第三章 電信網(wǎng)3

第三章電信網(wǎng)電信網(wǎng)主要由交換系統(tǒng),傳輸系統(tǒng)和通信終端組成.交換系統(tǒng)負(fù)責(zé)把各個(gè)用戶(hù)終端連接起來(lái);終端設(shè)備包括電話(huà)機(jī),數(shù)據(jù)終端等用戶(hù)終端;傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)把用戶(hù)終端和交換設(shè)備連在一起的傳輸媒質(zhì).交換系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮通信網(wǎng)的以下幾個(gè)方面:

3.1路由規(guī)劃路由規(guī)劃編號(hào)制度計(jì)費(fèi)系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)信令系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一個(gè)重要問(wèn)題是路由問(wèn)題,它包括:給定各交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量后,中繼線(xiàn)應(yīng)如何配置,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用何種拓?fù)?當(dāng)兩臺(tái)交換機(jī)之間的通信存在多條路由時(shí),應(yīng)按何種規(guī)則選擇路由.3.1.1路由設(shè)計(jì)設(shè)三臺(tái)交換機(jī)A,B,C之間的話(huà)務(wù)量如圖3-1(a)所示.在設(shè)計(jì)或安裝交換機(jī)時(shí),一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是,它們之間的中繼線(xiàn)應(yīng)如何連接?更具體地講,交換機(jī)A應(yīng)配備多少條中繼線(xiàn),其中與交換機(jī)B和C相連接的又各應(yīng)是多少?最直接的方法是獨(dú)立地為每個(gè)方向提供所需的中繼線(xiàn).例如,當(dāng)設(shè)gos=0.01時(shí),由表2-3可求得連接AB,AC和BC的中繼群各應(yīng)包括18,11和24條中繼線(xiàn),如圖3-1(b)所示.另一種方法如圖3-1(c)所示,此時(shí)AC間的話(huà)務(wù)量全部通過(guò)交換機(jī)B匯接.因此AB和BC之間的話(huà)務(wù)量分別為10+5=15erl,15+5=20erl.再次由表2-3可查得所應(yīng)配備的中繼線(xiàn)分別為24和30條.在圖3-1(b)中,AC間的話(huà)務(wù)量通過(guò)AC之間的直達(dá)中繼線(xiàn)傳輸,而在圖3-1(c)中該話(huà)務(wù)量改由匯接中繼ABC傳輸.與直達(dá)中繼法相比,匯接中繼法增加了:①6條AB中繼線(xiàn).②6條BC中繼線(xiàn).③6路匯接交換設(shè)備.它節(jié)約了:④11條AC直達(dá)中繼線(xiàn).在實(shí)際中,AC間直達(dá)中繼的安裝往往如圖3-2所示,因而它僅僅是電氣上的直達(dá),而在地理上并非直達(dá).這是出于兩點(diǎn)原因:①直達(dá)中繼線(xiàn)與匯接中繼線(xiàn)在物理上可利用同一管道或線(xiàn)桿,甚至使用同一電纜,節(jié)省了施工量;②大容量的電纜相對(duì)的價(jià)格較低.例如,一條50對(duì)線(xiàn)的雙股電纜的價(jià)格是10對(duì)線(xiàn)電纜價(jià)格的2~3倍.在這種情況下,直達(dá)與匯接的區(qū)別僅在與AC中繼線(xiàn)是否通過(guò)交換機(jī)B的交換.在地理上非直達(dá)的情況下,匯接中繼法與直達(dá)中繼法相比節(jié)約了6條中繼線(xiàn)路,但增加了6路交換設(shè)備.采用何種方案更經(jīng)濟(jì)應(yīng)根據(jù)這兩種方案的價(jià)格比決定.為比較這兩種方案,定義兩個(gè)比值TDR=LR=在一般情況下,總有TDR>1.顯然,當(dāng)TDR/LR=匯接成本/直達(dá)成本<1

即TDR<LR(3.3)時(shí),采用匯接中繼將比采用直達(dá)中繼更經(jīng)濟(jì).

例3.1設(shè)A,B,C三臺(tái)交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量如圖3-3所示,已知AB,BC和AC之間的中繼傳輸設(shè)備的費(fèi)用為

AB1.0萬(wàn)元/路

BC1.2萬(wàn)元/路

AC1.8萬(wàn)元/路

B匯接費(fèi)0.5萬(wàn)元/路TDR=(1.0+1.2+0.5)/1.8=1.5設(shè)gos=0.01,采用直達(dá)中繼時(shí),各中繼群的線(xiàn)數(shù)可由表2-3求得為AB,A=30erl,M=42,BC,A=40erl,M=53,AC,A=10erl,M=18.如改為采用匯接中繼,則各中繼群的線(xiàn)數(shù)將變?yōu)锳B:A=40erl,M=53,BC:A=50erl,M=64匯接話(huà)務(wù)量使AB和BC中繼群各增加了11條中繼線(xiàn).于是LR=18/11=1.64>TDR因此,采用匯接中繼比直達(dá)中繼更經(jīng)濟(jì).

如果AC之間的話(huà)務(wù)量增加到20erl,則AC間的直達(dá)中繼群將需要30條,而采用匯接中繼分別需要AB,A=50erl,M=64,BC,A=60erl,M=75因此LR=30/22=1.36<TDR此時(shí)采用直達(dá)中繼更為經(jīng)濟(jì).采用匯接中繼方案的優(yōu)點(diǎn)在于話(huà)務(wù)量集中,因而中繼線(xiàn)的利用率較高.它的缺點(diǎn)是需要附加的交換設(shè)備,并且可能增加傳輸距離.一種更有效的方法是采用混合路由,即兩臺(tái)交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量部分地通過(guò)直達(dá)中繼,部分地經(jīng)過(guò)匯接中繼,以期提高直達(dá)中繼的效率,同時(shí)又減小較昂貴的匯接中繼設(shè)備的數(shù)量.具體的作法是,提高直達(dá)路由的阻塞率,以達(dá)到較高的效率,而直達(dá)中繼所溢出的話(huà)務(wù)量則經(jīng)過(guò)匯接中繼傳輸,使其達(dá)到規(guī)定的服務(wù)等級(jí).混合路由:即兩臺(tái)交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量部分的通過(guò)直達(dá)中繼,部分的通過(guò)匯接中繼,提高直達(dá)中繼的效率,同時(shí)又減少較昂貴的匯接中繼設(shè)備的數(shù)量.

