第一节　有线通信系统设备

一、有线电话通信系统构成和分类

（一）有线电话通信系统的构成

有线电话通信系统一般包括电话交换机、用户配线系统、传输接入设备、中继线路、用户线路、工作区插座等部分。其构成如图1-1所示。

其中用户配线系统包括主配线架（MDF）和中间配线架或楼层配线架（IDF）。MDF负责电信端局中继电路的接入、程控交换机出入线路的管理，IDF负责楼层垂直干线及水平分支线的接入和配线管理。适配器用于RJ-45对RJ-11的接口转换，在RJ-45插座上适配器最多可以配接4部电话。

（二）电话交换机分类

按交换接续模式分为人工电话交换机和自动电话交换机。

按电话交换机技术结构分为模拟交换机、数模混合机、数字程控交换机、IP电话交换机。

按电话交换机大小分为集团电话（100部以内）交换机、程控用户交换机、局用程控交换机。

按业务功能分为通用型办公电话交换机、调度排队交换机、军用电话交换机。

二、程控电话交换机

（一）设备组成

程控交换机分为硬件设备和软件程序两部分。

1.硬件部分

程控交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。如图1-2所示，硬件分为两大部分，即话路子系统和控制子系统。话路部分用于收发电话信号、监视电路状态和完成电路连接，主要包括用户电路、中继电路、交换网络、服务电路（包含收号器、发号器、振铃器、回铃音器、连接器等）、扫描器和驱动器等部件。控制设备就是电子计算机，包括中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备。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。

（1）交换网络。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。目前，在程控交换机中主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，以及由存储器等电路构成的时分接续网络。

（2）用户接口电路。用户接口电路的作用是实现各种用户线与交换机之间的连接。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和与数字话机、数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路。

模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能如下。

①馈电。交换机通过用户线向共电式电话机直流馈电。

②过压保护。防止用户线上的电压冲击或过电压而损坏交换机。

③振铃。向被叫用户话机馈送铃流。

④监视。借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机、挂机、拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。

⑤编解码。利用编码器和解码器、滤波器，完成话音信号的模数与数模变换。

⑥混合。进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。

⑦测试。提供测试端口，进行用户电路的测试。

数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要用来通过线路适配器或数字话机与各种数据终端设备相连，如计算机、打印机、电传等。

（3）出入中继器。出入中继器是中继线与公众电话网PSTN间的接口电路，用于交换机中继线的连接。它的功能与电路、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，其作用是实现模拟中继线与PSTN网络的接口，基本功能一般有以下几点。

①发送与接收表示中继线状态（如空闲、占用、应答、释放等）的线路信号；

②转发与接收代表被叫号码的记发器信号；

③供给通话电源和信号音；

④向控制设备提供所接收的线路信号。

数字中继线接口单元的作用是实现数字中继线与数字交换网络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。

数字程控交换机的中继接口非常丰富，它可以接入环路中继、载波、E/M、E1等中继，包括数字用户的2B+D、30B+D，具备组网、局间汇接的功能。

（4）控制设备。控制设备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。

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方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好地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，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散式控制方式。

2.软件部分

软件包括程序部分和数据部分。

（1）程序部分包括操作系统程序和应用程序。前者用于任务调度、输入输出控制、障碍检测和恢复处理、障碍诊断、命令执行控制等；后者用于实施各种电话交换事件与状态处理、硬件资源管理、用户服务类别管理、话务量统计、服务观察、软件维护和自动测试等。

（2）数据部分包括系统数据、交换框架数据、局数据、路由数据和用户数据。

3.信令系统

在交换机内各部分之间或者交换机与用户、交换机与交换机间，除传送话音、数据等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号（信令），以保证交换机协调动作，完成用户呼叫的处理、接续、控制与维护管理功能。

按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。

（1）用户线信令。它是在用户与交换机之间用户线上传送的信令。对于模拟电话用户线，这种信令包括以下两个方面。

①监视信令。此信令反映直流用户环路通断的各种用户状态信号，如主叫用户摘机（呼出占用）、主叫用户挂机（正在清除或拆线）及被叫用户摘机（应答）、被叫用户挂机（反向清除或拆线）。交换机检测到这些信号时便会执行相应的软件，产生有关的动作，如交换机向主叫用户发拨号音或忙音、回铃音等，或向被叫用户馈送振铃信号等。

②地址信令（被叫号码）。此信令为主叫用户发送的被叫号码，交换机识别后控制交换网络进行接续。一般分为脉冲式信令和双音频信令。

a.直流脉冲信令。拨号盘话机或脉冲式按键话机发送直流脉冲信号，通过话机拨号控制用户环路断续而产生直流脉冲串。

b.双音多频信令。双音多频信令（DTMF）是电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码。双音多频的拨号键盘是4×4的矩阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频，见表1-1。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比如‘1’相当于697Hz和1209Hz。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。

（2）局间信令。此信令是在交换机或交换局之间中继线上传送的信号，用以控制呼叫的接续。由于使用的交换机制式和中继传输信道的类型很多，组网涉及面广，因而局间信令比较复杂。为保证通信网中交换机互通，必须建立统一的国际与国内标准。

根据信令通道与话音通路的关系，可将局间信令分为随路信令（Channel Associated Signalling，CAS）与共路信令（Common Channel Signalling，CCS）；若按信道与信号的形式，又可分为直流、交流与数字型信令。如同用户线信令，也可将局间信令按功能分为监视信令、地址信令与管理信令。

