电话交换技术的发展

自动电话交换技术的发展，经历了步进制电话交换机、纵横制电话交换机、程控数字电话交换机等几个重大的转折点。下面回顾一下自动电话交换技术的发展历程。

1889年，美国人史端乔发明了一种自动电话交换系统，使得人工电话局中的话务员“失业”了。

据说，史端乔原来是美国堪萨斯城一家殡仪馆的老板，专门承办丧葬业务。他发现每当有人去世，用户打电话给他的殡仪馆时，人工电话局的话务员总是有意无意地把电话接到另一家殡仪馆里，使他丢掉了许多生意。十分生气的史端乔决心发明一种不要话务员人工接续的电话交换机。他成功了，1892年，使用他发明的称为选择器的设备而制成的第一部自动电话机，在美国印第安纳州拉波特城安装使用，这种交换机也就以史端乔的名字命名了。

史端乔发明的自动电话机，是靠用户拨一位又一位的电话号码，直接控制交换机中的选择器一步一步动作，最终把主叫用户和被叫用户的电话机接通的。因此，它被称为步进制自动电话交换机。

在自动交换技术发展过程中，两位瑞典人帕尔姆格伦和贝塔兰德树起了又一座丰碑。1919年，他们发明的纵横制自动电话交换机取得了专利。

纵横制电话交换机由话路接续设备和公共控制设备两部分组成。话路接续设备的作用，类似于前面介绍过的人工电话交换机中的塞绳，完成通话接续和信号接续的任务。纵横制自动电话交换机中的话路接续设备叫纵横接线器，它利用了数学中的纵横坐标原理。当把本来断开的2号纵线和3号横线交叉点M闭合时，接在2号纵线和3号横线两端的两部电话机就接通了。至于公共控制设备，它主要完成人工电话交换机中话务员承担的工作，包括发现有用户在打电话，记住用户拨的电话号码，控制接线器接通主叫用户和被叫用户的话机，以及在通话完毕后拆线等。公共控制设备的核心部件是记发器和标志器。具体工作过程如下：主叫用户拿起话机时，公共控制设备立即发现该用户要打电话；随着主叫用户拨号，记发器收下并记住了被叫用户的电话号码，转发给标志器；标志器控制话路接续设备相应交叉点的接点闭合，将主叫用户和被叫用户接通；接通被叫用户后，交换机还将向被叫用户发出振铃信号（同时向被叫用户发振铃回音信号，就是在拨完电话号码后听到的那种“嘟——嘟——”的断续音）；通话完了后，再使纵横接线器的接点断开，也就是拆线。通过以上介绍，可以看到，公共控制设备的“智商”还真不低，模仿话务员工作可以称得上惟妙惟肖呢！

在纵横制自动交换机中，纵横接线器的交叉接点是由贵金属制成的，靠电磁铁控制实现纵横交叉接点的闭合，公共控制设备中的记发器和标志器等也都是由电磁元件（电磁继电器）制成的。和人工接续相比，电磁元件的工作速度当然是快多了。(www.daowen.com)

随着电子技术特别是电子计算机技术的发展，利用电子计算机作为公共控制设备，对数字话音信号进行控制的自动交换设备——程控数字电话交换机于1970年问世了。程控数字电话交换机的诞生，使电话机进入了一个全新的时代，标志着当代交换技术的发展方向。

有心的读者会问，这种交换机为什么叫数字电话交换机呢？下面就来简单谈谈这个问题。

大家知道，电话是利用送话机把人的讲话声变换成话音电流在电话线中传送，经过交换机的接续，在被叫用户的电话机受话器中话音电流再还原成讲话声的。人的讲话声是连续变化的声波，经送话器进行声——电变换后，产生的电信号是连续变化的模拟话音信号，在电话线路中传送的和通过一般交换机的电信号也都是连续变化的。而对程控数字电话交换机来说，通过它交换接续的是数字话音信号。数字信号完全不同于模拟信号，它的特点是大小被限制在几个数值之内，不是连续的而是离散了的。例如，它可以是由一系列有电流和无电流组成的间断的信号，有电流相应于二进制数中的“1”，无电流相应于二进制数中的“0”。电报通信中应用的莫尔斯电码，实际上就是数字信号。

为什么说程控数字交换机的出现，使电话交换进入了一个全新的时代？这是因为程控数字交换机具有一系列其他交换机无法相比的优点。

首先，在程控数字交换机中，话路接续设备采用了大规模集成电路，设备体积小，重量轻，大大节省了交换机房的面积，如1万门电话的程控数字交换机只有几十个机架，而同样容量的纵横制交换机要有几百个机架。同时，程控数字交换机由于甩掉了继电器和纵横接线器，还节省了大量有色金属和黑色金属。

第二个优点，是程控数字交换机中所有的电话接续中完成的步骤，都是由计算机软件（程序和数据）控制的，通过设计程序、修改数据，就可以灵活地扩充交换机的功能，而不像人工交换机或步进制、纵横制交换机那样，交换机制造好后功能就很难改变了。程控电话的一些新业务，如缩位编号、热线服务等，都是靠灵活多样的计算机程序控制实现的。一直难以解决的电话计费问题，在程控交换机中也迎刃而解了。交换机中的计算机，能记住用户每次通话的起止时间，并按一定费率计算出通话费用，自动打印单据，作为向用户收费的依据。

第三个优点，或许是程控数字电话交换机最富有生命力的优点。它和光纤通信系统以及微波通信系统、移动通信系统、卫星通信系统等结合，不仅可向用户传送高质量的话音，而且可提供电报、数据、传真等非话业务（电话之外的通信业务），逐步向综合业务数字通信网过渡。人们期待着这一天的早日到来。