Publika telefonnätet
Från Rilpedia
 |
Den här artikeln saknar källhänvisningar. Förbättra gärna artikeln genom att lägga till pålitliga källor (helst fotnoter). Material som inte kan verifieras kan ifrågasättas eller tas bort. (juni 2009) |
Det publika telefonnätet (PTN), på engelska Public Switched Telephone Network (PSTN), är ett världsomspännande nätverk bestående av kretskopplade telefonväxlar och förbindelser som levererar traditionella telefonitjänster till allmänheten, s.k. plain old telephone service (POTS). Ibland innefattas även mobiltelefonnät i begreppet.
Innehåll |
Avgränsning av begreppet
PSTN skiljer sig från privata telefonnät, t.ex. företagsnät, baserade på privata telefonväxlar (Private branch exchange, PBX), men privata telefonnät är ofta sammankopplade PSTN.
PSTN är baserat på kretskopplad kommunikation, till skillnad från paketförmedlad så kallad IP-telefoni och ATM-kommunikation. Det innebär att PSTN levererar garanterad Quality of Service (QoS). Pågående telefonsamtal avbryts inte om nätet överbelastas, utan istället kan nya inkommande samtal spärras. Detta är inte alltid fallet vid paketförmedlad kommunikation.
ADSL och andra xDSL-tekniker utnyttjar det publika telefonnätets accessnät, men förmedlas inte av dess telefonväxlar. En DSLAM finns ofta i samma telestationsbyggnad som de publika telefonväxlarna, men utrustningen står i förbindelse med internet istället för PSTN.
Historik
Telefonnätet
Detta är uppbyggt av partvinnade kopparledningar, vilka för signalen ut till abonnenterna. Det ursprungliga ledningsnätet bestod uteslutande av luftledningar, dragna på stolpar. Enorma ledningsgator bildades i städerna. Ett telefonsamtal kunde enkelt utföras genom att man klättrade upp i en stolpe och kopplade in sig.
Signalen försvagas i ledningsnätet, detta kallas dämpning. Alexander Graham Bell såg snart att signalen försvann utefter en ledning, när han först började att experimentera med telefonsystem. Han skapade då ett mått på dämpningen som han kallade "Bell". Mer praktiskt blev sedan att använda den tio gånger mindre enheten "Decibel". Långa ledningar innebär alltså att signalen måste förstärkas under vägen, med nedgrävda förstärkare.
Nedgrävda kablar
Senare blev det bättre att gräva ned kablarna. Detta krävde bättre isolering och nya material. Nedgrävningen skapade nya problem. Ett problem är att fukt kan tränga in i ledningsnätet och göra kortslutning. Detta har man löst genom att pressa in luft under kabelns isolerande hölje, genom stora kompressorer på telestationerna. Luften tränger ut, istället för att vattnet tränger in. För att garantera avbrottsfri drift (även under strömavbrott) finns väldiga blybatterier, diesel aggregat och på senare tid även bränsleceller på telestationerna, vilka kopplas in när det sker bortfall av nätdrift.
Riksnätet
Riksnätet byggdes upp av koaxialkablar, vilka kunde överföra många samtal på en kabel. Flera telefonsamtal kunde överföras samtidigt, över samma ledning, med hjälp av frekvensdelningsmultiplex (FDM), t.ex. över koaxialkabel mellan telefonväxlar. Idag har man helt gått över till att dra optofiber, vilken har mycket liten dämpning och som inte påverkas av fukt. Överföringen görs då med optiska signaler, skapade med lysdioder. Stora samtalsmängder kan överföras. Signalerna är digitala och minsta uppehåll gör att nya signalbitar kan stoppas in. Detta gör att många samtal kan överföras på varje fiber.
Fram till slutet av 1970-talet var PSTN helt baserat på elektromekaniska telefonväxlar och analog kommunikation. Flera telefonsamtal kunde överföras samtidigt över samma ledning med hjälp av frekvensdelningsmultiplex (FDM), t.ex. över koaxialkabel mellan telefonväxlar.
I slutet av 70-talet påbörjades digitalisering av telefonväxlarna, samt av förbindelsenätet mellan växlarna. I mitten av 90-talet var i stort sett samtliga elektromekaniska analoga telefonväxlar utbytta mot digitala så kallade AXE-telefonväxlar. Med digitala tekniker för tidsdelningsmultiplex (TDM) såsom PCM, PDH och SDH kan många telefonsamtal överföras över samma ledning, t.ex. optiska kablar eller billiga kopparparkablar. Protokollet heter SS7 och används i Sveriges och de flesta länders digitala telefonnät.
Än idag är analog telefoni vanligast i accessnätet, dvs över de partvinnade kopparparkablar som förbinder abonnents fastighet med närmaste telefonväxel. För fax- och datakommunikation över det analoga accessnätet krävs modem. Under 1990-talet började även digital kretskopplad kommunikation över accessnätet, s.k. ISDN, erbjudas till företag och hem, vilket möjliggjorde något högre datakommunikationshastigheter än vad som är möjligt med modem, och möjliggjorde upp till 30 telefonsamtal över samma fyrtrådiga kopparledning. ISDN fick ett stort genomslag i Tyskland, men aldrig i Sverige.
Framtid
PSTN kan i framtiden komma att ersättas av infrastruktur för IP-telefoni. PSTN:s ledningsnät (accessnät och optiska fibrer) förväntas visserligen finnas kvar under överskådlig framtid, men de kretskopplade telefonväxlarna kan komma att ersättas av routrar, modempooler, IP-telefoniutrustning och annan internetarkitektur.[källa behövs]
Standardisering
PSTN standardiseras i stor utsträckning av Internationella teleunionen ITU-T, och använder E.163/E 164 adresser (mer känt som telefonnummer) för adressering.
Matematisk beskrivning
A.K Erlang (1878-1929) har etablerat de matematiska grunderna som metoden kräver för att fastställa samband mellan nätets kapacitet, mängd utrustning och förbindelser, nätets uppbyggnad, nätets belastning samt sannolikheten att det inträffar spärr.
