《语音通信系统》PPT课件.ppt

第二节第二节 语音通信系统语音通信系统第三节第三节 语音通信系统语音通信系统一、通信系统概述一、通信系统概述二、电话通信系统二、电话通信系统三、移动通信系统三、移动通信系统四、四、IP电话系统电话系统通信系统概述通信系统概述（一）通信系统构成（一）通信系统构成图图6-1 通信系统基本模型示意图通信系统基本模型示意图一、通信系统概述一、通信系统概述v通信通信是实现从一地向另一地进行信息传递和交换的过程是实现从一地向另一地进行信息传递和交换的过程v通信系统可以概括为一个统一的模型。通信系统可以概括为一个统一的模型。通信系统概述通信系统概述1 1、信源、信源、信源、信源 原始电信号的来源，它的作用是将原始信息转换为相应的电信原始电信号的来源，它的作用是将原始信息转换为相应的电信号。信源输出的原始电信号常称为基带信号。号。信源输出的原始电信号常称为基带信号。2 2、变换器、变换器、变换器、变换器 对对信信源源产产生生的的基基带带信信号号进进行行各各种种处处理理和和变变换换，以以使使它它适适合合在在信信道道中传输。中传输。3 3、信道、信道、信道、信道 在变换器和反变换器之间用于传输信号的媒质。不同的信源形在变换器和反变换器之间用于传输信号的媒质。不同的信源形式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也会不同。通式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也会不同。通常的情况下，信道的划分标准有两种方式。常的情况下，信道的划分标准有两种方式。其一，信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。其一，信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。其二，信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。其二，信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。通信系统概述通信系统概述4 4、反变换器、反变换器、反变换器、反变换器 它的功能与变换器的功能相反，其作用是将从信道上接收到它的功能与变换器的功能相反，其作用是将从信道上接收到的信号中恢复出原始电信号。的信号中恢复出原始电信号。5 5、信宿、信宿、信宿、信宿 其作用是将恢复出来的原始电信号转换成相应的信息。其作用是将恢复出来的原始电信号转换成相应的信息。6 6、噪声源、噪声源、噪声源、噪声源 是信道噪声、干扰以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表是信道噪声、干扰以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。示。通信系统概述通信系统概述（二）模拟通信系统和数字通信系统（二）模拟通信系统和数字通信系统 对于通信系统，特别是电信系统，信源发出的信息要经过适当的对于通信系统，特别是电信系统，信源发出的信息要经过适当的变换和处理，使之变成适合在信道上传输的信号才可以传输。按照信变换和处理，使之变成适合在信道上传输的信号才可以传输。按照信号参量的取值方式可将信号分为两大类，即模拟信号和数字信号。号参量的取值方式可将信号分为两大类，即模拟信号和数字信号。模拟信号模拟信号的特点是信号参量的取值是连续的，称为连续信号。的特点是信号参量的取值是连续的，称为连续信号。数字信号数字信号的特点是信号参量只能取有限个值，也称为离散信号。的特点是信号参量只能取有限个值，也称为离散信号。