自動交換原理

自動電話交換的接續(xù)過程是由用戶在電話機(jī)上撥動號盤或撳動按鈕來控制交換機(jī)動作的。用戶摘機(jī)進(jìn)行呼叫時，首先聽到撥號音，它表示交換局設(shè)備已作好服務(wù)準(zhǔn)備。這時主叫用戶通過話機(jī)上的號盤或按鈕送出被叫用戶號碼，交換機(jī)就自動地進(jìn)行各項工作，包括查找被叫用戶的設(shè)備占用情況。如果被叫用戶空閑，并能找到空閑鏈路接通雙方用戶，交換機(jī)就自動向被叫用戶振鈴，送出斷續(xù)振鈴電流；同時交換機(jī)向主叫用戶送出斷續(xù)的回鈴音，通知主叫用戶呼叫已被接通。被叫用戶聽到鈴聲摘機(jī)應(yīng)答后，雙方即可通話。通話完畢，各自掛機(jī)，在執(zhí)行計次、計費和必要的記錄后，交換機(jī)件自動復(fù)原，結(jié)束這次呼叫工作。若交換機(jī)查到被叫用戶不空閑或沒有空閑鏈路時，則這次呼叫作為不通處理，向主叫用戶送忙音。

自動交換機(jī)經(jīng)歷了步進(jìn)制、機(jī)動制、縱橫制和電子制幾個發(fā)展階段。步進(jìn)制出現(xiàn)最早，1889年美國發(fā)明三電磁鐵上升旋轉(zhuǎn)型選擇器（稱為史端喬式）。后來西門子公司將選擇器改為兩電磁鐵(稱為西門子式)。1915年前后，美國貝爾系統(tǒng)同時發(fā)展了旋轉(zhuǎn)式和升降式兩種機(jī)動制交換機(jī)?？v橫制原理是在1913年提出的，但到1926年才出現(xiàn)第一臺樣機(jī)，50～60年代它在世界各地得到廣泛發(fā)展。中國在70年代已能生產(chǎn)縱橫制系列的各種設(shè)備，包括用戶小交換機(jī)、市內(nèi)電話交換機(jī)和長途電話交換機(jī)。晶體管和計算機(jī)出現(xiàn)后，自動交換機(jī)的電子化進(jìn)展很快，60年代各國研究著重于準(zhǔn)電子方面，70年代著重于空分程控（即采用空分接點，計算機(jī)程序控制）方面，80年代則著重于時分?jǐn)?shù)字式程控（即采用時分?jǐn)?shù)字式脈碼調(diào)制，利用程序控制）方面。

電話或電報的交換操作無需人工干預(yù)，而是采用電控裝置自動完成的交換方式。自動交換分為電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換（又稱電文交換）兩種。電路交換是根據(jù)用戶要求將兩用戶間的電路接通。它主要用于電話交換和用戶電報交換。電文交換是先將收到的電文由緩存器存儲起來，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。它主要用于公眾電報和數(shù)據(jù)交換。

自動交換步進(jìn)制自動交換機(jī)

機(jī)件受用戶撥號直接控制。它主要由預(yù)選器、選組器和終接器三種機(jī)鍵組成。預(yù)選器只作旋轉(zhuǎn)運動，將主叫用戶接至空閑的出線， 集中話務(wù)，提高后級機(jī)件的利用率。選組級的級數(shù)依電話局容量而定，它具有上升和旋轉(zhuǎn)兩種動作，上升動作受用戶撥號脈沖強迫控制，旋轉(zhuǎn)動作是自由的，它選擇空閑出線。終接器的上升和旋轉(zhuǎn)動作均受用戶撥號脈沖控制，接受被叫用戶號碼的最后兩位數(shù)字。步進(jìn)制交換機(jī)電路簡單，但機(jī)鍵易磨損、接觸壓力低、雜音大、障礙多、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、功能不全、維護(hù)量大，已逐漸被淘汰。

自動交換機(jī)動制自動交換機(jī)

步進(jìn)制的改進(jìn)型。它的優(yōu)點是：選擇器由機(jī)架馬達(dá)帶動，機(jī)鍵的刷弧間壓力加大，降低了雜音；采用了記發(fā)器，用戶撥號脈沖不直接控制選擇器，可靈活適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)要求；選組級出線容量大，話務(wù)效率高；具有自動維護(hù)測試電路，維護(hù)工作量少。缺點是：機(jī)構(gòu)復(fù)雜；加工精度高，耗用有色金屬多；機(jī)鍵的弧刷接觸仍采用普通金屬，接觸欠穩(wěn)定。

自動交換縱橫制自動交換機(jī)

僅采用兩種基本元件部件，即縱橫接線器（接續(xù)元件）和繼電器（控制元件）。它是機(jī)電式交換機(jī)中最完善的一種制式。它的機(jī)械部分比較簡單，但電路復(fù)雜。中繼方式一般分為集中控制和分級控制兩類。

