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(fèi)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(biāo)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“無連接”的方式。這種方式可以在一個信

2、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(shí)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(jī)制有什么缺點(diǎn)？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(jìn)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(dāng)傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)時，諸如音頻和視頻；或當(dāng)服務(wù)質(zhì)量（QOS）要求較高時，通常使用電路交換網(wǎng)絡(luò)。分組交換

3、在數(shù)據(jù)傳輸方面具有更強(qiáng)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(jī)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(jī)和終端實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與計算機(jī)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(yùn)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(jī)根據(jù)每個分組的地址標(biāo)志，將他們轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)稱為分組交換網(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

4、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(shí)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(diǎn)。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(biāo)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(jī)的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)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(diǎn)是什么？分組發(fā)送的信息不會占用固定的帶寬，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)

5、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(biāo)準(zhǔn)，因此一個GPRS網(wǎng)絡(luò)可看作是GSM系統(tǒng)的擴(kuò)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(rèn)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，不會為某個MS分配無線信道。當(dāng)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(dāng)

6、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(dāng)這些包到達(dá)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(jìn)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(jìn)行電路交換的通信。GPRS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)交換功能的稱作GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）和GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（GGSN），SGSN在自己的服務(wù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行分組路由，GGSN向外部IP網(wǎng)絡(luò)提供接口。SGSN/GGS

7、N與現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)的電路交換部分相互獨(dú)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(jìn)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(diǎn)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(jìn)分組交換技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性很強(qiáng)，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(diǎn)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(jìn)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程。電