pstn сеть это что такое
Что такое PSTN?
PSTN – это сеть знакомого, но исчезающего стационарного телефона
Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN) используется для стационарной телефонной системы. Другой термин, обычно используемый для этого, – POTS, что означает «Обычная старая телефонная система», ненормативный способ назвать систему стационарной телефонной связи, которая быстро заменяется новыми цифровыми и мобильными провайдерами.
PSTN был создан в основном для аналоговой голосовой связи по кабелям, покрывающим страны и континенты, и был улучшением по сравнению с базовой телефонной системой Александра Грэма Белла. Это привело к улучшению системы управления и подняло ее до уровня прибыльной и революционной отрасли.
ТфОП и другие системы связи
В настоящее время PSTN часто упоминается в средствах массовой информации, в отличие от других новых технологий связи. Мобильная телефония стала первой альтернативой PSTN, когда речь заходит о голосовой связи. Сотовая связь позволяла людям общаться на ходу, в то время как PSTN позволяла людям совершать и принимать звонки только в пределах досягаемости проводов дома или в офисе.
Некоторое время PSTN занимал свое место в современной телефонии, потому что был лидером по качеству звонков и потому, что дома и предприятия предпочитали стационарные телефоны по нескольким причинам. До относительно недавнего времени большинство людей не пользовались мобильной телефонной связью, и с ними можно было связаться только по стационарному номеру телефона. Кроме того, PSTN является основным оператором для подключения к Интернету в некоторых частях мира. Использование альтернативных средств связи, таких как VoIP и другие технологии OTT, часто требовало линии PSTN для подключения к Интернету, хотя все изменилось. Большинство людей в настоящее время носят мобильные телефоны или смартфоны, и доступ в Интернет больше не является аналоговым в большинстве районов.
VoIP был серьезным конкурентом PSTN, потому что он позволял людям общаться на местном и международном уровне бесплатно или по низкой цене. Подумайте о Skype, WhatsApp и других сервисах и приложениях VoIP, некоторые из которых были запрещены в некоторых странах для защиты местных или государственных телефонных компаний.
Как работает ТфОП
В первые дни телефонии установление линии голосовой связи между двумя сторонами требовало протягивания проводов между ними. Большие расстояния означают более высокие затраты. КТСОП выровнял стоимость, несмотря на расстояние. ТфОП состоит из коммутаторов в централизованных точках в сетях. Эти коммутаторы действуют как узлы для связи между двумя точками в сети. Таким образом, один человек может общаться с другим на другой стороне общенациональной сети, находясь на конце цепи, состоящей из нескольких коммутаторов между ними.
Эта схема предназначена для двух соответствующих сторон на протяжении всего разговора. Этот тип переключения называется коммутацией каналов. IP-сети, такие как Интернет, привели к коммутации пакетов, в которой используется та же базовая сеть, но без резервирования какой-либо части линии. Голосовые сообщения и сообщения данных разделяются на небольшие пакеты, называемые пакетами, которые распространяются через независимые друг от друга коммутаторы и повторно собираются на другом конце. Это привело к бесплатной голосовой связи в Интернете через VoIP.
О Телефонной сети общего пользования
PSTN (рус. ТСОП) означает Public Switched Telephone Network (рус. «Телефонная сеть общего пользования). Она представляет собой всемирную телефонную сеть с коммутацией каналов, за исключением частных телефонных сетей, которые имеют свои собственные PBX/УАТС. Также известная, как POTS («Plain Old Telephone System», рус «Обычная Старая Телефонная Служба»), она обеспечивает передачу информации и голоса через коммутационную сеть. На данный момент, именно к этой сети подключено большинство конечных пользователей, как на региональном, так и международном уровнях. Некоторые элементы PSTN/ТСОП были заменены VoIP, который является более дешёвым и предоставляет набор новых служб. В данной статье мы рассмотрим, что же такое PSTN/ТСОП и как она эволюционировала.
Историческая справка о PSTN/ТСОП
В самом начале PSTN/ТСОП являлась сетью стационарных аналоговых телефонных систем. Теперь же, она почти полностью цифровая, за исключением конечной части, соединяющей её с пользователем.