各种机电式交换机都采用随路信令，虽然程控数字交换机多采用随路信令，但它具有采用共路信令的功能与潜力。为充分发挥程控数字交换系统的优点，采用先进的共路信令是当前程控交换技术的一个重要发展方向。

①随路信令。将话路所需要的控制信号由该话路本身或与之有固定联系的一条信令通道来传送，即用同一通路传送话音信息和相应的信令。

②共路信令。将一组话路所需的各种控制信号集中到一条与话音通路分开的公共信号链路上进行传送。如CCITT No.7号信令是一种目前最先进、应用最广泛的国际标准化共路信令系统，由于它将信令和话音通路分开，可采用高速数据链路传送信令，因而具有传送速度快，呼叫建立时间短，信号容量大，更改与扩容灵活以及设备利用率高等特点，最适用于程控数字交换与数字传输相结合的综合业务数字网。

（二）主要功能

程控交换机的主要功能包括组网接入和对电话呼叫的接续、交换。

1.组网接入功能

交换机能提供E1数字中继接口、载波中继接口、磁石中继接口、E/M中继接口、环路中继接口等丰富的中继线路接口，可灵活组建多种信令（包括NO.1、NO.7号信令和PRI信令）和接口方式的专用通信网，组网能力强，用户新增业务方便。

（1）E1数字中继接口。是把PCM基带作为传输链路的电话中继接口，一条E1（2.048Mbit/s）中继中包含32个64Kbit/s的传输通道，其中30个64Kbit/s用于传输话音信号，2个64Kbit/s用于传输信令和地址。

（2）载波中继接口。是配合长途载波线路完成两局之间信息交换的局间接口，一般为四线载波接口。

（3）磁石中继接口。磁石电话相当于专线电话，两方用户信道是固定的，一方用户通过手摇磁石发电机直接振铃，发出25Hz铃流，到交换设备转换成2100Hz或带外信令，接续到对方用户后再转回到25Hz铃流，通话建立。磁石中继接口就是提供这个过程的接口。

（4）E/M中继接口。是一种模拟中继接口，在E/M信号方式中，E/M中继接口把话音通道和信号通道分开。一般为三对线，即一对发线、一对收线、一对E/M线。E（Ear）为接收控制，M（Mouth）为发送控制。E/M中继接口比环路中继接口的响应速度快。

（5）环路中继接口。实际上就是模拟用户中继线，就是用普通电话线作为中继线的方式。模拟中继线适合对外线对数要求较低（小于30对）的用户。环路中继的故障率较高，线路维护的工作量较大。

程控交换机对市内电话局的中继方式一般有下列两种。

（1）全自动直拨中继方式。该方式的特点是从公用网呼入时可直接呼叫到分机用户，不需要经过话务台转接。

（2）半自动中继方式。特点是呼出时接入市话局的用户级，听二次拨号音。呼入时经市话局的用户级接入到用户交换机的话务台，并向话务台送振铃信号，然后再由话务台转接到分机。

2.电话接续和管理功能

（1）中继分组功能。将中继线根据需要分成不同组别，并可设置占用相关组别的分机号码，实现相对独立的多用户群使用同一台设备。

（2）专用中继功能。为保证单位内部重要部门通话畅通，可将重要部门的分机设置成专用外线分机，即该部门打出、呼入都独占某条中继线路。

（3）环路等位拨号。出局无需拨“0”，主机自动识别内外线号码。

（4）热线服务。出局也可设延时自动出局方式，延时时间分机自行设置。

（5）自动路由与IP字头自定义。通过交换机可自动选择IP专线电话，出局无需拨IP字头（交换机自动加发），IP字头与开通的地区区号可灵活设置。

（6）账号漫游。对于单位内部人员，由交换机管理部门给定账号和该账号的漫游范围，则该人员就可利用该账号和自行设定的密码在漫游范围内的分机拨打电话，而话费如实地记载到个人账号上，漫游范围可以是全系统，也可以固定在某分机上。

