Локальная система связи
Классификация систем связи
За последнее десятилетие уровень развития территориальных систем связи значительно определил любую другую область телекоммуникаций, ощутимо изменив стиль всей нашей жизни.
Средства связи — это комплект аппаратуры, обеспечивающий взаимное соединение и передачу информации между абонентами. Средства связи могут быть различны между собой. Виды связи в значительной степени зависят от того, как и где расположены элементы системы, которую они обслуживают.
Существуют системы, которые расположены на некоторой ограниченной территории (как правило, в одном помещении или нескольких помещениях, расположенных недалеко друг от друга), для обслуживания их используются локальные средства связи.Они создаются специально для каждого случая и выполняются так, чтобы технически обеспечить взаимодействие элементов системы. Существуют системы, элементы которой расположены на значительных расстояниях. К ним относятся все системы связи, традиционно используемые в быту и на производствах. В таких случаях применяются каналы связи, использующиеся на данной территории. Такие виды связи принято считать территориальными, предназначенными для определенных территорий, или глобальными — для межгосударственных контактов.
Современные территориальные системы связи можно разделить на следующие группы:
— телеграф;
— телефонная связь;
— радиосвязь различных видов;
— индивидуальные соединительные линии связи. Индивидуальные линии создаются специально для систем, используемых на данной территории или в каком-либо помещении, но технически они выполняются как разновидность одного из перечисленных каналов территориальной или локальной связи.
Для оценки возможностей передачи информации рассмотрим конкретно каждый из видов связи.
Локальная система связи
Данная система связи выполняется как сеть, которая соединяет между собой специально подготовленное оборудование. Такая система связи способна передавать непосредственно ту информацию, которая создается всей аппаратурой, сопряженной с ней. Простейшая сеть из двух компьютеров может быть организована путем прямого соединения между собой установленных в этих компьютерах адаптеров. Расстояние между компьютерами может достигать 300-800 м. Для объединения компьютеров в вычислительную сеть используют технологию "разветвленная звезда".
Для создания более сложной сети применяют пассивные и активные разветвители, которые соединяются между собой в различных сочетаниях.
Расстояние от пассивного разветвителя до компьютера или активного разветвителя — до 60 м. Если пассивные разветвители выполняют только функции разветвления соединений сети, то активные разветвители содержат усилители передаваемого сигнала. Расстояния от компьютера до активного разветвителя или от одного активного разветвителя до другого может достигать 600-800 м.
Всего в одной локальной сети может работать до 255 компьютеров. С учетом возможности последовательного соединения до 10 активных разветвителей протяженность такой цепочки может составлять до 6-8 км (рис. 50).
В тех случаях, когда используются территориальные виды связи, прямая передача сведений, создаваемых вычислительными системами, невозможна, так как такие системы связи по своим техническим характеристикам не способны передавать информацию с компьютера.
Для сопряжения компьютеров с такой сетью применяется следующая специальная аппаратура:
1. Модем — это устройство, позволяющее компьютеру выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий, т. е. модем может модулировать и демодулировать передаваемое сообщение. При пользовании модемом возможен самый быстрый способ принять документальный материал с одного компьютера на другой без его распечатки. Пересылка файла по модему возможна в течение нескольких минут. При его распечатке пересылка его займет значительно больше времени.
2. Факс-модем — это устройство, позволяющее принимать факсимильные сообщения с выводом их на экран компьютера или с печатью на принтере и передавать документы, подготовленные на компьютере без их распечатки, а также использовать другие возможности телефаксов.
Рис. 50. Пример организации вычислительной сети
Телеграф
Телеграф — это первый вид электрической связи, позволивший радикально сократить время передачи международных сообщений. Работа по созданию телеграфа велась параллельно во многих странах.Один из первых работоспособных телеграфных аппаратов был продемонстрирован русским дипломатом П. Л. Шеллингом в Санкт-Петербурге в 1832 г.
Телеграфная сеть охватывает практически всю заселенную часть России. Причем во многих случаях она обеспечивает более надежную передачу сообщений, чем телефонная сеть, и является нередко единственным и доступным видом связи для удаленных районов.
