Vers 1900 Deux ingénieurs suédois, Gotthilf Ansgarius Betulander et Nils Palmgren, contribuèrent au développement et au perfectionnement des stations téléphoniques automatiques plus connues sous le nom de système Crossbar (barres croisées).

Le système Betulander datant des années 1890 s'est installé principalement en Suède dans nombre de petits centres ruraux.

NILS PALMGREN avait un peu plus de 20 ans lorsqu'il était employé par la société de développement AB Autotelefon Betulander.

Dans les années 1900 Lorsque le jeune ingénieur télécoms se promenait un soir, il eut soudain une vision de la façon dont dix lignes téléphoniques entrantes dans un central téléphonique pouvaient être mises en contact avec 100 lignes sortantes. De retour à la maison, il fit un croquis de ce qu'il avait imaginé. L'esquisse était d'importance historique, car elle a abouti au principe de commutation, à savoir comment il est possible de se connecter et d'utiliser au maximum toutes les lignes sortantes disponibles. Ce principe sera ensuite utilisé dans le système de commutation crossbar et plus tard dans les systèmes électroniques.

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En 1905, N.Palmgren proposa la création d'un système tout avec des relais, une proposition qui était bien en avance sur son temps. : l'Automanual and All-Relay Systems.
Donc pas de frottements, pas de rotations ... donc moins d'usure et d'entretien. Comme il n'y a pas de retransmission d'impultions, nous l'avons rangé parmi les systèmes à commande directe, bien qu'en réalité il soit fort différent des précedents, tant par sa conception que par les procédés de réalisation.
Le développement du système automanuel a commencé en 1906 avec un brevet obtenu par Edward E. Clement, avocat en propriété industrielle à Washington, DC. La North Electric Company de Galion, Ohio, a produit et installé le système.
En 1906, il fit une démonstration pratique d'un système de commutation automatique impliquant uniquement des relais. La North Electric Company de Galion, Ohio a acquis les brevets de Clement et en a réalisé plusieurs versions.

Quelques années plus tard, en 1913, Betulander et Palmgren à Londres inventèrent leur système entièrement à relais utilisant une architecture de relais complètement différente. Cette entreprise a été soutenue par la société Marconi. Le premier centre de démonstration de 100 lignes d’abonnés a été présenté à Marconi House à Londres en 1913.

Les deux systèmes ont leurs avantages/inconvénients. Commençons par celui de E. Clément.

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Le système Clément
Avec le système automanuel, système semi-automatique, les abonnés pouvaient utiliser des postes téléphoniques conventionnels sans appareil de numérotation. En décrochant le combiné, l'abonné appelant activait une double recherche dans le central téléphonique : d'abord pour retrouver la ligne appelante puis pour trouver un opérateur libre. Un circuit entièrement relais a été utilisé pour ce détecteur de ligne. Le poste de l’opérateur gratuit était commuté automatiquement et mis en position d’écoute afin que l’abonné puisse mentionner le numéro de la ligne souhaitée. L'opérateur saisit ce numéro sur un clavier (ce qui était beaucoup plus rapide que de composer sur un disque rotatif) et appuyez sur une touche de démarrage pour démarrer un dispositif à impulsions envoyant des impulsions aux sélecteurs de ligne du téléphone.
échange. Comme le sélecteur Strowger, le sélecteur North Electric avait deux mouvements, mais avec un mouvement de rotation suivi d'un déplacement sur un axe horizontal uniquement.
Un équipement automatique permettait le comptage et la déconnexion d'une ligne en fin d'appel sans intervention de l'opérateur. Une fois l'appel établi, l'opérateur pouvait gérer l'appel suivant. Ainsi le délai d'intervention d'un opérateur, et partant le délai de saisie des circuits entre les opérateurs et les automatismes, a été réduit au minimum. Par conséquent, par rapport au fonctionnement manuel, le nombre d’opérateurs était considérablement inférieur. On prétendait que dans le service automanuel, un opérateur pouvait traiter 1 500 appels par heure, contre 230 à 250 dans un service automatique manuel. Les premiers centraux automatiques ont été installés à Ashtabula et à Lima, Ohio, en 1914. Western Electric a acquis les droits de fabrication en 1916.