根据信道上传输的信号是模拟信号还是数字信号，可以相应地把根据信道上传输的信号是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分成通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统模拟通信系统与数字通信系统。通信系统概述通信系统概述1 1模拟通信系统模拟通信系统模拟通信系统模拟通信系统模拟通信系统的基本构成模型如图模拟通信系统的基本构成模型如图6-2所示。所示。图图6-2 模拟通信系统模型模拟通信系统模型通信系统概述通信系统概述2 2数字通信系统数字通信系统数字通信系统数字通信系统数字通信系统的基本构成模型如图数字通信系统的基本构成模型如图6-3所示。所示。图图6-3 数字通信系统模型数字通信系统模型通信系统概述通信系统概述数字通信与模拟通信相比具有如下的优点：数字通信与模拟通信相比具有如下的优点：1.抗干扰能力强，无噪声积累。抗干扰能力强，无噪声积累。2.便于加密处理。便于加密处理。3.利于采用时分复用实现多路通信。利于采用时分复用实现多路通信。4.便于集成化、小型化。便于集成化、小型化。5.便于存储、处理和交换设备便于存储、处理和交换设备通信系统概述通信系统概述（三）通信网的组成（三）通信网的组成 通通信信网网是是由由一一定定数数量量的的节节点点和和连连接接节节点点的的传传输输链链路路相相互互有有机机地地组组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。通信网在硬件设备方面的基本构成要素是：通信网在硬件设备方面的基本构成要素是：1 1用户终端设备用户终端设备用户终端设备用户终端设备终端设备是通信网中的源点和终点，是用户与通信网之间的接口设备，终端设备是通信网中的源点和终点，是用户与通信网之间的接口设备，它包括图它包括图6-1中的信源、信宿、交换器和反变换器的一部分。中的信源、信宿、交换器和反变换器的一部分。2 2传输链路传输链路传输链路传输链路传输链路是网络节点的连接媒介，是信息传递的通道，它一般包括图传输链路是网络节点的连接媒介，是信息传递的通道，它一般包括图6-1中的信道、交换器和反变换器的一部分。中的信道、交换器和反变换器的一部分。3 3转接交换设备转接交换设备转接交换设备转接交换设备转接交换设备是通信网的核心，其基本功能是完成接入交换节点链路转接交换设备是通信网的核心，其基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配，以实现一个呼叫终端和它所要求的另一的汇集、转接接续和分配，以实现一个呼叫终端和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择和连接。个或多个用户终端之间的路由选择和连接。通信系统概述通信系统概述（四）通信网的拓扑结构（四）通信网的拓扑结构 图图6-4 通信网的基本结构通信网的基本结构通信系统概述通信系统概述（五）通信网的分层结构（五）通信网的分层结构 图图6-5通信网络的垂直结构图通信网络的垂直结构图 通信网根据网络功能从垂直方向上可划分为应用层、业务网和传送通信网根据网络功能从垂直方向上可划分为应用层、业务网和传送网，同时还有支撑网支持三个层面的工作，如图网，同时还有支撑网支持三个层面的工作，如图6-5所示。所示。1 1按垂直方向划分按垂直方向划分按垂直方向划分按垂直方向划分通信系统概述通信系统概述2 2按水平方向划分按水平方向划分按水平方向划分按水平方向划分图图6-6通信网络的水平结构图通信网络的水平结构图 通信网根据网络功能从水平方向上可划分为核心网通信网根据网络功能从水平方向上可划分为核心网CN（Core Network）、接入网）、接入网AN（Access Network）和用户驻地网）和用户驻地网CPN（Customer Premises Network）三部分，如图）三部分，如图6-6所示。所示。（1）核心网核心网实现全网范围内的信号汇聚、分配，由许多大容量的实现全网范围内的信号汇聚、分配，由许多大容量的传输和高速交换设备组成。