Телеграфная сеть строится по иерархическому принципу.
Верхний уровень охватывает промышленные или региональные центры, которые соединены между собой.Средний уровень — областные центры, соединенные по радиальному принципу с районными узлами и между собой.Нижний уровень — это районные узлы, которые соединены по радиальному принципу с телеграфными пунктами.
Сначала в качестве телеграфного кода использовалась азбука Морзе. При переходе на автоматические устройства азбука Морзе была заменена двоичным кодом с фиксированным числом сигналов типа "да"—"нет" или 0; 1. Каждый знак, передаваемый по телеграфу, содержит 7 бит. Первый (стартовый) и затем пять значащих битов имеют длительность по 20 м/сек каждый, седьмой (стоп) бит продолжительностью 30 м/сек (рис. 51).
Рис. 51. Пример современного телеграфного кода
Таким образом, для передачи одного символа (буквы, цифры, знака) требуется 150 м/сек (0,15 сек), следовательно, скорость передачи информации телеграфом составляет ~47 бит/сек. Страница текста форматом А4 (2000 — символов текста) по телеграфу будет передаваться ~300 сек (5 мин). Такая же страница по факсимильной связи может передаваться менее 10-15 сек. (скорость передачи 9600 бит/сек). Это служит одним из существенных недостатков телеграфной связи.
Для ускорения передачи телеграфных сообщений в начале 30-х гг. была создана сеть абонентских телеграфов — телекс. Для передачи сообщений в этом случае используются различные сокращения и упрощения конструкции фраз. Но скорость передачи сообщений с использованием телекса все равно значительно ниже по сравнению с факсимильной связью.
Телефонная связь
Первая телефонная связь, изобретенная Александром Беллом, была продемонстрирована в 1876 г. в США. В настоящее время этот вид связи превратился в глобально разветвленную систему. С помощью нее передаются речевые сообщения, осуществляется факсимильная связь, передается электронная почта.
Телефонная сеть представляет собой систему узлов коммутаций. Для каждого отдельного случая это — автоматическая телефонная станция (АТС), кабельная сеть и абонентские телефоны. Система узлов коммутации строится по иерархическому принципу. На нижнем уровне располагаются индивидуальные абоненты, соединенные с узлом связи (АТС) по радиальному принципу. На верхнем у^вне каждая АТС соединяется с другой. В промежуточных уровнях используется смешанный тип соединения. Таким образом, по мере движения вверх зона обслуживания каждого абонента расширяется, но количество обслуживающих АТС растет (рис. 52), что отрицательно влияет на качество связи.
Рис. 52. Иерархическая структура узлов телефонной сети
В простейшем случае, если вызывающий и вызываемые абоненты находятся в одном или соседнем городских районах, соединение может осуществляться через одну АТС. Если же обслуживается междугородное или международное сообщение, количество задействованных АТС растет. В частности, присвязи абонентов А и Б, расположенных в разных странах, передачу информации обеспечивают все АТС системы на линии между этими абонентами. Чтобы оценить возможности такой связи, рассмотрим телефонную сеть Москвы, которая является наиболее телефонизированным городом России. В среднем здесь на 100 семей имеется 98 телефонов, а на 100 человек населения — 48 телефонов.
Первые 800 телефонов в Москве были установлены в 1882 г. Обслуживались они одной ручной телефонной станцией. К 1916 г. Московская телефонная сеть содержала уже 60000 номеров. Сейчас в Москве насчитывается уже около 5 млн. телефонов, но обслуживаются эти телефоны в основном устаревшими электромеханическими АТС. Электронные АТС составляют всего 10% от общего количества.
По улицам Москвы протянуто огромное количество кабелей всех типов общей протяженностью в 60 000 км (т. е. в 1,5 больше экватора Земли), значительная часть которых эксплуатируется уже многие десятилетия. Все это в целом негативно влияет на качество передачи сообщений. Внедрение достижений в области электроники за последнее десятилетие позволило применить целый ряд технических решений и усовершенствований как телефонных аппаратов, так и АТС.
