Telekomunikacijska mreža, elektronički sustav veza i sklopki i kontrole koje upravljaju njihovim radom, što omogućava prijenos i razmjenu podataka između više korisnika.
Kad nekoliko korisnika telekomunikacijskih medija želi međusobno komunicirati, moraju se organizirati u neki oblik mreže. Teoretski, svaki korisnik može dobiti izravnu vezu od točke do točke sa svim ostalim korisnicima u onome što je poznato kao potpuno povezana topologija (slično kao veze korištene u najranijim danima telefonije), ali u praksi se ta tehnika nepraktično i skupo - posebno za veliku i raspršenu mrežu. Nadalje, metoda je neučinkovita, jer će većina veza u praznom vremenu biti neaktivna. Suvremene telekomunikacijske mreže izbjegavaju ove probleme uspostavljanjem povezane mreže sklopki ili čvorova tako da je svaki korisnik spojen na jedan od čvorova. Svaka veza u takvoj mreži naziva se komunikacijskim kanalom. Žice, optički kabel i radio valovi mogu se koristiti za različite komunikacijske kanale.
Vrste mreža
Prekidačka komunikacijska mreža
Prebačena komunikacijska mreža prenosi podatke od izvora do odredišta kroz niz mrežnih čvorova. Prebacivanje se može obaviti na jedan od dva načina. U mreži s komutacijskim krugovima uspostavlja se namjenski fizički put kroz mrežu i zadržava se onoliko dugo koliko je potrebna komunikacija. Primjer ove vrste mreže je tradicionalni (analogni) telefonski sustav. Paketno preklopljena mreža, s druge strane, usmjerava digitalne podatke u malim komadima koji se nazivaju paketi, od kojih svaki nezavisno prolazi kroz mrežu. U procesu koji se naziva pohranjivanje i naprijed, svaki se paket privremeno pohranjuje na svaki srednji čvor, a zatim prosljeđuje kada sljedeća veza postane dostupna. U shemi prijenosa orijentirane na povezivanje, svaki paket vodi istom rutom preko mreže, i stoga svi paketi obično stižu na odredište redom u kojem su poslani. Suprotno tome, svaki paket može krenuti različitim putem kroz mrežu u shemi bez veze ili datagrama. Budući da datagrami možda neće stići na odredište redoslijedom kojim su poslani, oni su numerirani kako bi se mogli pravilno sastaviti. Potonja je metoda koja se koristi za prijenos podataka putem Interneta.
Mreža emitiranja
Emitirana mreža izbjegava složene postupke usmjeravanja preklopljene mreže osiguravajući da prijenosi svakog čvora primaju sve ostale čvorove u mreži. Stoga, RTV mreža ima samo jedan komunikacijski kanal. Na primjer, ožičena lokalna mreža (LAN) može se postaviti kao mreža emitiranja s jednim korisnikom spojenim na svaki čvor, a čvorovi obično raspoređeni u topologiji sabirnice, prstena ili zvijezda, kao što je prikazano na slici. Čvorovi povezani zajedno u bežični LAN mogu emitirati putem radio ili optičkih veza. U većoj mjeri mnogi satelitski radijski sustavi emitiraju mreže budući da svaka zemaljska stanica unutar sustava obično može čuti sve poruke koje prenosi satelit.
Pristup mreži
Budući da svi čvorovi mogu čuti svaki prijenos u emitiranoj mreži, mora se uspostaviti postupak dodjele komunikacijskog kanala čvoru ili čvorovima koji imaju pakete za prijenos i istovremeno sprečavaju destruktivne interferencije od sudara (istodobni prijenos). Ova vrsta komunikacije, koja se naziva višestruki pristup, može se uspostaviti bilo raspoređivanjem (tehnika u kojoj čvorovi redovno odašilju redovno odašiljanje) ili slučajnim pristupom kanalu.
Planirani pristup
U metodi raspoređivanja koja je poznata kao višestruki pristup vremenskoj podjeli (TDMA), vremenski utor se dodjeljuje zauzvrat svakom čvoru, koji koristi utor ako ima što za prenijeti. Ako su neki čvorovi mnogo zaposleniji od ostalih, tada je TDMA može biti neučinkovit, jer se tijekom vremenskih intervala dodijeljenih nijemim čvorovima ne prenose podaci. U tom se slučaju može primijeniti rezervacijski sustav u kojem ima manje vremenskih mjesta nego čvorovi, a čvor rezervira utor samo kad je potreban za prijenos.
Varijacija TDMA je postupak anketiranja, u kojem središnji kontroler pita svaki čvor zauzvrat, ako mu treba pristup kanalu, a čvor šalje paket ili poruku samo kao odgovor na njegovu anketu. "Pametni" kontroleri mogu dinamički reagirati na čvorove koji odjednom postanu vrlo zauzeti pozivajući ih češće za prijenos. Decentralizirani oblik biračkog mjesta naziva se prolazak tokena. U ovom sustavu poseban "token" paket se prenosi s čvora na čvor. Samo je čvor s tokenom ovlašten za prijenos; svi ostali su slušatelji.
Nasumični pristup
Planirane sheme pristupa imaju nekoliko nedostataka, uključujući velike režijske troškove potrebne za procese rezervacije, biranja i tokena te mogućnost dugih praznih razdoblja kad se emitira samo nekoliko čvorova. To može dovesti do velikih kašnjenja u usmjeravanju informacija, posebno kada se u različitim dijelovima mreže u različitim vremenima događa gusti promet, što je karakteristično za mnoge praktične komunikacijske mreže. Algoritmi sa slučajnim pristupom dizajnirani su posebno da daju čvorovima nešto za prijenos bržeg pristupa kanalu. Iako je kanal ranjiv za paketne sudare pod slučajnim pristupom, razvijeni su razni postupci za smanjenje te vjerojatnosti.