3.1.2路由選擇等級(jí)制的樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)分為國(guó)際電信網(wǎng)和國(guó)內(nèi)電信網(wǎng)兩部分.國(guó)內(nèi)電信網(wǎng)分為本地網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng).什么是本地電話(huà)網(wǎng)？是指同一長(zhǎng)途編號(hào)區(qū)域范圍內(nèi)，由若干個(gè)端局及局間中繼線(xiàn)、長(zhǎng)話(huà)市話(huà)中繼線(xiàn)、用戶(hù)線(xiàn)、用戶(hù)交換機(jī)、電話(huà)機(jī)等組成的電話(huà)網(wǎng)。

長(zhǎng)途網(wǎng)采用復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由共四級(jí)交換中心組成.網(wǎng)絡(luò)等級(jí)結(jié)構(gòu)如圖3-7所示.C1為大區(qū)中心,共有6個(gè),分別位于北京,沈陽(yáng),南京,武漢,成都與西安.C1級(jí)之間采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以下各級(jí)主要是采用逐級(jí)匯接制并轉(zhuǎn)以一定數(shù)量的直達(dá)路由.C2為省中心,C3為地區(qū)中心,C4為縣中心.C5為長(zhǎng)途網(wǎng)的長(zhǎng)途端局.CCITT為各級(jí)所規(guī)定的名稱(chēng)以及美,英和我國(guó)所使用的各級(jí)交換機(jī)的名稱(chēng)見(jiàn)表3-1.顯然,在這樣一種等級(jí)制通信網(wǎng)中,任何兩臺(tái)交換機(jī)之間都可能存在著多條路由,因此必須有一種經(jīng)濟(jì)合理的選擇路由的方法.實(shí)際中常用的是一種所謂“由遠(yuǎn)至近”的路由選擇方案.下面將以圖3-8中的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)為例加以說(shuō)明.設(shè)C5?欲與C5通信,C5?首先選擇直達(dá)路由C5?→C5,如果該路由中的所有中繼線(xiàn)都忙,則依次選擇替代路由其中最后一條路由稱(chēng)為最終路由或基干路由.最終路由應(yīng)能負(fù)擔(dān)所有直達(dá)和替代路由所溢出的話(huà)務(wù)量,保證系統(tǒng)達(dá)到所要求的服務(wù)等級(jí).這里可以看到一種“由遠(yuǎn)至近”的選擇規(guī)則,即任一結(jié)點(diǎn)選擇下一結(jié)點(diǎn)時(shí),總是選擇沿基干路由距終局(被叫局)最接近的那一個(gè)結(jié)點(diǎn).例如,C5?選擇下一站的順序依次為C5,C4,C3,C4?;而C3依次選擇C5C4,C3?依次選擇C4,C3,等等交換機(jī)的每一條輸出路由都有一個(gè)路由編號(hào).交換機(jī)必須首先由用戶(hù)所撥的電話(huà)(或終端)號(hào)碼分析出直達(dá)路由號(hào).如果直達(dá)路由中的中繼線(xiàn)全忙,則應(yīng)按照路由選擇規(guī)則依次試探各個(gè)路由,直至找到空閑的中繼線(xiàn)為止.當(dāng)所選擇的路由需要通過(guò)其它交換機(jī)進(jìn)一步匯接時(shí),可采用兩種方法:①直接法,即由主叫交換機(jī)直接選擇匯接交換機(jī)的出局路由.在這種情況下,主叫交換機(jī)只需向匯接交換機(jī)發(fā)送路由號(hào),而無(wú)需發(fā)送完整的被叫號(hào)碼.這種方法又稱(chēng)為直通路由法.

②間接法,即將用戶(hù)所撥的號(hào)碼完整地送至匯接交換機(jī),由它再次分析并確定出局路由.這又稱(chēng)為宿碼路由法.第一種方法的優(yōu)點(diǎn)是匯接交換機(jī)的控制較簡(jiǎn)單,但當(dāng)它所連接的路由發(fā)生變化時(shí),必須相應(yīng)地改變與它連接的所有交換端局中路由翻譯表.后一種方法較為靈活,但由于在每次匯接時(shí)都需要進(jìn)行路由翻譯,因而接續(xù)速度較慢.

3.2編號(hào)制度在電信網(wǎng)中,每臺(tái)電話(huà)機(jī)(或其它業(yè)務(wù)終端)的地址稱(chēng)為它的電話(huà)號(hào)碼.為使交換系統(tǒng)正確,有效地選擇路由和被叫終端,必須有一個(gè)合理的編號(hào)制度.一般地講,一個(gè)良好的編號(hào)制度應(yīng)符合下列原則:①全球編號(hào)統(tǒng)一.②號(hào)碼的位數(shù)盡可能短.③編號(hào)有規(guī)律,便于簡(jiǎn)化交換機(jī)的路由選擇過(guò)程,便于用戶(hù)記憶.④編號(hào)制度應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的發(fā)展,易于擴(kuò)充.根據(jù)上述原則,CCITT建議每臺(tái)電話(huà)機(jī)的完整號(hào)碼如下號(hào)碼總長(zhǎng)不得大于12位,建議為11位.國(guó)家號(hào),國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途號(hào)及用戶(hù)號(hào)的位數(shù)需視具體情況決定.

1.國(guó)家號(hào)國(guó)家號(hào)是用于區(qū)別國(guó)家或地區(qū)的號(hào)碼.表3-2給出了一些國(guó)家號(hào)的例子.由表可見(jiàn),北美和蘇聯(lián)的國(guó)內(nèi)號(hào)最多可達(dá)10位,而英等國(guó)的國(guó)內(nèi)號(hào)可達(dá)9位.也就是說(shuō),具有1位長(zhǎng)和2位長(zhǎng)國(guó)家號(hào)的國(guó)家最終可安裝的話(huà)機(jī)(或其它業(yè)務(wù)終端)的總數(shù)量分別100億門(mén)和10億門(mén).在國(guó)家號(hào)中,第一位是國(guó)際區(qū)號(hào).CCITT將全世界按地理位置劃分成了9個(gè)編號(hào)區(qū)域,如表3-3所示.0號(hào)保留供特殊業(yè)務(wù)使用,例如,用戶(hù)呼叫話(huà)務(wù)員等.因此表3-2中列出的號(hào)碼僅從第2位開(kāi)始才是國(guó)家號(hào).中國(guó)的國(guó)家號(hào)是6,日本是1,香港是52,等等.1并非美國(guó)的國(guó)家號(hào),而是北美區(qū)域號(hào).00869914332444