La figure montre une partie d'un commutateur téléphonique automatique à 100 lignes datant de 1906.

Le principe de fonctionnement :
Bien sûr, un tel système comporte de nombreux composants, mais concentrons-nous sur le réseau de commutateurs composite Line Finder (LF). La figure 2 (par l'auteur, basée sur [Miller] et le brevet [Clement]), montre un diagramme de haut niveau d'un échange simplifié à 20 lignes Clément.

La figure simplifiée montre les concepts essentiels pour passer un appel avec la plupart des détails supprimés. Le LF est le commutateur basé sur un relais sur lequel se concentrer. Il s'agit d'un interrupteur composite composé de deux relais Tens avec chacun 10 contacts « fermeture » (en pratique, cela fait 30 fermetures/relais) et 10 relais Units. Cet arbre de relais démontre clairement la sélection d'un abonné sur 20. La figure ne détaille pas le connecteur final (FC), mais elle utilise des relais Tens/Units dans une structure hiérarchique, similaire mais distincte de la disposition LF. Voyons comment tout cela fonctionne pour le #16 en composant le #23.
L'appelant n° 16 décroche et le circuit de ligne fournit un identifiant (ID) au contrôleur LF (non représenté). Cela ferme le relais « Tens 11-20 » et le relais « Units 6 » afin que le numéro 16 soit connecté au registre d'impulsions à cadran. Le registre d'impulsions de numérotation fournit une tonalité et enregistre le premier chiffre de l'abonné, un 2. Le registre clôture désormais le relais « 21-30 Tens » dans le Final Connector. Le numéro 16 suivant compose le deuxième chiffre, un 3. Le registre ferme le relais « Unités 3 » dans le FC. Ceci termine la connexion du n°16 via le circuit de conversation (batterie et bobines d'isolation) au sous-n°23.
Il est important de noter que la méthode de contrôle du commutateur est la « composition directe progressive » ; chaque chiffre composé avance la commutation d'un pas à la fois.
D'une certaine manière, la méthode est parallèle au fonctionnement du système étape par étape de style Strowger en termes de progression simple des appels depuis LF jusqu'aux étapes de commutation successives. Cet exemple peut être étendu à 1 000 abonnés (ou plus) en ajoutant des centaines, des dizaines et des unités d'étages de relais. Bien entendu, davantage de chercheurs de ligne et de connecteurs finaux peuvent être ajoutés pour prendre en charge davantage de trafic d'appels. Pour un système de ligne 10000, des étapes de sélection intermédiaires sont nécessaires.
Prendre en charge un appelant à l’aide de la figure 2 est simple. Cependant, pour prendre en charge deux appelants, le LF a besoin de deux fois plus de contacts relais. Le connecteur final bloquera également un deuxième appel à moins que la plupart des relais ne doublent leur charge de contact. Cette méthode de mise à l’échelle devient rapidement peu pratique.

Le système de Clément a connu un certain succès dans les petits centraux publiques et les systèmes commerciaux privés. Il excellait dans les environnements difficiles en raison de sa fiabilité. La figure 3 montre deux ensembles de relais d'unités. Il y a 5 relais par appareil et 2 appareils (10 relais au total), plusieurs relais dizaines à 33 contacts et les relais LR et CO typiques.
La figure 3.1 représente une armoire sur 5 pour le CX-100 de North Electric vers les années 1950. Les grands relais multicontacts sont situés dans la moitié inférieure, sur le côté droit.

Fig 3, système CX-100 montrant les relais des dizaines et des unités. De [McCarty]
Un rack de North Electric, 80 lignes, CX-100, échange tous relais.

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Examinons ensuite le nouveau commutateur automatique entièrement à relais de GA Betulander et Niles Palmgren.
La méthode de commutation est complètement différente de celle de Clément.

Le système Betulander et Palmgren

Rappelons que Betulander et Palmgren ont développé le premier commutateur téléphonique commercial tout relais en Europe.
Ces deux ingénieurs possédaient leur propre entreprise, Nya Autotelefon Betulander en Suède (1910-1920). Ils décidèrent de se développer et s'associèrent à la société Marconi et fondèrent la « Betulander Automatic Telephone Company » à Londres, en Angleterre, en 1913.
En 1915 avec le temps, ils changèrent le nom en « Relay Automatic Telephone Company » (RAT Co.). Leur mission était de créer un commutateur entièrement à relais pour le marché britannique.
Ils ont décidé d'utiliser une approche matricielle XY et de placer un relais à chaque intersection. La figure 4 montre une simple matrice 3x3 avec des contacts à 2 contacts à chaque intersection. Ainsi, lorsque le relais B3 est excité, les fils « B » sont connectés aux fils « 3 ».

