Crossbar switch
ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ટેલિકમ્યુનિકેશન્સમાં, ક્રોસબાર સ્વીચ (ક્રોસ-પોઇન્ટ સ્વીચ, મેટ્રિક્સ સ્વીચ) એ મેટ્રિક્સ રૂપરેખાંકનમાં ગોઠવાયેલા સ્વીચનો સંગ્રહ છે. ક્રોસબાર સ્વીચમાં બહુવિધ ઇનપુટ અને આઉટપુટ રેખાઓ હોય છે જે એકબીજા સાથે જોડાયેલી રેખાઓની ક્રોસ પેટર્ન બનાવે છે, જેની વચ્ચે દરેક આંતરછેદ પર સ્થિત સ્વીચને બંધ કરીને જોડાણ સ્થાપિત કરી શકાય છે, જે મેટ્રિક્સના ઘટકો છે. મૂળરૂપે, ક્રોસબાર સ્વીચમાં શાબ્દિક રીતે મેટલ બારને પાર કરવાનો સમાવેશ થતો હતો જે ઇનપુટ અને આઉટપુટ પાથ પૂરા પાડતા હતા. પછીના અમલીકરણમાં સોલિડ-સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સમાન સ્વિચિંગ ટોપોલોજી પ્રાપ્ત થઈ. ક્રોસબાર સ્વીચ એ મુખ્ય ટેલિફોન એક્સચેન્જ આર્કિટેક્ચર પૈકીનું એક છે, જેમાં રોટરી સ્વીચ, મેમરી સ્વીચ અને ક્રોસઓવર સ્વીચ સામેલ છે. સામાન્ય ગુણધર્મો ક્રોસબાર સ્વીચ એ ઇનપુટ્સના સમૂહ અને આઉટપુટના સમૂહ વચ્ચે વ્યક્તિગત સ્વીચોની એસેમ્બલી છે. સ્વીચો મેટ્રિક્સમાં ગોઠવવામાં આવે છે. જો ક્રોસબાર સ્વીચમાં M ઇનપુટ્સ અને N આઉટપુટ હોય, તો ક્રોસબારમાં M × N ક્રોસ-પોઇન્ટ અથવા સ્થાનો સાથે મેટ્રિક્સ હોય છે જ્યાં જોડાણો કરી શકાય છે. દરેક ક્રોસપોઇન્ટ પર એક સ્વીચ હોય છે; જ્યારે બંધ થાય છે, ત્યારે તે એક ઇનપુટને એક આઉટપુટ સાથે જોડે છે. આપેલ ક્રોસબાર એ સિંગલ લેયર, નોન-બ્લૉકિંગ સ્વીચ છે. ક્રોસબાર સ્વિચિંગ સિસ્ટમને કોઓર્ડિનેટ સ્વિચિંગ સિસ્ટમ પણ કહેવામાં આવે છે. ક્રોસબારના સંગ્રહનો ઉપયોગ બહુવિધ સ્તર અને અવરોધિત સ્વીચોને અમલમાં મૂકવા માટે થઈ શકે છે. અવરોધિત સ્વીચ એક કરતાં વધુ ઇનપુટને જોડતા અટકાવે છે. બિન-અવરોધિત સ્વીચ અન્ય સહવર્તી જોડાણોને ઇનપુટ્સથી અન્ય આઉટપુટમાં મંજૂરી આપે છે. એપ્લિકેશન્સ ક્રોસબાર સ્વીચનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ટેલિફોની અને સર્કિટ સ્વિચિંગ જેવી માહિતી પ્રક્રિયા એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ યાંત્રિક સૉર્ટિંગ મશીનો જેવી એપ્લિકેશનોમાં પણ થાય છે. ક્રોસબાર સ્વીચના મેટ્રિક્સ લેઆઉટનો ઉપયોગ કેટલાક સેમિકન્ડક્ટર મેમરી ઉપકરણોમાં પણ થાય છે જે ડેટા ટ્રાન્સમિશનને સક્ષમ કરે છે. અહીં બાર અત્યંત પાતળા ધાતુના વાયર છે, અને સ્વીચો ફ્યુઝિબલ લિંક્સ છે. ફ્યુઝને ઊંચા વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને ફૂંકવામાં આવે છે અથવા ખોલવામાં આવે છે અને ઓછા વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને વાંચવામાં આવે છે. આવા ઉપકરણોને પ્રોગ્રામેબલ રીડ-ઓનલી મેમરી કહેવામાં આવે છે. 