Какой вид связи относится к электронной

3.6 Виды электросвязи.

Бурное развитие всех отраслей телекоммуникаций в настоящее время способствует улучшению качества традиционных услуг электрической связи и появлению новых. Традиционные классификации видов электрической связи устаревают. В них появляются новые элементы, границы между прежними элементами классификации изменяются.

Так, на стыке телефонных, телерадио и компьютерных сетей начали появляться новые типы общедоступных услуг, использующие возможности комплексного применения различных технологий (к примеру, телефонная и факсимильная связь, а также радио и телевизионное вещание через компьютерную сеть и т.д.).

Электросвязью называется передача информации с помощью электрических сигналов по проводам, волоконно-оптическому кабелю или посредством радиоволн. В связи с этим виды электрической связи могут рассматриваться как виды передачи информации с помощью электросигналов.

В настоящее время принята следующая классификация различных видов электросвязи по характеру передаваемых сообщений:

По характеру воздействия передаваемых сообщений на органы чувств виды электрической связи принято разделять на предназначенные для передачи звуковых или оптических сообщений (то есть, воспринимаемые органами слуха либо зрения).

В зависимости от задержки доставки передаваемых сообщений виды электрической связи классифицируют: для работы в реальном времени и осуществляющие отложенную доставку сообщений.

В зависимости от степени охвата и назначения сообщений все виды электрической связи могут быть разделены на предназначенные для передачи: сообщений индивидуального характера (конкретному абоненту), либо сообщений массового характера (широкому кругу пользователей).

В зависимости от среды распространения сигналов различают проводную электросвязь, в которой сигналы распространяются по проводам и электрическим и оптическим кабелям, и беспроводную электросвязь с использованием радиосигналов.

Вопросы и задания:

Приведите классификацию видов электросвязи, принятую в настоящее время? Почему ее можно считать условной?
Составьте таблицу или древовидный граф «Классификация видов связи (По характеру воздействия передаваемых сообщений на органы чувств, По задержке доставки сообщений. По степени охвата пользователей. По характеру среды распространения.)

3.7 Компьютерные сети

Компьютерная сеть (инфокоммуникационная, или вычислительная сеть) — это совокупность компьютеров и периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных дисках и пр.), которые соединены каналами связи в единую систему, могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети.

В сети компьютеры выполняют функции либо серверов, либо рабочих станций. Серверы — это мощные ЭВМ, предоставляющие свои ресурсы менее мощным машинам (персональным компьютерам), которые выполняют роль рабочих станций.

Компьютерные сети подразделяются на три основных класса (рис.3.24) исходя из территории, которую обслуживает сеть: глобальные сети (WAN — Wide Area Network); региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network); локальные сети (LAN – Local Area Network).

Рис.3.24 Классификация компьютерных сетей

Глобальная компьютерная сеть объединяет абонентов, которые расположены в различных странах, на разных континентах. В этой сети взаимодействие между абонентами осуществляется с помощью кабельных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.

Региональная компьютерная сеть связывает абонентов внутри большого города, экономического региона, страны. Расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет, как правило, десятки — сотни километров.

Локальная компьютерная сеть включает абонентов, которые расположены в пределах небольшой территории (2-2,5 км.). Они включают сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д.

Из глобальных наиболее популярной является сеть Internet. В ее состав входит множество сетей. Каждая из них может обладать собственной структурой и способами управления. Основными ячейками Internet являются локальные вычислительные сети. Каждый компьютер, подключенный к сети Internet, имеет IP-адрес.

Среди топологических схем компьютерных сетей наиболее популярными являются: звезда; кольцо; многосвязная.

Два основных вида коммутации абонентов в компьютерных сетях — коммутация каналов и коммутация пакетов.

В компьютерных сетях используется симплексная, дуплексная и полудуплексная связь.

Выделяют две основных среды передачи данных в компьютерных сетях: проводную (с применением кабелей) и беспроводную (без применения кабелей). За последние двадцать лет пропускная способность каналов выросла с 56 кбит/c до 1 Гбит/с. В настоящее время практически все сети проектируются на базе неэкранированной витой пары и волоконно-оптических кабелей. Коаксиальный кабель применяют в исключительных случаях.

