自動交換是電話或電報的交換操作無需人工干預，而是採用電控裝置自動完成的交換方式。自動交換機經歷了步進制、機動制、縱橫制和電子制幾個發展階段。
基本介紹
- 中文名：自動交換
- 外文名：automatic exchange
- 是無人工干預：無需人工干預
- 發展階段：步進制、機動制、縱橫制等
- 技術：採用電控裝置
- 學科：通信
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定義
電話或電報的交換操作無需人工干預，而是採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發交換（又稱電文交換）兩種。電路交換是根據用戶要求將兩用戶間的電路接通。它主要用於電話交換和用戶電報交換。電文交換是先將收到的電文由快取器存儲起來，然後再轉發出去。它主要用於公眾電報和數據交換。
發展
自動交換機經歷了步進制、機動制、縱橫制和電子制幾個發展階段。步進制出現最早，1889年美國發明三電磁鐵上升旋轉型選擇器（稱為史端喬式）。後來西門子公司將選擇器改為兩電磁鐵(稱為西門子式)。1915年前後，美國貝爾系統同時發展了旋轉式和升降式兩種機動制交換機。縱橫制原理是在1913年提出的，但到1926年才出現第一台樣機，50～60年代它在世界各地得到廣泛發展。中國在70年代已能生產縱橫制系列的各種設備，包括用戶小交換機、市內電話交換機和長途電話交換機。電晶體和計算機出現後，自動交換機的電子化進展很快，60年代各國研究著重於準電子方面，70年代著重於空分程控（即採用空分接點，電腦程式控制）方面，80年代則著重於時分數字式程控（即採用時分數字式脈碼調製，利用程式控制）方面。
原理
自動電話交換的接續過程是由用戶在電話機上撥動號盤或撳動按鈕來控制交換機動作的。用戶摘機進行呼叫時，首先聽到撥號音，它表示交換局設備已作好服務準備。這時主叫用戶通過話機上的號盤或按鈕送出被叫用戶號碼，交換機就自動地進行各項工作，包括查找被叫用戶的設備占用情況。如果被叫用戶空閒，並能找到空閒鏈路接通雙方用戶，交換機就自動向被叫用戶振鈴，送出斷續振鈴電流；同時交換機向主叫用戶送出斷續的回鈴音，通知主叫用戶呼叫已被接通。被叫用戶聽到鈴聲摘機應答後，雙方即可通話。通話完畢，各自掛機，在執行計次、計費和必要的記錄後，交換機件自動復原，結束這次呼叫工作。若交換機查到被叫用戶不空閒或沒有空閒鏈路時，則這次呼叫作為不通處理，向主叫用戶送忙音。
分類
步進制自動交換機
機件受用戶撥號直接控制。它主要由預選器、選組器和終接器三種機鍵組成。預選器只作旋轉運動，將主叫用戶接至空閒的出線， 集中話務，提高后級機件的利用率。選組級的級數依電話局容量而定，它具有上升和旋轉兩種動作，上升動作受用戶撥號脈衝強迫控制，旋轉動作是自由的，它選擇空閒出線。終接器的上升和旋轉動作均受用戶撥號脈衝控制，接受被叫用戶號碼的最後兩位數字。步進制交換機電路簡單，但機鍵易磨損、接觸壓力低、雜音大、障礙多、生產工藝複雜、功能不全、維護量大，已逐漸被淘汰。
機動制自動交換機
步進制的改進型。它的優點是：選擇器由機架馬達帶動，機鍵的刷弧間壓力加大，降低了雜音；採用了記發器，用戶撥號脈衝不直接控制選擇器，可靈活適應網路要求；選組級出線容量大，話務效率高；具有自動維護測試電路，維護工作量少。缺點是：機構複雜；加工精度高，耗用有色金屬多；機鍵的弧刷接觸仍採用普通金屬，接觸欠穩定。
縱橫制自動交換機
僅採用兩種基本元件部件，即縱橫接線器（接續元件）和繼電器（控制元件）。它是機電式交換機中最完善的一種制式。它的機械部分比較簡單，但電路複雜。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。標誌器有撥號音標誌器(DM)和完成標誌器(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；後者的功能是在本局呼叫時把主叫用戶經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接方法很多，一般可分為用戶級、記選級和選組級三段。對應的標誌器有呼出用戶標誌器、記發標誌器、選組標誌器和呼入用戶標誌器四種。呼出用戶標誌器把主叫用戶接到繩路；記發標誌器把記發器接入並向主叫用戶傳送撥號音；選組標誌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）；呼入用戶標誌器完成從終接電路到被叫用戶的接續。
這兩種控制方式各有優缺點。集中控制方式的設備略少一些，但元件部件的動作次數多、易磨損，要求採用貴重材料和較精密的加工。分級控制方式的動作次數較少，可用一般材料製做。
縱橫制接線器採用貴金屬推壓式接點，這比步進制和機動制採用普通金屬的刷弧接觸更可靠、穩定、雜音小、通話質量好，另外，還具有機件不易磨損、壽命長、障礙少，維護量較少，業務功能多，容易實現長途電話自動化等優點。縱橫制的主要缺點是耗費貴金屬較多，製造成本高，機房占地面積大。因此，這種交換機又逐步被電子自動交換機代替。
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。標誌器有撥號音標誌器(DM)和完成標誌器(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；後者的功能是在本局呼叫時把主叫用戶經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接方法很多，一般可分為用戶級、記選級和選組級三段。對應的標誌器有呼出用戶標誌器、記發標誌器、選組標誌器和呼入用戶標誌器四種。呼出用戶標誌器把主叫用戶接到繩路；記發標誌器把記發器接入並向主叫用戶傳送撥號音；選組標誌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）；呼入用戶標誌器完成從終接電路到被叫用戶的接續。
這兩種控制方式各有優缺點。集中控制方式的設備略少一些，但元件部件的動作次數多、易磨損，要求採用貴重材料和較精密的加工。分級控制方式的動作次數較少，可用一般材料製做。
縱橫制接線器採用貴金屬推壓式接點，這比步進制和機動制採用普通金屬的刷弧接觸更可靠、穩定、雜音小、通話質量好，另外，還具有機件不易磨損、壽命長、障礙少，維護量較少，業務功能多，容易實現長途電話自動化等優點。縱橫制的主要缺點是耗費貴金屬較多，製造成本高，機房占地面積大。因此，這種交換機又逐步被電子自動交換機代替。
電子自動交換機
電子交換機根據話路有空分（空間分割）與時分（時間分割）之別。根據電子化的程度，空分有全電子、半電子及準電子的差別。如果交換機的控制部分和話路接續部分都實現了電子化，則屬於全電子式的；僅控制部分實現電子化的交換機，則屬於半電子式的；而採用笛簧或鐵簧元件的半電子交換機，因其接續速度較快、更接近於全電子，故稱為準電子交換機。時分制交換機都屬於全電子式的。
按控制部分的方式，電子交換機有布控（布線邏輯控制）和程控（存儲程式控制）之分。前者的邏輯性及機件動作是用布線方法固定而實現的。後者是由計算機內預先存儲的程式來控制和執行的。廣泛使用的電子交換機主要是布控準電子和程控全電子（見程控交換）兩種。
