تويت
كيف تنتقل المكالمة الهاتفية
تعبر خطوط الهاتف الأقطار، وتصل بين ملايين الهواتف في شبكة ضخمة. وتصنع معظم خطوط الهواتف من الأسلاك النحاسية. أما المكالمات بعيدة المدى فتنتقل عبر نظم راديوية. وفي معظم الأقطار، تضم كل الأسلاك الهاتفية تقريبًا معًا في كوابل، يحتوي بعضها على أكثر من أربعة آلاف سلك.
خطوط المكالمات المحلية:
تنتقل المكالمات المحلية عبر أسلاك أو عن طريق نظام راديوي، حتى تصل إلى ناقل تبادل محلي يحتوي على لوحات توزيع توصل هاتفك إلى الهاتف المطلوب ونظام التوصيل قد يكون أوتوماتيًا أو يدويًا.
خطوط المكالمات بعيدة المدى:
يمكن استخدام نفس أنواع الكوابل المستخدمة في المكالمات المحلية لتوصيل المكالمات بعيدة المدى. ولكن الإشارات الكهربائية المنقولة عبر الأسلاك الممتدة لمسافات طويلة قد تصبح ضعيفة. وللتغلب على هذه المشكلة، تزود هذه الخطوط بمضخمات تقوي التيار الكهربائي من خلال استخدام نبائط إلكترونية مثل الترانزستورات.
وتصبح المكالمة الهاتفية البعيدة المدى مكلفة جدًا عند إرسال مكالمة هاتفية واحدة فقط على زوج من الأسلاك في وقت معين. ولذلك طور المهندسون وسائل لإرسال عدد كبير من المكالمات الهاتفية على نفس الزوج من الأسلاك. فباستخدام تقنية تسمى الإرسال الحامل، يمكن نقل أكثر من 96 مكالمة هاتفية في نفس الوقت، على زوجين من الأسلاك، حيث ينقل كل تيار كهربائي حامل لمكالمة هاتفية على تردد (معدل اهتزاز) خاص. وعند طرفي الخط الهاتفي، تفصل مرشحات إلكترونية كل مكالمة على حدة.
ويمكن نقل عدد من الرسائل أكبر من ذلك، على نفس المسار، باستخدام الكوابل المتحدة المحور. ويتكون الكبل المتحد المحور من عدد من الموصلات المتحدة المحور (أنابيب من النحاس في سمك القلم الرصاص)، يصل إلى 22، ويعمل كل منها طبقًا لمبدأ الإرسال الحامل. ويستطيع زوج من هذه الأنابيب نقل عدد من المكالمات الهاتفية يصل إلى 13,200 مكالمة. ★ تَصَفح: الكبل المتحد المحور.
وفي أواخر سبعينيات القرن العشرين، بدأت شركات الهاتف استبدال الكوابل الليفية البصرية بالكوابل المتحدة المحور. ويستخدم النظام الليفي البصري حزمًا من الألياف الزجاجية الدقيقة لحمل المكالمات فوق شعاع من الليزر.
وقد اكتمل بناء أول كبل ليفي بصري عام 1983م. وتتطلب الإشارات التي ترسل عبر الكوابل الليفية البصرية تضخيمًا أقل من التضخيم المطلوب لإرسال الإشارات عبر الكوابل النحاسية المساوية لها في الطول، كما تستطيع الكوابل الليفية حمل كمية من المعلومات أكبر من تلك التي تستطيع حملها الكوابل النحاسية، ولذلك يفضل استخدام هذه الكوابل في الخطوط الطويلة ذات الاستعمال المكثف. ★ تَصَفح:البصريات الليفية.
