โดยสายโทรศัพท์จะทำด้วยทองแดงหรือโลหะอื่นๆ คู่สายนี้จะรวมอยู่ในสายเคเบิลขนาดใหญ่ที่บรรจุคู่สายได้ประมาณ ๑๐๐ ถึง ๑,๐๐๐ คู่สาย งานสายในบริเวณใกล้ๆ กับชุมสายท้องถิ่นจะเรียกว่า ข่ายสายหลัก หรือเคเบิลต้นทาง (Primary Cable) และงานสายในระยะทางที่ไกลจากชุมสายท้องถิ่นจะมีการแยกสายเคเบิลออกเป็นส่วนๆ และมีจำนวนน้อยลงเป็น ๑๐๐ คู่สาย เรียกว่าข่ายสายรอง หรือเคเบิลปลายทาง (Secondary Cable) และเคเบิล ที่แยกออกมานี้จะต่อเข้ากับตู้พักปลายทาง (Distribution Point) เพื่อแยกเป็นคู่สายไปต่อเข้ากับเครื่องโทรศัพท์ของผู้รับบริการต่อไป

สิ่งที่ต้องพิจารณาในการวางข่ายสายโทรศัพท์คือ ค่าความต้านทานของคู่สายจะทำให้สัญญาณถูกลดทอนลง ถ้าระยะทางระหว่างผู้รับบริการกับชุมสายท้องถิ่นเกิน ๖ กิโลเมตรจะต้องใช้สายสัญญาณมีเส้นศูนย์กลาง ๐.๔ มิลลิเมตร(mm)และถ้าเป็นสายสัญญาณมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ๐.๖ มิลลิเมตร ระยะทางจะเพิ่มขึ้นเป็น ๑๓ กิโลเมตร จากชุมสายท้องถิ่น ดังนั้นจำนวนระยะทางจะขึ้นอยู่กับขนาดของสายหากขนาดของสายเพิ่มขึ้นระยะทางจะสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วย  เพื่อพิจารณาความคุ้มค่า ในการลงทุนสร้างโครงข่ายแก้ปัญหาการลดทอน  ของสัญญาณจะมีการดำเนินการ ด้วยการติดตั้ง
ชุมสายท้องถิ่นให้มีจำนวนมากขึ้นซึ่งให้ผลคุ้มค่ากว่าการใช้สายที่มีขนาดใหญ่ขึ้นดังกล่าว

       ๕.๑ โครงข่ายเบื้องต้น (Basic Structure)

      โครงข่ายโทรศัพท์ตัวอย่างดังรูปที่ ๕.๑ เป็นการต่อวงจรโทรศัพท์ของสองคู่สายใดๆ เมื่อพิจารณานำมาต่อกันเป็นโครงข่ายที่ใหญ่ขึ้นมีองค์ประกอบคือ โทรศัพท์ โครงข่ายสายและชุมสายมาต่อเชื่อมกันมากขึ้นจะกลายเป็นโครงสร้างโครงข่ายที่ให้บริการผู้ใช้ได้มากขึ้น โครงสร้างโครงข่ายเบื้องต้นมีสองรูปแบบ คือ แบบรูปดาว (Star Type) และแบบใยแมงมุม (mesh network)

          ๕.๑.๑ โครงข่ายรูปดาว (star network)
                เป็นโครงข่ายที่ใช้จุดกึ่งกลางเป็นตัวเชื่อมโยงการติดต่อระหว่างเครื่องโทรศัพท์ หรือชุมสายโทรศัพท์ที่อยู่รอบๆ การติดต่อกันระหว่างเครื่องชุมสายหรือชุมสายโทรศัพท์ที่อยู่ในโครงข่ายรูปดาวนี้ จะกระทำได้โดยการต่อผ่านชุมสายโทรศัพท์ศูนย์กลางเท่านั้น ข้อดีของการเชื่อมต่อจะลดจำนวนคู่สายที่ใช้ติดต่อกันระหว่างชุมสายโทรศัพท์ เหมาะสำหรับใชักับโครงข่ายขนาดเล็กที่มีการใช้หรือความหนาแน่นของสัญญาณ (Traffic) โทรศัพท์ไม่คับคั่ง เช่น ในส่วนภูมิภาค[๒] เป็นต้น
 

          ๕.๑.๒ โครงข่ายใยแมงมุม (mesh network)
                เป็นโครงข่ายที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างชุมสายด้วยกัน เหมาะสำหรับใช้เชื่อมต่อโครงข่ายที่มีการใช้โทรศัพท์จำนวนมาก เช่น ชุมสายโทรศัพท์ในเขตนครหลวง เพราะจำนวนการเรียกจะกระจายกันออกไปยังชุมสายต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ไม่คับคั่งอยู่ที่จุดศูนย์กลาง ณ ชุมสายใดชุมสายหนึ่งแต่การเชื่อมต่อต้องใช้คู่สายจำนวนมาก [๒]
 