Когда аббревиатура POTS были впервые представлена, она означала Post Office Telephone Service (рус. «Телефонная служба (для) почтовых отделений») или Post Office Telephone System (рус. то же, со словом «система» вместо «служба»), но, так как телефонные службы не находятся под контролем почтовых отделений, эти названия больше не используются. Следующем шагом в развитии стало появление компьютера. Вместе с этим стало доступно большее количество дополнительных услуг, так например:
Идея о создании PTSN пришла прямиком из Bell Labs. DS0 («digital signal 0», рус. «цифровой сигнал 0») — основной североамериканский цифровой сигнальный стандарт. Это канал с пропускной способностью 64 Кбит/сек, оцифровывающий звук с частотой дискретизации 8 кГц и использующий 8 битную импульсно-кодовую модуляцию. Именно таким образом звонок переправляется от адресанта к адресату. Затем, сигнал проходит через телефонные станции, которые находятся между двумя конечными точками. Но это ещё не всё. DS0 сигналы можно так же назвать «временными слотами», так как, они мультиплексируются с разделением по времени. Т.е., таким образом несколько DS0 сигналов могут быть одновременно переданы в одном канале.
О телефонных станциях
Телефонная станция/Telephone exchange (известная в США, как телефонные коммутаторы) это система устройств, обеспечивающая соединение телефонной связи. Этот термин также используется для обозначения зоны, обслуживаемой сетевым коммутатором, он же может относиться к первым трём числам локального номера.
Что такое коммутация каналов?
Это основная технология используемая в PSTN/ТСОП. Она предоставляет метод маршрутизации голоса и информации между конечными точками (в разговоре), от конечного пользователя к другим центрам коммутации. Непрерывная электрическая цепь проходит через провода, пока разговор продолжается, до тех пор, как один из участников беседы ее прерывает. Каждый центр коммутации обладает информацией о других центрах, и, основываясь на этой информации, способен выбрать оптимальный маршрут для звонка.
Настройка функции PSTN backup на VoIP-шлюзе AddPac ADD-AP700P (Декабрь 2021).
Table of Contents:
Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN) используется для стационарной телефонной системы. Другим термином, обычно используемым для него, является POTS, что означает Plain Old Telephone System, безошибочный способ назвать стационарную телефонную систему, которая быстро заменяется новыми цифровыми и мобильными провайдерами.
PSTN была создана в основном для аналоговой речевой связи по кабелям, охватывающим страны и континенты, и была улучшена по сравнению с базовой телефонной системой Александра Грэма Белла. Это привело к улучшению управления системой и довести ее до уровня прибыльной и революционной индустрии.
PSTN и другие системы связи
В настоящее время PSTN часто упоминается в средствах массовой информации в отличие от других новых коммуникационных технологий. Мобильная телефония стала первой альтернативой PSTN, когда речь заходит о голосовом сообщении. Сотовая связь позволила людям общаться на ходу, в то время как PSTN позволяла людям совершать и принимать звонки только в пределах досягаемости проводов дома или в офисе.
Некоторое время PSTN занимала свое место в современной телефонии, потому что она была лидером в области качества звонков и потому, что дома и предприятия предпочитали стационарные телефоны по нескольким причинам. До недавнего времени большинство людей не принимали мобильную телефонию и могли быть достигнуты только через их стационарный номер телефона. Кроме того, PSTN является основным носителем интернет-подключения в некоторых частях мира. Использование альтернативных средств связи, таких как VoIP и другие технологии OTT, часто требовало линии PSTN для подключения к Интернету, хотя это все изменилось. Большинство людей сегодня несут сотовые телефоны или смартфоны, а доступ в Интернет уже не является аналоговым в большинстве районов.
VoIP был серьезным конкурентом PSTN, поскольку он позволял людям общаться на местном и международном уровнях бесплатно или по низкой цене. Подумайте о Skype, WhatsApp и других VoIP-сервисах и приложениях, некоторые из которых были запрещены в некоторых странах для защиты местных или государственных телефонных компаний.