وتعلق الأسلاك والكوابل على أعمدة، أو تدفن تحت الأرض. ولخفض تكلفة المكالمات بعيدة المدى، تلجأ شركات الهاتف إلى استخدام نظم اتصال راديوية، ترسل المكالمات الهاتفية وتستقبلها بالموجات الراديوية، حيث تستخدم هذه النظم موجات راديوية ذات تردد فائق تسمى الموجات الدقيقة (الموجات المتناهية الصغر أو المايكروويف)، والتي تنتقل في خطوط مستقيمة، وتتركز في شعاع ضيق، يتم تركيزها أكثر من محطة إلى أخرى. وتبتعد كل محطة عن الأخرى بمسافة 50كم تقريبًا، ولكل منها هوائي على شكل طبق تستخدمه في الإرسال والاستقبال. ويستطيع كل مسار من الموجات الدقيقة نقل حوالي 36,000 مكالمة هاتفية.
ويستطيع النظام الراديوي لما وراء الأفق إرسال الموجات الدقيقة إلى ما وراء الأفق، حيث تستخدم محطات قوية، على مسافات تصل إلى 320كم، لتوجيه الموجات الدقيقة بهوائيات على شكل أطباق كبيرة إلى الأفق. وتفقد الموجات الدقيقة جزءًا كبيرًا من طاقاتها في الفضاء، ولكن قدرًا كافيًا من هذه الطاقة يتشتت إلى أسفل حاملاً الإشارات الراديوية إلى المحطة التالية، تمامًا مثلما يلمع الضوء الأمامي لسيارة فوق هضبة عالية دون أن نرى السيارة مباشرة. وتعمل نظم ما وراء الأفق، على سبيل المثال، بين اليابان وكوريا عبر المحيط الهادئ، وبين تورتولا وترينيداد عبر الكاريبي. ولتوجيه إشارات الموجات الدقيقة عبر المحيطات، تستخدم الشبكة أقمارًا صناعية.
تعبر خطوط الهاتف الأقطار، وتصل بين ملايين الهواتف في شبكة ضخمة. وتصنع معظم خطوط الهواتف من الأسلاك النحاسية. أما المكالمات بعيدة المدى فتنتقل عبر نظم راديوية. وفي معظم الأقطار، تضم كل الأسلاك الهاتفية تقريبًا معًا في كوابل، يحتوي بعضها على أكثر من أربعة آلاف سلك.
خطوط المكالمات المحلية:
تنتقل المكالمات المحلية عبر أسلاك أو عن طريق نظام راديوي، حتى تصل إلى ناقل تبادل محلي يحتوي على لوحات توزيع توصل هاتفك إلى الهاتف المطلوب ونظام التوصيل قد يكون أوتوماتيًا أو يدويًا.
 |
| المكالمة الدولية تنتقل من الولايات المتحدة إلى المملكة المتحدة عبر السماء أو تحت المحيط. تمر الإشارات الهاتفية من هاتف منزل طالب المكالمة إلى أحد مراكز الهاتف المسماة ناقلات التبادل المحلي، أو إلى أكثر من ناقل، والذي يمرر الإشارة إلى ناقل المسافات البعيدة، الذي يوجه المكالمة في أحد اتجاهين. ففي أحد الاتجاهين، تذهب الإشارات إلى محطة أرضية، تشعها إلى قمر اتصالات، والذي يرسلها بدوره إلى محطة أرضية في المملكة المتحدة. وفي الاتجاه الآخر، يوجه ناقل المسافات البعيدة الإشارات إلى الكبل الليفي البصري الذي يمتد تحت سطح المحيط الأطلسي. وفي كلا الاتجاهين، تصل الإشارات إلى ناقل المسافات البعيدة في المملكة المتحدة. وهناك تمر المكالمة عبر ناقل تبادل محلي أو أكثر، وأخيرًا تصل إلى المقر المقصود. |
يمكن استخدام نفس أنواع الكوابل المستخدمة في المكالمات المحلية لتوصيل المكالمات بعيدة المدى. ولكن الإشارات الكهربائية المنقولة عبر الأسلاك الممتدة لمسافات طويلة قد تصبح ضعيفة. وللتغلب على هذه المشكلة، تزود هذه الخطوط بمضخمات تقوي التيار الكهربائي من خلال استخدام نبائط إلكترونية مثل الترانزستورات.
