电路交换网络是一种传统通信技术,在通话或数据传输期间,两个端点之间会建立一条专用通信路径或电路。虽然这种方法已广泛应用于传统电话系统,但了解其与互联网协议语音 (VoIP) 的相关性对于掌握现代语音通信的工作原理至关重要。
电路交换网络的主要特征
专用连接
在电路交换网络中,会在整个通信会话期间建立专用信道。这意味着连接所需的资源仅供相关方保留。对于 VoIP 而言,这可以带来一致的语音质量,尽管现代环境更倾向于使用分组交换替代方案以提高效率。
连接设置
在进行任何数据传输之前,电路交换网络中都会发生连接设置阶段。这涉及发送信号以分配资源并确认通话路径的可用性。在 VoIP 中,由于需要在传统电路交换系统和现代分组交换基础设施之间进行互通,因此此设置过程可能更加复杂。
固定带宽
电路交换网络在连接期间提供固定带宽。这种一致性有助于确保清晰的语音通信,对于需要可靠音频质量的应用尤其有用。然而,这种固定特性在带宽需求可能波动的动态 VoIP 环境中可能是一种限制。
电路交换网络的应用
传统电话系统
电路交换技术最突出的应用仍然是传统的固定电话系统。拨打电话时,呼叫者和接收者之间会建立电路,从而实现实时语音通信。虽然 VoIP 主要使用分组交换,但了解电路交换基础有助于了解 VoIP 的发展背景。
专用交换机 (PBX) 系统
许多企业仍在使用集成电路交换技术的 PBX 系统来管理内部和外部呼叫。这些系统使组织能够高效处理多个呼叫,同时保持高通话质量,这对于在 VoIP 环境中保持专业通信标准至关重要。
传统数据网络
一些传统的数据通信系统依靠电路交换技术来传输数据。虽然这些系统越来越不常见,但它们仍然可以为某些应用提供稳定的连接,包括需要稳定性能的 VoIP 服务。
电路交换网络的优势
始终如一的服务质量
电路交换网络的主要优势之一是保证连接稳定且质量一致。这种可靠性对于 VoIP 等应用至关重要,因为清晰的语音通信至关重要。
超低延迟流
由于建立了专用通信路径,电路交换网络通常具有较低的延迟。这一特点对于实时应用尤其有利,包括 VoIP、视频会议和在线游戏,因为延迟会严重影响用户体验。
可预测的性能
电路交换网络中的固定带宽和专用资源可确保通信会话期间的可预测性能。VoIP 用户在整个通话过程中可获得类似的服务水平,这对于维持专业环境至关重要。
电路交换网络的局限性
资源利用效率低下
电路交换网络的一个显著限制是效率低下。资源在整个连接期间都被保留,即使在静音或不活动期间也是如此。这种网络容量利用不足的情况对于 VoIP 通信的灵活需求来说并不理想,因为 VoIP 通信可以通过分组交换方法更有效地处理变化的负载。
可伸缩性问题
随着同时连接数的增加,电路交换网络可能难以扩展。对专用资源的需求可能会导致高峰使用期间电路拥塞和可用性受限,这可能会阻碍依靠动态带宽分配蓬勃发展的 VoIP 服务。
僵硬
一旦建立电路,就无法轻易修改或重定向。这种不灵活性在快节奏的 VoIP 世界中是一个显著的劣势,因为适应性对于满足不断变化的通信需求至关重要。相比之下,VoIP 的分组交换架构允许更灵活的路由和资源管理。