İki ağ ucunun, iletişim kurmadan önce ağ üzerinden özel bir iletişim kanalı (devre) oluşturduğu bir telekomünikasyon ağının uygulanmasına yönelik bir yöntemdir. Devre, kanalın tüm bant genişliğini garanti eder ve iletişim oturumu boyunca bağlı kalır. Devre, düğümler bir elektrik devresine fiziksel olarak bağlıymış gibi çalışır. Devre anahtarlamalı bir ağın belirleyici örneği, erken analog telefon şebekesidir. Bir telefondan diğerine arama yapıldığında, telefon santralleri içindeki anahtarlar, aramalar sürdüğü müddetçe iki telefon arasında sürekli bir tel devresi oluşturur. Devre anahtarlama, şebekeden bağımsız olarak iletilen paketlere iletilecek verileri ayıran paket anahtarlama ile karşıtlık gösterir. Paket anahtarlamada, bir seferde tek bir iletişim oturumuna tahsis edilmek yerine, ağ bağlantıları, birden fazla rakip iletişim oturumundan gelen paketler tarafından paylaşılarak, devre anahtarlama ile sağlanan hizmet garantilerinin kalitesinin kaybedilmesiyle sonuçlanmaktadır. Devre anahtarlamada, paket gecikmelerinin değişken ve potansiyel olarak süresiz uzun paket transfer gecikmelerine neden olabileceği durumlarda, paket değiştirme yerine, bağlantı sırasında bit gecikmesi sabittir. Devre serbest bırakılıncaya veya yeni bir bağlantı kuruluncaya kadar, diğer kullanıcılar tarafından kullanımdan korunur ve rezerve edilir. Sanal devre anahtarlama, herhangi bir paket aktarılmadan önce bağlantının kurulduğu ve paketlerin sırayla teslim edildiği, devre geçişi temelli bir paket anahtarlama teknolojisidir. Devre geçişi, ses devrelerini bağlamak için yaygın olarak kullanılırken, iki iletişimsel taraf veya düğüm arasında devam eden özel bir yol kavramı, ses dışındaki sinyalleri kapsayacak şekilde genişletilebilir. Devre anahtarlamanın kullanılmasının avantajı, bu iletişim için mevcut bant genişliğinin maksimum kullanımını mümkün kılan, paketler ile ilişkili bir yük olmadan sürekli aktarım sağlamasıdır. Bir dezavantajı, nispeten verimsiz olabilmesidir, çünkü bir bağlantıya garantili kullanılmayan kapasite, aynı ağ üzerindeki diğer bağlantılar tarafından da kullanılamaz. Bu teknolojinin dezavantajları, verimsiz, kanal kapasitesi, kullanılsın ya da kullanılmasın bağlantı süresince ayrılmıştır. Gönderecek veri yoksa bağlantı boşa gider, özellikle ani yüksek kapasiteli (patlamalı) veri iletimi için problemlidir. Bağlantı süresi zaman alır kısa süreli karşılıklı bilgilendirme verileri için, etkin bir bağlantı sağlanması zordur.
Çağrı (Call)
Çağrı kurulumu ve kontrolü için (ve diğer idari amaçlarla), uç düğümden ağa ayrı bir ayrı sinyal kanalı kullanmak mümkündür. ISDN, sade eski telefon servisi (POTS) yokken ayrı bir sinyal kanalı kullanan böyle bir hizmettir. Bağlantının kurulması ve ilerlemesinin ve sonlandırmanın ağ üzerinden izlenmesi yöntemi, aynı zamanda çağrı kurulum ve kontrol bilgisini iletmek ve TDM'yi kullanmak için CCS7 paket anahtarlamalı sinyalleme protokolünü kullanan telefon santralleri arasındaki bağlantı durumunda olduğu gibi ayrı bir kontrol kanalı da kullanabilir. Gerçek devre verilerini taşımak için erken telefon santralleri uygun bir devre anahtarlama örneği idi. Abone, operatörden ister aynı takas üzerinde ister bir değişim-içi link ve başka bir operatör olsun, başka bir aboneye bağlanmasını isteyecektir. Her halükarda, sonuç, iki abonenin telefonları arasında arama süresi boyunca fiziksel bir elektrik bağlantısıydı. Bağlantı için kullanılan bakır tel, aboneler aslında konuşmadıkça ve hat sessiz olsa bile, aynı anda başka aramalar yapmak için kullanılamaz. Devre anahtarlama, ağ üzerinden bağımsız olarak iletilen, paket adı verilen küçük birimlere