2.國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途號(hào)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途號(hào)是用以區(qū)別同一國(guó)家內(nèi)不同編號(hào)區(qū)域的號(hào)碼.我國(guó)的長(zhǎng)途號(hào)可以是1~4位,表3-4給出了一些城市和地區(qū)的長(zhǎng)途號(hào).三位長(zhǎng)途號(hào)的第一位為3~9,第二位為奇數(shù),第三位為0~9.因此3位的長(zhǎng)途號(hào)有7×5×10=350個(gè).各縣區(qū)的長(zhǎng)途號(hào)為4位,第一位是3~9,第二位為偶數(shù),第三,四位為0~9,因而共有7×5×10×10=3500.根據(jù)上述編號(hào)規(guī)則,不難判別我國(guó)各種長(zhǎng)途區(qū)號(hào)的長(zhǎng)度:第一位是1,區(qū)號(hào)長(zhǎng)度為1位.第一位是2,區(qū)號(hào)長(zhǎng)度為2位.第一位是3~9,第二位是奇數(shù),區(qū)號(hào)長(zhǎng)度為3位.第一位是3~9,第二位是偶數(shù),區(qū)號(hào)長(zhǎng)度為4位.3.用戶(hù)號(hào)用戶(hù)號(hào)是用于區(qū)別同一本地網(wǎng)或編號(hào)區(qū)域中各個(gè)話(huà)機(jī)的號(hào)碼.兩部分組成:局號(hào)和用戶(hù)號(hào).4.縮位撥號(hào)及特種業(yè)務(wù)號(hào)碼由上所述,一臺(tái)話(huà)機(jī)的完整號(hào)碼最長(zhǎng)可達(dá)到11位.在我國(guó),用戶(hù)號(hào)碼第一位為1時(shí),表示特種業(yè)務(wù),例如112市話(huà)障礙,114市話(huà)查號(hào),117報(bào)時(shí),119火警,110報(bào)警,174國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途查號(hào),170國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途全自動(dòng)花費(fèi)查詢(xún).新服務(wù)項(xiàng)目編號(hào)我國(guó)規(guī)定:200,300,400,500,600,700,800為新業(yè)務(wù)號(hào)碼.例如,規(guī)定200號(hào)為中國(guó)電話(huà)卡業(yè)務(wù)(俗稱(chēng)200號(hào)業(yè)務(wù)).1、電話(huà)鈴響就開(kāi)始計(jì)費(fèi)嗎？電話(huà)計(jì)費(fèi)是從對(duì)方摘機(jī)開(kāi)始的，與響鈴次數(shù)沒(méi)有任何關(guān)系。所以，無(wú)論電話(huà)響鈴多少次，只要對(duì)方?jīng)]拿起聽(tīng)筒，或沒(méi)按免提鍵就不計(jì)費(fèi)。社會(huì)上曾流傳這樣一種說(shuō)法:電話(huà)掛通后，當(dāng)振鈴響到地7下時(shí)，不管對(duì)方有沒(méi)有人接電話(huà)，計(jì)算機(jī)都會(huì)自動(dòng)記錄通話(huà)一次，實(shí)際上，這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。正確的解釋是：電話(huà)不是以話(huà)機(jī)響鈴多少次來(lái)計(jì)費(fèi)的，計(jì)費(fèi)時(shí)間是從受話(huà)人摘機(jī)開(kāi)始計(jì)費(fèi)的。

2、對(duì)方電話(huà)無(wú)人接聽(tīng)時(shí)，有哪些情況要繳費(fèi)？A、如對(duì)方電話(huà)上接有傳真機(jī)，當(dāng)電話(huà)接通后，先聽(tīng)到振鈴音，接著就聽(tīng)到“嘰----咕咕”不間斷的撥號(hào)音，這就告訴您，電話(huà)已經(jīng)處于自動(dòng)接收狀態(tài)的傳真機(jī)接通,此時(shí),計(jì)費(fèi)就開(kāi)始了.用戶(hù)雖未通話(huà)，但已接通了對(duì)方的終端設(shè)備.為避免多計(jì)費(fèi),應(yīng)立即掛機(jī).B、撥打分機(jī)電話(huà)。這種接在單位的小交換機(jī)上,進(jìn)出的電話(huà)需要電腦或話(huà)務(wù)員轉(zhuǎn)接。電話(huà)接通小總機(jī)就算接通了電話(huà).計(jì)費(fèi)從接通開(kāi)始,電話(huà)就算未接通也要計(jì)費(fèi).C、對(duì)方的電話(huà)辦有裝移呼叫功能.電話(huà)撥通后,有的是聽(tīng)到呼叫BP機(jī)的聲音,有的轉(zhuǎn)移到其他話(huà)機(jī)上,遇到這種情況,客戶(hù)雖未與對(duì)方通話(huà),但接通了其他的通信設(shè)備,完成了轉(zhuǎn)移的功能,所以也要計(jì)費(fèi).D、如屬客戶(hù)語(yǔ)音留言信箱播出的錄音，或總機(jī)轉(zhuǎn)分及時(shí)播出的提示性錄音，則電話(huà)已接通，就開(kāi)始計(jì)費(fèi)。如屬電話(huà)機(jī)房播出提示性錄音，如聽(tīng)到“沒(méi)有這個(gè)號(hào)碼，您撥的電話(huà)是空號(hào)”.等錄音時(shí),均不收取電話(huà)費(fèi).

3.3計(jì)費(fèi)系統(tǒng)3.3.1通信設(shè)備的投資與回收系統(tǒng)中的通信設(shè)備的投資主要通過(guò)收取用戶(hù)的服務(wù)費(fèi)得到補(bǔ)償.收費(fèi)應(yīng)根據(jù)服務(wù)時(shí)所占用的設(shè)備情況決定.圖3-9說(shuō)明了網(wǎng)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信所涉及的設(shè)備,這些設(shè)備可分為兩類(lèi),一類(lèi)是用戶(hù)單獨(dú)占用的設(shè)備,另一類(lèi)是許多用戶(hù)共享的設(shè)備.因此,電話(huà)收費(fèi)也應(yīng)包括兩個(gè)部分.第一部分是月租金,月租金可表示為其中,是每話(huà)機(jī)所用交換接口的租金,

是每公里用戶(hù)線(xiàn)租金,而是用戶(hù)線(xiàn)長(zhǎng)度,單位為公里.第二部分是通話(huà)費(fèi),它應(yīng)按通信話(huà)務(wù)量計(jì)算.當(dāng)需要使用中繼傳輸系統(tǒng)時(shí),還應(yīng)考慮傳輸距離,因此這部分費(fèi)用可表示為其中,和分別為交換系統(tǒng)和中繼接口每單位時(shí)間的使用費(fèi),為每公里中繼系統(tǒng)每單位時(shí)間的使用費(fèi),為中繼系統(tǒng)的傳輸距離,單位為公里,T為通話(huà)時(shí)長(zhǎng).在大多數(shù)國(guó)家中,通話(huà)費(fèi)以每分鐘為單位計(jì)算.各部分設(shè)備在通信網(wǎng)投資中所占的比例典型地如表3-5所示,投資及其回收過(guò)程可用圖3-10說(shuō)明.圖中第一部分是初始規(guī)劃,研究和工程設(shè)計(jì)所需要的投資;第二部分是主要投資階段,包括設(shè)備,材料,工具,安裝驗(yàn)收和人員培訓(xùn)等的投資;第三部分是投資的回收階段,它是服務(wù)收費(fèi)與系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)(包括維護(hù),運(yùn)行人工和材料費(fèi)用等)之差,它一直持續(xù)到設(shè)備的壽命末期;第四部分是設(shè)備的退役階段,它可能因設(shè)備的老化而不再能滿(mǎn)足需要,或新技術(shù)使得它被淘汰,或因服務(wù)需求的下降(或消失)造成.正常的經(jīng)營(yíng)應(yīng)使第3,4階段回收的金額大于1,2階段的投資.設(shè)在投資后第i年回收的金額為,每年因稅收,物價(jià)和人工費(fèi)用的上漲等因素造成的通貨膨漲率為r,則折合到投資當(dāng)年相當(dāng)于整個(gè)壽命期間回收的總金額為其中Co為投資當(dāng)年回收的金額,N為設(shè)備的工作壽命.我們可以?xún)煞N收費(fèi)策略.第一種是在整個(gè)設(shè)備壽命期間以恒定價(jià)格收費(fèi),即于是折合到投資當(dāng)年的總回收資金為作為正常營(yíng)運(yùn),Co應(yīng)滿(mǎn)足

