数字执车与爽用
交换机与电话技术研究探索
李莎莎
(华北地区空中交通管里局北京100621)
学术论坛
摘要:从电话的发明使用就伴随着交换机的诞生,交换机是电话网络中的心脏,电话技术的革新促进着交换技术的革新,交换机的使用促进了电话的善及使得电话应用更加广泛,直至今日交换技术终于走到了主导地住,从电话行业到更广阅的通信领域。
关键词：交换机电话
中图分类号：TH714
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2014)02-0201-01
18世纪1753年一封署名为C.M的信在《苏格兰人》的杂志上被发表，文章提出了采用静电的电报机"的构想。人类的电信史由此展开。直到1876年3月7号贝尔发明了第一部电磁式电话机，专利号为No174655。电话机的发明是电信史上有声时代的开端，是人类电信史上的一个里程碑。电话的原理就是把声电互换，简单来说就是把声音通过话简转变为电信号，在电缆里传输，最终再由话简把电信号还原为声音的过程。电话的工作频率为300至3400赫兹，脉冲比为1.6±0.2：1.双音频拨号频偏为≤±1.5%，双音频信号电平的低电群为一9±3dB.高音群-7±3dB.频率组合中高频分量比低频分量高2±1dB，振铃声级为>70dB(A)。电磁式电话机的发明使得人与人之间的联系更为紧密，比起之前的电报实时性更强，沟通更为便利，于是电话机的发展与普及成为了必然的趋势。那时的电话采用的是电话机对电话机的直连线通信，这在电话使用的初期还可以，但是随着用户的逐渐增多这种线路利用率低的缺点就慢慢显露出来，这就需要出现一种设备使得电话机之间的交换连接更为灵活，让线路的使用率更高，电话使用成本更低。于是，就有了交换机的出现。每
-对线与电话交换机相连，当任意两个用户之间要通话
个用户都用
时，有电话交换机将这两部电话联通起来，通话结束后，由电话交换机再将线路拆除，以备其他用户使用。可以说交换机是电信行业发展到此阶段必然的产物，是应运面生。
1877年美国科学家爱迪生发明了炭精式送话器并由此产生了磁石式电话。最早的时候交换机是磁石式电话交换机(Magneto TelephoneExchange)，可以说正是磁石电话交换机的出现使得电话用起来更加方便与清晰。于是在用户逐渐多起来的情况下第一台 1878年为实现多人通话的人工电话交换机才在耶鲁大学附近诞生广。而同年发明的共电式电话机又使得共电式电话交换机(Common BatteryTelephone Exchange)很快出现了，这些交换机都是人工交换机，必须由人来完成电话与电话间的接线、拆线。这大大限制了电话使用的速度且加大了成本。因此很快这种人工交换机在1898年就被一名名叫A.B.史端弃的美国人所发明的步进式IPM电话交换机(StepByTelephone Exchange)所代替。标志着交换机进入了机电式自动交换的阶段。随着交换机的进步电话的使用也更为广泛和普及。紧接着1892年第一个步进式IPM自动电话局在美国印第安纳州拉波特设立。
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图1
随着近代电子技术的出现与迅发展，人们着手把交换机中的元件变成了电子元件，这使得原先庞大的电磁元件的交换机体积缩小广不少，而且速度也成倍的增长。于是出现准电子电话交换机(QuasiElectronic Telephone Switching System)。而电脑的出现，再一次的让交换机来了一次大革命，1946年埃克特和莫奇利建成了世界上第一台电子计算机。1947年，美国贝尔实验室提出蜂窝通信的概念。1960年美国贝尔系统使用储存程式控制交换机(Store ProgramControlledSwitching)(简称程控交换机)成功，1962年美国研究成功了脉码调制设备用于电话的多路化通信，1965年5月程控交换机正式开始运作。它意味着电话自动交换控制技术已从机电式式线控制发展到电子式程式控制，标志着一个新电话时代的开
始。
程控数位电话交换技术目益完兽，八十年代后可以说电话才进
去了全民普及的时代，在交换机各种新功能的开发下，数字电话，移动电话，视频电话，网络电话等等新兴的电话开始出现，开始走向交换技术大战的主导地位，数位交换与数位传输相结合，可以构成警合数位网路(IDN),还可以开发成整合服务数位网路(ISDN)。数位交换系统不仅达到语音交换。还可以非语音服务的交换，即电话交换(CircuitSwitching)，分封交换(PacketSwitching)以及宽频交换。
现代交换机工作时是根据收到数据慎中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写人MAC地址表中。再将数据赖中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由邮个端口进行转发。如数据顿中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程成为泛洪(floxd)。广插顿和组播顿向所有的端口转发。交换机的主要功能有：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，
并将地址相应的端口映射起来存放在交换
机缓存中的MAC地址表中；转发/过滤：当一
一个数据慎的目的地址
在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据赖为广播/组插顿则转发至所有端口)；消除回路：当交换机包括一个允余回路是，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。所连接的设备在同一个广播域内，交换机不隔绝广播(配有VLAN的环境除外)。交换机一句顿头的信息进行转发，所以说交换机是工作在数据链路层的网络设备。交换机分为存储转发型和直通式；也可以分为二层的基于硬件的桥接，三层基于硬件路由选择以及四层交换机。四层交换不仅仅基于 MAC或源/目的地IP地址，同时也基于TCP/IP应用端口来做出转发决定的能力
交换机开始的目的只是把几个电话用户的资源整合起来这么简单。后来随着电话机的不断推陈出新使得交换机也不断地更新换代，从磁石式交换机，共电式交换机再到步进式交换机，纵横式交换机直到现在的程控交换机，它从起初的固定电话的交换机，发展到各个通信领域的心脏。现在的程控交换机不仅仅是用户线的接人；还可以做中继接续传输不同的业务而不仅仅是语音它还自带计费功能可以把数以万计的用户实时使用情况记录下来并加以处理显示出费用，并且有设备管理功能给不同的用户不同的权限，比如长途，来电转移，来电显示等等。如图1所示是现代交换机的一个总的结构拓扑图(图1)。
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