3.1.4程控交换技术的发展

爱卫生

在纵横制交换机中，接续控制是由继电器组成的机电控制电路完成的，半导体电子器件的发明为话路接续控制的设计开辟了一条新的技术路线。用笛簧或铁簧或其他小型接线器取代纵横接线器，用布线逻辑电路代替继电器控制电路来完成对接线器的控制，由此形成布控准电子交换机。如果话路接续部分也采用电子器件实现，就是用电子开关替代纵横接线器，即形成了布控全电子交换机。随着计算机技术的发展，布线逻辑控制乂被计算机程序控制所取代，使得交换机的话路接续控制更加灵活，新业务的提供更加方便，由此形成了程控交换机。特別是数字通信技术的引人，话路接续部分由空分交换演变为时分交换，交换网络的结构不再是通过交叉点开关控制出线/入线的物理连接，而是通过存储器的数据写入/读出控制人端/出端的时隙变换。
布控准电子交换机是纵横制交换机技术的延伸，是程控交换机研制的基础。中闰同样也曾经历布控电子交换技术研究的历程，但是由于技术发展相对滞后，这段历程的时间不长，也没有商用交换设备问世。

(1)布控电子交换技术研究阶段

1958年7月，成立不久的邮电部邮电科学研究院市话室最早开始立项研制布控电子交换机，包括半电子和全电子交换机。在I960年上半年试通了一台实装容量50门的骨干机。在1959年中华人民共和国成立10周年之际，将20门试验机送到人民大会堂展览献礼。

1969〜1970年间，北京有线电厂根据参与布控电子交换机项目取得的经验，自行研制成功50/200JDSQ-1型全电子自动交换机，容量有50门和200门两种。该机采用时分脉幅调制，可在一条通路上完成25对用户的通话，获得了1978年全国科技大会奖。1978〜1984年，北京有线电厂又研制出JDSC-3型30/60全电子交换机，容量有30门和60门两种，用于舰船之上，取代半电子交换机。

1971年，作为国家重点工程“701工程”的配套项目，上海邮电设备厂立项研制布控准电子长途电话交换机，由当时下放至厂里的邮电一所杨明干负责技术，采用3DG型硅三极管和2CP型硅二极管以及分立阻、容元件组成控制电路，干式笛簧接线器作为话路交换器件。1973年，100条电路的实验局在上海市长途电话局开通，其后2年又扩容了100条电路。以此为基础，1975年，恢复建制的邮电一所在广西开发成功GXD型布控准电子农话交换机，其中，50/100门乡镇局用GXD-21型交换机和400/1000门县局用GXD~11型交换机分别于1975年年底和1976年开通试验局，以后在广西推广应用到数十个县乡，并获1978年全国科学大会奖。

(2)程控交换技术探索阶段

20世纪70年代是中国程控交换技术的探索阶段。1970年，长春邮电器材厂内迁至西安，随后就成立了邮电部第十研究所（以下简称邮电十所）。1972年开始，邮电十所开始自行研制程控准电子交换机，宋直元任总体组组长。研究团队根据前期布控电子交换机研制的经验，从单元电路板做起，从北京有线电厂购置磁芯体，自己设计制作计费、控制和交换电路板，自行编制软件，由纸带穿孔输入，采用先进的共路信令，支持市话和长话功能。1975年完成样机研制，并成功进行了通话试验。
1975年之后，邮电十所开始研究基于专用计算机的程控空分交换机。经一段时间探索后，邮电十所科研人员，转向采用通用计算机研制程控交换机，先后与清华大学和苏州计算机厂合作，购置了2台DJS-130计算机，构成双机系统作为交换机的主备用控制，话路部分采用8X8剩簧接线器，研制成功1024线交换机。1983年通过鉴定后部署于兰州局并得到应用。

1976年4月，邮电部确定程控为中国电子交换技术研究的方向，F达“程控电子市话万门局会战”项目，成立了程控会战领导小组，邮电一所为主持单位，参加单位包括邮电部设计院和北京市话局，顾重威为副总工程师，杨明干任总体组长。总体方案设计使用两台TQ-15(DJS131)计算机作为处理机，以话务分担方式实现双机控制，中继方式、组群方式、软硬件系统均采用积木式结构，便于扩容。交换网络采用空时结合方案，即用户级为空分交换，选组级为时分交换。通过会战，科研人员掌握了先进的时分交换技术。1979年11月完成骨干机的设计、安装和调测。

