CS域、PS域

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前言

我们了解到的数据传输有两个域,分别是CS域和PS域。我们常说的CS域就是电路交换域,通常用于语音通话,在2G和3G中都有应用到;我们常说的PS域就是分组交换域,通常用于数据业务,在3G、4G和5G中都有应用到。而还有一个IMS(IP多媒体子系统),相当于是PS域上的一个子系统,IMS的存在可以让用户在PS域上同时使用语音通话和数据业务。

一、CS域

CS(Circuit Switched)域,即电路交换域。首先需要建立一条传输数据的连接,建立完成之后开始数据的传输,此连接不会断开,直到数据传输完毕,才可以释放掉连接。所以一条链路只电路交换的特点是独占一条链路,一直用于数据传输。可靠性很高,但不高效。

这就相当于是小时候玩的听筒游戏,两个纸杯子之间连着一条线,两个人通话过程中,这条链路是不能断开的,直到通话结束。

CS的三个阶段

电路交换一般需要有三个过程:建立连接数据传输释放连接

  • 建立连接:建立一条用于电路交换的链路;
  • 数据传输:链路建立完成,用于数据传输;
  • 释放连接:链路使用完成之后,需要释放该链路。
    CS域、PS域
    由于电路交换是建立一条链路,专用于数据传输,直到数据传输完成,再释放连接。所以使用电路交换域进行数据传输的传输时延将会很低,但同时也存在一个很严重的缺陷,由于该链路一直存在,将会非常占用资源。

CS的交换方式

电路交换的几种常用交换方式,分别是:TDS(Time Division Switching,时分交换)、SDS(Space Division Switching,空分交换)和FDS(Frequency-Division Switching,频分交换)。

  • 时分交换:利用时分复用原理,通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移,从而做到入线和出线间话音交换的交换方式。
  • 空分交换:是在空间位置上选择出线并建立连接,通信完毕后拆除连接。
  • 频分交换:是指通过转换频带对频分复用信号的交换。

CS域的使用场景

因为现在基本上已经没有使用到1G的情况了,所以1G情况排除在外。
2G场景下是只连接了CS域;而在3G场景下,同时使用了CS域和PS域。

Q: 为什么3G是同时使用的两个域呢?
A: 因为在3G时代可以连接网络,进行数据传输(这时候就可以使用手机聊QQ啦);但是也不能放弃掉手机的基本功能,打电话,所以就同时使用了两个域。
Q: CS域和PS域是两个不同的域,为什么3G可以同时使用这两个域呢?
A: 3G在使用这两个域的时候,是分开使用的。即在通话的时候,连接到CS域,在使用数据的时候,连接到PS域。

二、PS域

PS域(Packet Switch)表面意思就是分组交换。PS 域不能直接进行语音业务,PS业务就是常见的数据业务,也包括流媒体业务、VOIP等等。具有高效的传输效率,但可靠性没有CS域那么高。

PS域的传输方式

PS的传输方式是使用分组交换的方式进行的。
所谓的分组交换就是一组一组的数据,封装成为一个数据包,再以一个一个的数据包的形式进行数据传输的。与CS不同的是,PS没有一条固定的链路进行数据传输,换句话说,PS域的一条链路可以提供多个用户传输数据,只是可能不同用户使用链路的时间不同。所以PS域没有CS域的三个阶段。相对于CS域来说,PS域就提高了数据传输的效率

CS域、PS域

PS域的使用场景

上文中又说到,3G中是使用了PS域的;现在的4G和5G是完全使用的PS域。

Q: 上文中说道PS域不能直接进行语音业务,并且4G和5G完全使用的是PS域,那么4G和5G是怎么完成通话的呢?
A: 在4G 刚开始的时候,正常使用数据的时候还是走的PS域,但是在接通电话或者拨打电话的时候,就会回落到2G或者3G上进行通话,这个现象叫做CSFB(CS fallback);而在后来的4G中,可以通过IMS进行接通或拨打电话,此时的通话称为VoLTE call。在5G上也沿用4G的这个方案。
Q: 现在已经发展到5G了,为什么还保留着2G呢?
A: 第一点是因为现在中国还有很多老人是使用的2G手机,第二点是因为它牵扯语音通话,2G基站覆盖面较广 ,很多偏远地区都有2G网络,如果取消2G网络基站,很多偏远地区可能连电话都打不了。我们通常认为通话是手机最基本的要求,所以还是选择保留2G。

CS域与PS域的区别

CS域、PS域

三、总结

  • CS域一般是用于语音业务的,应用于2G、3G中,其中2G的核心网只有CS域,而3G的核心网则是CS域和PS域。PS域一般是用于数据业务的,也可以通过IMS用于语音业务——VoLTE。
  • CS域和PS域传输数据的方式不同,CS域通过一条链路进行传输的,需要有连接建立数据传输连接释放这三个过程;PS域是通过数据包的形式进行数据传输的。

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