自动电话交换机
自动电话交换机自诞生以来已有百余年历史,历经多次迭代升级。无论是结构、功能,还是特点、用途,不同型号的交换机都有各自独特的特征。本文旨在从技术特点等多个维度对多种自动电话交换机进行分类,以便理解其异同之处。
发展历程
人类社会的通讯活动中,电话通信扮演着至关重要的角色。电话通信的目的在于实现任意两地之间的通话,为此需要解决语音信号的发送与接收、传输以及交换等问题。电话交换设备作为电话通信网络中的核心组成部分,对于整个系统的运行至关重要。电话交换技术大致经历了三个发展阶段:
第一阶段
最初出现的是人工交换阶段,最早的交换机形式为磁石式电话交换机,后又有共电式电话交换机。这些均为人工操作的交换机,需要接线员手动连接和断开电话线路。尽管设备简单且容量较小,但由于需要大量人力参与,工作效率较低,因此逐渐被自动交换机替代。
第二阶段
进入机电式自动交换阶段,1891年美国人A.B.史端乔发明了世界上第一部自动交换机——步进式IPM电话交换机。此后,世界各地陆续安装了此类交换机,并不断研发改良机型。1926年,瑞典推出了第一台纵横电话交换机,并在松兹瓦尔市建立了首个试验电话局。纵横式交换机因其机械运动轻微、间接控制等特点,更适合长途自动交换,因此在二十世纪五六十年代得以广泛应用。
第三阶段
随着电子技术的进步,自动交换机进入了电子式自动交换阶段。1960年,美国贝尔系统成功试用了储存程式控制交换机,并于1965年开始运营。这是世界上首部程控电话交换机,标志着电话自动交换控制技术从机电式转向电子式程式控制。1970年,法国首次部署了程控数位电话交换机。程控数位交换机实现了全电子化和从模拟空间分隔交换向数字分时交换的转变。到了八十年代,程控数位电话交换技术日趋成熟,成为了交换技术发展的主流。
结构原理
自动电话交换机的基本功能由话路系统和控制系统两大部分组成。其中,话路系统负责提供电话接续所需的终端和交换设备,核心部分为交换网络。控制系统则在必要时连接话路,提供语音信号传输路径。具体而言,话路系统包括用户电路、交换网络、出中继器、入中继器、绳路以及具备监控功能的信号设备。用户电路是每个用户专属的部分,负责响应用户线状态的变化。控制系统则由中央处理器、存储器、输入输出设备等组成,其中存储器分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM),分别用于存储频繁变化的信息和固定程序。中央处理器作为系统的核心,通过扫描器收集信息,根据存储器中的程序和数据进行处理,并向驱动器发送指令,后者则控制话路设备的动作。输入输出设备则用于人机交互或数据输入输出。
技术演进
程控数字交换机经过多年发展,技术已趋成熟。具备ISDN功能的数字交换机也应运而生。当前,交换技术的发展重点在于宽带交换,包括非同步传输模式(ATM)交换技术和光交换技术。ATM交换作为宽频集成服务数字网络(B-ISDN)的数据传输方式,已被国际电信联盟(ITU-T)采纳。多个国家正在积极研发高性能的ATM交换机。预计不久的将来,ATM交换设备将成为通信网络中的主要交换方式之一。光交换虽仍处于实验室研究阶段,但也是宽带交换的重要组成部分。
分类标准
自动电话交换机可根据不同的分类标准进行归类。按照内部传输信息的方式,可分为模拟方式和数字方式的交换机。前者直接交换模拟信号,后者则交换数字化的语音信号。在应用范围上,可分为公用交换机和专用自动交换机(PABX)。前者用于公共电话网络,后者服务于特定机构并与公共电话网络相连。专用交换机常根据机构的需求添加特殊功能,适用于内部话务量较大的场景。若按执行控制方式进行分类,则可分为布线逻辑控制(WLC)交换机和储存程式控制(SPC)交换机。前者采用硬件逻辑电路控制交换机模块,功能不易更改;后者则借助计算机控制,可通过软件轻松扩展功能。程控数字技术的优势使其成为当代交换技术发展的主要方向。
程控数字交换机
程控数字交换机结合了现代通信技术、计算机技术和大规模集成电路,具有体积小、重量轻、功耗低、功能丰富、稳定性强、维护便捷等特点。它可以灵活地提供多种新服务功能,如缩位拨号、呼叫等待、呼叫转移等。同时,程控数字交换机采用冗余技术和故障自动诊断措施,提高了系统的可靠性,并简化了维护工作。此外,它还能与数字终端、数字传输系统无缝衔接,支持数字终端、传输与交换的一体化,有助于提升通信容量、改善通信质量和降低投资成本,为发展综合数字网络和综合服务数字网络打下了坚实的基础。
技术发展趋势
程控数字交换机的技术发展方向包括研制新型专用大型集成电路,提高硬件集成度和模块化水平,进一步缩小体积、降低成本、增强功能和提高可靠性。同时,逐步采用全分布式控制方式,提高系统控制的灵活性和可靠性。在软件层面,采用CCITT推荐的高级语言,如CHILL、SDL、MML,提高软件水平和模块化程度,建立强大的软件生成系统。此外,还将引入非语音业务,如数据业务、传真、电报、电传图文、电传视频、图文电视和电子邮件等,开发相应的接口,构建综合信息交换系统。增加程控交换系统与其他类型通信网络的互连能力,如传真网络、分组交换网络或公用数据网络、计算机局域网等。为了满足高速信息服务日益增长的需求和光通信的发展,正在开展宽带综合服务数字网络(B-ISDN)环境下的交换理论、体系结构和技术关键的研究。目前研究的重点是非同步传输模式(ATM)。
参考资料
从听得见到听得好,电话交换技术的百年演进.中国电信博物馆.2024-08-30
通信专业实务(七)——交换与网管.知乎.2024-08-30
呼叫中心的技术发展史.C114通信网.2024-08-30