步进制交换机采用直接控制方式，来自用户电话机的拨号脉冲直接控制步进接续器做升降和旋转动作，从而完成用户间的接续。这种方式虽然实现了自动接续，但存在速度慢、效率低、杂音大、机械磨损严重等缺点。而且，直接控制方式很难适应长途呼叫的接续要求，所以步进制交换机只适用于市话交换。相比而言，纵横制交换机采用间接接续控制，用户的拨号脉冲先由记发器接收、存储，然后通过标志器驱动接线器，以完成用户间的接续。这种间接控制方式，给电话网络提供迂回及汇接功能，使网络增加灵活调度，提高中继线效率，从而在技术上为长途自动交换的实现提供了可能性。在话路部分，纵横制交换机采用纵横接线器构成交换网络，话路接点采用导电性好的贵金属，避免了步进制交换机中的机械滑动磨损，杂音小，同等尺寸下容量更大。因此，纵横制交换成为当时中国交换技术发展的重要方向。
(1)纵横制市话交换机的研制过程
中国对纵横制交换机的研制始于1957年。当年，邮电部正式成立上海电信研究所，专门从上海邮电管理局所属电报局和无线电管理处以及上海市话局等单位抽调了一批工程师，从事先进通信技术的研究。自成立之时，邮电一所就开始进行纵横制交换机的研究。第一个独立自主研究开发的纵横制交换机称为SAA型，由赵养廉负责总体，顾重威负责系统总体设计、选组标志器及用户呼人标志器的电路设计以及实验局的开通测试。
在设计研制过程中，由于受政治和经济大环境的限制，没有现成资料可供参考。唯一可得的是一份瑞典爱立信纵横制交换机的产品广告，正是这份广告，对SAA的系统设计起到了非常有价值的启发作用。科研人员对当时国际上由美国贝尔实验室和爱立信公司生产的两种主要纵横制交换机进行了深人研究，最终选用10X20纵横接线器作为设计方案。而在控制方式上，综合了瑞典分散控制和美国集中控制两种技术方案，创造了选组标志器与用户标志器联合控制方法，既有集中控制效率高的优点，又有分级控制模块化强、易于维护的优点。
SAA型交换机的研制是由三个单位协作完成的，邮电一所负责电路设计，上海自动电话厂负责生产，上海市市内电话局负责安装、协同测试和维护。1958年国庆节前，研究组试通SAA型骨干机。1959年12月16日，在吴淞电话分局正式开通试验局，容量为1000门，割接用户450户，该交换机投运后使用了20年之久。
同样在1957年，邮电部邮电设计脘市话室，研制出JZZ-1型纵横制交换机。该交换机在控制总体上，沿用了步进制的分散记发号码方式，控制电路由扁平继电器组成。话路接续设计参照国外相关产品的设计，采用和北京有线电厂合作设计制造的10X10X5片簧式纵横接线器。至I960年完成了1000门的骨干机，后转由邮电一所继续开展研制工作。
SAA交换机研制成功后，以邮电一所为主要研制单位，于1962年、1964年、1967年又相继设计并研制出SD1型、东方红-1型和解放型纵横制交换机。
1962年，邮电一所和上海电话设备厂合作研制SD1型纵横制交换机，由赵养廉和顾重威任项目负责人，杨明干负责系统话务负载能力的计算和接线器组群方案的设计。该项目提出了完整的多节链路呼损计算方法以及多节链路中溢出呼叫的呼损计算方法，在此基础上，首次在纵横制电话交换机中采用三级用户级呼入链路加上一节溢出话务接续链路的组群方式，取代国外设计方案一直采用的全四节用户级呼人组群结构，从而节约了大量纵横接线器。交换机的可靠性也有进一步的提高。1966年年底，研制的SD1型交换机成功安装于上海漕溪路电话局。
1964年12月，邮电部立项研制东方红-1型纵横制市话交换机，1965年3月启动，北京市话局设计室主任吴善绪为项目负责人，邮电一所赵养廉任技术负责人，杨明干任总体组组长，参研人员主要来自北京市话局、邮电部设计院和北京有线电厂。东方红-1型交换机的话路接续采用北京有线电厂设计制造的编码接线器，容量为10X52X3;控制设备采用了北京有线电厂设计制造的JRB型线簧继电器；控制方式沿用SAA交换机技术，采用用户级呼入标志器和选组级标志器联合控制方式，用户级首次引入不占用号簿号码的用户交换机中继线。1965年10月，整机设计基本完成。由于“文化大革命”的原因，试验局延至1970年3月才在北京和平里46局开通，至1972年实装用户1400余户。
1967年，适值“文化大革命”初期，经过历时数月的内部辩论和邮电部技术司主持的多次技术论证，于该年年底立项研制解放型纵横制交换机，由邮电一所顾重威和杨明干任项目负责人，上海电话设备厂负责交换机生产，试验局地点定在延安。由于“文化大革命”的干扰，试验局交换设备在1970年中才完成生产并运抵延安，又因受机房条件限制而被置于窑洞仓库待装，最终在1971年10月1日开通运营。