Общая характеристика сети Internet. Internet (межсеть, сеть сетей) — глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир.

Internet возник сравнительно недавно, в 60-х годах 20 в., первоначально в качестве военной разработки Агентства перспективных исследований в США (Advanced Research Projects Agency — ARPA).

С технической точки зрения, Internet — объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы. Таким образом, Internet состоит из множества компьютеров, соединенных между собой линиями связи, и установленных на этих компьютерах программ.

Пользователи Internet (отдельные компьютеры, локальные сети) подключаются к сети через оборудование специальных организаций — поставщиков услуг (провайдеров). Соединение может быть постоянным или временным (коммутируемым).

Сервисы Internet. Наиболее часто используют деление сервисов на интерактивные, прямого и отложенного чтения.

Сервисы, которые относят к классу отложенного чтения (off—line), наименее требовательны к ресурсам компьютеров и характеристикам линий связи. В этих сервисах запрос и получение информации разделены по времени.

В сервисах прямого обращения (on—line) информация по запросу возвращается немедленно. Общение осуществляется в режиме реального времени. Сервисы, где от получателя информации требуется немедленная реакция, называются интерактивными.

. Электронная почта (e-mail) — первый из сервисов Internet, наиболее распространенный и эффективный. Электронная почта — типичный сервис отложенного чтения.

Электронная почта обеспечивает обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети. Главные достоинства e-mail (в сравнении с традиционной почтой) — оперативность доставки и низкая стоимость при гораздо большей информационной емкости. Электронная почта использует не географическую, а сетевую адресацию. Адрес e-mail имеет формат «имя пользователя @ имя домена».

Служба WWW. Это гипертекстовая информационно-поисковая система в Интернет. Суть технологии гипертекста состоит в том, что текст структурируется, т.е. в нем выделяются слова-ссылки. При активизации ссылки (например, с помощью щелчка мыши) происходит переход на фрагмент текста, заданный в ссылке.

Документы, реализованные по технологии www, называются web-страницами. Web-страница может содержать информацию, представленную в различных формах: текст, таблицы, графика, анимация, а также звук и видео.

Skype (Скайп) — бесплатное программное обеспечение с закрытым кодом, обеспечивающее шифрованную голосовую связь через Интернет между компьютерами (VoIP), а также платные услуги для связи с абонентами обычной телефонной сети. Возможна организация конференц-связи (до 25-ти абонентов, включая инициатора), передача SMS-сообщений, текстовых сообщений и файлов, а также видеосвязь (при наличии веб-камеры).

В отличие от многих других программ IP-телефонии, для передачи данных Skype использует P2P-архитектуру. Благодаря ее применению обработка всей информации ведется на компьютерах пользователей, которые в данный момент общаются. Технология реализуется без дорогой инфраструктуры централизованных серверов.

Виды подключения к Internet. Компьютеры и сети, подключенные к Internet, очень разнообразны: на них установлено разное программное обеспечение, используются разные языки программирования и т.д. Правила, обеспечивающие их взаимодействие, называются протоколами.

Используются различные виды подключения. Среди наиболее часто используемых- дайал-ап доступ, технология ADSL, спутниковый Internet, беспроводное подключение и др.

Дайал-ап (англ. dial up- набирать телефонный номер). Это способ подключения к Internet посредством модема и коммутируемой линии городской телефонной сети. Данный способ соединения имеет ряд преимуществ: возможность использования уже существующей линии для доступа в Internet; низкая стоимость абонентского оборудования; низкая стоимость и простота подключения. Самым большим недостатком этого способа является низкая скорость передачи.

Технология ADSL. Аббревиатура ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line) расшифровывается как «Асимметричная цифровая абонентская линия», что подчеркивает изначально заложенное в этой технологии различие скоростей обмена в направлениях к абоненту и обратно. Асимметричность ADSL подразумевает передачу больших объемов информации к абоненту (видео, массивы данных, программы) и небольших объемов от абонента (в основном команды и запросы).

