莫尔斯发明电报后30多年的1876年，一位名叫贝尔的美国人发明了电话。第二年他就创办了贝尔电话公司（美国AT&T公司和朗讯公司的前身，贝尔实验室的发起者），开始了电话的商业化运营，当年用户数就达到了3000户。
贝尔（Alexander Graham Bell，1847－1922年）美国发明家、企业家。
随着电话用户数量的增加，人们发现刚开始的一对一电话连线方式不可行。例如，6门电话全网状一对一连线，就需要15根电话线。
如果3000门电话全网状一对一连线，就需要差不多450万根电话线！于是，人们很快就发明了交换机：
最早的电话交换机是人工交换机，如图3所示：
图3 话务员和人工交换机
用户要打电话，先与话务员通话，告诉话务员要找谁，然后由话务员帮你接续。这样的交换机我国一直用到上世纪70年代。
史端乔（Almon Brown Strowger，1839-1902）1891年发明了世纪上第一台自动交换机。
1891年，有一个名叫史端乔的美国人，他是一家殡仪馆的老板。他发现打到自己店里的生意电话，总会被话务员转接到另一家殡仪馆。后来才知道，原来当地话务员是那家殡仪馆老板的堂弟。于是，他就想发明一个不需要人工操作的自动交换机。结果，他在自己的车库里，制作了世界上第一台步进制自动电话交换机。为了纪念他，这种交换机被称为“史端乔交换机”：
图4 史端乔交换机
这种自动交换机是靠用户拨号时发出的脉冲电流，通过电磁铁的磁力驱动机械装置，一步一步地改变接续位置，从而将主叫和被叫用户间的电话线路接通。
随着半导体器件的发明，1965年美国贝尔公司成功生产了世界上第一台程控交换机。它是靠晶体管作为开关元件实现电路接续。尽管其速度快、容量大，不过其接线原理与当年的人工交换机相同。这在通信交换领域被称为“电路交换”。
电路交换就是在A和B开始通信前，其中一方作为主叫方发起呼叫，交换机收到呼叫后，如果查明被叫方线路空闲，就建立一条从A到B的连接。当A到B的连接建立后，通信就沿着这条路径进行。A和B在通信期间始终占用这条信道，即使在通信的信号暂时不在通信路径上流动时（例如打电话时双方暂停说话），也是同样地占用信道。通信完毕才释放所占用的信道，将通信资源还给网络，让其他用户使用。电路交换技术的好处是时延小、通信质量高。但需要独占资源，资源的利用率不高。一百多年前，丹麦科学家A. K. Erlang提出了关于话务量、呼损率和信道容量之间关系的计算公式。用这个公式计算就会发现，仅凭手机和基站性能的提升，采用电路交换不可能大幅度提高系统容量。
随着互联网的兴起，一种被称为分组交换的通信交换方式隆重登场了，它与电路交换的“呼叫——建立连接——通话——拆除连接”的交换流程完全不同。计算机直接将数据包标记上地址，然后将其“扔到”网络里面去，大量用户的数据包都在网络里面竞争传送，四通八达的网络有许多节点（称为网元），它们会存储、判读数据包的地址，然后根据最优算法，把数据包交给下一个网元，最终达到目的地。目的地计算机会存储收到的数据包，然后将它们拼接成完整的数据信息。当然，在此过程中，还设计了一系列的“应答、丢包重发、超时重发”等等控制机制，以保障信息传送的完整与可靠。本文将报文交换、X.25协议、帧中继、ATM都归入分组交换，将交换技术简单分为电路交换与分组交换两类。这既是迫于文章的篇幅，也是因为文章的科普性质。
智能手机既是一部电话机，又是一台计算机。用它打电话时采用电路交换方式，用它上网时，采用分组交换方式。其实，智能手机应用的背后交织着公共陆地移动网（PLMN）、公共交换电话网（PSTN）和因特网，而国际之间的因特网的大部分流量是通过卫星通信网的。因此，这些网络涉及到庞杂的协议转换、交换、接口与信令协议。十多年来，许多诸如虚拟网、虚电路、软交换等名词令人眼花缭乱。那么，未来这些修修补补的技术会不会长期地混下去呢？答案是否定的。网络与交换将会以一种融合的新形式出现，其中最有希望的是由美国贝尔实验室提出的IMS方案。IMS是IP多媒体业务子系统的英文缩写。即是以IP为基础构建移动、固定、计算机相融合的网络架构。IMS将IP技术引入到电信运营领域，根据运营需求，对网络从网元功能、接口协议、QoS和安全、计费等方面进行改造。
唯有将移动通信网和地面骨干网相融合，进行脱胎换骨的改造甚至重建，并采用新型的交换技术，方能在大规模商用条件下，实现5G承诺的系统容量。
