作  家: fifi (菲菲) on board 'ECE'
题  目: 通信网水平的提高与窄带交换机发展方向之探讨
来  源: 哈尔滨紫丁香站
日  期: Wed Apr 16 20:42:46 1997
出  处: wwq@hitcrc.hitcrc.hit.edu.cn

发信人: perl@Swan-goose (柠檬的太师傅:Q), 信区: Telecom
标  题: 通信网水平的提高与窄带交换机发展方向之探讨
发信站: 北邮鸿雁传情站 (Mon Jul  8 18:36:09 1996)
转信站: Swan-goose (local)

                通信网水平的提高与窄带交换机发展方向之探讨


                     国家数字交换系统工程技术研究中心主任
                                   邬江兴教授

      邬江兴 1982年毕业于解放军信息工程学院计算机工程系。毕业后长期从事程
控交换机，通信网方面的研究。先后主持完成了 HJD03和 HJD04机等多种型号交换
机的研制工作，为我国电话交换技术的发展作出了重大贡献。从 1992年起，当选
国家高技 术研究发展计划（863计划）通信技术专家组成员，并被授予国家级有突
出贡献的中青年专家称号。现任国家数字交换系统工程技术研究中心主任，巨龙
公司董事长兼总裁。

      一、从通信网迈向新时代看窄带交换机的发展方向

　 
      1.我国通信网运营水平的五种变化及存在的问题
　 
      “八五”以来我国通信网以年递增 40%的速度超前增长，已提前六年实现了
1980年提出的翻三番的战略目标，预 计到 1995年底全国装机总容量将达到 7000余
万线，其中 90%以上实现了数字化、程控化。目前我国通信网装备的总体水平无
论从数量还是质量上说都位居世界前列。然而随着日新月异的技术进步和网络规
模的急剧膨胀，对于当前沿用的产生于机电制时代的“前店后厂”作坊式生产组
织形式和相关的运营管理模式也提出了严峻的挑战。同时设备和网络的技术复杂
度的加剧也使得人才匮乏的局面日趋严重。如何采用科 学的管理手段及相应技术
措施迅速地提高全网运营的综合经济效能已成为运营者们十分头疼但又十分关注
的问题。

　 
      基础网络结构的变化：

　 
      目前我国干线网的数字化传输体系已基本建成，一级长途光缆已达 3.7万公
里，光缆总长度累计已超过 10万公里。

      60%的地市可直接进入全国大网，预计到 1995年底可初步建成近 200个大本地
网。地方性的光纤传输网建设进展迅速已初具规模，新一代的 SDH技术的 应用使
得传输容量呈翻番趋势。但是，我国通信网的网络结构从总体上说来，仍旧处于
原有的分级辐射、互相分割状态，管理的条块化割裂，使得巨大投入的网络资源
未能得到有效利用。加之网络建设上缺乏措施得力的规划性指导，因此出现了一
些地方的辐射“瓶颈”，造成全国每年有近 60%的电路闭塞。管理水平的低下与
资源利用率的低下问题已成为促进运营部门加强基础网络管理水平的动力和契机
。 

      业务 种类的变化：

      当前我国电信网的业务提供种类已由过去单纯的话音业务和话音频带内的非
话业务，向着包括数据、文字、图像等在内的具有更高带宽的多媒体业务方向发
展。业务的提供方式也由传统的固定终端通信方式向固定加移动终端方面发展。
由单一的主叫付费业务向着多种付费业务方式过渡。总之，业务提供领域及覆盖
范围正在不断扩大，但是，由于资费政策的不合理严重制约了新业务、增值业务
的推广普及。粗放式经营极大地影响了各方面的积极性，业务种类的拓宽受制于
网络点、面建设上的不配套，尤其是电信管理的软科学研究严重滞后于市场需求
的变化，造成全网业务提供水平大大低于网络设备的装备水平之倒挂状态。

      业务需求的多样化正在促使网络建设向多层化转变：

      “八五”以来通信网的建设正从过去的基于二维空间的点、线建设向着网络
时代过渡，由过去的单层裸网向多层的网络体系发展。“网上网”的建设已初具
形态，如 PSTN、 PSPDN、 DDN、 CSSTn、 IN、 ISDN和 GSMn等。但是，由于网络
规划上的滞后及受“七国八制”的制约，网络建设的速度及自主控制能力低下。
同时，“网上网”上的建设中缺乏系统的面上推进，网间互连、多层网的运营管
理等诸多问题还急待解决。

