《電信交換》課件

電信交換電信交換是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。它負(fù)責(zé)連接不同用戶和設(shè)備，并提供語音、數(shù)據(jù)和視頻等服務(wù)。課程簡介11.簡介電信交換技術(shù)是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心22.目標(biāo)了解電信交換的原理和技術(shù)33.內(nèi)容涵蓋線路交換、分組交換等44.意義為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)電信交換網(wǎng)的歷史發(fā)展手動(dòng)交換時(shí)代早期電話系統(tǒng)使用人工操作，需要人工連接線路。操作員通過連接線路，幫助用戶完成通話。機(jī)電交換時(shí)代隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電交換機(jī)逐漸取代了人工操作。機(jī)電交換機(jī)使用機(jī)械部件和電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)線路連接。電子交換時(shí)代電子交換機(jī)以電子電路為主，能夠更快地完成線路連接，并提供更多功能。數(shù)字交換時(shí)代數(shù)字交換機(jī)使用數(shù)字信號(hào)傳輸，擁有更高的傳輸速率，并支持多種數(shù)據(jù)服務(wù)。下一代交換技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，下一代交換技術(shù)正在改變傳統(tǒng)的交換方式，融合了多種通信技術(shù)。電信交換網(wǎng)的組成和功能交換機(jī)交換機(jī)是電信交換網(wǎng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)連接用戶線路并完成呼叫連接。傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將交換機(jī)之間以及交換機(jī)與用戶之間進(jìn)行通信連接。信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)負(fù)責(zé)傳遞呼叫控制信息，例如撥號(hào)號(hào)碼、呼叫建立和釋放等。管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控、管理和維護(hù)整個(gè)電信交換網(wǎng)的運(yùn)行。線路交換技術(shù)電路建立線路交換建立的電路連接，需要分配通話雙方之間的物理線路。數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)以連續(xù)流的方式在電路上傳輸，類似于物理管道，確保數(shù)據(jù)完整性。連接控制線路交換需要建立和斷開連接，并進(jìn)行線路分配和管理。信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)概述信令系統(tǒng)是電信交換網(wǎng)的重要組成部分，它用于在交換機(jī)之間傳遞控制信息，以建立、維護(hù)和釋放電話連接。信令系統(tǒng)通過發(fā)送和接收信令消息，實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼的識(shí)別、路由選擇、呼叫建立、連接控制等功能。信令系統(tǒng)的特點(diǎn)信令系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、信息量大等特點(diǎn)，它需要能夠有效地處理各種信令消息，并保證信令的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。電話號(hào)碼電話號(hào)碼描述國家碼標(biāo)識(shí)國家或地區(qū)地區(qū)碼標(biāo)識(shí)特定城市或區(qū)域用戶號(hào)碼標(biāo)識(shí)特定用戶電話號(hào)碼撥號(hào)過程1用戶拿起電話機(jī)用戶拿起電話機(jī)，開始撥號(hào)操作。2撥號(hào)用戶在電話機(jī)鍵盤上依次按下電話號(hào)碼。3號(hào)碼識(shí)別電話交換機(jī)接收用戶撥號(hào)的號(hào)碼，并識(shí)別號(hào)碼的格式。4連接呼叫方交換機(jī)根據(jù)號(hào)碼識(shí)別結(jié)果，連接用戶到相應(yīng)的電話線路。5鈴聲被叫用戶的電話機(jī)響鈴，提示用戶接聽電話。電路建立過程電話號(hào)碼撥號(hào)后，交換機(jī)開始建立電路連接。1撥號(hào)用戶撥打號(hào)碼，發(fā)出信號(hào)。2尋址交換機(jī)解析號(hào)碼，查找目標(biāo)用戶。3連接建立連接，將通話線路連接到目標(biāo)用戶。4鈴響目標(biāo)用戶電話鈴聲響起。5接聽對方接聽電話，建立通話。電路建立后，用戶之間就可以進(jìn)行通話?；倦娐方粨Q技術(shù)電路連接電路交換是通過建立一條物理連接來實(shí)現(xiàn)通信的。電路建立在通信開始前，需要建立一條專用電路，該電路在通信期間一直保持連接。數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)以連續(xù)流的形式通過建立的電路傳輸。電路釋放通信結(jié)束后，電路被釋放，資源可以被其他用戶使用。開關(guān)網(wǎng)絡(luò)11.交換節(jié)點(diǎn)交換網(wǎng)絡(luò)的核心組件，負(fù)責(zé)連接不同線路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)和處理。22.路由協(xié)議控制數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑，確保數(shù)據(jù)包能夠高效準(zhǔn)確地到達(dá)目的地。33.控制中心管理整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，包括流量控制、故障診斷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。交換控制系統(tǒng)控制功能負(fù)責(zé)管理整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)，包括連接建立、呼叫處理、計(jì)費(fèi)等。