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現代PSTN時代
隨著技術的進步和人們對通信要求的增加,世界上許許多多的交換機間也需要相互通信,這些交換機之間通過中繼線(Trunk)相連,隨著電子交換機和程控交換機的發展,便出現了現代意義的PSTN網絡。PSTN網絡把世界上各個角落的人們都聯系在了一起,很顯然,有時一個通話需要穿越好多臺交換機。
20世紀70年代后期出現了蜂窩式移動電話(當移動電話小到可以拿在手里的時候就開始叫“手機”了)系統,這是無線電話發展的里程碑。而在此之前,雖然無線電通信是在1895年發明的,但無線電話卻是在20世紀初發明了真空三極管之后才出現的。1915年首次成功地實現了跨越大西洋的無線電話通信;1927年在美國和英國之間開通了商用無線電話。移動電話的出現,擴展了PSTN網絡的能力和范圍,對PSTN網絡的影響極其深遠。
專門用于移動電話交換的通信網絡稱為移動網,而原來的程控交換網則稱為固定電話網,簡稱固網。簡單來說,移動網就是在普通固網的基礎上增加了許多基站(Base Station,可以簡單理解為天線),并增加了歸屬位置寄存器(Home Location Register,HLR)和拜訪位置寄存器(Visitor Location Register,VLR),以記錄用戶的位置(在哪個天線的覆蓋范圍內)、支持異地漫游等。移動交換中心稱為MSC(Mobile Switch Center)。
下一代網絡及VoIP時代
隨著分組交換技術的成熟及因特網的發展,人們認識到了將原始的基于電路交換的語音網絡與基于分組交換的因特網絡進行融合(即語音通信和數據通信相結合)的必要性,因此一個稱為NGN(Next Generation Network)的概念被提了出來。NGN是指下一代網絡,ETSI對它的定義是:“NGN是一種規范和部署網絡的概念,即通過采用分層、分布和開放業務接口的方式,為業務提供者和運營者提供一種能夠逐步演進的策略,實現一個具有快速生成、提供、部署和管理新業務的平臺。”
在NGN提出之后,經過數年的研究和探索,人們提出了各種NGN的解決方案,但最終基本上都統一到了IMS(IP Multimedia Subsystem)技術。IMS運行于標準的IP網絡上,使用一種基于第三方伙伴計劃(3GPP)的SIP標準的VoIP實現方式。IMS的目標不僅是在現有網絡基礎上提供新的業務,它還要能提供在未來的因特網上能夠承載的所有的業務。
當然,IMS屬于核心交換層的技術,它全部基于IP網絡,但在接入層,目前的語音大部分還是基于電路接入的方式接入的,因此,這就要求在一定時間內IMS在接入層要繼續兼容電路接入。同時,在無線移動通信領域,隨著移動通信技術的成熟及眾多智能終端的出現,對高速IP網絡的要求也就越來越迫切。最新的3G、4G技術就是應此要求而產生的。未來的通信中要完全取消低效的電路傳輸及電路交換,而全部集中到IP通信上來,也就催生了一個新的無線通信標準LTE。LTE的定義是長期演進而來的,其為現代的手機及其他移動設備提供了高速的數據通信手段,逐步實現了全IP交換。
關于通信網絡的演進,簡單來說,在無線方面體現為從GSM/CDMA/UMTS等向LTE發展,在核心網方面則體現為從電路交換向IMS發展。過去幾年,圍繞LTE語音曾經出現過多種觀點、技術和演進路線。由于LTE標準不再支持用于支撐GSM、UMTS和CDMA2000網絡下語音傳輸的電路交換技術,它只能進行全IP網絡下的分組交換,因此隨著LTE網絡的部署,運營商需選擇VoLTE、CSFB、SVLTE、OTT等方法之一解決LTE網絡中的語音傳輸問題。從目前來看,移動網絡龐大且復雜,在網絡建設初期大部分運營商都選擇使用CSFB方式建設網絡,這種方式便于快速部署系統。當然,CSFB只是過渡時期的臨時解決方案。從長遠來看,VoLTE及其他幾種方案更符合未來網絡的發展方向。據報道,中國移動已于2013年6月發布了VoLTE技術白皮書,并計劃于2014年下半年展開大規模商用。未來通信網絡將走向何方,讓我們拭目以待。