（7）外线限拨。根据分机不同等级，可对该分机呼出权限做出相应的限制，可设多个等级来确定用户拨打市话、本地网电话、特服电话、国内长途电话、国际电话的权利。

（8）字头管理。通过字头设置来限拨特定的本地网、特号、市话、长话、传呼与手机等。

（9）中继呼入方式。分直拨分机、总机转接及群呼方式。

（10）音频抢拨及遇忙转总机。外线呼入时无需听完提示音即可用音频按键实现抢拨，若遇分机忙转总机。

（11）征询转接。外线呼入时，总机可征询分机是否接听，分机不接听可挂机；接听，总机挂机。转接过程中，外线一直听音乐。

（12）分机连选。两个以上分机使用同一个号码，以适用于信息中心和服务中心等。

（13）代拨外线。某一分机拨通外线后可转接给其他分机接听（秘书型功能）。

（14）强插、强拆功能。为保证重要电话的接入，可对正在通话的双方进行强插或强拆。

（15）群呼功能。功能设定后，相应的分机循环振铃；某一分机提机，其他分机不能监听。

（16）虚拟总机。将不同的外线设置成由不同的指定分机接听，该分机承担总机的转接功能。

（17）电话会议。功能设定后，可实现多组多方电话会议。

（18）内线来话转接。内部来话也可与外部电话一样进行多次转接。

（19）遇忙回叫。内线分机拨分机时，若遇对方分机正忙时，可拨功能号后挂机。当对方线路空闲时，双方分机同时振铃提示通话。

（20）呼叫保护。避免被强插、强拆。

（21）离位转移。当该机用户不在自己位置上，可将本机所有电话转移到另一分机上，保证电话不丢失。

（22）忙时代接。为保证重要电话不丢失，在自己分机忙时，自动由其他分机接听。

（23）代接来话。在其他分机无人接听时，可拨功能键后代接该来电话。

（24）自录提示语音。用户可根据自身要求自行录制提示语音。

（25）夜服功能。提供夜间值班人员接听或转接电话。

（26）计费管理功能。主要包括账号计费、押金计费等功能。

（27）话务软件管理功能。能实时监控每路电话摘机、通话、打进、打出、挂机等状态，对于可疑用户能进行有效的话务和话单监视与控制。

（三）程控数字交换系统的主要指标

1.程控交换机的容量指标

主要包括交换机能够承受的话务量、呼叫处理能力、交换机能够接入的用户线和中继线的最大数量以及过负荷控制能力等。

2.程控交换机提供的接口

程控交换机提供的通信接口包括用户接口和中继接口。

（1）用户接口。分为模拟用户接口和数字用户接口。

①模拟用户接口。是交换机连接模拟用户设备的接口电路，交换机为每个用户分配一套用户电路，一般模拟用户电路具有7项主要功能，分别是馈电、过压保护、振铃、监视、编译码、2/4线变换和测试。

②数字用户接口。是交换机连接数字用户设备的接口电路，数字用户设备包括数字话机、数字传真机、数字图像设备等。通信时要求以一定速率一定格式发送数字信号，数字用户接口必须按传输信号要求完成码型变换、回波相消等功能。常见的数字用户接口如ISDN、ADSL等。ISDN又分为基本接口和基群速率接口。

ISDN基本接口（Base Rate Interface，BRI）。用于连接一般家庭或办公室设备，采用二线传输，信道由2B+D组成，即包括2个独立的64Kbit/s B信道和1个16Kbit/s的D信道。速率为144Kbit/s，其中B信道一般用来传输话音、数据；D信道用来传输信令或分组信息。

ISDN基群速率接口（Primary Rate Interface，PRI）。用于PBX（用户交换机）或专用网，采用四线传输，由若干B信道和一个64Kbit/s的D信道组成，常用的形式有23B+D，30B+D。

（2）中继接口。分为模拟中继接口和数字中继接口。

①模拟中继接口。模拟中继器是数字程控交换机和模拟中继线的接口。模拟中继线一般是二线电路。它的功能跟模拟用户电路类似，也有过压保护、编译码及滤波、测试、线路监视。当中继线采用二线制时，还有2/4线转换即混合电路的功能。不同的是，模拟中继器不需要馈电和振铃的功能，而且线路监视功能是用来反映模拟中继线路的空闲、占用、应答、正向拆线、反向拆线和闭塞等状态。模拟用户接口只需要单向检测话机的直流通断状态，而模拟中继接口不但要检测对端交换机的监测信令，还要将本端交换机的监测信令插入到传输信道中去，需要忙闲指示功能。

②数字中继接口。数字中继器是数字交换机与数字PCM线路之间的接口设备，通过它可以连接数字交换机或远端用户模块。主要功能有码型变换和反变换、时钟提取、帧同步和复帧同步、帧定位、帧和复帧同步信号的插入、提取和插入随路信令。

3.可靠性指标

可靠性指标是衡量电话交换机维持良好服务质量的持久能力的指标。为了表示系统的可用度和不可用度，定义了两个时间参数，平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）和平均故障修复时间（Mean Time To Repair，MTTR）。前者是系统的正常运行时间，后者是系统因故障而停止运行的时间。

一般要求局用电路交换机的系统中断时间在40年中不超过2h，相当于可用度不小于99.9994％。要提高可靠性，就要提高MTBF或降低MTTR，这样就对硬件系统的可靠性和软件的可维护性提出了很高的要求。

4.交换系统的可维护性

（1）故障定位准确度。交换机具有较高的自动化和智能化程度，一般可以将故障可能发生的位置按照概率大小依次输出，有些简单的故障可以准确地定位到电路板甚至芯片。

（2）再启动次数。再启动是指当系统运行异常时，程序和数据恢复到某个起始点重新开始运行。再启动对于软件的恢复是一种有效的措施，但会影响交换系统的稳定运行。按照对系统的影响程度的不同可以将再启动分成若干级别，影响最小的再启动可能使系统只中断运行数百毫秒，对呼叫处理基本没有什么影响，而较高级别的再启动会将所有的呼叫全部损失掉，所有的数据恢复初始值，全部硬件设备恢复为初始状态。再启动次数是衡量交换机工作质量的一个重要指标。一般要求每月再启动次数在10次以下。尤其是高级别的再启动，由于其破坏性大，所以其次数应越少越好。

5.服务质量标准

（1）呼损指标。指被叫空闲的条件下，交换设备未能完成的电话呼叫数量和用户发出的电话呼叫数量的比值，简称呼损。

（2）接续时延。包括用户摘机后听到拨号音的时延和用户拨号完毕至听到回铃音的时延。

三、传输线路与设备

（一）传输系统的构成

如图1-3所示，传输系统一般由传输线路、光纤配线架（ODF）、传输设备、数字配线架（DDF）和跳线等组成。其中DDF架用于用户中继端口与传输电路间的跳接，ODF架用于传输设备线路单元与光缆外线之间的跳接。

