電信網絡是電信系統的重要組成部分。這里簡要介紹電信網絡的基本概念、技術分類、結構組成、功能作用等基礎知識，以供通信人參考。
一、電信系統的概念
1、基本電信系統的概念
基本電信系統是執行基本信號傳遞功能的設施整體。基本電信系統是由用戶終端和傳輸系統組成的，完成點到點通信。這類系統目前仍在廣泛應用；即使通過電信網絡為一對用戶服務，最終實際應用的也是一個基本電信系統。基本電信系統可能有下述三類應用方式：單工應用方式、半雙工應用方式和雙工應用方式，其含義具體見下表1-1。
表1-1：基本電信系統三類應用方式
相應地形成了基本電信系統的三類通信方式(參見圖1-1)：單工通信方式；半雙工通信方式；雙工通信方式。從基本電信系統結構來看，實現基本電信功能不需要電信網絡。
圖1-1：基本電信系統分類
2、電信系統概念
電信系統(Telecommunication System)是傳遞信號的設施整體。電信系統由電信網絡和用戶終端組成。其中，電信網絡是電信系統的公用設施，用戶終端是電信系統中與電信業務相關的用戶設備。參見圖1-2電信系統示意圖，主體表示電信網絡，外圍設備表示用戶終端，它們的分界線是用戶/網絡接口。電信系統支持的從用戶終端到用戶終端(簡稱端到端)的電信業務稱為用戶終端業務；電信網絡支持的從用戶/網絡接口到用戶/網絡接口的電信業務稱為承載業務。
圖1-2：電信系統示意圖
二、電信網絡的概念
1、電信網絡的形成背景-“N方問題”
基本電信系統存在“N方問題”：當用戶數量（N）增加時，用戶之間的電路數量按N×(N-1) ≈ N2 倍數增加；這些電路的最高可能的利用率按1/[ N×(N-1)] ≈ 1/N2 倍數降低，參見圖2-1。
圖2-1：基本電信系統連接結構
當N比較小，同時兩點之間話務量比較大時，基本電信系統是一個比較好的方案，理論上存在的“N方問題”并不會形成工程問題。這就是基本電信系統之所以能夠得到工程應用的原因。然而，當N比較大，同時兩點之間話務量比較小時，“N方問題”就形成了工程問題。在實際工程應用中，電信用戶數量必然增加，電信設施必然考慮建設成本和應用效率。這時“N方問題”就成了經濟問題。而經濟問題是電信網絡建設必須考慮的基本問題。因此，必須解決基本電信系統的“N方問題”。
2、電信網絡的形成
解決“N方問題”的途徑是：在用戶數量不變的前提下，盡可能減少傳輸系統的數量。實現這種目標的一個基本設想就是：把就近的用戶信號先集中起來，然后再做遠距離復用傳輸；與此同時必須解決尋址問題，使得分散之后的用戶信號能夠找到各自的歸宿。具體解決N方問題的技術方法歸納如下：利用復用技術，在一條遠距離干線傳輸系統中傳遞多路信號，這樣做減少了遠程傳輸電路數量；提高了遠程傳輸系統的利用效率。利用尋址技術，直接實現了與近處用戶之間的用戶信號交換；同時實現了通過遠程傳輸系統與遠處用戶之間的用戶信號交換。這樣做減少了連接用戶的近程傳輸電路數量；提高了近程傳輸系統的利用效率。
采用復用技術和尋址技術的結果：支持同樣數量的用戶之間通信，用戶之間的電路數量明顯減少了；各條干線的利用效率明顯增加了。即采用復用技術和尋址技術，解決了基本電信系統存在“N方問題”；同時把基本電信系統發展成為電信網絡。概括地說，利用復用和尋址技術方法，解決了基本電信系統的經濟問題，出現了電信網絡。電信網絡可能是分級網絡，也可能是分區網絡，參見圖2-2。
圖2-2：電信網絡的形態
3、電信網絡概念
電信網絡是指在兩個或多個規定的點之間提供連接，以便在這些點間建立電信業務的節點與鏈路的集合。最簡單的連接稱為連接單元，連接單元由一個或多個彼此串聯的傳輸系統、一對復用設備和兩個尋址設備組成，參見圖2-3；其中，鏈路（Link）、節點（Node）和連接（Connection）的涵義可歸納于下表2-3中。
