电话交换与数据交换

1.1.3　电话交换与数据交换

交换式通信网首先应用于电话通信，通常采用电路交换方式构成电话通信网络。

电话网络中任意两个用户进行通信时，需要在用户之间建立专用的传输通道（电路），这条传输通道包括主叫用户和被叫用户与相应端局相连的用户线，以及交换局之间的中继线路；在通话过程中这条传输通道为两个用户所占用，直至通话过程结束。

电话交换技术和电话交换机的发展使得人们之间的信息交流变得非常方便。但是话音交流毕竟只是信息交流的一种方式。20世纪60年代以来，计算机的使用日益普及，人们迫切需要通过计算机通信，来共享计算机的计算能力和计算机中存储的信息，因此，计算机连网成为现实的需要，这就出现了交换技术的另一个重要分支——数据交换。1969年，美国军方建立的ARPANET标志着以资源共享为特点的计算机网络的诞生，ARPA网的发展进一步演化成目前的互联网Internet。通常，我们把计算机通信视为数据通信。

尽管话音通信和数据通信都以传送信息为目的，但是两者之间有以下几点不同之处。

（1）通信对象不同。话音通信实现的是人和人之间的通信，数据通信实现的是人和计算机之间，以及计算机和计算机之间的通信。

（2）信息的业务量特征不同。统计资料表明，电话通信时双方讲话的时间平均各占一半，即对于数字话音信号（PCM），其平均传输速率约为32Kbit/s，一般不会出现信道中长时间没有信息传输的情况。而对计算机通信（数据通信），双方处于不同的工作状态时数据传输速率是不同的。例如，对于远程遥控和遥测，数据传输速率一般在30bit/s以下；用户以远程终端方式使用计算机时，信道上传输的数据是用户用键盘输入的，数据传输速率为20～300bit/s，而计算机对终端响应的数据传输速率则为600bit/s～10Kbit/s；如果用户希望获取大量文件（如从Internet下载文档），数据传输速率应为100Kbit/s～1Mbit/s才能令人满意。

（3）通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。根据美国国防部对27 000个数据用户进行统计，大约25%用户的数据通信持续时间在1s以内，50%用户的数据通信持续时间在5s以内，90%用户的数据通信持续时间在50s以内。而话音通信的平均持续时间大致为5min。统计资料显示，99.5%以上的数据通信持续时间短于电话通信的平均持续时间。由此要求数据通信的信道建立时间也要短，通常应在1.5s左右，相应的话音通信过程的建立时间一般在15s左右。

（4）传输可靠性要求不同。数据信号使用二进制数“0”和“1”的组合编码表示，如果一串码组中的一个比特在传输中发生错误，则在接收端可能会被理解成完全不同的含义。特别对于银行、军事、医学等关键事务的处理，发生毫厘之差都可能造成巨大的损失。一般而言，数据通信的比特差错率必须控制在10^－8以下，而话音通信的比特差错率可以高达10^－3。