Ранее в основном осуществлялся дисковой набор номера, т. е. импульсное кодирование, сейчас происходит клавишный набор номера, т. е. тональное кодирование. Это усовершенствование в значительной степени сокращает время набора номера и имеет большие преимущества при телефонных вызовах в экстремальных ситуациях. Такие преимущества не могут быть полностью реализованы в том случае, когда телефон с клавишным набором номера взаимодействует с электромеханической АТС.
В целом ряде случаев положительный эффект может достигаться при эксплуатации электронного оборудования в сочетании с имеющейся телефонной сетью. Например, большинство наших учреждений используют, как правило, городскую телефонную сеть и имеют свою внутреннюю АТС. Применение в таком случае электронной офисной АТС в значительной степени повышает эффективность связи учреждения. В этом случае появляется целый ряд благоприятных возможностей связи, к которым относятся следующие:
— многосторонняя конференц-связь;
— гибкое направление входящих вызовов на различные аппараты;
— перенаправление вызова со своего аппарата на другой;
— поисковый вызов по всем аппаратам;
— выход на внешнюю линию и др. Имеются также системы абонентского уплотнения, применение которых обеспечивает пропускную способность используемых телефонных линий. Такая система включает в свой состав два полу комплекта — станционный, устанавливаемый поблизости от АТС, и абонентский, устанавливаемый у абонента
(рис. 53).
Рис. 53. Пример конфигурации системы уплотнения
Абонентский полукомплект объединяют от четырех до восьми телефонных каналов. Он соединяется одним каналом со станционным полу комплектом. Причем разговор может вестись одновременно по всем телефонам.
Станционный полукомплект соединяет все действующие каналы с АТС. Абонентские комплекты могут быть удалены от станционных на расстояние до 120 км, а телефоны от абонентских комплектов до 6 км.
Как видно из приведенных примеров, современные усовершенствования телефонной сети позволяют максимально обеспечить удобство ее использования и повысить пропускную способность с минимальным увеличением дополнительного количества кабельных линий.
Однако, несмотря на высокую надежность телефонной сети и большие ее возможности, есть два обстоятельства, которые в некоторой степени ограничивают ее применение.
Первое — стоимость используемых кабелей не менее стоимости используемого оборудования.
Второе — телефонная сеть в чистом виде не обладает мобильностью, т. е. абонент непосредственно привязан к рабочему месту с телефоном.
Кроме передачи голосового сообщения, телефонная связь широко используется для передачи факсимильных сообщений и электронной почты.
Формирование и передача факсимильного сообщения.Факсимильная связь ведет свою родословную от фототелеграфа и рассчитана на передачу изображений, выполненных на стандартных листах бумаги.
Первая пригодная для практической передачи система такой связи была разработана немецким физиком Артуром Корном в 1902 г. Коммерческая эксплуатация этой системы началась через 5 лет.
Факсимиле (от латинского слова facsimile — "делай подобное") означает точное воспроизведение факсированного плоского изображения на твердом носителе (чаще всего бумаге) фотоэлектрическим способом. При передаче изображение рассматривается как набор белых и черных точек.
У передающего телефакса лист бумаги маленькими шажками протягивается мимо ряда светочувствительных элементов, расположенных поперек листа. На каждом шаге с них считывается информация о яркости соответствующего участка листа, которая затем специальным образом кодируется и передается на другой телефакс.
Принимающий телефакс расшифровывает информацию и передает ее на встроенное печатающее устройство. В большинстве телефаксов такое устройство — термопечатающее. Это означает, что в нем используется специальная бумага, темнеющая при нагревании.
При получении информации о чередовании темных и светлых точек в просканированной полоске оригинала соответствующие сигналы подаются на полоску нагревательных элементов, находящихся в контакте с термобумагой. Элементы, соответствующие темным местам оригинала, нагреваются и вызывают потемнение находящихся против них участков бумаги. После остывания нагревательных элементов термобумага протягивается на один шаг, и затем формируется изображение следующей строки. Такой цикл длится несколько миллисекунд, что обеспечивает высокую скорость печати.
