电话通信系统的设计

总
价500
电话通信系统的设计
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2020/11/28
电话通信系统的设计
• 简介：电话机设置在电话通信起点和终点的用户侧，是电话网的用户终端设 备。现代的电话机能够方便地实现终端用户之间的呼叫和通话，是经过一百 多年来许多人的研究和无数次的改进而形成的。尽管它们的式样千差万别， 但一般都有如下 ...
• 电话机设置在电话通信起点和终点的用户侧，是电话网的用户终端设备。尽 管它们的式样千差万别，但一般都有如下基本功能；
挂线
n 当通话双方的任意一方挂线时，用户向程控交 换机中的控制设备发出挂线信号，这时控制设备 将控制交换网络断开通话双方的线路，并向未挂 线的一方发出忙音信号。这标志着本次通话结束。
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一、电话通信系统的概述
• 电话通信网系统有三个组成部分，分别是用户终端设 备，传输系统和交换设备。
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多路复用的优点是
w 仅需一条传输线路，所需介质较少，所用的传输介 质的容量可以得到充分利用。从而降低了设备费用， 提高了工作效率。而且用户不需要进行任何实际的 修改，多路复用系统对用户是透明的，每个很远的 地点都好像仍然直接接到总部所在地。同时，由于 线路中用的缓冲部件较少，时间延迟较少。
w 多路复用技术还可以分为空分复用技术（SDM）和 时分复用技术，时分复用技术又分为频分复用技术 （FDM）和时分复用技术（TDM）
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w 1、频分复用原理频分复用原理如图来自百度文库
• 2、时分复用原理时分复用（TDM）技术原理 如图。
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普通电话机使用原理
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v
包转发即三层转发的容量
v 包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据 包（最小包）的个数作为计算基准的。对于千兆以太网来 说，计算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8 ＋12）byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时， 需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。故一 个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为 1.488Mpps。快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆 以太网的十分之一，为148.8kpps。 *对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率14.88Mpps。 *对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率1.488Mpps。 *对于快速以太网，一个线速端口的包转发率0.1488Mpps。 *对于OC－12的POS端口，一个线速端口的包转发率为 1.17Mpps。 *对于OC－48的POS端口，一个线速端口的包转发率为 468MppS。
摘机
n 当用户每次摘机或磁石电话用户振铃时， 用户向程控交换机发出请求，这时由用户 电路将检测到的信号呼叫给控制设备，控 制设备通过接口单元用交换网络为用户分 配一条线路，同时通过用户电路给用户发 出拨号音并分配收号器。
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通话
n 当被叫用户听到振铃信号并摘机后，主叫用户和 被叫用户的话音信道就搭建成功，双方可以使用 这条信道进行语音通话或数据传输（如传真等）。
v 电话机的拨号盘有旋转式的和按键式的。用它们拨号时，送出去的是直 流脉冲或双音频信号。不管是哪一种信号，它们的作用都是控制电话局 里的交换机，让它去完成主叫用户和被叫用户间的接续。
v 如果被叫电话空闲，交换机便向它送出一个振铃电流，使对方的电话机 响铃。主叫用户将听到一个“回铃音”。如果对方电话没空，交换机便 给主叫用户送出一个“嘟、嘟、嘟……”的“忙音”。
集中控制和分散控制两类两种。
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程控交换机基本工作流程
w当用户在使用程控交换机网络中的电话 时，每次通话都要分为：摘机、拨号、 通话和挂线这四个步骤，下面介绍一下 这四个步骤中程控交换机的工作流程。 程控交换机基本工作流程示意图如图2 所示
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二、程控交换机工作原理
• 程控交换机实质上是采用计算机进行“存储 程序控制”的交换机，它将各种控制功能与 方法编成程序，存入存储器，利用对外部状 态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个 交换系统的工作。
• 程控交换机控制设备的主体是微处理器，通 常按其配置与控制工作方式的不同，可分为
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5号楼
•2号楼
•程控数 •字交换机
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程控交换机基本工作流程示意图
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拨号
n 用户在听到拨号音后，使用电话上的DTMF
拨号器将要呼叫的电话号码通过用户电路
传递给控制设备，这时控制设备通过接口
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五、用户电路
n 用户电路的作用是实现各种用户线与交换 之间的连接，通常又称为用户线接口电路 （SLIC）。根据交换机制式和应用环境的 不同，用户电路也有多种类型，对于程控 数字交换机来说，目前主要有与模拟话机 连接的模拟用户线电路 （ALC）及与数字 话机，数据终端（或终端适配器）连接的 数字用户线电路
• 4、响铃的功能。即在对方来电话时，电话机能以铃声告诉主人：“有人来 电话了。”
• 5、和交换机之间的电接续功能。 • 电话机中，实现这五大功能的部件依次是：送受话器、叉簧、拨号盘（或按
键盘）、电话铃和电话回路。
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l 送话器是一个装着碳粒的小盒子。
