭义信道和广义信道之分，狭义信道是单纯的传输媒介（比如一条电缆）；广义信道除了传输媒介以外，还包括相应的交换设备。由此可见，这里

13、所说的传输链路指的是广义信道。传输链路可以分为不同的类型，它们各有不同的实现方式和适用范围。传输链路的主要功能是网络节点的连接媒介，是信息与信号的传输通路，由传送信号的传输介质和各种通信装置组成。其中，通信装置对应于通信模型中的另一部分。3 交换设备交换设备是构成通信网的核心要素，它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配，实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。交换设备的交换方式可以分为两大类：电路交换方式和存储转发交换方式。2.3 通信网的分类通信网从不同的角度可以分为不同的种类。按业务种类可分为电话网、电报网、传真网、广播电视网以及数据

14、网等。按所传输的信号形式可分为数字网和模拟网。按服务范围可分为本地网、长途网和国际网。按运营方式可分为公用通信网和专用通信网。按组网方式可分为移动通信网和卫星通信网等。2.4 通信网的基本结构通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、总线形、环行、树形和线形。1. 网形网网形网如图2-1（a）所示，网内任何两个节点之间均有线路相连，是完全网状网。如果有N个节点，则需要N（N-1）/2条传输链路。显然当节点数增加时，传输链路数将迅速增大。这种网络结构的冗余度较大，稳定性好，但线路利用率不高，经济性较差。图2-1（b）所示为网孔型网，它是网形网的一种变形，也就是不完全网状网。其大部分节点相互之间有

15、线路直接相连，一小部分节点可能与其他节点之间没有线路，视具体情况而定（一般是这些节点之间业务量相对少一些）。网孔型网与网形网相比，可适当节省一些线路，即线路利用率有所提高，经济性有所改善，但稳定性会稍有降低。(a) (b)图2-1 网形网与孔形网示意图2.星形网星形网也称为辐射网，它将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连，如图2-2所示。具有N个节点的星形网至少需要N-1条传输链路。星形网的辐射点就是转接交换中心，其余N-1个节点间的相互通信都要经过交换中心的交换设备，因而该交换设备的交换能力和可靠性会影响网内的所有用户。由于星形网比网形网的传输链路少、线路利用率高，所以当交换设备的

16、费用低于相关传输链路的费用时，星形网比网形网经济性较好，但稳定性较差（因为中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点一点出现故障会造成全网瘫痪）。图2-2 星形网示意图 图2-3 复合形示意图3.复合形网 复合形网由星形网和网形网复合而成，如图2-3所示。根据网中业务量的需要，以星形网为基础，在业务量较大的转接交换中心间采用网形结构，可以使整个网路比较经济且稳定性较好。复合形网具有星形网和网形网的优点，是通信网中常采用的一种网路结构，但网路设计应以交换设备和传输链路的总费用最小为原则。4.总线形网总线形网是所有节点都连接在一个公共传输通道总线上，如图2-4所示。这种网路结构需要的传输链路少，增减节点

17、比较方便，但稳定性较差，网路范围也受到限制。图2-4 总线形网示意图 图2-5 环形网示意图5.环形网与线形网环形网如图2-5所示。环形网的特点是结构简单，实现容易。而且由于可以采用自愈环对网路进行自动保护，所以其稳定性比较高。另外，还有一种线形网的网路结构，如图2-6所示，它与环形网不同的是首尾不相连。线形网常用于SDH传输网中。6.树形网树形网如图2-7所示，它可以看成是星形拓扑结构的扩展。在树形网中，节点按层次进行连接，信息交换主要在上、下节点之间进行。树形结构主要用于用户接入网或用户线路网中，另外，主从网同步方式中的时钟分配网也采用树形结构。图2-6 线形网示意图 图2-7 树形网示意

18、图2.5 通信网的质量要求为了使通信网能快速且有效可靠地传递信息，充分发挥其作用，对通信网一般提出三个要求：接通的任意性与快速性；信号传输的透明性与传输质量的一致性；网路的可靠性与经济合理性。1. 接通的任意性与快速性这是对通信网的最基本要求。所谓接通的任意性与快速性是指网内的一个用户应能快速地接通网内任意其他用户。如果有些用户不能与其他一些用户通信，则这些用户必定不在同一个网内；而如果不能快速地接通，有时会使要传送的信息失去价值，这种接通将是无效的。影响接通的任意性与快速性的主要因素是：通信网的拓扑结构如果网路的拓扑结构不合理会增加转接次数，是阻塞率上升、时延增大；通信网的网路资源网路资源不