这一阶段的程控交换技术探索，不但为其后数字程控交换机的研制积累了经验，还培养了一大批硬件、软件和计算机应用方面的技术人才，促进了国外交换机的引进和国产交换机的自主研发与生产。

(3)程控交换技术的引进历程

改革开放后，中国的经济和社会进人高速发展时期，但滞后的通信网络制约了国民经济的进一步发展，甚至成为特区发展和对外开放的瓶颈。因此，引进国外设备和制造技术，建设先进的运营网络，并进行合资生产，成为当时的必选之路。

1980年，福建省邮电管理局与日本富士通公司签订了引进FETEX-150(以下简称“F-150”）型程控交换机的合同，全部设备包括市话万门、长途500线、60个PCM系统、一个计费中心和2000部电话机。对于受“巴统”制约的中国，F-150型交换机的引进，具有突破性意义。1982年11月27R，中国第一套万门程控交换机在福州开通，它不仅把当地的电话通信从步进制交换的历史阶段一步带人数字程控交换时代，还直接推动了中国程控交换机的自主研制。实际上，很多从事自主交换机研制的人员，都直接或间接参加过F-150的引进和建设工作。

为了尽快形成国产程控交换机的生产能力，1984年，中国与比利时共同出资成立了上海贝尔电话设备制造公司（以下简称上海贝尔），并确立了引进、消化、吸收和再创新的发展思路。上海贝尔所生产的S1240数字程控交换机，原设计年生产能力30万线，1993年扩充到年产270万线。上海贝尔在为中国通信网络建设提供了大£!：先进通信装备的同时，培养了一大批专业技术人才。

1985年，以北京有线电厂为代表的中方先后与英、德、法等国的程控交换设备生产企业进行引进技术谈判，最终选择和德国西门子公司合作。1988年10月31R，由中德双方投资的北京国际交换系统有限公司（BISC)成立签字仪式在人民大会堂举行。BISC主要生产EWSD型局用数字程控交换机，1991年正式投产，1992年投人市场。原设计年生产能力30万线，并计划到1995年总计达到100万线，实际上到1993年就累计生产了180万线，并很快扩充到年产250万线。

自S1240和EWSD合资生产之后，国际上主要的通信企业都在中国设立了合资企业，所生产的交换机设备都应用到中国通信网络之中。1992年，由天津中环电子计算机公司、天津市邮电管理局与日本NEC合资成立天津日电电子通信工业有限公司，生产NEAX-61型程控交换机，原设计年生产能力30万线，1993年扩充到年产60万线。1993年，青岛四家单位与美国AT&T建立合资企业，生产5ES-2000型程控交换机，设计生产能力年产100万线。1994年，多家广东企事业单位，与加拿大北方电信公司在顺德合资生产DMS程控交换机，设计年生产能力100万线。

此外，在中国通信网络上得到部署和应用的引进设备，还包括瑞典爱立信公司生产的AXE10型交换机，法国阿尔卡特公司生产的E10B型交换机。这些引进的交换机，来自七个国家、八家企业，因此俗称“七国八制”。“七国八制”设备的引进和生产，解决了当时中国通信网络交换设备的巨大供需缺口问题。

(4)程控交换机的科研研发阶段

在引进国外交换机的同时，国家在“六五”和“七五”期间启动了两轮程控交换技术的科研攻关计划。1983年10月，国家计委下达了“DS-2000程控数字电话交换机”“六五”重大攻关项目，由邮电一所总工程师刘锡明任项目负责人。邮电一所抽调百余名技术人员组成攻关队伍，共设立总体、用户级、选组级、操作系统、应用软件、微机和结构7个攻关小组。北京邮电学院（以下简称“北邮”）陈俊亮带领的高校科研人员直接参加了该项目的研制，负责交换网络的故障诊断，提出了数字交换网络的理论模型与测试诊断算法。经过三年的艰辛努力，项目组完成了软硬件的设计，试制出中国第一部程控数字交换机的科研样机，接人上海电话网进行入网试验。

1986年9月，经邮电部主持鉴定，认定DS~2000是中国电话交换技术上的一个重大突破。样机通过鉴定后，邮电一所生产了两台交换机，参加“程控一光纤联合工程”试验，其屮一台500门交换机安装在中南海，另一台2000门交换机安装在国家计委，为中国程控数字交换机自行研制和生产打下了坚实的基础。