（二）传输线路

1.光缆

（1）光缆的分类

①按敷设方式分为自承重架空光缆、管道光缆、铠装地埋光缆、海底光缆。

②按光缆结构分为束管式光缆、层绞式光缆、紧抱式光缆、带式光缆、非金属光缆、可分支光缆。

③按用途分为长途通信用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。

（2）光缆的选用。光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。

①户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。架空时，可选用带两根或多跟加强筋的塑料外护套光缆。

②建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型，暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型。

③楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆；水平布线时，可选用可分支光缆。

④传输距离在2km以内的，可选用多模光缆；超过2km的可选用单模光缆或加装中继放大设备。

（3）常用光纤型号

①G.652光纤。目前广泛应用的常规单模光纤，称为1310nm波长性能最佳的单模光纤，又称为色散未移位单模光纤。这种光纤均可适用于1310nm和1550nm窗口工作。在1310nm波长工作时，理论色散为零；在1550nm波长工作时，传输损耗最低，但色散系数较大。

②G.653光纤。是指1550nm波长性能最佳的单模光纤，又称为色散移位光纤。

③G.654光纤。称为截止波长移位的单模光纤，它的设计重点是如何降低1550nm波长处的衰减，其零色散点仍位于1310nm波长处，而在1550nm波长的色散值仍然较高。它主要应用于需要很长再生段距离的海底光纤通信。

④G.655光纤。称为非零色散移位单模光纤，其零色散点不在1550nm，而是移至1510～1520nm附近。这种光纤主要应用于1550nm工作波长区，它的色散系数不大，适用于波分复用系统。

（4）野战光纤。野战光纤被复线是一种具有高强度力学性能，轻便易携带，能够在野外环境下快速、机动、灵活铺设的光纤线材，可以反复收放使用，适用于部队野战和应急机动条件下的光通信需求，也适用于通信光缆的快速抢通。

图1-4为某品牌野战光纤套装设备，其主要功能及性能参数如下。

①性能和特点

a.传输性能优良。传输性能符合G.657光纤传输标准。

带宽：单模1000MHz@1300nm max。

净线衰减损耗：单模≤0.4dB/km@1300nm max。

标准产品损耗（含两端接头）：单模≤0.8dB/km@1300nm max。

b.轻便。野战光纤有2芯和4芯的，产品尺寸小、重量轻，单人可完成携带和架设作业，既可地面敷设，又可临时架挂、穿管、简易埋设等，适用于各种复杂条件下的应用。

线径：3.2～4.2mm。

线净重：8～12kg/km（连接器）。

收容成盘重：3kg/500m（含络车、收容盘）。

背线架重：2kg。

c.机械特性强。采用高强度抗弯曲光纤，被复线外护层材料采用抗拉、耐磨、抗腐蚀、阻燃材料，专用连接器采用轻合金材料卡口结构，防震、防水、抗压。

最大拉伸力：1600N。

最大压扁力：1500N。

最小弯曲半径：10mm。

使用温度：-40～+60℃。

d.易于操作，便于维修。使用单位能够制备接头、修复断线，可以现场快速抢修，能够进行一般指标测试。

②配套附件

a.快速连接器。如图1-5所示，快速连接器用于光纤快速连接，光被复线标准配置分为1000m和500m两种，可以通过光被复线配置的快速连接器将两盘光被复线相连进行接力，最多可接力至十几千米。

选用高强度铝合金材料和高精度陶瓷器件精密加工而成，具有抗压、抗拉、防水、防尘、损耗小、接续方便（可盲插）、体积小等特点。

b.收容盘、络车。如图1-6所示，一般采用高强度合金铝压模、焊接制造，外观与传统被复线络车相同。

作业方式：单人携行1000m，收放500m（采取背向放线，相向收线方式作业）。

c.快速连接器转接跳线。如图1-7所示，用途是与光被复线和终端设备的连接，由两个光被复线专用连接器与双芯FC（SC）接插件、尾纤构成。采用了GGP特种光纤，具有抗弯曲、抗侧压、抗拉等特点。

d.高强度抗弯曲野外移动跳线。如图1-8所示，适合FC、SC、LC等各种接口的连接器。

e.抢修组件。如图1-9所示，在光被复线出现断线等故障时，应急抢修使用。采用冷接方法快速接续，具有操作简单快捷、损耗小，接续点防水、防尘、抗拉、抗压。

2.电话电缆

（1）电话电缆的种类。常用电话电缆主要有两类，HYA型综合护层塑料绝缘市内电话电缆和HPVV铜芯全聚氯乙烯配线电缆。

HYA型综合护层塑料绝缘市内电话电缆可在室外直埋或穿管敷设。室内可架空或沿墙敷设。HYA型电缆对数有10对、20对、30对、50对、100对、200对、400对、600对、900对、1200对、1800对、2400对。

HPVV铜芯全聚氯乙烯配线电缆为室内使用的电缆，可穿管或沿墙敷设。主要标称截面规格有0.4mm2、0.5mm2、0.6mm2。HPVV型电缆对数有5对、10对、15对、20对、25对、30对、50对、80对、100对、150对、200对、300对。

为了便于电缆的配线，电话电缆中的各芯通常用色谱来区分。通信电缆色谱组成排序共由10种颜色组成（5种主色和5种次色），5种主色和5种次色配对组合成25种色谱，不管通信电缆对数多大，通常大对数通信电缆都是按25对色为一组来标识的。

