現(xiàn)代通信技術(shù)第2版第三章 電話通信

1、第三章第三章 電話通信電話通信本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：數(shù)字通信過程數(shù)字通信過程多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)PCM30/32系統(tǒng)系統(tǒng)本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：電話通信過程電話通信過程多路復(fù)用多路復(fù)用PCM30/32系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)字復(fù)接數(shù)字復(fù)接程控交換技術(shù)程控交換技術(shù)信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)電話機(jī)的發(fā)明電話機(jī)的發(fā)明1875年年6月月2日貝爾和沃森發(fā)明了電話，這就是原始的日貝爾和沃森發(fā)明了電話，這就是原始的電磁式電話。電磁式電話。1877年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器，將碳精式送話器與手柄、呼年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器，將碳精式送話器與手柄、呼叫設(shè)備（電鈴）、手搖發(fā)電機(jī)和干電池組合起來就成為叫設(shè)備

2、（電鈴）、手搖發(fā)電機(jī)和干電池組合起來就成為磁石式電磁石式電話機(jī)。話機(jī)。1882年出現(xiàn)了年出現(xiàn)了共電式電話機(jī)共電式電話機(jī)，這種電話機(jī)不需要手搖發(fā)電機(jī)和干，這種電話機(jī)不需要手搖發(fā)電機(jī)和干電池，通話所用電源由交換機(jī)供給，這種概念一直沿用到今天。電池，通話所用電源由交換機(jī)供給，這種概念一直沿用到今天。1896年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號盤。年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號盤。1920年美國人年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路，這樣就產(chǎn)生了自動電話機(jī)坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路，這樣就產(chǎn)生了自動電話機(jī)撥號盤撥號盤電話機(jī)。電話機(jī)。上個(gè)世紀(jì)上個(gè)世紀(jì)60年代電子學(xué)飛速發(fā)展，年代電子學(xué)飛速發(fā)展，70年代大規(guī)模

3、集成電路的出現(xiàn)，年代大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，出現(xiàn)了電子電話機(jī)出現(xiàn)了電子電話機(jī)按鍵式電話機(jī)按鍵式電話機(jī)。80年代隨著年代隨著N-ISDN的應(yīng)用的應(yīng)用出現(xiàn)了數(shù)字電話機(jī)，從電話機(jī)出來的是數(shù)字話音信號。隨著出現(xiàn)了數(shù)字電話機(jī)，從電話機(jī)出來的是數(shù)字話音信號。隨著B-ISDN網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)和IP骨干網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，多媒體用戶終端和骨干網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，多媒體用戶終端和IP電話機(jī)相繼電話機(jī)相繼出現(xiàn)。出現(xiàn)。固定電話和移動電話固定電話和移動電話3.1 電話通信過程電話通信過程電話通信是利用電的方法傳送人的語言并完成遠(yuǎn)距離電話通信是利用電的方法傳送人的語言并完成遠(yuǎn)距離語音通信過程。一般使用的固定電話為模擬電話終端，語音通信過程。一

4、般使用的固定電話為模擬電話終端，通過用戶線連接到交換機(jī)，交換機(jī)之間中繼線傳輸?shù)耐ㄟ^用戶線連接到交換機(jī)，交換機(jī)之間中繼線傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。是數(shù)字信號。數(shù)字通信過程包括發(fā)送端的模數(shù)字通信過程包括發(fā)送端的模/數(shù)變換、信道傳輸和接數(shù)變換、信道傳輸和接收端的數(shù)收端的數(shù)/模變換三部分。模變換三部分。聲音是如何變成數(shù)字信號進(jìn)行傳輸?shù)?？聲音是如何變成?shù)字信號進(jìn)行傳輸?shù)模刻教?討討模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號設(shè)備稱為模模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號設(shè)備稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。備。將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法有將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法有 PCM脈沖編碼調(diào)制（脈沖編碼調(diào)制（Pulse Code Modulation

5、差值編碼調(diào)制（差值編碼調(diào)制（Difference Pulse Code Modulation，DPCM） 自適應(yīng)差值編碼（自適應(yīng)差值編碼（Adaptive Difference Pulse Code Modulation，ADPCM） 增量調(diào)制（增量調(diào)制（Delta Modulation，M） PCMPCM數(shù)字通信過程數(shù)字通信過程PCM1.發(fā)送端的模發(fā)送端的模/數(shù)變換數(shù)變換 （1）抽樣）抽樣 （2）量化）量化 （3）編碼）編碼 抽樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號0100110tv00011110（1）抽樣抽樣模擬信號數(shù)字化的第一步是在時(shí)間上對信號進(jìn)模擬信號數(shù)字化的第一步是在時(shí)間上對信號進(jìn)行離散化處理

