PSTN: منظور از آن شبکه مخابراتي عمومي مي باشد. (Public Switched Telephone Network)

درگذشته ای نه چندان دور که انسان استفاده ازاینترنت را تجربه نکرده بود، ارتباطات محاوره ای صرفاً از طریق تلفن و به کمک خطوط PSTN برگرفته از Public Switched Telephone Network ، انجام می گردید. در سیستم فوق، سیگنال های صوتی آنالوگ با استفاده از کابل های مسی حمل و مبادلۀ داده خصوصاً در مسافت های طولانی گرانقیمت بود . به طور خلاصه یک خط ارتباطی آنالوگ که الان هم در سیستم مخابرات اکثر کشورها همانند ایران استفاده می شود.

PSTN به عنوان یک شبکه عمومی تلفن در سطح جهان به عنوان وسیله ارتباط ‌دهی مطرح است که بیش از 800 میلیون مشترک را به خود اختصاص داده. این سیستم در ابتدا به عنوان یک سیستم ثابت تلفن مطرح بود ولی هم‌اکنون شکل دیجیتالی به خود گرفته و به عنوان تلفن سیار استفاده می‌شود. مدار اصلی که در PSTN قرار دارد، DS است که یک مدار 64 کیلوبایتی است. شکلهای متعدد DS را می‌توان کنار هم و با کیفیت بالا مولتی‌پلکس کرد مانند DS24 که 1T را می‌سازد. (اصطلاح اروپایی آن 1E است که شامل کانالهایی با 64 ، 32 کیلوبایت است).

Timeslotها از جمله شکلهای اولیه مولتی‌پلکس‌ها هستند که به دلیل استفاده در اینترنت تغییراتی کرده‌اند. شبکه‌هایی که هم‌اکنون در دسترسند، با استفاده از انتقال‌دهنده‌های نوری کار می‌کنند مانند SONET و SDH. ولی با این حال بعضی قسمتها از شکل قدیمی PDH استفاده می‌کنند. بیشتر از صد سال است که PSTN برای شبکه‌هایی که در دسترسند کاربرد دارند. تلفنهای موبایلی که بر روی شبکه‌های اینترنتی بدون سیم قرار دارند با توجه به PSTN تعریف می‌شوند که در حد وسیعی مورد استقبال قرار گرفته‌اند. سایر شبکه‌هایی که برای انتقال صدا بکار می‌روند شامل ISDN، DSL و ATM است. شکلهای امروزی PSTN به عنوان شبکه عمومی تلفن به صورت سیمی و بی‌سیمی کاربرد دارد.

نحوه برقراری یک تماس

شبکه انتقال:شامل تجهیزات به کار رفته و مراحل طی شده برای بر قراری یک ارتباط بین مشترک ومرکز تلفن می باشد و بالعکس. برای تشریح کارکرد قسمت های مختلف یک شبکه ارتباطی ضرورت ایجاب می کند تا مختصری در مورد نحوه اتصال مشترکین با یکدیگر بدانیم. بطور کلی هر مشترک برای برقراری ارتباط با دیگر مشترکین لازم است تا از یک زوج سیمی که شرکت مخابرات در اختیارش قرار می دهد استفاده کند.

در حقیقت برا ی برقراری یک ارتباط مشترک اول شماره مشترک دوم را شماره گیری می کند گوشی تلفن پالس هایی را به وجود می آورد که متناسب با شماره وارد شده خواهد بود این پالس ها از طریق خطوط سیم مسی یا فیبر نوری به مرکز تلفن اطلاع داده می شود و مرکز تلفن طی چندین پروسه یک ولتاژ متناوب برای خط تلفن مشترک دوم،که از پردازش پالس ها شماره تلفنش تشخیص داده می شود ارسال می کند و زنگ تلفن مشترک خواسته شده به صدا در خواهد آمد،از این پس با برداشتن گوشی توسط مشترک دوم یک ارتباط تلفنی بین دو مشترک به وجود خواهد آمد. این یک مفهوم کلی از برقراری ارتباط بین دو مشترک در محدوده پوشش یک مرکز تلفن بود، برای برقراری ارتباط در سطح گسترده تر، مثلا ارتباط بین دو مرکز تلفن در یک شهر و یا ارتباط در سطح دو شهر و یا دو کشور همین پروسه ولی با پیچیدگی بیشتری انجام خواهد شد، در این شرایط باید از خطوط انتقال با سرعت بالا ویا ازتجهیزات با افت توان کم، همچنین پایداری مناسب در برابر اغتشاشات استفاده کرد.

