ساختار سیستم تلفن
زماني كه در سال 1876 الكساندر گراهام بل اختراع خود را به ثبت رساند تقاضاي بسيار زيادي براي اين اختراع جديد وجود داشت. مشتري ها مي بايست بين خودشان سيم منفردي بكشند و الكترونها ازطريق زمين بر مي گشتند. اگر يك مشترك تلفن بخواهد با n مالك ديگر مكالمه كند بايد سيمهايي بطور جداگانه به تمام n منزل بكشد و اين باعث مي شد كه در مدت يكسال شهرها پر از سيمهايي شود كه از بالاي خانه ها و درختان عبور مي كرد. به زودي آشكار شد كه اين نوع اتصال يعني اتصال هر تلفن به تلفن ديگرعمومي نيست. بل با ديدن اين وضعيت شركت تلفن بل را تشكيل د اد و اولين دفتر راه گزيني را در سال 1987 در شهر نيوهاون ايالت كانيكات تاسيس كرد . اين شركت به هر دفتر يا خانه سيمي كشيد طرزعمل به اين صورت بود كه ابتدا مشتري براي برقراري تماس، تلفن خود را راه اندازي مي كرد تا زنگ دفتر شركت تلفن بعداً به صدا در آيد و اپراتور مربوطه متوجه اين تماس شود و سپس بطور دستي ارتباط تماس گيرنده را با مخاطبين برقرار كند. به زودي سيستم دفاتر راه گزيني بل در همه جا گسترش پيدا كرد و مردم خواستار آن شدند كه تماس در فواصل دور بين شهرها نيز برقرار شود . لذا شروع به برقراري ارتباط با دفتر راه گزيني بل كردند . مشكل اصلي به زودي مشخص شد اتصال هر دفتر راه گزيني با دفتر ديگر از طريق سيستم مسي غير قابل كنترل مي شد، لذا براي رفع اين مشكل دفاتر راه گزيني سطح دوم بوجود آمدند . در سال 1890 سه قسمت اصلي سيستم تلفن مشخص شد كه به ترتيب عبارتند از:
دفاتر راه گزيني، سيمهاي ارتباطي بين مشتركين و دفاتر راه گزيني (در حال حاضر سيمهاي متناسب عايق بندي شده و جفت تابيده، جايگزين سيمهاي لختي كه با برگشت زميني همراه بودند شده اند.) و اتصال هاي طولاني بين دفاتر راه گزيني. با وجود پيشرفتهايي كه در هركدام بوجود آمده ، ولي اساس مدل بل بيش از 100 سال دست نخورده باقي مانده است. اگر مشتركي كه به يك دفتر انتهايي متصل است، مشتري ديگري را كه به همان دفتر انتهايي متصل است فراخواني كند مكانيزم راه گزيني موجود در دفتر بين دو حلقه محلي يك اتصال الكتريكي مستقيم برقرار كرده و در طول تماس اين اتصال باقي مي ماند. اما اگر تلفني كه فراخواني شده است به دفتر راه گزيني ديگري متصل باشد از روشي متفاوت از روش قبل استفاده مي كنيم. هردفتر راه گزيني انتهايي تعدادي خط خروجي دارد كه به مراكز راه گزيني نزديك وصل مي شود كه دفاتر بين شهري ناميده مي شود (اگر در يك ناحيه محلي قرار داشته باشند دفاتر پست سرهم ناميده مي شوند ) اين خطوط را رابطه بين شهري مي گويند. اگر هم تماس گيرنده و هم مخاطب از طريق رابطهاي بين شهري به دفتر بين شهري متصل شده باشد . (اگر نزديك به هم باشد امكان پذير است)، اتصال ممكن است در دفتر بين شهري برقرار شود. اگرتماس گيرنده و مخاطب دفتر بين شهري داراي مشتركي نباشند، مسيري درجايي بالاتر از اين سلسله مراتب ايجاد خواهد شد . دفاتر اصلي، بخش و منطقه اي شبكه اي را تشكيل مي دهند كه توسط دفاتر بين شهري به هم متصل شده و مبدلهاي منطقه اي، اصلي و بخشي از طريق شاه سيمهاي داخلي با پهناي باند بالا با يكديگر مرتبط مي شوند. تعداد انواع مراكز راه گزيني مختلف و هم بندي آنها از كشوري به كشور ديگر متفاوت است و به حجم تلفن بستگي دارد . رسانه هاي انتقال گوناگوني براي ارتباط راه دور استفاده مي شود. امروزه حلقه هاي محلي شامل 3 طبقه از جفتهاي به هم تابيده مي باشند . اگر چه در روزهاي اوليه پيدايش تلفن از سيمهاي بدون عايق بر روي تيرهايي كه به فاصله 25 سانتي متر فاصله گذاري شده اند استفاده مي شد ولي امروزه از كابل ها ي كواكسيال، فيبرهاي نوري، مايكرويو براي اتصال بين دفاتر راه گزيني بطور گسترده اي استفاده مي شود. در گذشته عمل انتقال بين سيستم تلفن بصورت آنالوگ بود، به اين صورت كه سيگنال صداي واقعي بصورت ولتاژ الكتريكي از منبع به مقصد فرستاده مي شد، با پيدايش فيبر نوري الكترونيك ديجيتال و كامپيوتر ها تمامي شاه سيمها و راه گزينها، امروزه به شكل ديجيتال در آمدند. بطور خلاصه مي توان گفت كه سيستم تلفن شامل 3 قسمت اصلي مي باشد:
1- حلقه هاي محلي (جفتهاي به هم تابيده آنالوگ، مخصوص خانه ها و شركتها)
2- شاه سيمها (دفاتر راه گزيني كه توسط فيبر نوري ديجيتال بهم متصل مي شوند)
3-دفاتر راه گزيني