6、，即將時(shí)間上連續(xù)的信號處理成行離散化處理，即將時(shí)間上連續(xù)的信號處理成時(shí)間上離散的信號，這一過程稱之為抽樣。時(shí)間上離散的信號，這一過程稱之為抽樣。通過抽樣得到一系列在時(shí)間上離散的幅值序列通過抽樣得到一系列在時(shí)間上離散的幅值序列稱為樣值序列。這些樣值序列的包絡(luò)線仍與原稱為樣值序列。這些樣值序列的包絡(luò)線仍與原模擬信號波形相似，我們把它稱之為脈沖幅度模擬信號波形相似，我們把它稱之為脈沖幅度調(diào)制（調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）信號。）信號。話音信號的離散化處理話音信號的離散化處理時(shí)間上的離散性時(shí)間上的離散性使連續(xù)信號f(t)變成了離散的f(t0)、 f(t1)、 f

7、(t2)、 f(t3) 抽樣后的信號時(shí)間上變成離散的，但仍抽樣后的信號時(shí)間上變成離散的，但仍然是模擬信號。然是模擬信號。警警 示示設(shè)時(shí)間連續(xù)信號設(shè)時(shí)間連續(xù)信號f（t），其最高截止頻率），其最高截止頻率為為fm。要從樣值序列無失真地恢復(fù)原時(shí)。要從樣值序列無失真地恢復(fù)原時(shí)間連續(xù)信號，其抽樣頻率應(yīng)選為間連續(xù)信號，其抽樣頻率應(yīng)選為fs2fm。這就是著名的奈奎斯特抽樣定理，簡稱這就是著名的奈奎斯特抽樣定理，簡稱抽樣定理。抽樣定理。人的話音信號頻率為人的話音信號頻率為3003400Hz，考慮，考慮防衛(wèi)帶的預(yù)留：防衛(wèi)帶的預(yù)留： fs8KHz，抽樣周期，抽樣周期T125s。（2）量化 抽樣后的抽樣后的PAM信

8、號的幅度仍然是連續(xù)的，因此還是模擬信號。信號的幅度仍然是連續(xù)的，因此還是模擬信號。幅值在一定范圍內(nèi)為無限多個(gè)值，若直接轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字幅值在一定范圍內(nèi)為無限多個(gè)值，若直接轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號表示需要無限多位二進(jìn)制信號與之對應(yīng)，這是不可能實(shí)信號表示需要無限多位二進(jìn)制信號與之對應(yīng)，這是不可能實(shí)現(xiàn)的，為此要采用量化的辦法?，F(xiàn)的，為此要采用量化的辦法。量化是把信號在幅度域上連續(xù)的樣值序列用近似的辦法將其量化是把信號在幅度域上連續(xù)的樣值序列用近似的辦法將其變換成幅度離散的樣值序列。變換成幅度離散的樣值序列。具體的定義是，將幅度域連續(xù)取值的信號在幅度域上劃分為具體的定義是，將幅度域連續(xù)取值的信號在幅度域上

9、劃分為若干個(gè)分級（量化間隔），在每一個(gè)分級范圍內(nèi)的信號值取若干個(gè)分級（量化間隔），在每一個(gè)分級范圍內(nèi)的信號值取某一個(gè)固定的值用某一個(gè)固定的值用m(t)來表示。來表示。量化誤差量化誤差 這一近似過程一定會產(chǎn)生誤差，稱為量化誤差。量化誤差就是指量化這一近似過程一定會產(chǎn)生誤差，稱為量化誤差。量化誤差就是指量化前后信號之差，會產(chǎn)生量化噪聲。前后信號之差，會產(chǎn)生量化噪聲。同樣伏值的噪聲，對不同功率的信號影響是否相同？均勻量化原理圖均勻量化原理圖A律律13折線折線（3）編碼編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼組位）二進(jìn)制碼組 對于一個(gè)數(shù)字話路來說，

10、每秒鐘抽取對于一個(gè)數(shù)字話路來說，每秒鐘抽取8000個(gè)樣值，每個(gè)樣值編個(gè)樣值，每個(gè)樣值編為為8位二進(jìn)制代碼，則每一話路的數(shù)碼率為：位二進(jìn)制代碼，則每一話路的數(shù)碼率為：8800064kbit/s。 2信道及再生中繼信道及再生中繼（1）信道傳輸?shù)拇a型變換）信道傳輸?shù)拇a型變換 單極性不歸零碼（單極性不歸零碼（Non-Return Zero，NRZ）碼變換為雙極性歸零碼（碼變換為雙極性歸零碼（Return Zero，RZ）。）。 （2）再生中繼）再生中繼 在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形進(jìn)行一次進(jìn)行一次“修整修整”，再生出與原發(fā)送信號相，再生出與原發(fā)送信號相同

11、的波形，然后同的波形，然后,再進(jìn)行傳輸。再進(jìn)行傳輸。 單極性不歸零單極性不歸零雙極性不歸零雙極性不歸零單極性歸零單極性歸零雙極性歸零雙極性歸零差分碼差分碼多極性碼多極性碼信道傳輸碼型信道傳輸碼型3接收端的數(shù)接收端的數(shù)/模變換模變換（1）再生、解碼）再生、解碼（2）低通濾波（平滑）低通濾波（平滑）信號衰減信號衰減噪聲干擾噪聲干擾 波形失真 傳輸距離增加 信噪比下降 誤碼產(chǎn)生再生中繼器消除遇到的問題門限電平信號再生信號再生數(shù)字通信過程包括以下三個(gè)過程：數(shù)字通信過程包括以下三個(gè)過程： 發(fā)送端的模發(fā)送端的模/數(shù)變換包括抽樣、量化和編碼數(shù)變換包括抽樣、量化和編碼三個(gè)過程；三個(gè)過程； 信道傳輸包括碼型變換