Ce type de matrice peut être de taille NxM et disposé avec d'autres tableaux similaires (de n'importe quelle taille) pour créer un commutateur composite permettant de prendre en charge le trafic d'appel attendu. Il s’agit d’une approche différente de la méthode Clément évoquée précédemment.

Fig 4, matrice de points de croisement XY de commutation utilisant des relais [RAT]

L'un des attributs cardinaux du commutateur de type Strowger et de la méthode de Clement est leur capacité de « numérotation progressive directe ». Les commutateurs avancent au fur et à mesure que l'abonné compose chaque chiffre. Ce n’est pas le cas avec le système de points de croisement matriciels. Betulander et Palmgren ont dû inventer une nouvelle méthode pour contrôler les opérations de commutation après la composition d'une partie ou de la totalité du numéro. Premièrement, ils avaient besoin d'un « enregistreur de chiffres » pour enregistrer les chiffres composés (2, 3, 4 chiffres selon la taille de l'échange) . Une fois la numérotation terminée, ils ont utilisé un « marqueur » pour marquer le chemin à travers les commutateurs afin de créer un chemin de conversation de bout en bout. Le marqueur était basé sur des relais et constituait le « cerveau du système ». Ils ont reçu un brevet pour la conception entièrement relais et pour l'idée du marqueur.
Rappellont qu'un marqueur était également essentiel pour les bureaux crossbar du système Bell (#1, #4, #5).
Il n'est pas possible ici de comparer le marqueur de Betulander à la version de Bell, mais ils ont tous deux établi des connexions via des commutateurs à points de croisement. Cela devient un peu flou ici, mais certains auteurs pensent que Bell a peut-être emprunté certaines des idées de marqueurs de Betulander.

Revenons sur la création d'Autotelephone Betulander Axel Hultman et Herman Olson n'étaient pas les seuls ingénieurs de la Telegraph Administration à vouloir explorer les possibilités des dispositifs de commutation automatique. Gotthilf Ansgarius Betulander, ingénieur de longue date à l'usine de l'Administration, avait déjà participé à la construction de minuscules commutateurs automatiques à la fin des années 1890 et quelques-uns de ces commutateurs avaient été installés dans les zones rurales. Le premier commutateur à gauche, centre téléphonique automatique de la construction de Betulander, a été exposé à Paris 1900, puis utilisé à Järla, Il avait également confié quelques-uns de ces sélecteurs étape par étape à LM Ericsson pour qu'ils les testent, peut-être dans l'optique d'entamer une collaboration avec l'entreprise. En 1910, cependant, il choisit sa propre voie, prenant un congé de son poste au sein de l'administration, pour rechercher des alliances en dehors de l'administration et de LM Ericsson. Lors de sa participation à la conférence de Paris en septembre de la même année 1910, il faisait officiellement partie de la délégation de l'administration télégraphique suédoise, mais il semble qu'il ne représentait pas seulement l'administration à la conférence. Lors de la conférence, il a exposé un système automatique et avait déjà formé un consortium avec un banquier suédois actif à Paris et quelques entreprises françaises. Le consortium avait acquis des options sur certains de ses brevets. En décembre 1910, il fonde une société, Autotelephone Betulander, avec l'aide de quelques financiers et notamment d'un pionnier de l'industrie chimique suédoise, Oscar Carlson. Les partenaires français détenaient la majorité des actions de l'entreprise et lorsque certains des partenaires français quittèrent le consortium en 1912, apparemment après avoir appris qu'aucune production n'était prévue en France, l'entreprise fut liquidée. Au lieu de cela, une nouvelle société, New Autotelephone Betulander, a été fondée avec uniquement des financiers suédois. Oscar Carlson est également resté le principal partenaire financier de la nouvelle société et a été membre du conseil d'administration. Avec son jeune partenaire d'ingénierie, Nils Palmgren, Betulander a réalisé plusieurs conceptions d'appareils de commutation automatique et ils ont acquis plusieurs nouveaux brevets. Au début de 1913, la société entame des négociations avec la société anglaise Marconi concernant les brevets de la société Betulander pour les dispositifs de commutation automatique. En mai, un accord fut conclu selon lequel le Marconi Wireless Telegraph Co a acquis tous les brevets de l'entreprise en dehors de la Suède et une nouvelle société Marconi a été fondée pour exploiter les brevets, The Betulander Automatic Telephone Company Ltd. ...