其中是設(shè)備的總投資.第二種收費(fèi)方法是使每年的回收金額為將它代入到式(3.17)中,得到總回收金額為因此Co應(yīng)滿(mǎn)足Co≥V_/(N+1)(3.22)例3.3已知一通信系統(tǒng)如圖3-11所示,各部分設(shè)備的投資及使用壽命如下:設(shè)備及材料投資,元壽命,年用戶(hù)環(huán)線(xiàn)150/km?線(xiàn)40用戶(hù)接口800/話(huà)機(jī)20中繼接口1000/線(xiàn)20交換設(shè)備(共享部分)1000/線(xiàn)20中繼傳輸設(shè)備350/km?線(xiàn)40當(dāng)采用恒定價(jià)格收費(fèi),且設(shè)年通貨膨脹率為r=0.08時(shí),由式(3.19)可求得各部分投資每年應(yīng)收回的費(fèi)用為由于共享設(shè)備是按平均忙時(shí)話(huà)務(wù)量設(shè)計(jì)的,其平均話(huà)務(wù)流量通常較小,假設(shè)它為0.1erl,

小時(shí)于是交換和中繼設(shè)備每分鐘的通話(huà)成本費(fèi)為

每話(huà)機(jī)的月租金每分鐘的長(zhǎng)途通話(huà)費(fèi)應(yīng)當(dāng)指出,通信系統(tǒng)越發(fā)展,規(guī)模越大,平均每用戶(hù)所需的投資額越低.交換設(shè)備的投資效率與其容量的關(guān)系大致為交換成本/每用戶(hù)∝(交換機(jī)容量)

3.3.2計(jì)費(fèi)方法根據(jù)上一節(jié)的討論計(jì)費(fèi)系統(tǒng)主要應(yīng)計(jì)算每次呼叫的通話(huà)費(fèi).實(shí)際中的計(jì)費(fèi)方法常受限于交換機(jī)控制系統(tǒng)及計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展水平.早期的人工計(jì)費(fèi)系統(tǒng)依靠話(huà)務(wù)員監(jiān)視通話(huà),掐表計(jì)時(shí).這種方法費(fèi)工費(fèi)時(shí),且準(zhǔn)確性較差.后期的電動(dòng)計(jì)費(fèi)式自動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)雖能較迅速,準(zhǔn)確地給出通話(huà)費(fèi),但一般無(wú)法給出每次通話(huà)的詳細(xì)數(shù)據(jù),如通話(huà)時(shí)間,被叫號(hào)碼等.現(xiàn)代的程控交換機(jī)與計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)理想的計(jì)費(fèi).目前實(shí)用中的計(jì)費(fèi)方法主要有下列三種.1.包月制.2.單式計(jì)次制.3.復(fù)式計(jì)費(fèi).市話(huà)計(jì)費(fèi)通常在市話(huà)局內(nèi)進(jìn)行.長(zhǎng)話(huà)計(jì)費(fèi)則長(zhǎng)途局進(jìn)行.在實(shí)際使用中,通話(huà)費(fèi)可根據(jù)事先約定由發(fā)話(huà)方或受話(huà)方支付,也可由第三方支付.3.3.3計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)費(fèi)在現(xiàn)代程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)中,常采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)費(fèi).為了減輕交換機(jī)主控系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),通話(huà)的記錄,計(jì)費(fèi)及費(fèi)單的生成常由獨(dú)立的計(jì)算機(jī)進(jìn)行,而交換機(jī)僅負(fù)責(zé)輸出通話(huà)的原始數(shù)據(jù).因此,一個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的組成常如圖3-13所示.對(duì)于每一次通話(huà),交換機(jī)至少應(yīng)輸出下列信息:主叫話(huà)機(jī)的號(hào)碼所用中繼線(xiàn)被叫話(huà)機(jī)的號(hào)碼賬號(hào)呼叫開(kāi)始的時(shí)間業(yè)務(wù)種類(lèi)通話(huà)持續(xù)時(shí)間在程控?cái)?shù)字交換機(jī)中,業(yè)務(wù)種類(lèi)信息可能相當(dāng)復(fù)雜.為了提高傳輸?shù)目煽啃?交換機(jī)輸出的數(shù)據(jù)常組成如圖3-14所示的幀.幀中各數(shù)據(jù)域可采用ASCⅡ編碼或二進(jìn)制編碼.前者能夠簡(jiǎn)化計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的處理和輸出,甚至可將各數(shù)據(jù)域直接送入打印機(jī)打印.后者則可使數(shù)據(jù)幀較短,節(jié)省數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間.這一點(diǎn)對(duì)于大容量的交換機(jī)時(shí)分重要的.因?yàn)樗馕吨趩挝粫r(shí)間內(nèi)能傳送更多的通話(huà)數(shù)據(jù).這就是說(shuō),在給定交換機(jī)的話(huà)務(wù)量和緩存器容量后每次通話(huà)的數(shù)據(jù)幀越短,允許使用的傳輸速率便越低.由于交換機(jī)和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)之間的傳輸常采用異步方式,因此具有復(fù)雜通話(huà)數(shù)據(jù)的大容量交換機(jī)多采用二進(jìn)制編碼.過(guò)低傳輸速率會(huì)造成通話(huà)數(shù)據(jù)丟失.計(jì)費(fèi)處理一般由軟件完成,計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的基本功能是實(shí)現(xiàn)每次通話(huà)的復(fù)式計(jì)費(fèi),并產(chǎn)生適合存檔和用戶(hù)查詢(xún)的費(fèi)單報(bào)告.一個(gè)良好的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)通常應(yīng)具備下列一些主要功能:①及時(shí),準(zhǔn)確地接收并存儲(chǔ)交換機(jī)送來(lái)的通話(huà)原始數(shù)據(jù),能檢測(cè)出傳輸差錯(cuò)并予以記錄或給出提示.②根據(jù)通話(huà)時(shí)間和距離計(jì)算出話(huà)費(fèi).在已知通話(huà)時(shí)長(zhǎng)T和費(fèi)率R(即每單位計(jì)價(jià)時(shí)間的話(huà)費(fèi))后,該次通話(huà)的話(huà)費(fèi)可簡(jiǎn)單地由下式計(jì)算C=(R×T)/.通話(huà)時(shí)長(zhǎng)T已由通話(huà)原始數(shù)據(jù)給出;單位計(jì)價(jià)時(shí)間,應(yīng)能由系統(tǒng)管理員設(shè)置,在我國(guó),市話(huà)常取,直撥長(zhǎng)途電話(huà)取;費(fèi)率R與通話(huà)發(fā)生的時(shí)間及通話(huà)距離有關(guān).通話(huà)距離一般由被叫號(hào)碼判斷.因此系統(tǒng)應(yīng)允許管理員為每一個(gè)(或一批)號(hào)碼規(guī)定一個(gè)費(fèi)率.出于管理需要,對(duì)于不同時(shí)刻發(fā)生的通話(huà)可能規(guī)定不同的費(fèi)率,因此系統(tǒng)還應(yīng)允許管理員對(duì)于一周中不同的日子設(shè)置不同的費(fèi)率.對(duì)于一天中不同的時(shí)間設(shè)置不同的費(fèi)率.對(duì)于異常日(通常是節(jié)假日)設(shè)置不同的費(fèi)率.定義異常日.③輸出話(huà)費(fèi).處理獲得的話(huà)費(fèi)記錄即可即時(shí)輸出,也可存盤(pán)供日后生成費(fèi)單.前一種方式對(duì)于營(yíng)運(yùn)單位(例如電話(huà)局)是必不可少.此時(shí)話(huà)費(fèi)處理速度是一個(gè)重要指標(biāo).當(dāng)系統(tǒng)容量較大時(shí),要求處理系統(tǒng)有很高的效率,否則可能造成話(huà)費(fèi)輸出的延時(shí)過(guò)長(zhǎng).系統(tǒng)能由存盤(pán)的話(huà)費(fèi)記錄產(chǎn)生可滿(mǎn)足管理員和電話(huà)用戶(hù)需要的各種費(fèi)單,常見(jiàn)的有：明細(xì)費(fèi)單,包括每次通話(huà)的日期,時(shí)間,通話(huà)時(shí)長(zhǎng),所撥號(hào)碼,對(duì)應(yīng)地名,呼叫類(lèi)型,通話(huà)費(fèi)用等.某類(lèi)用戶(hù)(例如某個(gè)單位)的匯總(即通話(huà)總次數(shù),總費(fèi)用等)或明細(xì)費(fèi)單.某些號(hào)碼的用戶(hù)(例如,1211~1230)的匯總或明細(xì)費(fèi)單.某類(lèi)呼叫(例如國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途)的匯總或明細(xì)費(fèi)單.某段時(shí)間內(nèi)(例如23/8/9115:00~28/8/917:00)呼叫的匯總或明細(xì)費(fèi)單.此外,系統(tǒng)還應(yīng)能對(duì)計(jì)費(fèi)結(jié)果進(jìn)行稅金,手續(xù)費(fèi)等附加費(fèi)調(diào)整.因此,一個(gè)良好的計(jì)費(fèi)處理系統(tǒng)應(yīng)包括通話(huà)原始數(shù)據(jù)接收,話(huà)費(fèi)計(jì)算和費(fèi)單輸出三個(gè)部分.3.4傳輸系統(tǒng)本節(jié)將討論電信網(wǎng)中常見(jiàn)的傳輸系統(tǒng)的基本組成和工作模式,它們與交換系統(tǒng)的接口,以及數(shù)字通信網(wǎng)的同步等問(wèn)題.

