程控交换机（Stored Program Control Exchange，SPC）是一种利用计算机程序控制电话接续的电子交换系统，是现代电信网络的核心设备之一。它通过软件程序管理呼叫的建立、维护和释放，取代了传统的机电式交换设备，大幅提升了通信效率和功能扩展性。

1. 核心特点

数字化控制：采用微处理器和软件程序控制呼叫接续。

时分复用（TDM）：语音信号被数字化（PCM编码）后通过时隙交换传输。

高可靠性：冗余设计和模块化结构，支持热插拔和故障隔离。

灵活的功能扩展：通过软件升级即可支持新业务（如来电显示、呼叫转移）。

2. 基本组成

控制子系统：

中央处理器（CPU）：执行交换控制程序。

存储器：存储程序、用户数据和路由信息。

交换网络：

数字交换矩阵：实现时隙交换（如DSN数字交换网络）。

接口单元：

用户模块：连接电话终端（模拟用户线或数字ISDN）。

中继模块：与其他交换机或网络互联（如E1/T1中继）。

信令系统：

支持DTMF、SS7（七号信令）、PRI等信令协议。

3. 工作流程

呼叫发起：用户摘机，交换机检测到环路电流，发送拨号音。

号码接收：识别用户拨打的号码（脉冲或DTMF信号）。

路由分析：查询数据库确定被叫方位置（本地、长途或国际）。

接续建立：通过交换网络连接主叫与被叫的时隙。

通话维护：监控线路状态（如挂机检测）。

释放资源：通话结束，拆除连接并记录计费信息。

4. 主要类型

市话程控交换机：用于本地电话网（如华为C&C08、贝尔S1240）。

长途程控交换机：处理跨区域呼叫，需支持高话务量。

企业级PBX：如Avaya Definity、Alcatel-Lucent OmniPCX，提供分机管理、语音信箱等功能。

5. 关键技术

PCM编码：将模拟语音转换为64 kbps数字信号（A律/μ律压缩）。

多级交换网络：如T-S-T（时分-空分-时分）结构，提高容量。

共路信令（SS7）：分离呼叫控制与语音通道，提升效率。

6. 优势

高效稳定：每秒可处理数千次呼叫，故障率极低。

业务丰富：支持缩位拨号、呼叫等待、会议电话等增值服务。

易于维护：远程诊断和软件升级，降低运维成本。

7. 演进与现状

IP化转型：现代程控交换机逐步融合VoIP技术（如软交换、IMS架构）。

虚拟化：云化PBX（如3CX、FreeSWITCH）替代传统硬件设备。

开放标准：支持SIP、WebRTC等协议，与企业通信系统集成。

8. 典型设备示例

爱立信AXE10：早期全球广泛使用的数字程控交换机。

华为C&C08：中国自主研制的标志性机型，曾占国内60%市场份额。

NEC NEAX：日本主流交换机，支持综合业务数字网（ISDN）。

程控交换机的出现是通信技术的一次革命，它不仅奠定了现代固定电话网络的基础，也为后续的移动通信和IP电话提供了技术积累。尽管传统TDM交换机正逐步被IP设备取代，但其设计理念（如软件定义控制）仍深刻影响着当代网络架构。