- 電話システムは2つの主要な部分に分けられる。
- 外部プラント(物理的に交換局の外部にあるため、ローカルループとトランク)
- 内部プラント(内部にあるスイッチ)
* ネットワークでは2つの異なるスイッチング技術が使用されている。
* 回線交換
* 従来の電話システム
* パケット交換
* VoIP技術の台頭とともに浸透
Circuit switching 回線交換
- 物理的な経路を探す。
- 初期の電話では、回線交換はオペレータによって行われていた。
- データを送信する前にエンドツーエンドのパスを設定する必要がある。
- 遠距離通話や国際電話の場合はパス設定時間が長くなる。
- 輻輳しない
- データは送信した順で到着する。
Packet switching パケット交換
- パケットは利用可能になるとすぐに送信される。
- (回線交換とは異なり) 事前に専用パスを設定しなくてよい。
- 各パケットを宛先に送信するのはルーター次第。
- 固定パスがないため、送信時のネットワークの状態に応じて、さまざまなパケットがさまざまなパスをたどることがあり、順序が狂って到着する可能性がある。
- パケット交換ネットワークでは、パケットのサイズに厳しい上限があります。
- ユーザーが伝送ラインを非常に長い間(たとえば、数ミリ秒)独占できない。
- パケット交換ネットワークは対話型トラフィックを処理できる。
- 長いメッセージの最初のパケットは2番目のパケットが完全に到着する前に転送されるため、遅延が減少する。ただし、パケットがルーターのメモリに送信される前に、ルーターのメモリにパケットが蓄積されるストアアンドフォワードの遅延
- 帯域幅が予約されていないため、パケットは転送されるまで待機する場合がある。
- 同時に多数のパケットが送信されると、キューイングの遅延と輻輳が発生する。
- ビジー信号を受信してネットワークを使用できなくなることはない
違い
- 電話回線
回線が特定のユーザー用に予約されていて、トラフィックがない場合、その帯域幅は無駄になります。他のトラフィックには使用できません。パケット交換は帯域幅を浪費しないため、システムの観点からより効率的です。このトレードオフを理解することは、回線交換とパケット交換の違いを理解するために重要です。トレードオフは、サービスを保証してリソースを浪費することと、サービスを保証せずにリソースを浪費しないこととの間です。
- パケット交換は、回線交換よりもフォールトトレラント
- 実際、それが発明された理由です。
- 回線交換では、スイッチがダウンすると、それを使用しているすべての回線が終端され、どの回線でもトラフィックを送信できなくなる。
- パケット交換では、パケットをデッドスイッチの周りにルーティングできる。
- 課金アルゴリズムです。
- 回線交換では、充電は歴史的に距離と時間に基づいていた。
- 携帯電話の場合、国際電話を除いて、通常、距離は重要ではなく、時間は大まかな役割しか果たさない(たとえば、2000分の無料通話プランは1000の無料通話料金よりも高く、夜間や週末は安い場合がある) 。
- パケット交換では、接続時間は問題ではないが、トラフィックの量は問題になる。
- ホームユーザーの場合、ISPは通常、月額定額料金を請求する。 ISPの作業が少なく、顧客がこのモデルを理解できるため。 バックボーンキャリアは、トラフィックの量に基づいて地域ネットワークに請求する。
その他
- 一部の古いコンピュータネットワークは、内部で回線交換されており(X.25など)、一部の新しい電話ネットワークは、Voice over IP を使用したパケット交換を使用している。
* VoIP
- ユーザーにとっては外部の標準的な電話と同じように見えるが、ネットワークの内部では音声データのパケットが交換される。
- テレホンカードを介して安価な国際電話を市場に投入できるようになったが、既存の通話品質よりも通話品質は低い。
- 輻輳は、回線交換(セットアップ時)とパケット交換(パケットが送信されるとき)