電路交換

電路交換分為時分交換（Time Division Switching，TDS）和空分交換（Space Division Switching，SDS）兩種方式。

• 時分交換是將通信的時間劃分為許多獨立的時隙，每個時隙都對應一個子信道，通過時隙的交換，實現(xiàn)時隙所承載的數(shù)據(jù)的傳輸。時分交換的關鍵在于時隙的交換，由主叫撥號所控制的。為了實現(xiàn)時隙交換，必須設置話音存儲器。在抽樣周期內有n個時隙分別存入n個存儲器單元中，輸入按時隙順序存入。若輸出端是按特定的次序讀出的，這就可以改變時隙的次序，實現(xiàn)時隙交換。

• 空分交換是指在交換過程中，入線通過空間位置選擇出線，建立連接并完成通信。通信結束后，隨即拆除。例如在早期的語音通話中，中間的線路連接是要由接線員完成的，接線員將主叫的線路另一端按呼叫要求插入到被叫的呼出線路上，而這些操作直到程控交換機出現(xiàn)后才被自動的機械動作所取代。

整個電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階段。下面分別予以介紹。

電路交換電路建立

如同打電話先要通過撥號在通話雙方間建立起一條通路一樣，數(shù)據(jù)通信的電路交換方式在傳輸數(shù)據(jù)之前也要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。它的具體過程如下。

①發(fā)起方向某個終端站點（響應方站點）發(fā)送一個請求，該請求通過中間節(jié)點傳輸至終點。

②如果中間節(jié)點有空閑的物理線路可以使用，接收請求，分配線路，并將請求傳輸給下一中間節(jié)點；整個過程持續(xù)進行，直至終點。如果中間節(jié)點沒有空閑的物理線路可以使用，整個線路的連接將無法實現(xiàn)。僅當通信的兩個站點之間建立起物理線路之后，才允許進入數(shù)據(jù)傳輸階段。

③線路一旦被分配，在未釋放之前，其他站點將無法使用，即使某一時刻，線路上并沒有數(shù)據(jù)傳輸。

電路交換數(shù)據(jù)傳輸

電路交換連接建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源節(jié)點發(fā)送到中間節(jié)點，再由中間節(jié)點交換到終端節(jié)點。當然終端節(jié)點也可以經(jīng)中間節(jié)點向源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸有最短的傳播延遲，并且沒有阻塞的問題，除非有意外的線路或節(jié)點故障而使電路中斷。但要求在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)，通信雙方的信息傳輸延遲僅取決于電磁信號沿媒體傳輸?shù)难舆t。

電路交換電路拆除

當站點之間的數(shù)據(jù)傳輸完畢，執(zhí)行釋放電路的動作。該動作可以由任一站點發(fā)起，釋放線路請求通過途經(jīng)的中間節(jié)點送往對方，釋放線路資源。被拆除的信道空閑后，就可被其他通信使用。

每部電話都連接到交換機上，而交換機使用交換的方法，讓電話用戶之間可以很方便地通信。一百多年來，電話交換機雖然經(jīng)過了多次更新?lián)Q代，但交換的方式一直都是電路交換。 當電話機數(shù)量增多，就使用彼此連接起來的交換機來完成全網(wǎng)的交換工作。注意，是這種交換機采用了電路交換的方式，后來的分組交換也是采用了一樣的電信網(wǎng)，只是不一樣類型的交換機（當然協(xié)議也不同）。

從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。

在使用電路交換打電話之前，先撥號建立連接：當撥號的信令通過許多交換機到達被叫用戶所連接的交換機時，該交換機就向用戶的電話機振鈴；在被叫用戶摘機且摘機信號傳送回到主叫用戶所連接的交換機后，呼叫即完成，這時從主叫端到被叫端就建立了一條連接。通話過程。通話結束掛機后，掛機信令告訴這些交換機，使交換機釋放剛才這條物理通路。這種必須經(jīng)過“建立連接--通信--釋放連接”三個步驟的連網(wǎng)方式稱為面向連接的。電路交換必定是面向連接的。

用戶到交換機之間的叫用戶線，歸電話用戶專用。交換機之間、許多用戶共享的叫中繼線，擁有大量的話路，正在通話的用戶只占用其中的一個話路，在通話的全部時間里，通話的兩個用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。

