电路交换技术的优缺点

电路交换（CS:circuit 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，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；当被叫摘机应答，即可进入通话阶段；在通话过程中，任何一方挂机，交换机毁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，因此，相应的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。

电路交换优点

1、信息的传输时延小，对一次接续而言。传输时延固定不变；

2、信息以数字信号形式在数据通路中“透明”传输，交换机不对信息进行存储、分析和处理，因此交换机的在处理方面的开销较小，对数据信息也不需要加额外的控制信息，信息的传输效率比较高；

3、信息的编码方法和信息格式由通信双方协调，不受网络的限制。

电路交换缺点

1、虽然信息传输的时延较小，但是电路的接续时间较长；

2、电路资源被通信双方独占，整个电路利用率低；

3、通信双方在信息传输、编码格式、同步方式或通信协议等方面要完全兼容，这就限制了各种不同的速率、不同代码格式、不同通信协议的用户终端直接的互通；

4、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通。

电路交换的分类

电路交换又分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。

时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道，通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。若输出端是按特定的次序读出的，这就可以改变时隙的次序，实现时隙交换。

空分交换是指在交换过程中的入线通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。通信结束后，随即拆除。比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。此外，机电式（电磁机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。

电路交换的三个阶段

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。下面分别予以介绍。

（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。

电路交换举例：