Спутниковый Internet — это самый экономичный способ высокоскоростного подключения к глобальной сети.

Услугами спутникового Интернет можно пользоваться в любой географической точке, расположенной в обширной зоне обслуживания спутника.

Существует два способа доступа в Интернет через спутник: асимметричный и симметричный.

В случае ассиметричного доступа создаются два канала: спутниковый, обладающий большой (сотни килобит в секунду) пропускной способностью и наземный, со скоростью несколько десятков килобит в секунду (его, как правило, обеспечивает местный провайдер). Таким образом, передача данных через спутник носит односторонний характер. Пользователь может только получать данные. Для передачи запросов на какую-либо информацию в Сети, а также исходящих данных (например, электронных писем) необходимо использовать любой вид наземного соединения.

Технически высокоскоростной симметричный доступ обеспечивается при помощи земных спутниковых станций VSAT (англ. Very Small Aperture Terminal) посредством создания двунаправленного спутникового канала связи от спутника к абоненту и от абонента к спутнику.

Радиоканал – беспроводное подключение с использованием радиоволн. По радиоканалу доступны все услуги Сети, предоставляемые по кабельным каналам.

В настоящее время беспроводные компьютерные сети — самый динамичный сектор коммуникационных технологий. Они соответствуют требованиям современного мобильного образа жизни.

На современном этапе развития сетевых технологий наиболее распространённой является технология беспроводных сетей Wi-Fi (от английского словосочетания «Wireless Fidelity», которое можно перевести как «высокая точность беспроводной передачи данных»).

Для построения беспроводной сети используются Wi-Fi адаптеры и точки доступа (hot spots). Wi-Fi адаптер служит для подключения компьютера пользователя к беспроводной сети. Через точку доступа осуществляется взаимодействие и обмен информацией между беспроводными адаптерами, а также связь с проводным сегментом сети. Таким образом, точка доступа играет роль коммутатора.

Подключаться к локальной сети и получать доступ в Интернет через точки доступа, помимо стационарных компьютеров, могут также современные мобильные устройства (смартфоны, айфоны, ноутбуки, нетбуки и др.).

Для работы на больших расстояниях был разработан и предложен стандарт, названный WiMAX — Worldwide Interoperability for Microwave Access (международное взаимодействие для микроволнового доступа).

Сетевая безопасность. Сеть или компьютер, подключенные к Internet, подвергаются большому количеству опасностей. Среди основных опасностей — сетевые черви и вирусы. Это вредоносные программы, передающиеся через Internet.

Для защиты от вирусов на сегодняшний день имеется обширный перечень антивирусных программ (Dr.Web, Norton AntiVirus, Panda Antivirus, Антивирус Касперского и др.). Они представляют собой пакеты специализированных утилит-антивирусов, которые при совместном их использовании противостоят атакам вредоносных программ.

Специалисты в области антивирусной защиты выделяют четыре основных типа антивирусов, реализующих соответствующие технологии: сканеры, мониторы, ревизоры изменений и поведенческие блокираторы.

Сканеры и мониторы совершают поиск уникального программного кода вируса, ревизоры изменений сравнивает файлы с их оригиналами. Однако они не решают главной проблемы — защиты от неизвестных вирусов. Этим занимаются поведенческие блокираторы, которые отслеживают и нейтрализуют вредоносные программы по их характерным действиям.

Вопросы и задания:

Дайте определение компьютерной сети. Поясните это понятие своими словами.
Назовите три основных класса КС по территориальному охвату. Характеризуйте их.
Какие топологические схемы, виды коммутации и виды связи используются в КС?
Назовите среды передачи данных в КС.
Что представляет собой Интернет с технической точки зрения?
Составьте таблицу или граф “Сервисы Интернета» (Название сервиса. Описание услуг.)
Если бы у вас был неограниченный выбор, какой вид подключения к Интернету вы бы использовали? А какой вид подключения, на ваш взгляд, сочетает в себе разумную экономичность и приемлемое качество?
Какие типы антивирусов используются в КС?

ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ

ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ
техника передачи информации из одного места в другое в виде электрических сигналов, посылаемых по проводам, кабелю, оптоволоконным линиям или вообще без направляющих линий. Направленная передача по проводам обычно осуществляется из одной конкретной точки в другую, как, например, в телефонии или телеграфии. Ненаправленная передача, напротив, обычно используется для передачи информации из одной точки на множество других точек, рассеянных в пространстве, т.е. в широковещательных целях. Примером ненаправленной передачи может служить радиовещание. Передачу сигналов по проводам можно рассматривать как протекание по проводу электрического тока, который прерывается или изменяется каким-либо образом, с передатчика, находящегося в одной из точек сети. Это прерывание или изменение тока, обнаруженное приемником в другой точке сети, и представляет собой сигнал, или элемент информации, посланной передатчиком. Передача информации посредством радио- или оптических (световых) волн представляет собой электромагнитное излучение, которое может распространяться, не нуждаясь в какой-либо среде, т.е. способное распространяться и в вакууме. Такая передача осуществляется в результате колебаний электрического и магнитного полей. Волны радио и телевидения, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские и гамма-лучи — все они представляют собой электромагнитное излучение. Каждый вид электромагнитного излучения характеризуется своей частотой колебаний, причем радиоволны соответствуют низкочастотному концу спектра, а гамма-лучи — высокочастотному.
См. также ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. Хотя в принципе сигналы можно передавать электромагнитным излучением любой частоты, для целей связи годятся не все участки электромагнитного спектра, поскольку атмосфера для некоторых длин волн непрозрачна. Диапазон используемых «радиочастот» лежит в пределах от примерно 1 до 30 000 МГц. В этом диапазоне АМ-радиовещание ведется на частотах от 0,5 до 1,5 МГц, а ЧМ- и телевизионное вещание — в значительно более широком диапазоне частот, середина которого приходится на частоту 100 МГц. Микроволновые сигналы, в том числе посылаемые на спутники связи и принимаемые от них, находятся в диапазоне от 4000 до 14 000 МГц и даже выше. Вообще говоря, для любого сигнала нужна определенная полоса или диапазон частот; при этом чем сложнее сигнал, тем шире необходимая полоса частот. Так, например, для телевизионного сигнала из-за его гораздо большей сложности требуется ширина полосы, примерно в 600 раз большая, чем для речевого. Весь используемый спектр радиочастот позволяет разместить в нем 10 млн. речевых или около 10 000 телевизионных каналов. Этот спектр распределяется между вещательными станциями, аварийными службами, авиацией, судами, мобильной телефонией, военными и другими пользователями.
Революция в области связи. В последние десятилетия средства электронной связи развивались так быстро, что слова «революция в области связи» не кажутся преувеличением. Базой для многих новшеств служил быстрый прогресс электронной техники и технологии. В начале 1950-х годов был разработан прибор, названный транзистором. Этот миниатюрный электронный компонент, сделанный из полупроводниковых материалов, используется для усиления электрического тока или управления им. Так как транзисторы меньше по размерам и более долговечны, чем электронные лампы, они заменили лампы в радиоприемниках и стали основой компьютеров.
См. также ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ И ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ; ТРАНЗИСТОР.

ПРЕДПРИЯТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ Силиконовой долины (шт. Калифорния).

ПРЕДПРИЯТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ Силиконовой долины (шт. Калифорния).

