Almon Strowger brevète le commutateur strowger, un dispositif qui a conduit à l’automatisation de la commutation des circuits téléphoniques
10 Mars 1876 – Première conversation téléphonique
L’inventeur américain Almon Strowger brevète le commutateur Strowger, un dispositif qui conduit à l’automatisation de la commutation des circuits téléphoniques.
Strowger Brun Amande (1839-1902)
Système de numérotation téléphonique automatique
Almon Strowger, un entrepreneur de pompes funèbres de Kansas City, Missouri, a inventé un mécanisme qui a révolutionné l’industrie du téléphone et contrôlé les réseaux téléphoniques du monde entier pendant une grande partie du XXe siècle. Strowger est né à Penfield, New York, l’un des sept frères. Il était instituteur et a servi dans la cavalerie de l’Union pendant la guerre civile avant de devenir entrepreneur. La frustration suscitée par les opérateurs téléphoniques humains détournant les appels de ses clients aurait inspiré Strowger à inventer le système de commutation téléphonique automatique. 
L’appareil de Strowger se composait de boutons sur lesquels un appelant tapait pour signaler le numéro souhaité à un interrupteur central, et d’un bras rotatif au niveau de l’interrupteur central qui déplaçait la ligne de l’appelant jusqu’à ce qu’il soit en contact avec le numéro souhaité. Strowger a conçu chaque unité pour rendre un grand nombre de lignes disponibles et pour être combinable à grande échelle sans augmenter la complexité. Le premier central téléphonique automatique a été installé à La Porte, Indiana en 1892. L’inventeur a incorporé Strowger Automatic Telephone Exchange en 1891. Avec des améliorations à sa conception originale, y compris un cadran rotatif, les dispositifs de commutation de Strowger étaient un équipement standard dans les systèmes téléphoniques du monde entier jusqu’à l’avènement de la numérotation par touches à la fin des années 1970.
Commutation téléphonique électromécanique
A l’origine, tous les appels téléphoniques nécessitaient la participation d’un opérateur. Cela a commencé à changer lorsqu’un commutateur automatique brut, inventé par Almon Strowger, a été amélioré pour devenir le premier commutateur automatique pratique vers 1900. L’application des commutateurs Strowger, ainsi que des commutateurs à panneau, rotatifs et à barre transversale, a automatisé le système téléphonique. La commutation téléphonique automatique était essentielle pour faire du téléphone la technologie influente du marché de masse qu’il est devenu. Il a également été influent en tant qu’exemple précoce et répandu d’automatisation d’un service électromécanique.
Introduction : En janvier 1878, moins de deux ans après qu’Alexander Graham Bell de Boston, Massachusetts ait reçu son premier brevet pour le téléphone, le premier central téléphonique au monde est entré en service à New Haven, Connecticut. Chacun des vingt et un abonnés pourrait appeler un opérateur à un standard téléphonique central, qui à son tour pourrait connecter l’abonné à l’abonné souhaité. En une décennie, de tels centraux téléphoniques, avec de nombreuses améliorations en cours de route, étaient en service dans presque toutes les villes des États-Unis. Ceux-ci étaient sous licence d’American Bell Telephone, le détenteur des brevets de Bell. Il y a eu un développement similaire, mais un peu plus tardif, dans la plupart des pays développés. Chaque appel téléphonique nécessitait l’assistance d’un opérateur ou, à mesure que les centraux commençaient à être connectés à d’autres centraux, plusieurs opérateurs. Dans une mesure substantielle,
Le commutateur Strowger
En 1889, Almon Strowger a déposé une demande de brevet américain (qui a été délivré en 1891) pour ce qui serait la base du premier commutateur téléphonique automatique pratique. (Fig. 1) Dans le commutateur Strowger, les impulsions générées sur le téléphone d’un abonné déplaçaient directement les contacts électromagnétiques dans un mouvement bidirectionnel dans une pile de contacts rotatifs, sélectionnant ainsi un numéro de téléphone, un chiffre à la fois, sans intervention de l’opérateur. Son appareil original était rudimentaire et peu pratique. Entre autres choses, il y avait des boutons poussoirs, et un abonné devait, par exemple, appuyer neuf fois sur un bouton pour indiquer un 9. Une histoire communément racontée expliquait que Strowger, un entrepreneur de pompes funèbres à Kansas City, a été incité à son invention en apprenant que les funérailles d’un ami étaient gérées par un concurrent, dont la famille, Strowger était convaincu, avait été conduit chez un autre croque-mort par un opérateur téléphonique peu scrupuleux. Strowger et ses partisans ont formé une société, connue sous le nom de Automatic Electric Company, pour développer le brevet en un interrupteur pratique.