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Le brevet tout relais Betulander & Palmgren US 1 251 955 , est déposé en 1915 Regardons sa première figure pour comprendre comment leur commutation de point de croisement a été appliquée pour passer un appel. Voir la figure ci dessous

Les quatre étages de commutation dans un central d'abonnés à 45 relais

Le diagramme des brevets peut paraître intimidant, mais il est relativement simple. Sur les côtés gauche et droit, les g (g 1 , g 2 , .. g n ), sont des lignes d'abonné. Il y a 45 abonnés pour cet exemple. Les téléphones des deux côtés représentent les mêmes abonnés. Cette figure montre uniquement les matrices de commutation et non les composants de contrôle nécessaires.
Le tissu est divisé en quatre groupes ou étapes, S0-S3. S0 et S3 ont chacun 9x5 réseaux de points de croix x3. S1 et S2 ont chacun 27 tableaux 3x3 (ou trois tableaux 9x9) . Le chemin de conversation va de S0 à S1 puis de S2 à S3. De S0 à une sortie de S3, de nombreuses voies de conversation potentielles sont disponibles . Cependant, lorsque le trafic appelant dépasse le maximum attendu, la structure de commutation peut commencer à bloquer les appels.
Il est intéressant de noter que l'expérience de la conception et de la construction d'une matrice basée sur des relais a peut-être inspiré Betulander & Palmgren à inventer un petit commutateur crossbar quelques années plus tard. Il y a beaucoup de points communs avec la matrice de points de croisement NxM basée sur un relais et le dispositif crossbar NxM plus avancé.

Pour un central plus important, disons 1 000 abonnés, le nombre de relais nécessaires dans les étapes de commutation augmente considérablement. Il est important de noter que cette méthode ne reposait pas sur de grands relais multicontacts comme avec le système Clément. C'est donc un plus.
L’approche Betulander tout relais était-elle rentable ? En tant que point de données, l'échange crossbar n°5 a besoin d'environ 60 000 relais pour 10 000 lignes [Knapp] ou 6 relais par abonné. Étape par étape, c’est dans la même logique. Un nombre inférieur est normalement préférable, avec moins de coûts d'équipement, de maintenance, etc.

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Plusieurs centres automatiques privés (PAX) ont été installés au Royaume-Uni. Voici le schéma T3413 pour une telle installation "Type 10" , ainsi que sa description technique.

Un poste Les relais

La Televerket (PTT Suédois) en a conservé les droits en Suéde, mais a vendu les droits à une société anglaise The Relay Automatic Telephone Co Ltd. Un premier centre a été construit à Londres en 1914 .

Plus tard, en avril 1915, le New Autotelephone Betulander a exposé au public un commutateur avec des Relais, avec des sélecteurs de connexion de liaison d'un type similaire au petit autocommutateur privé. qui avait été livré à la Maison Marconi en 1914.

Nouvel AB Autotelefon Betulander Stockholm (Liljeholmen) avril 1915. Installation d'essai pour le système de ligne intermédiaire (échange à relais), construite dans le cadre d'une proposition d'automatisation du réseau téléphonique de Stockholm.

Le premier centre automatique "tout relais '' pour le service téléphonique public aux Royaumes Unis a été fourni pour le bureau de poste de Fleetwood Lancashire, par la Relay Automatic Company (initialement créée sous le nom de Betulander Automatic Telephone Company par Marconi's Wireless Telegraph Co Ltd en 1913). Il a été mis en service le 15 juillet 1922.

