定義
電話用戶通話時,從電話機傳送到程控交換機的信號是模擬信號,程控交換機經PSTN傳送的是PCM信號。對端程控交換機把PCM信號還原為模擬信號,再送到對端用戶電話機。用戶話機送出的話音模擬信號沿二線雙向傳送,而PCM數位訊號雙向傳送,傳送、接收是分開的,需四線傳輸。所以,程控交換機中有二/四線轉換器,也叫二/四線混合電路。
所謂“二線”,指的是傳輸過程中只使用一對線;如果考慮到光纖通信,則相當於使用單芯光纖進行通信。“四線”,指的是傳輸過程中使用二對線;如果考慮到光纖,則相當於使用雙芯光纖進行通信。這是二線和四線的基本定義,與傳輸系統承載的業務無關 。
基本概念
單工——信號傳輸只能單向進行。例如由A到B可以傳輸信號,反之,由B到A則不能進行傳輸。廣播是一個很好的例子。
半雙工——信號即可以由A到B進行傳輸,也可以由B到A進行傳輸,但是不能同時進行。也就是說,只能進行雙向不同時的通信。較常見的例子是對講機。
全雙工——信號可以雙向同時進行傳輸。也就是說,任何一個時刻,在進行A到B的信號傳輸的同時,還可以進行B到A的信號傳輸。電話就是這樣的例子。
阻抗標準
因為相同的雙絞線在兩個方向上傳送電話信號,所以回聲在這些電路上通常是一個問題。不同的國家有不同的電話阻抗標準。
國家 | 終止暱稱 | 數值 |
澳大利亞 | TN12 | 220Ω+(820Ω|| 120 nF) |
加拿大 | 600Ω | 600Ω |
歐盟 | CTR21 * | 270Ω+(750Ω|| 150 nF) |
紐西蘭 | BT3 | 370Ω+(620Ω|| 310 nF) |
北美 | 600Ω | 600Ω |
二線和四線的差別
最早的通信系統其實是二線的,因為傳輸的距離較近,不需要進行中繼,信道就是一根二線的電纜(再說俗一點,就是一對雙絞線。別誤解成UTP,那裡有4對雙絞線),這時候進行全雙工語音通信是毫無問題的,早期的電話交換系統就是這樣的。
後來,人們不滿足近距離的通信了,就在信道上增加了中繼器,使得傳輸距離大為增加。最簡單的中繼器就是一個放大器(其實再複雜的中繼器也少不了放大器),但是放大器只具有單向放大功能(好像沒聽說過具有雙向放大功能的放大器,至少,自激振盪的問題就解決不了),於是,這個二線通信系統就由全雙工系統變成單工系統了。為了保持原有的功能,人們就又增加了一條反向的單工系統,這樣就有了一條由兩個單工系統構成的全雙工系統,而原來的二線系統就變成了四線系統。
所以,目前的大部分通信系統都是四線制的(光纖則是雙芯的),只有極少部分系統是二線制的,比如市話的用戶環路部分。
曾經有一段時間,為了節省長途通信幹線的架設成本,在二線上採用了分頻的方式,即某一個頻段用於A-B的信號傳輸,另一個頻段用於B-A的信號傳輸。這樣的系統,可以說是名義上的二線制,本質上的四線制。典型的例子是12路載波機。目前,仍採用這種技術的基本上是用於市話用戶環路上的“貓”,無論是ISDN還是ADSL都是這類模式。但是在長途幹線上一般來說是見不到了。
通信系統中,主要是以四線制的形態出現的,二線制的情況很少。但是許多人都以為通信系統是二線制的,原因就是用戶終端基本上都顯示為二線制的形態。其實無論什麼樣的通信,在中繼線部分都是四線制的。至於計算機通信(包括俗稱的上網),一般都是四線制的,也包括一小部分分頻的二線制(就是採用ISDN或者XDSL上網的那部分),但是,連線計算機的網卡那裡,肯定都是四線制的。 二線制和四線制在一定的條件下可以轉換(一般是語音通信),但是大部分情況下不行(不考慮名義上的二線制的情況,那種情況本質上是四線制,任何時候都可以轉換,只要有足夠的頻寬)。