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广播级声像传输交换系统采用ATM交换技术，数据传输基于SDH骨干传输网，为用户提供高质量广播电视、视频会议、数据业务等应用服务。经过近20年的运行，目前面临一些问题：如交换机进入故障高发期；在网交换机无法支持新的高清业务发展；ATM交换技术是基于TS流的操作，保障复杂。为延续声像业务传输系统承载的既有业务，同时考虑业务的拓展应用，需要一种新的传输交换技术来承载声像业务。
1.四种声像业务传输交换技术
目前声像业务的承载网除正在使用的ATM技术外，还有SDH直接承载、DTM/SDH承载和IP/SDH承载三种较具代表性的技术。从交换方式上分析，这四种交换技术的定位不同。
ATM技术是将业务流分割成固定长度信元，以面向连接的方式解决网络问题；SDH直接承载方式是将业务信号映射到SDH时隙，通过SDH传送网络直接承载。DTM是以时分复用技术进行电路交换；IP承载方式是先将业务信号打包成IP分组，通过IP承载网传输交换。
1.1 ATM交换技术
ATM（Asynchronous Transfer Mode）指异步传输模式，通过面向连接的方式解决所有的网络和通信问题。在这一模式中，信息被组织成固定长度的信元，前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户、不同业务的信息。因此各个信元不需要周期性出现，传输模式是异步的。使用ATM交换技术传输的所有数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。ATM网络采用有效的业务流量监控机制，对不同的业务赋予不同的“特权”，分配不同的网络资源，使不同的业务在网络中“和平共处”。
1.2 SDH交换技术
SDH交换技术采用的信息结构具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络OAM。这种技术采用了同步复用方式和复用映射结构，各种不同速率等级的码流在帧结构中净负荷内的排列是有规律的，并且支路信号在SDH帧结构（STM-N）中的位置是透明的。
SDH交换技术处于OSI的第一层，通过多种容器C和虚容器VC以及级联和复帧结构的定义，灵活支持多种电路层业务；它的传送网络在通信中起着公共的物理传输平台的作用，其特有的自愈环，可以保障网络运行安全可靠。因此，SDH技术通常作为物理传输平台为业务提供透明传输通道。
1.3 DTM交换技术
动态同步传输模式（Dynamic Synchronous Transfer Mode，简称DTM），是以时分复用技术进行电路交换的网络技术，其原理是取消流量管理，通过简单的动态时隙分配机制来支持对带宽的按需分配。DTM交换网中，数据和控制分别占用不同的时隙，数据流是透明传送的，无需作任何处理，也无需阻塞控制等机制，能快速交换数据，对控制信息的处理也只在电路连接的建立和释放阶段进行。
DTM技术既可以工作在OSI的第一层，也可以工作在IP或SDH之上。它将IP业务和电路交换相融合，同时结合了异步、同步媒介访问机制的优点。其本质是在SDH提供的点到点大容量透明传输通道之上，构建面向连接的业务网，支持动态链路建立和交换能力。DTM over SDH技术是面向图像业务优化的传输交换技术，适合构建对服务质量要求较高的电视广播业务专用传输平台。
1.4 IP交换技术
基于IP的声像业务传输交换技术，是采用IP分组交换网络向用户提供声像业务传输交换服务，处于OSI的第3层，是一种无连接的通信协议，可建立在任何传输通道上。IP网分布式结构、端到端尽力传输原则使其具有极大的灵活性，成为网络技术发展主流。近些年，IP多媒体子系统技术、资源预留技术、区分服务技术等技术的提出和推广应用已打破了IP技术QoS支持能力的局限性，面向视频应用的性能优化技术更将IP网升级成适合视频、音频和数据等多业务承载的高性能综合传输交换平台，也使IP技术具备了承载高质量声像传输业务的能力。使用IP技术提供各种信息服务灵活方便，能根据客户的需要快捷地创建新的服务。
2.四种交换技术的比较分析
在图像质量稳定性方面，ATM承载技术采用信元交换方式，通过固定时隙保证图像传输质量，图像质量稳定性高；SDH用于图像传输时主要是将视频流映射进VC再复用成STM信号，实现图像传输能力，端到端图像质量稳定；DTM承载技术采用时分复用方式保证网络低延时和严格延时抖动性能，满足高等级视频应用需求，图像质量稳定；IP网络承载图像业务，其图像质量的稳定性受网络负荷影响，在低负载情况下图像质量稳定性较高。