传输和高速交换设备组成。（2）接入网接入网是指由业务节点接口（是指由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（诸如线路设施和传输设施）所组）之间的一系列传送实体（诸如线路设施和传输设施）所组成的为传送电信业务提供所需的传送承载能力的实施系统。成的为传送电信业务提供所需的传送承载能力的实施系统。电话通信系统电话通信系统 电话通信系统有三个组成部分：一是电话交换设备，二是传输系统，电话通信系统有三个组成部分：一是电话交换设备，二是传输系统，三是用户终端设备。三是用户终端设备。电话交换机按其使用场合可分为两大类：一类是用于公用电话网的交换电话交换机按其使用场合可分为两大类：一类是用于公用电话网的交换机，另一类是用户专用电话网的交换机，简称用户交换机。公用电话机，另一类是用户专用电话网的交换机，简称用户交换机。公用电话网的交换机是用于用户交换机之间中继线的交换。用户交换机是机关网的交换机是用于用户交换机之间中继线的交换。用户交换机是机关团体、宾馆酒店、企事业单位内部进行电话交换的一种专用交换机。团体、宾馆酒店、企事业单位内部进行电话交换的一种专用交换机。在智能建筑中，通信系统的控制中心其中之一是程控数字用户交换机在智能建筑中，通信系统的控制中心其中之一是程控数字用户交换机PABX（Private Automatic Branch Exchange）系统。）系统。二、电话通信系统二、电话通信系统电话通信系统电话通信系统（一）程控数字用户交换机的系统结构（一）程控数字用户交换机的系统结构 程控数字用户交换机系统的核心就是程控数字用户交换机，该交换机程控数字用户交换机系统的核心就是程控数字用户交换机，该交换机是以完成建筑物内用户与用户之间，以及完成用户通过用户交换机中继是以完成建筑物内用户与用户之间，以及完成用户通过用户交换机中继线与外部公用电话交换网上各个用户之间的通信。程控数字用户交换机线与外部公用电话交换网上各个用户之间的通信。程控数字用户交换机的系统结构如图的系统结构如图6-7所示。所示。图图6-7 程控数字用户交换机的系统结构程控数字用户交换机的系统结构电话通信系统电话通信系统（二）程控数字用户交换机的类型（二）程控数字用户交换机的类型 各类应用功能不同的智能建筑中的用户可以采用现有的程控数字用各类应用功能不同的智能建筑中的用户可以采用现有的程控数字用户交换机中系统软件、应用软件和不同的硬件设备等，将通用型数字户交换机中系统软件、应用软件和不同的硬件设备等，将通用型数字用户交换机变换成以下几种特殊用途的用户交换机。用户交换机变换成以下几种特殊用途的用户交换机。1 1旅馆型旅馆型旅馆型旅馆型2 2医院型医院型医院型医院型3 3办公室自动化型办公室自动化型办公室自动化型办公室自动化型4 4银行型银行型银行型银行型5 5专网型专网型专网型专网型电话通信系统电话通信系统（三）程控数字用户交换机的进网中继方式（三）程控数字用户交换机的进网中继方式 智能建筑中程控数字用户交换机除用于单位用户之间相互智能建筑中程控数字用户交换机除用于单位用户之间相互通话外，还可通过出、入中继线实现单位内部用户和公用电话通话外，还可通过出、入中继线实现单位内部用户和公用电话网上的用户或和其他单位交换机用户之间的信息交换，为此一网上的用户或和其他单位交换机用户之间的信息交换，为此一般采用用户交换机进网中继方式。般采用用户交换机进网中继方式。程控数字用户交换机作为公用电话网的终端设备与公用电程控数字用户交换机作为公用电话网的终端设备与公用电话网相连，通常可采用全自动接入方式、半自动接入方式和混话网相连，通常可采用全自动接入方式、半自动接入方式和混合接入方式这三种。合接入方式这三种。电话通信系统电话通信系统1 1全自动直拨中继方式（全自动直拨中继方式（全自动直拨中继方式（全自动直拨中继方式（DOD+DIDDOD+DID）全自动直拨中继方式适合于全自动直拨中继方式适合于700800门以上的用户交换机，一般门以上的用户交换机，一般1000门程控用户交换机具备这种入网方式。