Sous la direction technique d’Alexander E. Keith, Automatic Electric a produit une série régulière d’avancées significatives, qui, ensemble, ont abouti à un système commercialement viable. La plus notable de ces avancées a peut-être été l’invention du téléphone à cadran en 1896. (Fig. 2) En 1900, ces commutateurs Strowger bien améliorés étaient entrés dans l’utilisation commerciale dans un nombre relativement restreint d’échanges indépendants (c’est-à-dire non-Bell) aux États-Unis, généralement dans les petites ou moyennes villes. Les avocats ont promu le commutateur comme privé; les détracteurs l’ont qualifié de service de qualité inférieure. Leur usage s’est répandu. En 1904, environ quatre pour cent des lignes indépendantes étaient en échange automatique.
Dans un commutateur Strowger, le cadran de l’abonné contrôlait directement le mouvement des contacts du commutateur qui établissait le circuit, et ce circuit était maintenu pendant toute la durée de l’appel. Comme le commutateur avait une banque de contacts de 10 x 10, le premier commutateur ne pouvait gérer que 100 téléphones. Le développement de la commutation à plusieurs niveaux chez Automatic Electric a considérablement augmenté la capacité de commutation, initialement à 6 000 et finalement à 10 000 téléphones. (Fig. 3) Mais le contrôle direct du commutateur par l’abonné restait une caractéristique essentielle.
Après 1910, les commutateurs Strowger ont commencé à se répandre en Europe. Des améliorations supplémentaires par Keith et d’autres chez Automatic Electric ont encore amélioré le commutateur. En 1914, plus de 400 000 téléphones à cadran étaient utilisés aux États-Unis, soit 14 % du nombre total de téléphones en service. Il a même été adapté par Automatic Electric pour que la poste britannique l’utilise dans les plus grandes villes britanniques, à commencer par l’échange Holborn de Londres en 1927. Le Strowger, ou interrupteur pas à pas comme il est également devenu connu, est resté l’interrupteur le plus répandu dans jusque dans les années 1960, et il était particulièrement courant dans les échanges non urbains.
Commutateur de panneau d’AT&T
Bien que le grand et bien établi AT&T Bell System ait étudié la commutation automatique dès 1903, il a résisté à l’adoption de tels commutateurs pour plusieurs raisons. La force de Bell était dans les grandes villes du pays, avec un grand nombre de téléphones et avec un grand pourcentage d’appels nécessitant un acheminement entre les centraux au sein d’une ville. Les études de Bell ont montré que les commutateurs Strowger étaient plus lents que les commutateurs manuels améliorés d’AT&T dans de telles applications. De plus, Bell devait rendre toutes les innovations de commutation compatibles avec les commutateurs existants, car les abonnés de n’importe quel central automatique de Bell devraient être en mesure de contacter efficacement les abonnés encore connectés aux centraux manuels.
AT&T et Western Electric, sa filiale d’équipement, ont commencé des recherches sur d’autres conceptions d’interrupteurs automatiques mieux adaptées aux besoins urbains. La première percée a été l’invention du traducteur par l’ingénieur AT&T Edward C. Molina en 1905. Le traducteur, ou l’expéditeur comme une version améliorée deviendrait connue, a introduit le concept de contrôle indirect. Autrement dit, les impulsions du cadran téléphonique seraient traduites en un code électromécanique différent qui pourrait contrôler une unité de commutation plus grande. Cela permettait au téléphone d’un abonné de choisir parmi un plus grand nombre de circuits possibles et de séparer le circuit utilisé pour établir l’appel du circuit utilisé pour l’appel lui-même. Cela a conduit à son tour au développement préliminaire de deux types d’interrupteurs à commande indirecte : le panneau et le rotatif.
Vers 1910, Western Electric a transféré d’autres travaux sur le commutateur rotatif à sa division européenne, après avoir déterminé qu’il y avait plus d’intérêt parmi les compagnies de téléphone gérées par le gouvernement européen. En Europe, les centraux urbains avaient tendance à avoir moins de téléphones et donc moins d’exigences de jonction intercentraux. Diverses versions du commutateur rotatif sont entrées en service dans les grandes villes d’Europe, principalement après la Première Guerre mondiale. Aux États-Unis, Western Electric a poursuivi le développement du commutateur de panneau, qui était mieux adapté aux grandes villes avec de gros volumes d’appels interbureaux. Plus de quatre-vingt-dix pour cent des appels locaux à New York impliquaient des téléphones connectés à différents centraux locaux. 
