Hoe het openbare geschakelde telefoonnetwerk werkt

“A long time ago in a galaxy far, far away…”

oh wacht, dat is helemaal niet het geval. Het was Alexander Graham Bell, in de VS, met een patent. Hoewel dat meer kan lezen als het winnen van recept voor het spel Clue, het is eigenlijk wat er gebeurde in 1876 met Bell ‘ s uitvinding van de telefoon., Als je je ooit hebt afgevraagd wat het openbare geschakelde telefoonnetwerk (PSTN) is en hoe het werkt, dan heb je de post die u zoekt gevonden.gedurende het grootste deel van de volgende eeuw, na Bell ‘ s patent, ontwikkelde het PSTN-netwerk zich tot een communicatiebehemoth, waar in de jaren zeventig bij&T vrijwel het gehele Bell-systeem in de VS en Canada bezat en exploiteerde. Wat volgt details voornamelijk de Verenigde Staten PSTN, echter, de stukken en functies van de componenten zijn grotendeels hetzelfde in andere landen, hoewel de werkelijke configuraties kunnen variëren.,het monopolie van Good Ole Ma Bell op de PSTN in Noord-Amerika leidde uiteindelijk tot een rechtszaak van de Amerikaanse regering. Dit resulteerde in het uiteenvallen van het Bell-netwerk in 1984 in regionale bedrijven in een poging om de concurrentie voor langeafstands-diensten te vergroten.

toen dragers de afbeelding invoerden, hebben ze elk stukken van de PSTN-taart voor zichzelf uitgesneden. Bij het denken over hoe telefoontechnologie vandaag de dag werkt is het belangrijk om te onthouden dat er aanzienlijke verschillen bestaan tussen de mogelijkheden en de infrastructuur van verschillende carriers.

dus wat is precies de PSTN?,

oorspronkelijk was de PSTN ” ontworpen om alleen continue, real-time spraakcommunicatie te ondersteunen.”Het systeem was niet bedoeld als backbone voor onze moderne communicatie-infrastructuur. In feite is het ontworpen voor een gemiddelde gespreksduur van drie minuten of minder, afhankelijk van beperkte bandbreedte–slechts 64 Kbps over een twister-koper-paar draad. Dit Analoge systeem wordt vaak aangeduid als Plain Old Telephone Service (POTS).,

hoewel er veel upgrades zijn geweest om de componenten van de PSTN in de digitale wereld te brengen, blijft de meest gebruikte toegangsmethode voor vaste telefoons Deze Analoge koperdraadverbinding. De kosten voor telco-exploitanten van het vervangen van” de laatste mijl ” van koperdraad met glasvezelkabel of andere hogere bandbreedte media is prohibitief, vooral met de vooruitgang die is gemaakt in draadloze technologie in de afgelopen jaren.

de daling van de vaste lijn heeft de laatste jaren de krantenkoppen gehaald, omdat mensen hun thuistelefoons voor mobiele smartphones opgeven., In 2008 bedroeg het aantal woningen zonder vaste lijn ongeveer 25% in de Verenigde Staten, maar dat aantal steeg tot 40% in 2014. Dit percentage is zelfs nog hoger onder degenen die in stedelijke gebieden wonen of eind 20 zijn.

spraakcommunicatie blijft sterk afhankelijk van het PSTN.

aan de oppervlakte kan de daling van het aantal vaste lijnen wijzen op een overeenkomstige daling van de relevantie van de PSTN. Het tegendeel is waar., Zeker, de analoge “laatste mijl” component is geen probleem met mobiele telefoons, maar afgezien van de methode die wordt gebruikt om verbinding te maken met PSTN-uitwisselingen, alles over hoe gesprekken worden verwerkt en gerouteerd blijven hetzelfde. Mobiele telefoons kunnen niet functioneren zonder de PSTN.

