Telekomünikasyon ağı, elektronik bağlantı ve anahtar sistemi ve bunların çalışmasını yöneten, birden fazla kullanıcı arasında veri aktarımı ve değişimine izin veren kontroller.
Birkaç telekomünikasyon medyası kullanıcısı birbirleriyle iletişim kurmak istediklerinde, bir tür ağ şeklinde örgütlenmelidirler. Teorik olarak, her kullanıcıya tam bağlantılı bir topoloji (telefonun ilk günlerinde kullanılan bağlantılara benzer) olarak bilinen diğer tüm kullanıcılara doğrudan noktadan noktaya bağlantı verilebilir, ancak pratikte bu teknik pratik ve pahalı - özellikle büyük ve dağınık bir ağ için. Dahası, yöntem verimsizdir, çünkü bağlantıların çoğu herhangi bir zamanda boşta kalacaktır. Modern telekomünikasyon ağları, her kullanıcının düğümlerden birine bağlanması için bağlı bir anahtar veya düğüm ağı oluşturarak bu sorunlardan kaçınır. Böyle bir ağdaki her bağlantıya iletişim kanalı denir. Tel, fiber optik kablo ve radyo dalgaları farklı iletişim kanalları için kullanılabilir.
Ağ türleri
Anahtarlamalı iletişim ağı
Anahtarlanmış bir iletişim ağı, verileri bir ağ düğümleri aracılığıyla kaynaktan hedefe aktarır. Anahtarlama iki yoldan biriyle yapılabilir. Devre anahtarlamalı bir ağda, ağ aracılığıyla özel bir fiziksel yol oluşturulur ve iletişim gerektiği sürece tutulur. Bu tür ağlara örnek olarak geleneksel (analog) telefon sistemi verilebilir. Öte yandan paket anahtarlamalı bir ağ, dijital verileri her biri ağ üzerinden bağımsız olarak ilerleyen paketler adı verilen küçük parçalar halinde yönlendirir. Kaydetme ve iletme adı verilen bir işlemde, her paket geçici olarak her ara düğümde depolanır, ardından bir sonraki bağlantı kullanılabilir olduğunda iletilir. Bağlantıya yönelik bir iletim şemasında, her paket ağ üzerinden aynı yolu izler ve böylece tüm paketler hedefe gönderildikleri sırayla ulaşır. Tersine, her paket ağ üzerinden bağlantısız veya datagram şemasında farklı bir yol alabilir. Datagramlar hedefe gönderildikleri sırayla ulaşamayabileceğinden, doğru şekilde yeniden monte edilebilmeleri için numaralandırılırlar. İkincisi, İnternet üzerinden veri iletimi için kullanılan yöntemdir.
Yayın ağı
Bir yayın ağı, her bir düğümün aktarımlarının ağdaki diğer tüm düğümler tarafından alınmasını sağlayarak anahtarlamalı bir ağın karmaşık yönlendirme prosedürlerinden kaçınır. Bu nedenle, bir yayın ağının yalnızca tek bir iletişim kanalı vardır. Örneğin, bir kablolu yerel alan ağı (LAN) bir yayın ağı olarak kurulabilir, bir kullanıcı her bir düğüme bağlanır ve düğümler şekilde gösterildiği gibi tipik olarak bir veri yolu, halka veya yıldız topolojisinde düzenlenir. Kablosuz LAN'a birbirine bağlı düğümler radyo veya optik bağlantılar üzerinden yayın yapabilir. Daha büyük ölçekte, birçok uydu radyo sistemi yayın ağlarıdır, çünkü sistem içindeki her bir Dünya istasyonu tipik olarak bir uydu tarafından iletilen tüm mesajları duyabilir.
Ağ Girişi
Tüm düğümler bir yayın ağındaki her iletimi duyabildiğinden, iletilecek paketleri olan düğüme veya düğümlere bir iletişim kanalı tahsis etmek ve aynı zamanda çarpışmalardan (eşzamanlı iletimler) zarar verici girişimi önlemek için bir prosedür oluşturulmalıdır. Çoklu erişim adı verilen bu iletişim türü, zamanlama (düğümlerin düzenli bir şekilde aktarım sırayla aldığı bir teknik) veya kanala rastgele erişim yoluyla kurulabilir.
Zamanlanmış erişim
Zaman bölmeli çoklu erişim (TDMA) olarak bilinen bir programlama yönteminde, her düğüme sırayla iletilecek bir şey varsa kullanan bir zaman aralığı atanır. Bazı düğümler diğerlerinden daha yoğunsa, TDMA verimsiz olabilir, çünkü sessiz düğümlere tahsis edilen zaman aralıkları sırasında hiçbir veri geçirilmez. Bu durumda, düğümlerden daha az zaman aralığı olan ve bir düğümün yalnızca iletim için gerektiğinde bir yuva ayırdığı bir rezervasyon sistemi uygulanabilir.
TDMA'nın bir varyasyonu, merkezi bir kontrolörün her bir düğüme kanal erişimi gerektirip istemediğini soracağı ve bir düğümün yalnızca anketine yanıt olarak bir paket veya mesaj ilettiği sorgulama işlemidir. “Akıllı” kontrolörler, iletim için daha sık sorgulayarak aniden çok meşgul hale gelen düğümlere dinamik olarak yanıt verebilir. Merkezi olmayan bir yoklama şekline jeton geçişi denir. Bu sistemde düğümden düğüme özel bir “belirteç” paketi aktarılır. Yalnızca belirteçli düğüm gönderme yetkisine sahiptir; diğerleri dinleyicidir.
Rasgele erişim
Programlı erişim şemaları, rezervasyon, yoklama ve jeton geçiş süreçleri için gereken büyük ek yük ve yalnızca birkaç düğümün iletildiği uzun bekleme süreleri olasılığı gibi çeşitli dezavantajlara sahiptir. Bu, yönlendirme bilgisinde, özellikle de ağın farklı bölümlerinde farklı zamanlarda yoğun trafik oluştuğunda, birçok pratik iletişim ağının bir özelliği olduğunda, büyük gecikmelere neden olabilir. Rasgele erişim algoritmaları, kanala daha hızlı erişim iletecek bir şey içeren düğümlere özel olarak tasarlanmıştır. Kanal rasgele erişim altındaki paket çarpışmalarına açık olsa da, bu olasılığı azaltmak için çeşitli prosedürler geliştirilmiştir.
