智能弱电工程设计与应用(第2版)
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5.2.3 电路交换网络

以电路连接为交换方式构成的通信网络称为电路交换网络(Circuit Switching)。电路交换网络的特点:

①电路交换:在通信前先建立电路,通信完毕,拆除电路。

②电路连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用。

③提供固定的通信链路,传输延时短,延时抖动小,确定的QoS保障。

④网络带宽利用率低,不支持组播。

常用电路交换网络有PSTN、ISDN、DDN。

1.PSTN(公共电话交换网)

PSTN是一个模拟信道,是以模拟技术为基础的电路交换网络。两个站点经由PSTN网络通信时,必须通过Modem(调制解调器)将模拟信号转换为数字信号。目前Modem的最高速率可达到164kbit/s,可以支持低速率多媒体传输业务。

主要特点:以电路交换为基础,通过呼叫在收、发端之间建立一个独占的、有固定带宽的物理通道,路由固定、延时低,无延时抖动,对连续媒体信息的同步和实时传输有利。

利用PSTN实现远程计算机之间、LAN局域网与远程站点或LAN局域网之间通信是最廉价的,而且其入网方式比较灵活。但数据传输速率较低、传输质量较差、网络资源利用率较低,需接入调制解调器上网。

PSTN带宽有限,内部没有上层协议保障其差错控制能力,中间没有存储转发功能,难以实现变速率传输,只能用于通信要求不高的场合。

2.ISDN(综合服务数字网)

ISDN(Integrated Services Digital Network,综合服务数字网,俗称一线通)是指采用数字交换和数字传输技术相结合、提供综合业务的数字通信系统。

ISDN是一种典型的电路交换网络系统。ISDN全部是数字化电路,利用一根普通模拟电话线最多可连接8个终端,以更高的速率和质量提供话音、数据、图像、传真等各种业务服务。

ISDN的优点:

①多用途:一条用户线路,可以在上网的同时拨打电话、收发传真和收看视频节目。

②传输质量高:由于采用端到端的数字传输,传输质量明显提高。

③灵活方便:只需一个入网接口,使用统一的号码,就能从网络得到所需要的各种业务。用户在这个接口上可以连接多个不同种类的终端,多个终端可以同时通信。

ISDN还有窄带(N-ISDN)和宽带(B-ISDN)之分:

(1)N-ISDN(窄带综合服务数字网)。

1)N-ISDN有B信道和D信道两种信道。B信道用于数据、视频和语音信息传送;D信道用于设置和管理传送信令和控制信号。

2)N-ISDN有两种访问接口:

①基本速率接口(BRI):由2B+1D信道组成,每个B信道的带宽为64kbit/s,D信道的带宽为16kbit/s。2B+1D信道的总速率为144kbit/s。

②主速率接口(PRI):由30B+1D信道组成,30B+1D的总速率为2.048Mbit/s(E1)。

(2)B-ISDN(宽带综合服务数字网)。B-ISDN是指用户线上的传输速率在2Mbit/s以上。它是在N-ISDN的基础上发展起来的数字通信网络,其核心技术是采用ATM(异步传输模式)。可以传输各类信息,包括视频点播、电视广播、动态多媒体电子邮件、可视电话、传输CD质量的音乐、局域网互联、高速数据传送等。可以向用户提供155Mbit/s以上的通信能力。

1)B-ISDN主要以光缆作为传输媒体。保证了业务质量,减少了网络运行中的差错诊断、纠错、重发等环节,提高了网络的传输速率,带来了高效率。因而B-ISDN可以提供多种高质量的信息传送业务,通常利用现有的网络终端、用户环路等网络资源。

2)B-ISDN以信元为传输、交换的基本单位。信元是固定格式的等长分组,以信元为基本单位进行信息转移,给传输和交换带来极大的便利。

3)B-ISDN利用了虚信道和虚通道。

也就是说,B-ISDN中可以做到“按需分配”网络资源,使传输的信息动态地占用信道。使B-ISDN呈现开放状态,具有很大的灵活性。

3.DDN(数字数据网)

DDN(Digital Data Network,数字数据网),利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成,能为用户提供各种高质量的数据传输业务。

DDN传输数据质量高、时延小,通信速率在N×24kbit/s(即24~2048kbit/s)范围内,由用户根据需要选择;支持数据、图像、语音传输等多媒体业务。

DDN网络经营者向广大用户提供灵活方便的数字电路出租业务,供各行业构成自己的专用网。DDN采用包月计费制,在用户间建立永久性连接的数字数据传输信道,传输速率不变的独占带宽电路。用户不需要拨号接入,而且可不受时间限制、方便地上网。

DDN采用时分复用技术,提供永久或半永久的电路交换连接,可向用户提供2.4kbit/s、4.8kbit/s、9.6kbit/s、19.2kbit/s、N×64(N=1~31)及2048kbit/s速率的全透明的专用通信电路。

特点:时延低、带宽宽,适用于大型用户的多媒体实时传输。

DDN是一个为用户提供物理通道的透明传输网,只负责传送,不改动任何用户数据,没有额外的资源交换及协议开销,只要求用户的物理接口与网络提供的物理接口匹配即可。