在本章中，我们将学习公共交换电话网(PSTN)。这个非凡的电信网络被视为技术进步领域的成就之一。但是，当我们进入这些网络时会遇到一些问题。我们将在后续章节中讨论这些问题。

公用电话网

公共交换电话网被理解为世界电路交换电话网的总和，用于提供公共电信。 PSTN网络称为POTS(普通老式电话系统)。这些网络使用电话线，光纤电缆，微波传输链路或蜂窝通信在区域，本地，国家和国际范围内运行。

PSTN由位于网络集中点的交换机组成，这些交换机充当网络上任何点与任何其他点之间进行通信的节点。前面讨论的所有类型的交换技术，例如电路交换，分组交换和消息交换，都是使用PSTN的不同模式。

订户循环系统

在普通电话网络中，每个用户都有两条连接到最近的交换交换机的专用线路，称为该用户的环路。从交换局到用户房屋的线路铺设称为布线。由于很难将电缆从每个用户的房屋铺设到交换机，因此使用了大电缆，通过这些电缆将引入线(用户线)引到分配点。

引入线在电缆中的分配点处连接到线对。来自附近地理区域的此类配电电缆在同一馈线点处连接，在那里它们与分支馈线电缆连接，分支馈线电缆又与主馈线电缆连接。下图可以帮助您了解整个过程

来自交换机的用户电缆对也将通过承载大量电线对的主馈线电缆终止于MDF。这些用户对和交换机对在MDF上使用跳线互连，这使MDF提供了灵活的机制来重新分配电缆对和用户号。这意味着即使在同一交换区域中转移到另一个位置的用户，也可以使用适当的跳线来允许其使用相同的号码，而另一条具有新号码的用户可以使用其旧的落线。

交换层次结构和路由

下一个重要的系统是电话线的交换层次和路由。具有不同交换机的不同区域之间的呼叫互连是通过交换机之间的干线实现的。用于互连不同交换机的中继线组称为中继线组。

在互连交换的过程中，存在三种基本拓扑，例如

• 网格拓扑
• 星型拓扑
• 分层的

网格拓扑

顾名思义，网状拓扑是一个完全连接的网络。网状网络中中继群的数量与互连的交换机的平方成正比。因此，这些网状拓扑被广泛用于交通繁忙的城市区域。

下图显示了网格拓扑的外观。

星型拓扑

星型拓扑以星型连接，该星型利用了称为串联交换的中间交换，所有其他交换都通过该交换进行通信。下图显示了星形网络的模型。当流量水平较低时，将使用星型网络。通过额外的串联交换进行互连，可以使用许多星形网络，从而形成一个两级星形网络，如下图所示。

分层的

分层拓扑用于以最少的中继线组数量处理繁重的流量。流量流经最终路由，这是最高级别的层次。如果任何一对交换机之间的通信强度很高，则可以在它们之间建立直接干线路由，如下图中的虚线所示。这些直接干线路由是“高使用率”路由。无论这些高使用率路由存在于何处，流量都将通过它们。在此，溢出的流量沿分层路径路由。最终路由不允许有任何溢出流量。

要确定特定连接上的路由，使用以下三种方法-

• 直通路由
• 自交换路由
• 计算机控制的路由

传输计划

通过电缆传输的信号应高质量，以确保更好的通信。国家和国际电路之间的传输链路应更好地串联以建立呼叫。

为了拥有高质量的标准，CCITT提出了以下准则-

• 国际通话中最多可使用12条电路。

• 在始发和终止国际交换中心之间串联使用的国际回路不得超过四个。

• 在特殊情况下且呼叫数量较少时，电路总数可能为14，但即使在这种情况下，国际电路最多也只能有四个。

在限制所需电路数量的同时，还应将诸如线路损耗或电线损耗以及开关损耗或接触损耗之类的损耗降至最低。这些方面都在传输损耗预算之内，该预算提供了一些因素，例如将回声级别保持在限制范围内并控制歌唱。