①25对线缆的线序排列。首先按主色分配，再按配色分配，具体排列方法如下。

线缆主色为：白、红、黑、黄、紫。

线缆配色为：蓝、橙、绿、棕、灰。

②一组线缆为25对，以色带来分组，一共有25组分别如下。

a.白蓝、白橙、白绿、白棕、白灰。

b.红蓝、红橙、红绿、红棕、红灰。

c.黑蓝、黑橙、黑绿、黑棕、黑灰。

d.黄蓝、黄橙、黄绿、黄棕、黄灰。

e.紫蓝、紫橙、紫绿、紫棕、紫灰。

1～25对线为第一小组，用白蓝相间的色带缠绕。

26～50对线为第二小组，用白橙相间的色带缠绕。

51～75对线为第三小组，用白绿相间的色带缠绕。

76～100对线为第四小组，用白棕相间的色带缠绕。

此100对线为1大组用白蓝相间的色带把4小组缠绕在一起。

200对、300对、400对……2400对以此类推。

（2）室内电话线。室内电话线主要用于连接电话机，常见规格有2芯和4芯，线径分别有0.4mm2和0.5mm2，若干地区有0.8mm2和1.0mm2。

常见材料（导体）有铜包钢、铜包铝、全铜。其中，达到国家标准的只有采用全铜的电话线。

（3）电话被复线。如图1-10所示，被复线一般用于野外布线，可以开通音频电话。主要品种有聚氯乙烯被复线、铜包钢被复线和芳纶被复线三种。其中芳纶被复线具有重量轻、强度高、衰减小、柔软等优点。

常用电话被复线的性能指标见表1-2。

不论是使用UTP大对数电缆、被复线或是室内电话线，其长度都不是无限制的。作为连接电话终端的用户线路，其技术指标应符合下列要求。

①环路电阻不大于2000Ω；

②线间绝缘不小于20kΩ；

③线间电容不大于0.7μF；

④传输衰耗不大于7dB；

⑤话音可用频带0.3～3.4kHz。

（三）传输设备

根据承载业务的不同，传输设备有很多种类，有基于PDH、SDH电信传输网络的，也有基于光纤复用点对点传输的。

1.SDH/PDH传输设备

SDH/PDH传输设备常用于程控交换机数字中继接入、局间链路传输和数据网接入等业务。SDH/PDH传输设备一般由线路板、支路板、交叉板、主控板、时钟板、公务板等模块组成，各模块的作用如下。

①线路板。又称光板，把光信号转换为电信号和把电信号转换为光信号，或者把光信号放大，其用尾纤连接，发出激光信号，严禁用眼睛直接对其光口看。

②支路板。提供2Mbit/s接口，常见的有8口、16口、48口。

③交叉板。为信号提供传输路线，实现传输路线灵活选择的功能。

④主控板。监控和控制整个光端机，其功能如电源机柜的监控模块。

⑤时钟板。提供时钟参考，保证传输信息传递的时间一致性。

⑥公务板。用来实现打电话的功能，但是无法打向手机，只能打到同一网络的光端机上。

SDH/PDH设备具有丰富的接口速率，从2Mbit/s到40Gbit/s不等（表1-3），在实际工作中需要根据当前业务和发展的需要进行科学合理的设计。

例如：某消防部队拟使用SDH传输网组建消防调度指挥网，计划接入150个中队或直属单位，接入带宽为10Mbit/s，那么150个单位汇聚到总队就需要1500Mbit/s的总带宽。因此对照表1-3，总队的传输设备应选配支持2.5Gbit/s速率（STM-16）的SDH产品。

图1-11为某品牌传输设备，该设备提供STM-1/STM-4光同步传输功能，线路速率可以从STM-1在线升级到STM-4，提供E1、以太网等业务类型的接口，其主要业务端口的说明见表1-4。

图1-11所示的某品牌综合业务光端机的主要功能配置为如下。

①视频：8路正向或4路双向。

②音频：8路正向或4路双向。

③电话：32路FXO/FXS。

④E1/2M:4路。

⑤数据：1路RS485/232。

⑥网络：1～2路100Mbit/s（物理隔离）。

2.综合业务复用器

（1）基于光纤传输的综合业务光端机。在特大灭火救援现场或演练中，有时需要在前方、后方指挥部之间同时开通网络、电话、视频等多种通信业务，如果按照传统的办法需要分别铺设网络、电话、视频等多条传输线路，工作量大且效率低，可能发生的故障点多，排查困难，这时使用综合业务光端机（图1-12）就可以解决这些问题。综合业务光端机的作用是用1对光纤、1对光端机实现语音电话、音视频、网络、控制数据等多种业务信息的实时同步传输。其组网架构如图1-13所示。

（2）基于E1的综合业务复用器。在消防部队有线调度通信网和信息网的建设中，为了节省传输线路的开支，提高传输线路的利用率，通常采用数据和语音复用传输专线的方式来进行组网，这里常用到基于E1链路的综合业务复用器，如图1-14所示。该复用器的上联接口（对电信运营商的接口）为E1，下联的用户业务接口为以太网接口和电话接口，即通过E1同时传输网络数据和电话语音。利用这个设备可以搭建如图1-15所示的语音、数据调度专网。首先，每个需要接入专线的消防大队、中队需要配备一对多业务E1复用器，一端设在消防指挥中心，一端设在消防大（中）队，复用器通过E1接口接入电信部门的传输网，形成点对点、一对一的透明传输。在消防指挥中心一侧，多业务E1复用器通过FXO（外围交换局接口）和模拟用户线与119调度交换机的用户模块相连；在消防中队一侧，多业务E1复用器通过FXS（外围交换用户话机接口）和模拟用户线与接警电话机相连。在消防指挥中心和消防中队，多业务E1复用器的以太网接口分别接到本地的网络交换机或路由器上，就实现了网络互联。