Le commutateur de panneau était un appareil extrêmement complexe, avec de grands panneaux recouverts de 500 rangées de bornes. Chaque panneau avait un moteur électrique, pour entraîner ses sélecteurs (généralement soixante) par des embrayages à commande électromagnétique. Le sélecteur se déplaçait en continu plutôt que par étapes, et les sélecteurs établissant des points de contact pouvaient se déplacer sur une distance considérable. Des cadres distincts ont été utilisés pour les différentes parties du processus d’appel téléphonique.
Le plan initial du système Bell était pour un fonctionnement semi-automatique, où les abonnés appelleraient toujours les opérateurs, qui à leur tour saisiraient le numéro souhaité par l’abonné. Deux de ces commutateurs semi-automatiques ont été installés à Newark, New Jersey en 1915. Mais le système Bell a rapidement décidé de passer à la commutation entièrement automatique, en partie parce que la croissance du nombre de téléphones rendait plus difficile la jonction manuelle entre les bureaux et en partie à cause de l’évolution des conditions de travail. Avec la croissance du réseau téléphonique, le recrutement et l’emploi d’un nombre suffisant d’opérateurs étaient devenus de plus en plus problématiques.
Le passage à la commutation urbaine entièrement automatique a été rendu possible grâce à un plan conçu en 1916 par l’ingénieur AT&T WG Blauvelt. Cela a permis de passer à la numérotation automatique sans obliger chaque abonné à obtenir un nouveau numéro de téléphone en plus d’obtenir un nouveau téléphone avec un cadran. Blauvelt a simplement ajouté des lettres aux chiffres sur le cadran. Les numéros de téléphone dans les grandes villes, comme New York, se composaient du nom de l’échange et d’un numéro à 4 chiffres. Ainsi, au lieu de demander à l’opérateur la Pennsylvanie 5000, l’abonné composerait le PEN 5000. Cela facilitait également la connexion entre les centraux téléphoniques automatiques et manuels, puisque le composeur pouvait composer le numéro entier et qu’un opérateur pouvait recevoir le numéro et connaître l’échange manuel. auquel il doit être transmis.
AT&T a installé son premier commutateur de panneau à Omaha, Nebraska en décembre 1921, et son deuxième dans le central de Pennsylvanie de New York en octobre 1922. En 1930, chaque téléphone de Manhattan connecté à un central était un téléphone à cadran connecté à un commutateur de panneau. . (Fig. 4) Des transitions similaires se sont produites dans les principales régions métropolitaines du pays, mais en raison de son coût, de sa complexité et de ses exigences de maintenance élevées, le commutateur de panneau n’a jamais été adopté en dehors des États-Unis.
Pour l’exploitation de petits échanges non urbains, AT&T a acquis en 1916 une licence d’Automatic Electric pour fabriquer des commutateurs pas à pas Strowger, et a également conclu un accord pour acheter de tels commutateurs. Le premier commutateur pas à pas du système Bell est entré en service à Norfolk, en Virginie, en 1919.
Commutateur de barre transversale d’AT&T
AT&T a commencé à travailler sur une alternative au commutateur de panneau avant même que le premier commutateur de panneau ne soit installé. En 1913, JN Reynolds de Western Electric a inventé le sélecteur à barre transversale, dans lequel un petit nombre d’aimants actionnaient un grand nombre de contacts de relais dans un réseau de coordonnées. Cela signifiait qu’il n’y avait que de petits mouvements mécaniques et aucun des grands mouvements de glissement requis dans le panneau et les interrupteurs Strowger. Cependant, le sélecteur à barre transversale s’est avéré trop coûteux à l’époque pour être mis en service.