3.4.12/4線(xiàn)傳輸及衰耗分配傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本目的是用最小的代價(jià)提供優(yōu)質(zhì)的信號(hào)傳輸(足夠大的信號(hào)電平和足夠小的失真).出于經(jīng)濟(jì)上的考慮,電信網(wǎng)的用戶(hù)環(huán)線(xiàn)通常采用2線(xiàn)傳輸,即收,發(fā)兩個(gè)方向的傳輸使用同一對(duì)導(dǎo)線(xiàn).在2線(xiàn)傳輸中,發(fā)送信號(hào)可能直接返回到已方的接收端,形成所謂的“側(cè)音”.少量的側(cè)音是必要的,它可以產(chǎn)生在空間面對(duì)面談話(huà)的真實(shí)感.但過(guò)分的側(cè)音會(huì)使發(fā)話(huà)者不自覺(jué)地降低講話(huà)聲,影響受話(huà)方的收聽(tīng)效果,因而有必要加以抑制.消側(cè)音電路的基本原理如圖3-20所示.送話(huà)器發(fā)送的信號(hào)一路經(jīng)過(guò)短接線(xiàn)直接返回接收端,另一路則經(jīng)側(cè)音消除電路形成反相信號(hào),與直接返回的同相信號(hào)相加后抵消.消側(cè)音電路常用耦合變壓器實(shí)現(xiàn).2線(xiàn)傳輸同樣可用于數(shù)字傳輸,此時(shí)消側(cè)音電路常稱(chēng)為回波抑制器,一般由橫向數(shù)字濾波器組成.回波抑制器在第五章中還會(huì)進(jìn)一步討論.2線(xiàn)傳輸?shù)木嚯x由話(huà)機(jī)中送話(huà)器所需要的工作電流決定.縱橫交換機(jī)的饋電電壓通常為-60v,而現(xiàn)代程控交換機(jī)的電壓一般為-48v.話(huà)機(jī)所獲得的電流取決于話(huà)機(jī)內(nèi)阻,交換機(jī)饋電電路的內(nèi)阻和用戶(hù)環(huán)線(xiàn)的電阻,如圖3-21所示.用戶(hù)線(xiàn)的往返電阻之和稱(chēng)為環(huán)路電阻.如果話(huà)機(jī)的工作電流范圍為,則環(huán)路,話(huà)機(jī)和接口的電阻應(yīng)滿(mǎn)足對(duì)于目前的電話(huà)機(jī)制造技術(shù),送話(huà)器的正常工作電流常在20mA<<100mA之間,而在200Ω數(shù)量級(jí).程控交換機(jī)的供電電壓通常為-48V,接口的饋電內(nèi)阻在400Ω數(shù)量級(jí).將上述各值代入式(3.23),可求得最大環(huán)路電阻為1800Ω(3.24)實(shí)際中,為了保證話(huà)機(jī)中的送話(huà)器及交換機(jī)接口中的摘機(jī)檢測(cè)電路正常工作,常規(guī)定環(huán)路電阻不得大于1300Ω.表3-7給出了我國(guó)用戶(hù)環(huán)線(xiàn)傳輸中常用的線(xiàn)徑及其音頻衰耗(1KHz時(shí)),環(huán)路電阻和最大傳輸距離.話(huà)音傳輸?shù)馁|(zhì)量主要受到傳輸系統(tǒng)衰耗和失真的影響.理想的傳輸性能是產(chǎn)生兩人面對(duì)面相距1m時(shí)的談話(huà)效果.由于電話(huà)機(jī)中送話(huà)器和揚(yáng)聲器在進(jìn)行聲電和電聲轉(zhuǎn)換過(guò)程中的增益作用,允許傳輸系統(tǒng)存在一定的衰耗.CCITT基于對(duì)大量用戶(hù)主觀評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì),提出了傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn).對(duì)于目前電話(huà)機(jī)聲電轉(zhuǎn)換水平,傳輸系統(tǒng)各部分的衰耗分配如圖3-22所示.中繼傳輸距離可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里乃至上萬(wàn)公里.為了不超過(guò)規(guī)定的衰耗,必須在長(zhǎng)途傳輸系統(tǒng)中插入必要的放大器.2線(xiàn)傳輸所需要的雙向放大器實(shí)現(xiàn)時(shí)分困難,因而長(zhǎng)途中繼系統(tǒng)常采用4線(xiàn)傳輸(即每個(gè)傳輸方向使用一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)).2/4線(xiàn)變換原理如圖3-23所示.理想的橋路可以使A點(diǎn)流入的電流全部流向上分支,而由下分支流回的的電流則全部流向A,從而實(shí)現(xiàn)2線(xiàn)傳輸與4線(xiàn)傳輸?shù)幕Q.實(shí)際中的橋路并不如此理想,下分支流回的電流除流向A處,還有一部分漏電流流入上支路,形成.由A點(diǎn)流入上分支的原始電流在B點(diǎn)的橋路同樣會(huì)形成漏電流,由下分支流回后,經(jīng)重新進(jìn)入上支路.顯然,當(dāng)回路總增益大于1時(shí),系統(tǒng)將發(fā)生振鳴.因此,整個(gè)回路必須有一定的衰減.考慮到電路特性的離散性,為保證絕大多電路穩(wěn)定工作,通常規(guī)定整個(gè)閉合回路的衰減必須滿(mǎn)足6dB(3.25)或每個(gè)方向的傳輸衰耗不得小于3dB.由于2/4線(xiàn)回路的上述衰耗要求,整個(gè)傳輸鏈路中不宜出現(xiàn)多次2/4線(xiàn)變換.中繼傳輸系統(tǒng)典型的傳輸方式及衰耗如表3-8所示.因此,整個(gè)通信網(wǎng)的傳輸方式具有如圖3-7的形式.數(shù)字中繼通常采用4線(xiàn)傳輸,因此在綜合數(shù)字網(wǎng)中,所有的中繼系統(tǒng)均采用4線(xiàn)傳輸.由于在數(shù)字傳輸中,信號(hào)的幅度表現(xiàn)為二進(jìn)制碼字,傳輸誤碼僅會(huì)引起個(gè)別抽樣值的誤差,而不會(huì)造成原始話(huà)音信號(hào)電平的整體下降,因而數(shù)字傳輸系統(tǒng)中衰耗一般不成為重要問(wèn)題.由圖3-21和表3-7可知,當(dāng)用戶(hù)環(huán)線(xiàn)達(dá)到最大距離時(shí),音頻衰耗可能大于8dB,此時(shí)話(huà)音質(zhì)量可能略低于規(guī)定水平.為了保證交換機(jī)接口可靠地工作,接口端的話(huà)音信號(hào)電平應(yīng)保持在-16~25dBm之間(dBm即相對(duì)于1mW的dB值).3.4.2中繼傳輸系統(tǒng)與交換機(jī)接口現(xiàn)行電信網(wǎng)的中繼系統(tǒng)常用的傳輸媒介有雙股電纜,同軸電纜,微波(包括衛(wèi)星)和光纖.它們的典型工作帶寬如表3-9所示.這些帶寬都遠(yuǎn)大于基帶話(huà)音信號(hào)(模擬為4kHz,數(shù)字為64kb/s),因而模擬中繼傳輸常用頻分復(fù)用(FDM),而數(shù)字中繼常用時(shí)分復(fù)用(TDM).這些復(fù)用處理即可屬于交換機(jī),也可屬于傳輸系統(tǒng)的一部分.復(fù)用設(shè)備的位置決定了交換機(jī)與傳輸系統(tǒng)接口的方式.雙股電纜主要用于400Km以?xún)?nèi)的短距離中繼傳輸,大于400Km時(shí)常采用同軸電纜.雙股電纜和同軸電纜的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是與交換機(jī)的接口簡(jiǎn)單.當(dāng)采用模擬基帶傳輸時(shí),交換機(jī)輸出的模擬信號(hào)可以不經(jīng)任何變換地直接與雙股電纜或同軸電纜相連接.當(dāng)采用復(fù)用技術(shù)時(shí),交換機(jī)輸出與電纜之間必須有適當(dāng)?shù)膹?fù)用設(shè)備.圖3-24給出了頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用傳輸時(shí)的情況.當(dāng)交換機(jī)為模擬時(shí),交換機(jī)輸出的若干路(例如12路)模擬話(huà)音信號(hào)經(jīng)過(guò)頻分多路調(diào)制后,形成頻帶較寬的(例如,48Hz)FDM信號(hào),然后經(jīng)雙絞線(xiàn)或同軸線(xiàn)傳輸.完成FDM調(diào)制和解調(diào)的設(shè)備稱(chēng)為載波端機(jī),或簡(jiǎn)稱(chēng)為載波機(jī).載波機(jī)歸于傳輸系統(tǒng).數(shù)字傳輸時(shí)，模擬話(huà)音信號(hào)首先應(yīng)經(jīng)PCM編碼和時(shí)分多路復(fù)接,形成了TDM信號(hào).由于TDMPCM信號(hào)通常為

