《数字程控电话交换》课件

数字程控电话交换概览探讨数字程控电话交换系统的核心功能和技术特点,为后续深入了解做好铺垫。课程目标全面掌握数字程控电话交换机的基本原理通过本课程的学习,学生能够深入了解数字电话交换机的工作原理、硬件结构和软件系统,并掌握其基本维护和维修技能。提升实践应用能力学生将能够熟练操作和配置数字电话交换机,并应用相关知识解决实际工作中的问题。为职业发展奠定基础本课程的学习为学生将来从事电信设备维护、网络管理等相关工作奠定了坚实的基础。绪论数字程控电话交换技术是现代通信网络中的核心技术之一。它实现了电话交换过程的数字化、智能化和自动化,提高了电话网络的传输效率和服务质量。本课程将全面介绍数字程控电话交换的基本概念、原理、结构和应用。电话交换机发展历程1手工电话交换机最早的电话交换机需要人工接线员进行呼叫转接和号码拨号。这种系统简单但效率低下。2自动电话交换机20世纪初出现了自动电话交换机,用户可以自己通过旋转拨号盘进行呼叫。这大大提高了效率和灵活性。3程控电话交换机20世纪60年代开始出现程序控制的电话交换机,利用计算机控制系统管理各种功能。这种方式更加智能和灵活。4数字电话交换机最新的数字电话交换机采用全数字技术,集成了语音、数据、视频等多种服务,大幅提升了性能。电话交换机基本结构和工作原理电话交换机是电话网络的核心设备,负责连接和传输不同用户之间的通话信号。它由输入输出端口、交换矩阵、控制单元等基本部件组成。交换机根据用户拨号信号,自动建立和释放通信线路,实现用户间的语音通话。电话交换机工作原理是将来自主叫用户的模拟信号转换为数字信号,经过空间交换和时分复用后,再转换为模拟信号传送给被叫用户。这一过程的自动化和数字化是电话网络发展的关键。数字电话交换机构架集中式结构数字电话交换机使用集中式结构,由交换网络、控制网络和语音网络等多个功能模块组成,集中在同一机柜内实现电话交换的各项功能。模块化设计各功能模块采用模块化设计,便于维护和升级。用户可根据业务需求灵活配置各类模块,满足不同规模和功能的交换需求。分布式结构为适应大容量、广覆盖的需求,数字电话交换机还可采用分布式结构,将主要功能模块分散部署在不同地点,通过高速光纤网络互联。混合结构结合集中式和分布式优势,数字电话交换机还可采用集中+分布式的混合结构,提高系统的灵活性和可扩展性。数字电话交换机中的交换网络时分复用交换数字电话交换机采用时分复用技术,使用时间片分配原理对多路信号进行交换,实现高效的电路连接。空分复用交换交换网络还利用空间分隔的方式来实现多路线路的同时交换,提高了交换效率。非阻塞交换交换网络采用非阻塞结构设计,确保任意两路信号之间的连接不会相互干扰。高度可靠交换网络配备冗余设计和故障诊断功能,确保了系统的高可用性和可靠性。数字电话交换机中的信令网络1信令网络的作用负责电话交换过程中各部件之间的控制和协调,确保呼叫顺利进行。2信令协议标准采用国际标准化的信令协议,如SS7等,确保与其他网络的互联互通。3信令网络结构由信令端节点和信令传输网组成,采用多点对多点的方式进行互联。4信令网络功能包括呼叫控制、网络管理、业务控制等,为用户提供高效可靠的通信服务。数字电话交换机中的内部控制系统中央控制器负责整个交换机的协调运行,决策和管理各部件。采用高性能微处理器实现。数据库系统存储用户信息、通话记录、设备信息等,支持交换机的各种业务操作。信令网络提供信号通道,完成设备间的信令交互,控制通话的接通和释放。维护系统提供实时监控、故障诊断和自动维护功能,确保交换机稳定可靠运行。数字电话交换机中的语音电路1编码转换数字电话交换机将模拟语音信号数字化,采用脉码调制(PCM)技术进行编码转换。2语音压缩为了提高信道利用率,会采用线性预测编码(LPC)等语音压缩技术。3时分复用数字化语音信号通过时分复用技术在交换网络中传输,提高了交换效率。