В конце 1960-х годов вместо транзисторных схем в вычислительной технике начали применять полностью собранные полупроводниковые схемы, получившие название интегральных (ИС). Впоследствии на одной пластине кремния, размер которой лишь немного превышал размеры первого транзистора, технологи научились в ходе одного процесса изготавливать сразу сотни тысяч транзисторов. Этот метод, получивший название технологии больших интегральных схем (БИС), позволяет в одном маленьком приборе разместить множество ИС.
См. также ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА. Каждый этап развития электроники сопровождался значительным повышением надежности электронных компонентов. При этом удавалось также существенно уменьшить размеры, потребляемую мощность и стоимость многих видов электронной аппаратуры. Широкое применение такой техники, как компьютеры, лазеры, волоконно-оптические линии, спутники связи, телефоны прямого набора, видеотелефоны, транзисторные радиоприемники и кабельное телевидение, привело к полному пересмотру традиционной классификации методов связи. Сейчас уже практически не отождествляют передачу по проводам с прямой адресной связью, а беспроводную передачу — с радиовещанием. Вероятно, наиболее сильное влияние на развитие техники связи оказало значительное увеличение пропускной способности средств связи как по эфиру, так и по проводам. Эта возросшая пропускная способность используется для постоянно увеличивающегося глобального трафика телевидения, телефонии и цифровой информации.
Лазер. Одним из факторов, сыгравших важную роль в увеличении пропускной способности систем связи, было открытие лазера в 1961. Лазер — это источник света, генерирующий узкий луч света высокой интенсивности. Такой луч можно использовать для передачи сигналов. Уникальная особенность лазера состоит в том, что он излучает свет одной частоты, т.е. дает чисто монохроматическое излучение. Таким образом, лазер может служить генератором электромагнитных волн очень высокой частоты (ОВЧ) аналогично тому, как радиопередатчик служит источником волн более низкой частоты (радиоволн). Поскольку частотный диапазон световых волн (примерно от 5ґ108 до 109 МГц) во много раз шире диапазона частот радиоволн, световой луч позволяет передавать огромные объемы информации. Эта часть электромагнитного спектра имеет ширину, достаточную для размещения 80 млн. ТВ-каналов или обеспечения 50 млрд. одновременных телефонных разговоров. В применяемой на практике технике связи лазерные сигналы несколько меньшей частоты (инфракрасное излучение) передаются от пункта к пункту по волоконно-оптическим линиям, отличающимся малыми потерями. Оптический кабель содержит от 10 до 100 и более оптических волокон, каждое из которых может обеспечить передачу телевизионного сигнала или работу многих сотен телефонных каналов. Лазеры используются также для передачи сигналов между спутниками военного назначения. Применяемые в связи лазеры представляют собой крошечные полупроводниковые приборы, похожие на светоизлучающие диоды (СИД), которые используются в цифровых индикаторах карманных калькуляторов и наручных часов. См. также ЛАЗЕР; КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И УСИЛИТЕЛИ.
Спутники связи. Первые спутники связи, размещавшиеся на околоземных орбитах в начале 1960-х годов, несли аппаратуру пассивного типа и служили лишь ретрансляторами сигнала.
См. также СПУТНИК СВЯЗИ. Современные спутники связи обычно выводятся на геостационарную орбиту высотой 35 900 км над поверхностью Земли. На каждом спутнике имеется 10 или большее число микроволновых приемников и передатчиков. Современный спутник позволяет передавать через океаны на целые континенты несколько телевизионных программ и обеспечивать работу более десятков тысяч телефонных каналов.
Кабели. Во время Первой мировой войны специалисты по технике связи разработали метод использования пары проводов для одновременной передачи нескольких телефонных разговоров. Этот метод, названный частотным уплотнением каналов, основан на возможности передачи по паре проводов широкого спектра звуковых частот. При этом сигналы каждого из нескольких передатчиков разносятся по частоте (с помощью модуляции) и полученный более высокочастотный объединенный сигнал передается на приемный терминал, где разделяется на составляющие сигналы посредством демодуляции. Телефонный кабель с защитной оболочкой может содержать от десятков до сотен скрученных проводных пар, каждая из которых позволяет обеспечить работу до 24 телефонных каналов. Однако кабелям, состоящим из проводных пар, присущи определенные ограничения. С превышением некоторой частоты сигналы, передаваемые по одной паре, начинают создавать помехи сигналам соседней пары. Чтобы решить эту проблему, была разработана передающая среда нового типа — коаксиальный кабель. Такой кабель, содержащий 22 коаксиальные пары, может обеспечить одновременную работу 132 000 телефонных каналов. Каждая пара в таком кабеле представляет собой центральный провод, заключенный в трубку второго проводника. Центральный проводник и трубка электрически изолированы друг от друга.