由于距离长，电路需要以适当的间隔放大器和中继器来增强信号。在用户线接口处，发生不匹配。这导致一部分输入信号反射到输出电路上，并作为Echo返回扬声器。回声抑制器或消除电路用于最小化回声的影响。信号衰减和回声是传输线以及接触和导线损耗的主要损失。

传动系统

有各种类型的传输系统，例如无线电系统，同轴电缆系统和光纤系统是最主要的传输系统。随着传输距离长度的增加，传输方式也会改变。

信号传输从有线传输发展到无线传输。无线电系统提供无线传输，同轴电缆系统允许通过电线传输信号，而光纤系统则通过光纤进行通信。

取决于信号传播的机制，无线电通信具有四种通信类型，例如-

• 天波或电离层通讯
• 视距(LOS)微波通信受视域限制
• 对流层散射通信
• 卫星通讯

编号方案

在开发的早期阶段，编号方案被限制在一个小型的单一交易所中，该交易所过去通过与其他交易所建立联系以识别其所在城镇的名称来进行连接。但是随着订户数量的增加，引入了许多交易所。

服务于城镇主要商业中心的大型中央交换机称为主交换机，而服务于不同地区的小型交换机称为卫星交换机。包含主交换机和卫星的完整网络的区域称为多交换区域。需要一种通用的编号方案来标识被叫用户的交换位置，尤其是当呼叫来自多交换区域之外的位置时。

通用编号方案称为“链接编号方案” ，其中，一个镇中的所有交易所均以该镇的名称统一标识。随着用于城市间和镇间长途通信的用户中继线拨号(STD)或直接距离拨号(DDD)的引入，多交换区域也被分配了唯一的标识号。为了使长距离通信成为可能，引入了称为国际用户拨号(ISD)的国际拨号，国际号码计划和国家号码计划应运而生。

编号方案的类型

在本节中，我们将讨论电话网络的编号计划。计划在下面简要描述-

公开编号方案

这也称为非统一编号计划，它允许在多交换区域或某个国家/地区内用于识别用户的数字位数发生很大变化。

半开放式编号方案

该计划允许数字长度相差几乎一两个数字。半开放编号计划通常在印度，瑞典，瑞士和英国等国家/地区使用。

封闭编号方案

这也称为统一编号计划，其中订户号码中的位数是固定的。它在法国，比利时，加拿大，夏威夷等少数国家和美国的某些地区使用。

CCITT已定义了国际编号计划或世界编号计划。为了编号，将世界划分为多个区域。下图显示了电话号码的结构。

国家号码由三部分组成。这些部分描述如下-

区号或中继线代码

此代码标识被叫用户的特定编号区域或多交换区域。通过此代码，将确定中继线呼叫的路由并为其付费。

交易代码

此代码标识编号区域内的特定交换。它确定从另一个编号区域传入的中继线呼叫或从一个交换局发出并发往同一编号区域中另一个交换局的呼叫的路由。

订户行号

用于在终局交换机上选择被叫用户线。交换代码和用户专线号码的组合在CCITT术语中称为用户专线号码。

收费方案

呼叫是通过连接到每个用户线路的计量工具来计费的，或者是在进行电子交换时按照分配给每个用户的计费寄存器来计费的。仪表对充电单元的数量进行计数，并通过向仪表发送脉冲来增加该计数。对于电表读取的单位数，通过为计费单位指定费率来筹集费用。

可以根据以下类别对各个呼叫收费。

• 持续时间独立收费
• 持续时间收费

编号区域内的本地电话通常按持续时间收费。对于与持续时间有关的计费，一旦被叫用户接听电话，电表就开始递增。根据建立呼叫涉及的交换次数，一个以上的脉冲被发送到收费仪表，这被称为“多表计” 。随着被叫用户和主叫用户之间的距离，计量脉冲速率每分钟不断增加。