      业务开发对规模经营提出了更高的要求：

      传统的分散的通信节点来提供新业务的方式正在让位于由网络来提供的总趋
势。新业务或增值业务必须由相应的覆盖规模及广泛的信息资源共享来支撑，已
成为电信运营部门的一种共识。业务发展的集约化内涵对原有的各自为政，小规
模分散经营方式提出了尖锐的挑战。业务提供的范围及即时性已成为衡量通信网
总体水平的重要因素，以往那种只注意设备的先进性而不注重运营管理水平的思
想认识正在得到纠正。

      2.网络技术进步对于窄带交换机技术的发展提出了新课题。

      以网络能力为着眼点是当代通信技术发展的主线，同时也深刻地影响着窄带
交换技术原有内涵的改变。这种改变主要体现在：从过去的只注重单个节点的业
务提供能力到强调由网络来提供业务的支持能力方向转化（如 IN）；从追求单节
点维护管理的全面性向支持全网的集约化管理为目标的转化（如 TMN）；从重点
考虑 2Mbps以下的 N× 64kbps业务能力向着更高带宽的电路交换能力转变（如 V.52
）；从以往的有限程度考虑接入网经济性的做法（如 RM）向着注重以接入网建设
经济性为目标的方向转变（如单、双环级联接入子站）；从过去的单纯考虑有线
接入方式向着有线与无线相结合的方式转变（如 WILL）；从对 ISDN的完美性追
求转向强调实用性的 ISDN功能的提供；从铜线接入网速率长期处于低水平的徘徊
向着更高速率的目标寻求突破（如 HDSL、 ADSL）；从光纤传输技术的有限程度
利用向着更为广 泛应用前景转变；从以往的将传输、交换、接入分裂开来的认识
向着融于一体方向转变等等。所有这一切都表明窄带交换技术正在发生深刻的变
革，而这种变革又为窄带交换技术的进步带来了无限的生机。 

      3.窄带交换技术发展的最新源动力

      自从七十年代初法国人推出了第一台时分数字程控交换机以来，窄带程控交
换已走过了二十多年的历程， ISDN概念的提出及其实用化的普及使之达到了顶峰
。八 十年代中后期 IN概念的诞生标志着由网络来提供业务的新纪元的开始。九十
年代以来窄带交换技术的发展似乎受到 ATM宽带交换技术的冲击，出现低迷状态
。除了在器件、工艺及面向集中维护管理等少数几个方面有些作为外，好像已到
了发展的尽头。然而，事实并非如此，进入九十年代由于微电子、光电子技术的
进步，特别是图像、数据压缩处理技术的进步使得窄带交换的业务领域得以拓宽
。目前，国际上实用化的图像压缩技术已能达到； PAL制式电视图像已可以在 E1
接口速率下传输； NTSC制式的可以在 T1速率下传输；新一代的高清晰度电视
（HDTV）已可以压缩到 17Mbps； 128kbps的会议电视图像水平也有了明显的提高；
64kbps以下的可视电话图像质量已达到实用化水准。为适应技术水平的提高 ITU -
T已推出一系列的接口建设，如 25Mbps接口、 28.2kbps接口、 2Mbps×16的 V5.2接口
、基于铜线传输的 2MbpsHDSL接口和 6MbpsADSL接口等，加上原有的 E1、T1和
144kbps接口，窄带交换进军宽带交换业务市场已成为一种必然趋势，尤其是基于
铜线传输的高速数字用户环路技术异军突起，使得在传统的接入网上提供包括电
视图像业务在内的宽带业务成为可能。可以毫无疑问的说，在 34Mbps以下的业务
速率范围内拓展了带宽的电路交换将向以信元交换为基础的 ATM宽带交换发起最
严峻的挑战。 