19、足的后果是增加阻塞概率；通信网的可靠性可靠性低会造成传输链路或交换设备出现故障，甚至丧失其应有的功能。2. 信号传输的透明性与传输质量的一致性 透明性是指在规定业务范围内的信息都可以在网内传输，对用户不加任何限制；传输质量的一致性上一指网内任何两个用户通信时，应具有相同或相仿的传输质量，而与用户之间的距离无关。通信网的传输质量直接影响通信的效果，不符合传输质量要求的通信网有时是没有意义的。因此要制定传输质量标准并进行合理分配，使网中的各部分均满足传输质量指标的要求。3. 网路的可靠性与经济合理性可靠性对通信网是至关重要的，一个可靠性不高的网会经常出现故障乃至中断通信，这样的网是不能用的。但绝对

20、可靠的网是不存在的。所谓可靠是指在概率的意义上，使平均故障间隔时间（两个相邻故障时间的平均值）达到要求。可靠性必须与经济合理性结合起来。提高可靠性往往要增加投资，但造价太高又不易实现，因此应根据实际需要在可靠性与经济性之间取得折衷和平衡。以上是对通信网的基本要求，除此之外，人们还会对通信网提出一些其他要求。而且对于不同业务的通信网，上述各项要求的具体内容和含义将有所差别。例如，对电话通信网是从以下三方面提出的要求：接续质量电话通信网的接续质量是指用户通话被接续的速度和难易程度，通常用接续损失（呼损）和接续时延来度量；传输质量用户接收到的话音信号的清楚逼真程度，可以用响度、清晰度和逼真度来衡量；

21、稳定质量通信网的可靠性，其指标主要有：失效率（设备或系统工作t时间后，单位时间发生故障的概率）、平均故障间隔时间、平均修复时间（发生故障时进行修复的平均时长）等。2.6 现代通信网的构成及发展2.6.1 现代通信网的构成一个完整的现代通信网，除了有传递各种用户信息的业务网之外，还需要有若干支撑网，以使网络更好地运行。现代通信网的构成示意图如图2-8所示。业务网管理网信令网同步网图5-8 现代通信网构成示意图图5-8 现代通信网构成示意图图5-8 现代通信网构成示意图 1. 业务网业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据和图象等各种电信业务的网络。业务

22、网络按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。近年来，国际电信联盟（ITU-T）已正式采用了用户接入网的概念。这是一个适用于各种业务和技术、有严格规定并以较高功能角度描述的网络概念。用户接入网是电信业务网的组成部分，负责将电信业务透明地传送到用户，即用户通过接入网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务节点上。接入网与传输网和交换网的位置关系如图2-9所示。交换网传输网用户端接入网用户端接入网图2-9 接入网与传输网和交换网的位置关系2. 支撑网支撑网是使业务网正常运行，增强网络功能，提供全网服务质量以满足用户要求的网络。在各个支撑网中传送相应的控制、监测信号。支撑网包括信令网、同步网和

23、管理网。（1）信令网：在采用公共信道信令系统之后，除原宥的用户业务之外，还有一个寄生、并存的起支撑作用的专门传送信令的网络信令网。信令网的功能是实现网络节点间（包括交换局、网络管理中心等）信令的传输和转接。（2）同步网：实现数字传输后，在数字交换局之间、数字交换局和传输设备之间均需要实现信号时钟的同步。同步网的功能就是实现这些设备之间的信号时钟同步。 （3）管理网：管理网是为提高全网质量和充分利用网络设备而设置的。网络管理是实时或近实时地监视电信网络（即业务网）的运行，必要时采取控制措施，以达到在任何情况下，最大限度地使用网络中一切利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。2.6.2 现代通信网的

24、发展随着国民经济的迅速发展，人们将逐步进入信息化社会，因而对信息服务的要求会不断提高，通信的重要性将越来越突出。通信网不但要在容量和规模上逐步扩大，还要不断扩充其功能，发展新业务，用来满足人类越来越高的需求。从通信网在设备方面的各要素来看，终端设备正在向数字化、智能化、多功能化发展；传输链路正在向数字化、宽带化发展；交换设备则已经广泛采用数字程控交换机，并已研究推出适合宽带ISDN的ATM交换机。总之，未来的通信网正向着数字化、综合化、智能化和个人化的方向发展。目前正在研究和发展的软交换技术及基于软交换技术的下一代网络（NGN）将会是通信网新的发展方向。（1） 数字化数字化就是在通信网中全面使

