Telefonnät

Ett telefonnät (eller föråldrat telefonnät ), även PSTN ( English Public Switched Telephone Network ), är ett kommunikationssystem som är utformat för att hantera telefonsamtal ( telefoni ). Telefonnät är en idealisk term och är därför oberoende av vilken teknik eller arkitektur som används. Ett telefonnätverk finns när följande egenskaper, som går längre än kraven för ett kommunikationssystem, finns:

En konversationspartner kan ringas upp eller ringas genom att ange ett telefonnummer.
Upprättandet av förbindelsen mellan samtalspartnerna tjänar främst språkutbytet.
Efter att samtalet har avslutats raderas den etablerade anslutningen igen så att de resurser som används (telefon, nätverksresurser) är tillgängliga för nya samtalsanslutningar.

Ett telefonnät innehåller alla resurser som används direkt för att skapa ett telefonsamtal. Ett telefonnät kan vara offentligt, man talar sedan om ett offentligt telefonnät (till exempel fastnätet eller mobilnätet ), eller det kan vara privat, man talar sedan om privata telefonnät (till exempel företagets telefonnät eller Tyska försvarsmakten).

Utveckling av telefonnätet

I början av utvecklingen av telefonnätet 1877 fanns det linjer genom vilka två telefoner var direkt anslutna till varandra. Det fanns inget sätt att nå andra deltagare.

Från 1881 byggdes telefonväxlar där olika deltagare kunde anslutas till varandra genom manuell anslutning. Överföringen genomfördes via personer (" Fröken från kontoret ") till vilken den som ropade ut den önskade abonnenten.

I 1892 en oberoende utbyte uppfanns, som användes i de lokala näten från 1908 och i de långväga utbyten från 1923 .

Telefonnätet som var dominerande fram till omkring 1990 bestod av enskilda linjer som kunde sända analoga ljudsignaler. Den bandbredd var begränsad till frekvensområdet 300 till 3400 hertz . Förutom röstsignalerna sänds signaler som ringsignalen (ringsignaler), ljudsignaler (t.ex. ringsignal , upptagen ton) och tariffenheter (för laddningsvisning ) till abonnenten. De lokala växlarna förser de anslutna enheterna med en likspänning på cirka 60 volt, men bara när mottagaren är ur kroken. Denna leverans kallas ett flöde .

Sedan omkring 1980 har det analoga telefonnätet ( AFeN ) för analoga smalbandsanslutningar (analoga telefonanslutningar) (se även smalbandskommunikation ) utökats till ett digitalt tjänstintegrerat universellt nätverk ( ISDN ) som inte bara hanterar rösttjänster utan också integrerar ett stort antal andra digitala tjänster. Sedan dess har termen "telefonnät" blivit föråldrad. Dessutom använder mobilen och Internet delar av dagens telefonnät.

Med funktionerna för växlingsprestanda erbjuder ett telefonnät många tjänster för slutanvändaren.

Med analoga telefoner överförs endast frekvenser på cirka 300 Hz till 3,4 kHz (bandbredd 3,1 kHz). Enligt CCITT bör förhållandet mellan signal och brus vara bättre än 34 dB. Om den faller under 18 dB är talförståelsen betydligt begränsad. Den grundläggande frekvensen av manliga talare är nästan 100 Hz. Kvinnor talar nästan en oktav högre med en grundfrekvens på ca. 180 Hz. Det faktum att samtalspartner på telefonen fortfarande kan tala om han talar till en man eller en kvinna är på grund av språkets övertoner. Dessa högre frekvenser överförs på telefonen, och den mänskliga hjärnan rekonstruerar den grundläggande frekvensen från övertonerna. Detta psykoakustiska fenomen kallas resteffekten .

I en ISDN - abonnentlinje är det sedan introduktionen av DSL- tjänster på kopparvridna par använder en mycket högre bandbredd än 3,1 kHz: Förutom ADSL och SDSL , som använde ett frekvensområde upp till cirka 1 MHz, skulle VDSL redan efter önskan frekvensområde upp till 17,6 MHz och används i andra länder med en bruttodatahastighet på 200 Mbit / s upp till 30 MHz.

Nätverksnivåer och strukturer i ett telefonnät

Tillgångsnätverkets struktur

En indelning av dagens telefonnätverk är resultatet av deras olika funktioner. Olika delnät används idag för att driva ett telefonnät:

Åtkomst till nätverket

Detta undernätverk används för effektiv anslutning av de enskilda deltagarna till anslutningsnätverket, vilket är kopplat på flera hierarkiska nivåer.

Samtrafiknätverk

Detta delnätverk är i huvudsak bildat av omkopplingscentren som noder och anslutningslinjerna mellan dessa noder. Uppgiften är att växla och hantera kommunikationskanalerna mellan deltagarna, samt att möjliggöra anslutning via högre nivå eller till fjärrväxlar och till de enskilda nätverksdeltagarna.

Signalnätverk

Så länge det bara fanns analoga växlar i telefonnätet måste all information som var nödvändig för att ställa in och rensa samtal överföras till röstkanalerna (vald kod, prenumerant plockades upp / läggs på, ställa in ringsignal etc.) .

Sedan introduktionen av digitala växlar har röstöverföring och överföring av signalinformation separerats. Samtalsinställning och rensning styrs via signalnätverket. Detta innebär att det uppringda numret sänds och utbytet av önskad abonnent hittas, alla abonnentåtgärder sänds via detta (plocka upp mottagaren, ring upp, lägg på, sätt på ringsignal etc.), och upprättande och demontering av röstkanalerna är också samordnade. Alla system i telefonnätet är anslutna till varandra via signalnätverket. Kärnan i detta nätverk är Signalering Transfer Points (STP), som använder signaleringssystem nr 7 som signalprotokoll.

Datanätverk

Tjänster som Internet, e-post etc. behandlas via datanätverk. Om en abonnent önskar en dataanslutning (t.ex. via DSL) känns detta redan igen i de lokala växlarna och en motsvarande anslutning görs därifrån till uppringningsnoden på Internet.

Varje enskilt undernätverk tillhör en så kallad nätverksnivå.

Tekniktrender

Ny teknik för överföring och deras högre bandbredds tillgänglighet bestämmer redan nästa steg i utvecklingen av telefonnätet. Medan dialogtjänster huvudsakligen finns tillgängliga i ISDN som ger abonnenterna samma bithastighet, kan de asymmetriska bithastigheterna för DSL-teknik i framtiden användas för att integrera inte bara IP-telefoni utan även distributionstjänster ( sändning ) såsom radio , TV eller video -på begäran .

Nätverk som är under uppbyggnad idag är Next Generation Network (NGN) och IP Multimedia Subsystem (IMS) nätverk. Dessa nät kallas inte längre faktiska telefonnät, utan betraktas i allmänhet som kommunikationsnät som innefattar funktionen hos ett telefonnät. Den tyska Telekom planerar att ersätta 2018 alla befintliga ISDN-anslutningar av NGN. Analoga anslutningar kommer att fortsätta erbjudas via MSAN- teknik.