電路交換（CS:circuit switching）是通信網(wǎng)中最早出現(xiàn)的一種交換方式，也是應(yīng)用最普遍的一種交換方式，主要應(yīng)用于電話通信網(wǎng)中，完成電話交換，已有100多年的歷史。

電話通信的過程是：首先摘機(jī)，聽到撥號(hào)音后撥號(hào)，交換機(jī)找尋被叫，向被叫振鈴?fù)瑫r(shí)向主叫送回鈴音，此時(shí)表明在電話網(wǎng)的主被叫之間已經(jīng)建立起雙向的話音傳送通路；當(dāng)被叫摘機(jī)應(yīng)答，即可進(jìn)入通話階段；在通話過程中，任何一方掛機(jī)，交換機(jī)毀拆除已建立的通話通路，并向另一方送忙音提示掛機(jī)，從而結(jié)束通話。從電話通信過程的描述可以看出，電話通信分為三個(gè)階段：呼叫建立、通話、呼叫拆除。電話通信的過程，即電路交換的過程，因此，相應(yīng)的電路交換的基本過程可分為連接建立、信息傳送和連接拆除三個(gè)階段。

電路交換優(yōu)點(diǎn)

1、信息的傳輸時(shí)延小，對一次接續(xù)而言。傳輸時(shí)延固定不變；

2、信息以數(shù)字信號(hào)形式在數(shù)據(jù)通路中“透明”傳輸，交換機(jī)不對信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理，因此交換機(jī)的在處理方面的開銷較小，對數(shù)據(jù)信息也不需要加額外的控制信息，信息的傳輸效率比較高；

3、信息的編碼方法和信息格式由通信雙方協(xié)調(diào)，不受網(wǎng)絡(luò)的限制。

電路交換缺點(diǎn)

1、雖然信息傳輸?shù)臅r(shí)延較小，但是電路的接續(xù)時(shí)間較長；

2、電路資源被通信雙方獨(dú)占，整個(gè)電路利用率低；

3、通信雙方在信息傳輸、編碼格式、同步方式或通信協(xié)議等方面要完全兼容，這就限制了各種不同的速率、不同代碼格式、不同通信協(xié)議的用戶終端直接的互通；

4、有呼損，即可能出現(xiàn)由于對方用戶終端設(shè)備忙或交換網(wǎng)負(fù)載過重而呼叫不通。

電路交換的分類

電路交換又分為時(shí)分交換（Time Division Switching，TDS）和空分交換（Space Division Switching，SDS）兩種方式。

時(shí)分交換是把時(shí)間劃分為若干互不重疊的時(shí)隙，由不同的時(shí)隙建立不同的子信道，通過時(shí)隙交換網(wǎng)絡(luò)完成話音的時(shí)隙搬移，從而實(shí)現(xiàn)入線和出線間話音交換的一種交換方式。時(shí)分交換的關(guān)鍵在于時(shí)隙位置的交換，而此交換是由主叫撥號(hào)所控制的。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換，必須設(shè)置話音存儲(chǔ)器。在抽樣周期內(nèi)有n個(gè)時(shí)隙分別存入n個(gè)存儲(chǔ)器單元中，輸入按時(shí)隙順序存入。若輸出端是按特定的次序讀出的，這就可以改變時(shí)隙的次序，實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。

空分交換是指在交換過程中的入線通過在空間的位置來選擇出線，并建立接續(xù)。通信結(jié)束后，隨即拆除。比如，人工交換機(jī)上塞繩的一端連著入線塞孔，由話務(wù)員按主叫要求把塞繩的另一端連接被叫的出線塞孔，這就是最形象的空分交換方式。此外，機(jī)電式（電磁機(jī)械或繼電器式）、步進(jìn)制、縱橫制、半電子、程控模擬用戶交換機(jī)及寬帶交換機(jī)都可以利用空分交換原理實(shí)現(xiàn)交換的要求。

電路交換的三個(gè)階段

整個(gè)電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個(gè)階段。下面分別予以介紹。

（1）電路建立

如同打電話先要通過撥號(hào)在通話雙方間建立起一條通路一樣，數(shù)據(jù)通信的電路交換方式在傳輸數(shù)據(jù)之前也要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。它的具體過程如下。

①發(fā)起方向某個(gè)終端站點(diǎn)（響應(yīng)方站點(diǎn)）發(fā)送一個(gè)請求，該請求通過中間節(jié)點(diǎn)傳輸至終點(diǎn)。

②如果中間節(jié)點(diǎn)有空閑的物理線路可以使用，接收請求，分配線路，并將請求傳輸給下一中間節(jié)點(diǎn)；整個(gè)過程持續(xù)進(jìn)行，直至終點(diǎn)。如果中間節(jié)點(diǎn)沒有空閑的物理線路可以使用，整個(gè)線路的連接將無法實(shí)現(xiàn)。僅當(dāng)通信的兩個(gè)站點(diǎn)之間建立起物理線路之后，才允許進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸階段。

③線路一旦被分配，在未釋放之前，其他站點(diǎn)將無法使用，即使某一時(shí)刻，線路上并沒有數(shù)據(jù)傳輸。

（2）數(shù)據(jù)傳輸

電路交換連接建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到中間節(jié)點(diǎn)，再由中間節(jié)點(diǎn)交換到終端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然終端節(jié)點(diǎn)也可以經(jīng)中間節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸有最短的傳播延遲，并且沒有阻塞的問題，除非有意外的線路或節(jié)點(diǎn)故障而使電路中斷。但要求在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中，建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)，通信雙方的信息傳輸延遲僅取決于電磁信號(hào)沿媒體傳輸?shù)难舆t。

（3）電路拆除

當(dāng)站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸完畢，執(zhí)行釋放電路的動(dòng)作。該動(dòng)作可以由任一站點(diǎn)發(fā)起，釋放線路請求通過途經(jīng)的中間節(jié)點(diǎn)送往對方，釋放線路資源。被拆除的信道空閑后，就可被其他通信使用。

電路交換舉例：