交換技術(shù)考試電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.2 電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.2.1 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)的電話網(wǎng)中的交換網(wǎng)絡(luò)只完成單一的語音交換任務(wù)，而且在程控交換技術(shù)出現(xiàn)之前傳送的都是模擬語音信息。支撐電話業(yè)務(wù)的信令系統(tǒng)信令種類少，技術(shù)簡單，并且都是隨著語音信道傳送的。組成交換系統(tǒng)的主要元器件是繼電器和電磁式接線器，并依靠布線邏輯控制達到不同用戶間的通信交換。這種傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)已基本退出使用領(lǐng)域。但作為交換技術(shù)專業(yè)工作人員，了解交換技術(shù)的發(fā)展歷史，以史為鑒，對于認識電信網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展趨勢仍具有指導(dǎo)意義。

1.電話的發(fā)明

電的發(fā)現(xiàn)，為電話的發(fā)明創(chuàng)造了一個基礎(chǔ)。

電話出現(xiàn)前，電報技術(shù)就已經(jīng)實用。19世紀上半葉，以美國紐約新大學(xué)美術(shù)教授莫爾斯發(fā)明的電報裝置最具有代表性，此后，電報通信被廣泛用于航海業(yè)。人們知道，當用戶在拍發(fā)電報時，把電文變成信息，再通過電報線路，以3xl05km/s的速度傳到遠方的親朋好友或其他人。拍發(fā)電報手續(xù)的繁瑣與不便，使歐洲的一些科學(xué)家產(chǎn)生利用導(dǎo)線傳遞語音的想法。

為此，很多科學(xué)家在實驗室里做過無數(shù)次試驗。

1854年，法國査爾斯？布素爾提出用活動磁盤的通話原理，并作了相關(guān)的試驗。

1857年，意大利的梅烏齊？穆西也發(fā)明了簡易的電話裝置。

1860年，德國的菲利普？賴斯利用他發(fā)明的電話裝置第一次將一曲旋律用電發(fā)送了一段距離。他把這個裝置叫作“Telephone”,這個詞的意思即為“電話”.這一名詞就這樣沿用下來。

1875年，有兩個美國人也在相互獨立地研究電話傳輸?shù)姆椒āＲ晃皇且晾?？格雷，另一位是亞歷山大？格雷厄姆？貝爾。

格雷是美國芝加哥的一位發(fā)明家和制造商，他發(fā)明的電話與德國人賴斯的差不多，但在發(fā)送器的薄膜上有所改進。格雷制作的電話接收器同他于1874年7月在英國和1875年7月在美國獲得專利權(quán)的那種電報接收器相似。1876年2月14日，格雷向美國專利局申請要求在一年內(nèi)停止審批關(guān)于電話機的專利。他想爭取點時間把已經(jīng)研制成功的電話機再作進一步改進，并提出在三個月內(nèi)他將再次申請這一專利。然而，格雷僅僅晚去了專利局幾個小時，就使電話發(fā)明與他失之交臂。

1875年6月，貝爾與他的助手在美國波士頓從事研究多工電報機時，受一個偶然事故的啟發(fā)，研制出了新的電話機，經(jīng)過一段時間的試驗和改進，最初的樣機得到完善，貝爾于1876年2月14日，向美國專利局申請專利權(quán)。美國專利局于1876年3月7日將這一專利權(quán)授予了貝爾。1876年3月10日，貝爾用他發(fā)明的裝置，第一次發(fā)送了一句完整的話。世界許多的電信部門都將3月10日，作為電話發(fā)明的紀念日。

最初電話機的通話質(zhì)量是很差的，自愛迪生發(fā)明了炭精送話器后，才使電話通信質(zhì)量得到很大的提高。

綜上所述，電話的發(fā)明是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然。電話的發(fā)明是法拉第等科學(xué)家創(chuàng)建的電磁感應(yīng)理論的具體應(yīng)用。沒有電磁感應(yīng)理論的出現(xiàn)，就沒有電話的發(fā)明。

最早的電話機，里面裝有一部手搖曲柄發(fā)電機，也稱磁石式發(fā)電機，手搖發(fā)電機在使用時，向?qū)Ψ桨l(fā)出振鈴信號，由本機的干電池組給送話器供電。裝有手搖發(fā)電機的電話機稱為磁石式電話機。