12、和再生中繼；信道傳輸包括碼型變換和再生中繼； 接收端的數(shù)接收端的數(shù)/模變換包括再生、解碼和低通模變換包括再生、解碼和低通濾波三個(gè)過程。濾波三個(gè)過程。歸納思考?xì)w納思考3.2 多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù) 為了提高線路利用率，使多個(gè)信號沿同為了提高線路利用率，使多個(gè)信號沿同一信道傳輸而互不干擾的通信方式。一信道傳輸而互不干擾的通信方式。 3.2.1頻分多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用技術(shù)FDM 把可用的帶寬劃分成把可用的帶寬劃分成若干若干頻隙頻隙和各路信號和各路信號占有各自頻隙傳輸。占有各自頻隙傳輸。頻帶信號的傳輸頻帶信號的傳輸 把時(shí)間幀分成若干把時(shí)間幀分成若干時(shí)隙時(shí)隙和各路信號占有各自時(shí)和各路信號占有各自時(shí)

13、隙傳輸。隙傳輸。3.2.2時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)TDMC1C2C3C2C1PCM編碼編碼PCM解碼解碼C3SA1SA2標(biāo)志識別標(biāo)志識別起始標(biāo)志起始標(biāo)志（a）發(fā)、收雙方的電子開關(guān)的起始位置和旋轉(zhuǎn)速率發(fā)、收雙方的電子開關(guān)的起始位置和旋轉(zhuǎn)速率都必須一致，否則將會造成錯(cuò)收，這就是都必須一致，否則將會造成錯(cuò)收，這就是PCM系統(tǒng)中的同步要求。系統(tǒng)中的同步要求。 收、發(fā)兩端的數(shù)碼率或時(shí)鐘頻率相同叫位同步或稱收、發(fā)兩端的數(shù)碼率或時(shí)鐘頻率相同叫位同步或稱比特同步，也可通俗的理解為兩電子開關(guān)旋轉(zhuǎn)速率比特同步，也可通俗的理解為兩電子開關(guān)旋轉(zhuǎn)速率相同；相同； 收、發(fā)兩端的起始位置是每隔收、發(fā)兩端的起始位置是

14、每隔1幀長（即每旋轉(zhuǎn)一幀長（即每旋轉(zhuǎn)一周）核對一次的，此稱幀同步。這樣才能保證正確周）核對一次的，此稱幀同步。這樣才能保證正確區(qū)分收到的哪區(qū)分收到的哪8位碼是屬于同一個(gè)樣值的，又是屬位碼是屬于同一個(gè)樣值的，又是屬于哪一路的信號。于哪一路的信號。3.2.3碼分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用CDMA碼分多路復(fù)用首先為碼分多路復(fù)用首先為每個(gè)用戶分配一個(gè)唯每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的互為正交的地址一的互為正交的地址碼，在信號傳輸前根碼，在信號傳輸前根據(jù)地址碼進(jìn)行編碼，據(jù)地址碼進(jìn)行編碼，多個(gè)用戶信號可同時(shí)多個(gè)用戶信號可同時(shí)用同一個(gè)載波上傳輸，用同一個(gè)載波上傳輸，在接收端進(jìn)行正交解在接收端進(jìn)行正交解碼恢復(fù)信號。碼恢復(fù)信號

15、。3.2.4波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用 波分多路復(fù)用是指將各個(gè)具有不同傳輸波分多路復(fù)用是指將各個(gè)具有不同傳輸波長的光載波信號通過一根光纖傳輸，波長的光載波信號通過一根光纖傳輸，以提高單個(gè)光纖的傳輸容量。以提高單個(gè)光纖的傳輸容量。在光波分多路復(fù)用系統(tǒng)中，源端和目的在光波分多路復(fù)用系統(tǒng)中，源端和目的地端都采用某一特定波長傳遞信號。地端都采用某一特定波長傳遞信號。頻分多路復(fù)用是通過不同的頻段區(qū)分頻分多路復(fù)用是通過不同的頻段區(qū)分不同的信道；不同的信道；時(shí)分多路復(fù)用是通過不同的時(shí)隙區(qū)分時(shí)分多路復(fù)用是通過不同的時(shí)隙區(qū)分不同的信道；不同的信道；碼分多路復(fù)用是通過不同的地址碼區(qū)碼分多路復(fù)用是通過不同的地址碼區(qū)分

