现代通信网络 第2版 沈庆国 邹仕祥 陈涓 第二章 电话网

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1、第二章电话网现代通信网络第2章电话网2.1电话通信网的基本概念2.2固定电话网2.3长途通信网2.4本地电话网2.5路由选择2.6编号计划思考题2.1电话通信网的基本概念2.1.1电话通信的概念图2.1二线双向电话电路框图原始语言通过送话器将代表语言信息的机械声波变换成电信号，经混合电路分配送往通信信道进行传输。信号到达对方后，经混合电路的选择与分配，送往受话器，把电信号转换成代表声音的机械声波，发出人们所需要的语言信息，从而完成通信的任务。2.1.2电话通信网的构成要素图2.2电话网的构成1．用户终端

2、设备电话网中的用户终端设备即电话机，是用户直接使用的工具，主要完成将用户的声音信号转换成电信号或将电信号还原成声音信号。同时，电话机还具有发送和接收电话呼叫的能力，用户通过电话机拨号来发起呼叫，通过振铃知道有电话呼入。用户终端可以是送出模拟信号的脉冲式或双音频电话机，也可以是数字电话机，还可能是各种传真机。2．交换设备电话网中的交换设备称为电话交换机，主要负责用户信息的交换。它要按用户的呼叫要求给两个用户之间建立交换信息的通道，即具有连接功能。此外，交换机还具有控制和监视的功能。比如，它要及时发现用户摘

3、机、挂机，还要完成接收用户号码、计费等功能。3．传输系统传输系统负责在各交换点之间传递信息。在电话网中，传输系统包括用户线和中继线。用户线负责在电话机和交换机之间传递信息，而中继线则负责在交换机之间进行信息的传递。传输介质可以是有线的也可以是无线的，传送的信息可以是模拟的也可以是数字的，传送的形式可以是电信号也可以是光信号。2.1.3电话网的特点1．话音业务的特点电话网的主要业务是话音业务，下面我们先来分析话音业务具有的特点，具体如下：(1)速率恒定且单一。用户的话音经过抽样、量化、编码后，都形成了64

4、kb/s的速率，网中只有这单一的速率。(2)话音对丢失不敏感。也就是说，话音通信中，可以允许一定的丢失存在，因为话音信息的相关性较强，不影响通信的双方用户对意思的理解。(3)话音对实时性要求较高。话音通信中，双方用户希望像面对面一样进行交流，而不能忍受较大的时延。(4)话音具有连续性。通话双方一般是在较短时间内连续地表达自己的通信信息。2．电话网的特点从设计思路上看，电话网一开始的设计目标很简单，就是要支持话音通信，因此话音业务的特点也就决定了电话网的技术特征。归纳起来，电话网的特点有以下几点：(1)同

5、步时分复用。在电话网中，广泛采用同步时分复用方式。它是将多个用户信息在一条物理传输媒介上以时分的方式进行复用，来提高线路利用率。在复用时，每个用户在一帧中只能占用一个时隙，且是固定的时隙，因此每个用户所占的带宽是固定的。这一点与话音通信的恒定速率是相适应的。(2)同步时分交换。在交换时，直接将一个用户所在时隙的信息同步地交换到对端用户所在时隙中，以完成两用户之间话音信息的交换。(3)面向连接。在用户开始呼叫时，要为两用户之间建立起一条端到端的连接，并进行资源的预留(预留时隙)。这样，在进行用户信息传输时

6、，不需要再进行路由选择和排队过程，因此时延非常小。电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传输(通话)和连接释放三个阶段，如图2.2所示。图2.2电路交换的基本过程(4)对用户数据透明传输。透明是指对用户数据不做任何处理，因为话音数据对丢失不敏感，因此网络中不必对用户数据进行复杂的控制(如差错控制、流量控制等)，可以进行透明传输。从以上几点可以看出，面向连接的电路交换方式是最适合于话音通信的。传统的电话网只提供话音业务，均采用电路交换技术。因此，电话网又叫做电路交换网，它是电路交换网的典型例子。2.2固定电

7、话网2.2.1固定电话通信网概念1．网络拓扑结构网络拓扑结构形式主要有：网状网（全互连网）、星型网（辐射网）、复合网、环形网等。固定电话通信网就是依据网络的基本拓扑形式，用完成相关功能的设备连接而成的通信网。(1)网状网网状网也称全互连网，是电话局间的直接中继法。（a）网状网WANG（b）星形网图2-4电话网的基本形式T网状网的优点是任何两个电话局之间的接续一般不需经过第三个电话局，接续迅速；当某两个电话局的中继线出故障时，又可组织迂回通信，并只需经过另一个局的转接就可完成接续，因此电路调度灵活，可靠性

8、高。但是，整个电话网所需的中继线较多，线路利用率较低，投资和维护费用大。故这种全互连网只适用于电话局间话务量较大的情况，或分局数量较少的城市。（2）星形网星形网的结构如图2-4（b）所示。它设有一个中心局T，该中心局也称汇接局。其他各局至汇接局设有直达中继线，各局之间的通信都需经由汇接局转接，构成一辐射的形状，所以又称为辐射式电话网。星形网的优点是减少了电路群数和中继传输线的总长度，若有Ｎ个局，电路群数只有N－1。由于各局至其他局的通信只能