TASI. Временное уплотнение речи с интерполяцией (TASI) — способ, позволяющий удвоить пропускную способность трансокеанских телефонных кабелей благодаря использованию естественных пауз в разговорах. Канал двусторонней связи примерно в течение 60% всего времени работает вхолостую при паузах в разговоре, а также в то время, когда пользователь работает на прием. Аппаратура TASI с помощью быстродействующего коммутатора предоставляет неиспользуемое время одного канала кому-либо из других пользователей. Такой коммутатор возвращает канал пользователю сразу же, как только тот начинает говорить, и разъединяет его сразу после замолкания, предоставляя канал в паузах другим абонентам.
Импульсно-кодовая модуляция. Этот способ передачи сигналов средствами цифровой техники особенно удобен при использовании БИС и СБИС, а также волоконно-оптических линий. Такая цифровая (ИКМ) передача речи и ТВ-сигналов в конце концов заменит другие средства связи. При использовании импульсно-кодовой модуляции сигналы речи или изображения можно разделять на множество малых временнх интервалов; на каждом интервале ряд импульсов постоянной амплитуды представляет сигнал. Эти импульсы посылаются на принимающую станцию вместо оригинальных сигналов. Одно из преимуществ ИКМ связано с тем, что дискретные электронные импульсы постоянной амплитуды нетрудно отличить от случайных помех произвольной амплитуды (электростатического происхождения), которые в той или иной степени присутствуют в любой среде передачи. Такие импульсы можно передавать, по существу, без помех от стороннего шума, так как их легко отделить. ИКМ используется для самых разных сигналов. Телеграфные и факсимильные сообщения, а также другие данные, которые ранее пересылались по телефонным линиям другими методами, можно гораздо более эффективно передавать в импульсной форме. Трафик таких неречевых сигналов непрерывно возрастает; существуют также системы, позволяющие передавать смешанные сигналы речи, данных и видеоинформации.
Электронная коммутация. Еще одно новшество, которое привело к повышению эффективности телефонной связи, — это электронная коммутация. Описанные выше современные микросхемы сделали возможным использование на АТС электронных коммутаторов вместо механических, что повысило скорость и надежность выполнения вызовов. Новые системы коммутации представляют собой цифровые системы, в которых для коммутации данных, сигналов ИКМ или видеосигналов в цифровой форме используются быстродействующие и компактные БИС. Вдобавок к тому, что электронная коммутация хорошо подходит для различных применений телефонии, она допускает реализацию ряда нововведений. К ним относятся: автоматическая передача вызова на другой номер, когда номер данного абонента занят; ускоренный набор, при котором абонент для соединения с часто вызываемыми номерами набирает только одну или две цифры; сигналы о вызове, которые извещают пользователя, что с ним пытается соединиться еще один абонент.
Телефоны-компьютеры. Телефон будущего найдет себе применение не только для обычной связи. Телефонные аппараты с встроенными миниатюрными и недорогими логическими схемами будут способны выполнять сложные электронные функции. С помощью АТС такой телефон может стать индивидуальным компьютером. Нажимая клавиши своего телефонного аппарата, пользователь сможет вводить данные, которые он хочет сохранить, обрабатывать информацию, запрашивать данные из некоторого центрального файла или выполнять вычисления.
Видеотелефон. Новые средства электроники позволяют дополнять изображениями передаваемую по телефону звуковую информацию. Видеопередачи между конференц-залами, находящимися в нескольких городах, используются для того, чтобы избежать необходимости переездов участников конференций. Видеопередачи начали широко применяться для обучения — лекции передаются из одной аудитории в другую (удаленную) и записываются на видеоленту для использования в тех же целях.
