电路交换技术与ATM交换技术的对比分析

电路交换技术与ATM交换技术的对比分析

摘要：随着近几年通信事业的发展，交换技术也在蓬勃发展，如今使用最广泛的两种交换技术是电路交换和分组交换。电路交换技术主要适用于电话，分组交换技术主要适用于数据业务。对于ATM采用的是ATM交换方式，它是一种新的交换方式，其信元中承载的是带宽综合业务，即其既有电话业务，又有数据业务，还有其他业务。

关键词：电路交换技术 ATM交换技术通信

Abstract: In recent years with the development of communication, exchange technology is booming, and now the most is widely used two switching which are circuit switching and packet switching. Circuit switching technology is mainly applied to the telephone, packet switching technology is mainly applied to data service. The ATM uses is ATM exchange mode, it is a new switching mode, its cell is the bearer of bandwidth integrated services,that is to say it has the existing telephone service, and data services, and also other business.

引言：随着通信事业的发展，我们进入了一个全新的信息时代，交换设备室人类信息交互中的主要措施，在相互通信中起着立交桥的作用，交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到如今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图像通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）的不断进步。

正文

一、电路交换技术

1.1电路交换技术的简介

电路交换（Circuit Switching）是相对于封包交换(或称分组交换)的一个概念。电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后，双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，而且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束。在某次通信活动的整个过程中，这个连接将始终占用着连接建立开始时，通信系统分配给它的资源（通道、带宽、时隙、码字等等），这也体现了电路交换区别于分组交换的本质特征，即当我们占用了一条中继线路后，即使我们不传送信息，别人也不能使用，这是电路交换的最主要的缺点。

1.2 电路交换技术原理与特征

电路交换（Circuit Switching），又叫线路交换。电路交换需要为进行通信的终端之间提供一条专用的信息传输通道，这条传输通道可以传送用户信息。该传输通道既可以是物理路径也可以是逻辑路径；既可以是永久连接也可以是临时连接。它是一种直接的交换方式。

图1.1电路交换的基本原理

图1.2 电路交换的几种基本呼叫示意图

图1.3电路交换一次成功的呼叫接续流程

电路交换技术的特点：

（1）电路交换是面向连接的技术。

（2）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务，信息的传输时延小，对一次接续而言，传输时延几乎固定不变。

（3）电路交换采用静态复用、固定（预分配）分配带宽技术，进行信息传输和交换。

（4）交换机对用户的信息不存储、分析和处理，信息在终端之间“透明”传输，

交换机在处理方面的开销比较小，信息的传输效率比较高。

（5）网络在传送信息期间，没有任何差错控制措施，控制简单，但不利于可靠性要求高的数据业务传送。

（6）信息的编码方法和信息格式由通信双方协商，不受网络限制。

二、 ATM交换技术

2.1 ATM的简介

ATM技术采用了分组交换的原理，以固定长度的信元传送信息,可以适应各种速率的业务,简化了网内协议 ,以信元头的地址信息采用硬件自选路由提高工作速度。ATM将不同的低速信号复接至155.52Mb/s或622.08Mb/s纳入同步数字系列进行传输。

ATM 技术是以分组交换传送模式为基础并融合了电路交换传送模式高速化的优点发展而成的。A T M 方式克服了电路交换模式不能适应任意速率业务,难于导入未来新业务的缺点 ;简化了分组交换模式中的协议,并由硬件对简化的协议进行处理 ;交换节点不再对信息进行差错控制 ,从而极大地提高了网络的通信处理能力。

ATM 方式对线路进行单元复用 ,其本质上是一种高速分组传送模式。用户信息(话音、数据及图象等数字信息)被分割成固定长度的信息块 ,在信息块前装配上相关控制信息后构成信元。信元由5个字节 (每字节为8比特 )的信头(He ader)和48字节的用户信息块组成。信头中装配有信息块的传送地址、丢失优先级等传输控制信息。信元按通信业务的需要进行分配 ,不同用户的信息块,只要获得空位信元随即可以插入信息发送出去,即各用户的信元插入的位置并无周期性,故称这种传送方式为异步转移模式。这里指的异步 ,不是通常的异步传输 ,而是指被分组的用户信息动态地占用信道 (各用户信元异步时分复用在一起)。因为各用户信息需要排队等待空位信元到来时才能插入发送出去,所以 ATM 是一种以信元为单位的存储—交换方式。

2.2 . ATM交换原理

为了提高信息处理和交换速度，降低时延 ,ATM 以面向连接的方式工作。网络对传送交换处理工作十分简单:通信开始时先建立虚电路以后将虚电路标志(即地址信息)写入信头，网络根据虚电路标志进行交换和传送。ATM网络包括一些节点 ,这些节点中提出信元的交换,称为交换节点。实际上,交换节点完成的只是虚电路的交换。因为同一虚电路上的所有信元都选择同样的路由,经过同样的通路到达目的地,在接收端,这些信元到达的次序总是和发送端的发送次序相同。

为了更清楚地了解 ATM 信元交换的过程,再结合图2.1加以说明。图2.1描述了信元在ATM 网内交换传送的过程。当一个虚电路建立时,在与其对应的箱入复用线的“接续路由表”中就记入了选路比特RB ,用它来表示哪个虚电路通过哪条交换