门程控用户交换机具备这种入网方式。DOD1+DID方式和方式和DOD2+DID方式如图方式如图6-8所示。所示。图图6-8 全自动直拨中继方式全自动直拨中继方式电话通信系统电话通信系统2 2半自动直拨中继方式（半自动直拨中继方式（半自动直拨中继方式（半自动直拨中继方式（DOD2+BIDDOD2+BID）当程控数字用户交换机的呼出话务量当程控数字用户交换机的呼出话务量40Erl时，采用时，采用DOD2方方式；当程控数字用户交换机的容量在几十门到几百门或呼入话务量式；当程控数字用户交换机的容量在几十门到几百门或呼入话务量40Erl时，宜采用半自动直拨中继方式，即时，宜采用半自动直拨中继方式，即BID（Board Inward Dialling，话务台拨入）方式。，话务台拨入）方式。根据进入公用电话网话务量的大小，可将进入公用电话网的局根据进入公用电话网话务量的大小，可将进入公用电话网的局间中继线分为单向中继线和双向中继线间中继线分为单向中继线和双向中继线2类。类。电话通信系统电话通信系统（1）单向中继方式）单向中继方式一般当交换设备的容量在一般当交换设备的容量在500门以上，中继线数大于门以上，中继线数大于37对时采用。如对时采用。如图图6-9所示。所示。图图6-9 半自动单向中继方式半自动单向中继方式（2）双向中继方式）双向中继方式当交换设备的容量在当交换设备的容量在50门以内，中继线数在门以内，中继线数在5对以下时采用双向中对以下时采用双向中继的方式，可以提高小群中继线群的效率，如图继的方式，可以提高小群中继线群的效率，如图6-10所示。所示。图图6-10 半自动双向中继方式半自动双向中继方式电话通信系统电话通信系统3 3混合自动直拨中继方式（混合自动直拨中继方式（混合自动直拨中继方式（混合自动直拨中继方式（DOD+DID/BIDDOD+DID/BID）混合自动直拨中继方式适用于混合自动直拨中继方式适用于1000门以上大容量的用户交换机。门以上大容量的用户交换机。其中继方式如图其中继方式如图6-11所示。所示。图图6-11 混合进网中继方式混合进网中继方式电话通信系统电话通信系统（四）集中用户交换机业务（四）集中用户交换机业务 集中用户交换机，又称集中用户交换机，又称“虚拟交换机虚拟交换机”。它是在单位内没。它是在单位内没安装用户交换机的情况下，在市话交换机上将部分用户划分为安装用户交换机的情况下，在市话交换机上将部分用户划分为一个基本用户群，为其提供用户交换机（一个基本用户群，为其提供用户交换机（PBAX）的功能，同时）的功能，同时还具有公用电话网的特有服务功能。还具有公用电话网的特有服务功能。1 1集中用户交换机的组网方式集中用户交换机的组网方式集中用户交换机的组网方式集中用户交换机的组网方式（1）单局方式）单局方式（2）城域方式）城域方式（3）本地网方式）本地网方式2 2集中用户交换机的特点集中用户交换机的特点集中用户交换机的特点集中用户交换机的特点（1）组网灵活）组网灵活（2）使用方便，提供业务种类多）使用方便，提供业务种类多（3）与公用网技术同时进步）与公用网技术同时进步（4）节省投资、可提供专业化服务）节省投资、可提供专业化服务（5）可实现家庭办公）可实现家庭办公（6）业务更新方便快捷、适应性强）业务更新方便快捷、适应性强移动通信系统移动通信系统三、移动通信系统三、移动通信系统 移动通信是通信的双方或有一方在运动的状态下进行的通移动通信是通信的双方或有一方在运动的状态下进行的通信方式，即指在移动用户之间和移动用户与固定点用户之间信方式，即指在移动用户之间和移动用户与固定点用户之间进行的通信。进行的通信。在智能建筑中移动通信系统通常可以分成两大类：一类为在智能建筑中移动通信系统通常可以分成两大类：一类为建筑物内的专用通信系统，如集成群调度电话；另一类为公建筑物内的专用通信系统，如集成群调度电话；另一类为公用移动电话在建筑物内的使用，如中国移动或中国联通的移用移动电话在建筑物内的使用，如中国移动或中国联通的移动电话。