本節書摘來自華章計算機《 FreeSWITCH權威指南》一書中的第1章，第1.2節,作者:杜金房　張令考 更多章節內容可以訪問云棲社區“華章計算機”公眾號查看。

1.2　電話實現技術

電話系統的發展與科技的進步是分不開的。在本節，我們來介紹一些關鍵的電話技術及專業術語。
1.2.1　電話號碼
我們的生活已經離不開電話，而要打電話就離不開電話號碼。但好多人對天天使用的電話號碼既熟悉又陌生，因此，在這里我們也補充一些現行的電話網中電話號碼的知識。值得注意的是，這些號碼的出現大部分與業務內容和行政區劃有關，也有一些歷史背景，但限于篇幅，我們就不深入討論了。

固定電話號碼
現行的電話網中采用E.164號碼格式。以我國固話電話的編號規則為例，我們先來看本地號碼。

一般來說，在比較大的省市（如北京、上海等）使用8位號碼，比較小的省市使用7位號碼。以北京的電話號碼為例，它由8位數字組成，表示為ABCD EFGH，其中，ABCDE稱為一個千群，即該群可以包含1000個電話號碼，同理ABCD稱為一個萬群。小規模的交換機可能只包含幾個千群，而大規模的可能包含幾個萬群。
如果在不同的省市之間打電話，則稱為長途電話，一般需要通過長途局進行路由。打長途電話需要在本地號碼前加上長途區號。根據城市的大小不同，我國電話區號的長度一般是2位到3位，如：
10 北京
20 廣州
21 上海
755 深圳
535 煙臺
讀者可能會問，北京的長途區號不是010嗎？答案是—“不是！”許多人會錯誤地認為北京的區號是010，這也正是作者要寫這一節的原因。
由于各地區號的長度不同，而且數字也不規則，因此，為了區分長途電話和本地電話，我國規定，在撥打長途電話前除了要加上區號外，還要在最前面加“0”。因此，“0”是國內長途字冠，它本身不是區號的一部分。為了幫助讀者理解，我們先考慮國際長途的情況。為了區分國內長途與國際長途，我國規定，國際長途要在國家代碼前加兩個0。因此，如果撥打美國的號碼，如：1-234-567-890，則需要撥00-1-234-567-890。其中，1為美國的國家代碼，我們稍后還會講到。
交換機的撥號規則遵循短號優先的原則，撥號時不加0就認為是本地號碼，加一個0就認為是國內長途，兩個0是國際長途。我國的國家代碼是86，因此，一個北京號碼的國際表示是：86 10 ABCD EFGH。
與我國不同，美國的國際長途字冠是011，因此如果從美國撥打中國的號碼，則需要撥：011 86 10 ABCD EFGH。
類似的，其他國家和地區也有不同的撥號方式，這增加了電話號碼書寫的復雜性。因此，在實際書寫電話號碼時，有時會省略國際長途字冠，而統一用“+”號代替，如：+86 10 ABCD EFGH。
讀到這里，讀者就可以理解為什么北京的區號不是010了吧？另外，我們還知道，使用固定電話撥打異地手機時前邊要加撥0，同樣說明0并不是區號或手機號碼的一部分。

移動電話號碼和專用號段
移動電話號碼俗稱手機號，由于其可移動與漫游的特性，因此與普通固定電話號碼略有不同。眾所周知，我國的移動電話號碼都是以1開頭的，按不同的運營商來劃分。如中國移動的號碼由135、136、137、138、139等開頭；中國聯通的由130、186等開頭，中國電信的由133、189等開頭。它們后面都是8位的號碼，因此整個手機號共11位，前3位稱為移動電信運營商專用的號段。

在2013年工信部發放虛擬運營商牌照以后，核發170號段作為虛擬運營商的專用號段。

短號碼
有一類特殊的號碼稱為短號碼，如大家熟知的110、119、120等，這些屬于公益性的號碼（又稱緊急號碼，供緊急情況下使用），撥打都是免費的。

還有一部分是預付費的電話卡類業務，如200、201、300等。撥打這類號碼本身不收費，而從關聯的電話卡上扣費。
另一些短號碼，如114等，由于運營商的分拆、合并，有的演變成了116114；還有一些5位的短號碼專門供一些大的集團（如銀行等）使用，如95555、95588等，這些號碼不論何時何地撥打，一般只收市話費。
這些短號碼的資源比較緊張，一般不會給個人使用。另外還有其他一些短號碼，我們就不多講了。

800和400號碼
800開頭的號碼是被叫付費的業務，主叫呼叫這些號碼是免費的。這些號碼主要由一些大的企業集團使用。這類號碼都是虛擬的電話號碼，在實際呼叫過程中通過查詢數據庫轉換成真正的目的號碼。

但是800號碼有一個致命的缺點，就是用手機打不通，這主要是電信業務的歷史原因（主要原因是不同運營商的網間結算）造成的。隨著移動業務的發展，手機用戶越來越多，因此，出現了400業務。這類業務的特點是主被叫分攤付費，主叫付本地通話費，被叫付長途電話費（如果主被叫不在一個城市）。400業務是手機用戶可以呼叫的。
當然，隨著時代的發展，以及各運營商提供更加靈活的話務套餐（如主叫免收長途費等），主叫用戶對撥打這類號碼時對實際資費已不太敏感。擁有800和400之類的電話號碼越來越多地成為了企業實力和社會形象的標志。

