电话通信系统是现代通信的核心组成部分，它通过一系列复杂的硬件和软件技术实现用户的语音通信和数据传输。本篇主要探讨电话通信系统的设计，特别是程控数字交换机的工作原理和相关知识点。
电话通信系统由用户终端设备、传输系统和交换设备三大部分构成。用户终端设备包括电话机等通信工具，它们与传输系统相连，而交换设备则扮演着关键角色，负责接续和管理通信链路。在数字电话网、移动电话网和综合业务数字网中，程控交换机是核心设备，其基本功能是实现任意入线与出线间的互连，以及用户间的信息交换。
程控交换机基于“存储程序控制”原理，它的核心是微处理器。根据控制方式的不同，可分为集中控制和分散控制。在电话通信过程中，用户会经历摘机、拨号、通话和挂线四个阶段。当用户摘机时，信号会被送至控制系统，然后通过交换网络连接到正确线路并发送振铃信号。拨号时，DTMF信号被转换并传递，控制系统据此建立主叫和被叫用户之间的连接。通话期间，交换机保持线路畅通并传输语音或数据。挂线时，控制系统切断连接并发送忙音。
程控交换机的容量计算涉及到背板带宽、交换容量和包转发能力。背板带宽代表交换机的整体容量，通常具有冗余备份以确保稳定性。交换容量关乎微处理器的处理能力，高速总线提供了高带宽，保证了数据的快速传输。包转发能力是指三层转发的速度，常以发送最小包（64byte）的数量为基准来衡量。
以S8512为例，其高速差分线数量决定了背板带宽，而CPU的容量决定了交换能力。每条总线的带宽可以达到37.5Gbps，扣除编码损耗后的有效带宽为30 Gbps。接口板带宽则直接影响到数据传输的速率。
电话通信系统的设计涉及到了通信技术的多个层面，包括信号处理、网络连接、容量规划和故障恢复等。通过理解这些基本概念，我们可以更好地了解电话通信的运作机制，并能有效地优化和维护通信系统。
