电信网

电信网络，链接和交换机的电子系统以及控制其操作的控件，允许在多个用户之间进行数据传输和交换。

当多个电信媒体用户希望彼此通信时，必须将它们组织成某种形式的网络。从理论上讲，可以为每个用户提供指向所有其他用户的直接点对点链接，即所谓的完全连接的拓扑结构（类似于早期电话中使用的连接），但实际上，这种技术是不切实际且昂贵-特别是对于大型且分散的网络。此外，该方法效率低下，因为大多数链接在任何给定时间都是空闲的。现代电信网络通过建立交换机或节点的链接网络来避免这些问题，以使每个用户都连接到其中一个节点。这样的网络中的每个链路称为通信信道。电线，光纤电缆和无线电波可用于不同的通信信道。

网络类型

交换通讯网络

交换通信网络通过一系列网络节点将数据从源传输到目的地。可以通过以下两种方式之一进行切换。在电路交换网络中，一条专用的物理路径通过网络建立，并在必要的通信时间内保持不变。这种类型的网络的一个例子是传统的（模拟）电话系统。另一方面，分组交换网络以称为数据包的小块形式路由数字数据，每个数据包独立地通过网络进行。在称为存储转发的过程中，每个数据包都会临时存储在每个中间节点，然后在下一个链接可用时转发。在面向连接的传输方案中，每个数据包都通过网络采用相同的路由，因此，所有数据包通常以其发送顺序到达目的地。相反，每个数据包可以采用无连接或数据报方案通过网络的不同路径。由于数据报可能没有按照发送的顺序到达目的地，因此对它们进行了编号，以便可以正确地重组它们。后者是用于通过Internet传输数据的方法。

广播网

广播网络通过确保每个节点的传输都被网络中的所有其他节点接收来避免了交换网络的复杂路由过程。因此，广播网络仅具有单个通信信道。例如，可以将有线局域网（LAN）设置为广播网络，其中一个用户连接到每个节点，并且这些节点通常以总线，环形或星形拓扑结构排列，如图所示。在无线局域网中连接在一起的节点可以通过无线电或光链路进行广播。在更大范围内，许多卫星无线电系统是广播网络，因为系统内的每个地球站通常都可以听到由卫星中继的所有消息。

网络访问

由于所有节点都可以听到广播网络中的每个传输，因此必须建立一个过程，以将通信信道分配给具有要传输的数据包的一个或多个节点，并同时防止来自冲突的破坏性干扰（同时传输）。可以通过调度（一种节点依次轮流发送的技术）或通过随机访问信道来建立这种称为多路访问的通信。

预定访问

在称为时分多址（TDMA）的调度方法中，将一个时隙依次分配给每个节点，如果每个节点都有要发送的内容，则使用该时隙。如果某些节点比其他节点繁忙，则TDMA可能效率低下，因为在分配给静默节点的时隙期间没有数据通过。在这种情况下，可以实现预留系统，其中时隙少于节点，并且仅当需要传输时节点才预留时隙。

TDMA的一种变体是轮询过程，在该过程中，中央控制器依次询问每个节点是否需要信道访问，并且节点仅响应于其轮询而发送数据包或消息。“智能”控制器可以通过更频繁地轮询节点以进行传输来动态响应突然变得非常繁忙的节点。分散的轮询形式称为令牌传递。在这个系统中，一个特殊的“令牌”包从一个节点传递到另一个节点。只有具有令牌的节点才有权发送；所有其他人都是听众。

随机访问

调度的访问方案有几个缺点，包括预留，轮询和令牌传递过程所需的大量开销，以及仅传输几个节点时可能存在较长的空闲时间。这可能会导致路由信息的大量延迟，尤其是当网络的不同部分在不同时间发生流量繁忙时，这是许多实际通信网络的特征。随机访问算法经过专门设计，可为节点提供一些东西，以更快地传输对信道的访问。尽管通道在随机访问下容易受到数据包冲突的影响，但已开发出各种程序来降低这种可能性。