交换技术通信史
人类进行通信的历史已很悠久。古代人以烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递等方式来传递信息。在现代社会中，交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。
    19世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，开始了人类通信的新时代。接着蜂窝式移动电话的诞生, GSM手机的出现, 全球“铱”星系统的完善, 到现在新一代手机的诞生。
下面从电话交换技术、分组交换技术、ATM交换技术、IP交换技术的发展等方面对交换技术通信史进行论述。
（一）电话交换技术的发展
自动电话交换技术的发展，经历了步进制电话交换机、纵横制电话交换机、程控数字电话交
换机等几个重大的转折点。
1、步进制、纵横制电话交换机
1889年，美国人史端乔发明了一种自动电话交换系统，使得人工电话局中的话务员“失业”了。史端乔发明的自动电话机，是靠用户拨一位又一位的电话号码，直接控制交换机中的选择器一步一步动作，最终把主叫用户和被叫用户的电话机接通的。因此，它被称为步进制自动电话交换机。
在自动交换技术发展过程中，两位瑞典人帕尔姆格伦和贝塔兰德树起了又一座丰碑。1919年，他们发明的纵横制自动电话交换机取得了专利。
纵横制电话交换机由话路接续设备和公共控制设备两部分组成。话路接续设备的作用，类似于前面介绍过的人工电话交换机中的塞绳，完成通话接续和信号接续的任务。纵横制自动电话交换机中的话路接续设备叫纵横接线器，它利用了数学中的纵横坐标原理。当把本来断开的2号纵线和3号横线交叉点M闭合时，接在2号纵线和3号横线两端的两部电话机就接通了。至于公共控制设备，它主要完成人工电话交换机中话务员承担的工作，包括发现有用户在打
电话，记住用户拨的电话号码，控制接线器接通主叫用户和被叫用户的话机，以及在通话完毕后拆线等。公共控制设备的核心部件是记发器和标志器。
纵横制自动交换机的工作速度比步进制交换机快得多，而且灵活性比较高，通话质量比较好。
2、模拟程控交换
自动电话交换由“机电”方式向“程控”方式演变，是20世纪电话通信的又一次重大变革。程控电话交换机就是电子计算机控制的电话交换机。它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作。1965年5月，美国贝尔系统的1号电子交换机问世，它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。但这还不是时分数字式的，而是所谓“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用户在打电话时要占用一对线路，也就是要占用一个空间位置，一直到打完电话为止。过去机电式的交换机都是空分方式的。
相对于机电式自动交换而言，程控交换的优越性有如下几方面:
（1）灵活性大，适应性强
（2）能提供多种新服务性能
（3）便于实现共路信令
（4）操作维护管理功能的自动化
（5）适应现代电信网的发展
3、数字程控交换
随着电子技术特别是电子计算机技术的发展，利用电子计算机作为公共控制设备，对数字话音信号进行控制的自动交换设备——程控数字电话交换机于1970年问世了。程控数字电话交换机的诞生，使电话机进入了一个全新的时代，标志着当代交换技术的发展方向。
程控数字电话交换机来说，通过它交换接续的是数字话音信号。数字信号完全不同于模拟信号，它的特点是大小被限制在几个数值之内，不是连续的而是离散了的。例如，它可以是由一系列有电流和无电流组成的间断的信号；有电流相应于二进制数中的“1”，无电流相应于二进制数中的“0”。电报通信中应用的莫尔斯电码，实质上就是数字信号。
为什么说程控数字交换机的出现，使电话交换进入了一个全新的时代？这是因为程控数字交换机具有一系列其他交换机无法相比的优点：
（1）在程控数字交换机中，话路接续设备采用了大规模集成电路，设备体积小，重量轻，大大节省了成本。
（2）程控数字交换机中所有的电话接续中完成的步骤，都是由计算机软件（程序和数据）控制的，通过设计程序、修改数据，就可以灵活地扩充交换机的功能，而不像人工交换机或步进制、纵横制交换机那样，交换机制造好后功能就很难改变了。交换机中的计算机，能记住用户每次通话的起止时间，并按一定费率计算出通话费用，自动打印单据，作为向用户收费的依据。
（3）程控数字电话交换机和光纤通信系统以及微波通信系统、移动通信系统、卫星通信系统等结合，不仅可向用户传送高质量的话音，而且可提供电报、数据、传真等非话业务（电话之外的通信业务），逐步向综合业务数字通信网过渡。
（二）分组交换技术古代传递信息的方式的发展
分组交换是在1960年代早期发明。分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备以及传输设备等组成。
分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
（三）ATM交换技术的发展
ATM的概念起源于1983年美国贝尔实验室技术人员提出的快速分组交换和1984年法国电信提出的异步时分交换的设计思想。异步时分交换采用16字节的长度,其中12字节为信息段,4字节为分组头,分组头用于进行交换处理。 这种交换方式端口速率也可达每秒百兆比特以上,而且时延极小,可以实现话音、数据和图像综合应用。
ATM技术自从 2 0世纪 80年代末期问世以来 ,ＡＴＭ交换技术就引起巨大的轰动 ,它交换效率高 ,网络吞吐量大 ,几乎支持所有多媒体业务 ,大有一统广域网、局域网的势头 ,由于ＡＴＭ具有电路交换网络中速率的独立性和分组交换网络中对任意速率的适应性的优点 ,人们对ＡＴＭ技术组建园区级主干网抱有很高的期望 ,希望能得到很高的数据吞吐率来支持高性能主干网 ,能得到ＱＯＳ使多媒体较好应用。随着高速以太网和第三层交换技术应用的迅速扩大和成功 ,更加深了对ＡＴＭ技术的怀疑。随着社会不断发展 ,网络服务不断多样化 ,网络正在飞速的发展 ,收发信件、远端办公、网上直播、网络电话传真、网络购物等已走进千家万户 ,能把这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现的网络就是ＡＴＭ网。ＡＴＭ是异步传输模式 ,在这一模式中 ,信息被组织成信元 ,因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现 ,这种传输模式是异步的。目前正以一种可作为宽带宽应用的基本技术而用在局域网(LAN)和广域网(WAN)中。
（四）IP交换技术的发展
随着Internet网络规模的快速扩展和运行各种多媒体业务的需要，IP交换技术越来越受到人们的重视，因为它将网络交换机的高速性和路由器的灵活性结合起来，IP交换技术是一种多层
交换技术，它的出现解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器因低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
由于Internet的迅速发展，基于IP网络的应用日益广泛。IP与ATM的结合已成为研究的热点和发展趋势。