À peu près au même moment, Gotthief A. Betulander de Televerket, l’administration suédoise des postes, télégraphes et téléphones, a commencé à travailler sur un commutateur à relais. Comme l’interrupteur du panneau, il avait des circuits séparés pour la sélection et la connexion. En 1918, Betulander apprit le brevet de Reynold. Découvrant qu’il nécessitait moins de relais, il l’a combiné avec la section de connexion de sa conception, inventant ainsi le commutateur crossbar. Il a vendu son invention à la société suédoise LC Ericsson, qui avait les ressources nécessaires pour la préparer à la fabrication. Ericsson développait également sa propre variante du commutateur rotatif, le commutateur 500, et en 1921, Televerket choisit ce dernier pour une utilisation dans les villes suédoises. Cependant, Televerket a maintenu une version du système crossbar en vie, en utilisant le sélecteur crossbar en conjonction avec les commutateurs Strowger dans les petits échanges ruraux,
Au milieu des années 1920, les coûts toujours élevés de fabrication, d’installation et de maintenance du commutateur de panneau ont poussé AT&T à rechercher une conception alternative pour les grandes villes, mais ses chercheurs n’avaient pas été en mesure de produire une conception plus rentable. Puis, en 1930, WR Mathies, de la division de recherche et développement d’AT&T, maintenant connue sous le nom de Bell Telephone Laboratories, visita la Suède et y vit les sélecteurs à barres transversales utilisés dans les échanges ruraux. Convaincu que de tels sélecteurs pouvaient être adaptés aux gros interrupteurs, Mathies fit reprendre le travail à son groupe. Après avoir rejeté l’idée de remplacer simplement les sélecteurs sur la conception de panneau existante, ils ont développé, à partir de 1934, un tout nouveau commutateur pour un usage urbain. Le nouvel interrupteur utilisait la barre transversale ainsi que certains de leurs travaux du début de la décennie.
Les deux premiers interrupteurs crossbar sont entrés en service en 1938 à New York. (Fig. 5) Le commutateur crossbar a atteint son objectif de réduction des coûts de fabrication et de maintenance, et il possédait de nombreuses caractéristiques innovantes qui lui donnaient une conception plus flexible et adaptable que les commutateurs à panneau ou Strowger. Une caractéristique importante était que le bloc de construction de base du commutateur crossbar, le cadre de relais de liaison, ne nécessitait que de petits mouvements. En raison de sa flexibilité globale, la barre transversale urbaine a été nommée la barre transversale #1, en prévision du développement de commutateurs à barre transversale pour d’autres applications.
Les unités utilisées pour établir un appel n’étaient pas seulement distinctes de celles utilisées pour le chemin d’appel réel, comme elles l’avaient été dans le panneau, mais étaient des unités de contrôle communes. Cela signifiait que tous les cadres de sélection étaient accessibles à tous les téléphones et qu’après un appel, ils étaient libérés pour être utilisés sur d’autres appels. Ces « marqueurs », comme on les appelait, étaient rapides, réduisant ainsi le temps de connexion.
Il est également important de noter que la barre transversale était le premier commutateur où le trafic de départ et d’arrivée était combiné sur le même ensemble de commutateurs de ligne. Cela a rendu possible des connexions plus simples des téléphones aux commutateurs, et a également permis d’adapter le crossbar, comme il l’a rapidement été, pour une utilisation dans des commutateurs en tandem, c’est-à-dire des commutateurs spécialisés utilisés pour acheminer les appels entre plusieurs centraux urbains. Les tandems crossbar ont pour la première fois permis un routage alternatif automatique, lorsque la route directe entre les centraux n’était pas disponible. Les commutateurs crossbar ont été câblés pour permettre la séparation des deux sens de transmission. Ces caractéristiques se sont combinées pour rendre le commutateur très adaptable, facile à modifier à la fois pour de nouvelles applications et l’ajout de périphériques pour de nouvelles fonctionnalités.
Ainsi, il s’est avéré facile pour les Bell Labs d’adapter le commutateur crossbar pour l’utiliser comme premier commutateur automatique dans le réseau longue distance. Auparavant, tous les appels interurbains nécessitaient un ou plusieurs opérateurs aux standards téléphoniques interurbains manuels; un abonné a composé le 211 pour obtenir un opérateur longue distance. Le premier interrupteur à barre transversale longue distance, la barre transversale n ° 4, a été installé à Philadelphie, en Pennsylvanie, en 1943. Quatre barres transversales n ° 4 supplémentaires ont été installées dans d’autres zones métropolitaines au cours des cinq années suivantes. (Le projet de production de la barre transversale n ° 2 a été annulé et la désignation « barre transversale n ° 3 » a été ignorée pour des raisons qui restent floues.)
Interurbain composé par le client
L’équipement du système téléphonique américain pour les appels interurbains composés par le client a nécessité plusieurs innovations supplémentaires. Il fallait un plan de numérotation à l’échelle nationale; la norme désormais familière de l’indicatif régional à 3 chiffres plus le numéro local à 7 chiffres a été adoptée. Il fallait également un appareil qui permettrait aux commutateurs de reconnaître les indicatifs régionaux et de déterminer automatiquement si un appel local ou longue distance était tenté. Enfin, la barre transversale n ° 4 devait avoir un nouveau dispositif qui traduirait l’indicatif régional et le préfixe d’échange en un autre code pour désigner l’itinéraire que l’appel devait emprunter. 
