1.1 电话机的发展

人类第一次成功的电话通信实验，是由美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔于1876年3月10日完成的。

1.1.1 电话机的发明过程

1876年美国人贝尔首次把人类话音转换为变化的电流，并通过导线传送到另一房间的电话机里再转换为话音，从而实现了电话通信，这就是最初的“电磁式电话”。两年后又成功地进行了从波士顿到纽约之间长达300km的长距离通话实验。1922年8月2日当人们为这位75岁的大发明家举行葬礼时，贝尔电话系统的电话机都沉默了，整个北美洲听不到电话铃声。人们以此方式对这位伟大的电话发明者表示哀悼和怀念。

亚历山大·格雷厄姆·贝尔在1847年出生于英格兰，父亲和祖父都从事聋哑人的教育工作。年轻时代的贝尔曾在一所学校教语言课，工余时间研究声学。1875年，贝尔到华盛顿拜访了当时美国著名的电学家约瑟·亨利。他向亨利讲明他想装置用电线传送语言的设备，向这位科学家请教是把设想发表让别人来实现还是由自己解决这个问题。亨利回答说：“你已经有了一个伟大发明的理想，自己干吧！”贝尔说要解决结构上的问题需要有电的知识，而自己却缺乏这些知识。这位科学家就鼓励他说：“学吧！”直到贝尔的电磁式电话机制作成以后，他还回忆起亨利说的“干吧！”“学吧！”这两句话对他的鼓励。

贝尔与亨利谈话以后回到波士顿，得到了电学家马斯·华生的帮助。贝尔做了多次实验，经过一次又一次的改进，才制成原始模型。直到19世纪下半叶贝尔的设想才变为现实，贝尔制成了电磁式电话机，很快得到应用并迅速发展。1880年已有48000部电话机在美国投入使用，到1910年美国使用的电话机已达700万部，30年大约增长了140倍。到1922年美国使用的电话机猛增到2100万部，又增长了3倍。现在全世界的电话机平均每10人约有1部以上，电话已成为人们日常生活中不可缺少的通信工具。

1.1.2 电话通信的发展

由于人工交换方式接线速度慢、差错率高，所以在人工交换机发展的同时，自动交换机和自动电话机的研制也在进行，有关专利不断公布。其中早期的史端桥式交换机是后来广泛采用的一种。史端桥研究发明的故事第一次生动地揭示了电话在市场经济中的重要作用而流传至今。当年美国堪萨斯城有两个殡仪馆，史端桥是其中之一的老板。他惊奇地发现，不知为什么自己的殡仪馆无人问津，而另一家却生意兴隆。调查发现原来对方老板的妻子是电话局的话务员，正是她“利用职权”把有关业务电话都接到对方殡仪馆，所以史端桥失掉了多笔生意，为此他立志要发明一种不需话务员接线的自动交换机。1889年，史端桥取得了第一个自动电话旋转式选择器的专利权。1892年使用这种选择器的第一部自动交换机投入运行。1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘，把这种拨号盘装到共电式电话机上，用它控制史端桥选择器动作，自动接通被叫用户，完成交换功能。这种装有拨号盘的共电式电话机几经改进就成了至今仍在某些地区使用的自动电话机，这是继电磁式电话机之后的第二代电话机。

自动电话机的推广应用，迅速建立起公共电话交换网（PSTN）。开始只有本地网，然后由本地网又通过国际长话线路与国际网连通。电话网由电话机、交换机和中继线组成。老式的普通电话机（POTS 电话机）又称为模拟电话机，它把话音转换为相应的电流在电话网中传输，这时的交换机分为步进制和纵横制两种，都是模拟交换机。中继线由电缆或微波通信系统组成，传输多路模拟信号。公共交换网中除电话业务外，还有电报、传真等非话音业务。这些非话音业务中的数字信号也要经调制解调器变换为音频信号进行传输，因此这种电话网又被称为电信网，全世界电信网的数量一直以较快速度增长。直到20世纪50年代，电话机、交换机和中继线的工作方式都没有根本的变化。

随着电话通信的不断发展，“程控”电话交换机逐渐取代了人工接续、自动接续电话交换机。这种存储程序控制式电话交换机，利用电子计算机技术，把解决某一问题的一连串指令即程序预先编好，来控制交换接续动作。人们在电子计算机中存放什么程序，它就指挥电话交换机执行什么样的任务。改变一下程序，就可很方便地改变电话交换机的工作性能。

1.1.3 我国电信业的发展

当代世界通信技术发展的总趋势是数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化。在世界范围内，电信业的规模宏大，其技术进步与发展速度在各行各业中居领先地位，在众多国家属支柱产业。在电信市场中业务市场比设备市场越来越重要。2000年世界电信市场达到80亿美元，业务市场所占百分比达到85%。

我国电信业的发展，根据“八五”和“九五”计划，制定了电信发展计划分两步走的实施方案。

第一步，在1980年的基础上通信业务总量到1995年要翻三番。全国电话机普及率达到每百人2.5部，全国绝大多数县以上城市实现自动化，其中85%的城市实现国内长途电话直拨，发达地区乡镇实现自动化和国际长途直拨；市话容量达到2600万门，农村交换机达到750万门，长途自动交换机达120万路端，加之接入公用网的用户交换机，电话网总容量达4800万门以上。

第二步，在1995年的基础上通信业务总量到2000年翻一番。全国电话机达到6500万部，电话机普及率为每百人6部，开放城市和发达地区平均每户1部话机；市话交换机2600万门，长途交换机达350万路端，电话网总交换容量达1亿门以上，成为世界上最大的电话网之一；长途电话达140万部，全国县以上城市电话基本实现数字化和大部分城市的国际电话直拨。

1974年我国公用数字数据电信网“DDN”网建成开通。“DDN”网采用数字信号传输信息，与模拟信号传输信息相比具有信道利用率高、传输质量高、不需要调制解调器的优点。

1980年国际电报电话咨询委员会（CCITT）提出建立综合业务数字网（ISDN）的建议。20世纪80年代中后期，美、日、英、法、德等国先后建立了宽带综合业务数字电信网（B-ISDN）。1990年3月我国第一个（ISDN）模型网在北京建成联网并通过技术鉴定。目前，宽带网正在我国迅速发展。异步传输模式（ATM）是宽带综合业务数字网的核心技术。ATM 采用信元交换技术，实现交换的实时性和高速率。未来的ATM网可以实现“一网打天下”的宏伟目标。