Прежде чем начать передачу изображения вложенного в телефакс листа, передающий и принимающий телефаксы должны договориться о скорости и режиме передачи. Скорость передачи измеряется в битах в секунду и находится в пределах 2400-9600 бит/сек.
Чем лучше качество телефонной линии, тем выше может быть скорость передачи.
После того, как телефаксы вышли на связь для передачи и приема изображения, передающий телефакс посылает на линию на максимально возможной скорости (9600 бит/сек) специальный сигнал. Принимающий телефакс, распознав этот сигнал, отправляет подтверждающее сообщение. Если из-за низкого качества линии сигнал остается нераспознанным, то передающий телефакс не получит ответа и повторит посылку сигнала несколько раз. Если связь так и не будет установлена, он уменьшит скорость и снова несколько раз повторит передачу.
Такой цикл будет повторяться до тех пор, пока не будет достигнута самая низкая скорость передачи. Если даже на самой низкой скорости телефаксы не смогут "понять" друг друга, передать факс будет нельзя.
Наиболее широко распространены и сравнительно недороги телефаксы с термопечатающим устройством, но они могут использовать только дорогую термобумагу. Поэтому ряд фирм выпускают телефаксы, которые используют обычную бумагу. Такие телефаксы заметно дороже, поскольку в них, как правило, используются более дорогие струйные или даже лазерные печатающие устройства. Однако, если сообщений на факс приходит много, экономия бумаги перекрывает разницу в цене аппарата.
В современных аппаратах имеются следующие режимы передачи изображения:
Standard (обычный) Fine (качественный) Super fine (высококачественный) Halftone (полутоновой)
Они отличаются размерами шага, на который протягивается бумага. Полная строка состоит всегда из 1600 элементов, т. е. ширина элемента составляет 1/8 (одну восьмую) мм.
Полутоновой режим (Halftone) обеспечивает передачу оттенков серого цвета и полезен, если необходимо передать по телефаксу рисунок в полутонах.
Время передачи обычного делового письма на формате А4 у большинства телефаксов составляет 10-15 сек. Однако, если из-за качества телефонных линий телефакс будет вести передачу на пониженной скорости 4800 бит/сек, время увеличится в два раза, а для скорости 2400 бит/сек — в четыре раза.
Передача в качественном режиме (Fine) удваивает время передачи, в высококачественном (Super fine) примерно увеличивает в четыре раза, а передача документа в полутоновом (Halftone) режиме продолжается примерно в восемь раз дольше, чем в стандартном. В наихудшем случае (при скорости 2400 бит/сек и полутоновом режиме) на передачу одного листа формата А4 может потребоваться около восьми минут.
Электронная почта. В основе концепции электронной почты лежит стремление объединить положительные качества обычной почты и средств электрической связи. Передача сообщения выполняется следующим образом:
1. Сообщение на твердом носителе (бумаге) в конверте с адресом получателя отправитель опускает в ящик почтового отделения (ПО). Это ПО для обработки таких сообщений должно иметь унифицированный терминал электросвязи, который обеспечивает передачу изображения или текста.
2. На ПО отправителя конверт вскрывается, информация с сообщения вводится в терминал, и по линиям телефонной связи передается копия сообщения в адрес терминала ПО обслуживающего получателя.
3. ПО получателя копию принятого сообщения запечатывает в конверт и доставляет непосредственно получателю.
Для пользователя формальное отличие при передаче таким способом информации заключается в том, что вместо оригинала сообщения посылается его копия. Такая пересылка сообщений не получила широкого распространения, потому, что, во-первых снизились цены на факсимильные аппараты, способные передавать аналогичную информацию без почтовых отделений, во-вторых, на рынках появились доступные по ценам персональные компьютеры, пригодные для использования в качестве терминалов сетей электросвязи.
Радиосвязь
Одним из существенных недостатков телефонной и телеграфной связи является отсутствие мобильности, т. е. возможность ведения её только из определенных мест. Этот недостаток исключается при использовании современных средств радиосвязи, которые представляют собой:
— пейджинговую связь;
— индивидуальную радиосвязь;
— сотовую связь;
— спутниковую связь.
Каждый из этих видов связи имеет свои особенности.
