Switch: Vom Schalter zur Telefonvermittlung

Für die meisten Menschen ist ein Switch ein einfacher Hebel oder Knopf. Man drückt, das Licht geht an. Man drückt nochmal, es geht aus. Dieses binäre Umschalten, offener oder geschlossener Stromkreis, ist der grundlegende Switch, der jedes elektrische Gerät in Haus oder Büro mit Strom versorgt.

In der Elektrotechnik und in Telefonsystemen wird ein Switch zu etwas viel Komplexerem: ein Gerät oder System, das Signale aktiv zwischen mehreren Quellen und Zielen leitet. Die hier beschriebene Definition bezieht sich auf die Telefonvermittlung, eine Infrastruktur, die Ende des 19. Jahrhunderts entstanden ist. Ein Anrufer hebt den Hörer ab; seine Leitung verbindet sich mit der Vermittlung. Schrittschalter, mechanische Arme und später Banken von elektromagnetischen Schaltern arbeiten zusammen, um die Leitung des Angerufenen zu finden und zu verbinden. Die Vermittlung selbst wird als Switch bezeichnet. Es ist kein einfacher Schalter, sondern ein Router, der für jeden Anruf einen Pfad aus vielen Möglichkeiten auswählt.

Der Crossbar-Switch, ein Standard in Telefonnetzen des mittleren 20. Jahrhunderts, machte das deutlicher. Ein Crossbar ist eine Matrix: Eingangsleitungen auf einer Achse, Ausgangsleitungen auf der anderen, mit elektromagnetischen Relais an jeder Kreuzung. Wenn ein Relais in Reihe 3, Spalte 7 schließt, entsteht eine Verbindung zwischen Eingangsleitung 3 und Ausgangsleitung 7. Der Operator oder später der elektronische Wähler schließt Relais nacheinander, um ein Gespräch herzustellen. Das ist Weiterleitung, nicht einfaches Schalten.

Moderne elektrische Geräte verwenden den Begriff breiter gefasst. Ein DIP-Switch auf einer Leiterplatte ist immer noch ein einfacher Schalter, aber viele sind zusammengefasst, sodass der Nutzer mehrere Verhaltensweisen auf einmal anpassen kann. Ein Endschalter erkennt, wenn ein bewegliches Teil eine Grenze erreicht, und löst ein Relais aus, das es stoppt. Ein optischer Switch leitet Lichtstrahlen zwischen Lichtwellenleiterkabeln um. In jedem Fall ist der Switch ein Gerät, das Verbindungen aufbaut oder trennt, zwischen Alternativen wählt oder auf einen Zustand reagiert. Die Metapher der Verbindungsherstellung hat sich vom einfachen Ein-Aus-Schalter ausgeweitet auf Weiterleitung, Erkennung und Signalsteuerung.

Der Grund für diese semantische Ausweitung liegt in der mechanischen Geschichte. Die frühesten Switches waren Hebel, die einen Kontaktarm bewegten, um einen Stromkreis zu öffnen oder zu schließen. Die Telefonvermittlung, die in den 1880er Jahren gebaut wurde, erweiterte dieses Prinzip: statt eines Kontaktarms und einer binären Wahl nutzte sie tausende Relais und hunderte Leitungen. Der Hebel wurde zum System. Als Halbleiter und später integrierte Schaltkreise kamen, blieb das Wort Switch, obwohl die Komponente jetzt ein Transistor, ein Logikgatter oder eine Netzwerkschnittstelle war. Der Begriff hat sich festgesetzt, weil die zugrundeliegende Funktion gleich geblieben ist: einen Pfad öffnen, einen schließen oder mehrere auswählen.