16、不同的信道；分不同的信道；波分多路復(fù)用是通過不同的波長區(qū)分波分多路復(fù)用是通過不同的波長區(qū)分不同的信道。不同的信道。歸納思考?xì)w納思考3.3 數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字通信技術(shù) 3.3.1 PCM30/32系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介3.3.1 PCM30/32系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介PCM30/32的含義的含義 整個(gè)系統(tǒng)共分為整個(gè)系統(tǒng)共分為32個(gè)時(shí)隙，其中個(gè)時(shí)隙，其中30個(gè)路時(shí)隙個(gè)路時(shí)隙分別用來傳送分別用來傳送30路話音信號，一個(gè)路時(shí)隙用路話音信號，一個(gè)路時(shí)隙用來傳送幀同步碼，另一個(gè)路時(shí)隙用來傳送信來傳送幀同步碼，另一個(gè)路時(shí)隙用來傳送信令碼。令碼。PCM30/32的每一幀占用的時(shí)間是的每一幀占用的時(shí)間是125s，每幀的，每幀

17、的頻率為頻率為8000幀幀/秒。一幀包含秒。一幀包含32個(gè)時(shí)隙，其編號個(gè)時(shí)隙，其編號為為TS0 ，TS1 ，TS2TS31，則每一路時(shí)隙所，則每一路時(shí)隙所占用的時(shí)間為占用的時(shí)間為3.9s，包含，包含8bit，則，則PCM30/32路路系統(tǒng)的總數(shù)碼率是：系統(tǒng)的總數(shù)碼率是：fb=8000幀幀/秒秒32路時(shí)隙路時(shí)隙/幀幀8比特比特/路時(shí)隙路時(shí)隙2048kbit/s（即（即2.048Mbit/s）而每一路的數(shù)碼率則為：而每一路的數(shù)碼率則為：8bit8000/s=64kbit/sTS012345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

18、27 28 29 30 31F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F1500110110000111A2abcdabcdabcdabcd復(fù)幀同步信號備用比特CH1CH16CH2CH17abcdabcdCH15CH30F1F2F15幀同步信號1A111111保留給國內(nèi)通信用幀同步時(shí)隙話路時(shí)隙話路時(shí)隙信令時(shí)隙CH30(CH16 CH29)(CH1 CH15)32路時(shí)隙 ，256 bit,125 s16幀，2.0 ms復(fù) 幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)偶 幀TS0奇 幀TS0488 ns3.91 s幀失步告警 PCM復(fù)幀結(jié)構(gòu)復(fù)幀結(jié)構(gòu)30個(gè)話路只有個(gè)話路只有1個(gè)信令時(shí)隙，個(gè)信令時(shí)隙，如何

19、傳輸信令信息？如何傳輸信令信息？探探 討討2PCM30/32路設(shè)備在市話通信中的應(yīng)用路設(shè)備在市話通信中的應(yīng)用PCM30/32路設(shè)備最初用于市話中繼線的路設(shè)備最初用于市話中繼線的擴(kuò)容。一個(gè)話路要占用一對中繼線，若擴(kuò)容。一個(gè)話路要占用一對中繼線，若拿出兩對中繼線開通一套拿出兩對中繼線開通一套PCM30/32路系路系統(tǒng)，在這兩對線上就可以同時(shí)傳送統(tǒng)，在這兩對線上就可以同時(shí)傳送30個(gè)個(gè)話路，線路的利用率為原來的話路，線路的利用率為原來的15倍。倍。3.3.2 數(shù)字復(fù)接數(shù)字復(fù)接為了提高長途通信線路的效率，總是把若干個(gè)小容為了提高長途通信線路的效率，總是把若干個(gè)小容量的低速數(shù)字流以時(shí)分復(fù)用的方式合并成一個(gè)

20、大容量的低速數(shù)字流以時(shí)分復(fù)用的方式合并成一個(gè)大容量的高速數(shù)字流再傳輸，傳到對方后再分開，這就量的高速數(shù)字流再傳輸，傳到對方后再分開，這就是數(shù)字復(fù)接。是數(shù)字復(fù)接。數(shù)字復(fù)接是解決數(shù)字復(fù)接是解決PCM信號由低次群到高次群合成的信號由低次群到高次群合成的技術(shù)。技術(shù)。目前國際上有兩種標(biāo)準(zhǔn)系列與速率目前國際上有兩種標(biāo)準(zhǔn)系列與速率 我國和歐洲等國采用我國和歐洲等國采用PCM30/32路，路，2.048Mbit/s作為一次群；作為一次群； 日本、美國采用日本、美國采用24路，路，1.544Mbit/s作為一次群；然后，分作為一次群；然后，分別以一次群為基礎(chǔ)，構(gòu)成更高速率的二、三、四、五次別以一次群為基礎(chǔ)，構(gòu)成

21、更高速率的二、三、四、五次群。群。 按字節(jié)復(fù)接按字節(jié)復(fù)接(按時(shí)隙復(fù)接) ：01010101 11111111 11001011 01010101 00000000 11100101按位復(fù)接按位復(fù)接：011 111 010 110 011 110 011 111話路1: 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1話路2： 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0話路3： 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 主要復(fù)接技術(shù)主要復(fù)接技術(shù)復(fù)接是將多個(gè)低速的數(shù)字碼流合復(fù)接是將多個(gè)低速的數(shù)字碼流合并成一個(gè)高速的數(shù)字碼流；并成一個(gè)高速的數(shù)字

