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       最開始的電話交換是由人工來完成的、接線員站在機(jī)電式交換臺前進(jìn)行操作。二線的本地環(huán)路是通過帶有金屬塞環(huán)的插頭來連接的，這兩條線當(dāng)時(shí)也叫做塞端和塞環(huán)。在第一次世界大戰(zhàn)之中一次嚴(yán)重的接線員大罷工最終使電話交換完全依靠人的時(shí)代結(jié)束了，接線員逐漸被機(jī)電式交換機(jī)所代替。1890年出現(xiàn)了步進(jìn)制交換機(jī)（根據(jù)發(fā)明者命名也叫史端喬式交換機(jī)），但要實(shí)際應(yīng)用價(jià)格卻十分昂貴。然而在20年代早期，像芝加哥這樣的大城市有了中心局用交換機(jī)，可以允許用戶直接撥打本地電話而不需要有人參與。但是當(dāng)用戶不知道本地電話號碼或要撥打長途電話的時(shí)候仍需要接線員。

       目前步進(jìn)制交換機(jī)仍在使用，大多數(shù)是用于農(nóng)村。后來又出現(xiàn)了一種新一代的縱橫制交換機(jī)，在大城市中縱橫制交換機(jī)開始逐漸取代步進(jìn)制交換機(jī)。新一代的縱橫制交換機(jī)必須能夠執(zhí)行三個(gè)主要功能：信令、控制和交換。信令功能要準(zhǔn)備好線路并且把所撥號碼發(fā)送到長途交換機(jī)上。信令同時(shí)還要監(jiān)視線路和干線的狀態(tài)，把狀態(tài)信息傳送給控制功能模塊?？刂乒δ芴幚韥碜员镜丨h(huán)路或入中繼線所撥的號碼，并且和信令模塊一起執(zhí)行相應(yīng)的操作。交換矩陣則把交換機(jī)端口連接在一起。

       縱橫交換矩陣傳輸?shù)氖悄M話音，從這個(gè)意義上說它是一個(gè)模擬設(shè)備。然而，交換機(jī)并不只是矩陣那么簡單，由于電話號碼是數(shù)字形式的所以控制功能必須具有最基本的數(shù)字計(jì)算功能。在美國，1960年左右，長途區(qū)號的使用和人們付得起長途電話費(fèi)的事實(shí)都意味著PSTN如果能在更短的時(shí)間內(nèi)接通更多的電話，電話公司就可以獲取更多的收入貝爾系統(tǒng)在1965年安裝了第一個(gè)電子交換系統(tǒng)（No.1ESS），交換技術(shù)又向前發(fā)展了一步。雖然交換矩陣仍是模擬式的，信令也是如此，但控制功能卻是由計(jì)算機(jī)來完成。這種類型的交換機(jī)叫做存儲程序控制（SPC）交換機(jī)。又過了10年，交換矩陣也數(shù)字化了，第一次使數(shù)字化DS-0可以像0、1比特流一樣通過交換機(jī)傳輸。

       交換機(jī)中使用了計(jì)算機(jī)后，PSTN也增加了許多功能。No.1ESS引入了快速撥號（縮位撥號）、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待和三方通話等功能，程控交換機(jī)也簡化了許多管理和維護(hù)工作。這樣可以很容易地改變電話號碼，例如計(jì)算機(jī)提供了記錄保存、話務(wù)量統(tǒng)計(jì)、呼叫跟蹤等特性。

       ESS交換系統(tǒng)得到了長足發(fā)展，后來又出現(xiàn)了No.2ESS、No.3ESS、0.1AESS，它們的模擬矩陣都是基于舌簧繼電器的。除了貝爾系統(tǒng)之外，GTE的EAX（自動(dòng)電子交換）也使用了計(jì)算機(jī)控制。而1976年引入的No.4 。ESS不僅控制功能實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，交換矩陣也數(shù)字化了，第一次使得整個(gè)中心局用交換機(jī)成為一個(gè)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。實(shí)際上，IP路由器和現(xiàn)在的電話交換機(jī)之間有許多共同點(diǎn)。