Как работает PSTN
В первые дни телефонии, установление линии голосовой связи между двумя сторонами требовало протягивания проводов между ними. Большие расстояния означали более высокие затраты. PSTN достигла уровня, несмотря на расстояние. PSTN состоит из коммутаторов в централизованных точках сетей. Эти коммутаторы действуют как узлы для связи между двумя точками в сети. Таким образом, один человек может разговаривать с другим с другой стороны общенациональной сети, находясь в конце схемы, состоящей из нескольких переключателей между ними.
Эта схема посвящена двум соответствующим сторонам в течение всей продолжительности вызова. Этот тип коммутации называется коммутацией каналов. IP-сети, такие как Интернет, вызвали коммутацию пакетов, которая использует одну и ту же базовую сеть, но без резервирования какой-либо части линии. Голосовые и информационные сообщения разбиваются на небольшие пакеты, называемые пакетами, которые распространяются через переключатели, независимые друг от друга и повторно собранные на другом конце. Это привело к бесплатной голосовой связи через Интернет через VoIP.
Что такое виртуальная локальная сеть (VLAN) и что она может сделать?
Узнайте, как настроить виртуальную локальную сеть (VLAN) и как VLAN позволяет настроить логические сети, имеющие устройства, разделенные по физическим подсетям.
Что такое телефонная система PBX?
Основные функции и особенности телефонных систем с частной телефонной связью (PBX) для управления корпоративной связью, включая облачные варианты.
Коммутируемая телефонная сеть общего пользования
Первоначально сеть фиксированных аналоговых телефонных систем, PSTN теперь почти полностью цифровая в своей базовой сети и включает в себя мобильные [1] и другие сети, а также фиксированные телефоны. [1]
СОДЕРЖАНИЕ
История [ править ]
Автоматизация ввела импульсный набор номера между телефоном и АТС, так что каждый абонент мог напрямую набирать другого абонента, подключенного к той же АТС, но междугородные звонки через несколько АТС требовали ручного переключения операторов. Позже более сложная адресная сигнализация, включая многочастотные методы сигнализации, позволила абонентам осуществлять междугородние звонки с прямым набором номера, что привело к созданию сети Signaling System 7 (SS7), которая контролировала вызовы между большинством АТС к концу 20 века.
Рост сети PSTN означал, что необходимо было внедрить методы управления телетрафиком, чтобы обеспечить пользователям гарантии качества обслуживания (QoS). В результате работы AK Erlang были заложены математические основы методов, необходимых для определения требований к мощности и конфигурации оборудования, а также количества персонала, необходимого для предоставления услуг определенного уровня.
В 1980-х годах отрасль начала планировать цифровые услуги, предполагая, что они будут во многом следовать той же схеме, что и голосовые услуги, и задумала услуги сквозной коммутации каналов, известные как широкополосная цифровая сеть с интегрированными услугами (B-ISDN). Видение B-ISDN было вытеснено революционными технологиями Интернета.
Операторы [ править ]
Регламент [ править ]
Технология [ править ]
Топология сети [ править ]
Архитектура сети PSTN должна была развиваться с годами, чтобы поддерживать растущее число абонентов, звонки, соединения с другими странами, прямой набор и так далее. Модель, разработанная США и Канадой, была принята другими странами с адаптацией для местных рынков.
Первоначальная концепция заключалась в том, что телефонные станции организованы в иерархии, так что, если вызов не может быть обработан в локальном кластере, он передается на более высокий уровень для дальнейшей маршрутизации. Это уменьшило количество соединительных линий, необходимых между операторами на большие расстояния, а также позволило разделить местный трафик.
Однако в современных сетях стоимость передачи и оборудования ниже, и, хотя иерархии все еще существуют, они намного более плоские, возможно, всего с двумя уровнями.
Цифровые каналы [ править ]
Влияние на стандарты IP [ править ]
Качество передачи голоса в сетях PSTN использовалось в качестве эталона для разработки стандарта TIA-TSB-116 Ассоциации телекоммуникационной индустрии по рекомендациям по качеству передачи голоса для IP-телефонии для определения приемлемых уровней задержки звука и эха. [2]
Новый старый телефон. Reinvent the PSTN phone
Сейчас многие говорят о том, что проводная телефония (switched PSTN) умирает.
