통신 회선의 분류

교환 회선 방식

• 회선 교환 방식 : 연결형 서비스 제공
  • 사용자가 직접 전화기의 번호판을 눌러 전화망을 이용해 상대방 호출 및 연결
    • 전용회선 사용
  • 2G에서 음성서비스 등 통신 서비스
  • 현재 LTE 이상 버전, 패킷 교환 방식
  • 2개의 컴퓨터 단말기 간에 정해진 통신로, 회선을 설정하여 정보를 교환하는 시스템
  • 일단 통신로가 설정되면 그 통신로는 한 트랜잭션의 정보 전달만을 위해 독점되며, 전용 회선으로 사용될 수 있음
  • 장점
    • 통신로가 설정되면 부분망은 이 통신로를 통하는 정보를 간섭하지 않으므로 정보의 형태, 부호, 전송 제어 절차등에 대해 제약이 없음
    • 송수신 측 단말 간의 통신로를 접속하면 그 통신로를 유지하는 것만으로 정보 전송이 가능하기 때문에 대량의 정보 송신 가능
    • 팩스 전송, 통신 밀도가 높은 데이터 통신에 적합
    • 교환기 내 처리 시간 지연이 없음
    • 즉시성이 뛰어남
    • 고정 대역폭의 전송률을 지원
    • 네트워크의 구조가 단순
• 패킷 교환 방식: 비연결형 서비스 제공
  • 메세지 교환 방식과 회선 교환 방식의 장점을 결합한 형태
  • 전송하고자 하는 데이터를 패킷 형태로 작게 나누어 전송함
  • 최대 전송 단위는 약 1448Byte의 데이터를 전송함
  • 장점
    • 패킷을 전송할 때만 전송 경로의 연결을 사용 -> 여러개의 패킷을 하나의 목적지에 동시에 전송 가능
    • 하나의 패킷을 여러 목적지로 동시에 전달할 수 있어 네트워크의 사용 효율이 높음
    • 패킷으로 나누어 짧은 시간만 전송 경로를 사용 -> 네트워크 상의 데이터 경로를 시간적으로 여러 사용자들이 공유 가능
    • 오류 제어(UTP)와 흐름제어를 통해 비교적 용량이 큰 데이터를 정확하게 전달함
    • 전용 회선은 패킷이 전송되지 않더라도 다른 패킷(데이터)이 끼어들 수 없으므로 속도와 성능이 항상 일정
      • 주로 실시간이 중요한 전화망에 사용