2008ની એન. એસ. ટી. આઈ. નેનોટેકનોલોજી પરિષદમાં એક પેપર રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું જેમાં ગણતરી માટે લોજિક ગેટ્સના વિકલ્પ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા એડિંગ સર્કિટના નેનોસ્કેલ ક્રોસબાર અમલીકરણની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. મેટ્રિક્સ એરે આધુનિક ફ્લેટ-પેનલ ડિસ્પ્લે માટે મૂળભૂત છે. પાતળા-ફિલ્મ-ટ્રાન્ઝિસ્ટર એલસીડીમાં દરેક ક્રોસપોઇન્ટ પર ટ્રાન્ઝિસ્ટર હોય છે, તેથી તેમને તેમની રચનાના ભાગ રૂપે ક્રોસબાર સ્વીચનો સમાવેશ કરવાનું ગણી શકાય. હોમ અને પ્રોફેશનલ થિયેટર એપ્લિકેશન્સમાં વિડિયો સ્વિચિંગ માટે, ક્રોસબાર સ્વીચ (અથવા મેટ્રિક્સ સ્વીચ, જેને આ એપ્લિકેશનમાં વધુ સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે) નો ઉપયોગ દરેક મોનિટર અથવા સમગ્ર બિલ્ડિંગમાં દરેક રૂમમાં એક સાથે બહુવિધ વિડિયો ઉપકરણોના આઉટપુટને વિતરિત કરવા માટે થાય છે. લાક્ષણિક સ્થાપનમાં, તમામ વિડિયો સ્રોતો સાધનસામગ્રીના રેક પર સ્થિત હોય છે, અને મેટ્રિક્સ સ્વીચમાં ઇનપુટ્સ તરીકે જોડાયેલા હોય છે. જ્યાં મેટ્રિક્સનું કેન્દ્રિય નિયંત્રણ વ્યવહારુ હોય છે, ત્યાં એક લાક્ષણિક રેક-માઉન્ટ મેટ્રિક્સ સ્વીચ આઉટપુટ સાથે ઇનપુટ્સના મેન્યુઅલ જોડાણને મંજૂરી આપવા માટે ફ્રન્ટ-પેનલ બટનો પ્રદાન કરે છે. આવા ઉપયોગનું ઉદાહરણ સ્પોર્ટ્સ બાર હોઈ શકે છે, જ્યાં એક સાથે સંખ્યાબંધ કાર્યક્રમો પ્રદર્શિત થાય છે. સામાન્ય રીતે, સ્પોર્ટ્સ બાર દરેક ડિસ્પ્લે માટે એક અલગ ડેસ્ક ટોપ બોક્સ સ્થાપિત કરશે, જેના માટે સ્વતંત્ર નિયંત્રણ જરૂરી છે. મેટ્રિક્સ સ્વીચ ઓપરેટરને ઈચ્છા મુજબ સંકેતોને રૂટ કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, જેથી જોવા માટેના અનન્ય પ્રોગ્રામ્સની કુલ સંખ્યાને આવરી લેવા માટે માત્ર પૂરતા સેટ ટોપ બોક્સની જરૂર પડે છે, જ્યારે એકંદર સાઉન્ડ સિસ્ટમમાં કોઈપણ પ્રોગ્રામમાંથી અવાજને નિયંત્રિત કરવાનું સરળ બનાવે છે. આવા સ્વીચનો ઉપયોગ હાઇ-એન્ડ હોમ થિયેટર કાર્યક્રમોમાં થાય છે. સામાન્ય રીતે શેર કરવામાં આવતા વિડિયો સ્રોતોમાં સેટ-ટોપ રીસીવરો અથવા ડીવીડી ચેન્જર્સનો સમાવેશ થાય છે; આ જ ખ્યાલ ઓડિયોને લાગુ પડે છે. આઉટપુટ વ્યક્તિગત રૂમમાં ટેલિવિઝન સાથે જોડાયેલા હોય છે. મેટ્રિક્સ સ્વીચને ઇથરનેટ અથવા આરએસ-232 જોડાણ દ્વારા આખા ઘરના ઓટોમેશન નિયંત્રક દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે એએમએક્સ, ક્રેસ્ટ્રોન અથવા કંટ્રોલ 4 દ્વારા બનાવવામાં આવેલ, જે વપરાશકર્તા ઇન્ટરફેસ પ્રદાન કરે છે જે દરેક ઓરડામાં વપરાશકર્તાને કયા ઉપકરણને જોવાનું છે તે પસંદ કરવા માટે સક્ષમ કરે છે. વાસ્તવિક વપરાશકર્તા ઈન્ટરફેસ સિસ્ટમ બ્રાન્ડ અનુસાર બદલાય છે, અને તેમાં ઓન-સ્ક્રીન મેનુઓ, ટચ-સ્ક્રીન અને હેન્ડહેલ્ડ રિમોટ કંટ્રોલ્સનો સમાવેશ થઈ શકે છે. આ સિસ્ટમ વપરાશકર્તાને તે જ ઓરડામાંથી તેઓ જે પ્રોગ્રામ જોવા માંગે છે તે પસંદ કરવા માટે સક્ષમ કરવા માટે જરૂરી છે જ્યાંથી તેઓ તેને જોશે, નહીં તો તેમના માટે સાધનોના રેક પર ચાલવું જરૂરી રહેશે. ઉપગ્રહ ટીવી સંકેતોના વિતરણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિશેષ ક્રોસબાર સ્વીચોને મલ્ટીસ્વિચ કહેવામાં આવે છે. અમલીકરણ ઐતિહાસિક રીતે, ક્રોસબાર સ્વીચમાં દરેક ઇનપુટ અને આઉટપુટ સાથે સંકળાયેલ મેટલ બારનો સમાવેશ થતો હતો, જેમાં દરેક ક્રોસ-પોઇન્ટ પર જંગમ સંપર્કોને નિયંત્રિત કરવાના કેટલાક માધ્યમોનો સમાવેશ થતો હતો. પ્રથમ સ્વીચો ઊભી અને આડી પટ્ટીને જોડવા માટે ધાતુની પિન અથવા પ્લગનો ઉપયોગ કરતા હતા. 20મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, યાંત્રિક ક્રોસબાર સ્વીચનો ઉપયોગ ઘટ્યો હતો અને આ શબ્દ સામાન્ય રીતે સ્વીચની કોઈપણ લંબચોરસ શ્રેણીનું વર્ણન કરે છે. આધુનિક ક્રોસબાર સ્વીચો સામાન્ય રીતે સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજી સાથે લાગુ કરવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ ક્રોસબારનો એક મહત્વપૂર્ણ ઊભરતો વર્ગ માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સ (એમ. ઇ. એમ. એસ.) ટેકનોલોજી સાથે લાગુ કરવામાં આવે છે. યાંત્રિક 20મી સદીના મધ્યમાં ટેલિગ્રાફ વિનિમયના એક પ્રકારમાં દરેક આંતરછેદ પર એક છિદ્ર સાથે ઊભી અને આડી પિત્તળના પટ્ટાના ગ્રીડનો સમાવેશ થતો હતો (સી. એફ. ઉપરનું ચિત્ર). ઓપરેટરે એક ટેલિગ્રાફ લાઇનને બીજી સાથે જોડવા માટે ધાતુની પિન દાખલ કરી હતી. ટેલિફોનીમાં ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સ્વિચિંગ ટેલિફોની ક્રોસબાર સ્વીચ એ ટેલિફોન કૉલ્સ બદલવા માટેનું ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ઉપકરણ છે. જેને હવે ક્રોસબાર સ્વીચ કહેવામાં આવે છે તેની પ્રથમ રચના બેલ કંપની વેસ્ટર્ન ઇલેક્ટ્રિકની 1915ની સંકલન પસંદગીકાર હતી. નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ પર નાણાં બચાવવા માટે, આ પ્રણાલી લિંક સિદ્ધાંતને બદલે સ્ટેપિંગ સ્વીચ અથવા પસંદગીકાર સિદ્ધાંત પર ગોઠવવામાં આવી હતી. અમેરિકામાં તેનો બહુ ઓછો ઉપયોગ થતો હતો, પરંતુ ટેલિવર્કેટ સ્વીડિશ સરકારી એજન્સીએ તેની પોતાની ડિઝાઇન (1919 થી ગોથિલ્ફ બેટ્યુલેન્ડર ડિઝાઇન, વેસ્ટર્ન ઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમથી પ્રેરિત) નું ઉત્પાદન કર્યું હતું, અને તેનો ઉપયોગ સ્વીડનમાં 1926 થી 1980 ના દાયકામાં નાના અને મધ્યમ કદના એ204 મોડેલ સ્વીચોમાં ડિજિટાઇઝેશન સુધી થયો હતો. બેલ ટેલિફોન લેબ્સ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી એટી એન્ડ ટી કોર્પોરેશનના 1એક્સબી ક્રોસબાર એક્સચેન્જમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સિસ્ટમ ડિઝાઇન, જેણે 1938થી મહેસૂલ સેવામાં પ્રવેશ કર્યો હતો, તે સ્વીડિશ ડિઝાઇનથી પ્રેરિત હતી પરંતુ તે ફરીથી શોધાયેલા લિંક સિદ્ધાંત પર આધારિત હતી. 