電話線路交換機

瞭解 100 年前電話網路的運作, 或許有助於瞭解早期電動、電子計算機的運作, 甚至可以幫助瞭解今日的電腦網路運作情形。 今天仍可以在某些黑白的老電影中看到當時的接線生操作電話交換機的情景。 以下就是一張記錄照片。

試想,如果一個城市中有 3 具電話,若要它們兩兩連線,需要 3 條線路。 但是如果有 4 具電話,則需要 6 條線路才能兩兩連線。 一般而言,如果有 N 具電話,需要 N(N-1)/2 條線路。 這是相當複雜的情況,而且很顯然地不合經濟效應。 所以,電話工程師發展出來一個合理的設計: 他們讓所有電話都連到一個中心位置,那麼,如果有 N 具電話,就只需要 N 條線路。 然後在中心位置,根據收發話者的需要,而將兩條線路接通。 則被接通的兩條線路之兩端,就可以通話了。 這個中心位置所執行的工作,就是交換。

在左邊,我們看到兩位女性接線服務員,在一台線路交換中心工作的情形。 從照片上可以看到,每位接線生大約服務 300 條線路,也就是 300 具電話的客戶端。 當客戶 A 要求與客戶 B 通話的時候,他∕她會拿起電話機,搖鈴。 接線生就要接聽,然後看看 B 線路是否有空。 如果已經在使用中,就告訴客戶 A 說忙線中。 否則的話,就幫忙搖客戶 B 的鈴。如果沒人接,就請客戶 A 稍後再撥。 如果客戶 B 接了電話,接線生就用一根電纜線,將客戶 A 和客戶 B 的線路連接起來。

接線生將發話者的電話線路,插到受話者的線路去,使得雙方可以通話。 這就是線路交換 (circuit switch)。 當收發雙方在交談的時候,接線生臨時為他們接通了一條線路, 而兩端客戶也就等於擁有了一條專屬的線路。 在兩端客戶交談的期間內,不能讓別人分享這條線路的資源 (那就是竊聽了)。

人工的接線作業顯然效率頗低。 而且,當一個區域內的電話機超過某個數量之後, 即使要將所有線路都集中到一個面板上,也成為很沒效率的設計。 您可以想像面對一個有 1000 個線路插孔的面板,工作能夠多有效率嗎? 以下就是一個自動化的線路交換示意圖。 圖中的兩具電話,透過三次線路交換來銜接。 如果每次交換有 10 條線路可以選,則三次線路交換總共可以提供 1000 具電話線路。 撥盤電話的設計,就是拿來配合這種自動的交換作業。 圖中,就示意 483 這個電話號碼的線路交換方式。 許多人的家裡,可能還看得到這種撥盤式的電話。 撥盤電話大約是在 1990 年代,才開始大量讓位給按鍵電話。

rotary phone and line switch

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