其主要性能参数如下。

①以太网接口10M/100M，全/半双工完全自适应，支持VLAN协议。

②每路以太网口支持AUTO-MDIX（交叉线和直连线自适应）；具有以太网监控自动复位功能，不会死机。

③提供两种时钟方式，E1复用器主时钟，E1线路时钟。

④E1复用器可以支持N×64Kbit/s（N=1～32）速率，即速率从64K～2048Kbit/s可调。

⑤同时支持120Ω/平衡和75Ω/不平衡两种阻抗的E1接口。

⑥提供1～8路语音接入，支持来电显示和反极性计费功能；电话接口支持FXO口和FXS口，FXO口与程控交换机对接，FXS口与用户的电话机相连。

⑦支持本端设备对远端设备的强制性配置功能；网管接口采用SNMP。

（四）配线架

配线架是管理子系统中最重要的组件，是实现垂直干线和水平布线两个子系统交叉连接的枢纽。配线架通常安装在机柜或墙上。通过安装附件，配线架可以全线满足UTP、STP、同轴电缆、光纤、音视频的需要。在网络工程中常用的配线架有数字配线架、光纤配线架和电话双绞线配线架等。

1.数字配线架（Digital Distribution Frame，DDF）

数字配线架又称高频配线架，DDF架一般用于用户中继端口与传输电路间的跳接。在数字通信中从速率2M～155Mbit/s信号的输入、输出都可连接在DDF架上，这为配线、调线、转接、扩容等工作带来了很大的灵活性和方便。以前DDF架分正面（高速）单元和背面（低速）单元，高速单元和低速单元相比有塞孔，可用于测试、环路等维护工作，如图1-16、图1-17所示。现在为维护方便，背面也采用高速单元。一般来说，正面单元接传输设备提供的支路通道，背面单元接用户中继（如交换中继），两者之间通过跳线连接后即可开放业务。DDF架自身故障和跳线故障一般会引起支路信号丢失、支路误码、警告指示等警告。

一般情况下，在DDF架的上面都标有DDF号及正反面。在DDF架的横条上还标有该端子所对应的电路名称、所处传输设备的网元以及对应的槽道号。

2.光纤配线架（Optical Distribution Frame，ODF）

光纤配线架ODF是光缆和光通信设备之间或光通信设备之间的配线连接设备。它是光传输系统中一个重要的配套设备，主要用于光缆终端的光纤熔接、光连接器安装、光路的调接、多余尾纤的存储及光缆的保护等，它对于光纤通信网络安全运行和灵活使用有着重要的作用。

光纤配线架根据结构可分为3种类型，即壁挂式、机柜式和机架式。图1-18为ODF配线柜。壁挂式一般为箱体结构，适用于光缆条数和光纤芯数都较少的局所。机柜式是采用封闭式结构，纤芯容量比较固定，外形比较美观。机架式一般是采用模块化设计，用户可根据光缆的数量和规格选择相对应的模块，灵活地组装在机架上，它是一种面向未来的结构，可以为以后光纤配线架向多功能发展提供便利条件。

光纤配线设备主要包括配线架ODF、接头、耦合器、跳纤等。其设备连接如图1-19所示。A交换机连到B交换机的物理路由是，交换机光纤模块A—光纤跳线—耦合器—尾纤—室外光缆—尾纤—耦合器—光纤跳线—交换机光纤模块B。

3.电话线配线架

110电话语音配线架是目前最常用的电话语音配线设备，一般用于设备间水平布线或设备端接、集中点的互配端接，其外观如图1-20所示。

110电话语音配线架由若干个压接头模块组成，每个压接头可压接4对或5对双绞线，如图1-21所示。

在电话配线系统，根据配线位置和管理功能的不同，有线电话配线架还可分为总配线架和中间配线架。

（1）总配线架（Main Distribution Frame，MDF）。如图1-22所示，总配线架一般设置在总配线机房，用于与大容量电话交换设备配套使用，一侧连接交换机外线，另一侧连接交换机入口和出口的内部电缆，用以接续内、外线路。一般还具有配线、测试和保护局内设备及人身安全的作用。双面机架采用特殊铝型材作材料，安装方便，有机架式和机柜式两种结构，便于扩容。单面机架融汇双面机架的优点，节约机房空间，全部操作均在正面进行，避免长跳线过多、混乱不堪的情况，使维护更简单。全模块结构，配置安装灵活方便。总配线架由机架、保安接线排、测试接线排、保安单元及其他附件组成。具有良好的保护功能，防止因雷电和其他原因产生的过电流、过电压对通信设备和机房的人员造成危害。所有塑料均采用阻燃工程塑料。接触表面采用镀金、银、镍工艺和防腐处理。机架具有可靠的接地系统。

