为什么程控电话能在一对电话线上同时供几十对电话通话
电话自问世以来,已走过了漫长的道路,今天已成为人们生活中使用得最广泛的通信工具了。
电话通信设备包括电话机、电话线和电话交换机,其中电话交换机在电话通信的发展中,起着至关重要的作用。
最简单的电话是对讲电话。它是用电话线将两部电话机连接起来,成为“一对一”的对讲电话。可是,一个城市的电话用户成千上万,任何两个用户之间随时都可能需要联系,只能局限在两架电话机之间的通话是远远不够的。后来发明了一种专用设备,把很多电话机一一连接起来,这就是电话交换机。
早期的电话交换机,是由人工操作的。接线员坐在交换机前,两只手忙碌地把装有插头的塞绳插进孔内,接通甲乙两者间的线路。通话完毕,看到指示灯变暗,再把塞绳拔去。这种人工操作显然不能满足现代通信的需要,于是又出现了自动交换机,自动交换机的设备代替了塞绳和插孔,能自动接通和断开线路。现在最新型的电话交换机采用了数字程控技术。
数字程控电话交换机在电话的转接交换过程中,不仅迅速、准确,而且可以大大提高电话线路的通话容量;在一对电话线上可同时有32对电话通话,互不影响。这似乎有点不可思议,然而却是事实。奥妙全在于它能把时间“分割”开来给不同的通话人利用。
时间是怎么分割开来的呢?大家知道,人说话的声音是声波的振动,经话筒转换成低频振荡电波,其频率为每秒100~8000次。语音还是一种可变的信号,譬如同样说“你好”两字,不同的人有不同的发音习惯,速度也有快有慢,声音有高有低,甚至时断时续——只要间断的时间非常短,听的人还是能听出“你好”两个字来。也就是说,语音的接收并不是一种精确的过程,这就为通话时间的分割使用提供了可能。
科学家经反复测试,提出了以下使用时间的方案:他们将每一秒钟的时间分成8000份,每份的时间为125微秒(每秒等于1OOOOOO微秒),而每一份时间又是平均分给32对通话线路使用,这就等于每隔125微秒,每对线路通话一次,每次接通时间为3.5微秒,还有约0.4微秒的空隙。这样做就人为地把1份时间分隔成32份时间使用了。
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为了叙述方便,我们不妨假设在同一时间里有甲1、甲2……甲32电话机分别要与乙1、乙2……乙32电话机通话。工作开始时,电子开关使甲1与乙1接通,双方通话3.5微秒,然后有0.4微秒的间隙;接着,电子开关让甲1与乙1断开,让甲2与乙2接通,通话时间也是3.5微秒,然后间隙0.4微秒……这样连续不断地转接交换,直至32对电话机各自接通了一次;接着第二个125微秒开始,电子开关依次让甲1与乙1接通、断开,甲2与乙2接通、断开……这样每秒钟内,任何一对电话机都接通和中断了8000次,每次通话3.5微秒。虽然各自听到的都是一种每秒断续8000次、每次持续3.5微秒的声音。只是人耳听到这种话音后并不会感觉出与平时的对话有什么区别。也就是说,这种通话方式并不影响通话的质量。时间的分割使用使一条线同时供32对电话通话成为可能。
值得一提的是为这种通话方式提供可行条件的是运用了高新电子技术。由于通话过程中断续的时间以微秒计算,这样的高速度靠机械开关的接触和断开来维持整条线路的动作,那是绝对做不到的,只有用电子计算机的电子开关才能胜任。所以数字程控电话交换机的出现是现代科技的结晶。同时程控电话交换机的使用,又为现代科技需要高速度大容量的信息传递提供了有力的技术保证。