1. 3 Nhiệm vụ chung của một tổng đài
3.1 Mạng phân cấp mạng chuyển mạch
Dùng đường dây để nối trực tiếp từng máy điện thoại với tất cả những máy khác là điều không thực tế. May thay điều này là không cần thiết vì hầu hết các máy điện thoại đều không sử dụng hết thời gian. Bằng cách đánh giá xác suất sử dụng, các công ty điện thoại đã phát triển một mạng phức tạp dùng chung các đường dây trung kế và các đài chuyển mạch bậc thang được phân cấp (tiered). Mạng điện thoại này đáp ứng được yêu cầu thực tế cho vấn đề ghép nối.
Mạng điện thoại ở Bắc Mỹ sử dụng 5 mức (hoặc cấp) tổng đài chính hay các chuyển mạch (switching center). Mức cao nhất được gọi là cấp một, là trung tâm miền. Có 12 trung tâm như vậy phục vụ cho toàn Bắc Mỹ và 2 trung tâm ở Canada đặt tại Montreal và Regina. Đài cấp 5 có mức thấp nhất là đài cuối được kết nối với thuê bao.
Ở một số vùng, người ta lắp tổng đài tadem để cung cấp thêm các đường chuyển mạch nội bộ giữa các đài cuối.
Tổng đài rẽ nhánh hoặc PBX là những tổng đài nhỏ được sử dụng trong các tổ chức thương mại.
Nói chung mỗi cấp đài chỉ cần ghép nối trực tiếp với một trung tâm cấp trên và một trung tâm cấp dưới). Tuy nhiên để tăng khả năng phục vụ, người ta lắp thêm các
đường dây trực tiếp giữa
các trung tâm không kề nhau. Ở mỗi đài, các cuộc gọi được truyền tới trung tâm cao hơn kế tiếp chỉ khi nào tất cả những đường dây trực tiếp đều bận. Số đường dây thông tin trung gian lớn nhất giữa các thuê bao là 7 (các đường liền nét) nhưng đa số các cuộc gọi sử dụng ít hơn.
Trong những thời điểm bất thường, như lễ Noel, một số cuộc đàm thoại bị tắc nghẽn bởi vì ngay cả các đường dây ở các mức cao hơn cũng đã bận.
Một đài cuối có thể thiết kế với 10.000 đường dây thuê bao, và như vậy các thuê bao được phân biệt bằng một số thập phân có 4 digit (4 số) để biểu thị số của thuê bao (telephone number), nghĩa là 4 số cuối trong số các con số của một số điện thoại. Ba digit đầu của mỗi số điện thoại để phân biệt các đài cuối với nhau. Mỗi vùng có 1.000 đài cuối sẽ đưởc gán 3 digit đầu cho mỗi đài và gọi là mã vùng (area code).