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电话线路知多少?

电话线路知多少?

 电话线路知多少?

日本《儆醒!》撰稿员撰

在日本,电话的数目跟当地的人口差不多。每天有超过三亿个电话通话进行。另外,日本每天都收到差不多一百万个长途电话,而同时打出海外的电话也约有一百万个。

你也许每天都使用一般的家用电话或手提无线电话。随着社会进步,科技一日千里,打电话给海外的亲友已经成为家常便饭。但你有没有想过自己的电话是怎样连接到对方的呢?

连接电话网

首先,你的电话需要连接到一个电话网去。要是你沿着家里的电话线看过去,就会看见一个标准组合插口或接线盒,用来连接家里的配线。 *如果你沿着电线再看远一点,就会看见电线原来连接着电缆。藏在电线杆或地底的电缆会通过电话交流机传到当地的电话局去。然后电话交流机把电话通话依次连接到一个更大的交流机,形成电话网。所以,当你打电话给住在同一个镇的朋友时,你和朋友的电话都会通过电话网,形成一条话音回路(话路)。

那么,手提无线电话又是怎样接通的?它的运作原理跟普通电话大致相同。你的手提电话借着称为无线电波的隐形“电线”,接通附近一个已连接电话网的手提电话交换中心。可是,你跟海外亲友通电话又根据什么原理呢?

跨洋电缆

如果两个大陆被海洋分隔,要连接两地的电缆就牵涉到庞大的工程。数千公里长的电缆需要跋山涉水,经过海底和海底沟,再越过高山才行。而跨洲电讯就是以这个方式运作的。1956年,首个横跨大西洋的海底电话电缆敷设工程竣工。 *这个电话电缆横跨苏格兰和加拿大纽芬兰两地,传送36个话路。1964年,第一条横贯太平洋,连接日本和夏威夷的电缆成功敷设,这个电缆能够传送128个话路。接着有愈来愈多电缆在海底敷设,连接各大洲和海岛。

究竟铺在海底的电话电缆属于哪类型? 起初所用的通常是同轴电缆,这种电缆以铜作为导线,导电层则使用铜或铝箔。但随着最后一批能够传送4200个话路的同轴电缆于1976年在海底铺设后,光纤电缆就在80年代面世。这种跨洲光缆在1988年首次敷设,能够借着数字技术同时传送4万个电话通话。自那时开始,电话电缆的容量不断增加。一些横贯大西洋的光缆能够传送2亿个话路!

电讯电缆怎样在海底铺设?电缆实际铺在海底,沿着海床铺设。电缆铺到岸边就会藏在一个坚固的套管里,然后埋在一个由遥远操作的车辆挖掘的电缆沟内。套管能够防止电缆受锚或鱼网破坏。因此,当你打电话给远方的朋友时,其中一条电缆可能带着你的每一句说话横越深海,再传送到彼岸。

隐形电缆传知己,天涯若彼邻

可是,海底电缆只是传送信息到海外或海岛的其中一种方法而已。人们也很常运用一种看不见的“电线”,称为无线电波,也叫做超短波。这种电波不但拉近国与国的距离,更促进国际电讯的发展。由于无线电波以光束一样细的直线前进,信息只能够传送到视域范围内的地方。既然地球表面呈弧形,无线电波就不能把信息由一个地方直接传送到地球的另一面。于是,要跟远方的人联络就要靠人造卫星了。

要是人造卫星在距离赤道3万5800公里的上空以对地静止轨道运行,它环绕地球一周大约需要24小时,跟地球自转的速度一样。因此,人造卫星几乎停留在地球上空的同一位置。由于人造卫星能够覆盖地球三分之一的区域,在这些区域里负责传送和接收无线电波的地球站可以跟人造卫星通讯。但两个相距十万八千里的地方又怎样通过人造卫星互通讯息呢?

首先,人造卫星所覆盖的地球站会把无线电讯号传送到人造卫星,称为卫星上行线路。接着,装设在人造卫星的无线电中继器或异频雷达收发机把接收到的电磁波频率减低,然后转送到地球上的另一个接收站。这叫做下行线路。这样,两个无法直接互通讯息的地球站,就能够借着人造卫星形成的隐形电线而取得联系。

 第一颗商用通讯卫星在1965年发射,名为“国际通讯卫星1号”,又名“晨鸟号”。现在正在运作的通讯卫星大约有200颗,大部分都是对地静止的,使世界各地紧密联系。通讯卫星除了用作国际通讯外,也用作电视广播、天气观测或其他用途。这种卫星只要装上多个异频雷达收发机就能够提供多个通话线路。例如,“晨鸟号”能够同时转播1线电视广播或传送240个话路。1997年开始运作的“国际通讯卫星8号”能够同时提供3线电视广播和多达11万2500个话路。

你听得出分别来吗?

以上种种发展令国际电话的价钱大幅下降。现在你可能比以往更频常跟海外的亲友通电话。你怎样知道自己正通过海底电缆还是人造卫星通讯呢?

卫星隐形电线长达7万公里(包括上行线路和下行线路)。差不多是地球圆周的两倍。虽然无线电波以光速前进,但两个地球站通过人造卫星传递信息只需四分之一秒左右。于是,你的声音需要四分之一秒才能送到另一个人耳边,对方也一样。所以,你们通电话时会有半秒的时间滞后。由于你在日常的交谈里很少有这种情况,你也许发觉自己跟对方在同一时间说话。要是有这种情况,你可能正通过卫星线路跟对方通电话。可是,你在另一次打同一个电话号码时,却未必会有时滞。这次你也许通过海底光纤电缆跟对方通电话。你以哪种方式跟远方的亲友通话,取决于背后复杂的电话网。

要维持由海底电缆、地球站和人造卫星构成的复杂电话网络系统,需要大量的专业知识和人力,才能为我们提供更方便快捷的通讯科技。因此,当你下次打电话给朋友时,何不想想那些替你接通电话的人和他们所作的努力。

[脚注]

^ 6段 由于电话线路的电流经常维持在同一电压,当电话响时电压就会增加,所以触及接线盒的内部或连着接线盒的金属部分是十分危险的。

^ 9段 横贯大西洋,连接爱尔兰和纽芬兰两地的电报 电缆在1866年成功铺设。

[第20,21页 的图解或图片]

(排版后的式样,见出版物)

无线电波

上行线路

下行线路

[第20,21页 的图解或图片]

(排版后的式样,见出版物)

海底电缆

手提无线电话

[第20页的图片]

现代的光纤电缆能够传送2亿个话路

[第21页的图片]

太空穿梭机工作人员正在维修“国际通讯卫星6号”

[鸣谢]

NASA photo

[第21页的图片]

敷设和维修电缆的船

[鸣谢]

Courtesy TyCom Ltd.