PSTN是所有的交換設備和網絡設備的集合，它們都是那些參與提供網絡服務的信息運送者。當談到PSTN時，指的主要是有線電話網絡以及它和蜂窩電話、PCS和衞星通信等無線網絡的接入點。請求者通過大的語音交換機訪問PSTN有線網絡，這些交換機放在電話公司的中央局，通過普通的模擬電話或數字PBX系統帶給我們基本的電話服務。這種訪問既可以通過有線電話也可以通過無線網絡實現。

　　在從家庭中的電話機傳送到中央局的過程中，語音要麼以基本服務的模擬形式存在，要麼在通過PBX訪問時以數字形式存在。但是，一旦到達中央局以後，語音在PSTN上都是以數字形式存在—每路都是64Kbps的時分多路複用通道，傳送脈衝編碼調製語音採樣信號。在TDM網絡上撥打電話時永遠不會經歷語音質量之類的困惑，而且呼叫的語音質量也是個不容商量的參數。但是，這種語音質量傳輸的代價是服務供應商的巨大開銷，不管交談雙方實際使用的帶寬是多少，都要在整個呼叫過程中綁定網絡資源。即使用基本的愛爾朗模型進行的簡單流量分析也顯示出網絡資源和網絡所服務的人羣數量之間的線形依賴關係。進一步講，過去幾年中，Web訪問的巨大吸引力在TDM網絡中引起了更大的問題—網絡資源。很明顯，對於電話公司而言，這是種很不經濟的情況。他們發現在當前的公用網絡結構中無法增強網絡性能、無法提供附加的其他服務。罪魁禍首被公認為是缺少語音和數據的集成，以及在“最後一里”中的模擬線路的低帶寬。

　　如何解決這個問題呢？這是個很困難的問題，而且代價相當昂貴。從本世紀80年代中期以來，人們普遍認為應該用通用的、無處不在的基於包的網絡節點和鏈路來代替TDM公用網絡，這種網絡的帶寬可以按照用户的要求在傳輸的整個過程中以動態的方式管理。這個承諾的一部分看來已經由ATM技術實現。ATM技術現在仍然是修補網絡使之實現應用合成的關鍵。但是當ATM技術人員花了好多年開發了正確而又廣泛的、支持公用網絡新時代的標準時，因特網卻面臨着爆炸性的增長，也帶來集成和合成服務到底是什麼樣子的概念，前提是隻要我們可以合併各種技術和得到假定的足夠的帶寬。因特網網際協議—我們最鍾愛的IP協議，現在是所有網絡協議之首。虛擬地提高到該協議的層次，所有的應用看起來都可能成為新的合成網絡的一部分。首當其衝的是語音電話和數據應用。儘管如此，語音電話呼叫和要求帶寬管理的數據應用的簡單合成也被證明不是個輕鬆的任務。不同的需求經常發生衝突，合成網絡的早期的專有實現最終都必須在公用網絡中變成互相可操作的，這樣才能贏得客户的廣泛接受。與此同時，每個供應商都試圖在市場份額上獲得飛躍。這些問題是所有問題的核心，解決這些問題的努力也一直在進行着。

　　即使是在今天的公用網絡機制中，雙方在模擬電話上的簡單呼叫也不簡單。第一點，也是最重要的一點是，PSTN中實際上只有兩個“網絡雲”：一個傳送信號，另一個傳送語音帶寬數據。在當前的網絡結構中合併服務的部分問題在於本地訪問基本服務的信號是基於硬件的，主要為語音電話定製，同時也對ISDN線路上的點到點的語音信號作了一些基本的考慮，這些考慮主要是針對那些可以支付得起費用的人。這是個嚴重的限制，也是實施變化的很好的原因。第二點是將交互式多媒體應用，如遠程教學，帶入家庭存在困難。信號傳輸和帶寬不夠都是嚴重的限制。按需的娛樂和網絡購物的方便性也是網絡現代化的驅動力量。在新的電話服務中，不很昂貴的全綵色、全動感的帶有白板能力的電視會議也將為期不遠。所有這些新性能帶來的副作用可能使我們花費很多，但是它們的確為我們帶來巨大的好處，那就是使我們可以用一種以前從來沒有經歷過的方式來方便地交換信息。