DS-2000交换机的研制成功，开创了中国自行研制程控数字交换机的历史/激起了全国研发、生产程控数字交换机的热情，产生了很大的影响。项目于1988年获得国家科技进步一等奖。

为推动科研成果的生产力转化，1987年，经国家计委批准，邮电部下达了DS-2000交换机工业性试验的任务，由邮电一所和邮电十所共同承担。邮电一所提供科研成果，建立一个软件开发支援中心；邮电十所负责交换机硬设备生产，建设整机生产线。1990年年初试验任务完成，建成的软件开发支援中心具有年产不低于50个局交换机的软件生成和支援能力，硬件生产线达到年产十万门的能力，并在新疆泽普和云南玉溪开通了试验局。

工业性试验完成后，DS-2000技术转让给石家庄通信设备厂、沈阳电话设备厂、苏州有线电厂、广州524厂和杭州通普通信技术公司，经过改进，形成了DS~2000A、DS-2000B、DS~2000C和DS-2000D等系统产品，具有长、市、农话合一的交换功能，容量可达6000〜8000门。至20世纪90年代中期，DS-2000交换机约生产了近百万门。

“六五”攻关取得成功以后，1987年8月，国务院电子振兴办、国家经委以及国家科委又下达了“中大容量程控数字交换机研制”“七五”重点科技攻关项目，包括市话和长话两部分，由邮电部邮电科学研院统一组织攻关，由时任院长楼海日和总工严烈民总负责。其中市话交换机研制由邮电一所负责，刘锡明总工主持，目标容量10000门，适用于市话终端局、汇接局、混合局、支局，并具有远端模块。长话交换机研制由邮电十所负责，时任邮电十所总工程师傅其椿主持，目标容量4000线，具有半自动和全自动长途接续功能。北京邮电学院教授陈俊亮和南京邮电学院教授陈锡生带领科研团队，直接参加了市话交换机的研制，分别负责交换网络的故障诊断和程控交换呼叫模拟器的研制。长市话交换机总体结构和公共部分统一设计，主控采用Imel80386微处理器，交换网络采用TST结构。经过三年艰辛努力，于1989年年底基本完成整机各项性能的开发。

1991年3月，由邮电部主持，分别在上海和西安对DS~30市话和长话交换系统进行鉴定，通过了严格的测试，认定DS-30已达到20世纪80年代中期同类产品的先进水平。DS-30市话交换机于1992年在上海奉县开通试验局，整机容量4000门，带有两个远端模块，承担汇接话务量300Ed，以汇接/端局方式接入上海电话网。DS~30长话交换机在湖北咸宁和湖南邵阳开通试验局，容量1000〜2000线。

DS-30交换机的研制成功，标志着中国已具有开发大容量程控交换系统的能力。项目于1991年获邮电部“七五”科技攻关一等奖，1992年再获国家“七五”攻关表彰。

“八五”期间，国家组织电子部、邮电部和部分高等院校的科研人员，启动了“数字移动通信系统技术研究”攻关项目，其中移动交换和基站设备研制由邮电一所承担。邮电一所负责的分项目“移动交换中心分系统基本技术研究和设备研制”，其内容包含移动通信系统数据库、接口与信令、网路管理、移动交换中心科研样机以及移动接续系统软件，核心技术包括程控交换、7号信令和网络数据库。1996年，邮电一所在“六五”、“七五”攻关的基础上，与合作单位一起自主研制成功中国第一套GSM数字蜂窝移动通信系统设备。

(5)程控交换机自主产业化阶段

在以邮电科研院所为主开展程控交换技术攻关后，国内通信制造企业也开始自行研制程控交换机，他们通过与高校、研究院所合作或引迸人才的方法，形成以企业为主体、以产业化为目标，自主研制程控交换机的阶段。

1989年，邮电工业总公司（PTIC，2000年改制后为中国普天信息产业集团公司。）和解放军信息工程学院（以下简称“信院”）合作，成功开发出HJD04型程控交换机（以下简称“(04机”）。信院派出计算机教研室的主要力量，以邬江兴为首的一批年轻教员思路活跃，熟悉计算机技术，是交换机软件系统的设计者；PTIC派出下属几个电话设备厂的总工程师为首的研发队伍，熟悉通信体制、标准和接口，精于制造工艺，力量配备上优势互补。