25、用数字技术，包括数字传输、数字终端等。由于数字通信具有容量大、质量好、可靠性高等优点，所以数字化成为通信网的发展方向之一。在传输设备方面，除了在对称电缆和同轴电缆上开通数字通信外，还广泛采用光纤、微波以及卫星进行数字通信。在交换设备方面，数字交换技术已经取代模拟交换技术。（2） 综合化综合化就是把来自各种信息源的业务综合在一个数字通信网中传送，为用户提供综合性服务。目前已有的通信网一般是为某种业务单独建立的，如电话网、传真网、广播电视网和数据网等。随着多种通信业务的出现和发展，如果继续各自单独建网，将会造成网络资源的巨大浪费，而且给用户带来使用上的不便。因此需要建立一个能有效地支持各种电话和非

26、话业务的统一的通信网，它不但能满足人们对电话、传真、广播电视、数据和各种新业务的需要，而且能满足未来人们对信息服务的更高要求，这就是综合业务数字网。（3） 智能化智能化就是在通信网中更多地引进智能因素建立智能网。其目的是使网络结构更具灵活性，使用户对网络具有更强的控制能力，以有限的功能组件实现多种业务。随着人们对各种新业务需求的不断增加，必须不断修改程控交换机的软件，这需耗费一定的人力、物力和时间，因而不能及时满足用户的需要。智能网将改变传统的网络结构，对网络资源进行动态分配，将大部分功能以基本功能单元组合而成，不同业务的区别在于所包含的基本功能单元不同和基本单元的排序不同。智能网以智能数据库

27、为基础，不仅能传送信息，而且能存储和处理信息，在网络中可方便地引进新业务，并使用户具有控制网络的能力，还可根据需要及时经济地获得各种业务服务。（4） 个人化个人化就是实现个人通信，即任何人在任何时间都能与任何地方的另一个人进行通信，通信的业务种类仅受接入网与用户终端能力的限制，而最终将能提供任何信息形式的业务。这是一种理想的通信方式，它将改变以往将终端/线路识别作为用户识别的传统方法（即现在使用的分配给电话线的用户号码），而采用与网络无关的唯一的个人通信号码。个人号码不受地理位置和使用终端的限制，适用于有线和无线系统，给用户带来充分的终端移动性（即用户可在携带终端连续移动的情况下进行通信）和个

28、人移动性（即用户能在网络中的任何地理位置上，根据他的要求选择或配置任意移动的或固定的终端进行通信）。个人通信的发展目前只处在初级阶段，很多国家开发和使用的公用无绳电话系统、移动电话系统可以看作是初级阶段的个人通信系统。要达到理想的个人通信，将是个长期而艰巨的任务。第三章 电信网研究3.1 概述 国际对下一代电信网研究进行了近十年，从对GII的研究到对NGN的研究，一直在探求下一代电信网发展方向及其主流技术，时至今日尚无统一的观点。下一代电信网也是国内电信界的研究热点，专家们从各自的技术背景和不同的角度出发进行研究和探讨，到目前为止也没有统一的观点。长期研究但一直没有明确结论的原因之一是：对电信

29、网的分代没有一个统一的分代准则。 电信网分代必须要有标志性的技术进展和突破，才能谈到分代，否则就不能认为是分代。电信网分代必须是导致电信网整体发生革命性变化，而不是局部技术的进步。基于这些考虑，我们认为按电信网采用的核心技术来对电信网分代比较合理，也比较能给出其本质的内涵。从电信网的核心技术来讨论： 第1代：模拟通信技术 第2代：基于TDM电路交换的数字通信技术 第3代：基于统计复用分组交换的数字通信技术 通信网技术比较具体如表3-1所示。第一代第二代第三代核心技术模拟通信技术基于TDM电路交换的数字通信技术基于统计复用分组交换的数字通信技术设备用于产生、存储、交换、传送模拟电信信息用于产生、

30、存储、交换、传输数字化电信信息终端模拟终端模拟终端数字终端交换模拟交换设备以时隙交换为其技术基础的数字程控交换机分组交换设备传输以FDM为其技术基础的模拟传输设备基于时分服用技术的PDH与SDH数字传输设备基于IP/ATM的异步传输模式特点模拟信息处理TDM的数字通信技术处理提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架关键技术频分复用时分复用IP技术表3-1 通信网技术目前的电信网是过渡代电信网，它采用了TDM电路交换与分组交换相混合的数字通信技术，是多业务网、多业务承载网的体系结构。目前的电信网是：2.5代电信网，是过渡代电信网，它孕育着第3代电信网的技术，换代是时代进步的产物。