解放型交换机的研制综合考虑了SAA型、SD1型和东方红-1型交换机的研制和应用经验，其技术设计有重大革新。它的主要特点是：选组标志器和用户标志器采用总线式联合控制，交换导线由5线式改为3线式，纵横接线器扩大容量为10X30，局间采用多频互控信号，与CCITT-R2信令国际标准靠拢。此外，根据在东方红-1型研制过程中积累的话务量计算与设计经验，为交换机节省了接线器的使用数量；为增强故障检测能力，系统中还增加了链路测试器和障碍记录器。
由于解放型交换机集中了此前研制的三种交换机的优点，并较好地解决了这三种交换机在实践中遇到的问题，因此成为最稳定、最成功的机型。自此以后，开始淘汰旋转制和步进制交换机，逐步进人纵横制时代，纵横制交换机生产厂家大量出现。至1975年，已有30多家纵横制交换机生产厂家，作为主要生产单位的上海电话设备厂，年产量约20万门。但是在很长一段时间内，中国的纵横制交换机生产没有形成统一的技术标准，各厂生产的产品难以互通，给通信网络建设和部署带来了困难。
1973年，邮电部工业局将延安型交换机正式定名为“HJ-921型纵横制城市自动电话交换机”。1975年5月邮电部在广州组织技术鉴定，并在全国推广批量生产。20世纪80年代初，各厂生产HJ-921的改进型，称为HJ-921A。1986年，邮电部召集全国众多纵横制交换机专家，在HJ-921型的基础上集中设计，统一纵横制交换机标准，推出了HJ-921J型。
HJ-921纵横制交换机，在系统设计、电路设计上均接近国际先进水平，且具有中国特色，如标志器处理能力大，能适应中国的高话务量需求，但在工艺结构及元器件上与先进国家尚有差距。纵横制交换机支撑中国通信网络近20年，从1965〜1985年累计生产约600万门。1978年，“HJ-921纵横制电话交换机”获全国科学大会奖。
在纵横制交换机的研制过程中，北京有线电厂利用自己生产的接线器，也研制生产了系列型号的纵横制交换机。1964〜1968年，北京有线电厂与邮电部一所合作研制成功采用10X52X3型编码接线器和JR-13型线簧继电器作主要元件的市话分局和汇接局用交换机，即BMS-1塑编码式纵横制交换机，容量为1000〜10000门，用户号码最大位长为7位。1974〜1978年，北京有线电厂研制成功1000/6000JZH-1型市话纵横制交换机。该机采用10X30JXP-1A型接线器进行组群，用集中记发一分级联合控制和多频/直流脉冲并举的组网方式。1978年后，该厂又研制成功JZHQ-4型（企业用）、JZHZ~1型（支局用） 和JZHZ-2型（汇接用）纵横制交换机。支局机和汇接机的组网能力可达7万〜8万，并可 实现长途自动呼叫。
根据通信业务发展需要，邮电部第十研究所于20世纪70年代末开始研制成功编码 纵横制长市农合一的交换机系列，该系列交换机包括具有汇接功能的交换机和端局交换 机两种类型，型号分别为HJ49和HJ-10。其后，为了减小体积、提高可靠性，将两种交换 机的部分控制部件实施了电子化升级和改造，后定型为HJ-09D和HJ-10D。长市农合一 交换机满足了 20世纪80年代地县级自动电话业务蓬勃发展的需要。
(2)纵横制长途交换机的研制过程
1965年，邮电部组织“6401”会战，其中第九大队负责配套的编码纵横制长途交换机 研制，由邮电部设计院罗宗贶担任总设计师、解晓安和徐元初担任副总设计师科研人员主 要来自邮电部设计院、研究院(1)、长春邮电器材厂、长春邮电学校以及北京、天津、上海和吉林邮电管理局等单位。哈尔滨军事工程学院计算机专业的科研人员参与了该项目的研究，将该院自行研制成功的计算机用于交换机的计费系统，研制成功当时国外尚无先例的 交换机自动计费设备。
经过6个月的努力，1966年2月，中国第一套长途自动电话编码纵横制交换机研制 成功，简称编码纵横制交换机，型号为JT-801，在北京、天津安装使用后，相继在南京、合肥、沈阳、长沙、郑州、武汉、石家庄等省级城市开通了长途交换业务。
JT-801交换机有两种配置，最大容量分别为12000线和6000线，根据中国长途电话 的实际，采用四线接续，可同时开放全自动、半自动和人工交换的长途电话业务，能接入实线、载波、微波和脉码长途电路，具有灵活丰富的接续控制功能，可根据话务流量流向和网 络组织计划自动选择直达、迂回和最终路由。JT-801交换机的研制成功，不但在中国交 换技术发展史上有其重要的地位，也为中国后续交换技术的研究培养了一大批人才。
在中国掌握了纵横制长市话交换机研制和生产技术后，邮电部开始着手制定电话网技术规范。1973年，邮电部组织9位专家分赴北京、南京、韶山、延安和上海，对纵横制电 话局进行考察并提出技术文件初稿。随后，邮电部在扬州组织召开全国讨论会，对初稿进行审定。宋直元和解晓安是此项工作的主要主持者和文件编撰者，解晓安还同时负责“信号方式”部分的整理定稿工作。在此基础上，邮电部科技司正式出版中国第一部纵横制长、市话网的部颁技术文件，该技术文件为设备研制、应用和维护提供了重要依据。
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