【大学课件】数字程控交换技术

数字程控交换技术数字程控交换技术是一种现代的电话交换技术，它利用数字信号和计算机控制，取代了传统的模拟交换机。课程内容概述11.数字程控交换技术的原理介绍数字程控交换技术的核心概念和基本原理，以及其与传统交换技术的对比优势。22.数字交换系统的构成深入探讨数字交换系统的各个组成部分，包括信令系统、交换设备、用户接入网络等。33.呼叫处理流程分析呼叫建立、呼叫处理、呼叫释放等关键流程，并介绍常用的路由选择算法和业务处理功能。44.网络管理与应用讲解数字程控交换网络的管理与维护，包括性能监控、故障诊断、网络规划与优化等内容。传统交换技术的局限性连接限制传统交换机采用模拟信号，连接线只能传输固定带宽，无法扩展新的业务。容量不足模拟交换机容量有限，难以满足不断增长的用户需求。成本高昂维护模拟交换机需要大量人力，运营成本高。效率低下模拟交换机处理速度慢，无法满足现代通信需求。数字化的优势提高效率数字交换系统采用数字信号处理技术，降低噪声，提高信号传输质量。数字信号处理速度快，支持多种业务处理，提高交换效率。节省成本数字交换系统使用数字信号传输，传输距离更远，占用带宽更少，降低线路维护成本。同时，数字信号不易受干扰，减少故障，降低维护成本。灵活扩展数字交换系统可轻松扩展容量，增加用户数量，满足未来业务增长需求。同时，数字交换系统可灵活配置各种功能，满足不同用户的需求。易于管理数字交换系统采用集中控制管理，方便监控系统运行状态，快速定位问题，方便维护管理。同时，数字交换系统支持远程管理，方便维护人员进行远程管理。数字交换系统框架网络结构数字交换系统通常采用分布式结构，由多个交换机相互连接组成网络。传输方式采用光纤等高速传输介质，传输数据和语音信号，保证高质量的通信。控制系统由硬件和软件组成，负责呼叫控制、路由选择、资源分配等功能。管理系统用于监控网络状态、管理用户信息、进行故障诊断和维护等。数字交换系统的构成交换机交换机是整个系统的核心，负责连接用户和提供呼叫处理功能。信令系统信令系统负责传输呼叫建立和控制信息，例如拨号信息和呼叫状态。用户接入网络用户接入网络将用户终端连接到交换机，例如传统的电话线或现代的宽带网络。传输网络传输网络负责将语音和数据传输到其他交换机或用户终端。信令系统(SS7)连接网络信令系统是一种通信网络，用于在交换机之间建立和控制呼叫。传输数据它使用专门的信令通道来传输呼叫建立、呼叫释放、呼叫路由等信息。管理功能信令系统提供了各种功能，如号码识别、呼叫转移、呼叫保持和呼叫等待。信令系统的协议层次应用层负责用户业务的交互，例如呼叫建立、释放、用户信息管理等。网络层负责信令消息的路由选择，确保信令消息在网络中正确传输。链路层负责信令消息在物理线路上的传输，包括数据帧的封装、解封装、错误检测等。物理层定义物理连接介质，例如线路编码、信号电压等。信令系统7号协议概述SS7协议是一个用于电话交换网络的通信协议。它允许交换机之间交换信息，以建立和管理电话呼叫。该协议支持各种功能，例如呼叫路由、号码识别和呼叫转移。SS7协议在网络中发挥着至关重要的作用，确保电话呼叫能够成功地建立和完成。核心功能SS7协议提供了一系列核心功能，包括呼叫路由、号码识别、呼叫转移、呼叫等待和呼叫保持。这些功能使交换机能够处理各种呼叫类型，并提供各种增值服务。信令系统的网络结构信令系统网络结构分为集中式、分布式和混合式三种。集中式结构中，所有信令点都连接到一个中央信令控制点(SCP)。分布式结构中，信令点分散在各个节点，并通过信令链路连接在一起。混合式结构则结合了集中式和分布式结构的优点，既可以实现集中控制，又可以提高信令系统的可靠性和可扩展性。信令传输网络11.网络结构信令传输网络通常采用星型或环型结构，连接多个交换机和信令点。22.传输协议使用专门的信令协议，例如SS7协议，确保可靠和高效的信令传输。33.传输介质可以采用光纤、同轴电缆等介质，满足高带宽和低延迟的要求。44.安全性信令传输网络需要具备高安全性，防止信息泄露和攻击。信令传输方式链路信令在信令通道上直接传输信令信息，适用于短距离、低速率的信令传输。分组信令将信令信息封装成数据包，通过分组交换网络传输，适用于高速率、长距离的信令传输。专用通道信令为信令传输专门设置独立的物理通道，保证信令传输的可靠性。共用通道信令利用现有的话音通道传输信令信息，提高资源利用率。号码计划与编码电话号码电话号码是用户电话的唯一标识，方便识别和拨号。号码分配根据用户数量和地理位置，合理分配电话号码。编码方式将电话号码转换为数字信号，用于交换机处理。用户接入网络电话线接入传统的电话线接入方式，使用模拟信号传输语音。