TSSN - 电话网络
在本章中，我们将了解公共交换电话网络（PSTN）。这个非凡的电信网络被视为技术进步领域的成就之一。然而，当我们使用这些网络时，就会出现一些问题。我们将在后续章节中讨论这些问题。
公共电话网
公共交换电话网络被理解为世界电路交换电话网络的集合，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、全国和国际范围内运营。
PSTN 由网络上集中点的交换机组成，充当网络上任何点与任何其他点之间通信的节点。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。
用户循环系统
在一般的电话网络中，每个用户都有两条专用线路连接到最近的交换局，称为该用户的环路线路。从交换局到用户驻地的线路铺设称为布线。由于很难将电缆从每个用户的驻地铺设到交换机，因此需要使用大型电缆，通过这些电缆将引入线（用户线）连接到分配点。
引入线连接到电缆中分配点处的线对。来自附近地理区域的这种分配电缆连接在同一馈电点，在该馈电点它们连接到分支馈电电缆，而分支馈电电缆又连接到主馈电电缆。整个过程可以借助下图来理解
来自交换机的用户电缆对也将通过承载大量线对的主馈线电缆终止于 MDF。这些用户对和交换机对在MDF处通过跳线互连，这使得MDF能够提供灵活的机制来重新分配电缆对和用户号码。这意味着即使在同一交换区域中转移到不同位置的用户，也可以通过适当的跳线来使用相同的号码，而他的旧引入线可以由具有新号码的另一用户使用。
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借助交换机之间的中继线来完成的。用于互连不同交换机的中继线组称为中继线组。
在交换互联的过程中，存在三种基本拓扑：
- 网状拓扑
- 星型拓扑
- 分层的
网状拓扑
网状拓扑，顾名思义，是一个全连接的网络。网状网络中的中继组数量与互连交换机的平方成正比。因此，这些网状拓扑广泛应用于交通繁忙的大城市地区。
下图显示了网状拓扑的样子。
星型拓扑
星形拓扑以星形连接，它利用称为串联交换机的中间交换机，所有其他交换机都通过它进行通信。下图显示了星型网络的模型。星型网络用于流量水平相对较低的情况。许多星形网络可以通过额外的汇接交换机互连来使用，形成如下图所示的两级星形网络。
分层的
分层拓扑用于以最少数量的中继组处理大流量。流量流经最高级别的最终路由。如果任意一对交换机之间的业务强度较高，则可以在它们之间建立直达的中继路由，如下图虚线所示。这些直接干线路由是高使用率路由。无论这些高使用率路线存在于何处，交通都会流经它们。这里，溢出流量沿着分层路径路由。最终路由不允许出现溢出流量。
要决定特定连接上的路由，使用以下三种方法 -
- 直通路由
- 自有交换路由
- 计算机控制的路由
传输计划
通过电缆传输的信号应该具有高质量，以确保更好的通信。国内和国际电路之间的传输链路应该更好地串联连接以建立呼叫。
为了拥有高质量标准，CCITT 提出了以下指导方针 -
国际长途电话最多可使用 12 条电路。
始发国际交换中心和终接国际交换中心之间串联使用的国际电路不得超过四个。
在特殊情况下且呼叫数量较少时，电路总数可能为 14 个，但即使在这种情况下，国际电路也最多限制为 4 个。
除了限制所需电路的数量外，还应尽量减少线路损耗或导线损耗以及开关损耗或接触损耗等损耗。这些方面都属于传输损耗预算，它提供了将回声电平保持在限制范围内和控制歌唱等因素。
由于距离较长，电路需要适当间隔的放大器和中继器来增强信号。用户线接口不匹配；这会导致将输入信号的一部分反射到输出电路上，该输出电路作为Echo返回到扬声器。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路中的主要损耗，此外还有接触损耗和导线损耗。
传输系统
有不同类型的传输系统，例如无线电系统、同轴电缆系统和光纤系统。随着传输距离的增加，传输方式也会发生变化。
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，光纤系统通过光纤提供通信。
根据信号传播的机制，无线电通信有四种通信方式，例如 -
- 天波或电离层通信
- 受地平线限制的视距 (LOS) 微波通信
- 对流层散射通信
- 卫星通讯
编号计划
在发展的早期阶段，编号方案仅限于一个小型的单一交换机，该交换机用于通过使用其所在城镇的名称来识别其他交换机来连接到其他交换机。但随着订阅者数量的增加，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可称为主交换机，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机区域。需要一种通用的编号方案来识别被叫用户的交换机位置，特别是当呼叫来自多交换机区域之外的位置时。
常见的编号方案称为链接编号方案，其中一个城镇中的所有交换机都通过该城镇的名称来统一标识。随着用于城市间和城镇间长途通信的用户中继拨号（STD）或直接距离拨号（DDD）的引入，多交换机区域也被分配了唯一的识别号码。为了使超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，并产生了国际编号计划和国内编号计划。
编号计划的类型
在本节中，我们将讨论电话网络的编号计划。该计划简要描述如下 -
开放编号计划
这也称为非统一编号计划，它允许在多交换区域或一个国家内用于识别用户的位数有很大的变化。
半开放编号计划
该计划允许号码长度相差几乎一位或两位数字。半开放编号方案在印度、瑞典、瑞士和英国等国家普遍采用。
封闭编号计划
这也称为统一编号计划，其中用户号码的位数是固定的。这在法国、比利时、加拿大、夏威夷和美国的一些地区等一些国家/地区使用。
国际编号计划或世界编号计划已由 CCITT 定义。出于编号目的，世界被划分为多个区域。下图显示了电话号码的结构。
国家号码由三部分组成。各部分描述如下 -
区号或中继线代码
该代码标识被叫用户的特定编号区域或多交换区域。正是通过此代码，确定了中继呼叫的路由并对其进行计费。
交换代码
该代码标识编号区域内的特定交换机。它确定来自另一个编号区域的拨入中继线呼叫的路由，或者来自一个交换机并目的地为同一编号区域中的另一个交换机的呼叫的路由。
用户线路号码
它用于在终接交换机处选择被叫用户线路。交换代码和用户线路号码的组合在 CCITT 术语中称为用户线路号码。
收费计划
呼叫费用由连接到每条用户线路的计量仪器计费，或者在电子交换的情况下根据分配给每个用户的计量寄存器计费。仪表对充电单元的数量进行计数，并且通过向仪表发送脉冲来增加该计数。对于计量表读取的单位数量，通过为收费单位分配费率来收取费用。
单独的通话可以根据以下类别进行计费。
- 持续时间独立充电
- 充电时间相关
编号区域内的本地呼叫通常按与通话时间无关的方式收费。对于依赖于持续时间的计费，一旦被叫用户应答呼叫，计费器就开始递增。根据建立呼叫所涉及的交换机数量，向计费器发送多个脉冲，这称为多重计量。每分钟的计量脉冲率随着被叫用户和主叫用户之间的距离的增加而不断增加。