例如：我們假設有A、B兩個城市，每個城市都有一部交換機并有一千個用戶，兩個交換機之間用1000條中繼線連接著。那么，如果我們說：在A城的兩個用戶之間建立一條電路，我們指的是把兩條用戶線路通過A城的交換機聯(lián)接起來。但當我們說：在A城的一個用戶和B城的一個用戶之間建立一條電路時，我們指的就是由A城的用戶線路經(jīng)A城交換機聯(lián)接到A、B城之間的一條中繼線路，再經(jīng)B城交換機聯(lián)接到B城的用戶線路上。由于經(jīng)濟上的原因，中繼線路總是大大少于用戶線路，并且為所有用戶所共享。那么，當我們占用了一條中繼線路以后，即使我們不傳送信息，別人也不能使用，這就是電路交換最主要的缺點。

在電話通信中，由于講話雙方總是一個在說，一個在聽，因此電路空閑時間占大約50%。

第一代計算機網(wǎng)絡所使用的是什么工作機制？ 電路交換就是通信的過程中維持的是實際的電子電路（物理線路），這條電子電路建立后用戶始終占用從發(fā)送端到接收端的固定傳輸帶寬。

1、信息傳送的最小單位是時隙；

2、面向連接；

3、同步時分復用；

4、信息傳送無差錯控制；

5、基于呼叫損失的流量控制；

6、信息具有透明性。電路交換的特征:　((電路交換中電路可能是固定存在的，也可以是根據(jù)需要建立的。)

電路交換獨占性

在建立電路之后、釋放線路之前，即使站點之間無任何數(shù)據(jù)可以傳輸，整個線路仍不允許其他站點共享。就和打電話一樣，人們講話之前總要撥完號之后把這個連接建立，不管你講不講話，只要不掛機，這個連接是專為你所用的，如果沒有可用的連接，用戶將聽到忙音。因此線路的利用率較低，并且容易引起接續(xù)時的擁塞。

電路交換實時性好

一旦電路建立，通信雙方的所有資源（包括線路資源）均用于本次通信，除了少量的傳輸延遲之外，不再有其他延遲，具有較好的實時性。從電路交換的工作原理看出，電路交換會占用固定帶寬，因而限制了在線路上的流量以及連接數(shù)量。電路交換設備簡單，無需提供任何緩存裝置。用戶數(shù)據(jù)透明傳輸，要求收發(fā)雙方自動進行速率匹配。

電路交換方式的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失，且保持原來的序列。缺點是在某些情況下，電路空閑時的信道容量被浪費；另外，如數(shù)據(jù)傳輸階段的持續(xù)時間不長，電路建立和拆除所用的時間就得不償失。因此，它適用于遠程批處理信息傳輸或系統(tǒng)間實時性要求高的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。這種通信方式的計費方法一般按照預訂的帶寬、距離和時間來計算。

電路交換可靠性高

由于電路交換對線路資源的獨占性，使得通信過程中，數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速、數(shù)據(jù)不會丟失，基本不會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，通信可靠性高，延時也非常小，僅僅是電磁信號傳輸時所花費的延時。

電路交換常與分組交換進行比較。其主要不同之處在于：分組交換的通信線路并不專用于源與目的地間的信息傳輸。在要求數(shù)據(jù)按先后順序且以恒定速率快速傳輸?shù)那闆r下，使用電路交換是較為理想的選擇。因此，當傳輸實時數(shù)據(jù)時，諸如音頻和視頻；或當服務質量（QOS）要求較高時，通常使用電路交換網(wǎng)絡。分組交換在數(shù)據(jù)傳輸方面具有更強的的效能，可以預防傳輸過程（如e-mail信息和Web頁面）中的延遲和抖動現(xiàn)象。

電路交換與面向連接協(xié)議相比較。請注意電路和連接之間的區(qū)別。一條連接對應于一條電路，而一條電路不是一條連接的先決條件。

電路交換方式適用于用戶之間需要以較恒定速率進行較長時間的通信。用戶間可以實時地互通信息，電話交換采用的就是這種實時互通的電路交換方式，用戶電報則采用非實時互通的電路交換。公眾電報和數(shù)據(jù)通信也可采用電路交換方式，但從經(jīng)濟上考慮，將以報文交換方式和分組交換方式為主。