8.5.1. Пейджинговая связь — система персонального оповещени.я
Пейджер — это торговое наименование устройства персонального радиовызова (от английского выражения "to page", буквально означающего — "вызывать, громко называя фамилию").
Пейджер — это миниатюрный, постоянно включенный радиоприемник с автономным источником питания.
Первые подобные устройства были предназначены для дежурного персонала госпиталей. Маломощный центральный передатчик госпиталя имел ограниченный радиус действия, обычно в пределах нескольких корпусов. У каждого врача был приемник. Когда он срочно требовался, с центрального передатчика посылали индивидуальный сигнал, на который пейджер отзывался сигнальным писком: врач спешил к ближайшему телефону, звонил на пульт и узнавал, кому и зачем нужен.
Впервые пейджеры появились в Москве во время проведения Олимпиады-80 у руководства соревнований, судей, журналистов. Оборудование пейджинга и сами пейджеры (тональные) поставляла английская фирма Multi-Tone. По окончании олимпиады систему перестали использовать. Новейшая история пейджинга в России началась осенью 1993 г. Летом 1994 г. появились русифицированные пейджеры.
На западе в крупных городах, промышленных и деловых центрах пейджерами пользуются около 10% населения. В Москве сейчас около 60 тыс. абонентов, что составляет ~0,5% населения столицы.
Сначала пейджеры принимали только цифровые сигналы, с помощью которых можно было передавать несложные сообщения. Далее появились более дорогие текстовые пейджеры. Передаваемый текст может быть довольно большим, передают его бегущей строкой.
В большинстве развитых стран услугами пейджинговой связи охвачена вся территория. Некоторые государства начинают объединять свои системы. Например, уже сейчас можно вызывать американских абонентов из Европы и наоборот.
На мировом рынке по производству пейджеров лидерство держат американская MOTOROLA, японская NEC, английская MULTI-TONE и немецкая компания PHILIPS.
Сообщение по пейджинговой связи проходит следующим образом: абонент, желающий отправить сообщение, звонит по телефону оператору, называет номер другого абонента и передает сообщение. С компьютера оператора сообщение поступает на пейджинг-консоль, где оно кодируется и поступает на базовый радиопередатчик, обслуживающий данную территорию (рис. 54).
Рис. 54. Схема передачи сообщения на пейджер
Временной диапазон, в течение которого сообщение попадает на пейджер, составляет 15 сек — 5 мин.
При получении сообщения пейджер запоминает его номер, текст, время и дату приема; подает световой, звуковой или вибрационный сигнал. Полученное сообщение можно прочитать на экране. Если сообщение не прочитано, то пейджерраз в две минуты будет сигнализировать об этом. Максимальный радиус зоны приема для общегородской сети — 50-100 км (для Москвы примерно 100 км).
Недостатки пейджинговой связи:
— односторонний характер связи;
— пейджер обеспечивает прием знаков и не способен принимать голосовые сообщения.
8.5.2. Индивидуальная радиосвязь
Радиосвязь позволяет обеспечить передачу информации тем абонентам, которые по роду своей деятельности оказываются отрезанными от систем телефонной связи.
Основной элемент индивидуальной радиосвязи — радиотелефон, способный как принимать информацию, так и передавать ее. Но без дополнительного оборудования радиотелефон может обеспечить связь на ограниченном расстоянии: в городе — до 3 км, за городом — до 8 км. Поэтому дальность радиосвязи, гарантированная связь с нужным адресатом, скорость доступа к радиоканалу и количество обслуживаемых абонентов зависят от типа выбранного оборудования и от способа организации радиосвязи, т. е. радиостанции.
Для организации радиосвязи в чистом виде возможно несколько вариантов.
Одночастотная радиосвязь, когда радиостанции работают на одной частоте в симплексном режиме (попеременная работа на прием и на передачу); имеют одинаковое право выхода в эфир; могут связываться между собой в произвольном порядке. При небольшом числе пользователей (три—пять человек), обычно составляющих одну группу, связь организуется следующим образом: один говорит, остальные слушают. При большом числе пользователей, особенно если они представляют разные группы, пользователи отвлекаются на "чужие" переговоры.