زمانی که شما در منزل یا محل کار قصد تماس گرفتن دارید، ابتدا گوشی تلفن را بر می دارید و صدای بوق خاصی را می شنوید به این معنی که شما مجاز به شماره گیری و استفاده از شبکه تلفن ثابت هستید ارتباط شما با مرکز تلفن محلی (LOCAL) خود بو سیله دو رشته سیم مسی که از درب منزل یا محل کار شما به نزدیکترین پست (POST) (همان جعبه های کو چک سربی رنگ که در روی دیوار معابر نصب شده و به مقداری کابل وارد و خارج شده است)رفته است و از پست به کافو می رود(کافو ها همان کمدهای طوسی رنگ است که در کنار خیابانها نصب شده است ) و از کافوها به چاله حوضچه که در زیر زمین توسط مخابرات حفر شده می رود و از آنجا به مرکز تلفن وارد می شود.

در مرکز تلفن دو رشته سیم مسی ابتدا به سالن MDF می رود (بعدا در مورد سالن MDF توضیح داده خواهد شد)MDF سالنی است که در آن کانکتور های زیادی بر روی شلفهای ایستا نصب شده است از یک طرف به ازای هر پورت یا شماره تلفن دورشته سیم مس از سمت سوییچ به آن وارد شده است و از سمت دیر دورشته سیم مسی که از سمت مشترک(منزل یا محل کار شما آمده به آنجا می رسد و با ارتباط این دو شما می توانیدبه سوییچ وصل شده و یا اصطلاحا بوق داشته یاشید.

در بالا بطور خیلی خلاصه نحوه برقراری تماس تلفنی بیان شد ما دراین جا قصد داریم تا به شرح اجزا و قسمت هایی که بین مشترک و مرکز تلفن وجود دارد بپردازیم.

برای اجرای یک پروژه توسعه شبکه انتقال کابل مخابراتی مراحل زیر انجام می شود:

1.برآورد نیاز منطقه و طراحی و نقشه کشی:

که تمام مراحل شبکه انتقال کابل از MDF تا مشترک از قبل طراحی و با نقشه های اجرایی انجام می شود.

2.برگزاری مناقصه و بستن قرارداد با پیمانکار (مجری طرح)

3.مرحله اجرایی(اجرای کانالسازی و در نهایت شبکه انتقال از مرکز تا مشترک)

مرکز تلفن:مکانی است که از قسمت های زیر تشکیل یافته است:

1.سالن دیجیتال(سالن سوئیچ) 2.سالن MDF 3.سالن کابل 4.قسمت های اداری که به خطوط انتقال مربوط نیستند

3.سالن DDF (سالن سوئیچ)

سالن سوئیچ مکانی است که سوئیچ ها و سخت افزارهای الکترونیکی برای ارائه خدمات در آن جا قرار دارد و وظایفی که برعهده دارد عبارتند از:

1-تشخيص هويت يا شتاسايي مشترک

2- شناسايي مکان مشترك جهت برقراري ارتباط با وی

3- محل ثبت (charging )

تخصيص هويت:

مراكز تلفن مي بايستي از هويت شما مطلع باشد . يعني بايد بداند ارتباط درخواست شده از طرف كدام مشترك بوده و آيا مشترك مورد نظر مجاز به استفاده از امكانات ارتباطي هست يا خير. همچنين پس از تخيص هويت و ارئه خدمات به شما بايد بتواند ميزان هزينه را براي شما محاسبه نموده اقدام به تنظيم صورت حساب نمايد.

بنا براين بدون شناسايي مشتركين و يا به عبارتي تشخيص هويت مشتركين اين امور امكان پذير نمي باشد. در تلفن ثابت “هويت ” مشترک مشخص است ِ زيرا مخابرات با کشيدن دو رشته سيم مسي تا در منزل يا محل کار؛ آدرس و هويت هر مشترك تلفني را براحتي شناسايي ميكند. از اين رو “مکان” مشترک نيز دقيقا مشخص است و اين ديگر نياز به توضيح ندارد يعني در سيستم هاي سوييچينگ هنگامي که کسي با مشترک خاصي کار داشته باشد؛ براحت آن را پيدا کرده و به آن زنگ مي زند. قسمت بعدي ” محل ثبت ياcharging” است يعني مشترک هرچقدر با تلفن خود به ديگران زنگ بزند هزينه آن در آنجا ثبت مي شود .