31、3.2 第一代电信网技术 第一代电信网是以模拟通信技术为核心技术的电信网，所有设备是用于产生、存储、交换、传送模拟电信信息，终端是模拟终端，实现自然信息（话音等）与模拟电信信息的相互转换；交换是模拟交换设备（步进、纵横交换机）；传输则是以FDM（频分复用，模拟载波调制）为其技术基础的模拟传输设备。特点是业务种类简单（电话、电报），业务的全程全网是模拟信息的处理，电信业务采用面向连接的工作方式，为每一对用户连接提供的资源是独占的（一个频段和一组交换触点），可以保证电信业务的服务质量。 3.3 第二代电信网技术 推动以模拟通信技术向以基于TDM电路交换数字通信技术发展的动力，来自对提高业务质量的要

32、求，特别是对提高长途电话质量的要求。由于模拟电话增音放大过程中的噪音倍增，使得长途电话的质量受到严重的影响，特别是越洋电话等超长途传输，更要求能提供必要的服务质量，从而提出了强烈的业务需求。从技术上，纳奎斯特定理证明了可以从二倍于模拟频率的抽象中完全无失真地恢复原模拟信号奠定了数字通信的基础，半导体技术的发展使数字通信技术的使用成为可能，于是第二代电信网蓬勃发展起来。 第二代电信网中的所有设备是用于产生、存储、交换、传输数字化电信信息，实现电信信息的远程通信。由于经济上的原因，数字技术与模拟技术相比，在用户环路及终端没有表现出更多的优势，在第二代电信网中，终端设备没有发生变化，仍采用模拟终端。

33、交换设备与传输设备则完全采用了基于TDM电路交换的数字通信技术。交换采用了以时隙交换为其技术基础的数字程控交换机，传输设备则采用基于时分复用技术的PDH与SDH数字传输设备。特点是业务种类简单（电话、电报、用户电报），业务的全程全网除了用户环路外，全部采用是基于TDM的数字通信技术，业务是面向连接的业务，每一对用户间的连接资源在通信的全过程中是独占的（一个或多个时隙），可以保证电信业务的服务质量。可以看出，从第一代到第二代，通信技术由模拟通信技术转向数字通信技术，发生了革命性的变化，实现了更新换代。由于第二代电信网的业务（电话、电报）类型和业务的工作方式（面向连接，资源独占）来说都没有发生变化

34、，特别是用户环路与终端设备没有发生改变（仍为模拟工作方式）。因而过渡进展得很顺利，我国仅用数年就完成了全部电信网的数字化工程，建成了第二代电信网。 3.4 第三代电信网核心技术 向第三代电信网演进的工作，实际上从上世纪80年代末就开始了。对业务多样化的综合要求，为降低运营成本、简化运营体系的要求，这两个要求的综合是导致向第三代电信网发展的根本原因。传统电信网是以业务建网，多少种业务就建立多少个运营网，运营网过多，运营成本昂贵，既不利于运营商的经营，也不利用户的使用。为此，长期以来电信专家一直致力于对电信业务的综合，期望能通过业务的综合来简化运营网，降低运营成本，促进电信业发展。最初的尝试是基于

35、TDM技术的N-ISDN，但最终因为基于TDM时隙交换技术的N-ISDN很难综合宽带业务与窄带业务；另外TDM技术对于数据通信业务效率低下，最终没能很好实现业务综合而被否定。上世纪90年代初，专家认定基于分组交换的数字通信技术可以实现业务综合，实现长期来电信界的理想，并认定基于分组交换的数字通信技术将是下一代电信网的核心技术。认为基于ATM的数字通信技术是下一代电信网的核心技术，提出了以ATM为核心的B-ISDN的说法。事实上，在技术层面ATM也的确做到了实时业务、非实时业务、宽带业务和窄带业务的完全综合（至少在实验网的范畴内）。应该说ATM技术是成功的，如果继续沿着这条路走下去，而外界不产生

