درگذشته ای نه چندان دور که انسان استفاده از اینترنت 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 مبادله ي داده خصوصاً در مسافت های طولانی گران قیمت بود. به طور خلاصه یک خط ارتباطی آنالوگ که اكنون نيز در سیستم مخابرات اکثر کشورها همانند ایران استفاده می شود و با نام PSTN شناخته شده، به عنوان یک شبکه عمومی تلفن در سطح جهان به عنوان وسیله ارتباط دهی مطرح مي باشد که بیش از 800 میلیون مشترک را به خود اختصاص داده است. این سیستم در ابتدا به عنوان یک سیستم ثابت تلفن مطرح بود ولی هم اکنون شکل دیجیتالی به خود گرفته و به عنوان تلفن سیار استفاده می شود.
شبکه تلفن عمومی سوئیچ شده یا PSTN، مجموعه ای از شبکه های تلفن عمومی به هم پیوسته ي صدا محور در جهان است. البته PSTN شبکه تلفنی سنتی سوئیچ مدار است. PSTN شامل تمام شبکه های تلفن سوئیچ شده در سراسر جهان است که توسط اپراتورهای محلی، ملی یا بین المللی اداره می شوند. این شبکه ها زیرساخت ها و خدمات را برای مخابرات عمومی فراهم می کنند.این سیستمی است که از اواخر دهه ۱۸۰۰ مورد استفاده عمومی قرار گرفته و مجموعه ای از شبکه های تلفن سوئیچینگ مدار است که از زمان الکساندر گراهام بل تکامل یافته است. با استفاده از سیم های مسی زیرزمینی، این پلتفرم قدیمی ابزار قابل اعتمادی را برای کسب وکارها و خانواده ها برای نسل ها فراهم کرده است تا با هر کسی در سراسر جهان ارتباط برقرار کنند. امروزه اين فرآيند تقریباً دیجیتال است. خود تلفن ها با نام های مختلفی مانند PSTN، خطوط ثابت، خدمات تلفن قدیمی ساده یا تلفن های ثابت شناخته می شوند.
تجاری سازی تلفن ها در سال ۱۸۷۶ آغاز شد. در آن زمان هیچ اتصال شبکه ای وجود نداشت. در عوض، تلفن ها برای استفاده به صورت دوتایی بین مکان ها سیم کشی می شدند و در واقع تماس با بیش از یک تلفن امکان پذیر نبود. در این شرایط افرادی که می خواستند با مردم در مکان های مختلف صحبت کنند، باید چندین تلفن مختلف تهیه می کردند. شبکه های تلفن در دهه ۱۹۰۰ با افزایش تعداد افرادی که از تلفن استفاده می کردند گسترش یافت و این منجر به رشد PSTN شد. شبکه های تلفن قدیمی تر از سیگنال آنالوگ استفاده می کردند. با این حال، ارائه دهندگان شروع به دیجیتالی کردن تماس های صوتی در دهه ۱۹۶۰ کردند و سوئیچینگ الکترونیکی خودکار جایگزین سوئیچینگ دستی شد. این ارتقا به این معنی بود که سیگنال های صوتی دیجیتال می توانند سیم مشابهی را با سایر تماس های تلفنی به اشتراک بگذارند.
اگر چه اکثر مردم PSTN را با سیم کشی مسی مرتبط می دانند، اما زیرساخت مدرن PSTN از کابل های فیبر نوری نیز استفاده می کند. امروزه، خدمات به طور فزاینده ای دیجیتالی شده اند، زیرا زیرساخت های جدید مثل کابل های فیبر نوری جایگزین خطوط مسی شده اند. ارائه دهندگان مخابراتی در حال انتقال از PSTN به ارتباطات دیجیتال هستند. دلیل اصلی این است که اکثر اپراتورها نمی خواهند دو زیرساخت را مدیریت کنند؛ یکی با تجهیزات آنالوگ و دیگری با تجهیزات دیجیتال. در حالی که فقط یک معماری دیجیتال می تواند سطح خدمات مشابه یا بهتری را برای مشتریان ارائه دهد. علاوه بر این، سازندگان تجهیزات مخابراتی تجهیزات آنالوگ را به نفع تجهیزات دیجیتال کنار می گذارند و این امر حفظ زیرساخت های آنالوگ را برای اپراتورها دشوارتر می کند.