TTLNRZ(NoneReturntoZero—

不歸零)信號(hào),不適于直接通過(guò)電纜長(zhǎng)距離傳輸,因而必須經(jīng)過(guò)數(shù)字線(xiàn)路終端(DLT)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膫鬏斁幋a(例如,HDB3編碼).實(shí)現(xiàn)PCM,TDM和傳輸編碼的設(shè)備稱(chēng)為PCM傳輸端機(jī),也簡(jiǎn)稱(chēng)為PCM端機(jī).它同樣屬于傳輸系統(tǒng).對(duì)于數(shù)字交換機(jī),交換網(wǎng)絡(luò)輸出的即PCM一次群信號(hào),因此傳統(tǒng)的數(shù)字中繼傳輸系統(tǒng)中的TDMPCM和傳輸編碼常由交換機(jī)的接口系統(tǒng)完成.

圖3-25給出了典型的微波系統(tǒng)的組成.交換機(jī)輸出的模擬話(huà)音信號(hào)經(jīng)頻分多路調(diào)制形成FDM信號(hào)后,再經(jīng)過(guò)FM調(diào)制,形成3OMHz帶寬的FDM一FM信號(hào),然后經(jīng)過(guò)微波發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射.發(fā)射載頻為4GHz,工作帶寬為500MHz,共分成了16個(gè)3OMHz的信道,每方向8個(gè)信道,因而可以提供8路雙向的3OMHz信道.應(yīng)用典型的FDM一FM技術(shù),一條3OMHz帶寬的信道可攜載1800路話(huà)音.這些3OMHz帶寬信道同樣可以用于數(shù)字信號(hào)傳輸.模擬話(huà)音信號(hào)經(jīng)PCM編碼和多路復(fù)接后,形成了TDMPCM數(shù)字信號(hào),再經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制,搬移到適當(dāng)?shù)男诺李l率.為與現(xiàn)行模擬微波系統(tǒng)兼容,數(shù)字頻帶信號(hào)的帶寬不應(yīng)超過(guò)3OMHz.因此,當(dāng)TDMPCM的速率較高時(shí),常需要使用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制技術(shù).例如,14OMb/s的四次群PCM信號(hào)常采用64QAM調(diào)制.同樣,PCM和TDM處理可由數(shù)字交換機(jī)的接口系統(tǒng)完成,而數(shù)字微波系統(tǒng)一般可以直接接受PCMTDM輸入.微波信號(hào)只能直線(xiàn)傳播,由于地球表面的曲率,長(zhǎng)距離微波傳輸需要使用中繼鐵塔.中繼塔距離一般為40一5Okm.當(dāng)傳輸距離很遠(yuǎn)時(shí),微波中繼塔的數(shù)目將變得很多,這樣既提高了成本,又增大了維護(hù)量.因此,在超長(zhǎng)距離的通信中,常采用衛(wèi)星中繼.衛(wèi)星通信系統(tǒng)與微波通信的根本差別是以一個(gè)高空衛(wèi)星取代了若干個(gè)較低的中繼鐵塔.與微波系統(tǒng)的另一個(gè)差別是衛(wèi)星通信的兩個(gè)傳輸方向使用了不同的載頻.為了減小星載接收天線(xiàn)的尺寸,上行(即地面站至衛(wèi)星)頻率采用6GHz.下行頻率采用4GHz.

光纖系統(tǒng)一般僅用于數(shù)字信號(hào)傳輸.圖3-26給出了一個(gè)典型的光纖傳輸系統(tǒng)的例子.TDMPCM信號(hào)經(jīng)HDB3編碼后,由交換機(jī)接口輸出.該信號(hào)輸入光纖傳輸系統(tǒng),經(jīng)擾碼和5B6B編碼后,送入一個(gè)電光轉(zhuǎn)換器,對(duì)激光源進(jìn)行調(diào)制.調(diào)制后的光信號(hào)再經(jīng)過(guò)光纖傳輸.傳導(dǎo)光的波長(zhǎng)為1.3?,作帶寬為2GHz.因此,即使對(duì)于14OMb/s的四次群PCM信號(hào),也不難采用二進(jìn)制信號(hào)傳輸.目前已出現(xiàn)了565Mb/s(五次群)的數(shù)字光纖系統(tǒng).當(dāng)交換機(jī)不具有高次群接口時(shí),交換機(jī)與光纖系統(tǒng)之間應(yīng)有一個(gè)實(shí)現(xiàn)高次群調(diào)制和解調(diào)的數(shù)字端機(jī).綜上所述,盡管存在著種類(lèi)繁多的中繼傳輸系統(tǒng),數(shù)字交換機(jī)只需提供具有輸出單話(huà)路模擬信號(hào)和各次群PCM信號(hào)的中繼接口.

3.4.3數(shù)字通信網(wǎng)的同步