Le 24 juillet 1917 le premier brevet Betulander-Palmgren déposé le 17 avril 1914 aux USA est validé, le CROSSBAR trace sa route, alors que le système à relais de Palmgren a été considéré comme mieux adapté aux petits PABX ( Private Automatic Branch Exchanges ) en Angleterre par le GPO.

Par la suite Palmgren a été employé par Ericson, où il a travaillé jusqu'à sa retraite à des postes qui comprenaient le directeur du laboratoire de la station téléphonique. Palmgren reçut plusieurs récompenses pour ses contributions, dont la médaille de bronze en 1941 et la médaille d'or en 1946. En 1950, il reçut la médaille d'or de la Société suédoise d'ingénierie et cinq ans plus tard le prix d'argent, la plus haute distinction d'Ericson.
Nils Palmgren était une personne calme qui trouvait facile de travailler avec les autres.
Sa timidité le rendait réticent à parler de ses propres contributions. Il est décédé en janvier 1975 à l'âge de 75 ans.

En juillet 1922, le premier central entièrement relais pour le service téléphonique public au Royaume-Uni a ouvert ses portes à Fleetwood, dans le Lancashire. Il s'agissait du seul échange public RAT Co. installé au Royaume-Uni, mais de nombreux échanges privés (commerciaux) ont été installés.
Central privé de 30 lignes par RAT Co., vers 1928

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En France :

Le brevet Palmgren a été installé en France à Biborel en 1926 (seine maritime) en zone rurale et à Fontainebleau (seine et marne) en 1927 pour 200 lignes. capable de gérer jusqu'à 1000 abonnés.
. Centre de Fontainebleau

Les techniciens de l'époque considéraient cette technique de connexion étrange et compliquée.
A Fontainebleau il s'avèrera trop coûteux et trop complexe à entretenir et à faire évoluer, il sera finalement remplacé en 1942.
Et ce préjudice était assez naturel car il n'existait pas de méthode scientifique et fiable pour calculer la capacité de traitement du trafic des systèmes connectés par liaison.
Ils craignaient également que des défauts de relais occasionnels dans les marqueurs communs ne provoquent un arrêt total des opérations, une condition d'autant plus critique qu'il s'agissait de choisir un système pour un grand nombre de lignes.

La technique sera toutefois longue à mettre au point, d'autant que tous les efforts mondiaux de recherche et de développement se concentraient déjà presque exclusivement sur le développement des systèmes à organes tournants (Strowger ... ) et sera le choix final dans le monde entier jusqu'à la fin des années 1940 ou le système Crossbar viendra remplacer ses vieux systèmes rotatifs..

Il y a très peu de documents sur ce système, cependant j'ai fini par trouver quelques pages d'explications dans le livre "La téléphonie automatique" par H.Milon de 1926.

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La conception, le fonctionnement :

Commençons une description du fonctionnement à l'aide de ses deux schémas : (cliquez dessus pour les agrandir)

fig 58 Shéma de principe de fonctionnement pour centre à 50 postes , fig 59 Central public marqueur à 3 chiffres.