      4.传输、交换、接入三位一体的融合将从根本上改变窄带交换机的组织形态

      由于网络建设中推行大本地网规划，因而交换系统、传输系统、接入系统原
有的存在形式有必要进行改造。这主要出于经济的、技术的及管理的需要之考虑
：首先，本地网内的传输在现代技术条件下已无必要成为一个独立的体系，交换
节点间的传输距离小于 100公里时一般不需要设置专门的传输设备。其次，接入网
概念的精细化使得按接入网的最佳经济性要求规划交换系统的组织形态已成为一
种趋势。交换系统的接入子系统应是高度分散化的，应符合住宅、办公、商务活
动等自然分布规律。第三，三位一体的结合使得最为经济的利用传输和接入投资
成为一种可能，在大本地网内实现从传输、交换、接入综合业务流量调控及管理
集约化也是本地网建设的基本方针所在。

      5.与接入网规划相适应的交换平台新格局

      自从接入网引入光纤传输技术后，传统的单局幅射接入方式正在发生深刻的
变革，接入网的规划也更加科学化、精细化、经济化了。其最主要的特征首先是
引入了接入网主干线、支线及末端幅射的概念。其次是交换平台接入终端的地域
分散化。第三，接入网的规划同时考虑了电缆电视、宽带接入等多种业务需求。
第四，无线与有线的结合，光纤与电缆的结合。第五，提出了接入网业务流量动
态分配的新思想。第六，对原有线路投资的增值、保值作用。其依赖的技术基础
除光纤传输技术外， SDH的双环自愈机理、 HDSL、 ADSL及各种压缩编码技术，
交换平台组件地域上的可分散性及管理上的高度外延性也都是十分重要的条件。
由此可以设想这种格局的网络组成形态；

      ·接入网以树形或环形总体布局为主线，以分散在主线上的各节点为末端接
入辐射，各节点上采用可分散化的交换平台终端模块作为子站；

      ·交换系统原有的管理、控制及汇接功能由位于接入网树形结构的根结点（
或环形结构的指定结点）上的主站设备来担当；

      ·所有子站均从属于一个或二个主站且没有多余的控制关系；

      ·子站的带有一体化的传输接口并内装 DXC，传输接口应具有逻辑上或物理
上的三通特性，借助于传输接口的这种特性应能提供多站级联的使用性能；

      ·传输接口上的 DXC部件应能根据主站的命令动态调整业务流量；

      ·传输接口还应具有专门的分、下路接口（如 HFC接口、 V5.2接口、 E1接口
、 CATV接口等）以便提供特殊用途；

      ·主站与子站或各子站间原则（或一般意义）上不需要提供专门的传输设备
，传输接口间应是光纤或电缆直连方式（DSN - DSU）；

      ·子站可以是由没有交换功能的远端用户单元（RSU）组成，也可以是由带
有完备交换功能的远端交换模块（RSM）构成；

      ·环路或环线自愈应是这种组织形态的基本功能要求；

      ·子站应具备完善的内　外线测试功能和独立的一、二次电源配电功能；

      ·主站与子站间均采用 DSS1公共信令方式。

      二、我国九十年代窄带交换机发展水平

      1.窄带交换技术被洋入垄断的局面已经打破

      由于计算机及微电子技术的进步，软硬件开发和使用平台的高度商用化，
ITU - T的标准化工作的不断成熟，为我们提供了十分丰富的经验可以供鉴。特别
是网络使用及管理经验的积累和技术基础的奠定，近十种国外产品的使用已对各
家之长短有了较清晰的认识。经过“六五”“七五”“八五”攻关项目所产生的
技术贮备，以及从空分模拟，时分模拟、数字三个阶段的中、小型 SPC开发和调
制中获得了经验，现代软　 硬件开发工具的利用使我们不必从“零”做起。正是
利用了这后发优势，使我国在窄带交换机发展上取得了显著的进步：

      ·我国已完全掌握了窄带交换技术。 

      · HJD04机的诞生以及在此基础上开发出了多种适合新业务功能的 HJD04系
列设备。

      ·大唐公司和电子部 54所成功地将标准工业控制机应用于其交换机主机系统
。

      ·以 BM - 30为基础的 IN - 2000专用智能平台首先在上海投入试运营。 

      ·电子部 30所已成功地开发了具有联网能力的非标准 IN系统，并在四川泸
州、自贡两地域投入联网运营。

      ·由国家数字交换系统工程中心、国家智能计算机工程中心、国家程控交换
重点实验室合作开发的符合国际标准的大型智能网平台 CIN - 02，预计 1996年 3月
可投入网上试运行。 