在协议开销方面，ATM承载技术本身具有网络管理能力，但最终承载于光传送网，协议开销量较大；SDH具有强大的网络管理能力，帧机构中安排了丰富的开销字节；DTM承载技术引入一定的控制开销；IP技术体制引入的额外开销较小。
在带宽调度粒度方面，ATM采用固定长度信元交互方式，带宽颗粒度相对欠灵活；SDH技术主要定位于传输技术，带宽颗粒较大，同时广播应用模式需要静态配置大量点到点的透明通道，导致带宽占用大；DTM交换技术的带宽调度多样，颗粒度可根据业务需求灵活设置；IP承载技术带宽粒度可调，灵活方便。
在带宽管理方式方面，ATM业务带宽固定，资源独占，带宽管理方式较为简单；SDH不具备动态链路建立和交换能力，业务调度不灵活，带宽管理需手工配置；DTM交换技术支持动态路由和时隙分配，实现了端到端连接自动建立和拆除，带宽管理灵活；IP交换技术通过资源预留和接纳控制技术实现带宽动态分配和管理，带宽管理方式多样。
在网络可靠性方面，ATM交换技术采用端到端面向连接的通信方式，能为承载业务提供较强的QoS保障，网络可靠性强；SDH具有自愈环保护功能，可以保障网络安全可靠地运行；DTM交换技术支持端到端保护管理和动态恢复，可有效提高承载业务在网络故障下的可靠性；IP技术支持保护配置和动态路由，可根据业务QoS需求提供不同的保护恢复机制，网络可靠性强。
在网络可扩展性方面，ATM技术支持广播类图像传输业务应用，适用于大规模网络，具有一定的扩展性；由于SDH技术不支持组播业务，限制了其承载图像通信业务的规模和网络可扩展性；DTM技术支持组播和广播业务，网络具有可扩展性；IP技术对组播、广播支持较好，支持大规模网络应用，网络可扩展性好。
3.技术发展思考
广播级声像业务传输交换技术选择与发展需要考虑以下三点：一是带宽动态分配并提供QoS保证。支持带宽动态分配；资源利用率高；提供QoS保证；满足用户对实时多媒体通信服务的服务质量要求；持話音、视频和IP等多种业务。二是网络生存能力强。具有路由选择功能；动态分配负荷；具有网络故障自动检测与恢复的能力。三是融合发展能力强。网络支持开放式业务架构，支持融合各类网络能力的综合业务，支持第三方业务开发，融合发展能力强。
从技术分析情况来看，基于SDH的声像业务传输交换技术适合应急使用，优先保证小范围关键声像传输业务正常运行，但不适合长期应用；基于DTM的声像业务传输交换技术适用于目前的网络状态，但其数据业务支撑能力有限，标准体系并不完善，大规模应用存在一定的风险；IP交换技术具有分布式结构、端到端原则、异种网络互通、同一寻址体系的特点，决定了基于IP交换技术体制的声像业务传输交换平台是下一步发展方向。 [科]
1.四种声像业务传输交换技术
目前声像业务的承载网除正在使用的ATM技术外，还有SDH直接承载、DTM/SDH承载和IP/SDH承载三种较具代表性的技术。从交换方式上分析，这四种交换技术的定位不同。
ATM技术是将业务流分割成固定长度信元，以面向连接的方式解决网络问题；SDH直接承载方式是将业务信号映射到SDH时隙，通过SDH传送网络直接承载。DTM是以时分复用技术进行电路交换；IP承载方式是先将业务信号打包成IP分组，通过IP承载网传输交换。
1.1 ATM交换技术
ATM（Asynchronous Transfer Mode）指异步传输模式，通过面向连接的方式解决所有的网络和通信问题。在这一模式中，信息被组织成固定长度的信元，前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户、不同业务的信息。因此各个信元不需要周期性出现，传输模式是异步的。使用ATM交换技术传输的所有数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。ATM网络采用有效的业务流量监控机制，对不同的业务赋予不同的“特权”，分配不同的网络资源，使不同的业务在网络中“和平共处”。
1.2 SDH交换技术
SDH交换技术采用的信息结构具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络OAM。这种技术采用了同步复用方式和复用映射结构，各种不同速率等级的码流在帧结构中净负荷内的排列是有规律的，并且支路信号在SDH帧结构（STM-N）中的位置是透明的。
SDH交换技术处于OSI的第一层，通过多种容器C和虚容器VC以及级联和复帧结构的定义，灵活支持多种电路层业务；它的传送网络在通信中起着公共的物理传输平台的作用，其特有的自愈环，可以保障网络运行安全可靠。因此，SDH技术通常作为物理传输平台为业务提供透明传输通道。
1.3 DTM交换技术
