Dans le réseau téléphonique commuté, un commutateur téléphonique met en relation deux correspondants suivant des règles fondées sur le numéro composé par l'appelant. Plusieurs commutateurs peuvent s'enchaîner entre l'appelant et le destinataire.

Le choix d'un canal sur un équipement périphérique destinataire d'un appel s'appelle la sélection. La sélection suit des règles d'acheminement qui sont programmées dans chaque commutateur. Un circuit s'établit de proche en proche entre l'appelant et l'appelé. Les ressources utilisées (intervalles de temps en commutation temporelle) sont occupées tout au long de la communication entre l'appelant et l'appelé.

Nous pouvons distinguer : Les commutateurs publics (ceux des opérateurs de télécommunications : commutateurs d'accès ou de transit) et les PABX ou « commutateurs privés » (ceux des entreprises clientes des opérateurs de télécommunications).

Le commutateur est un endroit privilégié pour l'enregistrement des conversations téléphoniques conformément à la législation en vigueur : commutateurs privés pour les numéros d'urgence et les établissements financiers, commutateurs publics pour les écoutes judiciaires. L'enregistrement s'effectue avec un équipement tiers spécialisé, relié au commutateur.

Fonctionnement La description qui suit, sans nuire à la généralité, utilise la terminologie et l'exemple du plan de numérotation français. Le principe peut ne pas être totalement identique dans d'autres pays (Canada, Suisse, Belgique, Maroc, Tunisie, Algérie...).

Description de la façon dont un appel est traité dans un système de commutation à barres croisées :

Quand un utilisateur décroche, sa ligne est reliée à un « enregistreur ». L'organe qui assure l'établissement de cette liaison est un «marqueur». Quand l'utilisateur compose le numéro de son correspondant, l'enregistreur va analyser les chiffres les uns après les autres. Supposons que nous soyons en France en 1980, un numéro de téléphone a 6 chiffres à cette époque dans ce pays. Chaque chiffre est nommé. Les différents noms sont P,Q,M,C,D,U (centaines de milliers, dizaines de milliers, M: milliers, C: centaines, D: dizaines, U: unités). Un commutateur à cette époque gère clients. Ces enregistreurs sont câblés de telle façon que certaines combinaisons de PQ appartiennent aux clients de ce commutateurs, alors que les autres combinaisons ne sont pas gérées par ce commutateur. Dans notre exemple, notre commutateur gère les PQ 35 et 36 (il ne gère que clients au maximum). Si l'utilisateur a composé le 37 87 38, alors le commutateur sait qu'il ne pourra gérer l'acheminement de ce numéro. Il va donc confier la gestion de ce numéro à un commutateur qui est centralisé et qui interconnecte de nombreux commutateurs d'abonnés. Ce commutateur qui interconnecte les autres est appelé « commutateur de transit ». La façon dont notre commutateur d'abonné confie la gestion de l'appel au commutateur de transit est très simple, il va se comporter comme un simple poste téléphonique vis-à-vis de celui-ci et lui envoyer tous les chiffres du numéro. Si l'utilisateur a composé le 35 87 38, alors le commutateur sait qu'il doit gérer ce numéro. Il va donc examiner les chiffres suivants. Il sait que le PQ 35 est géré au deuxième étage, et que le chiffre M correspond à la rangée de matériel. Dans la huitième rangée de matériel (M=8), qui fait de long et 2 de haut, il y a 10 marqueurs spécialisés dans le traitement des C, chacun dans une baie. Dans la septième baie de cette rangée (C=7), il y a 10 racks, un pour chaque chiffre D. Dans le troisième rack à partir du sol (D=3), il y a 10 connexions à des clients. La huitième est celle du client qui doit recevoir l'appel (U=8). L'enregistreur ayant complètement déterminé le chemin entre l'abonné demandeur et l'abonné demandé, va donc ordonner à un marqueur de sélection d'établir un chemin entre les deux abonnés. En effet, quand un marqueur veut établir un chemin correspondant à un chiffre, il doit demander à un élément d'établir une connexion entre une ligne d'entrée donnée et une ligne de sortie vers une certaine direction. 290px sans cadre|centré

