회선 제어 단계

회선 교환 방식의 회선 제어 단계

회선 교환(Circuit Switching) 방식은 데이터를 전송하기 전에 반드시 송신자와 수신자 간에 고정된 통신 회선을 설정하는 **연결 지향(Connection-Oriented)** 방식입니다. 따라서 데이터 통신 과정은 크게 세 가지 주요 단계로 나뉩니다. 이를 **회선 제어 단계(Circuit Control Steps)**라고 합니다.

회선 제어의 세 가지 주요 단계

1단계: 회선 설정 단계 (Circuit Setup Phase / Call Setup)

이 단계는 통신을 시작하기 위해 송신자와 수신자 사이에 물리적 또는 논리적인 통신 회선을 예약하고 설정하는 과정입니다.

• 목적: 통신에 필요한 경로를 찾고, 해당 경로 상의 네트워크 자원(대역폭, 스위칭 용량 등)을 해당 통신만을 위해 독점적으로 할당합니다.
• 주요 과정:
  • 송신 측에서 연결 요청을 시작합니다 (예: 전화 걸기).
  • 요청은 네트워크 교환기(스위치)들을 거치면서 최종 목적지까지 전달될 경로를 탐색합니다.
  • 경로상의 각 교환기는 해당 연결을 위해 필요한 자원을 예약하고 할당합니다.
  • 연결 요청이 수신 측에 도달하면 수신 측에서 응답(수락)합니다 (예: 전화 벨 울림 및 받기).
  • 수신 측의 응답이 다시 송신 측으로 전달되면, 양방향의 고정된 회선이 완전히 설정됩니다.
• 특징:
  • 데이터 전송 전에 **초기 지연**이 발생합니다.
  • 이 단계에서 **시그널링(Signaling)** 프로토콜이 사용되어 연결 설정/해제 관련 제어 정보를 교환합니다.
  • 회선이 설정되면 해당 통신 시간 동안 자원이 **독점적으로 예약**됩니다.

2단계: 데이터 전송 단계 (Data Transfer Phase)

회선 설정 단계가 완료되어 송신자와 수신자 간의 전용 회선이 확보되면, 실제 데이터를 전송하는 단계입니다.

• 목적: 설정된 전용 회선을 통해 데이터를 효율적이고 안정적으로 전달합니다.
• 주요 과정:
  • 송신 측에서 전송할 데이터를 분할하거나 처리하여 회선을 통해 보냅니다.
  • 데이터는 설정된 고정 경로를 따라 이동하며, 경로상의 스위치들은 이미 설정된 연결 정보에 따라 데이터를 지연 없이 전달합니다.
  • 수신 측은 회선을 통해 들어오는 데이터를 수신합니다.
• 특징:
  • 데이터가 **일정한 지연**으로 전송됩니다 (경로가 고정되고 자원이 예약되었기 때문).
  • 통신 중 다른 트래픽으로 인한 **혼잡의 영향**을 받지 않습니다.
  • 할당된 **대역폭이 보장**됩니다.
  • 실제 데이터 전송이 없더라도 회선과 자원은 계속 **점유**됩니다.

3단계: 회선 해제 단계 (Circuit Teardown Phase / Call Termination)

데이터 전송이 완료되거나 통신이 종료될 필요가 있을 때, 설정되었던 전용 회선을 해제하고 예약된 자원을 반환하는 단계입니다.

• 목적: 통신 세션을 종료하고, 해당 회선이 사용하던 네트워크 자원을 해제하여 다른 통신이 사용할 수 있도록 합니다.
• 주요 과정:
  • 송신 측 또는 수신 측에서 연결 종료를 시작합니다 (예: 전화 끊기).
  • 연결 종료 요청 신호가 회선을 따라 상대방 및 경로상의 교환기들에게 전달됩니다.
  • 경로상의 각 교환기는 해당 연결에 할당했던 자원을 해제합니다.
  • 회선 해제 과정이 완료되면 통신 회선이 완전히 끊어집니다.
• 특징:
  • 통신이 종료되면 즉시 자원이 해제되어 **네트워크 자원 활용도**를 높일 수 있습니다 (유휴 회선 방지).
  • 이 단계에서도 **시그널링** 프로토콜이 사용됩니다.

이처럼 회선 교환 방식은 데이터 전송 자체보다 회선 설정 및 해제 과정이 중요하며, 한번 회선이 설정되면 통신 시간 동안 일정한 품질과 대역폭이 보장된다는 특징이 있습니다. 이는 음성 통신과 같이 지속적인 데이터 스트림에 유리하지만, 버스트성 데이터 통신에는 자원 낭비가 발생할 수 있습니다.