光纤接入光纤接入提供高速带宽，支持多种业务，例如语音、数据和视频。无线接入无线接入使用无线技术，例如GSM、CDMA、LTE，提供便捷的移动通信。交换设备构成交换机交换机是数字程控交换系统的核心，负责连接用户线、中继线和各种通信网络，实现呼叫的建立和连接。控制单元控制单元负责管理交换机资源，处理呼叫控制、信令处理、路由选择等功能，并协调整个交换系统的运作。程控交换设备的硬件结构程控交换设备的硬件结构是其核心组成部分，负责执行各种交换功能。主要包括控制单元、交换网络和用户接口。控制单元负责控制整个交换系统的运行，包括呼叫处理、路由选择、信令处理等。交换网络负责连接用户线和中继线，实现用户之间的语音或数据传输。用户接口负责连接用户终端设备，例如电话机或数据终端。程控交换系统的软件11.操作系统提供基础的运行环境和资源管理。22.交换软件负责处理呼叫建立、路由选择、信令处理等核心功能。33.业务软件支持多种业务功能，如呼叫转移、呼叫等待、语音信箱等。44.管理软件用于监控系统运行状态，管理用户数据，进行故障诊断和维护。交换功能处理过程1呼叫建立接收呼叫请求2路由选择选择最佳路径3连接建立建立连接通道4信号传输语音或数据传输5呼叫释放结束连接交换功能处理过程涉及一系列步骤，从接收呼叫请求开始，到建立连接并完成信号传输，最终结束连接。这是一个复杂的流程，需要高效的算法和软件支持。路由选择算法固定路由预先设定路由表，简单高效，但灵活性较差。自适应路由根据网络流量和网络状况动态调整路由，提高网络效率。最短路径算法Dijkstra算法等，计算最短路径，降低网络延时。流量均衡算法将流量分散到多个路径，防止网络拥塞。呼叫建立流程1呼叫发起用户拿起听筒，拨号2号码识别交换机识别被叫号码3路由选择交换机确定通话路径4呼叫连接建立连接，通话开始呼叫建立过程从用户发起呼叫开始，经过号码识别、路由选择等步骤，最终实现通话连接。数字程控交换系统通过复杂的软件和硬件实现这些功能，确保高效稳定地完成呼叫建立过程。呼叫处理过程1呼叫建立用户发起呼叫请求，交换系统识别并分配线路和信道。2呼叫连接交换系统根据路由信息将呼叫连接至目标用户，完成呼叫建立。3呼叫处理交换系统持续监控呼叫状态，进行信号处理、计费等操作，并处理各种呼叫控制指令。4呼叫释放用户挂断电话或出现异常情况，交换系统释放线路和信道，结束呼叫。业务处理功能电话会议支持电话会议功能，多个用户可同时参与通话，提高效率。语音邮件提供语音邮件服务，用户可留言并接收语音信息，即使不在线也能保持联系。呼叫转移支持多种呼叫转移方式，例如无条件转移、忙时转移等，方便用户管理呼叫。来电显示提供来电显示功能，用户可以查看来电号码，方便识别和接听电话。话务量计算及分析指标描述计算方法呼叫次数成功呼叫次数统计所有成功呼叫的数量呼叫时长平均每次呼叫的持续时间将所有呼叫时长相加除以呼叫次数话务量所有呼叫的总时长将所有呼叫时长相加话务量分析可以了解网络的负载情况，为网络规划和设备配置提供依据。可靠性与可维护性11.高可用性数字程控交换系统要保证全天候稳定运行，提供不间断服务，并具备快速故障恢复能力。22.可维护性系统设计应方便维护人员进行日常维护、故障诊断和修复，降低维护成本。33.可扩展性系统能够适应未来用户增长和业务需求变化，通过增加设备和软件模块进行扩展。44.安全性防止非法访问和网络攻击，确保系统安全稳定运行，保护用户数据和隐私。网络管理系统监控与管理网络管理系统用于监控网络运行状态，分析网络性能，并进行配置和管理。性能优化系统可以监测网络流量，识别性能瓶颈，并提供优化建议，提高网络效率。故障诊断系统可以快速定位网络故障，分析故障原因，并提供故障排除建议，确保网络稳定运行。安全保障系统可以监控网络安全状况，识别安全威胁，并提供安全防护措施，保障网络安全。网络规划与优化1网络性能分析监控网络流量和延迟，识别瓶颈。2容量规划预测未来流量需求，分配网络资源。3网络安全评估安全风险，实施安全措施。4优化配置调整网络参数，提高性能效率。网络规划与优化是确保数字程控交换系统稳定、高效、安全的关键。通过对网络流量、性能指标、安全威胁进行分析，制定容量规划，实施安全策略，调整网络配置，最终实现网络性能优化。未来发展趋势云计算数字程控交换系统将进一步向云端迁移，实现云化部署和管理，提高资源利用率，降低运营成本。5G网络5G技术的应用将带来更高的带宽、更低的延迟和更稳定的网络连接，为数字程控交换系统提供更强大的基础设施支持。人工智能人工智能技术将应用于数字程控交换系统，例如智能路由、流量预测、网络安全等，提升系统效率和可靠性。行业应用案例分析数字程控交换技术广泛应用