（2）中间配线架（intermediate distribution frame，IDF）。IDF采用的技术结构和MDF架一样，只是IDF架一般安装在综合布线系统的楼层配线间，负责管理和连接来自用户设备和MDF之间的通信电缆。图1-23为电话系统的MDF和IDF的连接示意图。在计算机网络和光纤的配线管理中同样也有MDF和IDF的功能划分，只是配线的介质不一样。

电话语音系统布线方式一般采用大对数主干加水平分支线的结构。而垂直干线到水平分支线之间应安装管理跳线架，以方便管理及维护，扩容也方便。如只作电话通话使用，大对数主干及水平分支电缆采用普通电话电缆即可。如考虑今后更高级别的应用，则应考虑更高传输率的电缆，如3类或5类非屏蔽双绞线。

（五）跳线和接口

1.光纤跳线和接口

光纤跳线主要用于连接光端机和光缆以及把两条不同的光缆或者同缆的纤芯连接起来，如图1-24所示。

由于接口不同，光纤跳线分成了各种各样的类型，如图1-25所示。

2.电话跳线和接口

电话跳线主要用于在110语音配线架上进行跳接，因此只要使用同型号的两芯双绞线即可。

电话信息点一般采用RJ-11接口，RJ-11接口和RJ-45接口的外形类似，但只有6根针脚（也有4根的版本），一般使用中间2根针脚传输语音信号。RJ-11接头和插座如图1-26所示。注RJ-11接口只使用接线对1。

四、终端设备

（一）电话机

1.电话机的种类

有线电话机总体上可分为磁石式电话机、共电式电话机、自动式电话机三类。

（1）磁石式电话机。最初的电话机（终端）是由微型发电机和电池构成的磁石式电话机。打电话时，使用者用手摇微型发电机发出电信号呼叫对方，对方摘机后构成通话回路。磁石式电话机多用于点对点（一对一）的通信联络方式。特点是通信设备构成简单，一条电线、两部话机即可实现通信联络，且设备构造简单，通信可靠、安全保密性好。直到现在，仍应用于军事野战、矿山、建筑施工等领域。

（2）共电式电话机。由交换设备集中供给通话和振铃信号电源。它结构简单，使用方便，用户间通话由话务员人工转接，不用拨号盘和磁石式发电机。

（3）自动式电话机。是在共电式电话机上，加装拨号盘或按键盘等部件组成的。它通过拨号或按键发送选号信息，控制交换机进行自动接续。使用简便，不需要人工转接，但自动交换设备较复杂。另外，由于电子技术的发展，出现了一些新功能的电话机，如录音电话机、书写电话机、可视电话机、智能电话机等。

2.电话机的组成

一般包括振铃检测电路、摘机检测电路、DTMF编码电路、防雷电路、极性保护桥路、电源电路、发送（送话）电路、受话电路、免提功放、振铃电路、电话芯片等。

3.电话机的基本工作状态

（1）摘机。即使用者拿起话筒，此时一般会有拨号音提示（线路直流电阻600Ω，TIP、RING各300Ω。此时用户回路为低压高电流状态，电压7～10V，与话机距离交换设备端的距离有关；电流一般约为20mA）。

（2）挂机。一般是指通话结束后使用者挂掉电话的状态（此时用户回路为高压小电流状态，直流电压-48V，电流只有几十微安）。

（3）振铃。线路上有电话打进来时，交换机会输出一个交流的“振铃电流”，电压在75V左右。

（二）传真机

1.传真机的种类

传真机按占用频带可分为窄带传真机（占用1个话路频带）、宽带传真机（占用12个话路、60个话路或更宽的频带）。占用1个话路的文件传真机，按照不同的传输速度和调制方式可分为以下几类。

①采用双边带调制技术，每页（16开）传送速度约6min的，称为一类机。

②采用频带压缩技术，每页传送速度约3min的，称为二类机。

③采用减少信源多余度的数字处理技术，每页传送速度约1min的，称为三类机。

④将可与计算机并网、能储存信息、传送速度接近于实时的传真机，定为四类机。

按用途可分为气象图传真机、相片传真机、文件传真机、报纸传真机等。记录方式多用电解、电磁、烧灼、照相、感热和静电记录等。

2.常见的传真机

市场上常见的传真机可以分为热敏纸传真机、激光式普通纸传真机、喷墨式普通纸传真机、热转印式普通纸传真机四大类。

（1）热敏纸传真机。热敏纸传真机是通过热敏打印头将打印介质上的热敏材料熔化变色，生成所需的文字和图形。热转印从热敏技术发展而来，它通过加热转印色带，使涂敷于色带上的墨转印到纸上形成图像。最常见的传真机中应用了热敏打印方式。

（2）激光式普通纸传真机。激光式普通纸传真机是利用碳粉附着在纸上而成像的一种传真机，其工作原理主要是利用机体内控制激光束的一个硒鼓，凭借控制激光束的开启和关闭，从而在硒鼓上产生带电荷的图像区，此时传真机内部的碳粉会受到电荷的吸引而附着在纸上，形成文字或图像图形。