1886年前后，人們又發(fā)明了共電式電話機。共電式電話機不再使用手搖發(fā)電機和干電池，而是共同由電話局供電。從磁石式電話機發(fā)展到共電式電話機是一個重大的進步，它不僅使電話機的結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜，而且使用方便，拿起電話機就可以呼叫。

　　2.交換機的使用

僅有電話機只能使兩個用戶間進行電話通信，要使許多用戶都能進行相互間的通信，就必須要有一個交換設(shè)備（交換機）。各個用戶與交換機相連，由交換機解決任意兩個用戶之間的電話通信。

如果沒有交換機圖中的用戶要能夠相互通話就得進行如圖1-5（a）的連接，不僅線路費用大，而且在具體接線時很困難，因為每個用戶要與除它之外的所有用戶一一連線。在圖中只畫出8臺電話機的連線情況，而通常電話用戶是非常多的，顯然，沒有交換機是無法完成這些用戶之間電話通信任務(wù)的。圖1-5（b）所示為電話用戶與交換機之間的連接關(guān)系。

圖1-5交換機作用示意圖

1878年，世界上第一臺人工接轉(zhuǎn)的磁石式電話交換機開通使用。

1891年，人工接轉(zhuǎn)的共電式電話交換機被發(fā)明并開始實用。

人工接轉(zhuǎn)的電話交換機的容量受到極大限制。另外，人工接轉(zhuǎn)的電話通信使主被叫間的通話均經(jīng)過人工話務(wù)臺，用戶感到十分不便。1889年美國堪薩斯州某個殯儀館的老板史端喬，發(fā)現(xiàn)電話接線員總是將他的業(yè)務(wù)電話接到他的競爭者那里，于是他決心發(fā)明一種自動電話交換設(shè)備。

1892年，史端喬發(fā)明的世界第一臺商用步進制自動電話交換機安裝使用。

1905年，旋轉(zhuǎn)制自動電話交換機研制成功。

1913年，全繼電器制交換機研制成功。同年美國科學(xué)家提出縱橫接線器的原理。

1919年，縱橫制小型交換機制造成功。

1926年，世界第一臺大型縱橫制電話交換機在瑞典投入使用。

由于自動交換技術(shù)和設(shè)備的進一步完善，1956年5月29日，在比利時的布魯塞爾和法國巴黎之間，世界上第一次開通了全自動電話業(yè)務(wù)。

20世紀40年代，電子元件剛產(chǎn)生并得到發(fā)展時，人們就注意到研究采用晶體管作開關(guān)元件的問題。到了20世紀50年代，電子式布控自動電話交換機在一些研制成功。

隨著計算機技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，計算機技術(shù)在電話交換領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。1965年，第一臺程控電話自動交換機在美國開通使用。

1970年，法國首先研制成功數(shù)字程控交換機。

目前，數(shù)字程控電話交換技術(shù)己經(jīng)成為電話通信的主要技術(shù)手段。W絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對交換技術(shù)也起到重要的促進作用。讀者可在后續(xù)章節(jié)讀到相關(guān)的內(nèi)容。

從以上電話技術(shù)發(fā)展的簡要過程，可以看到電話技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展過程中，以下條件是必不可少的。

首先，電磁理論的發(fā)明是奠定電話技術(shù)發(fā)明的基礎(chǔ)。而各種電子技術(shù)上的進步，如電子管、晶體管、集成電路的出現(xiàn)都不同程度地影響交換技術(shù)的進步和發(fā)展。計算機技術(shù)又為程控交換技術(shù)的出現(xiàn)準備了條件。

第二，科學(xué)技術(shù)工作者抓住科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的機遇，經(jīng)過孜孜不懈的努力，推動了交換技術(shù)的發(fā)展。

第三，產(chǎn)品價格能夠被人們接受，就能進行商業(yè)化生產(chǎn)，相應(yīng)的技術(shù)就能得以推廣。

在數(shù)字程控交換機出現(xiàn)前，由于交換的數(shù)字化沒有出現(xiàn)，因此，信息的交換都是模擬的。從電話發(fā)明到數(shù)字交換機普遍采用之前的100多年里，由各種形式的電話交換機連接而成的電話網(wǎng)絡(luò)就是傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)。

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