①　集中控制方式：其接線器又可分為用戶鏈架和中繼鏈架。中繼鏈架的出線有收號器、本局繩路和出入中繼電路。標(biāo)志器有撥號音標(biāo)志器(DM)和完成標(biāo)志器(CM)。前者的功能是把主叫用戶接到用戶收號器向用戶送撥號音；后者的功能是在本局呼叫時把主叫用戶經(jīng)本局繩路接到被叫用戶，在入局呼叫時把入中繼電路接到被叫用戶，在匯接呼叫時把入中繼電路接到出中繼電路。

②　分級控制方式：其縱橫接線器具體聯(lián)接方法很多，一般可分為用戶級、記選級和選組級三段。對應(yīng)的標(biāo)志器有呼出用戶標(biāo)志器、記發(fā)標(biāo)志器、選組標(biāo)志器和呼入用戶標(biāo)志器四種。呼出用戶標(biāo)志器把主叫用戶接到繩路；記發(fā)標(biāo)志器把記發(fā)器接入并向主叫用戶發(fā)送撥號音；選組標(biāo)志器把主叫用戶接到所需的局向，即出局方向的出中繼電路或本局方向的千號群入口（終接電路）；呼入用戶標(biāo)志器完成從終接電路到被叫用戶的接續(xù)。

這兩種控制方式各有優(yōu)缺點。集中控制方式的設(shè)備略少一些，但元件部件的動作次數(shù)多、易磨損，要求采用貴重材料和較精密的加工。分級控制方式的動作次數(shù)較少，可用一般材料制做。

縱橫制接線器采用貴金屬推壓式接點，這比步進(jìn)制和機(jī)動制采用普通金屬的刷弧接觸更可靠、穩(wěn)定、雜音小、通話質(zhì)量好，另外，還具有機(jī)件不易磨損、壽命長、障礙少，維護(hù)量較少，業(yè)務(wù)功能多，容易實現(xiàn)長途電話自動化等優(yōu)點。縱橫制的主要缺點是耗費貴金屬較多，制造成本高，機(jī)房占地面積大。因此，這種交換機(jī)又逐步被電子自動交換機(jī)代替。

自動交換電子自動交換機(jī)

電子交換機(jī)根據(jù)話路有空分（空間分割）與時分（時間分割）之別。根據(jù)電子化的程度，空分有全電子、半電子及準(zhǔn)電子的差別。如果交換機(jī)的控制部分和話路接續(xù)部分都實現(xiàn)了電子化，則屬于全電子式的；僅控制部分實現(xiàn)電子化的交換機(jī)，則屬于半電子式的；而采用笛簧或鐵簧元件的半電子交換機(jī)，因其接續(xù)速度較快、更接近于全電子，故稱為準(zhǔn)電子交換機(jī)。時分制交換機(jī)都屬于全電子式的。

按控制部分的方式，電子交換機(jī)有布控（布線邏輯控制）和程控（存儲程序控制）之分。前者的邏輯性及機(jī)件動作是用布線方法固定而實現(xiàn)的。后者是由計算機(jī)內(nèi)預(yù)先存儲的程序來控制和執(zhí)行的。廣泛使用的電子交換機(jī)主要是布控準(zhǔn)電子和程控全電子（見程控交換）兩種。

本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。

自動交換設(shè)備是指不需人工介入而能建立接續(xù)的交換設(shè)備。自動交換設(shè)備的應(yīng)用廣泛，如自動電話交換機(jī)等。隨著近代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們開始把電子元件應(yīng)用到交換機(jī)中，逐步取代 速度慢、體積大的電磁元件。于是出現(xiàn)了準(zhǔn)電子電話交換機(jī)（Quasi-Electronic Telephone Switching System）。電腦，大型積體電路的發(fā)展及應(yīng)用，使自動交換機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生 了重大轉(zhuǎn)變。

中文名稱

自動交換設(shè)備

英文名稱

automatic switching equipment

定　　義

不需人工介入而能建立接續(xù)的交換設(shè)備。

應(yīng)用學(xué)科

通信科技（一級學(xué)科），交換選路（二級學(xué)科）

直接與用戶連接的市內(nèi)自動電話交換機(jī)，接收用戶的各種呼叫并根據(jù)用戶所撥的號碼判別呼叫目標(biāo)。若為本局呼叫，即建立主、被叫用戶之間的連接，向被叫用戶振鈴，向主叫用戶送回鈴音，用戶通話完畢交換機(jī)拆線并計費；若判別為出局呼叫，則選擇相應(yīng)的出中繼電路將呼叫延伸到下一個交換局，并通過信令傳遞將與本次呼叫的有關(guān)信息傳送到下一個交換局，由下一個交換局繼續(xù)完成接續(xù)。交換機(jī)還接收來自中繼電路的呼叫及與呼叫有關(guān)的各種信息，并根據(jù)這些信息建立入中繼電路與被叫用戶之間的連接。在呼叫處理過程中遇到被叫用戶忙或其它機(jī)線設(shè)備忙時，向用戶送忙音。一個端局可以具有一個或幾個到其它局的中繼電路群。

程控數(shù)位交換機(jī)經(jīng)過20年的推廣應(yīng)用，其技術(shù)已經(jīng)成熟。具有ISDN功能的數(shù)位交換機(jī)也紛紛出籠。交換技術(shù)的發(fā)展方向是寬頻交換，包括非同步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，ATM）交換技術(shù)和光交換技術(shù)。