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Collegamenti
Per rete geografica si intende un insieme di collegamenti che utilizza protocolli di livello 2 o 3, in grado di interconnettere reti più piccole, che si trovano fisicamente lontane. Un tempo le reti geografiche erano di tipo analogico o digitale, anche se ormai la maggior parte delle reti analogiche (CDA e X.25) sono state abbandonate. Prevalentemente all'estero, negli anni '90 sono state sviluppate le reti metropolitane (DQDB e SMDS), che avevano lo scopo di interconnettere ad alta velocità le città. Con l'avanzare della tecnologia e con la possibilità di cablare ad alta velocità lunghe distanze, le reti metropolitane sono state ormai accantonate.
I collegamenti geografici usano diverse tecnologie:
-CDN (collegamenti diretti numerici), mediante TDM, frame relay, MPLS, ATM, … .
-telefonia digitale, mediante ISDN, ATM, …

ISDN
ISDN non ha avuto un grande successo in Italia, in quanto la tecnologia è arrivata un po' troppo tardi. Essa prevede un unico collegamento a velocità fissa, che permette la Fonia e il trasporto dei dati. Anche il terminale telefonico deve essere digitale. ISDN esisteva (anche se è ancora usata in alcune località) in due versioni:
-2B+D prevede 2 canali dati a 64Kbps e 1canale di segnalazione a 16Kbps.
-30B+D prevede 30 canali a 64Kbps e 1 canale di segnalazione a 16Kbps.

TDM (Time Division Multiplexing)
TDM è un protocollo, che permette l'esistenza di più flussi di dati all'interno di un unico canale. Tutta la banda disponibile viene data ad ogni flusso ad intervalli regolari. Se ad un flusso di dati sono assegnati più slot di tempo del canale la banda assegnata al flusso aumenterà. Al momento questa tecnologia è usata solo per i collegamenti punto a punto.

SDH (Gerarchia sincrona digitale)
SDH è stato implementato in diverse versioni, che permettono ai flussi di dati di viaggiare a velocità standard (a partire da 1.5Mbps a 2.4 Gbps e oltre). SDH prevede l'esistenza di un multiplexer (MUX) a divisione di tempo, che svolge funzioni simili ai MUX del TDM, anche se prevede intervalli di tempo uguali per ogni canale. I MUX e i DEMUX devono essere sincronizzati tra loro e molto veloci (soprattutto per funzionare con le versioni più spinte).
Spesso all'interno delle linee che usano MUX-DEMUX sono inseriti dei ripetitori, che permettono di evitare problemi di attenuazione. Sono presenti anche degli Add/Drop MUX che permettono l'uscita di un canale oppure l'inserimento in uno slot libero.
La nomenclatura risulta essere:
-sezione, collegamento tra un MUX e un ripetitore.
-linea, collegamento tra un MUX e un Add/Drop MUX.
-percorso, collegamento tra due MUX.

Formato delle trame SDH
In questo paragrafo si prende in considerazione la versione STS-1.
Il frame SDH è una matrice composta da 9 colonne e da 125 righe. Ciascuna cella è da 1B. Questa trama si ripete ogni 125 micro secondi (8Ktrame/secondo).
Il carico utile (payload) è meno dello spazio totale disponibile, in quanto per ogni frame sono inserite informazioni aggiuntive necessarie per il collegamento.
Per aumentare la banda nelle versioni successive si è aumentato il numero di byte per ogni cella, mentre il tempo di trama non è stato modificato, in quanto è comune a tutte le linee e permette la loro interoperabilità. PDH è una variante di SDH.

X.25
X.25 è un protocollo che usa il livello 2-3 a circuito virtuale. Ciascun circuito virtuale è impostato manualmente (i pacchetti non sono instradati dinamicamente come con il protocollo IP).
X.25 è stato concepito per reti molto rumorose e poco affidabili e per questo prevede la presenza di ACK. Questa scelta ha implicato che con la crescita della velocità del canale si dovessero avere finestre di trasmissione sempre più grosse, con la conseguente crescita della dimensione dei pacchetti da memorizzare in attesa di conferma. Per questo motivo non è più molto usato.

Frame Relay
E' simile all'X.25 ma è solo di livello 2. Non è più presente l'ACK e quindi non si va incontro ai problemi di X.25.
CIR=Bc/Tc indica il numero massimo di bit nell'unità di tempo che possono essere inseriti nella rete (a seconda di un accordo).
Il ritardo introdotto dal Frame Relay è minore rispetto a X.25 e le prestazioni sono complessivamente migliori.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM è un protocollo di comunicazione che si basa sul multiplexing statistico, che permette il multiplexing di linee non allineate temporalmente. ATM è nato per rimpiazzare Ethernet e spopolare nelle reti geografiche. Questi obiettivi non sono stati raggiunti, in quanto al momento ATM è usato solo nelle reti ADSL, per collegare il DSLAM alla rete dell'operatore che offre il servizio.
Le caratteristiche principali sono:
-segnalazione sofisticata.
-meccanismi di controllo di flusso molto avanzati.
-allocazione dinamica della banda.
-granulosità fine nell'assegnazione della banda.
-supporto al traffico bursty (a blocchi).
-adattabilità sia ad applicazioni sensibili al ritardo, sia a quelle sensibili alla perdita.
-commutazione di cella di dimensione fissa. Ogni cella è di 53 ottetti, di cui 5 di intestazione e 48 di dato. La dimensione fissa semplifica la commutazione. La dimensione piccola evita problemi di frammentazione e consente trasmissione A/V.
-inserimento di priorità.
-metodi per dividere/assemblare segmenti.