通信工程师交换技术考试电路交换

  2.1 电路交换
  还有其他对交换方式的分类，在此不一连接建立倍息传送连接拆除电路交换(CSXircuit Switching)是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网中，完成电话交换，已有100多年的历史。
  电话通信的过程是:首先摘机，听到拨号音后拨号，交换机找寻被叫方，向被叫方振铃同时向主叫送回铃音，此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路；当被叫方摘机应答，即可进人通话阶段;在通话过程中，任何一方挂机，交换机会拆除已建立的通话通路，并向另一方送忙音提示挂机，从而结束通话。从电话通信过程的简单描述不难看出，电话通信分为三个阶段：呼叫建立、通话和呼叫拆除。电话通信的过程也就是电路交换的过程，因此电路交换的基本过程
  可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段，如图1.9所示。

  电路交换具有六个特点：
  1.信息传送的最小单位是时隙
电路交换基于PCM传输系统中的时隙，在PCM30/32路传输系统中，每路通信的信道为一个时隙(TS，TimeSlot)，每个TS为8bit，每路通信的速率为64Kbit/s。TS是电路交换传输、复用和交换的最小单位，且长度固定。
  2.面向连接的工作方式（物理连接）
  电路交换的基本过程可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段，即在传送信息之前，先建立通信的源和目的之间信息通路的连接，它是一条物理连接通路，只要通信即刻就可传送信息。
  3.同步时分复用（固定分配带宽）
  同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位，一般称为帧，每个帧再划分为更小的单位叫做时隙。时隙依据其在帧中的位S编号，假设一帧划分为一个时隙，编号可以顺序记为0，1，2,…，一1。对一条同步时分复用的高速数字信道，采用这种时间分割的办法，可以把不同帧中各个编号相同的时隙组成一个恒定速率的数字子信道，那么这条高速的同步时分复用数字信道上就存在”条子信道，每个子信道也可以对应编号为0，1，2，…，-1。这些子信道有一个共同的特征，就是依据数字信号在每一帧中的时间位界来确定它是第儿路子信道，因此，这些子信道又可以称为位置化信道，即通过时间位置来识别每路通信。这条同步时分复用的高速数字信道也称为同步时分复用线，其基本原理如图1.10所示。

  如图1.11所示，电路交换基于PCM30/32路同步时分复用系统，每秒传送8000帧，每帧32个时隙，每个时隙8bit,每路通信信道(TS)为64Kbit/s恒定速率，即对每路通信所分配的带宽是固定的。在信息传送阶段不管有无信息传送，都占用这个TS子信道，直到通信结束。

  4.信息传送无差错控制
  电路交换是专门为电话通信网设计的交换方式。话音业务的特点是实时性要求高，对可靠性要求没有数据通信高，因此，在电路交换中为减少话音信息的时延，对所传送的话音信息没有CRC校验、重发等差错控制机制，以满足业务特性的需求。
  5.信息具有透明性
  为满足话音业务的实时性要求快速传送话音信息，电路交换对所传送的话音信息不做任何处理，而是原封不动地传送，即透明传送。当用于低速数据传送时也不进行速率、码型的变换。
  基于呼叫损失制的流量控制
  在电路交换中，当过负荷时，再到来的呼叫不是采用排队等待的方式，而是直接呼损掉，从而达到流量控制的目的，因此过负荷时呼损率增加，但不影响已建立的呼叫。采用这样基于呼叫损失制的流量控制方法，符合它所支持的实时业务特性。
  通过上述对电路交换特点的分析，不难看出，通信网的业务特性决定了采用交换方式的特点。换句话说，通信网采用的交换方式一定要适应其业务特性。电话通信网中的话音业务具有实时性强、可靠性要求不高的特点，而电路交换无论是其面向连接的特点，还是对信息无差错控制、透明传输以及基于呼叫损失制的流量控制特点，都符合话音业务的特性，所以电话通信网采用电路交换方式。
  由于电路交换的无差错控制机制，所以对数据交换的可靠性没有分组交换高，不适合差错敏感的数据业务，同时，由于电路交换采用固定带宽分配方式，其电路利用率低，不适合突发(Burst)业务。电路交换适合于实时性、恒定速率的业务。

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