قسمت بعدي ” ارائه سرويسهاي جانبي ” است مثل نمايشگر شماره تلفن و انتقال مکالمه و … که اين هم در سوييچي که تلفن به آن متصل شده است انجام مي گيرد.

بنا براين بمنظور برقراري ارتباط در شبكه هاي تلفني ثابت ؛ مركز تلفن در ابتدا هويت شما را شناسايي كرده سپس محل شما را مشخص كرده و پس از برقراري ارتباط اطلاعات مربوط به هر ارتباط را در محل خاصي ذخيره كرده و همچنين سرويسهاي درخواستي شما را ارائه ميدهد.

سوییچ مخابراتی چیست ؟

دستگاهی است که کار مسیر یابی و مسیر دهی را انجام می دهد ودر ضمن وظیفه ثبت charging که همان مدت زمان مکالمه است را برعهده دارد و ضمنا ارائه سرویسهای مختلف اعم از انتظار مکالمه -انتقال مکالمه – نمایشگر شماره تلفن و غیره به عهده سوییچ می باشد. سوییچهای تلفن ثابت به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شود که سرویسهایی که ذکر شد صرفا در سوییچهای دیجیتال قابل ارائه می باشد. مراکز مخابراتی بسته به تعداد مشترک در مناطق مختلف شهر ها و روستا ها ایجاد می شود و هر مرکز وظیفه ارائه سرویس به چند پیش شماره خاص در آن شهر را به عهده دارد .

حال دوباره به بحث خود باز گردیم وقتی شما شروع به شماره گیری می کنید سوییچ شماره های گرفته شده توسط شما را تجزیه و تحلیل می کند و مسیر آن را تشخیص می دهد مثلا اینکه این شماره داخل شهری است یا بین شهری و یا بین الملل توسط سوییچ مشخص شده و مسیر شما را به مرکز بعدی که هرکدام وظیفه خاصی به عهده دارند را برقرار می کند. مثلا شما از تهران یک شماره در کرمانشاه را می گیرید( مثل 08313272222 ) سوییچ محلی شما با دیدن 0 می فهمد که باید کل شماره به سوییچ بین شهری بدهد بنابراین ابتدا به سوییچ بین شهری تهران(STD) داده و سوییچ بین شهری با دیدن رقم دوم یعنی عدد 8 می فهمد که باید کل شماره را به سوییچ بین شهری (STD) منطقه 8 کشور که در همدان می باشد بدهد سوییچ STD همدان با دیدن رقم سوم که 3 می باشد شماره را به PCکرمانشاه میدهد ( PC یک نوع سوییچ بین شهری است ولی از لحاظ level پایین تر از STD می باشد ) PC کرمانشاه با دیدن رقم چهارم که 1 می باشد تشخیص می دهد که شماره مربوط به شهر کرمانشاه می باشد و با توجه به پیش شماره 327 به مرکز مربوطه تحویل داده می شود و مشترک شماره 2222 در مرکز 327 زنگ می خورد.این مسیری بود که طی زمانی خیلی کم برای تماس بین تهران و کرمانشاه باید طی شود.

برای شماره های بین الملل مسئله کمی فرق می کند بدین ترتیب که مرکز محلی بادیدن 00 در ابتدای شماره تلفن کل شماره را به STD داده و STD ها هم شماره را به سوییچ بین الملل که ISC نامیده می شود می دهند.

4.سالن MDF

واژه MDF بر گرفته از کلمات Main Distribution Frame می باشد که به معنی سالن توزیع کننده اصلی می باشد. سالن MDF مکانی است بین سالن سوئیچ و سالن کابل که وظیفه آن برقراری ارتباط بین کابل های مرکزی وسالن دستگاه از طریق ترمینالهای مخصوص می باشد. ضمنآ از این مکان جهت آزمایشهای الکتریکی و محدود کردن خرابی های خط تلفن استفاده می شود.در واقع سالن MDF یک سالن ارتباطی بین سالن سوئیچ و سالن کابل می باشد بطوریکه کابل ها از سالن سوئیچ به سالن MDF که در طبقه ای زیرین از سالن سوئیچ واقع شده است وارد می شود تجهیزات سالن MDF که ساختاری فلزی دارد در وسط سالن و به صورت طولی امتداد یافته است که به آن راک می گویند.