4信号处理数字语音信号还需要进行回音消除、噪音抑制等数字信号处理,提高语音质量。数字电话交换机中的时分复用技术时分复用的概念时分复用是一种有效利用频带宽度的技术。它通过将信号按时间细分,在同一个频带上实现多个信号的传输。时分复用的优势相比于频分复用,时分复用能够实现更高的带宽利用率,提高系统的传输效率。同时也简化了电路设计,降低成本。时分复用的应用数字电话交换机广泛采用时分复用技术,用于骨干网络的高速传输以及交换系统内部各模块之间的通信。时分复用的原理通过给每个信道分配固定的时间片轮流传输,实现多个信号共用同一个传输通道。数字电话交换机中的电源系统可靠性数字电话交换机需要24小时不间断运行,因此其电源系统必须可靠性高,确保即使遇到电力中断也能保持正常工作。冗余设计电源系统通常采用双路电源供电,并配有备用电池组,以确保设备即使在主电源故障时也能继续提供服务。电力调节电源系统需要稳定、精准的电压调节,以保证数字电路和模拟电路的正常工作。节能管理合理的电源管理策略可以降低电源系统的功耗和散热,提高整体能效。数字电话交换机中的计算机控制计算机智能控制数字电话交换机使用计算机作为中央控制器,实现对内部各功能单元的智能协调管理。程序控制技术采用预先设计的控制程序,根据系统状态和用户需求自动做出决策和控制操作。网络化管理利用计算机网络技术,实现对分布式系统中各功能单元的集中监控和远程管理。数字电话交换机的主要性能指标99.999%可靠性数字电话交换机可达到5个9的可靠性,年故障时间不超过5分钟。1M容量最大支持1百万条线路,满足大规模城市和网络的需求。5ms响应时间信令响应时间小于5毫秒,确保高效快捷的通话连接。数字电话交换机的维护与维修定期检查定期对数字电话交换机进行全面检查,检查各硬件部件的工作状态,及时发现并修复故障。故障诊断运用先进的诊断工具,对故障进行快速定位和分析,及时解决问题。备件更换保持足够的备用零件库存,确保故障部件能够及时更换,最大限度减少停机时间。数字电话交换机的自动诊断和故障查找1实时监测24小时自动检测系统状态2故障诊断快速定位问题根源3优化修复智能配合工程师快速修复数字电话交换机采用先进的自动诊断系统,能实时监测各项关键指标,一旦发现异常情况立即报警并诊断故障原因。故障信息被快速定位后,系统还能根据历史修复经验进行智能优化修复,大大提高维护效率。数字电话交换机的信号化和业务处理信号化处理数字电话交换机采用先进的信号化技术,实现对各类信令信号的快速识别和处理,确保通话质量和业务效率。多样化业务除了基本的来电转接和呼叫保持等功能,数字电话交换机还支持会议电话、语音信箱等丰富的附加业务,提升用户体验。智能控制电话交换机内置智能控制系统,能自动识别和处理各类业务需求,提高系统运行的灵活性和可靠性。数字电话交换机的工作过程和操作步骤拨号请求用户拨号后,请求由接入网传送至数字电话交换机的交换网络。信令处理交换机的信令网络接收请求,分析并确定路由。交换链路建立根据信令处理结果,交换网络建立从源到目的地的通信链路。语音传输建立链路后,用户语音通过时分复用语音电路传输。通话结束通话结束时,系统自动拆除链路,释放资源供其他呼叫使用。数字电话交换机的大容量扩展1模块化设计数字电话交换机采用模块化设计,可根据用户需求和业务量灵活扩展。2水平扩展可通过增加交换机机框和插卡的方式实现水平扩展,提升交换容量。3垂直扩展可通过升级交换机的计算机控制系统和语音电路来实现垂直扩展,提升性能。4分布式结构采用分布式结构可进一步扩展交换机的规模和容量,实现高度可扩展性。数字电话交换机的分布式结构模块化设计采用模块化设计,可根据用户需求灵活配置各功能单元。子交换中心将大型集中式交换机拆分为多个功能专门的子交换中心。负载均衡子交换中心之间可以实现负载均衡,提高系统整体性能。扩展灵活通过增减子交换中心可以轻松实现系统容量的扩展和升级。