1 9 45 માં, સ્વીડિશ ટેલિવર્કેટ દ્વારા સમાન ડિઝાઇન સ્વીડનમાં સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી, જેનાથી એ204 મોડેલ સ્વીચની ક્ષમતા વધારવાનું શક્ય બન્યું હતું. બીજા વિશ્વ યુદ્ધને કારણે વિલંબિત, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં 1950ના દાયકાથી લાખો શહેરી 1XB લાઈનો સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. 1950માં સ્વીડિશ એરિક્સન કંપનીએ આંતરરાષ્ટ્રીય બજાર માટે 1XB અને A204 પ્રણાલીઓની પોતાની આવૃત્તિઓ વિકસાવી હતી. 1960ના દાયકાની શરૂઆતમાં, કંપનીનું ક્રોસબાર સ્વિચનું વેચાણ તેમની ફરતી 500-સ્વિચિંગ સિસ્ટમ કરતાં વધી ગયું હતું, જે લાઈનોની સંખ્યામાં માપવામાં આવ્યું હતું. ક્રોસબાર સ્વિચિંગ ઝડપથી બાકીના વિશ્વમાં ફેલાયું, યુ. એસ. માં મોટા સ્થાપનોમાં સ્ટ્રોગર (પગલું-દર-પગલા) અને પેનલ સિસ્ટમ્સ જેવી મોટાભાગની અગાઉની ડિઝાઇનને બદલીને, પરિચય પર સંપૂર્ણપણે ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ નિયંત્રણમાંથી સ્નાતક થયા પછી, તેઓ ધીમે ધીમે સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ અને શોર્ટ-કોડ અને સ્પીડ-ડાયલિંગ સહિત વિવિધ કૉલિંગ સુવિધાઓ ધરાવે છે. યુકેમાં પ્લેસી કંપનીએ TXK ક્રોસબાર એક્સચેન્જની શ્રેણીનું ઉત્પાદન કર્યું હતું, પરંતુ બ્રિટિશ પોસ્ટ ઓફિસ દ્વારા તેમનો વ્યાપક અમલ અન્ય દેશોની સરખામણીમાં પાછળથી શરૂ થયો હતો, અને પછી TXE રીડ રિલે અને ઇલેક્ટ્રોનિક એક્સચેન્જ સિસ્ટમ્સના સમાંતર વિકાસ દ્વારા અવરોધિત થયો હતો, તેથી તેઓએ ક્યારેય મોટી સંખ્યામાં ગ્રાહક જોડાણો પ્રાપ્ત કર્યા નહોતા, જોકે તેમને ટેન્ડમ સ્વિચ એક્સચેન્જ તરીકે થોડી સફળતા મળી હતી. ક્રોસબાર સ્વીચો x-y ફોર્મેટમાં ગોઠવાયેલા સંપર્કોની દ્વિ-પરિમાણીય શ્રેણીમાંથી બનેલા સ્વિચિંગ મેટ્રિસીસનો ઉપયોગ કરે છે. આ સ્વિચિંગ મેટ્રિસીસ સંપર્કો પર ગોઠવાયેલી આડી પટ્ટીઓની શ્રેણી દ્વારા સંચાલિત થાય છે. મેટ્રિક્સના બે સ્તરોની પહોંચ પૂરી પાડવા માટે આવા દરેક પસંદગીના પટ્ટાને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા ઉપર અથવા નીચે હલાવી શકાય છે. વર્ટિકલ હોલ્ડ બારનો બીજો સમૂહ પ્રથમના જમણા ખૂણા પર ગોઠવવામાં આવે છે (તેથી તેનું નામ "ક્રોસબાર" છે) અને તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા પણ સંચાલિત થાય છે. પસંદગીના બારમાં સ્પ્રિંગ-લોડેડ વાયર આંગળીઓ હોય છે જે હોલ્ડ બારને બારની નીચે સંપર્કોને ચલાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. જ્યારે સિલેક્ટ અને પછી