电信网络
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电信网络、电子系统的链接和交换机和管理他们的操作的控制,允许数据在多个用户传输和交换。
当多个用户电信媒体希望相互沟通,他们必须组织成某种形式的网络。理论上,每个用户可以直接点对点连接到所有其他用户被称为一个完全连接的拓扑结构(类似于早期的电话使用的连接),但实际上这种方法是不切实际的和贵——特别是那些大而分散的网络。此外,该方法是低效的,因为大部分的链接将被闲置在任何给定的时间。现代通信网络避免这些问题通过建立联系的网络开关,或节点,这样每个用户连接到一个节点。每个链接的网络被称为通信通道。线、光纤电缆和无线电波可以用于不同的通信信道。
类型的网络
交换的通信网络
切换通信网络传输数据从源到目的地通过一系列的网络节点。切换可以通过两种方式之一。在一个电路交换网络中,通过网络建立一个专用的物理路径,只要举行沟通是必要的。这种类型的网络的一个例子是传统的(模拟)电话系统。一个分组交换网络,另一方面,路线在小块称为数字数据包通过网络,每个独立收益。在这一过程被称为转发,每个包暂时存储在每个中间节点,然后转发下一个链接。在一个面向连接的传输方案,每个数据包需要同样的路线通过网络,因此通常所有数据包到达目的地的顺序发送。相反,每个数据包可能采取不同的路径通过网络连接或数据报计划。因为数据报不能到达目的地的顺序发送,他们屈指可数,这样就可以适当地重组。后者的方法用于传输数据通过互联网。
广播网络
一个广播网络避免了复杂的路由交换网络的程序确保每个节点的传输网络中接收到所有其他节点。因此,一个广播网络只有一个单一的通信通道。有线局域网(LAN),例如,可以设置为一个广播网络,一个用户连接到每个节点,节点通常安排在一个公共汽车,环,或明星拓扑,如所示。节点连接在一个无线局域网可以通过无线电广播或光学链接。在更大的范围内,很多卫星广播系统广播网络,因为每个地球站系统中通常能听到所有消息通过卫星转播。
网络访问
因为所有节点可以听到每个传输广播网络,必须建立一个过程分配通信信道的节点或节点,数据包传输,同时防止相消干涉碰撞(同时传输)。这种类型的通信,调用多路访问,可以通过建立调度(一个技术节点轮流传输以有序的方式)或随机访问信道。
预定的访问
在一个调度方法时分多路访问(TDMA),反过来,每个节点分配一个时间段,它使用槽,如果传输。如果比别人更忙,某些节点然后TDMA可以是低效的,因为没有在时段数据传递分配沉默的节点。在这种情况下一个预订系统实现时段,有少于节点和节点预约时段只有当它需要传播。
TDMA的过程的一种变体轮询,中央控制器问反过来如果它需要通道访问每个节点和节点传输一个数据包或消息仅在响应民意调查。“智能”控制器动态响应节点可以通过调查他们经常突然变得很忙传输。一种分散的轮询令牌传递。在这个系统中一个特殊的“令牌”从节点到节点传递数据包。只有授权令牌的节点传输;其他所有的听众。
随机存取
预定的访问计划有几个缺点,包括预订所需的开销大,轮询,令牌传递流程和长时间空闲的时候的可能性只有少数节点传输。这可能导致广泛的路由信息延迟,尤其是交通堵塞发生在网络的不同部分的次数在不同的许多实际通信网络的特征。随机存取算法是专门给节点传输更快的访问通道。虽然通道脆弱的随机存取下数据包的碰撞,各种程序来减少这个概率。
载波监听多路访问
一个随机存取的方法,减少碰撞的机会被称为载波监听多路访问(CSMA)。在这种方法中一个节点首先听通道和延迟传输时感觉通道是忙碌的。因为延迟通道传播节点和节点处理,可能会错误地感觉一个繁忙的通道空闲,如果传输会导致碰撞。然而在CSMA,传输节点将认识到发生碰撞:各自的目的地将不会收到一个有效的数据包。然后再等待一个随机时间发送每个节点(希望防止第二次碰撞)。这种方法通常用于数据包网络与无线链接,如使用的系统业余无线电爱好者操作符。
重要的是减少通信通道的时间花在一个碰撞状态,因为这能有效地关闭通道。如果一个节点可以同时发送和接收(通常是可能的线和光纤链接但不是广播链接),那么它可以立即停止发送检测碰撞的开始,因此移动信道的碰撞状态尽快。这个过程称为载波监听多路访问碰撞检测(CSMA / CD),流行的连接的一个特性以太网。(在以太网的更多信息,看到计算机:局域网。)