数字电话交换机的接入网技术光纤接入利用光纤网络提供高带宽、低延迟的数字接入服务。光纤到户(FTTH)是接入网的发展趋势。宽带接入采用xDSL、电缆调制解调器等技术,提供高速的宽带接入服务。满足用户对于视频、多媒体等应用的需求。无线接入利用4G、5G等无线技术,为用户提供高速稳定的移动接入。无需铺设线缆,灵活性强。物联网接入支持物联网终端的海量接入,满足智慧家庭、智慧城市等场景的需求。采用窄带物联网技术(NB-IoT)。数字电话交换机的网管系统集中管理数字电话交换机的网管系统提供了一个集中的管理平台,可以监控和配置整个交换网络的设备和服务。故障诊断网管系统可以及时发现和诊断网络中的各种故障,并提供故障定位和分析工具。性能优化通过对网络性能数据的收集和分析,网管系统可以优化交换机的性能和资源利用。安全管理网管系统可以实现对交换机的访问控制、日志审计等安全管理功能,保障网络安全。数字电话交换机的网络互联技术网关技术数字电话交换机通过网关实现与其他网络的互联,如ISDN、Internet等,提供跨网络通信服务。网关负责协议转换、信号处理等功能。骨干网络大型数字电话交换网络通常需要建立高速骨干网络,用于连接各地的区域性交换节点,形成全国性的通信服务网络。智能网技术数字电话交换机通过智能网技术实现多样化的增值业务,如虚拟专网、免费电话、800业务等,提供更丰富的用户服务。语音overIP数字电话交换机可以利用IP网络传输语音数据,实现传统电话业务与互联网融合,提高网络利用效率。数字电话交换机的安全防护措施信息加密技术采用先进的加密算法和密钥管理机制,确保电话通信数据的机密性和完整性,防止未授权访问和窃听。系统防护部署强大的防病毒、防火墙和入侵检测系统,实时监控系统安全状况,及时发现和阻止恶意攻击。备份与灾难恢复定期备份关键数据和系统配置,制定完善的应急预案,确保在发生硬件故障或恶意攻击时能够快速恢复正常运行。数字电话交换机的节能技术高效电源系统采用先进的开关电源技术,可以大幅降低电源系统的能耗。智能制冷系统利用可变速冷却系统,根据负载动态调整制冷功率,从而减少能耗。电路优化优化各功能模块的电路设计,减少不必要的能量消耗。能源管理系统采用智能的能源监测和管理系统,实时优化能源使用。数字电话交换机的发展趋势融合通信数字电话交换机将与互联网、移动通信等技术融合,提供语音、视频、数据等多种业务集成。5G时代5G网络的高带宽、低延时特性将推动数字电话交换机向更加智能和自动化方向发展。云计算服务数字电话交换机将采用云计算架构,提供弹性扩展和按需资源分配的功能。智能化智能化技术的应用将使数字电话交换机具备自诊断、自维护等能力,大幅提升运维效率。数字电话交换技术的应用前景1智能化通信数字电话交换技术可支持语音、数据、视频等多媒体业务,实现高度智能的通信服务。2网络融合数字电话交换机能与5G、物联网等新技术无缝集成,推动通信网络的全面融合。3业务创新数字电话交换技术为业务创新提供了广阔的空间,可支持各种个性化通信应用。4优化运营数字电话交换系统可实现集中管理、智能诊断、远程维护等,降低运营成本。数字电话交换技术的未来发展方向5G网络融合数字电话交换技术将与5G网络进一步融合,实现更快速、稳定的语音通信和多媒体应用。云架构部署数字电话交换设备将向云计算架构过渡,通过虚拟化和按需分配资源,提高系统灵活性和扩展性。智能化功能数字电话交换系统将整合人工智能技术,提供智能呼叫中心、语音助手等智能化应用服务。物联网融合数字电话交换系统将与物联网设备深度融合,实现跨设备的语音互联和智能家居等应用。数字电话交换技术的经济社会效益数字电话交换技术通过提高生产效率、降低运营成本、改善服务质量和提高客户满意度等方面,为电信行业带来了显著的经济和社会效益。其中客户满意度的提升尤为关键,这不仅有利于企业获取更多收益,也使电信服务能更好地满足人民群众的需求。总结和展望技术发展总