И тенденция отказа от проводных телефонов, как среди физических лиц, так и среди бизнес пользователей подтверждает этот факт – на протяжении последних лет цифра подключенных проводных телефонов постоянно падает.
Некоторые пользователи, в основном физические лица, полностью переходят на GSM, некоторые переходят на виртуальные DID номера, используя VOIP технологии (в основном бизнес) и т.д.
Это мировая тенденция.
Но проблема в том что оставшихся пользователей — все равно — очень большое количество в мире и оно будет оставаться большим в бижайшем обозримом будущем – 15-20 лет точно.
С другой стороны – рост пользователей GSM также замедляется, количество их примерно одинаково в развитых странах и они в основном мигрируют между мобильными операторами.
Рискну предположить что и рост GSM и падение PSTN в конце концов стабилизируется на каких-то определенных цифрах и так останутся, т.е. будут существовать обе технологии длительное время.
Давайте взглянем на цифры в одной из самых PSTN телефонизированных стран в мире – США и посмотрим отчет FCC, опубликованный в феврале 2018 года – ровно год назад:
Давайте посмотрим на строку Retail Switched Access Line – это и есть те самые проводные телефоны.
На 2016 год в США их оставалось 58 млн., в то время как пользователей GSM – более 340 млн.
Но на самом деле 58 млн. — это количество PSTN линий в одном домохозяйстве, а вот пользователей может быть в несколько раз больше – в доме как правило живут несколько человек.
Поэтому если мы говорим именно о пользователях PSTN, пусть и эпизодических, то 58 млн можно умножить на 3 и получится цифра охвата около 150 млн., что тоже не так уж и мало.
С другой стороны – количество пользователей VOIP телефонии растет из года в год – строка Interconnected VOIP Subscriptions.
Теперь давайте посмотрим пользователей в процентном соотношении:
Здесь интересен тот факт что пользователей проводных PSTN среди бизнеса больше чем среди физических лиц — 40% и 35% соответственно.
Скорее всего это обусловлено большей консервативностью бизнес пользователей.
И что удивительно – пользователей ОТТ VOIP сервисов (сервисы типа Vonage и т.д.) среди физиков гораздо больше чем в бизнесе – 47% против 35%.
Давайте рассмотрим недостатки как “чистого” PSTN подключения, так и VOIP подключения, которые предлагаются компаниями типа Vonage.
Стандартное PSTN подключение
1. Основной недостаток – ограниченность радиуса действия домашнего телефона.
Ограничение радиусом действия DECT трубок – 100 метров:
2. Неудобные телефоны с устаревшим дизайном
Даже если мы возьмем какую-нибудь новую модель домашнего DECT телефона:
использовать его сейчас – тоже самое что пользоваться Nokia 3310 в 2019:
Даже в устаревшей Нокии функций будет больше.
Недостатки OTT VOIP сервисов (Vonage и др.)
1. Не очень удобное подключение.
Как правило VOIP сервисы предлагают преднастроенный IP шлюз с FXS соединением, в который предлагается также включить ваш обычный десктоп телефон или DECT телефон, с такими же ограничениями по расстоянию.
Подключение к интернету – тоже проводное, т.е. этот шлюз вам надо расположить и рядом с роутером и рядом с телефонной линией, что не всегда удобно.
Основной профит, который получает пользователь – дешевые межгор/межнар звонки.
2. Не сохраняется ваш существующий, всем знакомый проводной номер.
Хотя и VOIP сервисы заявляют о том что могут портировать ваш существующий проводной номер в SIP, возможность такая существуют далеко не всегда.
Даже в США портирование занимает в среднем 10 дней и также не всегда возможна технически.
В других странах ситуация еще хуже.
3. Неудобства SIP приложений с DID номерами.
Это касается сервиса когда вы просто берете DID номера и используете их в SIP звонилке на смартфоне.
В смартфоне присутствует проблема с пуш – например нет звонилок для iOS, которые умеют в пуш – как следствие позвонить вы с такого SIP номера на iPhone сможете, а вот принять звонок – уже нет, телефон уснет и не будет просыпаться.