　　公用網絡中，什麼東西以什麼樣的方式在改變

　　如果假定可以解決接入的帶寬問題，那麼其他技術問題將引發成堆的問題。從住宅客户要求出發，為了完成服務合併，信令和介質傳輸必須全部重新配置。本地的模擬信號循環將成為過去，語音將以端到端的數字信號存在。

　　新的結構上的包技術正在IP協議的基礎上制定，不同連接層上將提供新的連通性，如ATM。簡單的信令技術還沒有確定，但是三個先驅，MGCP、SIP和H.323，在所有新的設備和服務設計中都佔有一席之地。這意味着我們一開始就在設備的包層次上帶有信號的不兼容性，但是，如果不發信號，就不可能建立呼叫。這種潛在的不可行性可以通過伴隨即將到來的新的電話服務的自然慣性而避免。既然提供基於包的電話服務要如此大的開銷，服務供應商所做的第一步就是分“片”提供。最近幾年的工作正在研究第一片，它可以提供直到中央局的集成服務。現在這是個重新配置的5類系統，它提供了TDM網絡中的大多數普通的電話特性，但是它是基於IP技術實現的。這一步完成以後，從客户可感知的電話服務質量的觀點，我們將更清楚我們的處境；現在供應商開始在基本電話服務中加入新的特性的前景已經清晰起來。

　　介質傳輸是基於包的，無論用於建立呼叫的協議是什麼，VoIP服務選擇的方法都是實時協議（Real Time Protocol，RTP），這一點似乎不存在爭議。但是這兒將出現一個PSTN中不存在的令人頭疼的問題。在我們為更有效地合併服務和管理帶寬努力的同時，壓縮語音電話服務將開始影響住宅電話服務。這在市場上存在着相當大的分歧，因為傳輸語音質量的客觀測量只是在最近才變得可行。實際上，語音質量的測量也是本書的一個主要論題。這個問題不可避免地把我們帶到服務質量(Quality of Service，QoS)分類的下一步討論中。在今後的幾年中，合成網絡的QoS領域內還有很多工作要做，只有時間和實際數據可以告訴我們，有關新的公用網絡的設計的開銷和努力是否正確。

　　一旦我們離開5類域開始進入主幹網絡，真正的問題就出現了。在PSTN中，所有的載波都通過SS7發送信號和PCM語音編碼，它們是相互可操作的。普通而又簡單。但是，用一個未經測試的、不一致的包網絡代替核心PSTN，可能遠遠超過了承諾的範疇，服務供應商和設備供應商都看到了這一點。因此，PSTN還有望存在一段時間，新的基於包的5類域將成為語音電話到PSTN上的網關。這意味着基於包到SS7的信號互連和介質編碼轉換將成為必要。它的代價可能是語音質量的降低，但是將帶來的直接好處是在完全不同的基於包的VoIP技術和TDM網絡之間的相互可操作性。畢竟，如果我們不能使用我們一直都可以用的電話呼叫，新的技術又有什麼好處呢？

　　即使PSTN夾雜在中間的服務集成也仍然是強有力的。新的5類域也將成為數據網絡和因特網間的網關。它在其中作為過濾器和集成器。任何一個都不是最終的解決方案，但是在傳輸合成服務的啓動階段還是很有意義的。要注意的第一件事情是ISP撥號圖中的變化，它帶來了快速的無處不在的服務訪問、服務的高度可移動性以及更多特性集的更多的固定和移動電話。

　　所有這一切意味着，新的基於包的5類域將把所有的東西都當成數據—包數據，但是有一些數據包之間會更為相似。實際上，主幹網中PSTN的不斷出現減輕了合成一個單一網絡潛在的問題，因為在以後的某天我們將無須決定如何處理數據通過簡單路由點時的不同優先級。正如我們在新網絡中使用服務的出現模式中所得知的那樣，在將PSTN的一部分放到單一的基於IP的主幹網絡時作出的所有決策，在那時候都將更有理由。

