一級(jí)建造師通信與廣電1L411051掌握交換系統(tǒng)分類及特點(diǎn)考點(diǎn)

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　　1L411051掌握交換系統(tǒng)分類及特點(diǎn)

　　傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)，交換系統(tǒng)則是各個(gè)神經(jīng)的中樞，它在通信網(wǎng)絡(luò)擔(dān)負(fù)著為信源和信宿之間信息的連接橋梁，其核心設(shè)備是交換機(jī)。

　　根據(jù)信源和信宿之間傳輸信息的種類，交換系統(tǒng)主要分為電路交換、報(bào)文交換和分組交換系統(tǒng)。

　　一、電路交換 考試大◇一級(jí)建造師

　　(一)工作原理

　　電路交換是在通信網(wǎng)中任意兩個(gè)或多個(gè)用戶終端之間建立電路暫時(shí)連接的交換方式，暫時(shí)連接獨(dú)占一條電路并保持到連接釋放為止。

　　利用電路交換進(jìn)行數(shù)據(jù)通信或電話通信必須經(jīng)歷三個(gè)階段：建立電路階段、傳送數(shù)據(jù)或語(yǔ)音階段和拆除電路階段.

　　電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)。電路交換系統(tǒng)有兩種交換方式：空分交換和時(shí)分交換。

　　1.空分交換是入線在空間位置上選擇出線并建立連接的交換?？辗纸粨Q基本原理可歸納為以n條入線通過(guò)以n x m接點(diǎn)矩陣選擇到m條出線或某一指定出線，但接點(diǎn)同一時(shí)間只能為一次呼叫利用，直到通信結(jié)束才釋放。

　　2.時(shí)分交換是時(shí)分多路復(fù)用(TDM)在交換上的具體應(yīng)用。在時(shí)分交換方式中，通過(guò)時(shí)隙交換網(wǎng)絡(luò)完成語(yǔ)音的時(shí)隙搬移，從而做到入線和出線間信號(hào)交換。

　　(二)電路交換的特點(diǎn)

　　電路交換的特點(diǎn)是可提供一次性無(wú)間斷信道。在利用電路交換進(jìn)行通信時(shí)，存在著兩個(gè)限制條件：首先，在進(jìn)行信息傳送時(shí)，通信雙方必須處于同時(shí)激活可用狀態(tài);其次，兩個(gè)站之間的通信資源必須可用，而且必須專用。

　　1.呼叫建立時(shí)間長(zhǎng)，并且存在呼損：在通信雙方所在的兩節(jié)點(diǎn)之間(中間可能有若干個(gè)節(jié)點(diǎn))建立一條專用信道所花的時(shí)間稱為呼叫建立時(shí)間。在電路建立過(guò)程中，若由于交換網(wǎng)繁忙等原因而使建立失敗，對(duì)于交換網(wǎng)則要拆除已建立的部分電路，用戶需要掛斷重?fù)?，這叫呼損。過(guò)負(fù)荷時(shí)呼損率增加，但不影響接通的用戶。

　　2.對(duì)傳送信息沒(méi)有差錯(cuò)控制

　　3.對(duì)通信信息不做任何處理，原封不動(dòng)地傳送(信令除外)：一旦電路建立后，數(shù)據(jù)以固定的速率傳輸。除通過(guò)傳輸通道形成的傳播延遲以外，沒(méi)有其他延遲。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的延遲很小，因此延遲完全可以忽略。電路交換適用于實(shí)時(shí)、大批量、連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。

　　4.線路利用率低：從電路建立到進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，直至通信鏈路拆除，通道都是專用的，再加上通信建立時(shí)間、拆除時(shí)間和呼損，其利用率較低。

　　5.通信用戶間必須建立專用的物理連接通路

　　6.實(shí)時(shí)性較好：每一個(gè)終端發(fā)起呼叫或出現(xiàn)其他動(dòng)作，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出相應(yīng)的處理。

　　二、報(bào)文交換

　　(一)報(bào)文交換的原理

　　報(bào)文交換又稱為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換，與電路交換的原理不同，不需要提供通信雙方的物理連接，而是將所接收的報(bào)文暫時(shí)存儲(chǔ)。報(bào)文中除了用戶要傳送的信息以外，還有目的地址和源地址。交換節(jié)點(diǎn)要分析目的地址和選擇路由，并在該路由上排隊(duì)，等待有空閑電路時(shí)才發(fā)送到下一交換節(jié)點(diǎn)。報(bào)文交換可以進(jìn)行速率、碼型的變換，具有差錯(cuò)控制措施，可以發(fā)送多目的地址的報(bào)文，過(guò)負(fù)荷時(shí)則導(dǎo)致時(shí)延的增加。

　　(二)報(bào)文交換的特點(diǎn)