iletilecek verileri bölen paket anahtarlama ile karşıtlık gösterir. Paket anahtarlama, çoklu iletişim oturumları arasında mevcut ağ bant genişliğini paylaşır. Aynı fiziksel iletkenden çok sayıda telekomünikasyon bağlantısının uzun bir süre boyunca çoğaltılması mümkün olmuştur, ancak yine de çoklanmış bağlantıdaki her bir kanal bir seferde bir aramaya ayrılmıştır veya aramalar arasında boşta kalmıştır. Devre anahtarlamada, bir yol ve bununla ilişkili bant genişliği, kaynaktan sürekli olarak kullanılmakta olsun ya da olmasın kapasite ayrıldığından, devre geçişinin nispeten verimsiz hale getirilmesi, kaynaktan hedefe ayrılmıştır. Aksine, paket anahtarlama, birkaç küçük pakete aktarılacak olan verilerin bölümlere ayrılması işlemidir. Her paket, varış yeri ve ilgili paketleri sipariş etmek için bir sıra numarası ile etiketlenir ve paketin hedefine ulaşmasında yardımcı olması için özel bir yol ihtiyacını ortadan kaldırır. Her paket bağımsız olarak gönderilir ve her biri farklı bir yoldan yönlendirilebilir. Hedefte orijinal mesaj, orijinal mesajı çoğaltmak için paket numarasına göre yeniden sıralanır. Sonuç olarak, datagram paket anahtarlama ağları kurulacak bir devre gerektirmez ve birçok çift düğümün aynı kanal üzerinden aynı anda iletişim kurmasına izin verir. Bu transfer modu özellikle telefon ağlarında kullanılır. N-ISDN ‘de de bu yöntem kullanılmaktadır. Devre anahtarlamanın temeli, bir iletim sırasında sadece ilgili bağlantı tarafından kullanılabilen adanmış sabit kapasiteli bir kanal oluşturmaktır. Belirli zaman aralıkların da (125 µs gibi) sabit uzunlukta bit kümeleri gönderilir (8 bit, 1000 bit gibi). Bu kümelerin her birine ‘time slot’ denir ve bunlar birleştirilerek çerçeveleri (frame) oluştururlar. (Çerçeveler de belirli aralıklarda tekrarlanır. Bu çerçevelerin içindeki her time slot, devam ettiği sürece belirli bir bağlantıya adanır. Ancak bağlantı kapatıldığında ilgili slot başka bir uygulamanın kullanımına sunulabilir.) Hat anahtarlamalı sistemlerde her time slot’un barındırabileceği bit miktarı aynıdır ve sabittir. Yani her servis için sabit bir bit hızı vardır. Devre anahtarlamalı sistemlerde bir hat, bağlantı boyunca bir uygulamaya adandığından dolayı sistemde oluşacak gecikmeler ancak iletim hattındaki yayılma gecikmesine bağlıdır. Uzun mesafe haberleşmesi tipik olarak anahtarlama noktalarından oluşan ağlar üzerinden yapılır, Anahtarlama noktaları verini içeriği ile ilgilenmez, kullanıcıların birbirleriyle haberleştiği uç birim aygıtları istasyon olarak isimlendirilir (Bilgisayar, telefon, vs.) Anahtarlama noktaları ve bağlantıların oluşturduğu topluluğa haberleşme ağı adı verilir. Veri, ağ üzerinde, bir anahtarlama noktasından diğerine anahtarlanarak yönlendirilir. Anahtarlama noktaları, yalnızca diğer noktalara bağlı olabileceği gibi, istasyonlar ve diğer anahtarlama noktalarına da bağlı olabilir. Anahtarlama noktaları arasındaki bağlantılar genellikle çoğullanmıştır. (Trunk) Haberleşme ağları genellikle tam bağlı değildir. Kısmi bağlantılıdır Bazı fazla bağlantılar, ağın güvenilirliği için gereklidir. Devre anahtarlama üç evreden oluşur.
Devre kurulması;
Yol üzerindeki her bir noktada boş bir kanal ayrılmalıdır.
Veri transferi;
Veri, ağ yapısına bağlı olarak analog veya sayısal olabilir Ses ve verinin sayısal iletimi ağırlıklıdır. Tipik olarak, çift yönlüdür.
Devrenin sonlandırılması;
Haberleşen istasyonlardan herhangi birinin isteği ile ayrılmış kaynaklar, boşaltılır. Ağ, bağlantıyı kurabilmek için, yeterli derecede anahtarlama ve kanal kapasitesine sahip olmalıdır. Ayrıca, yönlendirme yapabilmek için akıllı bir yapıda olmalıdır.