       ๕.๒ โครงสร้างโครงข่ายแบบผสม (combined network)

       โครงข่ายแบบผสมเป็นการรวมข้อดีของทั้งสองโครงข่าย (โครงข่ายรูปดาวและโครงข่ายใยแมงมุม)เพื่อออกแบบโครงข่ายโทรศัพท์ให้มีประสิทธิภาพและประหยัด โดยพื้นที่ใช้งานโทรศัพท์อย่างคับคั่งเช่น ในเขตเมืองที่เป็นย่านธุรกิจจะใช้โครงข่ายใยแมงมุม (mesh network) และในพื้นที่ใช้งานโทรศัพท์ไม่คับคั่ง เช่น ในเมืองเล็กๆ ใช้โครงข่ายรูปดาว (star network) เป็นต้น ดังนั้นในโครงข่ายทางไกลจะใช้โครงข่ายทั้งสองประเภทร่วมกันเรียกว่า โครงข่ายแบบผสม [๒] ดังแสดงในรูปที่ ๕.๔

       ๕.๓ โครงข่ายสลับสาย (Switching Network)

      เครื่องสลับวงจรหรือสลับสายเป็นส่วนสำคัญของระบบโทรศัพท์อัตโนมัติโดยระบบแรกที่มีการใช้งานคือระบบการสลับทีละขั้น (Step by Step) ภายในชุมสายการสลับนี้มีหน้าที่สำคัญสองประการ คือ การหาและเลือกเส้นทางการสื่อสาร (หรือเรียกสาย) ต่อมาถูกพัฒนาเป็นระบบครอสบาร์ (Crossbar)ซึ่งการทำงานยังคงใช้แบบทางกล (mechanic) ด้วยอุปกรณ์โลหะเป็นหลักอยู่เหมือนระบบการสลับสายทีละขั้นต่อ จากนั้นได้มีการประยุกต์ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์แทนการทำงานทางกลทั้งหมดและได้พัฒนามาจนใช้ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยควบคุมการทำงานทุกขั้นตอนเรียกว่าระบบการควบคุมด้วยโปรแกรมหรือระบบเอสพีซี (Store Program Control:SPC) ส่งผลให้ขนาดของชุมสายเล็กลงการทำงานมีประสิทธิภาพสูง รวมถึงง่ายต่อการบำรุงรักษากว่าระบบ ที่มีใช้ก่อนหน้า

       ๕.๔ ระบบการให้สัญญาณในโครงข่ายโทรศัพท์ (Signaling System)

ระบบการให้สัญญาณสำหรับชุมสายโทรศัพท์เอสพีซี หรือชุมสายโทรศัพท์ดิจิทัล จะใช้ระบบการให้สัญญาณหมายเลข ๗ (Signaling 7) ซึ่งการทำงานจะเหมือนกับระบบการให้สัญญาณทั่วไป เพียงแต่จะมีเทคนิคที่ดีกว่าคือ การให้บริการมีคุณภาพเช่น การสร้างการเรียกจะรวดเร็วกว่า และมีการจัดการบริการในรูปแบบใหม่ ๆ มีอุปกรณ์ที่ใช้ทำงานน้อยลงแต่ประสิทธิภาพในการทำงานสูง ระบบการให้สัญญาณหมายเลข ๗ (Signaling 7)ไม่เพียงแต่ใช้งานกับระบบโทรศัพท์เท่านั้นแต่ยังรวมถึง โครงข่ายบริการสื่อสารร่วมดิจิทัล(ISDN) โครงข่ายโทรศัพท์สาธารณะ(PSTN) โครงข่ายเชิงปัญญาและโครงข่ายเคลื่อนที่สำหรับระบบการให้สัญญาณในโครงข่ายโทรศัพท์ และโครงข่ายโทรศัพท์สาธารณะ มีความต้องการระบบการให้สัญญาณหมายเลข ๗ เพียงสองส่วนคือ ส่วนถ่ายโอนข่าวสาร (Message Transfer Part: MTP) ซึ่งเป็นส่วนที่เกี่ยวกับการถ่ายโอนสัญญาณทั่ว ๆ ไป เพื่อการใช้งานด้านโทรคมนาคมหลายชนิดที่มีความจำเป็น ในการถ่ายโอนสัญญาณข่าวสารระหว่างชุมสายโทรศัพท์ หรือจุดการให้สัญญาณ (Signaling Points) ส่วนของระบบการให้สัญญาณ (Telephone User Part: TUP) เป็นส่วนของระบบสัญญาณหมายเลข ๗ อีกประเภทหนึ่งในโครงข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน ทำหน้าที่สร้างสัญญาณโทรศัพท์ในชุมสายต้นทางและเป็นส่วนที่มีหน้าที่รับและวิเคราะห์สัญญาณในชุมสายปลายทาง

      ๕.๕ องค์ประกอบโครงข่ายของระบบโทรศัพท์พื้นฐาน

           โครงข่ายพื้นฐานมีองค์ประกอบหลักที่ประกอบเป็นการเชื่อมต่อของโครงข่าย ดังรูปที่ ๕.๕ ได้แก่