22、碼流；復(fù)用是將多路信號在一條信道上復(fù)用是將多路信號在一條信道上傳輸。傳輸。警警 示示3.4 數(shù)字程控交換技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù)程控交換機(jī)是存儲程序控制交換機(jī)程控交換機(jī)是存儲程序控制交換機(jī)（Stored Program Contro1，SPC） 的簡稱。的簡稱。是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的，它把電是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的，它把電話交換機(jī)各種控制功能按步驟編成程序話交換機(jī)各種控制功能按步驟編成程序存入存儲器，利用存儲器內(nèi)所存的程序存入存儲器，利用存儲器內(nèi)所存的程序來控制整個(gè)交換機(jī)工作。來控制整個(gè)交換機(jī)工作。3.4.1程控?cái)?shù)字交換機(jī)的組成程控?cái)?shù)字交換機(jī)的組成1程控交換機(jī)組成程控交換機(jī)組成2各組成部分功

23、能各組成部分功能3程控交換機(jī)的用戶服務(wù)性能程控交換機(jī)的用戶服務(wù)性能1程控交換機(jī)組成程控交換機(jī)組成是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成 程控交換機(jī)的硬件系統(tǒng)包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。程控交換機(jī)的硬件系統(tǒng)包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。 程控交換系統(tǒng)中的硬件動作均由軟件進(jìn)行控制完成，程控交換機(jī)的軟件系程控交換系統(tǒng)中的硬件動作均由軟件進(jìn)行控制完成，程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)包括運(yùn)行處理所必需的在線程序和用于交換的設(shè)計(jì)、調(diào)試、軟件生產(chǎn)和統(tǒng)包括運(yùn)行處理所必需的在線程序和用于交換的設(shè)計(jì)、調(diào)試、軟件生產(chǎn)和管理的支援程序兩部分。管理的支援程序兩部分。 輸入輸出部分輸入輸出部分2各組

24、成部分功能各組成部分功能（1）用戶電路）用戶電路 用戶線進(jìn)入交換局的接口電路用戶線進(jìn)入交換局的接口電路 。用戶電路的主要功能用戶電路的主要功能“BORSCHT”功能：功能： B（Battery Feed）：饋電。為用戶線提供通話和監(jiān)視電流，程控?cái)?shù)字交換的）：饋電。為用戶線提供通話和監(jiān)視電流，程控?cái)?shù)字交換的額定電壓為額定電壓為-48V的直流，用戶線上的饋電電流為的直流，用戶線上的饋電電流為18 mA50mA。 O（Over voltage Protection）：高壓和過壓保護(hù)。）：高壓和過壓保護(hù)。.程控?cái)?shù)字交換機(jī)一般采用程控?cái)?shù)字交換機(jī)一般采用兩級保護(hù)：第一級是總配線架保護(hù)，第二級保護(hù)就是用戶電

25、路，通過熱敏兩級保護(hù)：第一級是總配線架保護(hù)，第二級保護(hù)就是用戶電路，通過熱敏電阻和二極管實(shí)現(xiàn)。電阻和二極管實(shí)現(xiàn)。 R（Ringing）：振鈴。由被叫側(cè)的用戶模塊向被叫用戶話機(jī)饋送鈴流信號，）：振鈴。由被叫側(cè)的用戶模塊向被叫用戶話機(jī)饋送鈴流信號，同時(shí)向主叫用戶送出回鈴音。同時(shí)向主叫用戶送出回鈴音。 S（Supervision）：監(jiān)視。通過掃描點(diǎn)監(jiān)視用戶回路通、斷狀態(tài)，以監(jiān)測用）：監(jiān)視。通過掃描點(diǎn)監(jiān)視用戶回路通、斷狀態(tài)，以監(jiān)測用戶摘機(jī)、掛機(jī)、撥號脈沖等用戶線信號。戶摘機(jī)、掛機(jī)、撥號脈沖等用戶線信號。 C（Codec Filtees）：模擬數(shù)字變換，即）：模擬數(shù)字變換，即AD變換。把電話機(jī)發(fā)出模擬信

26、變換。把電話機(jī)發(fā)出模擬信號變成數(shù)字信號送往信道傳輸，同時(shí)把從信道接受的數(shù)字信號反變換成模號變成數(shù)字信號送往信道傳輸，同時(shí)把從信道接受的數(shù)字信號反變換成模擬信號送給話機(jī)。擬信號送給話機(jī)。 H（Hybird Circuit）：二線四線變換。完成）：二線四線變換。完成2線的模擬用戶線與交換機(jī)內(nèi)部線的模擬用戶線與交換機(jī)內(nèi)部4線的線的PCM傳輸線之間的轉(zhuǎn)換。傳輸線之間的轉(zhuǎn)換。 T（Test）：測試。通過軟件控制用戶電路中的測試轉(zhuǎn)換開關(guān)，對用戶可進(jìn)）：測試。通過軟件控制用戶電路中的測試轉(zhuǎn)換開關(guān)，對用戶可進(jìn)行局內(nèi)側(cè)和外線側(cè)的測試。行局內(nèi)側(cè)和外線側(cè)的測試。 （2）控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng) 控制部分是程控交換機(jī)的核心

