회선 교환 문서 원본 보기

'''회선 교환'''(Circuit switching)은 두 [[네트워크 노드]]가 통신하기 전에 네트워크를 통해 전용 [[통신 채널]](회선)을 설정하는 [[통신 네트워크]] 구현 방법이다. 이 회선은 채널의 전체 대역폭을 보장하며 [[통신 세션]] 기간 동안 연결 상태를 유지한다.<ref>{{서적 인용|last=Schneps-Schneppe |first=M. A. |date=2015-01-01 |title=Circuit switching is coming back? |url=http://link.springer.com/10.3103/S0146411615010083 |journal=Automatic Control and Computer Sciences |language=en |volume=49 |issue=1 |pages=57–65 |doi=10.3103/S0146411615010083 |s2cid=15237860 |issn=0146-4116|url-access=subscription }}</ref> 이 회선은 마치 노드가 [[전기 회로]]처럼 물리적으로 연결된 것처럼 작동한다.

회선 교환은 아날로그 [[전화망]]에서 시작되었으며, 네트워크는 [[전화 통화]] 기간 동안 두 전화기 사이에 전용 회선을 생성한다.<ref>{{서적 인용|last1=Metcalfe |first1=Robert M. |title=Packet Communication |date=May 1973 |pages=1-1,1-2 |publisher=MIT |location=Cambridge|quote=When you make a telephone call, for example, the telephone system establishes an electrical path between you and the person you're calling by joining available telephone cables -- circuits -- end-to-end. To complete your "connection", the telephone system's exchanges -- switching nodes -- allocate cable-miles in the form of circuits and maintain this allocation for the duration of your call. Thus, in circuit-switching, we say, circuits are allocated to carry connections. In pure circuit-switching, the making of a connection requires a number of distant switching nodes to piece together a continuous path from end to end; and, for the life of the connection, its constituent circuits are dedicated to carrying a conversation.}}</ref> 이는 현대 디지털 네트워크에서 사용되는 [[메시지 교환]] 및 [[패킷 교환]]과 대조된다. 이들 네트워크에서는 교환 센터 간의 [[트렁킹|간선]]이 전용 회선 없이 [[데이터 패킷]] 형태로 여러 다른 노드 간에 데이터를 전송한다.

== 설명 ==
회선 교환 네트워크의 대표적인 예는 초기 아날로그 [[전화망]]이다. 한 전화기에서 다른 전화기로 [[전화 통화]]를 걸면, [[전화 교환기]] 내의 스위치들이 통화가 지속되는 동안 두 전화기 사이에 연속적인 유선 회선을 생성한다.

회선 교환에서는 연결 중 비트 지연이 일정하다(패킷 큐가 다양하고 잠재적으로 무한히 긴 [[패킷 전송 지연]]을 유발할 수 있는 패킷 교환과는 다르게). 회선이 해제되고 새로운 연결이 설정될 때까지 다른 발신자가 사용할 수 없도록 보호되기 때문에, 경쟁하는 사용자들로 인해 어떤 회선도 성능이 저하될 수 없다. 실제 통신이 이루어지지 않더라도 채널은 예약되어 있으며 경쟁하는 사용자들로부터 보호된다.

회선 교환은 일반적으로 음성 회선을 연결하는 데 사용되지만, 두 통신 당사자 또는 노드 사이에 지속되는 전용 경로의 개념은 음성 이외의 신호 콘텐츠로 확장될 수 있다. 회선 교환을 사용하는 이점은 [[네트워크 패킷|패킷]]과 관련된 오버헤드 없이 연속적인 전송을 제공하여 해당 통신에 사용 가능한 대역폭을 최대한 활용한다는 것이다. 한 가지 단점은 연결에 보장된 미사용 용량이 동일한 네트워크의 다른 연결에 사용될 수 없기 때문에 상대적으로 비효율적일 수 있다는 것이다. 또한 회선이 끊어지면 통화가 설정되지 않거나 끊어질 수 있다.

== 통화 ==
[[호 설정]] 및 제어(및 기타 관리 목적)를 위해 종단 노드에서 네트워크로 별도의 전용 [[신호 (통신)|신호 채널]]을 사용할 수 있다. [[종합 정보 통신망]]은 별도의 신호 채널을 사용하는 서비스 중 하나이며, [[일반 전화 서비스]] (POTS)는 그렇지 않다.

연결 설정 및 네트워크를 통한 진행 상황 모니터링 및 종료 방법은 [[CCS7]] 패킷 교환 신호 프로토콜을 사용하여 호 설정 및 제어 정보를 통신하고 [[시분할 다중화|TDM]]을 사용하여 실제 회선 데이터를 전송하는 전화 교환기 간의 링크의 경우와 같이 [[별도의 채널 신호]]를 활용할 수도 있다.