હોલ્ડ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ બારને ખસેડવા માટે ક્રમમાં કામ કરે છે, ત્યારે તેઓ બે બાર પાર કરે છે તે બિંદુની નીચે સંપર્કોને બંધ કરવા માટે વસંત આંગળીઓમાંથી એકને ફસાવતા હોય છે. આ પછી એક્સચેન્જ દ્વારા કૉલિંગ પાથ સેટ કરવાના ભાગ રૂપે સ્વીચ દ્વારા જોડાણ બનાવે છે. એકવાર કનેક્ટ થયા પછી, પસંદ કરેલ ચુંબકને મુક્ત કરવામાં આવે છે જેથી તે અન્ય જોડાણો માટે તેની અન્ય આંગળીઓનો ઉપયોગ કરી શકે, જ્યારે જોડાણ જાળવવા માટે કોલના સમયગાળા માટે હોલ્ડ ચુંબક સક્રિય રહે છે. ક્રોસબાર સ્વિચિંગ ઇન્ટરફેસને યુકેમાં TXK અથવા TXC (ટેલિફોન એક્સચેન્જ ક્રોસબાર) સ્વીચ તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું. જો કે, 1960ના દાયકાની બેલ સિસ્ટમ ટાઇપ બી ક્રોસબાર સ્વીચ સૌથી વધુ માત્રામાં બનાવવામાં આવી હતી. મોટાભાગના 200-પોઇન્ટ સ્વીચો હતા, જેમાં વીસ વર્ટિકલ્સ અને ત્રણ વાયરના દસ સ્તરો હતા, દરેક પસંદ કરેલી પટ્ટીમાં દસ આંગળીઓ હોય છે જેથી દસ વર્ટિકલ્સ માટે સોંપેલ દસ સર્કિટમાંથી કોઈપણ બેમાંથી કોઈ એક સ્તર સાથે જોડાઈ શકે. પાંચ પસંદ કરેલ બાર, દરેક ઉપર અથવા નીચે ફેરવવા માટે સક્ષમ છે, એટલે સ્વિચિંગના આગલા તબક્કા માટે દસ લિંક્સની પસંદગી. આ ચોક્કસ મોડેલમાં દરેક ક્રોસપોઇન્ટ છ વાયરને જોડે છે. હોલ્ડ મેગ્નેટની બાજુના વર્ટિકલ ઓફ-નોર્મલ સંપર્કોને સ્વીચના તળિયે ગોઠવવામાં આવે છે. તેઓ તર્ક અને સ્મૃતિ કાર્યો કરે છે, અને જ્યાં સુધી જોડાણ ચાલુ હોય ત્યાં સુધી પકડ પટ્ટી તેમને સક્રિય સ્થિતિમાં રાખે છે. સ્વીચની બાજુઓ પરના આડી ઓફ-નોર્મલ્સ આડી પટ્ટીઓ દ્વારા સક્રિય થાય છે જ્યારે બટરફ્લાય ચુંબક તેમને ફેરવે છે. આ ત્યારે જ થાય છે જ્યારે જોડાણ સ્થાપિત કરવામાં આવી રહ્યું હોય, કારણ કે પતંગિયાઓ ત્યારે જ સક્રિય થાય છે. મોટાભાગના બેલ સિસ્ટમ સ્વીચો સંતુલિત જોડી સર્કિટની ટોચ અને વીંટી અને નિયંત્રણ માટે સ્લીવ લીડ સહિત ત્રણ વાયરને જોડવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા. ઘણા જોડાયેલા છ વાયર, ક્યાં તો બે અલગ સર્કિટ માટે અથવા ચાર વાયર સર્કિટ અથવા અન્ય જટિલ જોડાણ માટે. 1970 ના દાયકાની બેલ સિસ્ટમ ટાઇપ સી લઘુચિત્ર ક્રોસબાર સમાન હતી, પરંતુ આંગળીઓ પાછળથી આગળ પ્રક્ષેપિત હતી અને પસંદગીના બાર તેમને ખસેડવા માટે પેડલ્સ રાખતા હતા. મોટાભાગના પ્રકાર સીમાં બાર સ્તરો હતા; આ ઓછા સામાન્ય દસ સ્તરના હતા. એસ. પી. 1 સ્વીચમાં વપરાતું ઉત્તરી ઇલેક્ટ્રિક મિનીબાર સમાન હતું પણ તેનાથી પણ નાનું હતું. તે જ યુગની આઇ. ટી. ટી. પેન્ટાકોન્ટા મલ્ટિસ્વિચમાં સામાન્ય રીતે 22 વર્ટિકલ્સ, 26 સ્તરો અને છથી બાર વાયર હતા. એરિક્સન ક્રોસબાર સ્વીચોમાં કેટલીકવાર માત્ર પાંચ વર્ટિકલ્સ હોય છે. