电话子系统-电话系统基础知识课件讲解

电话子系统--电话系统基础知识

了解电话子系统基础知识1区分专用电话与公用电话2掌握系统维护与故障处理3教学目标重点难点专用电话与公用电话1系统维护与故障处理2

电话系统基础知识1公务电话子系统2专用电话子系统3目录

了解语音信号数字化原理1了解时分多路复用的原理2了解数字信号的交换原理3教学目标重点难点语音信号数字化1时分多路复用原理21、电话交换的概念一、语音信号数字化

为保证任意两个用户间都能通话，则每对电话机之间都需用一对线路连接，如图1-2所示。假设有4个用户，则共需6对线路。如果用N表示用户数，采用上述连接法，则需要N（N-1）／2对线路。例如在用户分布密集的中心安装一个公用设备，将每个用户的电话机用各自专用的电话线与该设备相连，如图1-3所示。发起呼叫方（主叫）先通知该设备，然后由该设备找到被叫的用户（被叫），并在该设备内部将他们之间的线路连接起来，开始进行通信；当通信结束后，此设备再将双方的线路断开。这种公用设备就是电话交换机.

电话通信系统由终端设备、传输设备、交换设备三个基本部分构成，其基本任务是完成从一个终端到另一个终端话音信息的传输。 在电话通信系统中，终端设备就是电话机，它的基本功能是完成话音信号和电信号之间的转换，同时终端设备还具有产生和发送表示用户接续要求的控制信号（即信令）的功能。传输设备是指终端设备与交换中心以及交换中心到交换中心之间的传输线路和相关的设备。交换设备根据主叫用户终端所发出的选择信号来选择被叫终端，使这两个终端建立起连接。二、传输系统模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。

抽样量化编码复用再生再生中继解复用解码滤波发送信号复原信号信道发端收端模拟话音采样时钟PAM信号PCM信号采样电路量化和编码数字化声音话音信道带宽<4KHz

采样时钟频率：8KHz(>2倍话音最大频率)

量化级数：8级(3位二进制码表示)

数据率：8000次/s*3bit=24Kb/s∴每路PCM信号的速率=24000bps例：语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。这需要经过三个步骤：采样、量化、编码。编码后的信号称为PCM（PulseCodedModulation）信号（脉码调制信号）PCM转换过程举例

（量化级数8，三位二进制码表示）

原始信号

PAM脉冲

PCM脉冲（有量化误差）011100011011001100

PCM输出3.23.92.83.41.24.2343314011100011011001100

87.576.565.554.543.532.521.510.50Vt(1)均匀量化(线性量化)时分复用：按时间分割多路信号的方法。将信道的可用时间资源分成若干顺序排列的时间间隔称为时隙，每路信号占据其中的一个时隙来传送。TDM（TimeDivisionMultiplexing）子信道示意图如图所示。

二、时分多路复用WDM(波分复用)系统的工作原理WDM系统的结构图λ2λ1λ3λ2λ1λ3合波器分波器光纤放大器光纤转换器转换器

PCM时分多路通信的原理：一路连续的模拟话音信号S(t)的相邻样值之间有125μs的时间空隙。如果信道仅用来传送一路话音，则有92%的空闲时间。为了充分利用传输信道的带宽能力和提高通信系统的有效性，在125μs的抽样空闲时间内插入其它路的信号（样值信号），即利用一路信号采样的空隙，插入其余用户信号的采样值。PCM时分多路复用的实现（抽样时间错开）只要各路信号在时间上能区分开（不重叠）图中示意了两路用户话音信号S(t)的各抽样值的时分复用。在发信端，将它们的“抽样值”按时间先后次序排队，便可得到如图(d)所示的“时分两路复用”的抽样序列；在收信端，收到图(d)所示的合路抽样序列后，再设法按照发送的先后秩序，将第一路抽样序列和第二路抽样序列分开，便能恢复第一路用户和第二路用户的话音信号S(t)，而完成通信。一种简单的同步方法是在发送端每周期各种样值信号排队的开头，送出一个已知的比任何其他抽样脉冲的幅度都大的脉冲，被接收端所识别并取出，用来控制接收端的时钟电路，以达到发送与接收双方的同步。基本概念：帧：一个抽样周期的时间。（帧周期125μs）时隙（路时隙）：合路的每个样值（PAM）信号所允许占的时间间隔位时隙：1位码元的时间码元：在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。而这个间隔被称为码元长度。

PCM30/32系统的含义：在1帧Ti=125μs时间内，共分为32个路时隙，其中30个路时隙分别用来传送30路话音信号，一个路时隙用来传送帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。对于PCM30／32路系统，可以算出以下一组数据：帧周期：125μs帧长度：32×8＝256bit路时隙：125μs／32＝3.91μs位时隙：3.91μs／8＝0.488μsPCM30／32路系统基群速率（总的信息传输码率）为：Vb=256bit/125μs=2048kbit/s或Vb=8000(帧/s)×32(时隙/帧)×8（bits/时隙）=2.048Mb/s。

数字复接技术：将两个或多个低速数字流合并成一个高速率数字流的过程、方法或技术它是提高线路利用率的一种有效方法，也是实现现代数字通信网的基础。2、PCM基群和高次群复接标准

关于将PCM数字电话数字复接成各种“群路”的方式，CCITT（现TTU-T）建议了两种标准：其一是我国和西欧各国主要采用的PCM30/32路系列标准另一是PCM24路系列标准三、数字信号交换的基本原理空分接线器的基本原理空分接线器利用机械或电子节点，来接通主、被叫话路。四、信令方式1、信令的基本概念

在电话自动接续过程中，为使用户双方能自动接通电话，必须有一套完整的信号系统，这些信号在电话通信网中传输，起着指挥、联络、协调各部分的作用，以确保通信网作为一个整体有条不絮地运转，因此也可以把这些控制信号作为信令。信令是各交换局在完成呼叫接续中的一种通用语言。信令方式2、信令的分类：1、使用场合2、信道类型3、传递方向4、局间信令按传递方式分5、局间随路信令按接收设备不同分3、SS7信令

7号信令系统是数字型公共信道信令系统，又称信令系统7（SignalingSystem7，SS7）（1）SS7信令方式：基本要求、优点、要求（2）SS7信令功能基本功能框图3.2SS7信令3.3SS7分级功能结构图各部分的主要功能：1、MTP：MessageTransferPart2、SC