רשת טלקומוניקציה, מערכת קישורים ומתגים אלקטרוניים, והבקרות השולטות על פעולתן, המאפשרות העברת נתונים והחלפה בין מספר משתמשים.
כאשר מספר משתמשים במדיות טלקומוניקציה רוצים לתקשר זה עם זה, עליהם להיות מסודרים לצורת רשת כלשהי. להלכה, ניתן לתת לכל משתמש קישור ישיר נקודה לנקודה לכל שאר המשתמשים במה שמכונה טופולוגיה מחוברת לחלוטין (בדומה לחיבורים שנעשו בימים הראשונים של הטלפוניה), אך בפועל טכניקה זו היא לא מעשי ויקר - במיוחד עבור רשת גדולה ומפוזרת. יתר על כן, השיטה אינה יעילה, מכיוון שרוב הקישורים יהיו סרק בכל זמן נתון. רשתות טלקומוניקציה מודרניות נמנעות מבעיות אלה על ידי הקמת רשת בוררים מקושרת או צמתים, כך שכל משתמש מחובר לאחד הצמתים. כל קישור ברשת כזו נקרא ערוץ תקשורת. ניתן להשתמש בחוטי חשמל, כבל סיב אופטי וגלי רדיו לערוצי תקשורת שונים.
סוגי רשתות
רשת תקשורת מיתוג
רשת תקשורת מנותקת מעבירה נתונים ממקור ליעד דרך סדרה של צמתים ברשת. ניתן לבצע מיתוג באחת משתי דרכים. ברשת ממתגת מעגלים, נוצר דרך פיזית ייעודית דרך הרשת והיא מוחזקת כל עוד יש צורך בתקשורת. דוגמה לסוג זה של רשת היא מערכת הטלפון המסורתית (האנלוגית). לעומת זאת, רשת המונה מנות מנתבת נתונים דיגיטליים בחלקים קטנים הנקראים מנות, שכל אחת מהן עוברת באופן עצמאי דרך הרשת. בתהליך שנקרא חנות-קדימה, כל מנות נשמרות באופן זמני בכל צומת ביניים ואז מועברות כשהקישור הבא זמין. בסכמת שידור מכוונת חיבור, כל מנה עוברת את אותו מסלול דרך הרשת, וכך בדרך כלל כל המנות מגיעות ליעד בסדר אליו נשלחו. לעומת זאת, כל מנות עשויות לעבור מסלול אחר דרך הרשת בתכנית ללא חיבור או דאטגרם. מכיוון שייתכן ויתרונות לא יוכלו להגיע ליעד בסדר שנשלח, הם ממוספרים כך שניתן יהיה להרכיבם מחדש כראוי. האחרון הוא השיטה המשמשת להעברת נתונים דרך האינטרנט.
רשת שידור
רשת שידור נמנעת מנהלי הניתוב המורכבים של רשת מנותקת על ידי הבטחת כי השידורים של כל צומת מתקבלים על ידי כל שאר הצמתים ברשת. לכן לרשת שידור יש רק ערוץ תקשורת יחיד. רשת מקומית קווית (LAN), למשל, יכולה להיות מוגדרת כרשת שידור, כאשר משתמש אחד מחובר לכל צומת והצמתים מסודרים בדרך כלל בטופולוגיית אוטובוס, טבעת או כוכב, כפי שמוצג באיור. צמתים המחוברים יחד ברשת LAN אלחוטית עשויים לשדר באמצעות רדיו או קישורים אופטיים. בקנה מידה גדול יותר, מערכות רדיו לוויניות רבות הן רשתות שידור, מכיוון שכל תחנת כדור הארץ במערכת יכולה בדרך כלל לשמוע את כל ההודעות המועברות על ידי לוויין.
גישה לרשת
מכיוון שכל הצמתים יכולים לשמוע כל שידור ברשת שידור, יש לקבוע נוהל להקצאת ערוץ תקשורת לצומת או לצמתים שיש להם מנות להעברה ובו זמנית למניעת הפרעות הרסניות מהתנגשויות (שידורים סימולטניים). סוג זה של תקשורת, הנקרא גישה מרובה, ניתן להקים באמצעות תזמון (טכניקה בה צומתים צמתים משדרים בצורה מסודרת) או באמצעות גישה אקראית לערוץ.
גישה מתוזמנת
בשיטת תזמון המכונה גישה לחלוקה מרובה של זמן (TDMA), מוקצה משבצת זמן לכל תורן, שמשתמש בחריץ אם יש לו מה להעביר. אם צמתים מסוימים עסוקים בהרבה מאחרים, TDMA יכול להיות לא יעיל, מכיוון שלא מועברים נתונים במהלך משבצות הזמן שהוקצו לצמתים שקטים. במקרה זה עשויה להיות מיושמת מערכת הזמנות, שבה יש פחות משבצות זמן מאשר צמתים וצומת שומר חריץ רק כאשר הוא נחוץ לשידור.
וריאציה של TDMA היא תהליך הסקרים, בו בקר מרכזי שואל כל צומת בתורו אם הוא זקוק לגישה לערוץ, וצומת מעביר חבילה או הודעה רק בתגובה לסקר שלו. בקרי "חכמים" יכולים להגיב באופן דינמי לצמתים שפתאום נעשים עסוקים מאוד על ידי סקירתם לעתים קרובות יותר לצורך שידור. צורת סקירה מבוזרת נקראת מעבר אסימון. במערכת זו מועברת חבילה "אסימון" מיוחדת מצומת לצומת. רק הצומת עם האסימון מורשה לשדר; כל האחרים מאזינים.
גישה אקראית
לתכניות גישה מתוזמנות יש מספר חסרונות, כולל התקורה הגדולה הנדרשת לתהליכי ההזמנה, הסקרים והאסימון והאפשרות לתקופות סרק ארוכות כאשר רק כמה צמתים משדרים. זה יכול להוביל לעיכובים נרחבים במידע הניתוב, במיוחד כאשר התנועה הכבדה מתרחשת באזורים שונים ברשת בזמנים שונים - מאפיין של רשתות תקשורת מעשיות רבות. אלגוריתמים עם גישה אקראית תוכננו במיוחד כדי לספק צמתים עם משהו שישדר גישה מהירה יותר לערוץ. למרות שהתעלה חשופה להתנגשויות מנות תחת גישה אקראית, פותחו נהלים שונים כדי להפחית את ההסתברות הזו.