عبارت اختصاری PSTN مخفف جمله public switched telephone network است که معنی لغوی آن شبکه تلفن عمومی سوئیچ شده است. این شبکه موظف است ارتباط تماس های تلفنی و انتقال پیام های صوتی را برقرار و مدیریت کند. هر public switched telephone network یا به اختصار network PSTN شامل خطوط تلفنی، کابل های فیبرنوری، لینک های انتقال ماکروویو، شبکه موبایل، انتقال ارتباطات ماهواره ای و کابل های ارتباطی زیر دریایی است. تمام این موارد که بیان کردیم به وسیله سوئیچینگ به یکدیگر متصل می شوند و در نتیجه امکان ارتباط صوتی و تصویری از نقطه ای به نقطه ی دیگر دنیا را فراهم می سازد. به عبارت دیگر می توان گفت که شبکه PSTN یک شبکه مداری از نوع سوئیچینگ است که در آن پیام و تماس های صوتی منتقل می شود، هدف اصلی این سیستم آن است که میان تماس های صوتی افراد در نقاط مختلف یک ارتباط بی عیب و نقص ایجاد کند.
بهتر است در این قسمت به نحوه عملکرد آن بپردازیم تا بتوانیم به نوع کارکرد آن پی ببریم زیرا نوع کارکرد باعث می شود اهمیت آن در جامعه و میان مردم گسترش پیدا کند. در ابتدا باید بدانید که یک شبکه مخابراتی عمومی می بایست با شبکه های دیگر مخابراتی در سراسر نقاط دنیا ترکیب شده و ارتباط داشته باشد تا بتواند وظیفه و هدف خود را به خوبی انجام دهد. در مواقعی که برای برقراری ارتباط بین دو خط تلفن باید شماره گیری انجام شود بعد از پایان شماره گیری درخواست شما به سرعت از طریق شبکه به خط مقصد می رسد و در نتیجه ارتباط موثر میان آن دو ایجاد می شود، این ارتباط بین خطوط برخلاف آن که به نظر ما به طور ساده صورت می گیرد، باید یکسری مراحل را در مدت زمان کوتاهی طی کند که این مراحل به شرح زیر است:
1. بعد از شماره گیری خط شبکه مقصد، تلفن شما بعد از تبدیل نمودن امواج صوتی دریافتی به امواج الکتریکی تمامی آن ها را به یک پایانه مشخص می فرستد.
2. پایانه، تمامی سیگنال های دریافتی را بعد از جمع آوری به مخابرات منتقل می کند.
3. مخابرات با کمک گرفتن از فیبرهای نوری قوی تماس های شما را به صورت سیگنال های الکتریکی به سمت شبکه مقصد راهنمایی می کند زیرا فیبرهای نوری توانایی حمل سیگنال به طور پالس نوری را دارند و آن ها را با دقت زیاد به مقصد مشخص می رسانند.
4. سیگنال ها بعد از هدایت شدن توسط فیبر نوری می بایست به بخش ترانزیت یا همان اداره منطقه ای وارد شود.
5. بعد از طی نمودن مراحل فوق تماس شما به مقصد رسیده و این تماس در مقصد به سیگنال های الکتریکی تبدیل خواهند شد و بعد به پایانه فرستاده می شوند.
6. پس از رسیدن سیگنال به پایانه، تماس به شماره مورد نظر ارسال شده و در آن هنگام سیگنال های الکتریکی در تلفن به امواج صوتی تبدیل خواهند شد تا در نهایت ارتباط بین دو شبکه شکل بگیرد.
بیشتر از 100 سال است که از PSTN برای شبکه هایی که در حال برقراری ارتباطات هستند استفاده می شود. انواع تلفن های همراه و موبایلی که بر بستر اینترنت بدون سیم و اصطلاحا بصورت وایفای یا وایرلس کار می کنند، با توجه به تعریف PSTN قابل تعریف هستند. دیگر شبکه های موجود که برای برقراری ارتباط صوتی استفاده می شوند شامل DSL، ISDN، ATM و غیره هستند. در حال حاضر انواع شکل های مدرنیزه network PSTN به صورت سیم دار یا بی سیم در بین افراد استفاده می شود. network PSTN همچون دیگر فناوری های عصر جدید بسیار پیشرفت کرده است، تا جایی که جای خود را به شبکه های اینترنتی داده و جالب است بدانید شبکه تلفنی PSTN با کابل در قالب شبکه تلفنی VOIP مورد استفاده قرار می گیرد. حال VOIP یا شبکه تلفنی PSTN یک شکل نوین از ارتباطات است که بر بستر IP بوده و امکان برقراری تماس های باکیفیت بالای دیجیتالی را برقرار می سازد. شبکه تلفنی ویپ قادر است بر بستر اینترنت راه اندازی شده و دیگر محدودیت های کابل کشی تلفنی و پایین بودن کیفیت مکالمه را نداشته باشد.