Одноканальная (двухчастотная) радиосвязь. Для увеличения дальности связи применяется ретранслятор, который принимает сообщения на одной частоте, усиливает их и передает на другой. Радиостанции также работают в режиме двухчастотного комплекса.
Ретранслятор устанавливается на высокой точке, имеет большую мощность, оборудуется высокоэффективной антенной.
В целом такая радиосеть может состоять из нескольких ретрансляторов, работающих на разных частотах, и покрывать значительные территории. Каждый абонент может иметь местное закрепление или иметь возможность использовать любой ретранслятор, выбирая вручную соответствующие сигналы. Схема такой связи показана на примере, где количество обслуживаемых абонентов составляет до 50 человек, зона обслуживания — до 30 км (рис. 55).
Рис. 55. Схема построения режима двухчастотного комплекса
Многоканальная транкинговая радиосвязь. Транкинговая организация радиосвязи применяется при интенсивном радиообмене и при большом числе пользователей (до 2 тыс. абонентов).Транкинг — это автоматическое предоставление по запросу на выход в эфир любого свободного канала, что значительно повышает эффективность связи. При этом имеется два или более канала связи, т. е. два ретранслятора и две группы пользователей, каждая из которых привязана к своему ретранслятору. Но ретрансляторы выполнены так, что в случае входа в них сигнала радиотелефона в тот момент, когда ретранслятор занят, он может переадресовать сигнал на соседний ретранслятор. Если второй канал свободен, радиосвязь осуществится. При такой организации связи пропускная способность при двух каналах обеих групп пользователей увеличится примерно в 6-8 раз.
Примером такой системы связи может служить система LANCER, позволяющая осуществлять одностороннюю и двустороннюю связь емкостью до 2 тыс. абонентов, а также выход в городскую телефонную сеть. Зона обслуживания — до 100 км.
8.5.3. Сотовая связь
Впервые сотовая связь появилась в скандинавских странах, в частности, в Швеции. Сотовые системы были созданы для того, чтобы наиболее экономичным образом обеспечить связью большие, но малонаселенные территории Северной Европы. Сейчас сотовые сети действуют на территории более 100 стран, а число зарегистрированных пользователей достигает 40 млн. чел.
Сотовая система представляет собой сеть относительно маломощных базовых (стационарных) радиостанций, осуществляющих радиообмен с помощью мобильных радиотелефонов.
Как отмечалось выше, основная проблема при организации любой радиосвязи — ограниченное количество свободных радиочастот. Хорошее перекрытие большой зоны для радиосвязи возможно только при установке на максимально высоком месте приемной и передающей антенн центральной станции, например, на самом высоком в этой зоне здании или на вершине высокой горы. Но тут возникает проблема. Если имеющегося набора частот достаточно лишь, например, для 25 одновременных телефонных разговоров, а обеспечить нужно 100, вариант с одной высокой антенной не годится. Вместо этого, можно разделить обслуживаемую зону на четыре части, установив на центральной станции четыре антенны, каждая из которых имеет свое направление и обслуживает только свою ячейку. По этому же принципу строится работа сотовой системы.
Вся территория, где она действует, разбивается на равновеликие ячейки (в виде шестигранной соты — отсюда и название). В центре каждой соты размещается базовая станция с антенной. Группы базовых станций соединяются кабелем с центрами коммутации, которые кабелем соединены с АТС. В соседних ячейках сотовой связи используются разные частоты радиоволн (условно их обозначим — Hzl; Hz2; Hz3), на которых ведутся переговоры, а через одну ячейку эти частоты могут вновь повторяться. При таком построении возможно сколь угодно большую территорию объединить в сотовую сеть, используя всего три частоты. Максимальный размер соты обычно колеблется в пределах от 300-500 м до 10-15 км. Число каналов на одну соту в различных стандартах сотовой связи может изменяться от 26 до 1 тыс. (рис. 56).