通過控制信號(hào)和指令協(xié)調(diào)各交換設(shè)備，保證通信順利進(jìn)行。類型集中式控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)。集中式控制系統(tǒng)將所有控制功能集中在一個(gè)處理器上，分布式控制系統(tǒng)將控制功能分配到多個(gè)處理器上?？臻g交換物理連接空間交換使用物理連接，例如電線或光纖，連接不同用戶，并通過交換機(jī)建立連接。多路復(fù)用多個(gè)用戶共享同一線路，每個(gè)用戶在使用時(shí)被分配到不同的時(shí)間段。固定連接空間交換需要物理連接，因此連接路徑固定，難以靈活改變。時(shí)間交換時(shí)間交換原理時(shí)間交換是一種將多個(gè)信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行交替?zhèn)鬏數(shù)募夹g(shù)。它將多個(gè)信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行分割，然后將這些分割的信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行交替?zhèn)鬏?，從而?shí)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)共享一條信道。時(shí)間交換優(yōu)勢時(shí)間交換具有成本低、效率高、靈活性和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，適合于語音、數(shù)據(jù)等不同類型的信號(hào)傳輸。應(yīng)用場景時(shí)間交換技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)，包括電話交換、數(shù)據(jù)交換和多媒體通信。合并交換提高效率將多個(gè)小型交換機(jī)整合為一個(gè)大型交換機(jī)，提高交換效率，降低成本。簡化管理集中式管理，簡化網(wǎng)絡(luò)管理，降低維護(hù)成本。提升容量增加網(wǎng)絡(luò)容量，滿足不斷增長的通信需求。集中式交換中心控制所有交換功能集中在一個(gè)交換機(jī)上，由中央控制單元統(tǒng)一管理。集中式網(wǎng)絡(luò)所有的用戶線路都連接到中央交換機(jī)，形成一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營效率集中式管理簡化了維護(hù)，降低了運(yùn)營成本，提高了效率。分布式交換分散控制將交換功能分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)管理一部分用戶，降低單個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載。提高可靠性每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行，即使部分節(jié)點(diǎn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常工作。擴(kuò)展性強(qiáng)通過添加新的節(jié)點(diǎn)，可以輕松地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)容量，滿足不斷增長的用戶需求。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)集成多種服務(wù)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)是一種基于數(shù)字技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)，它可以承載語音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等多種業(yè)務(wù)。統(tǒng)一接口ISDN使用統(tǒng)一的接口和協(xié)議，使不同類型的業(yè)務(wù)能夠在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳輸，并提供端到端的數(shù)字連接。語音壓縮編碼11.壓縮效率壓縮編碼大幅減少數(shù)據(jù)傳輸量，提高網(wǎng)絡(luò)效率。22.編碼算法多種算法，如ADPCM、G.711、G.729等，針對不同應(yīng)用場景。33.解碼恢復(fù)接收端解碼還原原始語音信號(hào)，確保通信質(zhì)量。44.應(yīng)用廣泛語音通信、視頻會(huì)議、數(shù)字廣播等領(lǐng)域普遍采用。語音網(wǎng)關(guān)語音網(wǎng)關(guān)的定義語音網(wǎng)關(guān)是一種將傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)（PSTN）與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)）連接起來的設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)語音通信的轉(zhuǎn)換和接入。語音網(wǎng)關(guān)的功能語音網(wǎng)關(guān)的功能包括：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，協(xié)議轉(zhuǎn)換，語音壓縮編碼等，實(shí)現(xiàn)語音數(shù)據(jù)的傳輸和處理。語音網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場景語音網(wǎng)關(guān)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)電話，VoIP網(wǎng)絡(luò)，視頻會(huì)議系統(tǒng)等領(lǐng)域，為用戶提供高質(zhì)量的語音通信服務(wù)。IP網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)數(shù)據(jù)包交換IP網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)包交換技術(shù)，將數(shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立傳輸。