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人工電話交換時(shí)代
隨著時(shí)代的發(fā)展,對(duì)電話有需求的用戶(hù)越來(lái)越多,甚至普通家庭都希望擁有自己的電話。但是,為每對(duì)欲通話的家庭之間都鋪設(shè)電話線是不可能的。因此,一種稱(chēng)為交換機(jī)(Switch,又稱(chēng)Exchange)的設(shè)備誕生了。它位于整個(gè)電話網(wǎng)的中心,用于連接每個(gè)用戶(hù)。用戶(hù)想打電話時(shí),先拿起電話連接到管理交換機(jī)的接線員,由接線員負(fù)責(zé)接通到對(duì)方的線路。這便是最早的電話交換網(wǎng),交換接續(xù)工作全部由人工完成。通過(guò)使用交換機(jī),交換網(wǎng)上需要的線路大大減少了。
自動(dòng)電話交換時(shí)代
1889年到1891年期間,美國(guó)阿爾蒙· B·史端喬(Almon B Strowger)發(fā)明了步進(jìn)式自動(dòng)電話交換機(jī)。有趣的是,他發(fā)明自動(dòng)交換機(jī)的目的并不是為了把接線員從繁忙的人工交換機(jī)上解放下來(lái),而是來(lái)源于另外一則故事:他本是一個(gè)殯儀館老板。他發(fā)覺(jué)每當(dāng)城里發(fā)生死亡事件,用戶(hù)給“殯儀館”打電話時(shí),不知接線員是有意還是無(wú)意的,總會(huì)把電話接到另一家殯儀館。這使史端喬非常郁悶,發(fā)誓要將電話交換自動(dòng)化。功夫不負(fù)有心人,史端喬憑他那過(guò)人的聰明和毅力,終于發(fā)明了一種步進(jìn)式的自動(dòng)電話交換機(jī),并申請(qǐng)了專(zhuān)利。人們?yōu)榱思o(jì)念他,故又稱(chēng)這種電話交換機(jī)為“史端喬交換機(jī)”。這種交換機(jī)的特點(diǎn)是由用戶(hù)話機(jī)的撥號(hào)脈沖直接控制交換機(jī)的動(dòng)作,屬于“直接控制”方式。
以后,又出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)式和升降式的交換機(jī)。這類(lèi)交換機(jī)采用了一個(gè)稱(chēng)為“記發(fā)器”的部件來(lái)接收用戶(hù)的撥號(hào)脈沖,然后將其通過(guò)譯碼器譯成電碼來(lái)控制接線器的動(dòng)作,這屬于“間接控制”方式。在采用記發(fā)器后,增加了選擇的靈活性,從而使交換機(jī)的容量得到了提高。
1919年,瑞典的電話工程師帕爾姆格倫和貝塔蘭德發(fā)明了“縱橫制接線器”,并申請(qǐng)專(zhuān)利。這種交換機(jī)將過(guò)去使用滑動(dòng)摩擦方式的觸點(diǎn)改成了壓接觸,減少了磨損,從而提高了交換機(jī)的壽命;而且,由于采用了導(dǎo)電性好的貴金屬(如銀)做金屬觸點(diǎn),也大大提高了接觸的可靠性。這種交換機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn)是把控制部分和話路部分分開(kāi)??刂撇糠钟蓸?biāo)志器和記發(fā)器來(lái)完成,稱(chēng)為公共控制。公共控制對(duì)用戶(hù)撥號(hào)盤(pán)要求低,而中繼部署的靈活性大大提高。瑞典和美國(guó)分別在1926年和1938年開(kāi)通了縱橫制交換機(jī),接著,法國(guó)、日本和英國(guó)也相繼生產(chǎn)出縱橫制交換機(jī)。
半電子交換機(jī)時(shí)代
隨著電子技術(shù),尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,人們開(kāi)始在交換機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù),產(chǎn)生了電子交換機(jī)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,僅在控制部分引入了電子技術(shù),而話路部分在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍然采用機(jī)械觸點(diǎn)。這種交換機(jī)一般稱(chēng)為半電子交換機(jī)或準(zhǔn)電子交換機(jī)(區(qū)別是后者采用了速度較快的笛簧接線器)。
空分交換機(jī)時(shí)代
1946年,第一臺(tái)由存儲(chǔ)程序控制的電子計(jì)算機(jī)誕生,這對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)起到了劃時(shí)代的作用。通過(guò)在交換機(jī)中引入“存儲(chǔ)程序控制”的概念,1965年5月,美國(guó)貝爾系統(tǒng)的1號(hào)電子交換機(jī)(ESS No.1)問(wèn)世了,這是世界上第一部開(kāi)通使用的程控電話交換機(jī)。當(dāng)時(shí)的交換機(jī)話路部分還保留了機(jī)械觸點(diǎn),以“空分”方式工作,因此稱(chēng)為空分交換機(jī)。并且,它交換的還是模擬信號(hào)。
數(shù)字交換機(jī)時(shí)代
20世紀(jì)60年代初以來(lái),脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用于傳輸系統(tǒng)中,它通過(guò)將“模擬”的信號(hào)數(shù)字化,提高了通話質(zhì)量、增加了傳輸距離,同時(shí),節(jié)約了許多線路成本。1970年,法國(guó)開(kāi)通了世界上第一部程控?cái)?shù)字交換機(jī)E10,開(kāi)始了數(shù)字交換的新時(shí)代。