小盒子的后面有一个固定电极， 前面有个振动膜（称为振动电 极）。当你对着送话器讲话时， 振动膜随声音的大小变化做幅度 不等的振动，使碳粒时而压紧 （电阻减小），进而放松（电阻 增大），从而使流过两个电极之 间的电流也跟着变化。就这样， 声音的大小变化便被变成为适合 在电路上进行传输的电信号的强 弱变化了在我们打电话时，第一 个动作便是“摘机”（把送受话 器从电话机上拿下来）。这时， 电话机上承载送受话器的部分 （叫“叉簧”）就会弹起来，使 电话机与交换机之间的电路接通。 如这时交换机的机线有空，便向 电话机送去一个连续的“拨号音”
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工程估价
n 数字程控交换机 : 威而信 可接 20分机 数量：25 市场 单价 : 2500
n 数量：25
总价 62500
n 配线架 ： 市场单价 120
数量：7
总
价 840
n 电话分机 ： 市场单价 :240 总价 ：120000
数量：500 台
v 2.2、交换容量即CPU的容量 v 两块主控板1+1冗余备份。每块接口板高速总线分别练到两
块组控板上的CROSSBAR，两条高速总线组成1+1冗余备 份。每条总线由6对12条3.125Gbps的高速差分高速线组成， 带宽37.5Gbps，有效带宽30 Gbps（8B/10B编码），每块 接口板带宽 Gbps/card
程控交换机的容量计算
v 2.1、背板带宽即背板的整个容量 v 两块主控板1+1冗余备份。每块接口板高速总线分别练到两
块组控板上的CROSSBAR，两条高速总线组成1+1冗余备 份。每条总线由6对12条3.125Gbps的高速差分高速线组成， 同时预留一倍高速总线用于交换容量翻倍。S8512的高速差 分线的数量为
单元控制交换网络将主叫用户与被叫用户
的线路相连接，并通过用户电路向被叫用
户发出振铃信号，同时主叫用户可以听到
提示音：如果被叫用户如果处于空闲状态
时，主叫用户听到的是等待音；如果被叫
用户处于忙状态时，主叫用户将听到忙音。
当线路连接成功后，程控交换机将关闭拨
号音和收号器。 PPT文档演模板
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v 受话器的主体是一个绕有线圈的永久磁铁。对方传来的话音电流在通过 线圈时产生一个磁场，吸引磁铁前面的薄铁片产生振动，发出声音。振 动的大小决定于流过线圈的电流的大小。这就是受话器为什么能把电信 号还原成声音的简单道理。
v 在我们打电话时，第一个动作便是“摘机”（把送受话器从电话机上拿 下来）。这时，电话机上承载送受话器的部分（叫“叉簧”）就会弹起 来，使电话机与交换机之间的电路接通。如这时交换机的机线有空，便 向电话机送去一个连续的“拨号音”
• 交换设备是系统中最关键的部分。系统由交换设备完 成接续，使网上任一用户可与其他用户通信。程控交 换机是数字电话网，移动电话网及综合业务数字网中 的关键设备。交换机的基本功能是实现任意入线与任 意出线之间的互连，及实现两个用户之间的信息交换。 为此，交换机包括接口，交换网络和控制系统各部分。 接口的作用是将来自不同终端或其他交换机的各种传 输信号转成统一的交换机内部工作信号，并按信号的 性质分别将信号传送给控制系统交换网络的任务是实 现各入线，出线上信号的传递或连续。控制系统负责 处理信号。按要求完成连接，并通过接口发送必要的 信令，协调交换机的工作。
• 1、声电和电声转换功能。因为要进行快速的、远距离的通信，不能直接传 送声音，而必须先把声音变成电信号（即以电作为载体），到对方后再把电 信号还原成为声音。
• 2、当主叫方拿起电话机时，交换机应有能知道“有人要打电话”的功能， 以便交换机做好接续准备。
• 3、发送拨号信号的功能。自动电话机正是通过发送拨号信号来指挥电话交 换机的工作，并进而建立两个电话机之间的连接的。
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控制设备
w 控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据 外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和 各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。
w 程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其 配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分 散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求， 提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前 程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采 用部分或完全分布式控制方式。
v 小区有多少户业主X每户电话数=交换机数/交换机容量。
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交换网络
w 交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要 求，通过控制部分的接续命令，建立主叫 与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换 机中它采用各种机电式接线器（如纵横接 线器，编码接线器，笛簧接线器等），在 程控交换机中目前主要采用由电子开关阵 列构成的空分交换网络，和由存储器等电 路构成的时分接续网络。
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什么是多路复用技术
w 多路复用指的是复用信道，即是利用一个物 理信道同时传输多个信号，以提高信道利用 率，使得一条线路能同时由多个用户使用而 互不影响。多路复用器连接许多条低速线路， 并将它们各自所需的传输容量组合在一起后， 在一条速度较高的线路上传输。也即低速线 路在其远端合并，仅由一条较高速度的线路 传输所有信息，而不是在一个发送端和接收 端之间连接着许多低速线路。
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出入中继器
• 出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路， 用于交换机中继线的连接。它的功能和电路与 所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式 有密切的关系。对模拟中继接口单元（ATU）， 其作用是实现模拟中继线与交换网络的接口， 基本功能一般有：发送与接收表示中继线状态 （如示闲、占用、应答、释放等）的线路信号、 转发与接收代表被叫号码的记发器信号、向控 制设备提供所接收的线路信号。
n 中继器 ： 市场价:3400 每200米一个 数量：3 总价：10200
n 机柜 ： 市场价:3780
数量：25
n 光缆 : 市场单价：13/1米 数量：1000 米 总价：13000
n 双绞线 : 市场单价： 680 / 300米 数量：35 总价： 23800
n 水晶头 : 市场单价 ： 1元 数量：500