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。電路交換網絡包含一條物理路徑,并支持網絡連接過程中兩個終點間的單連接方式。傳統(tǒng)的語音電話服務通過公共交換電話網 PSTN(而不是 IP 語音)實現(xiàn)電路交換過程。 電話公司在用戶呼叫期間為用戶呼叫號碼設定一條特定的物理路徑,該路徑專用于兩終點雙方間的連接。
電路交換網主要有兩種,公共交換電話網(PSTN)和綜合業(yè)務數字網(ISDN),下面分別進行介紹。公共交換電話網(PSTN)公共交換電話網(Public Switched Telephone Network,PSTN)是以模擬技術為基礎的電路交換網絡。它是自發(fā)明電話以來所有的電路交換式電話網絡的集合,是普及程度最高、成本最低的公用通信網絡。它主要提供語音通信服務,同時還提供數據通信業(yè)務,如數據交換、傳真、可視圖文等。從功能角度來講,PSTN由國際交換局、長途交換局、中心交換局、端交換局和用戶等層次構成。從設備構成角度來講,PSTN是由交換機、傳輸電路(用戶線和局間中繼電路)和用戶終端設備(如電話機)三部分組成。通過PSTN可以實現(xiàn)網絡互聯(lián),但PSTN以模擬技術為基礎,為接入設備提供模擬通道。當計算機等數字設備通過PSTN連接時,需要在兩端使用調制解調器來實現(xiàn)數字信號和模擬信號之間的轉換。利用PSTN的數據通信是廉價的,但它的數據傳輸速率較低,不能提供流量控制、差錯控制等,所以傳輸質量較差。它只能用于通信速率要求不高的場合,而且中間沒有存儲轉發(fā)功能,難以實現(xiàn)變速傳輸。由于PSTN分布范圍廣、費用小,因此是早期家庭用戶和要求不高的小型網絡接入Internet的方案。
綜合業(yè)務數字網(lSDN)綜合業(yè)務數字網(Integrated Services Digital Network,ISDN)的概念產生于20世紀70年代,成熟于80年代。當時各類不同的公共網絡同時并存,分別提供不同的業(yè)務,造成相對獨立的割裂狀態(tài)。例如,電話網提供語音業(yè)務、用戶電報網提供文字通信業(yè)務、電路交換和分組交換網提供數據傳輸業(yè)務等。IsDN的目的就是應用單一網絡向公眾提供多種不同的業(yè)務,不僅可以提供語音業(yè)務,而且可以提供數據、圖像和傳真等各種非語音業(yè)務。綜合業(yè)務數字網(ISDN)有窄帶與寬帶之分,分別稱為N.ISDN(Narrow ISDN)和B.ISDN(Broadband ISDN),無特殊說明ISDN是指N.ISDN。綜合業(yè)務數字網(ISDN)是典型的電路交換網,它由電話綜合數字網(IDN)為基礎發(fā)展而成的通信網,能夠提供端到端的數字連接,用來支持語音、數據、圖形、視頻等綜合業(yè)務。ISDN使用單一網接口,利用此接口可實現(xiàn)多個終端同時進行數字通信連接。ISDN與其他網絡的最大不同之處是,它能夠提供端到端的數字傳輸。所謂端到端的數字傳輸是指從一個用戶終端到另一個用戶終端之間的傳輸全部是數字化的。在傳統(tǒng)電話網中,從用戶終端到交換機之間的傳輸是模擬的,如果用戶要進行數據通信,需要使用調制解調器進行數模轉換后在用戶線上傳輸,在接收端還需要通過調制解調器進行信號變換。而ISDN改變了傳統(tǒng)電話模擬用戶環(huán)路的狀態(tài),使全數字化變?yōu)楝F(xiàn)實,用戶可以獲得數字化的優(yōu)異性能。簡單地說,在現(xiàn)代PSTN中,主干網已經完全實現(xiàn)了數字化,但是PSTN的用戶終端仍然是模擬設備,ISDN則是在PSTN基礎上,將設備和傳輸的信息數字化以后產生的網絡。
以傳統(tǒng)電話網為代表的面向連接的電路交換技術具有實時、低速率、對稱業(yè)務量的特征和高質量的話音傳送、完善的管理以及計費等優(yōu)勢,在可以預見的未來,它仍是大部分國家提供電話業(yè)務的基本手段。我國的電話業(yè)務增長迅速,固定電話網規(guī)模位居世界第二,但人口基數大,普及率仍很低,在農村和經濟欠發(fā)達地區(qū)仍有很大的發(fā)展空間。第二代蜂窩移動網也是基于電路交換并以傳送話音業(yè)務為主的網絡,正處于高速發(fā)展的階段。受業(yè)務的驅動,在我國電路交換網在相當長一段時期內仍將穩(wěn)步發(fā)展。因特網業(yè)務的爆炸式增長對電話網造成了沖擊。口呼叫所具有的特點容易造成網絡的擁塞,雖可通過擴容來解決,但代價太高,何況由于碑業(yè)務的不對稱,對面向連接的電路交換網來說,擴容后會造成網絡資源利用率的進一步降低。采用口呼叫旁通的方案,即在交換機中嵌入接入服務模塊,用以直接處理瓔呼叫,并直接通過DDN或El通路與因特網骨干網相連,從而減輕電路交換的處理負荷。因特網及其業(yè)務的發(fā)展必然導致P業(yè)務與傳統(tǒng)電信業(yè)務的融合,例如口電話、口傳真等。對于現(xiàn)時普通電話用戶之間的口電話業(yè)務而言,本地電話網通過VoIP網關與因特網互聯(lián)似乎成了因特網的接入網.