PSTN فناوری انتقال صدای آنالوگ با استفاده از سیم های مسی است. در واقع PSTN، یک سرویس قدیمی و متداول است که امروزه همه ی ما در منازل استفاده می کنیم. اما این سیستم با گذشت زمان، بسیار پیشرفته تر از آن چه که در زمان های قدیمی بوده گردیده است. به این ترتیب که با استفاده از مبدل هایی در مبدا و مقصد، می توان اطلاعاتی که ترانسفر میشود را دیجیتالی کرد. البته این تغییرات به طور کلی ماهیت PSTN را عوض نمی کنند و در اصل استفاده ی امروزه ما از این سیستم، تنها برقراری تماس صوتی محدود است. هزینه های کمتر ویپ یکی از برتری های آن نسبت به PSTN می باشد. به علاوه با استفاده از ویپ، جلوه های دیگری برای تماس وجود دارد و می توان به صورت گروهی با افراد مختلفی تماس برقرار کرد. با استفاده از ویپ، امکاناتی نظیر اتصال دفتر های کاری و ایجاد کنفرانس وجود دارد که قبلا در کاربردهای ویپ به آن ها اشاره کرده ایم. در VOIP برخلاف PSTN بعد از شماره گیری تماس از طریق اینترنت به پایانه فرستاده می شود. به خاطر آن که سیستم VOIP ابتدا به اینترنت متصل شده و از این طریق تماس ها را منتقل می کند بیشتر در معرض هک شدن قرار دارد و از امنیت پایین تری برخوردار است.
مزایای استفاده از PSTN عبارت اند از:
• بالا بودن میزان امنیت این نوع سرویس: به دلیل آن که این نوع سیستم ارتباطی مخابراتی در هر بار برقراری ارتباط تنها دو خط می توانند به یکدیگر متصل شوند، از امنیت بالایی برخوردار است و به راحتی نمی توان در امنیت آن اختلال ایجاد نمود که این موضوع یک مزیت و برتری نسبت به سیستم های ارتباطی جدید محسوب می شود.
• عدم نیاز به انرژی الکتریسیته: سیستم های جدید برای برقرای ارتباط نیاز به انرژی الکتریسیته دارند اما برای برقراری ارتباط با سیستم PSTN به این انرژی نیاز نیست و همین قضیه راحتی استفاده از آن را بیشتر می کند.
• عدم نیاز به اینترنت پر سرعت: برای استفاده از سیستم مخابراطی PSTN تنها کافیست به مخابرات متصل باشید و هیچ گونه نیازی به اینترنت پر سرعت ندارید به همین خاطر در شرایط و مکان های مختلف امکان استفاده از آن وجود دارد در صورتی که ممکن است برای استفاده از سیستم های ارتباطی دیگر در مواقع نبود اینترنت و یا قطع آن با مشکلات جدی مواجه شوید.
PSTN سنتی دارای معماری سلسله مراتبی و ساختار ستاره ای است. خطوط منفرد مشترک به یک صرافی محلی متصل می شوند که با صرافی های ترانک و همچنین صرافی های اصلی و مرکزی ارتباط برقرار می کند. خطوط داخل یک صرافی محلی معمولاً کد منطقه یکسانی دارند. کاربری که می خواهد با شماره ای خارج از صرافی محلی تماس بگیرد، باید یک کد منطقه ای اضافه کند. برای برقراری تماس بین المللی، کاربر باید کد کشور را شماره گیری کند. شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه یا ISDN برای انتقال دیجیتالی داده و صدا از طریق خطوط تلفن معمولی توسعه یافته است. البته ISDN کیفیت صدای بهتری نسبت به PSTN ارائه می دهد. می توان گفت ISDN 128 کیلوبیت بر ثانیه را ارائه می دهد. یکی از ویژگی های کلیدی ISDN این است که هم گفتار و هم داده را در یک خط یکپارچه می کند، که با سیم های تلفن معمولی در دسترس نیست. کاربران می توانند با ISDN سریعتر از PSTN تماس بگیرند.