　　報(bào)文交換是交換機(jī)對(duì)報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)，它適合于電報(bào)和電子函件業(yè)務(wù)。

　　1.報(bào)文交換過(guò)程中，沒(méi)有電路的接續(xù)過(guò)程，也不存在把一條電路固定分配給一對(duì)用戶使用，而一條鏈路可進(jìn)行多路復(fù)用，從而大大提高了鏈路的利用率。

　　2.交換機(jī)以“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)”方式傳輸數(shù)據(jù)信息，它不但可以起到匹配輸入輸出傳輸速率的作用，易于實(shí)現(xiàn)各種不同類型終端之間的互通，而且還能起到防止呼叫阻塞、平滑通信業(yè)務(wù)量峰值的作用。

　　3.不需要收、發(fā)兩端同時(shí)處于激活狀態(tài)。

　　4.傳送信息通過(guò)交換網(wǎng)時(shí)延較長(zhǎng)，時(shí)延變化也大，不利于交互型實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

　　5.對(duì)設(shè)備要求較高。交換機(jī)必須具有大容量存儲(chǔ)、高速處理和分析報(bào)文的能力。

　　三、分組交換

　　(一)分組交換原理

　　分組交換采用存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶要傳送的信息分割為若干個(gè)分組，每個(gè)分組中有一個(gè)分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換節(jié)點(diǎn)對(duì)所收到的各個(gè)分組分別處理，按其中的選路信息選擇去向，以發(fā)送到能到達(dá)目的地的、下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)。

　　(二)分組交換方式

　　為適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的要求，分組交換可提供兩種服務(wù)方式：虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式。

　　1.虛電路

　　虛電路方式是面向連接的方式，就是在用戶數(shù)據(jù)傳送前先通過(guò)發(fā)送呼叫請(qǐng)求分組建立端到端的虛電路;一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送，最后通過(guò)呼叫清除分組來(lái)拆除虛電路。

　　(1)虛電路不同于電路交換中的物理連接，而是邏輯連接。虛電路并不獨(dú)占線路，在一條物理線路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路，以達(dá)到資源共享。

　　(2)虛電路方式的每個(gè)分組頭中含有對(duì)應(yīng)于所建立的邏輯信道標(biāo)識(shí)，不需進(jìn)行復(fù)雜的選路;屬于同一呼叫的各分組在同一條虛電路上傳送，按原有的順序到達(dá)終點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生失序現(xiàn)象;對(duì)故障較為敏感，當(dāng)傳輸鏈路或交換節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)可能引起虛電路的中斷，需要重新建立。

　　(3)虛電路方式適用于較連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳送，如文件傳送、傳真業(yè)務(wù)等。

　　2.數(shù)據(jù)報(bào)

　　(1)數(shù)據(jù)報(bào)不需要預(yù)先建立邏輯連接，稱為無(wú)連接方式。

　　(2)數(shù)據(jù)報(bào)方式的每個(gè)分組頭中含有詳細(xì)的目的地址，各個(gè)分組獨(dú)立地進(jìn)行選路;屬于同一呼叫的各分組可從不同的路由轉(zhuǎn)送，會(huì)引起失序;由于各個(gè)分組可選擇不同的路由，對(duì)故障的防衛(wèi)能力較強(qiáng)，從而可靠性較高。

　　(3)數(shù)據(jù)報(bào)方式適用于面向事物的詢問(wèn)/響應(yīng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　(三)分組交換的特點(diǎn)

　　1.分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)信息的傳輸時(shí)延較小，而且變化不大，能較好地滿足交互型通信的實(shí)時(shí)性要求;

　　(2)易于實(shí)現(xiàn)鏈路的統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用，提高了鏈路的利用率。

　　(3)容易建立靈活的通信環(huán)境，便于在傳輸速率、信息格式、編碼類型、同步方式以及通信規(guī)程等方面都不相同的數(shù)據(jù)終端之間實(shí)現(xiàn)互通。

　　(4)可靠性高。分組作為獨(dú)立的傳輸實(shí)體，便于實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制，從而大大地降低了數(shù)據(jù)信息在分組交換網(wǎng)中的傳輸誤碼率，一般可達(dá)10-10以下。

　　(5)經(jīng)濟(jì)性好。信息以“分組”為單位在交換機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，節(jié)省了交換機(jī)的存儲(chǔ)容量，提高了利用率，降低了通信的費(fèi)用。

　　2.分組交換的主要缺點(diǎn)

　　(1)由于網(wǎng)絡(luò)附加的信息較多，影響了分組交換的傳輸效率。

　　(2)實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。交換機(jī)要對(duì)各種類型的分組進(jìn)行分析處理，這就要求交換機(jī)具有較強(qiáng)的處理功能。

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