36、一些突发因素的话，ATM原本是有可能成功的，当然ATM核心网的设计可能要作较大的变化。但是电信历史的发展并不以人们的意志为转移，ATM在其发展过程中，外部环境发生了突变，使得它赖以发展的条件（ATM发展的必要条件是：传输资源紧缺，传输资源价格昂贵，用提高节点设备（ATM交换机）的复杂度来换取传输带宽是值得的，能总体下降系统费用）已不复存在，光纤通信技术的发展，传输资源价格快速下降是导致ATM不能成为下一代电信网核心技术的主要原因之一。具体来说，ATM是采用面向连接的工作方式工作的，面向连接必然要用到信令，信令是通信系统中最为复杂的技术，另外ATM是采用统计复用的分组交换工作方式的，在这种条件下

37、要保证端到端业务的服务质量就必须采用十分复杂的控制技术，二者合起来，特别是ATM要为每一对端到端的连接保持精细的资源控制，复杂度可想而知，由此导致ATM节点设备十分复杂；与此同时，外部条件发生巨变。光纤通信技术的发展和特别是密集波分复用技术（DWDM）的出现，传输资源已不再稀缺，也不再昂贵，因而为了节省这些不再稀缺和不再昂贵的传输资源而使节点设备（ATM交换机）极大的复杂化，显然是得不偿失的，这是ATM从全盛走向衰亡的一个十分重要的原因。当然ATM商业运作的失败，业务起点选择过高，导致ATM业务无法快速推广，以多媒体业务作为其核心业务（killer Application）不符合电信的商业模式

38、，也是ATM从全盛走向衰亡的一个重要的原因。近年来，由于IP技术进展不力，特别是在几个关键技术没有突破性进展，ATM在电信网和在大型企业网中再一次得到重视，ATM交换机的销售出现了一个新的高潮。于是，ATM将是下一代电信网的核心技术之说又有相当程度的抬头，由于这种看法对下一代电信网中的走向有重大影响，因而有必要作进一步的讨论。必须指出，近年来ATM交换机出现销售高潮的主要原因是：IP网在安全、服务质量方面存在严重缺陷，而业务的发展又对IP网的安全、服务质量方面提出了强烈的要求，IP网的技术现状和业务发展对网络的需求之间有着巨大的差距。设备开发商和系统集成商无力改变IP网的技术现状，但又必须满足

39、业务发展对网络的需求，提出了“2层3层”的IP网过渡性结构体系，用ATM的PVC组成若干个资源独立的虚拟专网（VPN），由于ATM的VPN具有很好的资源独立性，可以确保用户所需的传输资源，同时具有很好的信息隔离性，以此来保证业务网之间的安全性，这构成了所谓的“第2层”体系，在ATM的虚拟专网（VPN）的基础上，建设物理上完全独立的路由器网，构成若干个物理上完全隔离的路由器网，这路由器网构成“第3层”架构。当然这里的路由器可以是物理路由器也可以是ATM边缘交换机上的虚拟路由器，它们的本质是一样的。很显然在“2层3层”的IP网体系结构中，ATM是一种补救措施，只是因为IP网技术目前还存在严重缺陷而

40、采用的一种补救措施，一旦IP网将上述问题解决，ATM将无存在必要。从技术层面来讲，这种设计在技术上是不合理的，造成功能的重复和设备上的重叠，传输和处理开销的加大。另一方面，ATM没有业务，曾经有过的ATM业务系统标准，也已不再使用或发展。ATM没有进一步的标准化工作，世界各大标准化组织没有一个在继续进行ATM的标准化工作，ATM目前广泛使用的只是PVC，只是在提供数字专线服务。全网使用SVC的运营商级的大网中从来没有实现过。目前ATM交换机数量的上升，是为了回避IP网中棘手问题提出的解决方案的产物，是一种权宜之计；ATM的复杂性，ATM没有业务，ATM没有进一步标准化的工作已决定基于ATM数字

41、通信技术不可能成为下一代电信网的核心技术。既然ATM技术不可能成为下一代电信网的核心技术，那么分组交换技术中的另一个重要分支IP技术就可能成为下一代电信网的核心技术，这的确是上世纪末和本世纪初绝大多数电信专家的看法。IP技术与ATM技术都是基于分组交换数字通信技术，它们的主要区别在于IP技术是采用不面向连接的工作方式，而ATM技术则是采用面向连接的工作方式。由于IP技术采用不面向连接的工作方式，无需通过信令为端到端的业务通信建立连接，众所周知在通信系统中信令是最为复杂的技术之一，省去了信令就意味着大大简化了节点设备的复杂度，由于采用不面向连接的工作方式，无需为端到端的业务建立连接，也无需为端到

