电路交换技术的发展

1.3.1　电路交换技术的发展

1876年，在Bell A.G发明电话以后的很短时间里，人们就意识到应该把电话线集中到一个中心节点上，这些中心节点可以把电话线连接起来，这就诞生了最早的电话交换技术——人工磁石电话交换机。这种交换机的交换网络就是一个接线台，非常简单，接线由人工控制。由于人工接续的固有缺点，如接续速度慢，接线员需日夜服务等，迫使人们寻求自动接续方式。

1889年Strowger A.B.发明了第一个由两步动作完成的上升旋转式自动交换机，以后又逐步演变为广泛应用的步进制自动交换机。这种交换机的交换网络由步进接线器组成，主叫用户的拨号脉冲直接控制交换网络中步进选择器的动作，从而完成电话的接续，属于直接控制（Direct Control）方式或叫分散控制方式。步进选择器动作范围大，带来的直接后果是接续速度慢，噪音大。直接控制的方式导致组网和扩容非常不灵活。

第一个纵横交换机于1932年投入使用。纵横交换机的交换网络由纵横接线器组成，与步进接线器相比，器件动作范围减小了很多，接续速度明显提高。它采用一种称为“记发器”的特殊电路实现收号控制和呼叫接续，是一种间接控制（Indirect Control）方式，也叫集中控制方式。这种控制方式下的组网和容量扩充灵活。

第二次世界大战后，当整个长距离网络实现自动化时，自动电话占据了统治地位。晶体管的发明刺激了交换系统的电子化，导致了20世纪50年代后期第一台电子交换机的出现。

随着计算机技术的出现，从20世纪60年代开始有了软件控制的交换系统。如1965年，美国开通了世界上第一台用计算机存储程序控制的程控交换机。由于采用了计算机软件控制，用户的服务性能得到了很大发展，如增加了呼叫等待、呼叫转移以及三方通话功能等。

模拟信号转换为数字信号的原理随着脉冲编码调制PCM（Pulse Code Modulation）的推出而被人们广泛接受。20世纪70年代，电话语音被编码后传送，出现了数字程控交换机。由于计算机比较昂贵，因此采用了集中控制方式。

数字程控交换在发展初期，有些系统由于成本和技术上的原因，曾采用过部分数字化，即选组级数字化，而用户级仍为模拟型的形式，编/译码器也曾采用集中的共用方式，而非单路的编/译码器形式。随着集成电路技术的发展，很快就采用了单路编/译码器和全数字化的用户级。

微处理机技术的迅速发展和普及，使数字程控交换普遍采用多机分散控制方式，灵活性高，处理能力增强，系统扩充方便而经济。

软件方面，除去部分软件要注重实时效率或为了与硬件关系密切而用汇编语言编写以外，普遍采用高级语言，包括C语言、CHILL语言和其他电信交换的专用语言。对软件的主要要求不再是节省空间开销，而是可靠性、可维护性、可移植性和可再用性，使用了结构化分析与设计、模块化设计等软件设计技术，并建立和不断完善了用于程控交换软件开发、测试、生产、维护的支持系统。

数字程控交换机的信令系统也从随路信令走向共路信令。

综上所述，到了20世纪80年代中期，交换网络已实现了从模拟到数字，控制系统从单级控制到分级控制，信令系统从随路信令到7号共路信令的转变。

经过一百多年的发展，电路交换技术已非常完善和成熟，是目前网络中使用的一种主要交换技术。传统电话交换网中的交换局，GSM数字移动通信系统的移动交换局，窄带综合业务数字网（N－ISDN）中的交换局，智能网IN（Intelligent Network）中的业务交换点SSP（Service Switching Point）均使用的是电路交换技术。