回線交換

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回線交換は、2つのネットワークノードが通信する前に、ネットワークを介して専用の通信チャネル回路)を確立する通信ネットワークを実装する方法です。回路はチャネルの全帯域幅を保証し、通信セッションの間接続されたままになります。回路は、ノードが電気回路のように物理的に接続されているかのように機能します。回線交換は、アナログ電話ネットワーク発生しました。このネットワークでは、通話中に2台の電話間に専用の回線が作成されました[1]これは、スイッチングセンター間トランクラインが専用回線なしデータパケットの形式で多くの異なるノード間でデータを伝送する、最新のデジタルネットワークで使用されるメッセージ交換およびパケット交換とは対照的です。

説明

回線交換ネットワークの定義例は、初期のアナログ電話ネットワークです。ときにコールが別の電話機から構成されている内、スイッチ電話交換機があれば、呼が続くようにするために、2台の電話間の連続ワイヤー回路を作成します。

回線交換では、接続中のビット遅延は一定です(パケットキューが変動し、場合によっては無限に長いパケット転送遅延を引き起こす可能性があるパケット交換とは対照的です)。回線が解放されて新しい接続が確立されるまで、他の発信者による使用から保護されているため、競合するユーザーによって回線が劣化することはありません。実際の通信が行われていない場合でも、チャネルは予約されたままであり、競合するユーザーから保護されます。

回線交換は音声回線の接続に一般的に使用されますが、2つの通信パーティまたはノード間で存続する専用パスの概念は、音声以外の信号コンテンツに拡張できます。回線交換を使用する利点は、パケット関連するオーバーヘッドなしで継続的な転送を提供し、その通信に利用可能な帯域幅を最大限に活用することです。1つの欠点は、接続に保証された未使用の容量を同じネットワーク上の他の接続で使用できないため、比較的非効率になる可能性があることです。また、通話を確立できないか、回線が切断されると通話が切断されます。

呼び出し

ための呼設定及び制御(および他の管理目的で)、別の専用使用することができるシグナリングネットワークへのエンドノードからチャネル。ISDNは、別の信号チャネルを使用するサービスの1つですが、一般電話サービス(POTS)は使用しません。

接続を確立し、ネットワークを介してその進行と終了を監視する方法は、CCS7パケット交換シグナリングプロトコルを使用して通話設定と制御情報を通信し、TDMを使用する電話交換機間のリンクの場合のように、別個の制御チャネル利用することもできます。実際の回路データを転送します。

初期の電話交換は、回線交換の適切な例でした。加入者は、同じ取引所にあるか、取引所間リンクと別の事業者を介しているかにかかわらず、別の加入者に接続するように事業者に依頼します。その結果、通話中は2人の加入者の電話が物理的に電気的に接続されました。接続に使用された銅線は、加入者が実際に話していなくて回線が無音であったとしても、同時に他の通話を運ぶために使用することはできませんでした。

代替案

回線交換では、ルートとそれに関連する帯域幅が送信元から宛先に予約され、接続が継続的に使用されているかどうかに関係なく容量が予約されるため、回線交換は比較的非効率になります。回線交換は、メッセージ交換パケット交換とは対照的です。[2]これらの方法はどちらも、データ通信ネットワークの一般的な条件下で、複数の通信セッション間で利用可能なネットワーク帯域幅をより有効に活用できます。

メッセージ交換は、メッセージ全体を一度に1ホップずつルーティングします。つまり、メッセージ全体を保存して転送します。パケット交換は、送信されるデータをネットワークを介して送信されるパケットに個別に分割しますネットワークリンクは、一度に1つの通信セッション専用ではなく、複数の競合する通信セッションからのパケットによって共有されるため、回線交換によって提供されるサービス品質の保証が失われます。

パケット交換は、コネクション型通信または コネクションレス型通信に基づくことができますつまり、仮想回線またはデータグラムに基づいています。

仮想回線は、パケットが転送される前に接続が確立され、パケットが順番に配信されるという意味で、回線交換をエミュレートするパケット交換テクノロジーを使用します。

コネクションレス型パケット交換は、送信されるデータをデータグラムと呼ばれるパケットに分割し、ネットワークを介して個別に送信します。各データグラムには、宛先と関連するパケットを注文するためのシーケンス番号がラベル付けされているため、パケットが宛先に到達するのに役立つ専用パスは必要ありません。各データグラムは個別にディスパッチされ、それぞれが異なるパスを介してルーティングされる場合があります。宛先では、元のメッセージを複製するために、パケット番号に基づいて元のメッセージが並べ替えられます。その結果、データグラムパケット交換ネットワークでは、回線を確立する必要がなく、ノードの多くのペアが同じチャネルを介して同時に通信できるようになります。

同じ物理導体を介した複数の電気通信接続の多重化は長い間可能でしたが、多重化リンクの各チャネルは一度に1つのコール専用であるか、コール間でアイドル状態でした。

回線交換ネットワークの例

も参照してください

参考文献

  1. ^ メトカーフ、ロバートM.(1973年5月)。 「パケット通信」。ケンブリッジ:MIT:1–1、1–2。たとえば、電話をかけると、電話システムは、利用可能な電話ケーブル(回線)をエンドツーエンドで接続することにより、あなたとあなたが電話をかけている人との間に電気経路を確立します。 「接続」を完了するために、電話システムの交換機(スイッチングノード)は、回線の形でケーブルマイルを割り当て、通話中はこの割り当てを維持します。したがって、回線交換では、回線は接続を伝送するために割り当てられます。純粋な回線交換では、接続を確立するには、端から端までの連続したパスをつなぎ合わせるために、多数の離れたスイッチングノードが必要です。そして、接続の存続期間中、その構成回路は、会話を行うことに専念しています。 引用ジャーナルには|journal=ヘルプが必要です
  2. ^ デイビス、ドナルドワッツ(1979)。コンピュータネットワークとそのプロトコルインターネットアーカイブ。チチェスター、[Eng。]; ニューヨーク:ワイリー。pp。456–477。

外部リンク