電路交換和分組交換的基本原理

1、從傳輸技術(shù)來說， 電話網(wǎng)是采用電路交換方式 ，即電話通信的電路一旦接通后，電話用戶 就占用了一個信道，無論用戶是否在講話，只要用戶不掛斷，信道就一直被占用著。一般 情況下，通話雙方總是一方在講話、另一方在聽，聽的一方?jīng)]有講話也占用著信道，而且 講話過程中也總會有停頓的時間。因此用電路交換方式時線路利用率很低，至少有 50% 以 上的時間被浪費掉。而 因特網(wǎng)的信息傳送是采用分組交換方式 ，所謂分組交換，是把數(shù)字 化的信息，按一定的長度 “分組”、打“包”，每個 “包”加上地址標識和控制信息，在網(wǎng)絡(luò)中以 “存儲 轉(zhuǎn)發(fā)“的方式傳送，即遇到電路有空就傳送，并不占用固定的電路或信道，因此被 稱為是 “無

2、連接 ”的方式。這種方式可以在一個信道上提供多條信息通路；請簡述電路交換和分組交換 （包交換 ）的基本原理與區(qū)別電路交換 電路交換就是通信的過程中維持的是實際的電子電路（物理線路），這條電子電路建立后 用戶始終占用從發(fā)送端到接收端的固定傳輸帶寬電路交換的機制有什么缺點？ 從電路交換的工作原理看出，電路交換會占用固定帶寬，因而限制了在線路上的流量以及 連接數(shù)量 電路交換常于分組交換進行比較。其主要不同之處在于：分組交換的通信線路并不專用于 源與目的地間的信息傳輸。在要求數(shù)據(jù)按先后順序且以恒定速率快速傳輸?shù)那闆r下，使用 電路交換是較為理想的選擇。因此，當傳輸實時數(shù)據(jù)時，諸如音頻和視頻；或當服務(wù)質(zhì)量

3、 （QOS）要求較高時，通常使用電路交換網(wǎng)絡(luò)。分組交換在數(shù)據(jù)傳輸方面具有更強的的效 能，可以預(yù)防傳輸過程（如 e-mail 信息和 Web 頁面）中的延遲和抖動現(xiàn)象分組交換技術(shù)是在計算機技術(shù)發(fā)展到一定程度，人們除了打電話直接溝通，通過計算機和 終端實現(xiàn)計算機與計算機之間的通信，在傳輸線路質(zhì)量不高、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段還較單一的情 況下，應(yīng)運而生的一種交換技術(shù)。分組交換也稱包交換，它是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分 組。在每個分組的前面加上一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據(jù) 每個分組的地址標志，將他們轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。進行分組交換的通 信網(wǎng)稱為

4、分組交換網(wǎng)。從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、 分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。分組交換實質(zhì)上是在 “存儲轉(zhuǎn)發(fā) ”基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按 一定長度分割為許多小段的數(shù)據(jù) 分組。每個分組標識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù) 用的技術(shù)，同時傳送多個數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機的存儲器內(nèi)，接 著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。分組交換相對于電路交換的優(yōu)點是什么？ 分組發(fā)送的信息不會占

5、用固定的帶寬，可以使線路上建立更多的連接GPRS 數(shù)據(jù)傳輸以 IP 協(xié)議為基礎(chǔ)，因此分組數(shù)據(jù)的傳輸是端到端的，包括空中 接口部分。 GSM 系統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)使用電路交換的空中接口， GPRS 系統(tǒng)使用分 組交換空中接口，二者都遵循 GSM 標準，因此一個 GPRS 網(wǎng)絡(luò)可看作是 GSM 系統(tǒng)的擴展，對于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)需要一些額外的特殊需求。通過在 GSM 系統(tǒng)中 引入 GPRS 系統(tǒng)，它可以接入、認證和處理用戶，并且能夠同時端接電路交換 數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù)。分組數(shù)據(jù)功能不會影響 GSM 系統(tǒng)所支持的電路交換業(yè)務(wù)， GPRS 系統(tǒng)同其他 分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)一樣，無線信道是在多個 MS 之間共享的，不會

6、為某個 MS 分配 無線信道。當 MS 生成一個數(shù)據(jù)包時，它會利用第一個可利用無線信道把分組 轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳，如前所述，一個 MS 最多可同時使用 8 個無線時隙。當一個消息要傳送的數(shù)據(jù)量很大時，這些數(shù)據(jù)會被分割成多個包，當這些包到 達目的地時，他們會重組成原始消息，所有接收到的分組會存儲在一個數(shù)據(jù)緩 沖區(qū)中。 MS 中的數(shù)據(jù)包在傳輸過程中可以使用不同的無線信道。GPRS 系統(tǒng)的 MS 有兩種類型，一種只能用作分組交換通信，另一種可同時用 作電路交換和分組交換通信。一個專用的分組數(shù)據(jù) MS 可以進行分組交換通信 或者用作分組交換通信的接入，而具備兩種模式的 MS 除此還可進行電路交換 的通信。G

7、PRS 系統(tǒng)實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)交換功能的稱作 GPRS 服務(wù)支持節(jié)點（ SGSN ）和 GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點（ GGSN ）， SGSN 在自己的服務(wù)區(qū)域內(nèi)進行分組路由， GGSN 向外部 IP網(wǎng)絡(luò)提供接口。 SGSN/GGSN 與現(xiàn)有的 GSM 系統(tǒng)的電路交換 部分相互獨立， GPRS 系統(tǒng)的其他部分仍使用現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)元素第三代移動通信系統(tǒng) 3G在介紹第三代移動通信系統(tǒng)（簡稱 3G ）前，我們回顧一下目前世界上主要應(yīng)用 的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，包括 GSM （主要應(yīng)用國家歐洲、中國）、 PDC （日本）、 DAMPS （北美）、 IS-95 即窄帶 CDMA （美國和韓國）。第二

8、代移動通信系統(tǒng)主要以提供話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，且只滿足各國及部分區(qū)域性漫游。為了滿足對通信服務(wù)和質(zhì)量日益增長的要求，需要引入能提供 更廣泛的業(yè)務(wù)，尤其是圖、文、聲、像的多媒體業(yè)務(wù)和接入高速因特網(wǎng)業(yè)務(wù)， 并能提供全球漫游的第三代移動通信系統(tǒng)。第三代移動技術(shù)核心網(wǎng)使用的是先進的分組交換技術(shù)如 MPLS ，BGP 等，取代 了電路交換技術(shù)。優(yōu)點是能夠充合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，大大降低網(wǎng)絡(luò)成本。先進分組交換技術(shù)的數(shù) 據(jù)傳輸實時性很強，所以能夠滿足語音業(yè)務(wù)的要求。分組交換網(wǎng)是繼電路交換網(wǎng)和報文交換網(wǎng)之后一種新型交換網(wǎng)絡(luò)，它主要用于 數(shù)據(jù)通信。分組交換網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)，利用其網(wǎng)絡(luò)平臺可以開發(fā)各種增值業(yè) 務(wù)，如：電子信箱、電子數(shù)據(jù)交換、可視圖文、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索。分組交換網(wǎng)的突出優(yōu)點是可以在一條電路上同時開放多條虛電路，為多個 用戶同時使用，網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由功能和先進的誤碼糾錯功能，網(wǎng)絡(luò)性能最 佳。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 過