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશનના ઉપયોગ માટે, જેમ્સ કનિંગહામ, સન એન્ડ કંપનીએ શારીરિક રીતે નાના યાંત્રિક ભાગો સાથે હાઇ-સ્પીડ, ખૂબ લાંબા જીવનની ક્રોસબાર સ્વીચો બનાવી હતી, જે ટેલિફોન-પ્રકારનાં ક્રોસબાર સ્વીચો કરતાં ઝડપી કામગીરીને મંજૂરી આપે છે. તેમના ઘણા સ્વીચોમાં યાંત્રિક બુલિયન અને ટેલિફોની ક્રોસબાર સ્વિચનું કાર્ય હતું, પરંતુ અન્ય મોડેલોમાં મેટ્રિક્સ એરેમાં વ્યક્તિગત રિલે (ક્રોસપોઇન્ટ દીઠ એક કોઇલ) હતા, જે રિલે સંપર્કોને [x] અને [y] બસો સાથે જોડે છે. આ પછીના પ્રકારો અલગ રિલેની સમકક્ષ હતા; તેમાં કોઈ લોજિકલ AND ફંક્શન બિલ્ટ ઇન નહોતું. કનિંગહામ ક્રોસબાર સ્વીચોમાં કિંમતી-ધાતુ સંપર્કો હતા જે મિલિવોલ્ટ સંકેતોને સંભાળવા માટે સક્ષમ હતા. ટેલિફોન એક્સચેન્જ પ્રારંભિક ક્રોસબાર એક્સચેન્જને મૂળ બાજુ અને અંતિમ બાજુએ વહેંચવામાં આવ્યા હતા, જ્યારે પછીના અને અગ્રણી કેનેડિયન અને યુએસ એસપી 1 સ્વીચ અને 5એક્સબી સ્વીચ ન હતા. જ્યારે વપરાશકર્તાએ ટેલિફોન હેન્ડસેટ ઉપાડ્યો, ત્યારે વપરાશકર્તાની લાઇન રિલેને સંચાલિત કરતી પરિણામી લાઇન લૂપને કારણે વિનિમય વપરાશકર્તાના ટેલિફોનને મૂળ પ્રેષક સાથે જોડવાનું કારણ બન્યું, જેણે વપરાશકર્તાને ડાયલ ટોન પાછો આપ્યો. ત્યારબાદ પ્રેષક ડાયલ કરેલા અંકોને રેકોર્ડ કરે છે અને તેમને મૂળ માર્કર પર પસાર કરે છે, જેણે આઉટગોઇંગ ટ્રંક પસંદ કર્યું અને કૉલિંગ વપરાશકર્તાને તેની સાથે જોડવા માટે વિવિધ ક્રોસબાર સ્વીચ તબક્કાઓનું સંચાલન કર્યું. મૂળ માર્કર પછી ટ્રંક કોલ પૂર્ણતાની જરૂરિયાતો (પલ્સનો પ્રકાર, ટ્રંકનો પ્રતિકાર, વગેરે) પસાર કરે છે. અને બોલાવવામાં આવેલા પક્ષની વિગતો મોકલનારને જાહેર કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ પ્રેષક આ માહિતીને સમાપ્ત કરનાર પ્રેષકને પ્રસારિત કરે છે (જે સમાન અથવા અલગ વિનિમય પર હોઈ શકે છે). આ પ્રેષક પછી કૉલ કરનાર વપરાશકર્તાને, પસંદ કરેલા ઇનકમિંગ ટ્રંક દ્વારા, કૉલ કરેલા વપરાશકર્તાને જોડવા માટે ટર્મિનેટિંગ માર્કરનો ઉપયોગ કરે છે, અને કંટ્રોલિંગ રિલે સેટને કૉલ કરેલા વપરાશકર્તાના ફોન પર રિંગ સિગ્નલ મોકલવાનું કારણ બને છે, અને કોલ કરનારને રિંગિંગ ટોન પરત કરે છે. ક્રોસબાર સ્વીચ પોતે જ સરળ હતુંઃ વિનિમય રચનાએ તમામ તાર્કિક નિર્ણયને સામાન્ય નિયંત્રણ ઘટકો તરફ ખસેડ્યો, જે રિલે સેટ તરીકે ખૂબ જ વિશ્વસનીય હતા. ડિઝાઇન માપદંડ દર ચાલીસ વર્ષે સેવા માટે માત્ર બે કલાકનો ડાઉનટાઇમ નિર્દિષ્ટ કરે છે, જે અગાઉની ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમોની તુલનામાં મોટો સુધારો હતો. વિનિમય ડિઝાઇનની વિભાવનાએ વૃદ્ધિશીલ સુધારાઓને ટેકો આપ્યો હતો, કારણ કે નિયંત્રણ તત્વોને કોલ સ્વિચિંગ ઘટકોથી અલગથી બદલી શકાય છે. ક્રોસબાર એક્સચેન્જનું લઘુતમ કદ તુલનાત્મક રીતે મોટું હતું, પરંતુ મોટી સ્થાપિત લાઇન ક્ષમતા ધરાવતા શહેરી વિસ્તારોમાં સમગ્ર એક્સચેન્જ સમાન ક્ષમતાની અન્ય વિનિમય તકનીકોની તુલનામાં ઓછી જગ્યા ધરાવે છે. આ કારણોસર તેઓ સામાન્ય રીતે ડિજિટલ સિસ્ટમો સાથે બદલવામાં આવતા પ્રથમ સ્વીચો પણ હતા, જે તેનાથી પણ નાના અને વધુ વિશ્વસનીય હતા. ક્રોસબાર સ્વિચિંગના બે સિદ્ધાંતો અસ્તિત્વમાં હતા. પ્રારંભિક પદ્ધતિ પસંદગીકાર સિદ્ધાંત પર આધારિત હતી, જે સ્ટ્રોગર સ્વીચો સાથે ઉપયોગમાં લેવાતા સમાન સ્વિચિંગ ફેબ્રિકને અમલમાં મૂકવા માટે ક્રોસબાર સ્વીચનો ઉપયોગ કરતી હતી. આ સિદ્ધાંતમાં, દરેક ક્રોસબાર સ્વીચને એક ડાયલ કરેલો અંક પ્રાપ્ત થશે, જે સ્વીચો અથવા થડના ઘણા જૂથોમાંથી એકને અનુરૂપ હશે. સ્વીચ પછી પસંદ કરેલ સ્વીચ અથવા ટ્રંકમાંથી એક નિષ્ક્રિય સ્વીચ શોધશે અને તેની સાથે જોડાઈ જશે. દરેક ક્રોસબાર સ્વીચ એક સમયે માત્ર એક જ કોલ સંભાળી શકતી હતી; આમ, પાંચ તબક્કામાં સો 10×10 સ્વીચો સાથેના વિનિમયમાં માત્ર વીસ વાતચીત પ્રગતિમાં હોઈ શકે છે. ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કંટ્રોલનો અર્થ એ હતો કે નિષ્ફળતાનો કોઈ સામાન્ય મુદ્દો ન હતો, પરંતુ તેનો અર્થ એ પણ હતો કે સેટઅપ તબક્કો દસ સેકન્ડ સુધી ચાલ્યો હતો અથવા તેથી કોલ કરનાર જરૂરી નંબર ડાયલ કરવા લાગ્યો હતો. નિયંત્રણ ઓક્યુપન્સીની દ્રષ્ટિએ આ તુલનાત્મક રીતે લાંબો અંતરાલ સ્વીચની ટ્રાફિક ક્ષમતાને ઘટાડે છે. 1XB સ્વીચથી શરૂ કરીને, પછીની અને વધુ સામાન્ય પદ્ધતિ લિંક સિદ્ધાંત પર આધારિત હતી, અને સ્વીચનો ક્રોસપોઇન્ટ્સ તરીકે ઉપયોગ કર્યો હતો. દરેક ગતિશીલ સંપર્ક બેર-સ્ટ્રીપ વાયરિંગ દ્વારા સમાન સ્તર પરના અન્ય સંપર્કો સાથે હતો, જેને ઘણીવાર બેન્જો વાયરિંગ ઉપનામ આપવામાં આવ્યું હતું. આગામી તબક્કામાં સ્વીચના ઇનપુટ્સમાંથી એક પરની લિંક પર. સ્વીચ તેના સ્તર અથવા વર્ટિકલ્સ જેટલા કોલના તેના ભાગને સંભાળી શકે છે. આમ ચાર તબક્કામાં ચાલીસ 10 × 10 સ્વીચો સાથેના વિનિમયમાં એકસો વાતચીત પ્રગતિમાં હોઈ શકે છે. લિંક સિદ્ધાંત વધુ કાર્યક્ષમ હતો, પરંતુ સ્વિચિંગ ફેબ્રિક દ્વારા નિષ્ક્રિય લિંક્સ શોધવા માટે એક જટિલ નિયંત્રણ પ્રણાલીની જરૂર હતી. આનો અર્થ સામાન્ય નિયંત્રણ હતો, ઉપર વર્ણવ્યા મુજબઃ બધા અંકો રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા, પછી સામાન્ય નિયંત્રણ સાધનો, માર્કર પર પસાર કરવામાં આવ્યા હતા, જેથી એક સાથે તમામ અલગ સ્વીચ તબક્કાઓ પર કોલ સ્થાપિત કરી શકાય. માર્કર-નિયંત્રિત ક્રોસબાર સિસ્ટમમાં માર્કરમાં અત્યંત સંવેદનશીલ કેન્દ્રીય નિયંત્રણ હતું; આ હંમેશા ડુપ્લિકેટ માર્કર્સ દ્વારા સુરક્ષિત હતું. તેનો મોટો ફાયદો એ હતો કે સ્વીચો પર નિયંત્રણનો કબજો એક સેકન્ડ કે તેથી ઓછો હતો, જે સ્વીચોના X-પછી-Y આર્મેચરના સંચાલન અને પ્રકાશનના વિલંબને