      ·由国家数字交换系统工程中心开发的 HJD04 - ISDN交换机及邮电部十所开
发的 ISDN节点机，目前正进入最后的测试阶段，计划 1995年底将投入网上试运行
。 

      ·由电子部 54所、 30所、西安电子科技大学开发的 NT1、 TA、 NT2等 ISDN
机关设备研究已进入样机调测阶段。

      ·由邮电部研究院系统开发的会议电视系统已投入网上试运行。 

      ·由邮电部第一研究所开发的 GSM交换平台和基站设备的研究已取得重要进
展。 

      ·由邮电部第四研究所研究开发的 CT - 2本地无线用户环路设备正在准备现
场试验，并已与 SP - 30机实现了系统级的配 合。 

      ·由美国 Interdigitel公司和国家数字交换系统工程中心联合研制的基于
BCDMA方式的无线接入模块，目前正在 HJD04系统中进行最后测试。 

      ·由北邮研制的基于 ATM原理的 DXC系统已在广东试开通。 

      ·由电子部 54所等单位承担的国家 863计划项目 8× 8155Mbps的 ATM交换模
块计划 1995年底可进行试验。

　 
      ·由巨龙公司截止目前的统计并经国家经贸委和邮电部确认：

      ①目前在网上运行的 HJD04 机已突破 500万线。

      ②占全国总装机容量的近 10%， 1994年装机量在 S1240之后，排名第二，装机
总量按机型划分在 S1240、 EWSD之后现居第三位。

      ③年生产能力位居全国第一。

      ④ HJD04最大的市话运行局—长春七分局，装机容量 5万线。 

      HJD04最大的地　市局—云南思茅局，装机容量 4万线，网上运行的万门容量
以上的 04局已超过 5个，开通七号信令的 04局目前已达 60个，军网一级汇接中心
均由 04机承担， 04机全国装机总数已超过 2400个局。 

      ⑤实现国产程控交换机出口方面“零”的突破，向朝鲜、俄罗斯、缅甸、乌
克兰出口总容量这 5万线。 

      2.国产程控交换机全面使用性能有待提高

      对于国产程控交换机全面使用性能有待进一步完善，产品的成熟（其中包括
交换机系统硬　软件的设计、生产检测工艺、质量控制生产、调测人员的技术掌
握程度等等）尚要时间的考验。产品性能的进步在很大程度上依赖于网络运营水
平的提高，尤其是软件性能，目前国内各机型仅相当于国外八十年代中期的水平
。此外，陈旧的评价标准已严重地妨碍了技术的健康发展。 


      三、目前关于 SPC技术宣传方面存在的问题

      1.宽带、窄带与光纤

      宽带技术是进入九十年代以来国际交换技术发展的主流。用基于信元交换的
ATM技术是实现 B - ISDN的最佳途径，窄带交换技术是基于 64kbps或 N× 6kbps的
电路交换技术，光纤只是解决高速、大容量传输的问题。因此，使用光纤的交换
机系统不等于就是宽带交换机，使用铜线传输的交换系统也不一定就是窄带交换
机。交换系统的属性与传输系统并无直接的关联，系统的先进性与是否使用光纤
也无必然关系。系统内部的传输是否需要用光纤传输取决于系统设计的经济和技
术性的考虑。 

      2.“超级大容量”是世界先进水平吗？

      微电子技术的进步使得计算机不再是 20年前那种昂贵的形态，著名的“浴盆
”曲线在 20年后的今天已不再著名。 20年的使用和运营经验表明“超级大容量”
的概念已成为过去，且在使用上既无经济性又无安全性可言。 

      3.一个用光纤连接的远端模块能否称作是“光纤到楼内”？ 

      光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到用户（FTTH）这是光
纤接入网的概念，从严格意义上与交换系统无关。国际上到目前为止认为，光纤
接入网的最佳方式是使用光表面波原理的星形耦合器来构成无源光纤网络（PON
），而光表面波波分复用是实现光纤接入网技术的关键，实现这一技术的器件则
是关键中的关键。光纤连接的远端模块不属于光纤接入网的技术范畴，与目前的
技术主流（PON）更是毫不相干。 

