电信网络是电信系统的重要组成部分。这里简要介绍电信网络的基本概念、技术分类、结构组成、功能作用等基础知识，以供通信人参考。
一、电信系统的概念
1、基本电信系统的概念
基本电信系统是执行基本信号传递功能的设施整体。基本电信系统是由用户终端和传输系统组成的，完成点到点通信。这类系统目前仍在广泛应用；即使通过电信网络为一对用户服务，最终实际应用的也是一个基本电信系统。基本电信系统可能有下述三类应用方式：单工应用方式、半双工应用方式和双工应用方式，其含义具体见下表1-1。
表1-1：基本电信系统三类应用方式
相应地形成了基本电信系统的三类通信方式(参见图1-1)：单工通信方式；半双工通信方式；双工通信方式。从基本电信系统结构来看，实现基本电信功能不需要电信网络。
图1-1：基本电信系统分类
2、电信系统概念
电信系统(Telecommunication System)是传递信号的设施整体。电信系统由电信网络和用户终端组成。其中，电信网络是电信系统的公用设施，用户终端是电信系统中与电信业务相关的用户设备。参见图1-2电信系统示意图，主体表示电信网络，外围设备表示用户终端，它们的分界线是用户/网络接口。电信系统支持的从用户终端到用户终端(简称端到端)的电信业务称为用户终端业务；电信网络支持的从用户/网络接口到用户/网络接口的电信业务称为承载业务。
图1-2：电信系统示意图
二、电信网络的概念
1、电信网络的形成背景-“N方问题”
基本电信系统存在“N方问题”：当用户数量（N）增加时，用户之间的电路数量按N×(N-1) ≈ N2 倍数增加；这些电路的最高可能的利用率按1/[ N×(N-1)] ≈ 1/N2 倍数降低，参见图2-1。
图2-1：基本电信系统连接结构
当N比较小，同时两点之间话务量比较大时，基本电信系统是一个比较好的方案，理论上存在的“N方问题”并不会形成工程问题。这就是基本电信系统之所以能够得到工程应用的原因。然而，当N比较大，同时两点之间话务量比较小时，“N方问题”就形成了工程问题。在实际工程应用中，电信用户数量必然增加，电信设施必然考虑建设成本和应用效率。这时“N方问题”就成了经济问题。而经济问题是电信网络建设必须考虑的基本问题。因此，必须解决基本电信系统的“N方问题”。
2、电信网络的形成
解决“N方问题”的途径是：在用户数量不变的前提下，尽可能减少传输系统的数量。实现这种目标的一个基本设想就是：把就近的用户信号先集中起来，然后再做远距离复用传输；与此同时必须解决寻址问题，使得分散之后的用户信号能够找到各自的归宿。具体解决N方问题的技术方法归纳如下：利用复用技术，在一条远距离干线传输系统中传递多路信号，这样做减少了远程传输电路数量；提高了远程传输系统的利用效率。利用寻址技术，直接实现了与近处用户之间的用户信号交换；同时实现了通过远程传输系统与远处用户之间的用户信号交换。这样做减少了连接用户的近程传输电路数量；提高了近程传输系统的利用效率。
采用复用技术和寻址技术的结果：支持同样数量的用户之间通信，用户之间的电路数量明显减少了；各条干线的利用效率明显增加了。即采用复用技术和寻址技术，解决了基本电信系统存在“N方问题”；同时把基本电信系统发展成为电信网络。概括地说，利用复用和寻址技术方法，解决了基本电信系统的经济问题，出现了电信网络。电信网络可能是分级网络，也可能是分区网络，参见图2-2。
图2-2：电信网络的形态
3、电信网络概念
电信网络是指在两个或多个规定的点之间提供连接，以便在这些点间建立电信业务的节点与链路的集合。最简单的连接称为连接单元，连接单元由一个或多个彼此串联的传输系统、一对复用设备和两个寻址设备组成，参见图2-3；其中，链路（Link）、节点（Node）和连接（Connection）的涵义可归纳于下表2-3中。
图2-3：连接单元的物理结构图
表2-3：链路、节点、连接的涵义
连接单元是电信网络的基本结构形态。连接单元可以分为节点设备和传输系统。节点设备是指寻址设备和复用设备，多个节点设备通过传输系统互联，形成电信网络。多个连接单元串联形成实际使用的连接，连接单元是支持电信业务的基本形态（参见图2-3）。
三、电信网络技术分类
连接单元是电信网络支持电信业务的基本形态，也是电信网络技术分类的基础。数字连接单元的工作原理图解参见图3-1。
图3-1：数字连接单元的工作原理图解
数字连接单元由传输系统、复用设备和寻址设备串联组成。数字连接单元交织互联构成电信网络。电信网络分为4个网络层次：媒体网络、同步网络、信令网络和管理网络。同步网络、信令网络和管理网络合起来称为支持网络。媒体网络是传递用户信息的主体网络，媒体网络必须在各个支持网络的帮助下才能完成传递功能。
公用交换电话网(PSTN)的支持网络由同步网、信令系统和管理网组成。其中，同步网支持整个电信网络建立同步，包括传输同步、复接同步和交换同步；信令系统支持用户对电信网络的实时寻址控制功能，包括局间寻址控制和用户寻址控制；管理网络对于整个电信网络实施管理，包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计费管理。
从上述分析可以看出，电信网络基本技术分为主体技术和支持技术两类。其中，主体技术包括传输技术、复用技术和寻址技术；支持技术包括同步技术、信令技术和网络管理技术。归纳起来，电信网络基本技术分类参见表3-1。
表3-1：电信网络技术分类
四、电信网络的结构概念
1、电信网络的物理结构
电信网络物理结构表示电信网络的物理构成及其与外界的物理连接关系。电信网络分为用户驻地网、接入网和核心网。其中，用户驻地网是由用户管理的专用网络设施；接入网和核心网是由电信运营公司管理的公用网络设施，参见图4-1-1。
图4-1-1：电信网络的物理结构
XNI接口是接入网与用户驻地网（或用户设备）之间的标准接口；SNI接口是接入网与核心网之间的标准接口(SNIcn )，也是接入网与业务提供者之间的标准接口（SNIsn）；Qn接口是接入网与管理网之间的标准接口；Ln接口是接入网之间的标准接口。
在电信技术研究中，出于不同的研究目的，对于公用网络有不同的划分方法，参见图4-1-2。有的分为接入网与核心网；有的分为本地网与长途网。接入网与本地网之间的差别在于，接入网不包括本地交换机，用于讨论接入传输问题；本地网包括本地交换机，用于讨论技术体制问题。可见，整个公用网络中，物理设备是一样的，只是分界不同。
图4-1-2：接入网与本地网之间的差别
2、电信网络的功能结构
在电信技术领域中，根据不同的应用目的，已经构造了很多不同的功能结构模型。有的用平面表示，有的用立体表示，有的用多层多面表示。电信网络基本功能模型参见图4-2。
图4-2：电信网络功能模型
3、电信网络的拓扑结构
电信网络拓扑结构用于表示电信网络传递路由，参见图4-3。其中包括：电信网络结构层次；中转交换局（长途局）配置；基干路由配置；高效路由配置；本地交换局（市话局）配置；主分线器和次分线器配置；等。
图4-3：电信网络拓扑结构
五、电信网络的工程要素
电信网络的工程包括七个方面：使用要求；电信业务；基础环境；设计目标；技术体制；网络形态；建设成本。电信网络的各个工程要素之间的关系参见图5-1；各要素的注释详见下表5-1。
图5-1：电信网络工程要素
表5-1：电信网络的工程各要素注释