圖2-3：連接單元的物理結構圖
表2-3：鏈路、節點、連接的涵義
連接單元是電信網絡的基本結構形態。連接單元可以分為節點設備和傳輸系統。節點設備是指尋址設備和復用設備，多個節點設備通過傳輸系統互聯，形成電信網絡。多個連接單元串聯形成實際使用的連接，連接單元是支持電信業務的基本形態（參見圖2-3）。
三、電信網絡技術分類
連接單元是電信網絡支持電信業務的基本形態，也是電信網絡技術分類的基礎。數字連接單元的工作原理圖解參見圖3-1。
圖3-1：數字連接單元的工作原理圖解
數字連接單元由傳輸系統、復用設備和尋址設備串聯組成。數字連接單元交織互聯構成電信網絡。電信網絡分為4個網絡層次：媒體網絡、同步網絡、信令網絡和管理網絡。同步網絡、信令網絡和管理網絡合起來稱為支持網絡。媒體網絡是傳遞用戶信息的主體網絡，媒體網絡必須在各個支持網絡的幫助下才能完成傳遞功能。
公用交換電話網(PSTN)的支持網絡由同步網、信令系統和管理網組成。其中，同步網支持整個電信網絡建立同步，包括傳輸同步、復接同步和交換同步；信令系統支持用戶對電信網絡的實時尋址控制功能，包括局間尋址控制和用戶尋址控制；管理網絡對于整個電信網絡實施管理，包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和計費管理。
從上述分析可以看出，電信網絡基本技術分為主體技術和支持技術兩類。其中，主體技術包括傳輸技術、復用技術和尋址技術；支持技術包括同步技術、信令技術和網絡管理技術。歸納起來，電信網絡基本技術分類參見表3-1。
表3-1：電信網絡技術分類
四、電信網絡的結構概念
1、電信網絡的物理結構
電信網絡物理結構表示電信網絡的物理構成及其與外界的物理連接關系。電信網絡分為用戶駐地網、接入網和核心網。其中，用戶駐地網是由用戶管理的專用網絡設施；接入網和核心網是由電信運營公司管理的公用網絡設施，參見圖4-1-1。
圖4-1-1：電信網絡的物理結構
XNI接口是接入網與用戶駐地網（或用戶設備）之間的標準接口；SNI接口是接入網與核心網之間的標準接口(SNIcn )，也是接入網與業務提供者之間的標準接口（SNIsn）；Qn接口是接入網與管理網之間的標準接口；Ln接口是接入網之間的標準接口。
在電信技術研究中，出于不同的研究目的，對于公用網絡有不同的劃分方法，參見圖4-1-2。有的分為接入網與核心網；有的分為本地網與長途網。接入網與本地網之間的差別在于，接入網不包括本地交換機，用于討論接入傳輸問題；本地網包括本地交換機，用于討論技術體制問題。可見，整個公用網絡中，物理設備是一樣的，只是分界不同。
圖4-1-2：接入網與本地網之間的差別
2、電信網絡的功能結構
在電信技術領域中，根據不同的應用目的，已經構造了很多不同的功能結構模型。有的用平面表示，有的用立體表示，有的用多層多面表示。電信網絡基本功能模型參見圖4-2。
圖4-2：電信網絡功能模型
3、電信網絡的拓撲結構
電信網絡拓撲結構用于表示電信網絡傳遞路由，參見圖4-3。其中包括：電信網絡結構層次；中轉交換局（長途局）配置；基干路由配置；高效路由配置；本地交換局（市話局）配置；主分線器和次分線器配置；等。
圖4-3：電信網絡拓撲結構
五、電信網絡的工程要素
電信網絡的工程包括七個方面：使用要求；電信業務；基礎環境；設計目標；技術體制；網絡形態；建設成本。電信網絡的各個工程要素之間的關系參見圖5-1；各要素的注釋詳見下表5-1。
圖5-1：電信網絡工程要素
表5-1：電信網絡的工程各要素注釋