회선 할당 다중화 방식

• 다중화 방식
  • 전송로 하나에 데이터 신호 여러 개를 중복시켜 고속 신호 하나를 만들어 전송하는 방식
  • 전송로의 이용 효율이 매우 높음
• 여러 개의 신호를 동시에 하나의 채널(하나의 물리적 회선)을 통해 직렬로 전송하는 장치(또는 시스템)
• 정적인(단순히 여러 개의 신호를 묶는다는 의미) 공동 이용 장치
• 주파수 분할 다중화(FDM)
  • 알고리즘 : 하나의 전송로 대역폭을 작은 대역폭(채널) 여러 개로 분할하여 여러 단말기가 동시에 이용할 수 있게 하는 방식
  • 장점
    • 구조가 간단하므로 저렴한 비용
    • 사용자가 추가하기 쉬움
    • 각 사용자의 단말기에서 사용하는 코드와는 상관없이 다중화 가능
    • 응용분야 : TV방송, CATV 등에서 주로 사용
  • 패킷 교환 방식을 위한 구성요소
    • Queue(데이터 저장용 버퍼)
    • Router
    • Network(통신망)
  • 전용 회선
    • 고정대역폭으로 품질이 우수한 반면, 유휴 대역이 빈번하여 효율이 떨어지는 단점이 있음
  • 교환 회선
    • 품질성은 떨어질 수 있으나 여러사람이 사용하여 효율성을 높이는데 초점이 맞춰져 있음
    • 회선 교환 방식은 송,수신 간 경로를 설정하여 전용회선처럼 사용
    • 예)PSTN(교통 패널), 2G 음성망
    • 패킷 교환 방식은 음성을 IP(패킷) 데이터로 전송
    • 예)LTE망
• 시분할 다중화(TDM)
• X.25 패킷 교환망(DTE와 DCE를 잇는 알고리즘)
  • 패킷 교환 가상 회선 방식 이용
  • 다중패킷 비동기식 TDM 방식 이용
• 프레임 릴레이
  • 데이터들은 각각 같은 크기로 쪼개져 프레임 안에 저장된 뒤 전송됨
  • 데이터 링크 계층의 기능을 단순하게 설계 가능
  • 망 종단 장치에서 오류 등을 처리하도록 하는 고속 데이터 전송 기법
  • 프레임 중계 기술을 이용하여 기존의 X.25 패킷 교환망의 10배까지 고속 데이터 전송
  • 한 호스트에서 수신된 프레임을 타 호스트에 중개하는 기능만을 수행
  • 오류 복구, 흐름 제어는 수행하지 않기에 데이터 링크 계층의 기능을 단순 설계한 것
  • 가변 길이의 패킷을지원
  • 동일 속도의 전송 매체로 고속 데이터 전송이 가능하도록 고안됨
  • 패킷 교환 방식이 종단 사용자에게 64kbps의 전송률에 비해, 프레임 릴레이 방식은 2Mbps 전송률을 전송함
    • 오류 처리 관련 오버헤드를 최소화한 것
    • 연결형 패킷 서비스를 지원
• 셀 릴레이
  • 셀이라는 고정 크기의 패킷을 사용
  • ATM(비동기 전송방식)방식으로도 불림
  • 음성, 데이터, 비디오 따위의 정보를 셀로 세분하여 전송하는 비동기 전송 방식
  • 회선 교환과 패킷 교환 방식의 장점을 취합하여 설계함
  • 프레임 릴레이처럼 오류 제어에 대한 오버헤드를 최소화
  • 패킷의 크기가 고정인 경우 가변적인 경우에 비해 패킷 처리 과정에서 오버헤드를 감소시킬 수 있음
    • 2~100Mbps의 전송률 지원 가능
• 구조가 복잡한 순서
  • 패킷 교환 > 프레임 릴레이 > 셀 릴레이 > 회선 교환
• 전용 회선 방식 : 송신, 수신 호스트가 전용 통신 선로로 데이터 전송
• 교환 회선 방식 : 전송 선로 하나를 다수의 사용자가 공유(FDM,TDM)
• 회선 교환 방식 : 데이터 전송 전에 양단 사이의 연결을 설정
• 패킷 교환 방식 : 연결을 설정하지 않고 패킷 단위로 데이터를 전송
• 회선 교환
  • 데이터를 전송하기 전에 연결 경로를 미리 설정하는 방식
  • 모든 데이터가 같은 경로로 전달
  • 고정 대역의 전송 선로를 전용으로 할당 받아 안정적인 데이터 전송률 지원
• 메세지 교환
  • 전송하는 메세지의 헤더마다 목적지 주소를 표시하는 방식
  • 송신 호스트가 전송하는 전체 데이터가 하나의 단위로 교환 처리됨
• 패킷 교환
  • 송신 호스트는 전송 데이터를 패킷으로 나누어 전송, 각 패킷은 독립적 라우팅 과정을 거쳐 목적지에 도착
  • 장점
    • 전송 대역의 효율적 이용
    • 호스트의 무제한 수용
    • 패킷에 우선순위 부여
  • 지터
    • 패킷의 도착 지연 시간이 가변적임
    • 각 패킷들의 지연 시간 분포를 의미
  • 패킷 경로를 선택하는 방식
    • 정적 경로
    • 동적 경로
  • 가상회선
    • 연결형 서비스를 지원하기 위한 기능 연결을 통해 전송되는 모든 패킷의 경로가 동일