Circuit de connexion :
Ceci posé, imaginons tout d'abord que chaque ligne d'abonné soit divisée dans le bureau en deux dérivations, l'une servant aux communications entrantes et l'autre aux communications sortantes (quand l'abonné est demandé). Représentons schématiquement les lignes entrantes par un faiseau de lignes paralléles, et les lignes sortantes par un second faisceau perpendiculaire au premier. Dans ce quadrillage ainsi obtenu cherchons le point d'intersection de la ligne entrante du demandeur et de la ligne sortante du demandé et supposons qu'en ce point existe un relais qui fonctionne à la commande du circuit de selection et relie les deux lignes entre elles; nous aurons ainsi un circuoit de connexion réduit à un seul relais. Mais le nombre de relais ainsi nécessaire deviendrait prohibitif puisqu'il croîtrait à peu près comme le carré du nombre des lignes d'abonné. Il est donc néessaire , sauf dans les très petits réseaux de faire intervenir des lignes auxilliaires.
Dans ce but, les lignes d'abonnés sont divisées en groupe de cinq ou de dix (nous verrons tout à l'heure pourquoi il est nécesaaire de constituer des groupe de faible capacité); à chaque groupe est affecté un nombre de lignes auxilliaires égal, suivant le trafic, à trois ou quatre si le nombre est de cinq, et à cinq, six ou sept, si le groupe est de dix; ces lignes qui servent à la fois aux communications entrantes et sortantes, sont appelés en anglais links. Chaque link est muni à chacune de ses extrémités, d'un relais; le premier, designé généralement sur les schémas par les lettres OTC (out trunk connecting), fonctionne au cas ou l'abonné est demandeur et relie le link à une autre ligne auxilliaire appelé trunk qui sert seulement aux communications dans un seul sens; un même trunk est d'ailleurs susceptible d'être relié à deslignes appartenant à des groupes d'abonnésdifférents au moyen d'un multiplage réalisé sur des broches de répartiteur intermédiaire. La figure 58 présente le schéma de principe d'un réseau de 100 abonnés, répartis par groupe de 5.
A l'autre extrémité du link, un relais, désigné par les lettres ITC, relie le link à un autre trunk quand l'abonné est demandé.
Nous avons donc deux faisceux de trunks, le premier pour communications entrantes, le second pour communications sortantes. Le nombre de trunks pour chaque faiseau est sensiblement inférieur à celui des links, et à fortiori à celui des lignes d'abonnés; ce nombre est lié à la moyenne du nombre de communications simultanées dans le réseau par une formule ou intervient le calcul des probabilités comme nous le verrons dans un chapitre ultérieur.
En dehors des relais OTC et ITC, des relais de connexion sont installés :
1° aux point d'intersection des lignes d'abonnés et des links (relais LC);
2° aux points d'intersections des deux faisceaux de trunks (relais OT/IT).
En appelant T le nombre de trunks, dans chaque faiseau, et en supposant qu'il y ait 4 links par groupe d'abonnés, le nombre total de ses relais de connexion sera de 4N + T2, N étant le nombre de lignes d'abonnés du réseau.
On voit pourquoi il est nécessaire de constituer des groupes d'abonnés de faible capacité, le nombre total de relais étant fonction du nombre de le links nécessaires par groupes.
Un circuit de connexion comprendra donc : un link du groupe de l'abonné demandeur, connecté à sa ligne par le relais de connexion correspondant, le relais OTC de ce link, un trunck sortant, un relais ITC et un link du groupe de labonné demandé.
Circuit de sélection .
Quand l'abonné demandeur décroche, sa ligne, qui est munie d'un certain nombre de relais, relais de ligne ou d'appel et relais de coupure comme d'habitude, plus un relais dit relais de faute, est mis automatiquement en relation avec un link et un trunk entrant libre, les relais de connexion correspondant aux lignes auxiliaires occupées ne fonctionnaient pas; c'est en queque sorte une opération de présélection s'effectuant uniquement au moyen de realis.
Sur le trunk entrant sont intercalés les relais d'alimentation, d'appel automatique du demandé, etc.; leur ensemble est appelé sur la figure le cordon; puis vient un groupe de realais faisant office de chercheur de sélecteur libre, qui est appelé connecteur de sélecteur.
Chaque sélecteur n'est d'ailleurs immobilisé que pendant peu de temps -- le temps que dure l'envoi des impulsions par le disque d'appel de l'abonné, les opérations de sélection consécutives étant presque indtantanées -- aussi le nombre de sélecteurs entre lesquels peut choisir un connecteur de sélécteurs est peu élevé (trois par exemple, dans un bureau de 500 lignes).
Le sélecteur est constitué par autant de séries de relais qu'il y a de chiffre à transmettre. Le principe de son fonctionnement est analogue à celui de l'enregisteur à relais qui sera décrit ultérieurement (système de la W.E.C). Son rôle est d'ailleurs à proprement parler, un rôle d'enregistrement, c'est à dire de réception des impulsions du disque d'appel, la détermination du fl aboutissant à l'abonné demandé étant effectuée par un autre ensemble de relais appelé Marqueur.
Sous l'action des impulsions, les relais de chaque série sont excités successivement et mettent par leur armatuers un potentiel spécial sur des fils marqueurs communs allant du marqueur, à raison de 10 fils marqueurs commun d'unités, 10 de dizaines, 10 de centaines, etc. Si l'abonné demandé est par exemple le numéro 437, la batterie est mise sur le quatrième fil marqueur commun des centaines, le troisième fil marqueur commun des dizaines et le septième fil des unités.
Le shéma des communications du marqueur est représenté dans la figure 59 pour un réseau à 3 chiffres. Chaque fil marqueur de centaine aboutit à un relais HDM (une clef permettant le cas échéant de le renvoyer à un autre relais identique), purvu de son armature.
Sur son armature sont multiplés les fils marqueurs de dizaines, le fil r étant multipké sur les armatures r des relais HDM1? hdm2, etc des divers centaines, le fil 2 sur es armatures 2, et ainsi de suite. Des contacts, correspondants à ces armatures, partent des fils aboutissants aux relais marqueurs de dizaines TNM1, ... TNM 40, TNM41, etc. Si donc la batterie est mise sur le fil 4 des centaines et le fil 3 des dizaines, le relais HDM4 fonctionne et par sa troisième armature, met le potentiel su troisième fil des dizaines sur le relais TNM43.
Le relais TNM, ou marqueurs des dizaines, ont de même chacun 10 armatures sur lesquelles sont ultiplés les fils marqueurs d'unité, et 10 contats desquels partent les fils marqueurs individuels d'abonnés aboutissant au répartiteur intermédiaire. la batterie sera donc mise par la septième armature du relais TNM43 sur le fil du marqueur indivduel n° 737.
Ce fil marqueur individuel actionne le relais de coupure et le les relais de connexion de l'abonné demandé qui se trouve alors relié par l'intermédiaire d'un link, d'un trunk sortant, et d'un relais de connexion entre trunk OT/IT au trunk entrant qui a été connecté au sélecteur en prise sur lequel se triuve l'abonné demandeur. Le sélécteur et le marqueur sont alors libérés.
Dans les réseaux de plus de 1000 abonnés, les sélécteurs sont divisés en sélecteurs primaires et sélecteurs secondaires, et l'on ajoute un réseau de trunks supplémentaires.
En ce qui concerne l'appel de l'abonné demandé, le cas d'occupation de cet abonné, la libération avec ou sans signalisation quand l'un des deux ne accroche pas, etc, le système à relais peut remplir les mêmes conditions que les systèmes automatiques ordinnaires.
En cas de faux appel, un thermostat installé sur chaque trunk entrant provaque automatiquement la libération si aucune impulsion n'est envoyée un certain temps après le décrochage et la ligne de l'abonné est signalée déffectueuse.