بر روی راک دو نوع ترمینال وجود دارد که در دو سایز 100 زوجی و 200 زوجی وجود دارد:

1.ترمینالهای افقی یا سر شماره 2.ترمینالهای عمودی یا بوخت

ترمینالهای افقی به کابل های سالن سوئیچ متصل است،در حالیکه ترمینالهای عمودی به کابل های مرکزی که ضخیم نیز می باشد و از خارج مرکز به سالن کابل وارد شده است متصل می باشد.هنوز عمل ارتباط بین دو ترمینال صورت نگرفته است این ارتباط توسط یک زوج سیم که اصطلاحآ رانژه نامیده می شود انجام می شود. سیم رانژه به رنگ سفید و سیاه می باشد.برای اتصال سیم رانژه از یک قیچی مخصوص استفاده میشود که می تواند سیم را در محل اتصال قرار داده و اضافی آن را نیز قطع نماید.

این نوع سیم کشی در حقیقت برای انعطاف شبکه بین ترمینال های عمودی و افقی انجام می شود. هر خط تلفن که از سمت مشترک وارد مرکز می شود آدرس مخصوصی در سالن MDF دارد این آدرس ها بر روی بوخت نمایان است،در ضمن در سالن MDF کارت هایی وجود دارد که اطلاعات مشترکین در این کارت ها ثبت شده است،در واقع به ازای تعداد مشترکین مرکز همان تعداد کارت در اینجا وجود دارد.در این کارت ها اطلاعاتی از قبیل مشخصات مشترک،شماره تلفن تخصیص یافته شده،آدرس پستی مشترک و اطلاعاتی نظیر شماره پست،کافو و حوضچه که بعدا توضیح داده می شود درج می شود.

به طور مثال بوخت 40_5_30 که 30 نشانگر ستون سی ام،5 نشانگر شماره ردیف و 40 نشانگر شماره زوج در آن ترمینال می باشد.

1-4.فیوز بر روی ترمینال عمودی قطعه ای به نام فیوز متصل می شود که وظیفه آن جلوگیری از هر گونه افزایش جریان از سمت مشترک به سوی سوئیچ می باشد و همچنین انتقال بار اضافی از طریق سیم ارت به زمین می باشد. در واقع این فیوز با قطع به موقع جریان،مانع از آسیب دیدن تجهیزات سوئیچ می گردد.

2-4.PCM

در سالن MDF قسمتی مربوط به تجهیزات PCM قرار دارد.PCM بر گرفته از اول کلمات Pulse Code Modulation می باشد که بعدا مفصّل در مورد آن بحث خواهیم کرد. بطور خلاصه برای آنکه یک مفهوم کلی از PCM داشته باشیم می توانیم PCM را به یک مالتی پلکسر تشبیه کنیم که یک خط تلفن را به چند خط دیگر تبدیل می کند،از این ترفند برای مکان هایی که تراکم،بالا و امکان کابل کشی مهیا نباشد استفاده می کنند. در حقیقت اگر لازم باشد تا شرکت مخابرات برای واگذاری مثلا 8 خط تلفن،8زوج سیم تا مشترکین بکشد این کار را توسط یک زوج سیم انجام می دهد چنانکه این یک زوج تا نزدیک مشترکین کشیده می شود و از آن پس توسط یک PCM Ru عمل دمالتی پلکسینگ انجام شده و آن یک زوج به مثلا 8 زوج تبدیل می شود یعنی در حقیقت به 8 خط تلفن تقسیم می شود. این عمل PCM ،با کاهش پهنای باند خط تلفن هر مشترک همراه خواهد بود که این پهنای باند محدود، به ضرر کاربران اینترنت Dial up می باشد ولی به محتوای صدای مکالمات، لطمه وارد نمی کند.

PCM ها براساس تعداد خروجی که می توانند از یک خط تلفن ایجاد کنند تقسیم بندی می شوند مثلا PCM2،PCM8، PCM4، PCM16،32 PCMو…. که PCM از نوع PCM8 رایجتر از بقیه می باشد و می تواند یک خط تلفن را به 8 خط تلفن تقسیم کند.