Рис. 56. Схема организации сотовой связи
Повторение и многократное использование одних и тех же частот — это главное отличие сотовой радиосвязи от обычной. Современные мобильные сотовые радиотелефоны меняют свою рабочую частоту при перемещении из одной ячейки в другую. Когда уровень сигнала, поступающего на базовую станцию с радиотелефона, становится слишком низким для качественной связи, станции, обслуживающие прилегающие ячейки, получают команду искать в эфире сигнал этого радиотелефона. Если уровень принимаемого сигнала окажется выше, они берут обслуживание на себя, а радиотелефон получит команду изменить рабочую частоту на частоту новой ячейки. Одновременно на эту ячейку переключается и абонент, с которым связывается телефон.
Современная аппаратура сотовой связи позволяет пользоваться радиотелефоном в целом ряде стран Европы и включает в себя следующие составляющие:
1. Каждый радиотелефон содержит карту, идентифицирующую абонента и обеспечивающую зашифровку его переговоров.
2. Базовая станция состоит из приемопередатчика, осуществляющего связь с радиотелефоном в ячейке сотовой связи, и контролера, управляющего работой базовой станции. Контролер обслуживает несколько базовых станций, обеспечивая передачу связи с телефоном из ячейки в ячейку и смену рабочих частот.
3. Коммутационный центр имеет несколько блоков. Коммутатор осуществляет все соединения в сети и выход на телефонную сеть. Защитная база содержит данные о секретных кодах каждого пользователя, на основании которых они допускаются в сеть.
Кроме обычных телефонных переговоров, система уже сейчас предлагает целый ряд услуг:
— передачу и прием коротких (до 160 знаков) индивидуальных буквенно-цифровых сообщений;
— возможность обмена данными;
— передачу электронной почты, видеотекстов, телетекстов и телексов.
В мире разработана целая серия различных стандартов по регламентации различных направлений сотовой связи.
Развитие сотовой связи в России. Сегодня в России действуют три мировых стандарта:
1. Московская сотовая связь (MCC) (NMT 450 МГц) появилась в 1989 г. У компании самые дешевые телефонные трубки и невысокие тарифы. В телефонных аппаратах используется система идентификации — секретный код. Без него трубка в систему войти не может. В Москве прием работает достаточно устойчиво. Прием и связь ухудшаются, когда абонент находится под линиями электропередачи, а также троллейбусными и трамвайными линиями. Действие линии, кроме Москвы, распространяется на Латвию, Литву и Санкт-Петербург.
2. Система БИ ЛАЙН (AMPS 800 МГц) — это на сегодняшний день наиболее стремительно развивающаяся сеть. В ближайшее время под ее влиянием может оказаться не только Москва и область, но и вся страна. Сеть работает в Москве и в радиусе 50 км от кольцевой дороги. Недостаток системы, как считают эксперты, — в том, что она сделана по американскому стандарту и в будущем, возможно, наше сотрудничество с Европой по этой связи будет затруднено.
3. Мобильные телесистемы. Европейский стандарт GSM устойчиво действует в пределах Садового кольца, а также распространяется на Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Якутск и Ростов-на-Дону и т. д.
8.5.4. Спутниковая связь
Дальность действия радиосвязи непосредственно зависит от высоты антенны, передающей и принимающей радиосигнал: чем выше антенна, тем больше район действия связи. Поэтому для этой цели используют спутники. Сущность спутниковой связи заключается в следующем. На спутнике расположена антенна. На Земле имеются специальные станции. Сигнал от абонента А (рис. 57) поступает на станцию и передается на антенну спутника, а затем — наземной станции, которая обслуживает зону, где расположен абонент Б. Прямая передача связи между наземными станциями обоих абонентов в данном случае невозможна ввиду того, что земная поверхность за счет своей кривизны препятствует прохождению радиосигнала. Такая организация связи позволяет расширить зону ее действия практически во все точки мира.
