Telefonnetværk

Et telefonnet (eller forældet telefonnet ), også PSTN ( English Public Switched Telephone Network ), er et kommunikationssystem, der er designet til håndtering af telefonopkald ( telefoni ). Telefonnetværk er et ideelt udtryk og er derfor uafhængigt af den anvendte teknologi eller arkitektur. Der findes et telefonnet, når følgende egenskaber er større end kravene i et kommunikationssystem:

En samtalepartner kan ringes op eller ringes op ved at indtaste et telefonnummer.
Oprettelsen af forbindelsen mellem samtalepartnerne tjener primært sprogudvekslingen.
Når opkaldet er afsluttet, ryddes den etablerede forbindelse igen, så de anvendte ressourcer (telefon, netværksressourcer) er tilgængelige for nye opkaldsforbindelser.

Et telefonnet inkluderer alle ressourcer, der bruges direkte til at oprette et telefonopkald. Et telefonnet kan være offentligt, man taler derefter om et offentligt telefonnet (for eksempel fastnettet eller mobilnetværket ), eller det kan være privat, man taler derefter om private telefonnetværk (for eksempel virksomhedens telefonnet eller telefonens netværk Tyske væbnede styrker).

Udvikling af telefonnettet

I begyndelsen af udviklingen af telefonnettet i 1877 var der linjer, hvorigennem to telefoner var direkte forbundet med hinanden. Der var ingen måde at nå andre deltagere på.

Fra 1881 blev der oprettet telefoncentraler, hvor forskellige deltagere kunne forbindes til hinanden ved manuel tilslutning. Overførslen blev udført via personer (" Miss from Office "), til hvem den opkaldende navngav den ønskede abonnent.

I 1892 blev der opfundet en uafhængig børs, som blev brugt i de lokale netværk fra 1908 og i langdistancebørser fra 1923 .

Telefonnettet, der var fremherskende indtil omkring 1990, bestod af individuelle linjer, der kunne transmittere analoge lydsignaler. Den båndbredde var begrænset til frekvensen intervallet fra 300 til 3400 Hertz . Ud over stemmesignalerne transmitteres signaler såsom ringesignalet (ringetoner), lydtoner (f.eks. Ringetone, optagetone) og takstenheder (til afgiftsvisning ) til abonnentsættet. De lokale centraler forsyner de tilsluttede enheder med en jævnstrømsspænding på omkring 60 volt, men kun når modtageren er væk . Denne forsyning kaldes et foder .

Siden omkring 1980 er det analoge telefonnet ( AFeN ) til analoge smalbåndsforbindelser (analoge telefonforbindelser) (se også smalbåndskommunikation ) blevet udvidet til et digital serviceintegreret universalnetværk ( ISDN ), der ikke kun håndterer taletjenester, men også integrerer et stort antal andre digitale tjenester. Siden da er udtrykket "telefonnet" blevet forældet. Også, mobil og internet brug dele af dagens telefonnet.

Med skifteydelsesfunktionerne leverer et telefonnetværk adskillige tjenester til slutbrugeren.

Med analoge telefoner transmitteres kun frekvenser på ca. 300 Hz til 3,4 kHz (båndbredde 3,1 kHz). Ifølge CCITT skal signal-støj- forholdet være bedre end 34 dB. Hvis den falder under 18 dB, er taleforståelsen betydeligt begrænset. Den grundlæggende frekvens af mandlige talere er næsten 100 Hz. Kvinder taler næsten en oktav højere med en grundlæggende frekvens på ca. 180 Hz. Det faktum, at samtalen partner på telefonen stadig kan se, om han taler til en mand eller en kvinde er på grund af sprogets overtoner. Disse højere frekvenser transmitteres på telefonen, og den menneskelige hjerne rekonstruerer den grundlæggende frekvens fra overtonerne. Dette psykoakustiske fænomen kaldes resteffekten .

I en ISDN - abonnentlinje er siden introduktionen af DSL- tjenester på kobber snoet par bruger en meget højere båndbredde end 3,1 kHz: Ud over ADSL og SDSL , der brugte et frekvensområde op til ca. 1 MHz, ville VDSL allerede efter ønske frekvensområde op til 17,6 MHz og bruges i andre lande med en brutto datahastighed på 200 Mbit / s op til 30 MHz.

Netværksniveauer og strukturer i et telefonnetværk

Opbygning af adgangsnetværket

En underinddeling af dagens telefonnetværk er resultatet af deres forskellige funktioner. Forskellige undernet bruges i dag til at drive et telefonnetværk:

Adgang til netværk

Dette subnetværk bruges til effektiv forbindelse af de enkelte deltagere til forbindelsesnetværket, som er kablet på flere hierarkiske niveauer.

Sammenkoblingsnetværk

Dette subnetværk er i det væsentlige dannet af skiftecentrene som noder og forbindelseslinjerne mellem disse noder. Opgaven er at skifte og styre kommunikationskanalerne mellem deltagerne såvel som at muliggøre forbindelse via højere niveau eller til fjernudvekslinger og til de enkelte netværksdeltagere.

Signalnetværk

Så længe der kun var analoge centraler i telefonnettet, skulle alle oplysninger, der var nødvendige for at oprette og rydde opkald, transmitteres i stemmekanalerne (valgt kode, abonnent afhentet / lagt på, indstillet ringetone osv.) .

Siden introduktionen af digitale udvekslinger er taletransmission og transmission af signaloplysninger blevet adskilt. Opkaldsopsætning og cleardown styres via signalnetværket. Dette betyder, at det opkaldte nummer transmitteres og udvekslingen af den ønskede abonnent findes, alle abonnenthandlinger transmitteres via dette (afhent modtageren, ring, læg på, læg på ringetone osv.), Og etablering og demontering af stemmekanalerne koordineres også. Alle systemer i telefonnettet er forbundet med hinanden via signalnetværket. Kernen i dette netværk er Signalering Transfer Points (STP), der bruger signalering nr. 7 som signalprotokol.

Datanetværk

Tjenester såsom Internettet, e-mail osv. Behandles via datanetværk. Hvis en abonnent ønsker en dataforbindelse (f.eks. Via DSL), genkendes dette allerede i de lokale centraler, og der oprettes en tilsvarende forbindelse til opkaldsnoden på Internettet derfra.

Hvert enkelt subnetværk hører til et såkaldt netværksniveau.

Teknologiske tendenser

Nye teknologier i transmission og deres højere båndbreddetilgængelighed er allerede afgørende for de næste skridt i udviklingen af telefonnettet. Mens dialogtjenester overvejende er tilgængelige i ISDN, der giver abonnenterne den samme bithastighed, kan de asymmetriske bithastigheder i DSL-teknologien fremover bruges til at integrere ikke kun IP-telefoni, men også distributionstjenester ( udsendelse ) såsom radio , tv eller video -på efterspørgsel .

Netværk under opførelse i dag er Next Generation Network (NGN) og IP Multimedia Subsystem (IMS) netværk. Disse netværk kaldes ikke længere egentlige telefonnet, men betragtes generelt som kommunikationsnetværk, der inkluderer funktionen af et telefonnet. Det tyske Telekom planlægger inden 2018 at erstatte alle eksisterende ISDN-forbindelser med NGN. Analoge forbindelser vil fortsat blive tilbudt via MSAN- teknologi.