PSTN 公眾電話網路基礎
公眾交換電話網路（Public Switched Telephone Network, PSTN）是這一百多年來語音通訊的底層。就算 IP 通訊已經很普及，對企業客服中心來說 PSTN 仍是繞不開的接入層——要做系統整合，得先懂它的架構。
PSTN 架構概述
網路階層結構
PSTN 是階層式的交換架構，從用戶端到骨幹網路，一層一層往上：
| 層級 | 設備 | 功能說明 |
|---|---|---|
| 用戶端 | 電話機 / CPE | 類比或數位終端設備 |
| 接入層 | 本地交換機（Local Exchange） | 提供用戶線路接入，處理本地呼叫 |
| 匯接層 | 長途交換機（Tandem Switch） | 匯接區域間通話 |
| 骨幹層 | 國際閘道交換機 | 處理國際長途通話 |
交換技術演進
交換技術大致走過三代：最早是接線生手動接線的人工交換，接著是步進式自動交換機的機電式交換（Strowger Switch），再到今天仍在運作的主流——數位交換（TDM）。
這裡的 TDM（Time Division Multiplexing，時分多工）值得先講清楚：它把一條實體線路的傳輸時間切成固定的時槽（Time Slot），每個時槽分給一路通話。每個時槽傳 8 bits、取樣頻率 8000 Hz，所以每路通話的頻寬是 64 kbps，也就是所謂的 DS0。這個數字後面談 E1/T1 時會一直出現。
E1/T1 數位中繼線
數位中繼線是 PSTN 跟企業設備（PBX）之間的主要連接方式，全球主要有兩種標準。
E1 中繼線（歐洲/亞太標準）
E1 是 ITU-T 定的數位傳輸標準，歐洲、亞洲和台灣都用它。
- 總通道數：32 個時槽（Time Slot 0-31）
- 語音通道：30 個 B 通道（Bearer Channel），每個 64 kbps
- 信令通道：1 個 D 通道（Time Slot 16），用於傳輸信令
- 同步通道：1 個（Time Slot 0），用於框同步
- 總頻寬：2.048 Mbps（32 x 64 kbps）
- 編碼方式：HDB3（High Density Bipolar 3）
- 介面規格：G.703，使用 120 歐姆平衡對或 75 歐姆同軸
T1 中繼線（北美/日本標準）
T1 是北美 ANSI 標準，日本也採用。
- 總通道數：24 個時槽
- 語音通道：23 個 B 通道，每個 64 kbps
- 信令通道：1 個 D 通道
- 總頻寬：1.544 Mbps（24 x 64 kbps + 8 kbps framing）
- 編碼方式：AMI 或 B8ZS
- 框架格式：SF（Super Frame）或 ESF（Extended Super Frame）
E1 與 T1 對照
| 參數 | E1 | T1 |
|---|---|---|
| 總頻寬 | 2.048 Mbps | 1.544 Mbps |
| 時槽數 | 32 | 24 |
| 語音通道 | 30B + D | 23B + D |
| 取樣編碼 | A-law | u-law |
| 線路編碼 | HDB3 | B8ZS / AMI |
| 適用地區 | 歐洲、亞太、台灣 | 北美、日本 |
台灣這邊，中華電信、遠傳這些業者提供的數位中繼線都是 E1。企業客服中心常見的配置是 1-4 條 E1，換算下來可同時處理 30-120 通電話。
信令系統
信令系統負責呼叫的建立、維持、拆除，是 PSTN 的「控制平面」。
SS7（Signaling System No. 7）
SS7 是電信骨幹的信令協定，採共同通道信令（Common Channel Signaling）架構——信令跟語音分開傳。它的協定堆疊如下：
| 層級 | 協定 | 功能 |
|---|---|---|
| 第四層 | ISUP | ISDN 用戶部分，處理呼叫控制 |
| 第四層 | TCAP | 交易能力應用部分，查詢資料庫 |
| 第三層 | SCCP | 信令連接控制部分，提供定址 |
| 第二層 | MTP3 | 訊息傳輸部分第 3 層，網路路由 |
| 第二層 | MTP2 | 訊息傳輸部分第 2 層，鏈路控制 |
