เครือข่ายโทรคมนาคมระบบอิเล็กทรอนิกส์ของการเชื่อมโยงและสวิตช์และตัวควบคุมที่ควบคุมการทำงานของพวกเขาที่ช่วยให้การถ่ายโอนข้อมูลและการแลกเปลี่ยนระหว่างผู้ใช้หลายคน
เมื่อผู้ใช้สื่อโทรคมนาคมหลายคนต้องการสื่อสารกับคนอื่นพวกเขาจะต้องจัดระเบียบในรูปแบบของเครือข่าย ในทางทฤษฎีผู้ใช้แต่ละคนสามารถได้รับการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดโดยตรงกับผู้ใช้อื่น ๆ ในสิ่งที่เรียกว่าโทโพโลยีที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ (คล้ายกับการเชื่อมต่อที่ใช้ในวันแรกของโทรศัพท์) แต่ในทางปฏิบัติเทคนิคนี้ ทำไม่ได้และมีราคาแพงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่และแยกย้ายกันไป นอกจากนี้วิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากลิงก์ส่วนใหญ่จะไม่ได้ใช้งานในเวลาใดก็ตาม เครือข่ายโทรคมนาคมสมัยใหม่หลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้โดยการสร้างเครือข่ายสวิตช์หรือโหนดที่เชื่อมโยงกันซึ่งผู้ใช้แต่ละคนเชื่อมต่อกับโหนดใดโหนดหนึ่ง แต่ละลิงก์ในเครือข่ายดังกล่าวเรียกว่าช่องทางการสื่อสาร ลวด, สายเคเบิลใยแก้วนำแสงและคลื่นวิทยุอาจใช้สำหรับช่องทางการสื่อสารที่แตกต่างกัน
ประเภทของเครือข่าย
เปลี่ยนเครือข่ายการสื่อสาร
เครือข่ายการสื่อสารที่สลับจะถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทางผ่านชุดของโหนดเครือข่าย การสลับสามารถทำได้หนึ่งในสองวิธี ในเครือข่ายที่สลับวงจรเป็นเส้นทางกายภาพที่มีการจัดตั้งผ่านเครือข่ายและถูกเก็บไว้ตราบเท่าที่การสื่อสารเป็นสิ่งที่จำเป็น ตัวอย่างของเครือข่ายประเภทนี้คือระบบโทรศัพท์แบบดั้งเดิม (อะนาล็อก) ในทางกลับกันเครือข่ายที่สลับแพ็คเก็ตจะส่งข้อมูลดิจิตอลเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่าแพ็คเก็ตซึ่งแต่ละเครือข่ายจะดำเนินการแยกอิสระผ่านเครือข่าย ในกระบวนการที่เรียกว่า store-and-forward แต่ละแพ็คเก็ตจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวที่โหนดกลางแต่ละโหนดจากนั้นส่งต่อเมื่อมีการเชื่อมโยงถัดไป ในรูปแบบการส่งข้อมูลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อแต่ละแพ็คเก็ตใช้เส้นทางเดียวกันผ่านเครือข่ายและแพ็คเก็ตทั้งหมดมักจะมาถึงที่ปลายทางตามลำดับที่พวกเขาถูกส่ง ในทางกลับกันแต่ละแพ็กเก็ตอาจใช้เส้นทางที่แตกต่างกันผ่านเครือข่ายในรูปแบบการเชื่อมต่อหรือดาต้าแกรม เนื่องจากดาตาแกรมอาจไม่ถึงปลายทางตามลำดับที่ถูกส่งไปพวกเขาจึงถูกกำหนดหมายเลขเพื่อให้สามารถประกอบใหม่ได้อย่างถูกต้อง หลังเป็นวิธีการที่ใช้สำหรับการส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต
เครือข่ายออกอากาศ
เครือข่ายบรอดคาสต์หลีกเลี่ยงขั้นตอนการเราต์ที่ซับซ้อนของเครือข่ายที่สับเปลี่ยนโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหนดอื่น ๆ ได้รับการส่งผ่านจากโหนดอื่นทั้งหมดในเครือข่าย ดังนั้นเครือข่ายออกอากาศจึงมีเพียงช่องทางสื่อสารเดียว ตัวอย่างเช่นเครือข่ายท้องถิ่นแบบใช้สาย (LAN) อาจถูกตั้งค่าเป็นเครือข่ายออกอากาศโดยมีผู้ใช้หนึ่งคนเชื่อมต่อกับแต่ละโหนดและโดยทั่วไปแล้วโหนดที่จัดเรียงไว้ในรถบัสแหวนหรือโทโพโลยีแบบดาราดังแสดงในรูป โหนดที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันใน LAN ไร้สายอาจออกอากาศผ่านวิทยุหรือลิงก์ออปติคัล ในระดับที่ใหญ่ขึ้นระบบวิทยุดาวเทียมจำนวนมากเป็นเครือข่ายออกอากาศเนื่องจากสถานี Earth แต่ละแห่งในระบบสามารถได้ยินข้อความทั้งหมดที่ถ่ายทอดผ่านดาวเทียม