Le plan de numérotation s’est avéré le plus simple à concevoir, mais le plus complexe à administrer, puisqu’il exigeait pour la première fois que tous les numéros de téléphone, même dans les petites villes, prennent sept coups de cadran. Le second était un nouveau composant pour le commutateur crossbar, un soi-disant prétraducteur, qui a agi après avoir reçu les trois premiers chiffres composés. Comme aucun numéro local n’avait 0 ou 1 pour le deuxième tirage (puisqu’il n’y avait pas de lettres au-dessus du 0 et du 1 sur le cadran), tous les indicatifs régionaux avaient 0 ou 1 pour le deuxième chiffre. Ainsi, le prétraducteur pourrait réagir au deuxième chiffre. Un nouveau dispositif pour la barre transversale n ° 4, connu sous le nom de traducteur de carte, attaché à la barre transversale pour exécuter la fonction. Western Electric a nommé cette conception modifiée la barre transversale # 4A et a installé la première à Albany, New York en 1950. Les barres transversales # 4A se sont rapidement répandues dans tout le système.
Nouvelles versions du Crossbar Switch
Bell Labs a également repensé la barre transversale en tant que commutateur plus petit pour une utilisation dans les échanges suburbains et autres non urbains, où elle a remplacé les commutateurs pas à pas. Ce nouveau commutateur, la barre transversale n ° 5, a été mis en service pour la première fois à Media, Pennsylvanie en 1948 et a été le premier à être conçu et installé avec un pré-traducteur intégré pour la numérotation client des appels interurbains. Le premier appel interurbain composé par le client aux États-Unis a été passé en 1951 entre un téléphone relié à une nouvelle barre transversale n ° 5 à Englewood, New Jersey et un à Alameda, Californie. Au cours des années suivantes, le système Bell a largement déployé les barres transversales n ° 5 et des versions ont été produites par d’autres pour des compagnies de téléphone indépendantes. Des pré-traducteurs ont également été ajoutés aux barres transversales #1.
Alors que l’utilisation du commutateur de panneau et du commutateur à barre transversale n ° 1 restait largement confinée aux États-Unis, la conception de la barre transversale n ° 5 s’est avérée avoir un intérêt considérable à l’échelle mondiale et, à partir du milieu des années 1950, les fabricants du monde entier ont commencé à produire leur propre interrupteurs crossbar adaptés des conceptions américaines. Une version en particulier, la Pentazona d’ITT/France, introduite en 1964, a été utilisée dans plus de 70 pays. Au début des années 1970, les barres transversales étaient courantes partout et, avec les commutateurs plus anciens, principalement les commutateurs Strowger, formaient l’épine dorsale des centraux téléphoniques mondiaux.
La fin de la commutation électromécanique
Dans les années 1970, il était clair que les jours du commutateur électromécanique étaient comptés, car en 1965, AT&T avait installé le premier commutateur électronique, le #1 ESS (Electronic Switching System) dans un échange local à Succasunna, New Jersey. (L’ESS #1 était un interrupteur électronique analogique ; les interrupteurs téléphoniques numériques sont venus plus tard.) Parce que ses opérations n’impliquaient aucun mouvement mécanique, les interrupteurs électroniques étaient plus rapides et plus faciles à entretenir. Et parce que les commutateurs électroniques étaient essentiellement des ordinateurs à usage spécial, ils étaient plus flexibles et pouvaient permettre des fonctionnalités avancées telles que l’appel en attente. Mais au cours de sa longue histoire, les commutateurs électromécaniques automatiques, en réduisant les coûts, en diminuant les besoins en main-d’œuvre et en augmentant l’efficacité, ont joué un rôle majeur dans la transformation du téléphone en une technologie largement répandue, presque omniprésente.
10 Mars 1876 Première conversation téléphonique
L’Américain Alexandre Graham Bell effectue le premier appel téléphonique à Boston avec l’aide de son assistant Thomas Watson. Situé dans une pièce voisine de celle de Bell, Watson entend la voix de son professeur lui dire : « Mr. Watson, come here. I want you. » (« Monsieur Watson venez ici, je veux vous voir ».) Galvanisé par son succès, Bell se prend déjà à rêver du temps où les câbles de son invention, qu’il appelle encore télégraphe, permettront à tous les gens de communiquer entre eux sans qu’ils aient à se déplacer.
Échange de téléphone – 10 Mars 1891
Téléphone – 10 Mars 1876 
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