42、端业务连接保证业务所需的资源，来达到业务服务质量的目的，正因为如此，其节点设备大为简化。网络节点设备复杂性的下降，带来的问题是不能以最有效的办法来为确保端到端业务的服务质量提供网络的传输资源。但是光纤通信技术的发展，特别是DWDM的广泛商用，传输资源已不是问题，从通信网的综合成本来考虑，采用降低传输资源的使用效率来达到降低网络节点设备的复杂度，以此来达到降低通信网的综合成本，是一种十分合理的选择，这一点正是决定IP技术是下一代网核心技术的关键所在。当然对电信商业网来说，决不能只顾网络系统价格便宜，而不顾作为商业网必须考虑的问题，如：保证业务的服务质量（QOS）问题，保证网络的安全性和可信任性问

43、题等，这些问题是必须考虑并予以解决的。技术是具有灵活性的，上述问题解决有多种途径，面向连接是一条途径，采用不面向连接的工作方式同样也行得通，当然技术需要创新。 Internet因为Web的成功（业务与网络特性匹配的典范）而爆炸性发展，迅速发展成足以和电信网抗衡的全球性大网，非实时业务的成功及网络规模的迅速扩大，电信业务立刻就成为Internet谋求发展的业务，电信业务中的最大赢利点电话业务更成为Internet 谋求发展的重中之重的业务。结果，VOIP设备被迅速制造出来，并立刻进入了商用，实际测试结果表明，只要IP网设计合理，IP电话的质量完全可以达到传统电话的质量。至此，电信网中的最关键业务

44、被IP技术突破，其结果是：上世纪末至本世纪初（即约3年前），国内电信界的绝大多数专家都认为基于IP分组数字通信技术将会是下一代电信网的核心技术，下一代电信网将会是IP网。根据电信业务的要求，电信专家指出，IP网在服务质量（QOS）及网络安全性能方面是存在严重问题的，是必须下决心去解决的。IT界一直在努力改进IP网的性能，相应标准与设备产品也在不断制造出来，一切努力都是没有使问题发生本质上的改观，这又使得电信专家对自己在34年前所下的结论开始怀疑了，怀疑IP技术的能力，怀疑IP技术用于电信网的可能性。显然，IP技术在进入电信过程中产生极大的问题，它导致电信专家的观点发生根本的变化。反复研究表明，

45、IP技术在电信业务中的失败，问题不是出在IP技术本身有什么天然的问题，而是出在Internet网的设计理念与电信网设计理念之间的巨大差距。Internet是以用户为核心，以用户自律为基础的非赢利性网络，没有中心无需管理，网络的运营者不负责网络的安全，也不负责业务的赢利。Internet先是用于军事，随后用于教学科研，没有商业模型，无需赢利，直到Web巨大成功，才将它推向商用，正因为如此，Internet在商用上是有先天缺陷的。电信网则一开始就是以商业经营为目的的网络，它必须具有商业经营必备的全部属性，这二者的巨大差异决定了从Internet到用于电信目的的IP网，不会是一个简单的借用过程，在设

46、计上必需要发生质的改变。很可惜，这一观点直到34年后才认识到。到目前为止，所谓电信级设备或电信级IP网还只是简单地将Internet搬过来，没有进行实质性的变化，只是在设备的冗余和可靠性方面接近电信网节点的水平。这才是近34年用于电信业务网目的的IP技术没有取得进展的关键原因所在。 从目前的现实情况来看，企业网中（无论大型企业网或中小型企业网）的业务几乎100%是IP业务；电信网上的业务也有快速IP化的趋势，目前电信业务主要有3类：一类是电话业务，迄今为止TDM电话仍占着统治地位，特别是在本地网上，但IP电话在中国的成功，从理论上和实践上都已证实IP电话可供电信商用，在技术上并不存在不可逾越的困难，IP电话有迅速扩展使用的趋势；第二类是数据承载网业务，电信目前能提供的数据业务承载网有二个，一个是X.25业务，这是真正可以实现端到端寻址的数据业务，由于技术已落后，已不列入发展之列，业务量也已很少。另一个是IP业务，在电信数据业务中，IP业务已占95%以上，可以说数据承载网业务已基本IP化。第三类是专线业务，无论是DDN、F.R和ATM，这些专线都是租给企业用户的，而企业用户中其业务量的100%都是IP业务，间接地算，专线网上主要也是IP业务。可以看出，目前电信网中的业务除了电话业务外都是IP业务，在可见未来的电信网中，IP电话将逐步取代传统电话，最终