27、，其主要任務(wù)控制部分是程控交換機(jī)的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實(shí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實(shí)現(xiàn)交換及管理功能?，F(xiàn)交換及管理功能。 （3）輸入）輸入/輸出設(shè)備（輸出設(shè)備（I/O） 包括打印機(jī)、終端、磁帶、硬盤等設(shè)備。包括打印機(jī)、終端、磁帶、硬盤等設(shè)備。3.程控交換機(jī)的用戶服務(wù)性能程控交換機(jī)的用戶服務(wù)性能 q縮位撥號縮位撥號q熱線服務(wù)熱線服務(wù)q呼出限制呼出限制q免打擾服務(wù)免打擾服務(wù)q查找惡意呼叫查找惡意呼叫q鬧鐘服務(wù)鬧鐘服務(wù)q截接服務(wù)截接服務(wù)q缺席用戶服務(wù)缺席用戶服務(wù)q遇忙回叫遇忙回叫q無

28、條件呼叫前轉(zhuǎn)無條件呼叫前轉(zhuǎn)q遇忙呼叫前轉(zhuǎn)遇忙呼叫前轉(zhuǎn)q無應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)無應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)q呼叫等待呼叫等待q三方通話三方通話q會議電視會議電視q主叫號碼顯示等主叫號碼顯示等3.4.2數(shù)字程控交換原理數(shù)字程控交換原理數(shù)字交換數(shù)字交換T接線器接線器S接線器接線器TST網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1數(shù)字交換數(shù)字交換數(shù)字交換是通過時(shí)隙交換來實(shí)現(xiàn)的，數(shù)數(shù)字交換是通過時(shí)隙交換來實(shí)現(xiàn)的，數(shù)字交換的實(shí)質(zhì)就是把信息在時(shí)間位置上字交換的實(shí)質(zhì)就是把信息在時(shí)間位置上進(jìn)行搬移。進(jìn)行搬移。寫入2T接線器接線器時(shí)間接線器簡稱時(shí)間接線器簡稱T接線器，接線器，T接線器的作用接線器的作用是實(shí)現(xiàn)一條時(shí)分復(fù)用線上的時(shí)隙交換功能。是實(shí)現(xiàn)一條時(shí)分復(fù)用線上的時(shí)隙交

29、換功能。主要由語音存儲器（主要由語音存儲器（Speech Memory，SM）和控制存儲器（和控制存儲器（Control Memory，CM）組成。）組成。 語音存儲器用來暫存語音數(shù)字編碼信息，每個(gè)語音存儲器用來暫存語音數(shù)字編碼信息，每個(gè)話路為話路為8bit。 SM的容量即的容量即SM的存儲單元數(shù)等于時(shí)分復(fù)用線上的存儲單元數(shù)等于時(shí)分復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)。的時(shí)隙數(shù)。 控制存儲器用來存放控制存儲器用來存放SM的地址碼（單元號碼），的地址碼（單元號碼），CM的容量通常等于的容量通常等于SM的容量，每個(gè)單元所存儲的容量，每個(gè)單元所存儲的的SM地址碼是由處理機(jī)控制寫入的。地址碼是由處理機(jī)控制寫入的。 時(shí)間接

30、線器的工作方式時(shí)間接線器的工作方式 T接線器的工作方式是指接線器的工作方式是指SM的工作方式，的工作方式，CM的的工作方式只能是控制寫入、順序讀出方式。工作方式只能是控制寫入、順序讀出方式。 “順序?qū)懭?、控制讀出順序?qū)懭搿⒖刂谱x出”方式（輸出控制方方式（輸出控制方式）。式）。 “順序讀出、控制寫入順序讀出、控制寫入”方式（輸入控制方方式（輸入控制方式）。式）。時(shí)間交換單元的控制方式時(shí)間交換單元的控制方式3S接線器接線器空間接線器簡稱空間接線器簡稱S接線器，接線器，S接線器的功接線器的功能是完成各復(fù)用線的能是完成各復(fù)用線的“空間交換空間交換”，即，即在許多根入線中選擇一根接通出線，但在許多根入線

31、中選擇一根接通出線，但是要在入線和出線的某一時(shí)隙內(nèi)接通。是要在入線和出線的某一時(shí)隙內(nèi)接通。S接線器由電子交叉節(jié)點(diǎn)矩陣和控制存儲接線器由電子交叉節(jié)點(diǎn)矩陣和控制存儲器組成。器組成。S接線器的工作方式接線器的工作方式 輸入工作方式：控制存儲器接在輸入線上。輸入工作方式：控制存儲器接在輸入線上。 輸出工作方式：控制存儲器接在輸出線上。輸出工作方式：控制存儲器接在輸出線上。0 1 20 1 20 1 2TS12 TS8TS12 TS808121272TS8TS8輸入控制方式輸入控制方式1TS12TS12200 1 20 1 20 1 2TS12 TS8TS12 TS808122TS8TS8輸出控制方式輸