根據(jù)第二章中介紹的時(shí)間交換器接續(xù)原理(見(jiàn)圖2-31),有兩個(gè)問(wèn)題:①交換機(jī)提供給循環(huán)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率必須與輸入的TDMPCM信號(hào)的位速率相同;②計(jì)數(shù)器的輸出應(yīng)與輸入信號(hào)的幀同步,即當(dāng)輸入信號(hào)為每幀的第0時(shí)隙時(shí),計(jì)數(shù)器輸出00000.上述兩個(gè)問(wèn)題分別稱(chēng)為數(shù)字通信網(wǎng)的位同步和幀同步.一次群信號(hào)的幀同步是利用第0時(shí)隙(TSo)來(lái)完成的.在發(fā)送端,每個(gè)偶數(shù)幀的TSo被固定地設(shè)置為XOO11011,其中第一位是鏈路監(jiān)測(cè)位與同步無(wú)關(guān).后7位是幀同步字,如圖3-27所示.接收端的幀同步檢測(cè)電路不斷地檢查輸入序列中是否存在同步字.當(dāng)幀同步電路檢測(cè)到輸入序列中與同步字相匹配的信號(hào)段時(shí),便初步認(rèn)為捕捉到了幀同步字,并該時(shí)刻為參考點(diǎn),檢查后續(xù)各幀的TSo中是否也含有同步字.僅當(dāng)連續(xù)數(shù)次(一般大于10次)在所期望的時(shí)刻(即每隔250?)收到同步字,才確認(rèn)系統(tǒng)進(jìn)入了同步狀態(tài).這種同步方法可以避免把消息中與同步字相同的序列段誤認(rèn)為同步字.在巳經(jīng)進(jìn)入同步狀態(tài)后,如果幀同步檢測(cè)電路連續(xù)數(shù)次不能在預(yù)定的時(shí)刻收到同步字,就認(rèn)為系統(tǒng)失步,立即重新開(kāi)始同步過(guò)程.這里要求連續(xù)多次收不到同步字時(shí)才認(rèn)為失步的原因同樣是為了避免偶然的傳輸誤碼造成同步過(guò)程的誤啟動(dòng).現(xiàn)考慮兩臺(tái)交換機(jī)A和B之間通過(guò)數(shù)字中繼的傳輸過(guò)程(圖3-28).設(shè)A至B的單向傳輸延時(shí)為ts.

當(dāng)交換機(jī)B的計(jì)數(shù)器與接收信號(hào)幀同步時(shí),B的幀起始時(shí)刻將比A的幀起始時(shí)刻滯后ts(見(jiàn)圖3-28(b)).在一般情況下,兩個(gè)方向的傳輸延時(shí)相等,且交換機(jī)B中的發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)的幀相位同步[見(jiàn)圖3-28(c)].于是A接收到的信號(hào)幀將比它發(fā)送的幀滯后2ts.為使A的發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)也達(dá)到幀同步,必須滿(mǎn)足2ts=n×TS=n×125?(3.26)

增加回路的傳輸延時(shí),使之達(dá)到125?

整數(shù)倍的常用方法是采用了彈性存儲(chǔ)器,彈性存儲(chǔ)器是一個(gè)n位的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM).圖3-29說(shuō)明了它的工作原理.接收端收到的輸入序列被順序,循環(huán)地寫(xiě)入存儲(chǔ)器,即各個(gè)信號(hào)位(或碼元)依次被寫(xiě)入存儲(chǔ)器的1，2，n，…,1,2,…單元.讀出過(guò)程同樣是順序,循環(huán)地進(jìn)行的.但在同一時(shí)刻,被寫(xiě)入的存儲(chǔ)單元一般與讀出單元不同.通常寫(xiě)入時(shí)鐘來(lái)自位同步提取電路,因而與接收到的信號(hào)速率相同.讀出時(shí)鐘為本機(jī)時(shí)鐘.在正常情況下,所有交換機(jī)應(yīng)達(dá)到位同步,于是本機(jī)時(shí)鐘與發(fā)方時(shí)鐘同步,即.如果當(dāng)寫(xiě)入k單元時(shí),讀出的是j單元,則被寫(xiě)入k單元的輸入位將在W=k一j個(gè)讀寫(xiě)周期后讀出.因此輸出序列是一個(gè)延時(shí)了的輸入序列,其延遲時(shí)間為D=(k-j)T=(k-j)/Modn(3.27)其中T=1/是輸入信號(hào)的重復(fù)周期.顯然,當(dāng)我們希望延時(shí)為M個(gè)碼元周期時(shí),存儲(chǔ)器容量應(yīng)不小于M十1位.例3·4設(shè)兩臺(tái)交換機(jī)的距離為4Okm，中繼線(xiàn)是雙絞線(xiàn),延時(shí)為5?/km,傳輸32/3OCHPCM.求交換機(jī)的彈性存儲(chǔ)器容量.解:回路傳輸延時(shí)=2X40X5=400?

