电路交换网络

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电路交换(SCN)是指按照需求建立连接并允许专用这些连接直至它们被释放这样一个过程。电路交换网络包含一条物理路径,并支持网络连接过程中两个终点间的单连接方式。

基本结构 编辑

电路交换网络[1] 的基本结构是由交换单元按照一定的拓扑结构扩展而成的,所构成的交换网络也称为互连网络。交换网络从外部看,也有一组输入端和一组输出端,将其分别称为交换网络的入线和交换网络的出线,如果交换网络有M条入线和N条出线,则把这个交换网络称为M*N的交换网络。

分类方法 编辑

交换网络有多种分类方法,主要有以下4种分类。
(1)单级交换网络与多级交换网络
单级交换网络是由一个或者多个位于同一级交换单元所构成的交换网络,即需要交换的信息从交换网络入线到交换网络出线只经过一个交换单元,并且当同一级有多个交换单元时,不同交换单元的入线与出线之间可以建立连接。
多级交换网络通常称为多级互连网络(MIN:multistage interconection network),需要交换的信息从交换网络输入端到交换网络输出端需要经过多个交换单元。
(2)有阻塞交换网络与无阻塞交换网络
交换网络的阻塞是指从交换网络不通输入端来的信息在交换网络中交换时发生了对同一公共资源争抢的情况,这时在竞争资源中失败的信息就会被阻塞,直到这个公共资源被释放。
对同一公共资源的竞争一般有两种情况:一种为内部竞争;一种为出线竞争。同时要交换的两路信息同抢交换单元内部的通路资源被称为内部竞争;不同入端来的信息同时争抢交换网络同一输出端口而发生的竞争称为出线竞争。因为内部竞争而发生的阻塞称为内部阻塞,所以存在内部阻塞的交换网络成为有阻塞交换网络,而不存在内部阻塞的交换网络称为无阻塞交换网络。
(3)单通路交换网络与多通路交换网络
在单通路交换网络中,任一条入线与出线之间只存在唯一的一条通路,即从一个输入端口来的信息要交换到一个输出端口,信息只能在唯一的一条通路上传送,没有其他可供选择的通路。
在多通路交换网络中,任一条入线与出线之间存在多条通路。如果信息要从一个输入端口交换到一个输出端口,可以选择多条通路中的一条进行交换。
(4)时分交换网络与空分交换网络
时分结构的基本特征是,所有的输入与输出端口分时共享单一的通信通路,具有时隙交换功能。空分的基本特征是,可以在多对输入端口与输出端口间同时并行地传送信息,具有空间交换功能。

典型交换网络 编辑

CLOS网络
CLOS网络是多级多通路的交换网络。3级CLOS网络被广泛应用。
TST网络
TST网络是三级交换网络,它由两级T接线器和一级S接线器组合而成,能完成不同复用线上的不同时隙内的信息交换。TST网络的第1级T接线器和第3级T接线器一般采用不同的控制方式(输入控制方式或输出控制方式)。交换网络在建立双向通路时,内部时隙的选择一般采用“反相法”。TST网络存在内部阻塞,但是概率非常小。
DSN交换网络
DSN构成的多级多平面时空结合的交换网络称为DSN交换网络,其实一种单侧折叠式网络,具有自选路由功能,网络扩充方便,可采用逐级推进的选试方法进行接续。
banyan网络
banyan网络是一种空分交换网络,其基于树型结构,具有唯一路径特性和自选路由的特性,具有内部竞争性。

比较及优势 编辑

传统的语音电话服务通过公共交换电话网 PSTN(而不是 IP 语音)实现电路交换过程。 电话公司在用户呼叫期间为用户呼叫号码设定一条特定的物理路径,该路径专用于两终点双方间的连接。
电路交换常与分组交换进行比较。其主要不同之处在于: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。
参考资料
  • 1. 张继荣.现代交换技术:西安电子科技大学,2004
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中国电子学会 通讯 通信技术 科技