           ก) ชุมสายโทรศัพท์
                  ข) ระบบสื่อสัญญาณ
                  ค) ระบบสัญญาณควบคุมและ
                  ง) อุปกรณ์ปลายทาง
     
      โดยโครงสร้างของโครงข่ายพื้นฐานครอบคลุมสองส่วนหลักทางกายภาพ คือ

         ๕.๕.๑ ส่วนของโครงข่าย (network) ประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยคือ ชุมสายโทรศัพท์และระบบสื่อสัญญาณ โดยชุมสายโทรศัพท์ทำหน้าที่กำหนดเส้นทางสื่อสาร เพื่อการเชื่อมต่อเส้นทางต้นทางถึงปลายทางและระบบสื่อสัญญาณ จะทำหน้าที่เชื่อมโยงระบบชุมสายโทรศัพท์ เข้าด้วยกัน (เช่น ไมโครเวฟ ดาวเทียม เคเบิลเส้นใยนำแสง เป็นต้น) โดยการใช้งานจะเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสมกับสถานที่และอื่นๆ

          ๕.๕.๒ ส่วนเชื่อมต่อไปยังบ้านผู้ใช้บริการ (local loop) ใช้สำหรับต่อเชื่อมต่อจากส่วนของโครงข่ายไปยังบ้านผู้ใช้บริการหรือรวมเรียกส่วนนี้ว่าข่ายสายตอนนอก(outside plant) ประกอบด้วยส่วนประกอบย่อย ดังนี้

         ก) แผงกระจายสายรวมโทรศัพท์ (Main Distribution Frame: MDF) ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่ออุปกรณ์ในชุมสายโทรศัพท์เข้ากับข่ายสายตอนนอก เป็นที่รวมของสายทองแดงของสายโทรศัพท์ในพื้นที่ให้บริการ
               ข) เคเบิลต้นทาง (Primary cable) สายเคเบิลเชื่อมต่อจากชุมสาย ไปยังตู้ต่อผ่านที่มีขนาดใหญ่และน้ำหนักมาก ประกอบด้วยสายทองแดงจำนวนมาก มักติดตั้งในท่อร้อยสายฝังดิน
                 ค) ตู้ต่อผ่าน (Cross cabinet) หรือตู้ต่อผ่านระหว่างสายเคเบิลต้นทางกับสายเคเบิลปลายทาง
                 ง) เคเบิลปลายทาง (Secondary cable) เป็นเคเบิลเชื่อมต่อไปยังจุดกระจายสาย น้ำหนักเบา ประกอบ ด้วยสายทองแดงจำนวนน้อย
                 จ) จุดกระจายสาย (Distribution point) หรือจุดเชื่อมต่อระหว่างเคเบิลปลายทาง กับสายกระจาย
                 ฉ) สายกระจาย (Drop wire) คือ สายโทรศัพท์เชื่อมต่อไปยังอุปกรณ์โทรศัพท์ตามบ้านผู้ใช้ [๒]
 

        ๕.๖ โครงข่ายโทรศัพท์สำหรับประเทศไทย

โครงข่ายโทรศัพท์ในประเทศไทยแสดงได้ดังแบบตามลำดับชั้น (Hierarchy network) ซึ่งประกอบด้วย

       ก) ชุมสายระดับโครงข่ายระหว่างประเทศ (International Telephone Switching Center: ITSC) ดำเนินงานโดย บริษัท กสท โทรคมนาคม จำกัด (มหาชน)
             ข) ชุมสายต่อผ่านทางไกล หรือชุมสายโทรศัพท์ระดับที่ ๓ (ในประเทศ บริษัท ทีโอที จำกัด มหาชน) การเชื่อมต่อผ่านทางไกล (Tertiary Center: TC) ระหว่างจังหวัดที่อยู่คนละเขตทางไกลติดตั้งไว้สามเขตภูมิภาค (ณ พ.ศ. ๒๕๕๐) ได้แก่ จังหวัดพิษณุโลก นครราชสีมา และสุราษฎร์ธานี และในสี่เขตนครหลวง คือ ที่ชุมสายกรุงเกษม หลักสี่ พระโขนง และลาดหญ้า
              ค) ชุมสายโทรศัพท์ระดับที่ ๒ (Secondary Center: SC) กำหนดเป็นชุมสายต่อทางไกลระหว่างไกลระหว่างจังหวัดในเขตเดียวกันโดยไม่ต้องเรียกหรือหมุนรหัสทางไกล
               ง) ชุมสายโทรศัพท์ปฐมภูมิ (Primary Center: PC) ใช้สำหรับเชื่อมโยงระหว่างชุมสาย LE กับ SC
               จ) ชุมสายท้องถิ่น (local exchange: LE) (รวม RSU (remote switching unit) และ RLU (remote line unit) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ LE ที่ติดตั้งไว้ระยะไกล)