3-4.واحد خرابی (117)

قسمت دیگری که در سالن MDF قرار دارد واحد خرابی تلفن یا 117 می باشد،یعنی هرگاه شما با 117 (خرابی تلفن ) تماس می گیرید به MDF همان مرکز تلفن وصل می شوید و به آنها خرابی تلفن خود را اطلاع می دهید البته اکنون این واحد به صورت سیستم مکانیزه کامپیوتری می باشد،بطوریکه مثلا وقتی که مشکلی برای خط تلفن مشترک به وجود می آید مشترک می تواند با یک خط دیگر،مثلا تلفن همگانی تحت پوشش همان مرکز تلفن،شماره تلفن خراب خود را اطلاع دهد،سیستم کامپیوتر سالن MDF پس از انجام تست ها و آزمایش های مختلف نظیر امپدانس های سلفی،خازنی،اتصّال کوتاه و غیره در سیستم مانیتورینگ نمایش می یابد. مسئول خرابی با توجه به شماره تلفن نمایش داده شده،به کارت مشترک(قبلا در مورد کارت مشترکین توضیح داده شد)مراجعه می کند و اطلاعات مورد نیاز را درفرم خرابی لحاظ می کند و این فرم را به مامور خرابی ارجاع می دهد تا خرابی مورد بررسی قرار گیرد.

5.سالن کابل

نقطه ورودی کابل ها به یک مرکز مخابراتی،سالن کابل است که در زیر زمین مرکز قرار دارد.علت اینکار هم این است که عمق حفاری کانال سازی که کابل ها را به سالن کابل می رساند cm180 است. از لحاظ موقعیت ساختمانی سالن کابل زیر سالن MDF واقع می باشد.

تجهیزات سالن کابل:

1.دیواره:سالن کابل از یک دیواره تشکیل شده که بسته به ظرفیت مرکز یک تعدادی داکت(سوراخی که محل ورود کابل است)دارد.

2.کمپروسور هوای خشک:

کابل هایی که از محیط خارج مرکز،به سالن کابل وارد می شود از نوع کابل های هوادار است،یعنی کابل مسی در یک محیط ،با هوای خشک قرار دارد مانند اینکه،کابل در یک تیوپ اتومبیل شناور است.

دلیل استفاده از کابل های هوا دار را چنین می توان بیان کرد:

در بیرون از مرکز کابل ها در زیر خاک و در معرض انواع عوامل مخرّب قرار دارد،عواملی چون اثرات مخرّب رطوبت،آسیب های ناشی از حفاری و … در نتیجه ترمیم چنین کابل هایی که بطور مثال 2400 زوج دارد بسیار زمانبر است،لذا کمپروسور،هوا را توسط والفی که به سر کابل متصل است تا امتداد حوضچه در طول آن هدایت می کند،در حوضچه نیز سنسوری وجود دارد که میزان فشار هوا را به مرکز اطلاع می دهد در صورتی که به کابل آسیب وارد آید هوا از ناحیه آسیب دیده خارج می َشود و این افت فشار،یک سیگنال آلارم را به مرکز نشان می دهد و لذا قبل از اینکه آسیب جدّی به خطوط تلفن مشترکین وارد آید می توان از آن پیشگیری کرد. این عمل در حقیقت یک رفتار پیشگیری کننده می باشد.لازم به ذکر است که فشار طبیعی در کابل باید حداقل PSI12 باشد.

3.جوی کابل:

یک داربست فلزی که تکیه گاه کابل محسوب می شود و کابل به آن بسته می شود.

دلایل استفاده از جوی کابل:

1.کابل های مسی سنگین هستند (حدود 2400 زوج سیم مسی،که یک متر کابل از آن تقریبا 8 کیلو گرم است) و به هنگام مفصل بندی و متصل شدن به MDF احتمال شکسته شدن دارند بنابراین باید تکیه گاه (جوی کابل) در نظر گرفته شود.

2.هر رشته کابل از آنجا که به MDF متصل می شود باید در سالن کابل جای مخصوصی داشته باشد،بنابراین برای منظم بودن و تسهیل در نگهداری کار،این تکیه گاه (جوی کابل) گذارده می شود.

3.هر کابلی که وارد سالن کابل می شود با کابل های MDF مفصل می گردد و یک مفصل بزرگ ایجاد می گردد.