　　還有幾個重要問題與網絡現代化進程相關。第一個問題是處理安全性。PSTN由於與外部世界完全隔開，所以非常安全。對基於IP的網絡卻不能這麼説，但是過去幾年的教訓已經提高了對安全領域的關心程度；像IPsec這樣的協議也有望起到重要作用。即便如此，新的網絡還是可能在相同的鏈路商發送信號和傳輸介質，這必然會受到那些合成PSTN的人的懷疑。

　　第二個潛在的問題是對在目前的TDM網絡中正常工作的應用的持續支持。最大的應用就是傳真了，傳真佔了公司話費的30%～40%，對電話公司而言也是個較大的收入來源。商業用户的需要是降低發送傳真的費用，同時至少保持目前的性能和用户使用的整體感受。這種商業需求已經導致了多種方法的出現，它們都可以按照可變的需求和預算將基於IP的傳真帶給用户。

　　另一個潛在的問題是有很多保護POTS服務和設備的聯邦法律。很難相信這些法律不會改變，但是在目前，要預知客户和服務供應商會在多大程度上受到影響還為時尚早。

　　最後，不要忘記國際電話網絡，我們要使用它們接入PSTN。全球的網絡都變成基於包的網絡還需要一段時間，這將要求在新的網絡現代化的過程中保持國際間相互合作。

　　我們將把電話服務作為合成網絡中的哪個部分，而不管使用什麼樣的載波實現我們的目標。這個短期的方案圖由基於包網絡和PSTN相連組成，提供無處不在的電話服務。相同載波的用户之間的呼叫可以通過它們自己的PSTN部分建立路由，也可以不經過PSTN，直接由包結構實現。長期的觀點和需要是一個包網絡以一種兼容的方式連接所有的載波和服務，但是基於目前的應用現狀，要實現這一點還要好多年。但是總有一天，它將成為現實。

　　新的公用網絡中存在技術問題嗎

　　為了使VoIP成為合成網絡的先驅，新的服務必須保留用户雙方進行簡單的POTS電話呼叫的特性。但是，業界一直為這個問題爭論不休，即任何一種基於包的技術都將在語音流中引入延時，在用户通話過程中經常可以感受到，其結果將導致用户的不滿。公用網絡中的VoIP技術必須克服這個潛在的問題，並把延時降低到不可覺察的級別。另一個因素是VoIP語音質量傳輸和最新的語音壓縮技術的結合。如果存在潛在的延時問題，同時又有語音壓縮帶來的不可避免的語音質量降低，那麼結果也將是用户的感受變壞。現在可以用客觀的方式測量語音質量，其間的差異也可以用更多的來自實踐經驗的可用數據、信息和知識來彌補。

　　最後，電話服務還要根據服務供應商的網絡魯棒程度來測量。服務可用性也是FCC規定的參數之一。PSTN是個“五個九”的網絡，指定的可用性是99.999%，事實上可能更多。如果降到“四個九”或者“三個九”，那麼將意味着消費者的頻繁的抱怨和不滿意。這就是為什麼在革新PSTN之前，要慢慢進入核心網絡，同時保證所有的質量特性。

　　經濟因素：對各方來説，到底存在什麼問題

　　在所有的幻想之後，有個明顯的事實，即由誰來負擔革新公用網絡的設備和勞力的巨大開銷。當IP上的語音電話第一次出現在因特網上時，公眾普遍感到很興奮，因為免費撥打長途電話成為了可能。時下還是有人把VoIP和數據網絡上的免費電話服務關聯在一起，但是新的服務不會是免費的，當一些人面對這些新的服務帶來的帳單時，他們會感到失望。因此，該由誰來支付這場革新的開銷？消費者就是最好的答案。實際上我們將享受到合併網絡的好處，信息將以更高的速度奔跑在信息超級高速公路上，而其價格確是可以支付得起的。服務供應商有朝一日也會享受到一個統一的、多種服務網絡的好處，更靈活的升級性將能保證他們的經濟持續增長。所有的好處包括極大的信息流和可用性、非常方便的和安全的電子商務、簡化的遠程教學以及其他我們從沒有想過的應用。