盘点PSTN的优、劣势(重点与VoIP的技术特性对比)

更新时间:2024-12-09

PSTN(Public Switched Telephone Network),即公共交换电话网,是我们日常生活中常用的电话网络。它是一种全球语音通信电路交换网络,包括商业的和政府拥有的。PSTN是以模拟技术为基础的电路交换网络,在众多的广域网互连技术中,通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低,但其数据传输质量及传输速度也最差,同时PSTN的网络资源利用率也比较低。 公共交换电话网

PSTN的起源可以追溯到1876年,由苏格兰人亚历山大·贝尔发明的电话。在早期,电话网络是通过物理线路连接的,每个用户之间都需要单独的物理线路。随着技术的进步,电子交换机替代了人工交换机,出现了现代意义的PSTN。随着通信网络的进一步扩大,出现了许多交换机,交换机间通过中继线相连。后来出现了移动电话,专门用于对移动电话进行交换的通信网络称为移动网,而原来的程控交换网则叫固定电话网。

PSTN的应用和技术问题

PSTN提供的是一个模拟的专有通道,通道之间经由若干个电话交换机连接而成。当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时,在两端的网络接入侧(即用户回路侧)必须使用调制解调器(Modem)实现信号的模/数、数/模转换。由于PSTN是一种电路交换的方式,所以一条通路自建立直至释放,其全部带宽仅能被通路两端的设备使用,即使他们之间并没有任何数据需要传送。因此,这种电路交换的方式不能实现对网络带宽的充分利用。

PSTN网络的主要组成部分

PSTN网络的主要组成部分包括:
电话交换机:电话交换机是PSTN中最重要的组成部分,负责处理呼叫的路由、呼叫控制和信令传输等功能。
电话集:电话集是PSTN中用户终端设备之一,是一种能够与电话交换机进行通信的电信设备。
线路:线路是PSTN中电话系统的物理连接部分,包括用户电话线路、交换机之间的连接线路、国际长途线路等。 信令:信令是PSTN中电话系统的控制信息,用于支持呼叫控制、路由选择、故障排除等功能。
数据库:数据库是PSTN中电话系统的信息管理中心,用于存储用户信息、呼叫记录、交换机配置信息等。
配套设施:包括电话号码管理、计费系统等。 此外,PSTN网络还包括交换系统和传输系统两大部分。交换系统中的设备主要是电话交换机,而传输系统主要由传输设备和线缆组成。随着技术的发展,传输设备已由早期的载波复用设备发展到同步数字体系(SDH),线缆也由铜线发展到光纤。

PSTN与VoIP的对比

PSTN(公共交换电话网络)的优点

稳定性:PSTN提供了高度稳定的服务,因为它是基于物理线路构建的,不受网络波动的影响。
音质:传统的PSTN电话通常提供较高质量的语音通话,延迟低,语音清晰。
覆盖范围广:PSTN覆盖范围广泛,几乎全球任何地方都可以接入。
紧急服务支持:PSTN支持紧急服务,如911等,这在VoIP中可能不如PSTN方便。

PSTN(公共交换电话网络)的缺点

成本高昂:PSTN的建设和维护成本相对较高,尤其是在偏远地区。
灵活性差:PSTN的线路布局固定,难以快速适应用户的移动需求。
功能有限:PSTN主要提供语音通话服务,缺乏多媒体通信功能。

VoIP(Voice over Internet Protocol)的优点

成本效益:VoIP通过互联网传输语音,避免了传统电话线路的费用,总体成本较低。
灵活性强:VoIP用户可以在任何有互联网连接的地方使用服务,不受地理位置限制。
功能丰富:VoIP支持语音、视频通话、即时消息等多种通信方式。
易于集成:VoIP容易与其他网络服务整合,提供统一的通信平台。

VoIP(Voice over Internet Protocol)的缺点

稳定性问题:VoIP服务可能受到网络质量的影响,如延迟、丢包等问题。
安全性问题:VoIP通信可能面临网络攻击和监听的风险。
​紧急服务支持不足:在某些地区,VoIP可能无法提供与PSTN相同水平的紧急服务支持。 
综上所述,PSTN和VoIP各有优缺点,用户在选择时应根据自身的需求和预算来决定。随着技术的发展,未来可能会有更多的融合方案,结合两种技术的优点,提供更优质的通信服务。

PSTN的技术变革

PSTN(Public Switched Telephone Network),即公共交换电话网络,是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。自Alexander Graham Bell发明电话以来,PSTN便成为了人们日常生活中不可或缺的通信工具。以下是PSTN技术经历的历史变革:

起源阶段

1876年: 第一次语音传输由苏格兰人亚历山大·贝尔(Alexander Graham Bell)使用振铃电路实现。早期的电话网络没有网络连接,电话是成对布线的,无法拨打多个地点。

早期发展阶段

1900s: 随着电话用户数量的增加,电话网络开始扩展,PSTN逐渐形成。早期的电话网络使用模拟信号。

技术升级阶段

1960s: 电话服务提供商开始将语音通话数字化,手动交换被自动电子交换取代。这一升级意味着数字语音信号可以与其他电话通话共享同一线路。

现代发展阶段

目前: PSTN已经历了磁石交换、空分交换、程控交换、数字交换等阶段,目前几乎全部是数字化的网络。传输系统主要由传输设备和线缆组成,传输设备由早期的载波复用设备发展到SDH,线缆由铜线发展到光纤。 PSTN正在向NGN(Next Generation Network)、移动与固定融合的方向发展,以适应语音、数据、图像等传送需求的转型时期。

未来趋势:

电信服务提供商正在从PSTN向全IP通信过渡,主要原因是数字架构可以为客户提供相同或更好的服务水平,同时降低网络基础设施成本。制造商正在逐步淘汰模拟设备,转向数字设备,这使得运营商维护模拟基础设施变得越来越困难。这些技术变革不仅改善了电话通信的质量和效率,也为现代通信技术的发展奠定了基础。随着技术的不断进步,PSTN将继续演变,以满足未来通信需求的挑战。

PSTN的未来趋势

随着下一代网络(NGN)技术的成熟及下一代移动通信时代的到来,大众对多媒体业务的需求越来越强烈。因此运营商又部署了IMS系统(IP Multimedia Subsystem),它运行于标准的IP网络上,使用一种基于第三方伙伴计划(3GPP)的SIP标准的VoIP实现方式。此外,随着宽带互联网的发展,传统的PSTN正在逐渐被基于IP的VoIP技术所取代,因为VoIP技术提供了更高的效率和更低的成本。

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