宽/窄带混合交换系统通常也称AISH系统(ATM/IP+STM/Mobile),最初源自于美国。 1993年前后一些主要从事Internet边缘接入设备、LAN、WAN网络产品及智能语音平台的制造商,在开发“计算机电话”的实践过程中就初步认识到“电路交换与分组(或信元)交换的业务性能之争不可能得出排它性的结论”,基于同样的原因认为“总线交换与非总线交换之间各具不可替代的优势”。在GO-MVIP(全球多厂商集成协议)组织的推动下,LAN形态多媒体PBX系统的研发获得了令人注目进展。其基本思路是:

以通用计算机平台为基础;
以局域网技术为支撑;
以标准化程序较高的API、GUI等应用层编程接口为软界面;
以MC-MVIP定义的多种标准网络接口为互连手段;
以客户机/服务器方式为控制结构的基本形态;
以PCI或VME总线扩展ATM、STM等资源板方式提供混合交换能力;
以PC机或工作站上丰富的软件和工具实现面向客体(OOP)的编程设计;
实现多种内置式网关功能。

多年来的成功实路表明,MVIP这种体系结构不仅使“计算机电话”概念得到证明和推广,而且揭示了下一代多媒体宽/窄带混合交换系统存在的基本技术特征和可能的运用模式。1995 年前后,美国BELL-LAB、日本FUJITSU、NEC和中国的GDT等公司也先后开展了宽、窄带混合交换技术的研究,差不多同时都认识到到“一个纯宽带系统将使未来普通电话的扩容变得困难和昂贵……”。新近推出的5ESS-2000BM、FETEX-150E-Cube、NEX-61Σ、HJD04E等新一代交换或接入系统都体现了“IP+ATM+STM”这一混合结构特征。笔者认为混合模式将是未来网络与新的多媒体交换系统的发展方向。下面分别论述混合交换系统的发展缘由及其技术特征。

宽/窄带混合交换系统的发展缘由

1.1 基于分组的交换技术很难适用恒定比特率的话音业务
鉴于话音业务长期以来的使用习惯和人耳对于话音时延的敏感度,加之传统PSTN系统QoS 评价体系的固化,分组(包括信元)交换技术从理论上说很难保证低时延的话音业务质量。在ATM 技术中,AAL2建议至今无法在传输效率和时延方面找到满意的解决办法,而基于IP的话音交换又由于IP分组的不定长和同样存在的效率问题,以及Internet网中Besteffort处理模式的影响,在同等传输速率和负载能力前提下,IP电话很难获得传统电路交换的效果。虽然20多年前发明的语音插控技术从某种意义上可认为是一种分组交换方式,但是预留带宽则是其? 的保证前提。当然,人们有理由在ATM或IP交换方式中为话音业务预留带宽而不考虑效率问题,那么VOAT(Voice over ATM)、VOIP(Voice over IP)相对于已经存在且证明使用性能良好的PSTN来说,就纯属多余的努力了。

1.2 就现代通信业务来说,N-ISDN网可以满足未来90%左右的使用要求
权威性的CTIA调查、预测表明:64kb/s接入速率可满足70%左右的业务需求;128kb/s接入速率可满足80%左右的业务需求;2Mb/s接入速率可满足90%左右的业务需求,而10Mb/s速率则可满足99.2%以上的使用要求。假如上述数据具有足够的置信度,那么我们完全有理由认为,基于电路交换的STM技术,仍然是今后相当长时间内连接业务的主要实现基础。

1.3 数据压缩技术的进步使业务接入速率的要求急剧下降
随着80年代末兴起的DSP和数据压缩技术的飞速发展,原来设想的高速数据接入(50~150Mb/s)看来已无必要,已经确定的高清晰度数字电视(HDTV)的标准也只需要8Mb/s的接入速率。正在研究的按内容压缩的MPEG7建议将在更高程度上降低活动图像的传输带宽,预期可使HDTV图像的传输速率降低到1.5Mb/s以下,这足以满足人们对视觉感受程度的需要。至于人脑对文字数据的处理能力“充其量不到0.5kb/s”。