1.1 電話機的發展

人類第一次成功的電話通信實驗，是由美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾于1876年3月10日完成的。

1.1.1 電話機的發明過程

1876年美國人貝爾首次把人類話音轉換為變化的電流，并通過導線傳送到另一房間的電話機里再轉換為話音，從而實現了電話通信，這就是最初的“電磁式電話”。兩年后又成功地進行了從波士頓到紐約之間長達300km的長距離通話實驗。1922年8月2日當人們為這位75歲的大發明家舉行葬禮時，貝爾電話系統的電話機都沉默了，整個北美洲聽不到電話鈴聲。人們以此方式對這位偉大的電話發明者表示哀悼和懷念。

亞歷山大·格雷厄姆·貝爾在1847年出生于英格蘭，父親和祖父都從事聾啞人的教育工作。年輕時代的貝爾曾在一所學校教語言課，工余時間研究聲學。1875年，貝爾到華盛頓拜訪了當時美國著名的電學家約瑟·亨利。他向亨利講明他想裝置用電線傳送語言的設備，向這位科學家請教是把設想發表讓別人來實現還是由自己解決這個問題。亨利回答說：“你已經有了一個偉大發明的理想，自己干吧！”貝爾說要解決結構上的問題需要有電的知識，而自己卻缺乏這些知識。這位科學家就鼓勵他說：“學吧！”直到貝爾的電磁式電話機制作成以后，他還回憶起亨利說的“干吧！”“學吧！”這兩句話對他的鼓勵。

貝爾與亨利談話以后回到波士頓，得到了電學家馬斯·華生的幫助。貝爾做了多次實驗，經過一次又一次的改進，才制成原始模型。直到19世紀下半葉貝爾的設想才變為現實，貝爾制成了電磁式電話機，很快得到應用并迅速發展。1880年已有48000部電話機在美國投入使用，到1910年美國使用的電話機已達700萬部，30年大約增長了140倍。到1922年美國使用的電話機猛增到2100萬部，又增長了3倍。現在全世界的電話機平均每10人約有1部以上，電話已成為人們日常生活中不可缺少的通信工具。

1.1.2 電話通信的發展

由于人工交換方式接線速度慢、差錯率高，所以在人工交換機發展的同時，自動交換機和自動電話機的研制也在進行，有關專利不斷公布。其中早期的史端橋式交換機是后來廣泛采用的一種。史端橋研究發明的故事第一次生動地揭示了電話在市場經濟中的重要作用而流傳至今。當年美國堪薩斯城有兩個殯儀館，史端橋是其中之一的老板。他驚奇地發現，不知為什么自己的殯儀館無人問津，而另一家卻生意興隆。調查發現原來對方老板的妻子是電話局的話務員，正是她“利用職權”把有關業務電話都接到對方殯儀館，所以史端橋失掉了多筆生意，為此他立志要發明一種不需話務員接線的自動交換機。1889年，史端橋取得了第一個自動電話旋轉式選擇器的專利權。1892年使用這種選擇器的第一部自動交換機投入運行。1896年美國人愛立克森發明了旋轉式電話撥號盤，把這種撥號盤裝到共電式電話機上，用它控制史端橋選擇器動作，自動接通被叫用戶，完成交換功能。這種裝有撥號盤的共電式電話機幾經改進就成了至今仍在某些地區使用的自動電話機，這是繼電磁式電話機之后的第二代電話機。

自動電話機的推廣應用，迅速建立起公共電話交換網（PSTN）。開始只有本地網，然后由本地網又通過國際長話線路與國際網連通。電話網由電話機、交換機和中繼線組成。老式的普通電話機（POTS 電話機）又稱為模擬電話機，它把話音轉換為相應的電流在電話網中傳輸，這時的交換機分為步進制和縱橫制兩種，都是模擬交換機。中繼線由電纜或微波通信系統組成，傳輸多路模擬信號。公共交換網中除電話業務外，還有電報、傳真等非話音業務。這些非話音業務中的數字信號也要經調制解調器變換為音頻信號進行傳輸，因此這種電話網又被稱為電信網，全世界電信網的數量一直以較快速度增長。直到20世紀50年代，電話機、交換機和中繼線的工作方式都沒有根本的變化。

隨著電話通信的不斷發展，“程控”電話交換機逐漸取代了人工接續、自動接續電話交換機。這種存儲程序控制式電話交換機，利用電子計算機技術，把解決某一問題的一連串指令即程序預先編好，來控制交換接續動作。人們在電子計算機中存放什么程序，它就指揮電話交換機執行什么樣的任務。改變一下程序，就可很方便地改變電話交換機的工作性能。

1.1.3 我國電信業的發展

當代世界通信技術發展的總趨勢是數字化、綜合化、寬帶化、智能化和個人化。在世界范圍內，電信業的規模宏大，其技術進步與發展速度在各行各業中居領先地位，在眾多國家屬支柱產業。在電信市場中業務市場比設備市場越來越重要。2000年世界電信市場達到80億美元，業務市場所占百分比達到85%。

我國電信業的發展，根據“八五”和“九五”計劃，制定了電信發展計劃分兩步走的實施方案。

第一步，在1980年的基礎上通信業務總量到1995年要翻三番。全國電話機普及率達到每百人2.5部，全國絕大多數縣以上城市實現自動化，其中85%的城市實現國內長途電話直撥，發達地區鄉鎮實現自動化和國際長途直撥；市話容量達到2600萬門，農村交換機達到750萬門，長途自動交換機達120萬路端，加之接入公用網的用戶交換機，電話網總容量達4800萬門以上。

第二步，在1995年的基礎上通信業務總量到2000年翻一番。全國電話機達到6500萬部，電話機普及率為每百人6部，開放城市和發達地區平均每戶1部話機；市話交換機2600萬門，長途交換機達350萬路端，電話網總交換容量達1億門以上，成為世界上最大的電話網之一；長途電話達140萬部，全國縣以上城市電話基本實現數字化和大部分城市的國際電話直撥。

1974年我國公用數字數據電信網“DDN”網建成開通。“DDN”網采用數字信號傳輸信息，與模擬信號傳輸信息相比具有信道利用率高、傳輸質量高、不需要調制解調器的優點。

1980年國際電報電話咨詢委員會（CCITT）提出建立綜合業務數字網（ISDN）的建議。20世紀80年代中后期，美、日、英、法、德等國先后建立了寬帶綜合業務數字電信網（B-ISDN）。1990年3月我國第一個（ISDN）模型網在北京建成聯網并通過技術鑒定。目前，寬帶網正在我國迅速發展。異步傳輸模式（ATM）是寬帶綜合業務數字網的核心技術。ATM 采用信元交換技術，實現交換的實時性和高速率。未來的ATM網可以實現“一網打天下”的宏偉目標。