電路交換網(wǎng)絡(luò)概述

電路交換是指按照需求建立連接并允許專用這些連接直至它們被釋放這樣一個(gè)過(guò)程。電路交換網(wǎng)絡(luò)包含一條物理路徑，并支持網(wǎng)絡(luò)連接過(guò)程中兩個(gè)終點(diǎn)間的單連接方式。傳統(tǒng)的語(yǔ)音電話服務(wù)通過(guò)公共交換電話網(wǎng) PSTN(而不是 IP 語(yǔ)音)實(shí)現(xiàn)電路交換過(guò)程。 電話公司在用戶呼叫期間為用戶呼叫號(hào)碼設(shè)定一條特定的物理路徑，該路徑專用于兩終點(diǎn)雙方間的連接。

電路交換網(wǎng)主要有兩種，公共交換電話網(wǎng)(PSTN)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)，下面分別進(jìn)行介紹。公共交換電話網(wǎng)(PSTN)公共交換電話網(wǎng)(Public Switched Telephone Network，PSTN)是以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。它是自發(fā)明電話以來(lái)所有的電路交換式電話網(wǎng)絡(luò)的集合，是普及程度最高、成本最低的公用通信網(wǎng)絡(luò)。它主要提供語(yǔ)音通信服務(wù)，同時(shí)還提供數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)交換、傳真、可視圖文等。從功能角度來(lái)講，PSTN由國(guó)際交換局、長(zhǎng)途交換局、中心交換局、端交換局和用戶等層次構(gòu)成。從設(shè)備構(gòu)成角度來(lái)講，PSTN是由交換機(jī)、傳輸電路(用戶線和局間中繼電路)和用戶終端設(shè)備(如電話機(jī))三部分組成。通過(guò)PSTN可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，但PSTN以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)，為接入設(shè)備提供模擬通道。當(dāng)計(jì)算機(jī)等數(shù)字設(shè)備通過(guò)PSTN連接時(shí)，需要在兩端使用調(diào)制解調(diào)器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。利用PSTN的數(shù)據(jù)通信是廉價(jià)的，但它的數(shù)據(jù)傳輸速率較低，不能提供流量控制、差錯(cuò)控制等，所以傳輸質(zhì)量較差。它只能用于通信速率要求不高的場(chǎng)合，而且中間沒(méi)有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能，難以實(shí)現(xiàn)變速傳輸。由于PSTN分布范圍廣、費(fèi)用小，因此是早期家庭用戶和要求不高的小型網(wǎng)絡(luò)接入Internet的方案。

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(lSDN)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(Integrated Services Digital Network，ISDN)的概念產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，成熟于80年代。當(dāng)時(shí)各類不同的公共網(wǎng)絡(luò)同時(shí)并存，分別提供不同的業(yè)務(wù)，造成相對(duì)獨(dú)立的割裂狀態(tài)。例如，電話網(wǎng)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)、用戶電報(bào)網(wǎng)提供文字通信業(yè)務(wù)、電路交換和分組交換網(wǎng)提供數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)等。IsDN的目的就是應(yīng)用單一網(wǎng)絡(luò)向公眾提供多種不同的業(yè)務(wù)，不僅可以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而且可以提供數(shù)據(jù)、圖像和傳真等各種非語(yǔ)音業(yè)務(wù)。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)有窄帶與寬帶之分，分別稱為N.ISDN(Narrow ISDN)和B.ISDN(Broadband ISDN)，無(wú)特殊說(shuō)明ISDN是指N.ISDN。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)是典型的電路交換網(wǎng)，它由電話綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來(lái)支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖形、視頻等綜合業(yè)務(wù)。ISDN使用單一網(wǎng)接口，利用此接口可實(shí)現(xiàn)多個(gè)終端同時(shí)進(jìn)行數(shù)字通信連接。ISDN與其他網(wǎng)絡(luò)的最大不同之處是，它能夠提供端到端的數(shù)字傳輸。所謂端到端的數(shù)字傳輸是指從一個(gè)用戶終端到另一個(gè)用戶終端之間的傳輸全部是數(shù)字化的。在傳統(tǒng)電話網(wǎng)中，從用戶終端到交換機(jī)之間的傳輸是模擬的，如果用戶要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，需要使用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后在用戶線上傳輸，在接收端還需要通過(guò)調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行信號(hào)變換。而ISDN改變了傳統(tǒng)電話模擬用戶環(huán)路的狀態(tài)，使全數(shù)字化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，用戶可以獲得數(shù)字化的優(yōu)異性能。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在現(xiàn)代PSTN中，主干網(wǎng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，但是PSTN的用戶終端仍然是模擬設(shè)備，ISDN則是在PSTN基礎(chǔ)上，將設(shè)備和傳輸?shù)男畔?shù)字化以后產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)。

以傳統(tǒng)電話網(wǎng)為代表的面向連接的電路交換技術(shù)具有實(shí)時(shí)、低速率、對(duì)稱業(yè)務(wù)量的特征和高質(zhì)量的話音傳送、完善的管理以及計(jì)費(fèi)等優(yōu)勢(shì)，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，它仍是大部分國(guó)家提供電話業(yè)務(wù)的基本手段。我國(guó)的電話業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速，固定電話網(wǎng)規(guī)模位居世界第二，但人口基數(shù)大，普及率仍很低，在農(nóng)村和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍有很大的發(fā)展空間。第二代蜂窩移動(dòng)網(wǎng)也是基于電路交換并以傳送話音業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)，正處于高速發(fā)展的階段。受業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)，在我國(guó)電路交換網(wǎng)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍將穩(wěn)步發(fā)展。因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)對(duì)電話網(wǎng)造成了沖擊?？诤艚兴哂械奶攸c(diǎn)容易造成網(wǎng)絡(luò)的擁塞，雖可通過(guò)擴(kuò)容來(lái)解決，但代價(jià)太高，何況由于碑業(yè)務(wù)的不對(duì)稱，對(duì)面向連接的電路交換網(wǎng)來(lái)說(shuō)，擴(kuò)容后會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)資源利用率的進(jìn)一步降低。采用口呼叫旁通的方案，即在交換機(jī)中嵌入接入服務(wù)模塊，用以直接處理瓔呼叫，并直接通過(guò)DDN或El通路與因特網(wǎng)骨干網(wǎng)相連，從而減輕電路交換的處理負(fù)荷。因特網(wǎng)及其業(yè)務(wù)的發(fā)展必然導(dǎo)致P業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的融合，例如口電話、口傳真等。對(duì)于現(xiàn)時(shí)普通電話用戶之間的口電話業(yè)務(wù)而言，本地電話網(wǎng)通過(guò)VoIP網(wǎng)關(guān)與因特網(wǎng)互聯(lián)似乎成了因特網(wǎng)的接入網(wǎng).