每部電話都連接到交換機上，而交換機使用交換的方法，讓電話用戶之間可以很方便地通信。一百多年來，電話交換機雖然經(jīng)過了多次更新?lián)Q代，但交換的方式一直都是電路交換。當電話機數(shù)量增多，就使用彼此連接起來的交換機來完成全網(wǎng)的交換工作。注意，是這種交換機采用了電路交換的方式，后來的分組交換也是采用了一樣的電信網(wǎng)，只是不一樣類型的交換機（當然協(xié)議也不同）。

從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。

在使用電路交換打電話之前，先撥號建立連接：當撥號的信令通過許多交換機到達被叫用戶所連接的交換機時，該交換機就向用戶的電話機振鈴；在被叫用戶摘機且摘機信號傳送回到主叫用戶所連接的交換機后，呼叫即完成，這時從主叫端到被叫端就建立了一條連接。通話過程。通話結束掛機后，掛機信令告訴這些交換機，使交換機釋放剛才這條物理通路。這種必須經(jīng)過“建立連接--通信--釋放連接”三個步驟的連網(wǎng)方式稱為面向連接的。電路交換必定是面向連接的。

用戶到交換機之間的叫用戶線，歸電話用戶專用。交換機之間、許多用戶共享的叫中繼線，擁有大量的話路，正在通話的用戶只占用其中的一個話路，在通話的全部時間里，通話的兩個用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。

舉例來說，假設有A、B兩個城市，每個城市都有一部交換機并有一千個用戶，兩個交換機之間用100條中繼線連接著。那么，如果人們說：在A城的兩個用戶之間建立一條電路，人們指的是把兩條用戶線路通過A城的交換機聯(lián)接起來。但當人們說：在A城的一個用戶和B城的一個用戶之間建立一條電路時，人們指的就是由A城的用戶線路經(jīng)A城交換機聯(lián)接到A、B城之間的一條中繼線路，在經(jīng)B城交換機聯(lián)接到B城的用戶線路上。由于經(jīng)濟上的原因，中繼線路總是大大少于用戶線路，并且為所有用戶所共享。那么，當人們占用了一條中繼線路以后，即使人們不傳送信息，別人也不能使用，這就是電路交換最主要的缺點。

在電話通信中，由于講話雙方總是一個在說，一個在聽，因此電路空閑時間占大約50%。

第一代計算機網(wǎng)絡所使用的工作機制，電路交換就是通信的過程中維持的是實際的電子電路（物理線路），這條電子電路建立后用戶始終占用從發(fā)送端到接收端的固定傳輸帶寬。

CSD是電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務（Circuit Switch Data）的簡稱，其他的還有GPRS，WAP等。

中文名

電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務

外文名

csd

全稱

Circuit Switch Data

使用CSD傳輸數(shù)據(jù)時與電話通訊類似，不管用戶是否在通話或傳送數(shù)據(jù)，系統(tǒng)都會在上下行的頻段中保留一個信道給用戶，費率是以使用時間的長短來計算的，CSD的傳輸速率遠比不上GPRS。至2013年初2G中常見GSM電路型數(shù)據(jù)業(yè)務的最近進展稱為HSCSD（High Speed Circuit Switch Data，高速電路交換數(shù)據(jù)），提供多個時隙的捆綁能力，支持上行和下行非對稱的資源分配，提供最高57.6Kbps的接入速率。

電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務（簡稱CSD）與GPRS的關系就象是9.6K Modem和33.6K、56K的Modem的區(qū)別一樣。

CSD鏈接就是語音通信正在進行的意思，CSD方式相當于撥號上網(wǎng)，接入號是17266，模擬式數(shù)據(jù)傳輸,在GPRS之前時的WAP上網(wǎng)就是采取這種連接方式。

全球通的卡具備CSD功能，這是用數(shù)據(jù)交換的方式利用手機上網(wǎng)的一種。

CSD是按時間計費的,GPRS是按流量計費的。

CSD就像電腦的撥號上網(wǎng)，而GPRS就像寬帶上網(wǎng)。2100433B