原创 | 科普·载波通信·一条铁线为什么能多人同时通话?

发布于 2021-03-02 09:48

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     昨天同窗清清漓江水在《摆谱人》公众号上写了:原创 | 野史·机务站·503,终于找到你 。为什么清清漓江水会去荒山野岭寻找那个山洞,因为洞里藏有通信人的情结,封存了很多通信学子的青春岁月,文章引起了摆谱人的浮想联翩,“载波”两个字又从记忆的深处浮现出来,在校时我们学了一门课程是《载波电报》。载波通信是通信史上一个里程碑,我国在上世纪建立起全国的载波通信网,骨干线路上以数字命名的机务站代号就是线路编号,桂林是503,还有同学在襄阳302站,这是302、303两条干线的交叉点,也有的是河池609站,而摆谱人对口的是704站,704这个数字在我的职业生涯中是一组永恒的数字。

     我们的机务站是704,是国家重要的国防和民用骨干线上一个连接点,是我们城市出外的长途线路接口,与我的电报机房开有一部十二路载波电话机,虽然我不是学这专业,也不是包机人,但我是班长,平时对该机的上班值守和排除故障也是独立上岗的基本要求,出现较大的障碍也要参与研究修理,电路的定时测试,是安排在零时以后进行的,工作量较大,我有时也会回来配合工作。从这部载波电话机电路上复用出来,就是给我们主要的电报电路用了,我们有单路、四路、十六路的载波电报机,我就是维护维修这些设备、确保电报电路畅通的。这些电报电路上连通到省城、下连通到县城、横向到兄弟城市以及邻省城市,组成了国家的电报网,传送着一份份亲人盼望的信息和社会联系的情报。

    这里说的几路几十路甚至几百路的电路,一条铁线不是只能让一个人通话吗?为什么又能多人同时通话?这就是载波的神奇功能,摆谱人来科普一下。一个人讲话只要4K带宽的频谱就够了,没有载波技术之前,一个人讲话就占用了整条铁线,但是,4K以上的频谱是浪费了的。电信的科学家们就发明了频率的搬移技术,把很高的频谱分成4K、4K的一段段,让多人同时通话,有点像高速公路上分成一个个车道,先进精密的载波电话机让很多的人同时通话又互不干扰。所谓载波,是把一个人讲话的基础音频(4K)装载到一个高频上,传输去到对方把它卸载下来,还原成能听得懂的音频信号,这就是载波通信最基本的原理。通信技术快速发展到现在,各种新技术不断叠代,但都离不开这个思路,预测未来的技术也是万变不离其宗,只是对“波”的不断动作。

   电信专业里说的“路”,是通话带宽的单位,如果说人话,十二路是指可以十二个人同时通话。例如新闻说,开通了广州至深圳光缆,可以让十二万人同时通话,就是指该光缆可以同时传输相当于十二万个人讲话的频率带宽数量,就像说广州大桥是十车道一样。你们上网聊微信,发的文字图片视频,都是拆成最基本的0或1数据,再折算成一个人说话的4K带宽对应的数据量,见《摆谱人》公众号的文章:原创 | 科普·业务知识·流量到底是怎么算的?(文字版),你们不断增加的通信流量,就要靠通信人去不断扩建信息高速公路。

   电信号波的频率高到一定程度,就成为光,光具有波粒二象性,其实就是从光的低频波性向高频粒性连续过渡,再往高频发展,就是粒子了,从光子成为量子。其实本质是粒子,波只是粒子在运动。对应的就是电信通信、光通信、量子通信。理解透载波的原理,才是真正学懂了通信原理这门课,才是真正的通信人,而不是看你读完通信的学士硕士博士。

    科学分成社会科学和自然科学,社会科学的历史学科里有一个分支是科技史,学自然科学里通信的也可以学通信史,对此有兴趣的本科生往上学时,可以跨学科研究通信史,探索通信科技的历史发展规律,寻找通信科技的未来之路。

    摆谱人认为,科普文章不一定是给不懂科学技术的人看的,也可以是专家学者看的,把复杂的问题简单化,也是一种能力,把高深的专业知识普及给外行以及未来的专业学生,是摆谱人在公众号《摆谱人》上写科普文章的动因,希望实现这个目标,达到服务这两种人群。有业内人士反映摆谱人的科普文章没有多少专业词汇,怀疑其专业理论水平,摆谱人想起一个题外话。改革开放初期,我们电信行业有很多香港的专家或工程技术人员过来给我们培训或指导工作,说起粤语来夹着很多的英语单词,由于摆谱人的英语水平实在太低、记得的单词量少得可怜,觉得他们说那么多英语单词是很高水平。但后来有香港的好友告诉我,如果一个香港人对你们说专业,全程没有或很少英语单词,才是高水平的人,因为他消化了全部知识,才能用母语理解和表达出来。也是,你如果真的英语水平高,有本事就全程说英语。从此,我说话就不会像假洋鬼子那样夹着English来恐吓人,我尽量用母语来翻译英语单词。同理,科普文章也一样,摆谱人认为,越是专业词汇少,越是大众口语化,其作者才是越专业的、越高水平的摆谱人。

  

       

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