（3）喷墨式普通纸传真机。喷墨式传真机的工作原理与点矩阵式列印相似，是由步进电动机带动喷墨头左右移动，把从喷墨头中喷出的墨水依序喷布在普通纸上完成列印的工作。

3.传真机的性能比较

四类传真机中最常见的是热敏纸传真机和喷墨/激光一体机，激光一体机和喷墨一体机的不同之处仅仅是打印方式和所采用的耗材上。

热敏纸传真机的历史最长，价格也比较便宜，它的优点是还有弹性打印和自动剪裁功能，而且可以自己设定手动接收和自动接收两种接收方式。与喷墨/激光一体机相比，热敏纸传真机还有一个比较大的优点就是自动识别模式。当传真机被设定为自动识别模式的时候，传真机在响铃两声后会停几秒钟，自动检测对方是普通话机打过来的还是传真机面板上拨号键打过来的。如果检测对方信号为传真信号，就自动接收传真；如果只检测到语音信号，就会自动识别这是通话信号而继续响铃，直到没有人接听再给出一个接收传真信号。这样的接收模式，比起自动接收方式更智能一些，可以尽量减少在误设为自动接收方式时丢失的来电。另外就是热敏纸传真机在复杂或较差的电信环境中的兼容性相当好，传真成功率比较高。热敏传真机最大的缺点就是功能单一，仅有传真功能（有些也兼有复印功能）且不能连接到电脑，相比喷墨/激光一体机，无法实现电脑到传真机的打印工作和传真机到电脑的扫描功能。还有就是硬件设计简单，分页功能比较差，一般只能一页一页传。这类传真机在菜单设计上也比较简单，在传真特殊稿件时很难手动调整深浅度、对比度等参数。

相对于热敏纸传真机功能单一的缺点，喷墨/激光一体机首先要指出的就是功能的多样性。除了普通的传真和复印功能，一体机都可以连接电脑进行打印和扫描的操作，有些也可以实现传真保存到电脑中的功能，这样更能节省纸张和墨水。通过安装相关软件就可以实现电脑发送传真和打印到传真的功能。对于菜单设计，在喷墨/激光一体机的面板上可以很方便地设定要传真稿件的各种参数，还可以实现彩色复印和彩色传真等功能。对于自动分页功能，喷墨/激光一体机可以一页一页自动地进纸，使得传真发送方便快捷。

但是，喷墨/激光一体机支持的传真接收方式只有自动接收方式和手动接收方式这两种，不支持自动识别功能，在机身上一般也没有设置话筒。另外喷墨/激光一体机对线路的要求很高，一般需要直接连接到电话局的进线。

（三）ADSL设备

ADSL是目前比较常用的互联网接入技术，它能够通过一条电话线实现电话业务和网络数据业务同时传输，按照功能划分有ADSL调制解调器、ADSL路由器一体机、ADSL无线路由器。它们的区别如下。

（1）ADSL调制解调器：只具备ADSL Modem的功能，只能供一台计算机上网。

（2）ADSL路由器一体机：集成了ADSL Modem、路由器、交换机的功能，一般配置1～4端口交换机，可以满足多台计算机同时共享ADSL上网。

（3）ADSL无线路由器：集成了ADSL Modem、路由器、交换机和WiFi AP的功能，可以使多台计算机或数据终端通过以太网或WiFi无线局域网同时共享ADSL上网。其设备连接如图1-27所示。

（四）ISDN终端

窄带ISDN是20世纪90年代出现的一种网络接入技术，它能通过一条电话线提供2B+D（64Kbit/s×2+16Kbit/s）的基本速率，在当时取代了传统的电话调制解调器，解决了电话用户快速上网的问题。但是随着技术的发展，它被ADSL所取代。常用的窄带ISDN设备主要有ISDN网络终端（NT）和ISDN适配器。ISDN网络终端（NT）如图1-28所示。

1—LP：本地供电电源指示；2—PW：工作电源指示；3—ST:U，S/T接口工作状态；4—B1:B1信道状态指示；5—B2:B2信道状态指示；6—DCIN：电源；7—ISDN：接电话线路；8—S/T1：数字口1，接数字话机，ISDN适配卡等；9—S/T2：数字口2，接数字话机，ISDN适配卡等；10—PHONE1：模拟口1，接模拟电话，传真机，Modem；11—PHONE2：模拟口2，接模拟电话，传真机，Modem

1.网络终端（NT）

网络终端分为基本速率网络终端（NT1）和一次群速率网络终端（NT2）。其中，NT1向用户提供2B+D两线双向传输能力，NT2向用户提供30B+D四线双向传输能力。

2.ISDN适配器

ISDN适配器的功能是使现有的非ISDN标准的终端（如模拟话机、G3传真机、PC机）能够在ISDN上运行，为用户现有的终端提供ISDN业务。大部分适配器具有两个B信道的通信能力。ISDN适配器分为内置式和外置式两种。内置式适配器俗称ISDN适配卡，可直接插在计算机的ISA或PCI插槽上。外置式适配器俗称TA，它除了提供内置式适配卡的功能外，还提供两个模拟电话接口，可连接模拟电话机和G3传真机。

3.应用实例

（1）NT1+数字话机+PC TA卡。ISDN终端连接如图1-29所示。应用一，在拨打数字电话的同时，可以64Kbit/s的速率上网；应用二，只以128Kbit/s的速率上网。

（2）NT PLUS+PC TA卡。ISDN终端连接如图1-30所示。NT PLUS是一种集成了外置式TA功能的NT1。应用一，可同时拨打两个电话；应用二，拨打一部电话同时以64Kbit/s速率上网；应用三，只以128Kbit/s速率上网。

（3）NT1+TA。ISDN终端连接如图1-31所示。应用一，可同时拨打两个电话；应用二，拨打一部电话同时以64Kbit/s速率上网；应用三，只以128Kbit/s速率上网。