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從一百多年前最早應(yīng)用于電話網(wǎng)的電路交換技術(shù)開始,發(fā)展到現(xiàn)在,已出現(xiàn)了多種交換技術(shù),如典型的電路交換、分組交換、快速電路交換、快速分組交換、ATM交換、光交換等。
一、交換節(jié)點(diǎn)中傳送的信號(hào)
交換節(jié)點(diǎn)中傳送什么樣的信號(hào),與使用的交換技術(shù)密切相關(guān)。按照信號(hào)的基本形式可分為電信號(hào)和光信號(hào)。電信號(hào)又分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),目前使用較多的是采用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)主要有兩種,即同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)(或稱異步時(shí)分復(fù)用)。不同的信號(hào)對(duì)交換有不同的要求,其交換與傳送需選用最適合自己的交換技術(shù),如光信號(hào)的傳送需經(jīng)過光交換,而電信號(hào)的傳送則需經(jīng)過電交換。
1.同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)
所謂時(shí)分復(fù)用,就是采用時(shí)間分割的方法,把一條高速數(shù)字信道分成若干低速數(shù)字信道,構(gòu)成同時(shí)傳輸多個(gè)低速信號(hào)的子信道。
而同步時(shí)分復(fù)用是指將時(shí)間劃分為基本時(shí)間單位,1幀占用時(shí)長(zhǎng)為125摩。每幀分成若干個(gè)時(shí)隙,并按順序編號(hào),所有幀中編號(hào)相同的時(shí)隙成為一個(gè)子信道,該信道是恒定速率的,一個(gè)子信道傳遞一個(gè)話路的信息。這種信道也稱為位置化信道,因?yàn)楦鶕?jù)它在時(shí)間軸上的位置,可知是第幾個(gè)話路。對(duì)同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)的交換實(shí)際是話路所在位置的交換,即時(shí)隙的內(nèi)容在時(shí)間軸上的移動(dòng)。
2.統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)
把需要傳送的信息分成很多小段,稱為分組。每個(gè)分組前附加標(biāo)志碼,標(biāo)志要去哪個(gè)輸出端,即路由標(biāo)記。各個(gè)分組在輸入時(shí)使用不同時(shí)隙,雖然使用不同時(shí)隙,但標(biāo)志碼相同的分組屬于一次接續(xù)。所以,把它們所占的信道容量看做一個(gè)子信道,這個(gè)子信道可以是任何時(shí)隙。這樣把一個(gè)信道劃分成了若干子信道,稱為標(biāo)志化信道。這時(shí),一個(gè)信道中的信息與它在時(shí)間軸上的位置(即時(shí)隙)沒有必然聯(lián)系。將這樣的子信道合成為一個(gè)信道用的復(fù)用器,稱為統(tǒng)計(jì)復(fù)用器。統(tǒng)計(jì)復(fù)用器中必須有一個(gè)存儲(chǔ)器把接收到的信息按先后順序分組發(fā)送.稱為統(tǒng)計(jì)復(fù)用。所以,對(duì)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)的交換實(shí)際上就是按照每個(gè)分組信息前的路由標(biāo)記.將其分發(fā)到出線。
圖5對(duì)兩種時(shí)分復(fù)用信號(hào)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的比較。
圖5 兩種時(shí)分復(fù)用信號(hào)的比較示意圖
二、 電路交換與分組支換
1.電路交換
電路交換(CS,CircuitSwitching)的基本過程包括呼叫建立階段、信息傳送(通話)階段和連接釋放階段,如圖6所示。
電路交換的主要特點(diǎn)可概括為:
• 通信前,建立連接,通信后,拆除連接,通信期間,不管是否有信息傳送,連接始終保持,且對(duì)通信信息不作處理,也無差錯(cuò)控制措施;
圖6 電路交換過程
• 基于同步時(shí)分復(fù)用方式,連接為物理連接;
• 實(shí)時(shí)交換,基于呼叫損失制,只要允許建立連接,就可保證通信質(zhì)量,過負(fù)荷時(shí)呼損率增加;
• 固定分配帶寬,資源利用率低,靈活性差;
• 一般用于電話交換,但也可用于數(shù)據(jù)交換,用于數(shù)據(jù)交換時(shí)一般速率低于9.6kbit/s;
• 當(dāng)節(jié)點(diǎn)使用電路交換技術(shù)時(shí),可構(gòu)成電話網(wǎng)(PSTN)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、移動(dòng)通信網(wǎng)等。
2.分組交換
雖然話音通信使得人們之間信息交流變得非常方便,但是從20世紀(jì)60年代開始至今,數(shù)據(jù)通信占據(jù)了越來越重要的地位。盡管數(shù)據(jù)通信和話音都是以傳送信息為通信目的.但是兩者仍有不同之處。
(1)通信對(duì)象不同
數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的是計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間以及人和計(jì)算機(jī)之間的通信,而電話通信則是實(shí)現(xiàn)人和人之間的通信。計(jì)算機(jī)之間的通信過程需要定義嚴(yán)格的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),而電話通信則無須這么復(fù)雜。
(2)傳輸可靠性要求不同