| 實體層 | MTP1 | 實體介面，64 kbps 信令鏈路 |
我們平常用到的來電顯示（Caller ID）、0800 免付費號碼路由、號碼可攜（NP），背後靠的都是 SS7 的能力。
ISDN PRI（Primary Rate Interface）
PRI 是企業最常用的信令介面，直接跑在 E1/T1 上。
- E1 PRI：30B + D（D 通道位於 Time Slot 16，64 kbps）
- T1 PRI：23B + D（D 通道位於 Time Slot 24，64 kbps）
- 協定標準：ITU-T Q.931（呼叫控制）、Q.921（資料鏈路層）
D 通道能帶主叫號碼、被叫號碼、呼叫類型（語音／數據／傳真）、承載能力（Bearer Capability）這些資訊。
ISDN BRI（Basic Rate Interface）
BRI 用在小型辦公室，通道少：結構是 2B + D，兩個 64 kbps 的 B 通道（語音／數據）加一個 16 kbps 的 D 通道（信令＋低速數據），總頻寬 144 kbps。不過 BRI 在台灣的部署已經大幅減少，新建客服中心不建議用它，小規模需求直接上 SIP Trunk 就好。
PSTN 與 IP 網路的互通
VoIP 閘道器（Voice Gateway）
VoIP Gateway 是 PSTN 和 IP 網路之間的橋，負責四件轉換：信令轉換（ISDN Q.931 / SS7 ISUP ↔ SIP 或 H.323）、媒體轉換（TDM PCM/G.711 ↔ RTP 封包）、編碼轉換（G.711 與其他 Codec 間的 Transcoding），以及時脈同步（對齊 TDM 側時脈與 IP 側封包時序）。常見的部署長這樣：
PSTN ── [E1 PRI] ── VoIP Gateway ── [SIP/RTP] ── IP-PBX / SBC
|
IP 話機 / 軟體電話媒體閘道控制器（Media Gateway Controller）
大型部署會把信令控制和媒體處理分開：MGC / Softswitch 管信令邏輯和路由決策，Media Gateway 管 TDM-IP 的媒體轉換，兩者之間用 MGCP（RFC 3435）或 Megaco/H.248 溝通。
台灣電信架構背景
固網架構
台灣固網由幾家業者提供，其中中華電信的市內和長途基礎建設最完整：
| 業者 | 主要服務 | 市場定位 |
|---|---|---|
| 中華電信 | 市話 + 長途 + 國際 | 市話市占率最高 |
| 台灣大哥大 | 行動 + 固網 | 行動為主 |
| 遠傳電信 | 行動 + 固網 | 行動為主 |
| 亞太電信 | 行動 + 固網 | 已併入遠傳 |
號碼規劃概要
台灣電話號碼由 NCC（國家通訊傳播委員會）統一規劃：市話是區域碼（02-08）+ 用戶號碼，共 9-10 碼；行動電話 09xx-xxx-xxx，共 10 碼；免付費 0800-xxx-xxx；付費語音 0900-xxx-xxx；網路電話 070-xxx-xxxx。
趨勢：PSTN 退場與 IP 化
全球電信業者都在把 PSTN 交換機汰換成 IMS（IP Multimedia Subsystem）架構。台灣這邊的趨勢是：新建客服中心用 SIP Trunk 取代 E1 中繼線、中華電信推 NGN（Next Generation Network）、行動語音改由 VoLTE 承載、固網寬頻搭 SIP 話機取代傳統類比市話。所以規劃新系統時建議優先評估 SIP Trunk；既有環境還有 E1 的話，用 VoIP Gateway 平順過渡，不必冒一次性大換設備的風險。
參考標準
| 標準編號 | 名稱 | 說明 |
|---|---|---|
| ITU-T G.703 | 實體/電氣特性 | E1/T1 實體介面規格 |
| ITU-T G.704 | 框架結構 | E1/T1 框架格式定義 |
| ITU-T Q.921 | LAPD | ISDN 資料鏈路層協定 |
| ITU-T Q.931 | ISDN 呼叫控制 | PRI/BRI 信令協定 |
| ITU-T Q.700 系列 | SS7 | 七號信令系統規範 |