第四章 电路交换技术,,4.1交换技术的发展――交换的信号：模拟到数字 ――控制技术：人工、布线逻辑控制到存储程序控制（程控） ――交换机制：电路交换、分组交换,交换机的基本结构 ：话路设备和控制设备话路设备：是将任意两部用户话机连接起来构成通话回路的设备，它是通话时传输话音信号的通路 人工交换机：话路设备相当于塞孔、塞绳等 控制设备：控制话路连接的设备 根据主叫用户的要求，控制话路设备完成各种用户（指普通用户、特种业务、小交换机用户等）间线路的接续和拆除的设备1 机的发明,1875年6月2日贝尔和沃森发明了 （原始的电磁式） ↓,1877年爱迪生发明了碳精式送话器 +手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池 （磁石式机） ↓,1882年出现了共电式机 （没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给） ↓,,↓ 1896年美国人爱立克森发明了旋转式拨号盘 1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路 （自动机-拨号盘机） ↓,60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现 (电子机-按键式机) ↓,80年代随着N-ISDN的应用出现了数字机,1) 人工交换发展阶段：1878年出现了世界上第一部 磁石式人工交换机。
由美国设计并制成的，安装在耶鲁大学附近，这部交换机是磁石式交换机1891年又出现了共电式交换机 随着用户的增加，磁石式交换机不能适应需要，在1891年又出现了共电式交换机，它们统称为人工交换机2.交换技术发展的三个阶段,2)自动交换机的发展,在自动交换机中，交换接续过程的选线、连接和拆线等动作完全由交换机自动完成，不需要人工参与工作 采用扫描来替代话务员的监视，用逻辑电路或处理机的运算和分析来替代话务员的思维，用机械接点或电子开关来替代话务员的操作，从而实现自动为用户完成交换接续任务的 自动交换机的制式: 机电式交换机 电子式交换机: 半电子交换机 全电子交换机机电式自动交换阶段：步进制交换机（Step by Step System）：史端乔（Strowger）式自动交换机德国西门子式自动交换机特点：直接控制方式,各阶段交换机的发展： （1）机电式交换机发展阶段 最早的自动交换机是1889年美国人史端乔发明的，1892年11月3日在美国投入使用的 它标志着交换技术开始走向自动化①步进制自动交换机,②旋转制自动交换机无论是步进制还是旋转制： 接线器均需进行上升和／或旋转动作， 噪声大，易于磨损，维护工作量大，仍然不完善需改进， 最初人们首先想到要改革滑动的金属接点。
机动制交换机：旋转制或升降制交换机特点：间接控制方式 共同特点： 噪声大 易磨损 维护工作量大 接线速度慢 故障率高 电路技术简单 人员培训容易,1919年瑞典工程师比图兰得（Betulander）和帕尔默格林（Palmgren）发明了一种新型接线器—纵横接线器， 纵横接线器将滑动磨擦方式的接点改成了压接触，从而减少了磨损，提高了寿命，因而用“纵横接线器”作为接续器件的自动交换机—纵横制交换机先后在瑞典（1926年）和美国（1938年）诞生了③纵横制自动交换机 纵横制交换机（Crossbar System）：特点：间接控制方式接线器接点采用压接触方式纵横制接线器:是纵横制交换机的一个重要组成部分，4×4纵横接线器示意图如图所示 ：,纵横制接线器,4门纵横制交换机:（4个用户之间任意两个用户可以通话） 例如：用户1和用户3通， 可以闭合交叉点M和N，经过绳路接续，,3) 电子式自动交换阶段： 半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件 全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交换机（ESS No.1） 数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）。
几个重要概念： 布控和程控 空分和时分 模拟和数字,①布控和程控 布控： 即是布线逻辑控制的简称，是指将交换机各控制部件（例如继电器等机电或电子元件）按所起作用和一定要求设计好电路，做在一定的印制板上，通过机架布线将各部件连好焊好做成后，交换机的各种功能即能实现的一种控制方式 例：纵横制交换机 特点： 修改控制功能，需要修改电路，重新布线 实现复杂的控制功能，设备体积庞大程控： 即存贮程序控制的简称 是指将对交换机的各种控制功能、步骤、方法编成程序，放入存贮器，利用存贮器内所存贮的程序的控制，交换机即能完成各项工作的一种控制方式 特点： 要改变交换系统功能，只要通过修改程序或数据就能实现,②空分和时分 空分方式： 是指交换机对各个通话接续分别提供空间即实线通道的一种接续方式 任何一对用户通话时，都在话路网络的空间位置上，占用一条独立的通路，而与其它用户的通话回路无关 例： 人工交换机 纵横制交换机,时分方式： 是指交换网络为各条话路分别提供时间位置的一种接续方式 多用户占用同一条通路，但按时间互相错开，多个话路轮流接通，即采用时分复用方式，各路通话只占同一条线路的其中一定时间③模拟和数字 模拟方式：是指通过交换机交换接续的是模拟信号。
数字方式：指通过交换机交换接续的是数字信号程控时分数字交换机是我们目前所使用的交换的主要制式在技术上的：能提供许多新的服务性能维护管理方便、可靠性高灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 在经济上的：在交换设备上路设备上在维护和生产方面,3.程控交换机的优越性,进入80年代，程控数字交换机开始在世界上普及，并成为当代交换的主要制式 1982年我国福州市引进使用第一台数字程控交换机 现在，我国的数字网的装机总容量已达1.6亿门，计划2010年达到2.9亿门引进交换机AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、EWSD引进生产线上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61 国产大容量数字交换机巨龙HJD-04，大唐SP30，华为C&C08， 中兴ZXJ10,我国程控交换技术的发展,1.电路交换呼叫接续过程 （1）呼叫建立 （2）消息传输 （3）话终释放,4.2电路交换系统的基本功能,,终端接口,连接,控制,信令,终端接口,,,,,,,,,,,用户线,中继线,电路交换的基本功能 （1）连接功能：是在交换系统中建立通信通路的功能 （2）信令功能：是传递控制信号的功能 终端接口功能：实现交换设备与外界用户终端和各种交换系统相连接的功能。
（3）控制功能：是控制连接系统建立通路的功能,,一台交换机通常由四部分组成： 交换网络 接口（用户电路接口和中继器接口） 信令设备 控制系统,,图 交换机的基本组成,程控数字交换机最基本结构,连接功能的实现:,程控数字交换机硬件基本结构,数字交换机的最基本组部分为话路和控制两部分 话路部分则以数字交换网络为核心，还包括模拟／数字接口、信号发生器以及各种信令设备等 控制部分则是一个处理机系统最简单的控制部分是一台处理机。