La ligne en entrée est déterminée par le câblage du client appelant. Il faut déterminer la ligne en sortie vers la bonne direction. Pour simplifier on va dire qu'il y a 4 lignes en entrée (4 clients) L1 à L4 et 4 directions supportant un seul client à la fois D1 à D4. Le marqueur se demande s'il existe pour la ligne L2 qui est reliée à l'abonné demandeur par une paire de fils en cuivre, une sortie vers la direction D1. Le marqueur possède une mémoire de l'état occupé ou libre de tous les points de connexion. S'il y a un point de connexion libre, il va donc lui demander de passer en état occupé, c’est-à-dire relier la ligne L2 à la sortie D1. Dans les commutateurs rotatifs les points de connexions sont matérialisés par un grand nombre de connecteurs électriques assemblés de façon concentrique autour d'un axe. Dans les commutateurs crossbar, les éléments mécaniques (les multisélecteurs) sont organisés en tableau à deux entrées comme dans le schéma. Pour les commutateurs spatiaux les éléments mécaniques du crossbar sont remplacés par des éléments électromécaniques miniaturisés (des minisélecteurs) qui tiennent sur des circuits imprimés. Pour les commutateurs temporels, les éléments du crossbar sont remplacés par des commutateurs basés sur le multiplexage temporel plutôt que spatial. Le multiplexage temporel utilise le MIC, technologie de modulation brevetée en 1937, pour coder la voix et la transmettre sur des liens E1 ou T1, selon les pays, qui transportent chacun jusqu'à 23 ou 31 canaux vocaux multiplexés.

Histoire

En France

Différents types de commutateurs automatiques Concernant la France, le réseau téléphonique de Paris intra-muros fut entièrement automatisé en 1939, juste avant la déclaration de guerre de la France à l'Allemagne. La totalité de l’Île-de-France ne sera automatisée qu’en 1975, et la totalité de la métropole en 1979 soit 66 ans après le début de l'automatisation du réseau en 1913. En France, existèrent :

Les commutateurs électromécaniques de type rotatif

Les premiers commutateurs conçus sont électromécaniques et à organes tournants, aujourd'hui totalement obsolètes. Coexistent en France les systèmes de type pas à pas (Strowger, famille R6 et SRCT) et les systèmes de type à impulsions de contrôle inverses (AGF500 et famille Rotary). Le premier commutateur de type rotatif est installé en 1913, le plus récent est installé en 1971, les dernières extensions sont commandées en 1978 et le dernier commutateur à organes tournant est démonté en 1984, avant le changement du Plan de numérotation téléphonique en France (basculage à 8 chiffres le à 23H00)Informations refondues et extraites des Documents Information Télécommunications (DIT) édités entre janvier 1971 et janvier 1980 par la Direction Générale des Télécommunications, à l'usage des chefs de services des télécommunications ; ainsi que de l'Abrégé de terminologie de la Direction des Télécommunications d'Île-de-France, 1983, cinquième édition. Documents papier n'ayant jamais fait l'objet d'une quelconque édition dans le commerce.. De par son architecture et pour ne pas trop complexifier l’ensemble, chaque commutateur à organes tournants ne peut prendre en charge qu’un maximum de .

La recherche et le développement sur les commutateurs est en grande partie assumée par un organisme public, le CNET, implanté en partie en BretagneLe développement du téléphone en France depuis les années 1950. Politique de recherche et recherche d'une politique par Pascal Griset, dans la revue Vingtième Siècle en 1989 ..

STROWGER Ce commutateur sans enregistreur de numéros et à contrôle direct est inventé par Almon Strowger aux États-Unis en 1891, premier modèle de commutateur automatique mis en service en France, le , à Nice Biscarra. Il est fabriqué sous licence Strowger Automatic Telephone Exchange Company par la Compagnie française pour l'exploitation des procédés Thomson-Houston. Il est équipé de sélecteurs rotatifs semi-cylindriques à 100 points de sortie (10 lignes téléphoniques de sortie sélectionnées par niveau, sur 10 niveaux empilés en hauteur). Un commutateur STROWGER fonctionne de manière saccadée, en mode pas à pas, littéralement télécommandé en temps réel par chaque impulsion numérotée au cadran de l’abonné demandeur, chiffre par chiffre, chaque chiffre sélectionnant successivement la position de son sélecteur. Ce mode d’établissement de communication de manière automatique est le plus élémentaire. Il est parfaitement adapté aux débuts de l’automatisation du réseau téléphonique alors que le maillage reste encore relativement simple et peu dense. Les commutateurs de type STROWGER été retenus uniquement pour la province. Le STROWGER le plus récent est mis en service en 1932 à Lyon. Le dernier est démonté en 1979 à Bordeaux.

AGF 500 Fabriqué par la société LM Ericsson, mis au point en 1922, ce commutateur d'origine suédoise est équipé d'enregistreurs de numéros et de sélecteurs volumineux disposés en éventails constitués d’éléments rotatifs de base (modèle RVA avec balais de nettoyage des contacts intégrés) horizontaux en forme de plateau à 25 positions tournant à 90° groupés par 20 éléments, donnant 500 points de sortie (25 positions angulaires de sortie pour 20 positions commandées radialement en hauteur correspondant à 20 lignes possibles pour chaque position angulaire). Il est capable de gérer jusqu'à 10.000 abonnés par cœur de chaîne si toutes les volumineuses extensions possibles sont installées ; unique mise en service en 1924 en France, à Dieppe. Ce commutateur fut remplacé en 1960.

ROTARY 7A1