રજૂ કરે છે. સામાન્ય નિયંત્રણની એકમાત્ર ખામી એ હતી કે એક્સચેન્જ પર ઉદ્ભવતા ટ્રાફિક સ્તરની સૌથી મોટી આગાહી સાથે વ્યવહાર કરવા માટે પર્યાપ્ત અંક રેકોર્ડર્સ પ્રદાન કરવાની જરૂર હતી. પ્લેસી TXK1 અથવા 5005 ડિઝાઇનમાં મધ્યવર્તી સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં વિતરિત તર્ક દ્વારા સ્વિચિંગ ફેબ્રિક દ્વારા સ્પષ્ટ માર્ગ ચિહ્નિત કરવામાં આવ્યો હતો, અને પછી એક જ સમયે બધા દ્વારા બંધ કરવામાં આવ્યો હતો. ક્રોસબાર એક્સચેન્જ માત્ર થોડા ટેલિફોન નેટવર્કમાં જ મહેસૂલ સેવામાં રહે છે. સિએટલ, વોશિંગ્ટનમાં મ્યુઝિયમ ઓફ કોમ્યુનિકેશન્સ અને લંડનમાં સાયન્સ મ્યુઝિયમ જેવા સંગ્રહાલયોમાં સંરક્ષિત સ્થાપનો જાળવવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટર ક્રોસબાર સ્વીચોના સેમિકન્ડક્ટર અમલીકરણમાં સામાન્ય રીતે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણની અંદર ઇન્ટરકનેક્ટ્સની શ્રેણી સાથે જોડાયેલા ઇનપુટ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા રેટિમરનો સમૂહ હોય છે. ઇન્ટરકનેક્ટ્સનો સમાન સમૂહ આઉટપુટ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા રીટીમર્સ સાથે જોડાયેલ છે. દરેક ક્રોસ-પોઇન્ટ પર જ્યાં બાર ક્રોસ કરે છે, ત્યાં એક પાસ ટ્રાન્ઝિસ્ટર લાગુ કરવામાં આવે છે જે બારને જોડે છે. જ્યારે પાસ ટ્રાન્ઝિસ્ટર સક્ષમ હોય, ત્યારે ઇનપુટ આઉટપુટ સાથે જોડાયેલ હોય છે. જેમ જેમ કોમ્પ્યુટર તકનીકોમાં સુધારો થયો છે તેમ, ક્રોસબાર સ્વીચોને મલ્ટીસ્ટેજ ઇન્ટરકનેક્શન નેટવર્ક જેવી પ્રણાલીઓમાં ઉપયોગો મળ્યા છે જે વિવિધ પ્રક્રિયા એકમોને સમાન મેમરી એક્સેસ સમાંતર પ્રોસેસરમાં મેમરી તત્વોની શ્રેણી સાથે જોડે છે. આર્બિટ્રેશન ક્રોસબાર સ્વીચનો ઉપયોગ કરવામાં પ્રમાણભૂત સમસ્યા ક્રોસપોઇન્ટ્સ સેટ કરવાની છે. ક્રોસબારની ક્લાસિક ટેલિફોની એપ્લિકેશનમાં, ક્રોસપોઇન્ટ્સ બંધ હોય છે, અને ટેલિફોન કૉલ્સ આવે છે અને જાય છે ત્યારે ખુલે છે. એસિંક્રોનસ ટ્રાન્સફર મોડ અથવા પેકેટ સ્વિચિંગ એપ્લિકેશન્સમાં, દરેક નિર્ણય અંતરાલ પર ક્રોસપોઇન્ટ્સ બનાવવા અને તોડવા આવશ્યક છે. હાઈ-સ્પીડ સ્વીચોમાં, તમામ ક્રોસપોઇન્ટ્સની સેટિંગ્સ નક્કી કરવી આવશ્યક છે અને પછી પ્રતિ સેકન્ડ લાખો અથવા અબજો વખત સેટ કરવી આવશ્યક છે. આ નિર્ણયો ઝડપથી લેવાનો એક અભિગમ વેવફ્રન્ટ રેફરીનો ઉપયોગ છે. મેટ્રિક્સ મિકસર નોનબ્લોકિંગ મિનિમલ સ્પૅનિંગ સ્વીચ પણ જુઓ-ક્રોસબાર સ્વીચોને મોટા સ્વીચોમાં કેવી રીતે જોડવી તે વર્ણવે છે. આર. એફ. સ્વીચ મેટ્રિક્સ સંદર્ભો વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ એરિક્સન એ. આર. એફ. ક્રોસબાર સ્વીચ પરના ચિત્રો ટેલિફોન વિનિમય ઉપકરણોને સ્વિચ કરે છે ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