动态同步传输模式（Dynamic Synchronous Transfer Mode，简称DTM），是以时分复用技术进行电路交换的网络技术，其原理是取消流量管理，通过简单的动态时隙分配机制来支持对带宽的按需分配。DTM交换网中，数据和控制分别占用不同的时隙，数据流是透明传送的，无需作任何处理，也无需阻塞控制等机制，能快速交换数据，对控制信息的处理也只在电路连接的建立和释放阶段进行。
DTM技术既可以工作在OSI的第一层，也可以工作在IP或SDH之上。它将IP业务和电路交换相融合，同时结合了异步、同步媒介访问机制的优点。其本质是在SDH提供的点到点大容量透明传输通道之上，构建面向连接的业务网，支持动态链路建立和交换能力。DTM over SDH技术是面向图像业务优化的传输交换技术，适合构建对服务质量要求较高的电视广播业务专用传输平台。
1.4 IP交换技术
基于IP的声像业务传输交换技术，是采用IP分组交换网络向用户提供声像业务传输交换服务，处于OSI的第3层，是一种无连接的通信协议，可建立在任何传输通道上。IP网分布式结构、端到端尽力传输原则使其具有极大的灵活性，成为网络技术发展主流。近些年，IP多媒体子系统技术、资源预留技术、区分服务技术等技术的提出和推广应用已打破了IP技术QoS支持能力的局限性，面向视频应用的性能优化技术更将IP网升级成适合视频、音频和数据等多业务承载的高性能综合传输交换平台，也使IP技术具备了承载高质量声像传输业务的能力。使用IP技术提供各种信息服务灵活方便，能根据客户的需要快捷地创建新的服务。
2.四种交换技术的比较分析
在图像质量稳定性方面，ATM承载技术采用信元交换方式，通过固定时隙保证图像传输质量，图像质量稳定性高；SDH用于图像传输时主要是将视频流映射进VC再复用成STM信号，实现图像传输能力，端到端图像质量稳定；DTM承载技术采用时分复用方式保证网络低延时和严格延时抖动性能，满足高等级视频应用需求，图像质量稳定；IP网络承载图像业务，其图像质量的稳定性受网络负荷影响，在低负载情况下图像质量稳定性较高。
在协议开销方面，ATM承载技术本身具有网络管理能力，但最终承载于光传送网，协议开销量较大；SDH具有强大的网络管理能力，帧机构中安排了丰富的开销字节；DTM承载技术引入一定的控制开销；IP技术体制引入的额外开销较小。
在带宽调度粒度方面，ATM采用固定长度信元交互方式，带宽颗粒度相对欠灵活；SDH技术主要定位于传输技术，带宽颗粒较大，同时广播应用模式需要静态配置大量点到点的透明通道，导致带宽占用大；DTM交换技术的带宽调度多样，颗粒度可根据业务需求灵活设置；IP承载技术带宽粒度可调，灵活方便。
在带宽管理方式方面，ATM业务带宽固定，资源独占，带宽管理方式较为简单；SDH不具备动态链路建立和交换能力，业务调度不灵活，带宽管理需手工配置；DTM交换技术支持动态路由和时隙分配，实现了端到端连接自动建立和拆除，带宽管理灵活；IP交换技术通过资源预留和接纳控制技术实现带宽动态分配和管理，带宽管理方式多样。
在网络可靠性方面，ATM交换技术采用端到端面向连接的通信方式，能为承载业务提供较强的QoS保障，网络可靠性强；SDH具有自愈环保护功能，可以保障网络安全可靠地运行；DTM交换技术支持端到端保护管理和动态恢复，可有效提高承载业务在网络故障下的可靠性；IP技术支持保护配置和动态路由，可根据业务QoS需求提供不同的保护恢复机制，网络可靠性强。
在网络可扩展性方面，ATM技术支持广播类图像传输业务应用，适用于大规模网络，具有一定的扩展性；由于SDH技术不支持组播业务，限制了其承载图像通信业务的规模和网络可扩展性；DTM技术支持组播和广播业务，网络具有可扩展性；IP技术对组播、广播支持较好，支持大规模网络应用，网络可扩展性好。
3.技术发展思考
广播级声像业务传输交换技术选择与发展需要考虑以下三点：一是带宽动态分配并提供QoS保证。支持带宽动态分配；资源利用率高；提供QoS保证；满足用户对实时多媒体通信服务的服务质量要求；持話音、视频和IP等多种业务。二是网络生存能力强。具有路由选择功能；动态分配负荷；具有网络故障自动检测与恢复的能力。三是融合发展能力强。网络支持开放式业务架构，支持融合各类网络能力的综合业务，支持第三方业务开发，融合发展能力强。
从技术分析情况来看，基于SDH的声像业务传输交换技术适合应急使用，优先保证小范围关键声像传输业务正常运行，但不适合长期应用；基于DTM的声像业务传输交换技术适用于目前的网络状态，但其数据业务支撑能力有限，标准体系并不完善，大规模应用存在一定的风险；IP交换技术具有分布式结构、端到端原则、异种网络互通、同一寻址体系的特点，决定了基于IP交换技术体制的声像业务传输交换平台是下一步发展方向。 [科]