流水不争先,争的是滔滔不绝

通信交换技术的百年发展史(下)

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本文(上下两篇)将带你了解当今通信交换技术最初的模样以及发展过程。学习技术更要了解技术的前世今生,技术本无聊,故事很有趣。

上文:通信交换技术的百年发展史(上)

我国电话事业的起步

实际上,我国的电话事业起步并不算晚。早在清朝末年,我国就有了电话和电话交换网络。当然,那个时候还是人工交换机时代。

清朝的话务员和人工交换机

1882年,我国第一部磁石电话交换机在上海开通。1904年,北京的第一个官办电话局在东单二条胡同开通,当时是100门人工交换机。七七事变后,日本军队攻入北京。出于统治需要,日伪政府新建了大量的步进制自动电话交换机,替换了人工交换机。

日伪时期的步进制交换机

到1949年,当时我国的电话普及率不到0.05%,全国的电话总用户数只有26万。使用电话,只是少数人的特权。解放后,限于条件,我国电话交换机主要以人工交换机为主,步进制交换机为辅。不过,我们也开始研制自己的纵横制电话交换机。

建国初期邮电机房的工作人员

我国自研的自动电话交换机开始使用

1960年,我国自行研制的第一套1000门纵横制自动电话交换机在上海吴淞局开通使用。

我国通信技术曾一度陷入40年的停滞期

后来,因为众所周知的原因,我国的通信技术发展进入了长期的停滞阶段。纵横制交换机,也开始了长达40年的服役。

纵横制交换机

一直到改革开放初期,我们都还在使用纵横制、步进制交换机,甚至是人工交换机,完全看不到程控交换机的影子。

改革初期的人工交换机话务员

当时我国电话交换网络的发展水平,至少落后发达国家20年。从数据就能看出来,1978年,全国电话普及率仅仅为0.38%,中国拥有的话机总数,还不到世界话机总数的1%。直到进入80年代,我们的电话交换网络才算开始重新艰难起步。当时改革刚刚开始,经济和社会复苏,老百姓的通信需求非常迫切。而邮电相关部门一没技术(国际封锁),二没资金(自己穷),只能引进国外的“落后”技术,甚至是淘汰下来的产品,仓促应对。

邮电局的公共电话亭,人满为患

当时安装一部电话需要上万元,还要单位介绍信,就算这样,还要等好几个月,甚至一年半载1982年,福建福州引进并开通了日本富士通的F-150万门程控电话交换机,轰动全国。

1984年,上海贝尔电话设备有限公司成立——这是我国第一个研制程控电话交换机的合资企业

通信技术的“七国八制”混乱时期

当时冷战尚未结束,包括程控交换机在内的通信技术都受到“巴统”(输出管制统筹委员会,总部在巴黎)的封锁和限制,我们是买不到的。通过上海贝尔来制造,都属于曲线救国。1985年,闻风而动的AT&T、诺基亚、爱立信,纷纷跑来设立办事处。于是乎,在这些国外通信企业的“帮助”下,我们国家很快就进入了“七国八制”的混乱发展阶段。七国八制:当时中国通讯市场上,总共有8种制式的机型,分别来自7个国家。

七国八制

自主通信产业开始崛起

全国上下,都是用的国外进口设备。而这些不同制式的交换机互不相通,造成了中国通信网络的一片混乱。然而,在混乱之下,中国的自主通信产业开始崛起了。越来越多的中方技术人员通过引进的设备技术进行学习、成长,越来越多的国营和民营资本开始进入利润丰厚的通信产业。

机房正在学习的通信技术人员

80年代中后期,大量的中国通信设备制造企业如雨后春笋一般涌现。它们的主要研发目标,就是程控交换机,尤其是技术含量较低的小门数用户交换机。这里面,就有两家日后成长为世界级通信巨头的企业——华为和中兴。

创业早期的任正非(左一),他创办的华为,最开始就是代理香港一家公司的小型交换机起家。
中兴通讯创始人侯为贵(左四),中兴也是先代理,后研发

当时,虽然“七国八制”瓜分了中国通信市场,但是,有一块市场空白被这些巨头给“遗忘”了,那就是农村。由于农村线路条件差、利润薄,国外厂商都没有精力或者不屑去拓展。而中国交换机厂商抓住了这个宝贵的机会。1992年1月,中兴通讯ZX500A农话端局交换机的实验局顺利开通,由于性价比高,符合要求,获得了巨大的成功。

中兴的程控交换机研发

到1993年,中兴2000门局用数字交换机的装机量已占全国农话年新增容量的18%。

ZX500生产鉴定会

无独有偶,C&C08A型机是华为公司1993年自主开发的第一代数字程控交换机,也在农话市场大赚特赚。

华为C&C08

仅靠农村市场是不够的,而且,小门数交换机也不可能有很好的未来。于是,两家中国企业迅速调整战略,很快推出了万门以上的程控交换机。1995年11月,中兴通讯自行研制的ZXJ10大容量局用数字程控交换机获原邮电部电信总局颁发的入网许可证,该机终局容量可达17万线。

