電信網路中，電話通信網是最主要的一個組成部分。而電話交換機則是電話網中的核心設備。最早的自動交換機是1892年11月3日投入使用的。發明人是美國人史瑞喬，他發明的是步進制自動交換機。在隨後的很長時間裡步進制交換機一直在使用，雖然人們也不斷地對它作了一些改進。1919年瑞典工程師比圖蘭得(Betulander)和帕爾默格林(Palmpram)為“縱橫接線器”申請了專利。這種接線器將步進制交換機上用的接線器的滑動摩擦方式的接點改成了壓接點，從而減少了摩擦，延長了接線器的壽命。1926年和1938年瑞典和美國分別開通了縱橫交換機。
數字計算機的出現，在電話交換機中引入了“存儲程式控制”這一概念。早期的程控交換機是“空分”的，其話務部分仍保留了機械接點。隨著脈衝編碼調製成功地套用於傳輸系統，各國開始研製數字程控交換機。1970年法國首先推出了第一台數字程控交換機，開始了電話交換歷史上數字交換的新時期。
1．交換機的組成
各種交換機，不管是人工的還是自動的(包括程控交換機)都可用圖1所示的模型來表示。其中，話路部分用於提供用戶間的通話路由，控制部分用於控制話路的接通和斷開。程控交換機就是採用計算機技術，套用存儲的程式來對話路進行控制。
圖1 交換機的組成
2．程控交換機的優點
程控交換機在技術和經濟上都有許多長處。
（1）程控交換機體積小，重量輕，耗電省，可大大降低建設費用，並能為用戶開通諸如呼叫轉移等很多新服務功能。
（2） 維護管理方便，可靠性高。利用網管中心進行集中維護管理及自動化故障診斷，在發生故障時可及時迅速進行處理，提高了系統的可靠性，同時減少了維護工作量。
（3）適應性好。只要改變軟體設定(程式和數據)就可適應外部運行條件的變化和開展新業務的需要。另外，程控交換機的軟硬體都採用模組化設計，彼此之間相對獨立，便於新技術的套用和適應將來發展的需要。
3．程控交換機的服務功能
程控交換機可提供原先任何形式的交換機所無法實現的新業務。以下是一些常用的業務。
（1）遇忙回叫
主叫用戶呼叫的用戶占線時，可放下手機，待被叫用戶空閒後，雙方同時振鈴，即可通話。
（2） 縮位撥號
對於經常需要撥打的電話號碼，可用2位(00～19)縮位號碼代替被叫的多位號碼，迅速方便，又不易出錯。
（3）呼出加鎖
必要時可輸入密碼，對電話“上鎖”；需要使用時可先“解鎖”，再使用。
（4） 呼叫等待
當具有此功能的用戶正在通話時，有第三者呼入，可聽到等待音。此時可選擇接收新的呼叫，或保留原有的通話，也可根據需要在兩者之間輪流通話。
（5） 呼叫轉移
如用戶A正在等待B的電話，而此時又需要到C處去，可將呼叫自動轉移到C處，用戶A就能在C處接用戶B打到A處的電話。當然，A在前往C處前，先要進行轉移登記，回來時要撤銷登記。
（6）熱線服務
有此項服務的用戶，拿起耳機，不需撥號就可接通指定方的電話。為了使熱線電話機也能呼叫其他用戶，可規定一時限，如5秒鐘內不撥號，即接通熱線用戶；若在5秒鐘內撥號，則可呼叫其他用戶。
（7）免干擾服務
當用戶正在專心於某項工作或休息，不願被電話鈴聲打擾時，可用此項服務。
（8）會議電話
主叫用戶，可逐一叫出其他用戶，召開電話會議，但參加人數最多不超過五人(包括主叫在內)。
（9） 鬧鐘服務
只要用戶事先設定好響鈴時間，到時會自動響鈴，提醒用戶去做計畫中的事。
（10） 三方通話
用戶在通話時可呼出第三方，形成三方同時通話。
以上只是公網中使用的程控交換機所能提供的部分新功能，一些機構中用的小交換機具有更多的服務功能。
4．程控交換系統的性能指標
數字程控交換機的型號和類型很多，功能也各有不同，程控交換機的性能指標主要有三項：系統容量、話務量負荷和處理機的呼叫處理能力。
（1）交換機的容量，也就是交換系統可容納的終端數，包括用戶線和中繼線的數量。一般用於市內電話網的大容量交換機的用戶線可達一二十萬線。
（2）話務量負荷。通常我們用話務量來表示電話用戶對電話通信的需求量。話務量的單位是“愛爾蘭”，用Erl表示。話務量的大小與用戶的呼叫次數和每次呼叫平均占用的時間有關。例如每線忙時平均呼叫次數為12次，每次平均占時1分鐘，則每線的話務量為：
12×1÷60=0.2Erl
交換機可提供的話務量是指該交換機在規定的服務等級之下所能提供的話務量，它是所有終端話務量的總和。
（3）處理機的呼叫處理能力，這是指處理機在忙時能處理的最多的試呼次數BHCA(Busy Hour Call Attempt)。
在不同的情況，一個給定的交換系統的極限容量會受到其中某個參量的限制。
如果每線用戶平均占用時長很長，這時極限容量就受到交換機話務量負荷的影響；同一交換機，如果用戶呼叫次數多，平均占用時長很短，話務量不大，這時極限容量就受制於處理機處理呼叫能力；而如果用戶話務量很低，呼叫次數也不多，那么交換機的容量的矛盾就突出了。