وتصبح المكالمة الهاتفية البعيدة المدى مكلفة جدًا عند إرسال مكالمة هاتفية واحدة فقط على زوج من الأسلاك في وقت معين. ولذلك طور المهندسون وسائل لإرسال عدد كبير من المكالمات الهاتفية على نفس الزوج من الأسلاك. فباستخدام تقنية تسمى الإرسال الحامل، يمكن نقل أكثر من 96 مكالمة هاتفية في نفس الوقت، على زوجين من الأسلاك، حيث ينقل كل تيار كهربائي حامل لمكالمة هاتفية على تردد (معدل اهتزاز) خاص. وعند طرفي الخط الهاتفي، تفصل مرشحات إلكترونية كل مكالمة على حدة.
ويمكن نقل عدد من الرسائل أكبر من ذلك، على نفس المسار، باستخدام الكوابل المتحدة المحور. ويتكون الكبل المتحد المحور من عدد من الموصلات المتحدة المحور (أنابيب من النحاس في سمك القلم الرصاص)، يصل إلى 22، ويعمل كل منها طبقًا لمبدأ الإرسال الحامل. ويستطيع زوج من هذه الأنابيب نقل عدد من المكالمات الهاتفية يصل إلى 13,200 مكالمة. ★ تَصَفح: الكبل المتحد المحور.
وفي أواخر سبعينيات القرن العشرين، بدأت شركات الهاتف استبدال الكوابل الليفية البصرية بالكوابل المتحدة المحور. ويستخدم النظام الليفي البصري حزمًا من الألياف الزجاجية الدقيقة لحمل المكالمات فوق شعاع من الليزر.
وقد اكتمل بناء أول كبل ليفي بصري عام 1983م. وتتطلب الإشارات التي ترسل عبر الكوابل الليفية البصرية تضخيمًا أقل من التضخيم المطلوب لإرسال الإشارات عبر الكوابل النحاسية المساوية لها في الطول، كما تستطيع الكوابل الليفية حمل كمية من المعلومات أكبر من تلك التي تستطيع حملها الكوابل النحاسية، ولذلك يفضل استخدام هذه الكوابل في الخطوط الطويلة ذات الاستعمال المكثف. ★ تَصَفح:البصريات الليفية.
وتعلق الأسلاك والكوابل على أعمدة، أو تدفن تحت الأرض. ولخفض تكلفة المكالمات بعيدة المدى، تلجأ شركات الهاتف إلى استخدام نظم اتصال راديوية، ترسل المكالمات الهاتفية وتستقبلها بالموجات الراديوية، حيث تستخدم هذه النظم موجات راديوية ذات تردد فائق تسمى الموجات الدقيقة (الموجات المتناهية الصغر أو المايكروويف)، والتي تنتقل في خطوط مستقيمة، وتتركز في شعاع ضيق، يتم تركيزها أكثر من محطة إلى أخرى. وتبتعد كل محطة عن الأخرى بمسافة 50كم تقريبًا، ولكل منها هوائي على شكل طبق تستخدمه في الإرسال والاستقبال. ويستطيع كل مسار من الموجات الدقيقة نقل حوالي 36,000 مكالمة هاتفية.
ويستطيع النظام الراديوي لما وراء الأفق إرسال الموجات الدقيقة إلى ما وراء الأفق، حيث تستخدم محطات قوية، على مسافات تصل إلى 320كم، لتوجيه الموجات الدقيقة بهوائيات على شكل أطباق كبيرة إلى الأفق. وتفقد الموجات الدقيقة جزءًا كبيرًا من طاقاتها في الفضاء، ولكن قدرًا كافيًا من هذه الطاقة يتشتت إلى أسفل حاملاً الإشارات الراديوية إلى المحطة التالية، تمامًا مثلما يلمع الضوء الأمامي لسيارة فوق هضبة عالية دون أن نرى السيارة مباشرة. وتعمل نظم ما وراء الأفق، على سبيل المثال، بين اليابان وكوريا عبر المحيط الهادئ، وبين تورتولا وترينيداد عبر الكاريبي. ولتوجيه إشارات الموجات الدقيقة عبر المحيطات، تستخدم الشبكة أقمارًا صناعية.