从技术上说，04机的成功是通信技术和计算机技术相结合的结果。信院从事系统开发的科研人员将其在计算机领域内的技术优势，和PTIC技术人员在通信标准方面的知识融合起来，提出突破常规的设计方案，使04机在技术上独具风格。

1991年，HJD04年通过邮电部鉴定。由于邮电工业公司出资立项具有明确的市场定位，而且该公司在全国范围拥有众多生产基地和整机生产能力，因此04机研制成功后很快完成了产业化进程。邮电工业总公司和信息工程学院共同组建了巨龙信息技术有限公司，通过技术转让的方式先后由13个厂家生产。其中生产能力较强的北京有线电厂和洛阳电话设备厂，年产量曾达到约30万线。至1999年年底，04机累计网上运行总量达2000万线。HJD04程控交换机是中国第一款通过产学合作、由企业自主研制且大规模商用的大容量局用程控交换机。1995年，HJD04机的研制获国家科技进步一等奖。

与此相对照的是，虽然邮电一所和邮电十所共同研制的DS-30机在04机之前就已通过鉴定，但是由于体制的问题，其产业化进程未获成功。此时，经由国家计委引荐，朱亚农等几位从美国硅谷归来的海外学子来到邮电科学研究院，希望利用他们拥有的专门技术寻找合作单位，共同开发程控交换机。经过考察洽谈后，最后选定邮电十所为合作伙伴。1993年4月，邮电科学研究院和朱亚农等留美博士合资成立西安大唐电信公司（以下简称西安大唐），首先成功开发相对简单的电话卡业务智能平台，积累了一定资金后，迸而开发更复杂的程控交换机。朱亚农等人具有系统结构和大规模集成电路技术优势，能在一块电路板上制作实现16k容量的交换单元，使得TST交换网络的体积大为缩小；邮电十所具有交换机系统设计和信令系统研制的技术优势，提出模块间光纤连接的分散式系统结构，使得交换机具有良好的可扩展性。正是这样的优势互补和企业运作方式，使得西安大唐在两年时间内高效率地完成了SP30数字程控交换机的自主研制。1995通过鉴定验收，技术性能得到业界广泛认同，并很快走上市场。至2001年，SP30的年产能力已达到300万线，累计生产约1000万线，成为中国第二款由企业自主研制并大规模商用的大容量程控交换机。

另外两款由企业自主研制的程控交换机就是目前国内市场占有率最高的中兴通讯股份有限公司（以下简称中兴通讯）研制的ZXJ10交换机和华为技术有限公司（以下简称华为技术）研制的C&C08交换机。

中兴通讯于1993年在南京成立研究所，通过人才引进以及与南京邮电学院陈锡生教授为首的科研团队的技术合作，着力研制大容景局用数字程控交换机ZXJ10。1995年7月，ZXJ10交换机通过邮电部鉴定，11月获邮电部电信总局颁发的人网许可证。其后ZXJ10不断创新，更新了多项交换机核心技术，其中利用通用存储芯片实现的64k/256k超大容量无阻塞交换网单板技术达到国际领先水平。在国内获得成功应用后，2XJ10机又走出国门，参与国际市场竞争。1998年10月17R，通过国际竞标，中兴通讯赢得巴基斯坦26.6万线总额达9500万美元的“交钥匙”工程，是中国民族高科技企业通过同际竞标获得的第一个国外大规模电信工程总承包项目。目前，ZXJ10在全球网上的运行设备总量已近1.3亿线。

华为技术于1992年在研制成功模拟用户交换机后，接着启动研制局用交换机，但是开始时的决策是研制模拟局用交换机，后来改变思路，将方向调整为数字交换机。首先研制出2000门容量的C&X08机，在浙江义乌首次开局。其后，又成功研制出万门交换机，并于1995年8月通过邮电部组织的成果鉴定。同样，华为技术在国内交换机市场上获得成功之后，也大踏步地开始了国际化进程。

20世纪90年代，以巨龙信息、（西安）大唐、中兴通讯、华为技术四个公司为代表，中国程控交换自主研发和生产能力实现了群体突破，“巨大中华”成为中国通信技术发展的标志，也是中国通信学科发展中的一个重要里程碑。