Хотя сейчас и появляются VOIP провайдеры, которые делают пуш, но их очень мало.
И опять – как правило вы не сможете сохранить свой текущий номер физической линии.
С другой стороны в бизнесе широко используются облачные или виртуальные АТС (ВАТС), к которым можно подключить шлюз с FXO портами и сохранить свои старые проводные номера.
Такие облачные АТС пропускают через себя звонки пользователей, которые находятся в тысячах километрах от них и при этом нет никаких потерь в качестве.
Также очень часто на специализированных форумах появляются вопросы – как пробросить физическую линию с помощью IP-телефонии в другое место.
И на самом деле для обычного пользователя решение такого, на первый взгляд довольно простого вопроса, оказывается сложным.
Для этого обычно советуют взять пару шлюзов – один с FXO, другой с FXS и соединить их через SIP сервер.
Хотя шлюзы и могут работать напрямую, по IP адресу, без сервера, на практике такое делается только тогда, когда устройства находятся в одной LAN.
Т.е. для того чтобы перенести физическую линию хотя бы на SIP звонилку в смартфон, пользователю нужно купить шлюз с FXO портом, настроить его, поднять сервер, настроить маршруты и т.д.
Понятно, что обычный пользователь не сможет сделать такое, нужен специалист.
Потому что даже настроить простой шлюз неподготовленному пользователю бывает довольно трудно:
Появилась идея сделать облачную АТС, которая бы обслуживала одиночные физические линии обычных пользователей, заменив ею полностью стационарную базу DECT, а в качестве конечного устройства использовать приложение на смартфоне пользователя.
И сделать все это максимально просто и удобно для обычного пользователя. Т.е. сделать что-то типа ВАТС для физических линий и частных пользователей.
В качестве устройства, присоединяемого непосредственно к проводной PSTN линии используется преднастроенный шлюз с FXO, но с существенным отличием – этот шлюз с Wi-Fi модулем.
Все что нужно сделать пользователю для настройки– подключить его к своей вайфай сети и включить в телефонную линию.
Это не сложнее чем подключить например, умную розетку.
К тому же такой шлюз можно поставить вместо базы DECT телефона, не нужно делать проводное подключение к роутеру, который может находиться далеко от телефонной линии.
Далее пользователю нужно поставить приложение на свой смартфон и… все.
Теперь все звонки, приходящие на физическую PSTN линию переводятся на приложение и пользователь может получать/совершать их, находясь в любом месте в мире, где есть интернет.
В результате можно сохранить свой домашний номер, который известен всем друзьям и родственникам (или офисный, который давно известен покупателям) и в тоже время использовать его по новому, как мобильный номер.
Стоимость такого шлюза – порядка 50$, что сопоставимо со стоимостью DECT телефона.
По сравнению например с GSM отсутствует такое понятие как звонки в роуминге.
К одному приложению можно подключить большое количество таких FXO шлюзов и получать звонки с нескольких линий (например и из офиса и из дома).
Такое решение уже сделано и работает как MVP, приложение есть как для мобильных ОС – Андроид и iOS, так и для десктопов – Windows, Mac и Linux.
Для мобильных работает пуш режим, т.е. в режиме ожидания приложение выключено и ничего не потребляет от батарейки смартфона.
Возможно такое решение, если окажется удобным обычному пользователю и вдохнет новую жизнь в PSTN.
Тоже самое сделано и для GSM, правда устройство другое — там еще проще — вставляется симкарта, от пользователя также требуется только настроить вай-фай и можно принимать и совершать звонки с этой сим-карты из приложения, находясь в любой точке мира, т.е. нет роуминга.
Пользователи таких шлюзов могут давать доступ друзьям, знакомым для совершения исходящих звонков через такие PSTN или GSM линии.
Любой пользователь приложения с таким доступом может совершать местные городские или мобильные звонки через такое оборудование.
Хотелось бы услышать мнение пользователей Хабра по этому проекту – нужно ли такое решение, стоит ли добавить какой-либо другой функционал и т.д.