路由器路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地地址，選擇最佳路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。IP協(xié)議IP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的尋址和路由。TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議棧提供網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，包括IP協(xié)議、TCP協(xié)議等。SIP信令協(xié)議會(huì)話發(fā)起協(xié)議SIP是一種用于建立、管理和終止互聯(lián)網(wǎng)電話和多媒體會(huì)話的協(xié)議。面向連接的協(xié)議SIP利用UDP端口建立連接，并通過請求/響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行通信。廣泛應(yīng)用SIP廣泛應(yīng)用于視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)電話、即時(shí)消息、網(wǎng)絡(luò)游戲等領(lǐng)域。音頻編解碼技術(shù)語音壓縮音頻編解碼技術(shù)利用各種算法對音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和解壓縮。語音壓縮技術(shù)可以有效地減少音頻數(shù)據(jù)量，提高傳輸效率。音頻質(zhì)量編解碼技術(shù)會(huì)影響音頻質(zhì)量。好的編解碼技術(shù)能以較小的數(shù)據(jù)量保持高保真度，而低質(zhì)量編解碼技術(shù)則可能導(dǎo)致音頻失真。自動(dòng)語音應(yīng)答技術(shù)語音識(shí)別識(shí)別用戶語音，將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文本，理解用戶意圖。語音合成根據(jù)文本內(nèi)容，生成語音，提供自動(dòng)化應(yīng)答服務(wù)，提高效率。對話管理根據(jù)用戶輸入，選擇合適的回復(fù)，提供智能化交互體驗(yàn)。應(yīng)用場景廣泛應(yīng)用于客服中心、語音導(dǎo)航、信息查詢等領(lǐng)域。多媒體通信技術(shù)整合多種媒體形式包括語音、視頻、數(shù)據(jù)、圖像等，提供更豐富的信息交流方式。實(shí)時(shí)交互支持實(shí)時(shí)語音通話、視頻會(huì)議、在線游戲等，提供交互式體驗(yàn)。廣泛應(yīng)用在視頻會(huì)議、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。移動(dòng)通信交換技術(shù)移動(dòng)交換中心為移動(dòng)用戶提供語音、數(shù)據(jù)和其他通信服務(wù)的核心網(wǎng)絡(luò)組件。呼叫處理處理移動(dòng)用戶之間的呼叫連接，例如接通、釋放和轉(zhuǎn)接。數(shù)據(jù)傳輸為移動(dòng)用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入、短信、多媒體消息等數(shù)據(jù)服務(wù)。位置管理跟蹤移動(dòng)用戶的地理位置，方便呼叫路由、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和其他應(yīng)用。4G/5G技術(shù)4GLTE技術(shù)4GLTE技術(shù)，提供高速數(shù)據(jù)傳輸，支持高清視頻通話和在線游戲，提升用戶體驗(yàn)。5G網(wǎng)絡(luò)5G網(wǎng)絡(luò)，提供超高速率和超低延遲，支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，開啟萬物互聯(lián)時(shí)代。云計(jì)算和邊緣計(jì)算云計(jì)算將計(jì)算資源、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等集中到數(shù)據(jù)中心，提供按需服務(wù)，降低成本，提高效率。邊緣計(jì)算將計(jì)算資源和數(shù)據(jù)處理能力部署到網(wǎng)絡(luò)邊緣，靠近用戶和數(shù)據(jù)源，提高響應(yīng)速度，減少延遲。云邊緣協(xié)同將云計(jì)算和邊緣計(jì)算結(jié)合，充分利用各自優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)協(xié)同計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，提高效率和靈活性。人工智能在交換領(lǐng)域的應(yīng)用1智能路由基于用戶行為和數(shù)據(jù)分析，智能路由可以優(yōu)化通話流程，提高用戶滿意度。2語音識(shí)別語音識(shí)別技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別用戶意圖，提供更精準(zhǔn)的服務(wù)，提升用戶體驗(yàn)。3自然語言處理自然語言處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更人性化的交互方式，提供更智能的語音服務(wù)。4機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)可以根據(jù)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，提高資源利用率。未來電信交換發(fā)展趨勢1云原生架構(gòu)以云計(jì)算為基礎(chǔ)構(gòu)建的電信交換網(wǎng)絡(luò)，具有高擴(kuò)展性和靈活性。2邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)邏輯下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，提高服務(wù)響應(yīng)速度和效率。3人工智能應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化交換，提升網(wǎng)絡(luò)效率和用戶體驗(yàn)。45G網(wǎng)絡(luò)利用5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和低延遲特性，為電信交換提供更強(qiáng)大的支撐。未