de moderne PSTN heeft nog steeds veel koperdraad, maar omvat ook Glasvezelkabels, cellulaire netwerken, communicatiesatellieten en onderzeese kabels. Deze transmissiemedia hebben veel meer bandbreedte beschikbaar en zijn geschikt voor veel meer dan alleen spraakcommunicatie., Video, bijvoorbeeld, is een type media dat veel meer bandbreedte vereist dan de 64Kbps die twisted-pair verbindingen bieden. Tenzij, natuurlijk, je een grote fan bent van het wachten op Netflix om te bufferen.

dus hoe werkt de PSTN? Iemand neemt de telefoon op, kiest en…

De schakelaarpstn opent een continue verbinding tussen twee telefoons, die begint met een kiestoon en eindigt wanneer de telefoon wordt opgehangen.

om te starten kunt u een individuele abonnee hebben, of een groep abonnees, zoals een bedrijf dat meerdere toegangslijnen vereist., Individuele abonnees maken rechtstreeks verbinding met de lokale exchange, terwijl bedrijven vaak gebruik maken van een private branch exchange (PBX) om al hun verbindingen te beheren. Dus het gesprek begint met de werkelijke telefoon en maakt rechtstreeks verbinding met de lokale Exchange of met de PBX en vervolgens met de lokale Exchange, als het gesprek afkomstig is van een bedrijf met meerdere lijnen.

van het lokale uitwisselingsnetwerk wordt het, afhankelijk van waar de oproep naartoe gaat, naar Internationale carriers, interexchange carriers, mobiele providers of internet service providers gepusht.,

het aantal technologielagen dat een gesprek passeert, is afhankelijk van de bestemming van het gesprek. Dit is een van de redenen dat telefonie zo verwarrend kan zijn, het enorme aantal variabelen die betrokken zijn bij het maken van een “eenvoudig” telefoongesprek.

systeemstructuur

een stap terug nemen en echt kijken naar de stukken die de PSTN puzzel vormen maakt het overduidelijk hoe ver van” eenvoudige ” telefonie is.

het PSTN bestaat uit een complex web van interconnectieknooppunten en transmissieverbindingen., Er bestaan verschillende infrastructuren op lokaal, regionaal en nationaal niveau, maar ongeacht hoe elk deel is geconfigureerd, functioneren de stukken op dezelfde manier. Er zijn vier verschillende soorten knooppunten: customer premises equipment (CPE), transmissie, service en switching. Transmissieverbindingen vormen de fysieke draden of vezels, zoals tegenwoordig het geval kan zijn, die de verschillende knooppunten met elkaar verbinden.

CPE

het CPE-knooppunt is de apparatuur op de locatie waar het gesprek begint. Dat kan een individuele abonnee lijn of een PBX.,

transmissie

het transmissieknooppunt bestaat uit de apparatuur en media die informatie tussen knooppunten van een netwerk vervoeren. Dit kan dingen omvatten zoals versterkers, repeaters, multiplexers, digitale cross-connect systemen, en digitale loop dragers.

Service

het serviceknooppunt is verantwoordelijk voor het signaleren. Dit betekent dat u moet bepalen wanneer u verbindingen moet instellen, vasthouden, opladen en vrijgeven, en dat u die informatie naar de juiste verkooppunten moet brengen die voor elk deel van het netwerk moeten zorgen en factureren.,

Switching

het echte vlees van de PSTN zijn de componenten van het schakelknooppunt. In een PSTN setup zijn er vier verschillende soorten schakelaars.