การเข้าถึงเครือข่าย
เนื่องจากโหนดทั้งหมดสามารถได้ยินการส่งแต่ละครั้งในเครือข่ายการออกอากาศจึงต้องมีขั้นตอนการจัดสรรช่องสัญญาณการสื่อสารไปยังโหนดหรือโหนดที่มีแพ็คเก็ตที่จะส่งและในเวลาเดียวกันเพื่อป้องกันการรบกวนจากการทำลาย การสื่อสารประเภทนี้เรียกว่าการเข้าถึงหลายทางสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยการตั้งเวลา (เทคนิคที่โหนดสลับกันส่งสัญญาณอย่างเป็นระเบียบ) หรือโดยการเข้าถึงช่องสัญญาณแบบสุ่ม
กำหนดการเข้าถึง
ในวิธีการจัดตารางเวลาที่รู้จักกันในชื่อ time-division multi access (TDMA) จะมีการกำหนดช่วงเวลาให้กับแต่ละโหนดซึ่งใช้สล็อตหากมีบางสิ่งที่จะส่งผ่าน หากโหนดบางโหนดยุ่งกว่าโหนดอื่น TDMA อาจไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากไม่มีข้อมูลถูกส่งระหว่างช่วงเวลาที่จัดสรรให้กับโหนดเงียบ ในกรณีนี้อาจมีการใช้ระบบการจองซึ่งมีช่วงเวลาน้อยกว่าโหนดและโหนดสงวนสล็อตเฉพาะเมื่อจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูล
การเปลี่ยนแปลงของ TDMA นั้นเป็นกระบวนการของการทำโพลซึ่งตัวควบคุมส่วนกลางจะถามแต่ละโหนดว่าจำเป็นต้องเข้าถึงช่องสัญญาณหรือไม่และโหนดจะส่งแพ็กเก็ตหรือข้อความเพื่อตอบสนองต่อการสำรวจความคิดเห็นเท่านั้น คอนโทรลเลอร์“ สมาร์ท” สามารถตอบสนองแบบไดนามิกไปยังโหนดที่จู่ๆก็ยุ่งมากโดยการสำรวจพวกเขาบ่อยขึ้นสำหรับการส่งสัญญาณ แบบฟอร์มการลงคะแนนแบบกระจายเรียกว่าการส่งสัญญาณ ในระบบนี้แพ็คเก็ต“ โทเค็น” พิเศษจะถูกส่งผ่านจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง เฉพาะโหนดที่มีโทเค็นเท่านั้นที่ได้รับอนุญาตให้ส่งผ่าน คนอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นผู้ฟัง
การเข้าถึงแบบสุ่ม
แผนการเข้าถึงที่กำหนดเวลาไว้มีข้อเสียหลายประการรวมถึงค่าใช้จ่ายจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการจองการทำโพลและกระบวนการส่งสัญญาณโทเค็นและความเป็นไปได้ของช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานนานเมื่อมีเพียงไม่กี่โหนด สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความล่าช้าอย่างกว้างขวางในข้อมูลเส้นทางโดยเฉพาะเมื่อการรับส่งข้อมูลหนาแน่นเกิดขึ้นในส่วนต่าง ๆ ของเครือข่ายในแต่ละช่วงเวลาซึ่งเป็นลักษณะของเครือข่ายการสื่อสารที่มีประโยชน์มากมาย อัลกอริธึมการเข้าถึงแบบสุ่มได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้โหนดกับบางสิ่งบางอย่างในการส่งการเข้าถึงช่องทางที่รวดเร็วขึ้น แม้ว่าช่องสัญญาณจะมีความเสี่ยงต่อการชนกันของแพ็กเก็ตภายใต้การเข้าถึงแบบสุ่ม แต่กระบวนการต่าง ๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อลดความน่าจะเป็น