      4.无阻塞交换网络

      电话或其它任何类型的信息传输和交换系统的基本设计是统计复用原理。交
换系统确定的呼损值（如国标中的规定）是从实用和经济性诸方面综合考虑的，
而交换网络的阻塞概率则是在系统总的呼损要求条件下制定的。事实上，现代数
字交换设备发生呼损的主要原因是对方用户方，中继忙，有的还与系统忙时呼叫
处理能力（BHCA）有关。真正由于交换网络阻塞发生的概率远低于上述几个因素
。一个系统的网络阻塞概率一般在系统设计之初就确定下来了，并与其系统设计
的最大容量范围和可能的话务分配模式相关联，无阻塞的网络设计不是系统全面
技术经济性能考虑的目标。一个有阻塞或存在一定呼损概率的宽带交换机仍然是
宽带交换，而一个无阻塞的窄带交换机永远只能是窄带交换的技术范畴。阻塞概
率与宽、窄带交换不属于同一个技术概念。 

      5.使用标准工业控制平台作为交换机的主处理系统的几点忧虑

      ·软件设计只是局限于应用层的高层开发，其软件的运行效率恐难以保证。
一味地提高主机的工作频率或者替换处理能力更大的主板的方法，最终会受到控
制总线访外操作的通信速率的限制。 

      ·工业控制平台的系统软件是完全开放式的。到目前为止国际上还没有任何
一个通信系统采用完全开放式的内核软件，因为开放的系统软件是最易引入病毒
的。 

      ·标准工业控 制处理平台由于结构上的限制，其可扩充的槽口十分有限，如
何为今后系统功能的增加留有足够的插槽空间是令人担忧的问题。 

      ·目前国内凡是采用标准的工业控制机的系统，其电路板的维修只能由外国
公司提供支持。

      ·采用现成的系统软件及机关软件包固然对于加快开发进度有利。然而，依
赖性也同样很大，凡涉及深层开发时必然会面对“黑盒子”效应。 

      ·在标准机箱内和标准总线底板上增加新的电路板，由于总线速率过高，使
得为增加新功能而添加的电路板的设计难度和经济代价都会增加。 

      6.控制总线的高速率能否为宽带打下基础？

      有的公司认为，系统控制总线速率高达 8Mbps、 32Mbps，是为宽带奠定了重
要基础。HJD04机在 1991年时，控制总线速率已达到 52Mbps， 1995年 HJD04D型机
总线速率超过 64Mbps，但 HJD04仍然是窄带交换机。宽带交换的核心技术是 ATM
技术， ATM技术的实质是在高质量的传输条件下采用纯硬件电路实现的信元交换
，这与传统的分组交换方式不同，因为分组交换的速率与 CPU总线速率和相应软
件的执行效率关系密切。这正是 ATM技术能够不依赖于 CPU和软件的执行效率而
能获得极高的信元交换速率的原因，所以窄带交换系统的控制总线速率再高也不
会对宽带交换做出什么贡献，更谈不上什么奠定基础的问题。

      7.目前我国使用的交换机评价体系已严重过时

      我国目前 使用的交换机评价体系基本上参照国外七十年代中后期的模式，其
主要判定数据诸如端口总数（容量）、网络规模、话务负荷、处理能力、控制方
式、功耗水平、机架品种、插件种类、器件工艺水平、处理机类型等硬系统参数
居多，而使用性能则以能做何种级别的交换中心粗略估之。对于业务提供能力、
网络支持能力、功能扩充能力、维护管理性能、工艺成熟度以及现代通信系统必
须具备的众多辅助功能则没有定量的分析，特别是没有把近 20年来国际上对 SPC
在一个低层次上继续沿用早已过时的评价方法进行产品开发，于是产生了“超级
大容量”、“无限容量交换机”等荒谬的宣传。因此，有必要立即着手我国科学
的评价体系的制定，制止错误的技术和市场导向的延续。因此，有必要立即着手
制定我国科学的评价体系，制止错误的技术和市场导向的延续。


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 发自 ★ 北邮鸿雁传情站 ★ bbs.bupt.edu.cn 




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