32、出控制方式0TS12TS12201274TST網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)一般單個(gè)一般單個(gè)T接線器的交換容量較小，而接線器的交換容量較小，而S接線器往往很少單獨(dú)使用。無論是接線器往往很少單獨(dú)使用。無論是T接線接線器還是器還是S接線器都不足以組成實(shí)用的時(shí)分接線器都不足以組成實(shí)用的時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際使用的時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)都接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際使用的時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)都是由是由T接線器和接線器和S接線器組合而成。接線器組合而成。T接線器的工作原理接線器的工作原理S接線器的工作原理接線器的工作原理大容量交換如何實(shí)現(xiàn)？大容量交換如何實(shí)現(xiàn)？歸納思考?xì)w納思考3.4.3 電話交換的呼叫接續(xù)過程電話交換的呼叫接續(xù)過程完成一次通話交換機(jī)經(jīng)過哪些完成

33、一次通話交換機(jī)經(jīng)過哪些接續(xù)過程？接續(xù)過程？交換機(jī)是如何了解接收者的電交換機(jī)是如何了解接收者的電話位置信息的？話位置信息的？ 探探 討討呼叫接續(xù)過程主要包括呼叫建立、雙方通話和話終呼叫接續(xù)過程主要包括呼叫建立、雙方通話和話終釋放。釋放。程控?cái)?shù)字交換機(jī)完成一次呼叫的接續(xù)過程主要包括程控?cái)?shù)字交換機(jī)完成一次呼叫的接續(xù)過程主要包括如下幾個(gè)階段：如下幾個(gè)階段： （1）主叫摘機(jī)，識別主叫、向主叫送撥號音；）主叫摘機(jī)，識別主叫、向主叫送撥號音； （2）接收主叫撥號脈沖；）接收主叫撥號脈沖； （3）分析號碼，確定是局內(nèi)接續(xù)還是出局接續(xù)；）分析號碼，確定是局內(nèi)接續(xù)還是出局接續(xù)； （4）測試被叫忙、閑。如閑，向被叫

34、送振鈴并向主叫送）測試被叫忙、閑。如閑，向被叫送振鈴并向主叫送回鈴音；如忙，則向主叫送忙音；回鈴音；如忙，則向主叫送忙音； （5）被叫應(yīng)答，完成通話接續(xù)；）被叫應(yīng)答，完成通話接續(xù)； （6）話終拆線。）話終拆線。3.5 信令系統(tǒng)信令系統(tǒng) 3.5.1信令的基本概念信令的基本概念3.5.2信令的分類信令的分類3.5.3 No.7信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)3.5.1信令的基本概念信令的基本概念自動完成通話用戶的接續(xù)或轉(zhuǎn)接需要有一套完整自動完成通話用戶的接續(xù)或轉(zhuǎn)接需要有一套完整的控制信號和操作程序，用以產(chǎn)生、發(fā)送和接收的控制信號和操作程序，用以產(chǎn)生、發(fā)送和接收這些控制信號的硬件及相應(yīng)執(zhí)行的控制、操作等這些控制信號

35、的硬件及相應(yīng)執(zhí)行的控制、操作等程序的集合體就稱之為電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)。程序的集合體就稱之為電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)。信令系統(tǒng)是指為了完成特定的信令方式所使用的信令系統(tǒng)是指為了完成特定的信令方式所使用的通信設(shè)備的集合。通信設(shè)備的集合。電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)視功能、選擇功能和電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)視功能、選擇功能和網(wǎng)路管理功能。網(wǎng)路管理功能。 一次電話通話的信令流程一次電話通話的信令流程 當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，用戶摘機(jī)信號送到發(fā)端交換機(jī)；當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，用戶摘機(jī)信號送到發(fā)端交換機(jī)； 發(fā)端交換機(jī)收到用戶摘機(jī)信號后，立即向主叫用戶送出撥號音；發(fā)端交換機(jī)收到用戶摘機(jī)信號后，立即向主叫用戶送出撥號音； 主叫用戶撥號，將被

36、叫用戶號碼送給發(fā)端交換機(jī)；主叫用戶撥號，將被叫用戶號碼送給發(fā)端交換機(jī)； 發(fā)端交換機(jī)根據(jù)被叫號碼選擇局向及中繼線，發(fā)端交換機(jī)在選好的發(fā)端交換機(jī)根據(jù)被叫號碼選擇局向及中繼線，發(fā)端交換機(jī)在選好的中繼線上向收端交換機(jī)發(fā)送占用信號，并把被叫用戶號碼送給收端交中繼線上向收端交換機(jī)發(fā)送占用信號，并把被叫用戶號碼送給收端交換機(jī)；換機(jī)； 收端交換機(jī)根據(jù)被叫號碼，將呼叫連接到被叫用戶，向被叫用戶發(fā)送收端交換機(jī)根據(jù)被叫號碼，將呼叫連接到被叫用戶，向被叫用戶發(fā)送振鈴信號，并向主叫用戶送回鈴音；振鈴信號，并向主叫用戶送回鈴音； 當(dāng)被叫用戶摘機(jī)應(yīng)答時(shí)，收端交換機(jī)收到應(yīng)答信號，收端交換機(jī)將應(yīng)當(dāng)被叫用戶摘機(jī)應(yīng)答時(shí)，收端交換機(jī)

