电路交换(电话通信:连接建立、信息传送、连接拆除)

电路交换主要用于电话通信网中,完成电话交换

电话通信的过程是:

1、首先摘机,听到拨号音后拨号,交换机找寻被叫,向被叫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;
2、当被叫摘机应答,即可进入通话阶段;
3、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。

电路交换三阶段

从电话通信过程的描述可以看出,电话通信分为三个阶段:呼叫建立、通话、呼叫拆除
电话通信的过程,即电路交换的过程,
电路交换的基本过程分为三个阶段:连接建立、信息传送、连接拆除

电路交换的特点:

1、信息传送的最小单位是时隙;
2、面向连接;
3、同步时分复用;
4、信息传送无差错控制;
5、基于呼叫损失的流量控制;
6、信息具有透明性。电路交换的特征: (电路交换中电路可能是固定存在的,也可以是根据需要建立的)

独占性
在建立电路之后、释放线路之前,即使站点之间无任何数据可以传输,整个线路仍不允许其他站点共享。就和打电话一样,人们讲话之前总要拨完号之后把这个连接建立,不管你讲不讲话,只要不挂机,这个连接是专为你所用的,如果没有可用的连接,用户将听到忙音。因此线路的利用率较低,并且容易引起接续时的拥塞。

实时性好
一旦电路建立,通信双方的所有资源(包括线路资源)均用于本次通信,除了少量的传输延迟之外,不再有其他延迟,具有较好的实时性。从电路交换的工作原理看出,电路交换会占用固定带宽,因而限制了在线路上的流量以及连接数量。电路交换设备简单,无需提供任何缓存装置。用户数据透明传输,要求收发双方自动进行速率匹配。

电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速,数据不会丢失,且保持原来的序列。缺点是在某些情况下,电路空闲时的信道容量被浪费;另外,如数据传输阶段的持续时间不长,电路建立和拆除所用的时间就得不偿失。因此,它适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。这种通信方式的计费方法一般按照预订的带宽、距离和时间来计算。

可靠性高
由于电路交换对线路资源的独占性,使得通信过程中,数据传输可靠、迅速、数据不会丢失,基本不会出现抖动现象,通信可靠性高,延时也非常小,仅仅是电磁信号传输时所花费的延时。

电路交换的过程:

整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段

1、电路建立
如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样,数据通信的电路交换方式在传输数据之前也要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。它的具体过程如下:
①发起方向某个终端站点(响应方站点)发送一个请求,该请求通过中间节点传输至终点

②如果中间节点有空闲的物理线路可以使用,接收请求,分配线路,并将请求传输给下一中间节点;整个过程持续进行,直至终点。如果中间节点没有空闲的物理线路可以使用,整个线路的连接将无法实现。仅当通信的两个站点之间建立起物理线路之后,才允许进入数据传输阶段

③线路一旦被分配,在未释放之前,其他站点将无法使用,即使某一时刻,线路上并没有数据传输

2、数据传输
电路交换连接建立以后,数据就可以从源节点发送到中间节点,再由中间节点交换到终端节点。当然终端节点也可以经中间节点向源节点发送数据。这种数据传输有最短的传播延迟,并且没有阻塞的问题,除非有意外的线路或节点故障而使电路中断。但要求在整个数据传输过程中,建立的电路必须始终保持连接状态,通信双方的信息传输延迟仅取决于电磁信号沿媒体传输的延迟

3、电路拆除
当站点之间的数据传输完毕,执行释放电路的动作。该动作可以由任一站点发起,释放线路请求通过途经的中间节点送往对方,释放线路资源。被拆除的信道空闲后,就可被其他通信使用

与分组交换不同:

主要不同之处在于:分组交换的通信线路并不专用于源与目的地间的信息传输。
在要求数据按先后顺序且以恒定速率快速传输的情况下,使用电路交换是较为理想的选择。
因此,当传输实时数据时,诸如音频和视频;或当服务质量(QOS)要求较高时,通常使用电路交换网络。
分组交换在数据传输方面具有更强的的效能,可以预防传输过程(如e-mail信息和Web页面)中的延迟和抖动现象。

电路交换与面向连接协议相比:电路和连接之间的区别,一条连接对应一条电路,而一条电路不是一条连接


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