通信工程師交換技術(shù)培訓(xùn)交換技術(shù)的發(fā)展

  1.3 交換技術(shù)的發(fā)展
  1.3.1 電路交換技術(shù)的發(fā)展
  1876年，在BellA.G發(fā)明電話以后的很短時(shí)間里，人們就意識到應(yīng)該把電話線集中到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)上，這些中心節(jié)點(diǎn)可以把電話線連接起來，這就誕生了最早的電話交換技術(shù)--人工磁石電話交換機(jī)。這種交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)接線臺，非常簡單，接線由人工控制。由于人工接續(xù)的固有缺點(diǎn)，如接續(xù)速度慢，接線員需日夜服務(wù)等，迫使人們尋求自動(dòng)接續(xù)方式。
  1889年StmwgerA.B.發(fā)明了第一個(gè)由兩步動(dòng)作完成的上升旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)交換機(jī)，以后又逐步演變?yōu)閺V泛應(yīng)用的步進(jìn)制自動(dòng)交換機(jī)。這種交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)由步進(jìn)接線器組成，主叫用戶的撥號脈沖直接控制交換網(wǎng)絡(luò)中步進(jìn)選擇器的動(dòng)作，從而完成電話的接續(xù)，屬于直接控制(Direct Control)方式或叫分散控制方式。步進(jìn)選擇器動(dòng)作范圍大，帶來的直接后果是接續(xù)速度慢，噪音大。直接控制的方式導(dǎo)致組網(wǎng)和擴(kuò)容非常不靈活。
  第一個(gè)縱橫交換機(jī)于1932年投人使用?？v橫交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)由縱橫接線器組成，與步進(jìn)接線器相比，器件動(dòng)作范圍減小了很多，接續(xù)速度明顯提高。它采用一種稱為“記發(fā)器”的特殊電路實(shí)現(xiàn)收號控制和呼叫接續(xù)，是一種間接控制（Indirect Control)方式，也叫集中控制方式。這種控制方式下的組網(wǎng)和容量擴(kuò)充靈活。
  第二次世界大戰(zhàn)后，當(dāng)整個(gè)長距離網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化時(shí)，自動(dòng)電話占據(jù)了統(tǒng)治地位。晶體管的發(fā)明刺激r交換系統(tǒng)的電子化，導(dǎo)致了20世紀(jì)50年代后期第一臺電子交換機(jī)的出現(xiàn)。
  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，從20世紀(jì)60年代開始有了軟件控制的交換系統(tǒng)。如1965年，美國開通了世界上第一臺用計(jì)算機(jī)存儲程序控制的程控交換機(jī)。由于采用了計(jì)算機(jī)軟件控制，用戶的服務(wù)性能得到了很大發(fā)展，如增加了呼叫等待、呼叫轉(zhuǎn)移以及三方通話功能等。
  模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的原理隨著脈沖編碼調(diào)制PCM(Pulse Code Modulation)的推出而被人們廣泛接受。20世紀(jì)70年代，電話語音被編碼后傳送，出現(xiàn)了數(shù)字程控交換機(jī)。由于計(jì)算機(jī)比較昂貴，因此采用了集中控制方式。
  數(shù)字程控交換在發(fā)展初期，有些系統(tǒng)由于成本和技術(shù)上的原因，曾采用過部分?jǐn)?shù)字化，即選組級數(shù)字化，而用戶級仍為模擬型的形式，編/譯碼器也齊采用集中的共用方式，而非單路的編/譯碼器形式。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，很快就采用了單路編/譯碼器和全數(shù)字化的用戶級。
  微處理機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，使數(shù)字程控交換普遍采用多機(jī)分散控制方式，靈活性高來，需要轉(zhuǎn)變成光信號才能在光的傳輸網(wǎng)上傳輸，如圖1.20所示。這樣的轉(zhuǎn)換過程不僅效率低，而且由于涉及電信號的處理,要受到電子器件速率“瓶頸”的制約。
  光交換是基于光信號的交換，如圖1.21所示。在整個(gè)光交換過程中，信號始終以光的形式存在，在進(jìn)出交換機(jī)時(shí)不需要進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換或者電,/光轉(zhuǎn)換，從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)信息的傳送和處理能力。
  處理能力增強(qiáng)，系統(tǒng)擴(kuò)充方便而經(jīng)濟(jì)。
  軟件方而，除去部分軟件要注重實(shí)時(shí)效率或?yàn)榱伺c硬件關(guān)系密切而用匯編語言編寫以外，普遍采用高級語言，包括C語言、CHILL語言和其他電信交換的專用語言。對軟件的主要要求不再是節(jié)省空間開銷，而是可靠性、可維護(hù)性、可移植性和可再用性，使用了結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等軟件設(shè)計(jì)技術(shù)，并建立和不斷完善用于程控交換軟件開發(fā)、測試、生產(chǎn)、維護(hù)的支持系統(tǒng)。
  數(shù)字程控交換機(jī)的信令系統(tǒng)也從隨路信令走向共路信令。
  綜上所述，到了20世紀(jì)80年代中期，交換網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)了從模擬到數(shù)字，控制系統(tǒng)從單級控制到分級控制，信令系統(tǒng)從隨路信令到1號共路信令的轉(zhuǎn)變。
  經(jīng)過一百多年的發(fā)展，電路交換技術(shù)已非常完善和成熟，是目前網(wǎng)絡(luò)中使用的一種主要交換技術(shù)。傳統(tǒng)電話交換網(wǎng)中的交換局，GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)交換局，窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN)中的交換局，智能網(wǎng)IN(Intel ligent Network)中的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP(Service Switching Point)均使用的是電路女換技術(shù)。

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