37、收到應(yīng)答信號，收端交換機(jī)將應(yīng)答信號轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)端交換機(jī)；答信號轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)端交換機(jī)； 用戶雙方進(jìn)入通話狀態(tài)，這時(shí)線路上傳送話音信號；用戶雙方進(jìn)入通話狀態(tài)，這時(shí)線路上傳送話音信號； 話終掛機(jī)復(fù)原，傳送拆線信號；話終掛機(jī)復(fù)原，傳送拆線信號； 收端交換機(jī)拆線后，回送一個(gè)拆線證實(shí)信號，一切設(shè)備復(fù)原。收端交換機(jī)拆線后，回送一個(gè)拆線證實(shí)信號，一切設(shè)備復(fù)原。3.5.2信令的分類信令的分類1按工作區(qū)域劃分按工作區(qū)域劃分 用戶線信令用戶線信令 用戶線信令是在用戶終端與交換機(jī)之間的用戶線上傳送的信令。用戶線信令是在用戶終端與交換機(jī)之間的用戶線上傳送的信令。 對于常見的模擬用戶線，用戶線信令包括：用戶狀態(tài)信令、選對于常見的

38、模擬用戶線，用戶線信令包括：用戶狀態(tài)信令、選擇信令和各種可聞音信令。擇信令和各種可聞音信令。 用戶線狀態(tài)信令是指用戶摘機(jī)、應(yīng)答、拆線等信號；用戶線狀態(tài)信令是指用戶摘機(jī)、應(yīng)答、拆線等信號； 選擇信令又稱地址信令，是指主叫用戶發(fā)出的被叫用戶號碼；選擇信令又稱地址信令，是指主叫用戶發(fā)出的被叫用戶號碼； 各種可聞音信令是由交換機(jī)發(fā)送給用戶的，包括振鈴信號、回鈴各種可聞音信令是由交換機(jī)發(fā)送給用戶的，包括振鈴信號、回鈴音、撥號音、催掛音等等。音、撥號音、催掛音等等。 局間信令局間信令 局間信令是在交換機(jī)與交換機(jī)之間的中繼線上傳送的信令。局間信令是在交換機(jī)與交換機(jī)之間的中繼線上傳送的信令。2按使用信道劃分按

39、使用信道劃分 按信令信道可分為隨路信令和公共信道信令。按信令信道可分為隨路信令和公共信道信令。 隨路信令方式就是指在所接續(xù)的話路中傳遞各種所需隨路信令方式就是指在所接續(xù)的話路中傳遞各種所需的功能信號的信令方式。具體地說，隨路信令方式就的功能信號的信令方式。具體地說，隨路信令方式就是在所接續(xù)的話路中傳遞兩局間所需的占線、應(yīng)答、是在所接續(xù)的話路中傳遞兩局間所需的占線、應(yīng)答、拆線等監(jiān)視信令及控制接續(xù)的選擇信令和證實(shí)信令等。拆線等監(jiān)視信令及控制接續(xù)的選擇信令和證實(shí)信令等。 我國自行制定的中國我國自行制定的中國1號信令就是隨路信令。號信令就是隨路信令。 公共信道信令是指在電話網(wǎng)中各交換局的處理機(jī)之間公共

40、信道信令是指在電話網(wǎng)中各交換局的處理機(jī)之間用一條專門的數(shù)據(jù)通路來傳送信令信息的一種信令方用一條專門的數(shù)據(jù)通路來傳送信令信息的一種信令方式。式。 我國目前使用的我國目前使用的No.7信令就是公共信道信令。信令就是公共信道信令。3按信令功能劃分按信令功能劃分 按信令功能可分為管理信令、線路信令和路由按信令功能可分為管理信令、線路信令和路由信令。信令。 管理信令用于信令網(wǎng)的管理；管理信令用于信令網(wǎng)的管理； 線路信令是用于表示線路狀態(tài)的信號；線路信令是用于表示線路狀態(tài)的信號； 路由信令是指被叫用戶地址信號。路由信令是指被叫用戶地址信號。3.5.3 No.7信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)1No.7信令特點(diǎn)信令特點(diǎn) （1）最適合采用）最適合采用64kbit/s的數(shù)字信道，也適合模擬的數(shù)字信道，也適合模擬信道和較低速率下的工作。信道和較低速率下的工作。 （2）多功能的模塊化系統(tǒng)?？伸`活地使用其整個(gè)）多功能的模塊化系統(tǒng)?？伸`活地使用其整個(gè)系統(tǒng)功能的一部分或幾部分，組成需要的信令網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的一部分或幾部分，組成