Le système à relais, enncore assez peu répandu, parait appelé à une expanssion intéressante, surtout pour les petits réseaux, en raison de la simplicité de ses organes et leur interchangeablité pussée évidemment aussi loin qu'il est possible, puisqu'ils sont tous à peu près identiques.

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Ci dessous, Plans d'organisation du fonctionnement.

A droite le diagramme pour un tel système, qui était également utilisé par la firme anglaise Relay Automatic Telephone Co. Ltd,

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Les inventeurs de systèmes tout relais, Pabx ... sont nombreux et il y de belles initiatives en France comme le système L.Chauveau en 1922, bien adapté aux petites installations,
avec un cadran très original. Lire le document de présentation.

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Une première et unique application a été l'utilisation d'une solution tout-relais pour les sondes de ligne dans le central automanuel installé à Lima. Une version entièrement automatisée du système allrelay a été installée en tant que central privé au Galion High School en 1920.
Le premier central public de ce type a été installé à Copley et River Styx, Ohio, en 1929. Il s'appelait alors le CX (city échange) et installés dans plusieurs milliers de petits centres publiques desservis par des entreprises indépendantes.
Le système CX tout-relais doit son succès à sa grande fiabilité et à ses très faibles besoins d'entretien.

En 1951, la North Electric Company a été reprise par L.M. Ericsson pour adapter et fabriquer des équipements de barres transversales L.M. Ericsson.

Clément était un inventeur prolifique et a peut-être influencé Betulander , surtout depuis que son système a été introduit environ 7 ans plus tôt. Il est intéressant de noter que Frank McBerty, célèbre pour son système Rotary7A, a rejoint la North Company après avoir quitté Western Electric, en est devenu président et a continué à être un inventeur prolifique. Il a développé un échange tout relais en utilisant sa version du relais Reed à la fin des années 1940.
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