中兴ZXJ10

同年,华为也推出了万门机的C&C08C型机。

华为C&C08

中国通信史上的重要人物:邬江兴

也是在1995年,由原电子工业部第五十四研究所和华中科技大学联合研制开发的EIM-601大容量局用数字交换机通过了部级鉴定。凭借EIM-601技术,金鹏电子诞生了。
与中兴和华为的小作坊起家相比,大唐电信的起点要高得多。虽然大唐电信于1993年成立,但是它背靠原邮电部电信科学研究,技术与人员均来源于后者。1986年邮电部一所就研制出了DS-2000程控数字交换机,而1991年10所又研发出了DS-30万门市话程控交换机,并于次年投入商用。1995年,新成立的大唐推出了SP30超级数字程控交换机,容量可达10万门以上。

这里还有一个人物不得不提,他就是在中国通信史上写下重要一笔的邬江兴。

邬江兴

1991年,年方38岁的解放军信息工程学院院长邬江兴主持研制出了HJD04(简称04机)万门数字程控交换机,从而一举打破了国外厂商的垄断。当时,中兴与华为仍处于千门交换机的水平。

HJD04(04机)
04机鉴定会

中国通信技术企业逐渐形成了“巨大金中华”的局面

后来,在04机技术基础上,成立了巨龙通信设备有限公司。短短3年之内,其累计总销售额高达100多亿元,销量超过1300万线,成绩相当惊人。

就这样,巨龙、大唐、中兴、华为和金鹏五朵交换机领域的金花(也称为“巨大金中华”)突破了国外厂商的重围,凭借低廉的价格和政府支持,站住了脚跟,并一步一步改变了中国通信行业的格局。不过,后来因为种种原因,五朵金花有的早早凋谢,有的更加艳丽,完全走向了不同的命运。现在看来,实在令人唏嘘。

90年代,互联网开始兴起

到了90年代,信息技术的发展速度简直可以用“一跃千里”来形容。伴随计算机的普及,互联网开始兴起,并迅速发展壮大,逐渐影响我们的生活。

程控数字交换与数字传输相结合,构成了综合业务数字网(ISDN)。它通过普通的铜缆,以更高的速率和质量传输语音和数据,不仅实现电话交换,还能实现传真、数据、图像通信等的交换。多媒体时代,正式到来。在技术的不断进步下,我们的交换方式,从空分,逐渐变成了时分,频分(波分)。我们的通信介质,也从电缆逐渐变成光缆。最重要的一个变化,就是通信方式。以前只有电报、电话,现在,移动通信崛起,手机开始成为人们的新宠。

手机(大哥大)

新世纪,电路交换机退出历史舞台,分组交换机开始大显身手

这一切的背后,是交换技术的更新迭代。以语音为主的电路交换机,逐渐开始退居二线。以数据业务为主的分组交换机,开始占据主导地位。

进入21世纪后,传统电话交换机淘汰提速,程控交换机陆续开始退出历史舞台。

程控交换机下电退网

而NGN,可以说是固定电话网络最后的谢幕了。

说到NGN这个词,大家一定都听说过。但是实际上,很少有人能够准确说出NGN到底是什么。和NGN经常一起出现的概念名词,还有“软交换”,也经常让人迷糊,分不清它和NGN之间的关系。

NGN,就是Next Generation Network(下一代网络)。之所以大家对这个概念分不清,就是因为它的名字取得不好,非常有混淆性。

从广义上来说,NGN是在“这一代网络”的基础上,采用新技术,演进出来的“新一代网络”。“这一代网络”,就是指传统PSTN(公共交换电话网络)网络,可以简单理解为程控电话交换机网络 。从狭义上来说,NGN是一种网络模型,由很多设备组成。这些设备里面,就包括软交换设备。

传统电路交换和NGN的对应关系

坑爹的是,“软交换”也是一个带有广义和狭义多重理解的概念。从广义来说,“软交换”是相对“硬交换”而言的。什么是硬交换呢?就是传统程控交换机那种,所有的功能都做在一起,集合在一个设备里面。相当于一个黑盒(可以看上面的图,左边的黑框),对外不可见。软交换,就是把这个黑盒给打破了,拆分开,分为不同的功能实体。拆开的目的,就是各司其职,灵活调度,有利于功能和容量扩展。狭义的“软交换”,就是指的具体一种设备。例如华为的SoftX3000,中兴的SS1B,就是软交换设备,主要负责呼叫和会话控制。

华为SoftX3000

展望未来

如今,NGN也要退出历史舞台了。即将取代它的,就是大名鼎鼎、令人胆寒的IMS(IP多媒体子系统)。

总而言之,如今已经是分组交换的天下,传统语音交换早已成了昨日黄花,渐渐离我们远去。

交换技术,一路走过了140年的发展历程,不断更新换代,不得不让人感慨技术的日新月异,科技的飞速进步。当然,这离不开一辈又一辈通信人的执着追求和努力付出。没有传承和积累,何来今日之辉煌?

展望未来,交换技术将走向何方?会不会出现新的颠覆性的交换方式?何时出现?这一切问题,就只能让时间来告诉我们答案了。

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