1. de lokale Exchange is al genoemd, en is het onderdeel van het netwerk dat de abonnees fysiek verbindt (het CPE-knooppunt) met de rest van de PSTN. Dit is waar vervoerders klantlijnen beëindigen en de apparatuur behouden die deze lijnen met elkaar verbindt. Een enkele beurs had traditioneel de capaciteit voor 10.000 lijnen (0000 tot 9999) en een lokale beurs bestaat uit een of meer van deze beurzen.,Stel je voor dat je op weg bent op een roadtrip, maar je hebt geen kaart bij de hand. Denk nu aan een telefoontje als de route naar uw bestemming, en de verschillende onderdelen van het systeem als benzinestations waar u kunt stoppen en vragen om de weg.Als je een buurman aan de overkant belt, hoeft het telefoontje waarschijnlijk niet de lokale centrale te verlaten.Iedereen in de VS zou bekend moeten zijn met zeven digitale telefoonnummers. De eerste drie cijfers wijzen op de lokale uitwisseling en lokale switch waar elk nummer zich bevindt., Dus in de films als iemand een nummer begint met 555, dat is de lokale exchange aanduiding. De laatste vier cijfers identificeren de individuele abonnee lijn binnen die uitwisseling.Tegenwoordig, met zo veel telefoonlijnen in werking, tien cijferige bellen, waaronder de lokale netnummer, is vaak ook vereist. Voorafgaand aan de introductie van all-number calling (ANC), die begon uit te rollen in 1958, maar was niet voltooid voor enkele decennia, telefoonnummers bestond uit een combinatie van letters en cijfers. De letters zijn afgeleid van lokale uitwisselingsnamen., Als je je ooit hebt afgevraagd wat de Marvelettes ‘ klassieke Motown song Beechwood 4-5789 verwijst naar, daar is uw antwoord.
2. het Tandem Office (of junction network) bedient voornamelijk een grootstedelijk gebied met veel lokale uitwisselingen en verzorgt het schakelen tussen deze centra. Een stad als New York heeft meerdere lokale uitwisselingen. Dus als je in Queens woont en iemand in Brooklyn wilt bellen, zal je gesprek waarschijnlijk worden overgeschakeld via een netwerk.
3. het Tolkantoor is de switch waar nationale langeafstandsverbindingen worden gemaakt., Bijvoorbeeld, een oproep geplaatst in Florida bestemd voor een Washington nummer gaat door de tol kantoor switch.
4. ten slotte is de internationale Gateway (of centre de transit ) de verbinding tussen binnenlandse gesprekken en internationale telefoonsystemen. De Internationale Telecommunicatie-Unie coördineert wereldwijde communicatiestandaarden die de compatibiliteit tussen systemen waarborgen.

Dit is de structuur van de PSTN, in grote lijnen, in de Verenigde Staten., Zoals hierboven vermeld, kunnen andere landen hun systemen anders configureren (zoals die met achtcijferige telefoonnummers).

Gespreksroutering

De eigendomsverhouding tussen al deze knooppunten en transmissielijnen kan even verwarrend zijn. Verschillende bedrijven bezitten verschillende beurzen, en ze kunnen al dan niet ook eigenaar zijn van de fysieke lijnen die deze stukken met elkaar verbinden.,iemand in New York die San Francisco probeerde te bellen, ging van zijn CPE naar de lokale centrale in New York op een hoofdlijn, naar het tolkantoor op een andere hoofdlijn, dan terug naar een lokale centrale in San Francisco op een andere hoofdlijn, en ten slotte naar de CPE van zijn Californische contactpersoon langs een andere hoofdlijn. In deze situatie is het mogelijk dat elke hoofdlijn en knoop eigendom is van een ander bedrijf.,

evenzo zou een oproep die bestemd is voor een internationaal nummer opnieuw afkomstig zijn van de CPE van de beller, via een hoofdlijn naar hun lokale centrale gaan en vervolgens via een andere hoofdlijn naar de internationale gateway worden doorgegeven. Zodra de oproep wordt doorgegeven aan de PSTN van het juiste land, reist het vervolgens langs een soortgelijk pad in dat land om de opgeroepen partij te bereiken.,

Als u een geautomatiseerde spraakoplossing hebt en alleen bellers uit een bepaald gebied geen verbinding kunnen maken met uw systeem, is er een goede kans dat uw technologie prima werkt, maar dat er een probleem is op carrierniveau in dat gebied.

de PSTN blijft een essentieel en integraal onderdeel van het moderne wereldwijde communicatienetwerk. Naarmate het systeem technologische innovatie blijft zien en de bandbreedte toeneemt, zal zijn centraliteit naar moderne communicatie alleen maar toenemen.