Спутниковая связь может выполняться в двух вариантах:
Первый вариант. Спутники располагаются на геостационарной орбите и вращаются вокруг Земли со скоростью, равной скорости ее вращения, т. е. спутник практически висит над одной точкой Земли. Примером может служить спутниковая связь, созданная в конце 1997 г. ЗАО "Телепорт — ТП". Центральный узел станции расположен в Москве и состоит из международного и национального центров и наземной станции спутниковой связи. На наземной станции смонтированы три спутниковые антенны диаметром 18 м и одна — диаметром 13 м. Эта сеть спутниковой связи обслуживает 15 крупнейших регионов России и состоит из 28 наземных станций с антеннами диаметром 7 и 4,5 м (Санкт-Петербург, Воронеж, Казань, Пермь, Инта, Мирный, Якутск и ряд других городов). Кроме того, эта система обеспечивает связь с 37 странами мира.
Для построения своей сети компания "Телепорт — ТП" использует три спутника Intelsat и один спутник Eutelsat международной спутниковой системы связи.
Кроме того, в России имеется аналогичная спутниковая система связи, которая создана НПО "Кросна". В качестве орбитальной группировки в ней используются геостационарные спутники:
— российские "Горизонт" и "Экспресс";
— зарубежные "Intelsat".
В 1997 г. НПО "Кросна" сдана в эксплуатацию спутниковая система связи Северо-Восточного региона России. Кроме этого, пущена в эксплуатацию система спутниковой связи Чеченской республики, что было необходимо сделать из-за разрушения всей инфраструктуры связи республики в результате военных действий.
Рис. 57. Схема организации спутниковой связи
Такой вариант очень удобен и может обеспечить связь с любой точкой земного шара, но он не дешев. Стоимость индивидуального аппарата примерно 20 тыс. долл. а минута разговора — 4,5-5,5 долл.
Второй вариант спутниковой связи — это системы, которые используют низкоорбитальные спутники, вращающиеся вокруг Земли по круговой орбите. В качестве примера служит низкоорбитальная спутниковая система связи "Гонец", которая создана ОАО "Ижевский радиозавод". Эта система строится на базе использования группировки из 45 спутников на низких круговых орбитах. Спутники располагаются в пяти плоскостях относительно оси земной поверхности, в каждой из плоскостей по девять спутников. Принципиальное отличие этой системы от первой в том, что каждый спутник постоянно перемещается относительно наземных станций, работающих с ним и обслуживаемых им абонентов.
Передача информации в системе "Гонец" производится на основе двух принципов: внутрирегионального и межрегионального.
При расположении абонентов в одном регионе (в области диаметром около 5 тыс. км) информация передается через спутник в масштабе времени, близком к реальному.
Если абоненты расположены в разных регионах (т. е. более чем 5 тыс. км друг от друга), информация, переданная отправителем, запоминается спутником и ретранслируется получателю при пролете в регионе его расположения. Сообщение может быть доставлено через несколько часов. При необходимости передачи срочного сообщения оно ретранслируется и передается в региональный центр, а далее уже через другой спутник передается получателю.
Основным достоинством системы является то, что на наземных станциях не нужны громоздкие и тяжелые антенны, так как спутники пролетают на относительно небольшом удалении от поверхности земли.
Терминалы системы "Гонец" оснащаются малогабаритными ненаправленными антеннами, позволяющими устанавливать их на транспортных средствах и вести связь в движении.
Такая спутниковая система дешевле системы с геостационарными орбитами спутников, но главным ее недостатком является то, что не всегда возможна прямая передача сообщения между абонентами.
Заключение. По мере развития рыночной экономики роль систем связи становится все более значительной, растет спрос на современные телекоммуникационные сети. Для России развитие сектора телекоммуникаций и компьютерных технологий становится национальным приоритетом. Успешно развиваются совместные предприятия и деловые взаимоотношения с ведущими мировыми компаниями телекоммуникационных и компьютерных услуг, а также производителями оборудования.
Российский рынок информационных технологий превращается в один из наиболее перспективных.
Активно внедряются различные виды современной связи — цифровые-транкинговые, беспроводные, спутниковые и др. Применение систем связи способствует развитию и совершенствованию экономических отношений.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Каким образом в локальных системах связи обеспечивается
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Стандарты безопасности компьютеров. | | | АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТНЫХ ОПЕРАЦИЙ В БАНКОВСКОЙ СФЕРЕ, ТОРГОВЛЕ, СЕРВИСНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ |
Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 95;