每幀周期=125?,400/125≈4因此取n=4,總延時(shí)為4幀時(shí)間.所以彈性存儲(chǔ)器應(yīng)延時(shí)D=4X125-400=100?速率由式(3.27)k-j=D×=100×10×2.048×10=204.8因此,彈性存儲(chǔ)器的容量應(yīng)不小于205位。

通信網(wǎng)同步的另一個(gè)問(wèn)題是位同步.當(dāng)收發(fā)雙方的時(shí)鐘頻率不同時(shí),圖3-29中的彈性存儲(chǔ)器的讀,寫(xiě)速率將不同.例如,當(dāng)時(shí),讀寫(xiě)間隔W將逐漸增大.一定時(shí)間之后,寫(xiě)入地址將超過(guò)讀出地址,使讀出數(shù)據(jù)漏掉一幀(因?yàn)榇鎯?chǔ)器容量為256位=1幀).同理,當(dāng)時(shí),會(huì)出現(xiàn)重讀.這兩種情況均稱(chēng)為滑碼.滑碼發(fā)生的頻繁程度與存儲(chǔ)器的容量及收,發(fā)兩端時(shí)鐘的頻差有關(guān).當(dāng)存儲(chǔ)器為n位,標(biāo)稱(chēng)頻率為r,相對(duì)頻差Δr時(shí),滑碼發(fā)生的周期為T(mén)s=n/(Δr×r)(3.28)因此當(dāng)傳輸速率為2.048Mb/s,兩個(gè)時(shí)鐘頻差為,而存儲(chǔ)器容量為256位時(shí),滑碼發(fā)生的周期為或每天丟失(或重讀)69幀。每次滑碼發(fā)生將使每路基帶PCM信號(hào)丟失(或重復(fù))了一個(gè)8bit的碼字.對(duì)于PCM話(huà)音信號(hào),這相當(dāng)于它的PAM信號(hào)中少了(或多了)一個(gè)抽樣,接收者只聽(tīng)到“喀勒”一聲.因此影響不顯著.但對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸,尤其是圖像傳輸,滑碼可能徹底毀壞全部數(shù)據(jù)或整個(gè)畫(huà)面.根據(jù)CCITT建議,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足每2Oh滑碼不超過(guò)1次.對(duì)于CEPT一次群傳輸,由式(3.28),這相當(dāng)于要求時(shí)鐘頻差Δr=n/Tsr=256/(20X3600X2.048X10)=1.74X這一要求是相當(dāng)高的。位時(shí)鐘同步的方法可劃分為準(zhǔn)同步法和同步法兩種.在準(zhǔn)同步方式中,各交換器的時(shí)鐘相互獨(dú)立,因而準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)方式又稱(chēng)為異步方式.任何通信雙方的時(shí)鐘都不可避免地存在一定偏差.如前所述,這將造成滑碼.為了使滑碼發(fā)生頻度足夠小,一般要求各交換機(jī)的時(shí)鐘有很高的穩(wěn)定度.前面已經(jīng)證明,對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸,時(shí)鐘頻率穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于1×

數(shù)量級(jí).一般的晶體管振蕩器已無(wú)法滿(mǎn)足,因而常需要使用原子鐘.表3-10給出了常用的銣鐘和銫鐘的主要參數(shù).可以看出,銣鐘穩(wěn)定度不如銫鐘,但壽命較長(zhǎng).此外銣鐘的體積可以做得較小.當(dāng)用銣鐘作為各交換機(jī)的本機(jī)時(shí)鐘時(shí),滑碼周期為T(mén)s=256/(2.048XX3X)=1157h

完全可以滿(mǎn)足實(shí)用要求。

習(xí)題P823-1已知A,B,C三臺(tái)交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量如圖3-34所示.試比較A,B之間完全采用直達(dá)中繼和完全通過(guò)C匯接這兩種方案哪一種更經(jīng)濟(jì)(設(shè)TDR=1.8,gos=0.001).解:A,C之間的話(huà)務(wù)量25erl,M=41,C,B之間的話(huà)務(wù)量25erl時(shí),中繼群的線(xiàn)數(shù)為M=41,A,B之間的話(huà)務(wù)量為20erl時(shí),中繼群的線(xiàn)數(shù)為M=35,采用匯接時(shí),AC:45erl,M=65,CB:45erl,M=65,匯接話(huà)務(wù)量使AC和CB中繼群各增加了65-41=24條中繼線(xiàn).于是LR=35/24≈1.5<TDR,此時(shí)采用直達(dá)中繼更經(jīng)濟(jì).3-2已知A、B、C三臺(tái)交換機(jī)之間的話(huà)務(wù)量及傳輸距離如圖3-35所示.傳輸設(shè)備的費(fèi)用為0.l萬(wàn)元/(km·線(xiàn)),交換設(shè)備為0.4萬(wàn)元/路.試比較在A、C之間完全采用直達(dá)中繼和完全采用匯接中繼這兩種方案的費(fèi)用(設(shè)gos=0.01).圖3-34圖3-3520erl,20kmB解:gos=0.01,查表2-3得各中繼群線(xiàn)數(shù)為采用直達(dá)中繼時(shí),AC:10erl,M=18,CB:25erl,M=36,AB:20erl,M=30;采用匯接時(shí),AB:30erl,M=42,BC:35erl,M=47.直達(dá)中繼花費(fèi)18×0.1×35=63(萬(wàn)元)匯接中繼花費(fèi)12×15×0.1+11×30×0.1+12×0.4=55.8(萬(wàn)元)∴采用匯接中繼比直達(dá)中繼更經(jīng)濟(jì).3-5設(shè)交換機(jī)A至D及其話(huà)務(wù)量分布如圖3-36所示,傳輸設(shè)備的費(fèi)用為0.l萬(wàn)元/(km·線(xiàn)),交換設(shè)備為0.4萬(wàn)元/路.如果A,B間的傳輸采用混合路由,并要求gos=0.001,各路由應(yīng)配備的中繼線(xiàn)是多少?解:TDR=[0.1×(15+30)+0.4]/0.1×(15+25)=1.4,由式(3.9),gos=0.001時(shí),

由(3.13)知:對(duì)比圖3-6,直達(dá)路由中繼線(xiàn)數(shù)改為11.