北美電話號碼分類計劃
為了與國內號碼進行對比，我們來簡單說一下北美電話號碼分類計劃（North American Numbering Plan）。

加拿大和美國使用北美電話號碼分類計劃，其區號由3位數字組成，本地號碼為7位數字，1為長途接入碼，即長途字冠（在有的情況下可以省略長途字冠）。比如，一個完整的號碼為1 （ABC) DEF-GHIJ，如果是在本地撥打，則可以直接撥“DEF GHIJ”，如果是撥打長途，則需要先撥長途字冠1及區號，即：1 （ABC) DEF-GHIJ。
值得一提的是，其中的區號ABC如果是555，除555-1212是查號臺外，其他的號碼都是不存在的。這類號碼一般用于電影或戲劇中，防止與真實環境中的電話號碼相沖突。

電話號碼的書寫格式
電話號碼就是一長串號碼，但有時候為了便于閱讀，在寫的時候常用連字符“-”、括號、空格等將數字分開，如上一節我們看到美國電話號碼的格式。

國內電話號碼的書寫一般采用如下的方式：
（010) ABCD EFGH （沒有國家代碼，雖然0不是區號的一部分，但是，習慣了）
+86 （10) ABCD EFGH （固話，8位，國際號碼格式）
+86 （535) ABC DEFG （固話，7位，國際號碼格式）
+86 139 ABCD EFGH （手機，國際號碼格式）
當然，具體的寫法沒有統一的規定，只要讓看到號碼的人知道怎么撥打就行了。至于要將電話號碼印到名片上，又涉及企業形象設計的問題了，那就另當別論了。
1.2.2　模擬信號與數字信號
模擬（Analog）量是連續的變化的量，如溫度、聲音等。早期的電話網也是基于模擬交換的。對于人類交流來講模擬信號是非常理想，但它很容易引入噪聲。如果通話雙方距離很遠，信號會衰減，因而需要對信號進行放大。問題是，信號中經常混入線路的噪聲，放大信號的同時也放大了噪聲，導致信噪比（信號量與噪聲的比例）下降，嚴重時甚至會難以分辨。
數字（Digital）信號是不連續的（離散的），是按一定的時間間隔（單位時間內抽樣的次數稱為頻率）對模擬信號進行抽樣（見圖1-6）得出的一些離散值。然后通過量化和編碼過程就可將這些離散值變成數字信號。根據抽樣定理，當抽樣頻率是模擬信號最高頻率的2倍時，就能夠完全還原原來的模擬信號。

1.2.3　PCM
PCM（Pulse Code Modulation）的全稱是脈沖編碼調制。它是一種通用的將模擬信號轉換成以0和1表示的數字信號的方法。
一般來說，人的聲音頻率范圍在 300~ 3400Hz 之間，通過濾波器將超過 4000Hz 的頻率過濾出去，便得到 4000Hz 內的模擬信號。然后根據抽樣定理，使用 8000Hz 進行抽樣，便得到離散的數字信號。使用PCM方法得到的數字信號就稱為PCM信號，一般一次抽樣會得到16bit的信息。
為了更有效地在線路上進行傳輸，通常對PCM信號進行一定的壓縮。通過使用壓縮算法，可以將每一個抽樣值壓縮到8bit。這樣1秒的抽樣就得到 8bit×8000=64000bit的信號（簡稱64kbit），抽樣速率（即傳輸速率）為64kbit/s。
PCM通常有兩種壓縮方式：A律和μ律。其中北美使用μ律，我國和歐洲使用A律。這兩種壓縮方法很相似，都采用8bit的編碼獲得12bit到13bit的語音質量。但在低信噪比的情況下，μ律比A律略好。A律也用于國際通信，因此，凡是涉及A律和μ律轉換的情況，都由使用μ律的國家負責。
1.2.4　局間中繼與電路復用技術
連接交換機（局）的E1或T1電路稱為局間中繼。交換機間的消息以及通話數據都是在局間中繼上傳送的，傳統的交換機使用時分復用（TDM）技術將多路通話合并到一條數字中繼線上，可以大大節省局間中繼線的數量。
利用時分復用技術可以將32個64kbit/s的信道合并到一條2Mbit/s（64kbit/s×32 = 2.048Mbit/s，通俗來說就直接叫一個兩兆）的電路上，這樣的電路稱為一個E1（在北美和日本，是24個64kbit/s復用，稱為T1，速率是1.544Mbit/s）。在E1中，每一個信道稱為一個時隙。其中，除0時隙固定傳同步時鐘外，其他31個時隙最多可以同時支持31路電話（有時候會使用第16時隙傳送信令，這時最多支持30路電話）。
隨著話務量的增加，交換機之間的電路越開越多，因而需要更高級別的電路復用技術。目前通常的做法是將63個E1合并到一個155Mbit/s（2×63+P=155，其中P是電路復用的開銷）速率的光路（光纖）上，在SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數字傳輸體系）技術中這稱為STM-1（Synchronous Transfer Module，同步傳輸模塊）。
當然，155Mbit/s速率的光路還可以使用波分復用等技術合并到1Gbit/s或10Gbit/s速率的光路上，實現話路收斂和傳輸。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《 FreeSWITCH权威指南》——1.2　电话实现技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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