《电话交换原理概论》课件VIP

电话交换原理概论课程目标了解电话交换的基本原理理解电话网的组成和工作原理，掌握电话交换的基本概念和技术。掌握交换系统的结构和功能学习交换系统的硬件结构、软件功能，以及各种交换技术。分析电话连接和信号处理深入了解电话连接过程，信号接入、切换、传输、数字化等。电话网概述电话网是指由各种通信设备和线路组成，用于实现话音、数据、图像等信息的传输和交换的网络系统。它是现代社会重要的通信基础设施，为人们的日常生活和社会经济发展提供重要的保障。电话网通常由以下部分组成：终端设备：包括电话机、手机、传真机等。交换机：用于连接用户线路并进行呼叫的路由和控制。传输线路：包括光缆、铜缆、微波等，用于传输语音、数据等信息。网络管理系统：负责网络的监控、维护和管理。通信基本概念信号用于传递信息的物理量，例如电压、电流、电磁波等。信道信号传输的物理介质，例如电缆、光纤、无线电波等。噪声干扰信号传输的随机信号，例如热噪声、干扰信号等。电话网的发展历史1现代网络宽带接入，高速数据传输2数字网络PCM技术，数字信号传输3模拟网络机械式交换机，模拟信号传输电话交换系统的结构电话交换系统通常由以下几个部分组成：交换机：交换机的核心，负责连接和处理用户之间的通话。信号接入设备：负责将用户电话信号接入交换机。传输设备：负责将信号传输到其他用户或交换机。控制设备：负责管理和控制交换系统的运行。维护设备：负责监控和维护交换系统的运行。交换机的构成1控制部分负责管理和控制整个交换机，协调各部件的运行2交换网络部分负责建立和拆除连接，完成信号的切换和传输3终端接续部分负责连接电话机和其他终端设备，为用户提供服务交换中心局的组成交换机中心局的核心设备，负责处理电话呼叫的连接和路由。信号处理设备用于处理电话信号的转换、放大和传输。控制设备管理交换中心局的运行，包括呼叫控制、计费和故障诊断。电源系统为交换中心局提供稳定可靠的电源。电话连接的过程拨号用户拿起电话，拨打目标号码。寻址交换机根据号码查找目标用户的线路。建立连接交换机建立一条电路连接到目标用户。通话用户之间开始通话，声音信号通过电路传递。挂断通话结束后，用户挂断电话，电路断开。信号接入和切换信号接入电话用户通过电话线接入电话交换系统。信号切换交换机根据呼叫者的号码，将信号连接到目标用户。信号的传输铜缆传输传统的电话线使用铜缆进行信号传输，但传输距离有限。光纤传输光纤传输具有高带宽、低损耗的优势，适合长距离传输。无线传输无线传输技术，如蜂窝网络，为移动电话提供信号传输。模拟信号的数字化1采样将模拟信号在时间轴上以固定间隔进行采样，得到一系列离散的数值。2量化将采样得到的数值按照预设的精度进行量化，将连续的数值转换为离散的数字信号。3编码将量化后的数字信号转换为二进制码，方便存储和传输。分路和多路复用分路将一个信号分成多个信号，以便在不同的线路上传输，提高线路利用率。多路复用将多个信号合并到一条线路上传输，减少线路数量，降低成本。脉冲编码调制（PCM）数字化的关键PCM是将模拟信号转换为数字信号的关键技术，为现代通信系统奠定了基础。采样、量化、编码PCM通过对模拟信号进行采样、量化和编码，将其转换成一系列数字脉冲，实现信号的数字化传输。时分交换原理1时隙分配将时间划分为固定长度的时隙，并分配给不同的用户。2时隙切换在每个时隙内，将来自不同用户的信号依次切换到一条公共信道。3数据传输通过公共信道传输来自所有用户的信号。时分交换系统的结构时分交换系统主要由以下几个部分组成：时分交换机：负责将来自不同用户的数据流进行时间分割，并在不同时间段内传输到不同的目标用户。控制单元：负责管理交换机的运行，包括连接建立、数据传输、故障处理等。存储器：用于存储交换机的配置信息、用户数据、以及其他相关数据。时钟系统：用于保证整个系统的同步，以确保数据在不同时间段内准确传输。