动电话。移动通信系统移动通信系统（一）移动通信系统的组成（一）移动通信系统的组成 图图6-12为一个三级网的陆地（民用）移动通信系统组成示意图。为一个三级网的陆地（民用）移动通信系统组成示意图。图图6-12 陆地（民用）移动通信系统组成陆地（民用）移动通信系统组成移动通信系统移动通信系统（二）移动通信室内覆盖系统（二）移动通信室内覆盖系统 目前移动通信室内覆盖系统主要采用微蜂窝目前移动通信室内覆盖系统主要采用微蜂窝+室内分布天线的方式，室内分布天线的方式，即微蜂窝与相应的移动通信系统相连接，使其成为移动通信系统的一部即微蜂窝与相应的移动通信系统相连接，使其成为移动通信系统的一部分，微蜂窝所发射的无线电信号经过信号分配系统在建筑物内多点小功分，微蜂窝所发射的无线电信号经过信号分配系统在建筑物内多点小功率辐射，从而实现在保证足够的通信信道的前提下的均匀覆盖。率辐射，从而实现在保证足够的通信信道的前提下的均匀覆盖。1 1系统的组成系统的组成系统的组成系统的组成移动通信室内覆盖系统一般由以下三部分组成：移动通信室内覆盖系统一般由以下三部分组成：（1）信号源）信号源（2）传输部分）传输部分（3）天线系统）天线系统2 2系统的设计要求系统的设计要求系统的设计要求系统的设计要求（1）系统应能克服由于建筑物的屏蔽效应阻碍与外界通信。）系统应能克服由于建筑物的屏蔽效应阻碍与外界通信。（2）系统应能确保建筑的各种类移动通信用户对移动通信使用需求，）系统应能确保建筑的各种类移动通信用户对移动通信使用需求，并为可预见的未来移动通信技术预留扩展空间。并为可预见的未来移动通信技术预留扩展空间。（3）智能建筑（或大型建筑物）内专用移动通信系统的设备的覆盖）智能建筑（或大型建筑物）内专用移动通信系统的设备的覆盖更注意车库、各个重要通道、走廊等区域。更注意车库、各个重要通道、走廊等区域。IP电话系统电话系统四、四、IP电话系统电话系统 IP电话是将语音数据分组，在电话是将语音数据分组，在Internet上传送的语音通信。上传送的语音通信。IP电话与电话与PSTN话音通信相比，提高了传输线路利用率，从而话音通信相比，提高了传输线路利用率，从而降低了通信成本，并且能方便地开展增值的多媒体应用。降低了通信成本，并且能方便地开展增值的多媒体应用。IP电话系统电话系统（一）（一）IP电话的类型电话的类型 根据用户终端划分，根据用户终端划分，IP电话的应用可以分为三种方式：电话的应用可以分为三种方式：1 1PCPC到到到到PCPC的语音通信的语音通信的语音通信的语音通信2 2PCPC到电话的语音通信到电话的语音通信到电话的语音通信到电话的语音通信3 3电话到电话的语音通信电话到电话的语音通信电话到电话的语音通信电话到电话的语音通信IP电话系统电话系统（二）（二）IP电话的特点电话的特点 IP电话与传统的电话通信相比具有以下特点：电话与传统的电话通信相比具有以下特点：1IP电话是在基于分组交换的电话是在基于分组交换的IP网络上传输。网络上传输。2IP电话在电话在IP网络上传输数据前就采用语音压缩技术。网络上传输数据前就采用语音压缩技术。3IP电话可以支持多种业务形式。电话可以支持多种业务形式。4IP电话不需收取长途电话费用，其费用相当低。电话不需收取长途电话费用，其费用相当低。IP电话系统电话系统（三）（三）IP电话系统的组成电话系统的组成 IP电话系统主要由公用电话交换网（电话系统主要由公用电话交换网（PSTN）、）、IP网络、终端、网关、网络、终端、网关、关守和相应的支持系统等组成，如图关守和相应的支持系统等组成，如图6-13所示。所示。图图6-13 IP电话系统的组成电话系统的组成1公用电话交换网（公用电话交换网（PSTN）2IP网络网络3终端终端4网关网关5关守关守6支持系统支持系统