초기 [[전화 교환기]]는 회선 교환의 적합한 예였다. 가입자는 교환원에게 다른 가입자에게 연결해 달라고 요청했으며, 이는 동일한 교환기 내에서든 교환기 간 링크 및 다른 교환원을 통해서든 이루어졌다. 그 결과 통화가 지속되는 동안 두 가입자의 전화기 사이에 물리적인 전기적 연결이 이루어졌다. 연결에 사용된 구리선은 가입자가 실제로 통화하지 않고 회선이 조용하더라도 동시에 다른 통화를 전달하는 데 사용할 수 없었다.

== 대안 ==
회선 교환에서는 소스에서 목적지까지 경로와 관련 대역폭이 예약되므로, 연결이 계속 사용 중이든 아니든 용량이 예약되어 회선 교환은 상대적으로 비효율적이다. 회선 교환은 [[메시지 교환]] 및 [[패킷 교환]]과 대조된다.<ref name=":4">{{서적 인용|last=Davies|first=Donald Watts|url=http://archive.org/details/computernetworks00davi|title=Computer networks and their protocols|date=1979|publisher=Chichester, [Eng.]; New York : Wiley|others=Internet Archive|pages=456–477|isbn=9780471997504}}</ref> 이 두 방법 모두 일반적인 [[데이터 전송]] 네트워크 조건에서 여러 통신 세션 간에 사용 가능한 네트워크 대역폭을 더 잘 활용할 수 있다.

메시지 교환은 메시지 전체를 한 번에 한 홉씩, 즉 메시지 전체를 [[저장 후 전달]] 방식으로 라우팅한다. 패킷 교환은 전송될 데이터를 독립적으로 네트워크를 통해 전송되는 패킷으로 나눈다. 네트워크 링크는 한 번에 하나의 통신 세션에 전용되는 대신 여러 경쟁 통신 세션의 패킷에 의해 공유되어 회선 교환이 제공하는 서비스 품질 보장을 상실하게 된다.

패킷 교환은 [[연결형 통신]] 또는 [[비연결형 통신]]을 기반으로 할 수 있다. 즉, 가상 회선 또는 데이터그램을 기반으로 한다.

[[가상 회선]]은 패킷 교환 기술을 사용하는데, 이는 패킷이 전송되기 전에 연결이 설정되고 패킷이 순서대로 전달된다는 점에서 회선 교환을 에뮬레이트한다.

비연결형 패킷 교환은 전송될 데이터를 독립적으로 네트워크를 통해 전송되는 [[데이터그램]]이라고 불리는 패킷으로 나눈다. 각 데이터그램에는 목적지와 관련 패킷의 순서를 지정하기 위한 시퀀스 번호가 레이블링되어 있어 패킷이 목적지에 도달하는 데 도움이 되는 전용 경로가 필요하지 않다. 각 데이터그램은 독립적으로 발송되며 각 데이터그램은 다른 경로를 통해 라우팅될 수 있다. 목적지에서 원래 메시지는 패킷 번호에 따라 재정렬되어 원래 메시지를 재현한다. 결과적으로 데이터그램 패킷 교환 네트워크는 회선 설정이 필요하지 않으며 많은 노드 쌍이 동일한 채널을 통해 동시에 통신할 수 있도록 한다.

동일한 물리적 도체를 통해 여러 통신 연결을 [[다중화 (통신)|다중화]]하는 것은 오랫동안 가능했지만, 다중화된 링크의 각 채널은 한 번에 하나의 통화에 전용되거나 통화 간에 유휴 상태였다.

== 회선 교환 네트워크의 예 ==
* [[공중 교환 전화망]] (PSTN)
* [[종합 정보 통신망]]의 [[B 채널]]
* [[GSM]]과 같은 셀룰러 시스템의 [[회선 교환 데이터]] (CSD) 및 [[고속 회선 교환 데이터]] (HSCSD) 서비스
* [[데이터킷]]
* [[X.21]] (독일의 [[DATEX-L]] 및 스칸디나비아의 [[DATEX]] 회선 교환 데이터 네트워크에서 사용됨)
* [[광 메시 네트워크]]

== 같이 보기 ==
* [[패킷교환 네트워크]]

== 각주 ==
{{각주}}

{{전기 통신}}
{{전거 통제}}
{{위키데이터 속성 추적}}

[[분류:컴퓨터 통신]]
[[분류:물리 계층 프로토콜]]