时分交换控制1时隙分配时分交换系统需要对每个用户的时隙进行分配和管理，以确保不同用户之间的通信不会互相干扰。2呼叫控制系统需要处理呼叫的建立、连接、保持、释放等操作，并记录呼叫状态和相关信息。3故障检测时分交换系统需要能够检测和处理各种故障，例如线路故障、时钟故障等，以保证系统的正常运行。时分交换系统的时钟时钟信号用于同步各个交换单元的操作，保证数据在不同单元之间传递的准确性。时钟信号精确控制着时隙的分配和切换，确保每个用户能够在规定的时间内获得所需的通信资源。时钟信号的稳定性是时分交换系统稳定运行的关键因素。时分交换系统的同步1时钟同步确保各交换机节点的时钟信号保持一致，避免时间偏差导致数据传输错误。2帧同步使各交换机节点的帧同步，保证数据在同一时间段内传输，避免数据冲突。3信道同步使各交换机节点的信道同步，保证数据在同一信道内传输，避免数据混淆。语音的压缩编码算法压缩利用语音信号的冗余性，通过算法去除冗余信息，减少数据量。编解码器压缩使用专门的硬件或软件进行语音信号的编码和解码，降低传输带宽。语音数据压缩算法利用语音信号的特性进行压缩。减少冗余信息，提高传输效率。保证语音质量，保持自然度。语音编解码器编码器将模拟语音信号转换为数字数据流。解码器将数字数据流还原为模拟语音信号。编解码器类型包括脉冲编码调制（PCM）、线性预测编码（LPC）、矢量量化（VQ）等。自动交换的发展趋势智能网络技术智能网络技术允许提供个性化服务，例如呼叫转移、呼叫等待和语音邮件。这使得电话交换系统更加灵活和智能化。软交换技术软交换技术使用软件实现交换功能，减少硬件成本和提高系统灵活性。它可以更轻松地集成新功能和服务。IMS体系结构IMS体系结构将语音、数据和视频服务融合在一起，提供统一的通信平台。这将使电话交换系统能够支持更广泛的服务，例如视频通话和即时消息。智能网络技术个性化服务智能网络可以根据用户的需求，提供个性化的服务，例如定制化的呼叫套餐、增值业务等。灵活的网络管理智能网络可以方便地管理网络资源，实现网络的灵活配置和控制，提高网络的效率和可靠性。增强网络安全性智能网络可以通过各种安全机制，保障网络的安全运行，防止网络攻击和信息泄露。软交换技术1灵活性和可扩展性软交换系统基于开放标准和模块化设计，可以灵活地适应不同的网络环境和业务需求。2降低成本软交换系统利用软件技术，减少了硬件设备的投入，降低了运营成本。3增强功能软交换技术可以支持多种新业务，例如语音overIP(VoIP)、视频会议、统一通信等。IMS体系结构IMS（IP多媒体子系统）是基于IP的下一代网络核心，它将语音、视频、数据等多种服务统一到一个IP网络中。IMS体系结构的核心是呼叫会话控制功能（CSCF），它负责建立和控制IP电话呼叫。CSCF通过与其他网络元件（例如，媒体网关、用户设备等）的交互，实现各种多媒体服务的控制。宽带接入技术ADSL非对称数字用户线，利用现有电话线提供宽带接入。CableModem利用有线电视网络提供宽带接入。光纤到户利用光纤传输信号，速度快、带宽大。下一代网络（NGN）全IP网络NGN基于IP协议，实现数据和语音的统一传输，提高网络效率和灵活性。云化架构将网络功能虚拟化，实现资源池化和动态分配，提高网络的敏捷性和可扩展性。多业务融合NGN支持多种业务接入，例如语音、数据、视频和移动互联网等，提供更丰富的服务。全IP化趋势融合网络全IP化旨在将语音、数据和视频等不同类型的服务统一到IP网络中。简化网络通过使用统一的协议和基础设施，全IP化可以简化网络管理和维护。降低成本全IP化可以降低网络运营成本，并提高网络效率。电话交换系统的组成1交换机核心组件，负责连接和切换电话线路。2控制系统管理交换机的运作，包括线路分配、呼叫处理和故障检测。3信号处理系统处理电话信号，包括语音、数据和控制信号。4传输系统将信号