Системы кабельного телевидения. Хотя лазерное излучение и миллиметровые волны могут быть использованы для вещания, ограничения, обусловленные поглощением в атмосфере, и разные помехи другого рода удается преодолеть лишь ценой больших затрат. Поэтому при поиске путей расширения вещания, позволяющих избежать ограничений, связанных с использованием электромагнитных излучений, все больше используются кабельные системы. Для кабельного телевидения требуется прокладка кабелей от передающих до принимающих станций, расположенных, например, в домах. Радиослушатель или телезритель кабельного вещания не испытывает неудобств от замираний, двоения изображений и других помех. Кроме того, благодаря тому, что число каналов, передаваемых по кабелю, практически неограниченно (тогда как обычная станция ТВ-вещания передает в данный момент лишь одну программу), телезрителю предоставляется гораздо более широкий выбор программ. В перспективе средства массовой информации могут стать службами индивидуализированной информации, способными передавать по запросам отдельных телезрителей предварительно записанные программы. На протяжении многих лет работают системы кабельного телевидения с коллективным приемом (CATV). Первоначально предназначавшиеся для обслуживания удаленных поселков, где устанавливаемые на крышах антенны не обеспечивали качественного приема сигналов, системы CATV также широко используются в городах, где одной из проблем являются помехи.
Компьютер как интеллектуальный помощник. Специалисты в области вычислительной техники полагают, что в конце концов люди смогут более эффективно распространять свои идеи с помощью компьютеров, чем путем прямой беседы. Обычно цель беседы сводится к обмену, сравнению и критическому обсуждению идей, уже сформировавшихся в умах участников беседы. Идеи в основном выражают словами, однако если предмет обсуждения сложен или имеет техническую специфику, то приходится использовать графику, фотографии и расчеты. Беседа не всегда приводит к полному пониманию, поскольку излагаемые концепции бывает нелегко выразить словами; часто они содержат данные и ассоциации, связанные между собой настолько сложным образом, что даже говорящему трудно их до конца понять и выразить. Слушающий же не в состоянии исследовать образ мыслей говорящего и должен полагаться на информацию, которую тот сообщает, причем с мерой неадекватности, которую трудно оценить. Компьютер, по утверждениям кибернетиков, предоставляет участнику беседы возможность лучше понять идеи своего собеседника. Компьютер — это машина для обработки информации, умеющая хранить данные, знающая, где их найти, способная сопоставлять их, сортировать, сжимать или реструктурировать и затем воспроизводить на экране в наиболее подходящей форме. Если в компьютер введена информация, имеющая отношение к формулированию некой идеи, но не прозвучавшая достаточно ясно при объяснении этой идеи собеседником, то на выходе компьютера можно получить общее представление об образе мышления говорящего. Таким образом, базовая информация говорящего оказывается доступной для слушателя. Кроме того, компьютер может понадобиться слушателю для сортировки данных, позволяющей выявить факты, имеющие отношение к обсуждаемой проблеме или концепции. Затем могут возникнуть обсуждения между двумя или большим числом собеседников, компьютеры которых соединены так, что информация собирается, обрабатывается и обменивается столь эффективно, что решения и творческие идеи смогут возникать в такой мере и на таком уровне, которых нельзя было бы достичь без использования компьютеров. Эксперименты, проведенные в этом направлении, дали обнадеживающие результаты.
См. также
ИНТЕЛЛЕКТ ИСКУССТВЕННЫЙ;
ОРГТЕХНИКА И КАНЦЕЛЯРСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ;
ТЕЛЕФОН;
КОМПЬЮТЕР;
ИНФОРМАЦИИ НАКОПЛЕНИЕ И ПОИСК;
РАДИО И ТЕЛЕВИДЕНИЕ;
ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА;
СПУТНИК СВЯЗИ;
ТЕЛЕМЕТРИЯ;
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов. М., 1979 Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. М., 1982 Эндерлайн Р. Микроэлектроника для всех. М., 1989 Апокин И., Майстров Л. История вычислительной техники. М., 1990

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество . 2000 .

ЭЛЕКТРОННАЯ ТОРГОВЛЯ
ФУНДАМЕНТ

Электросвязь

Электросвязь — разновидность связи, способ передачи информации с помощью электромагнитных сигналов, например, по проводам, волоконно-оптическому кабелю или по радио.

Первое упоминание о передаче информации на дальние расстояния описано в древнегреческом мифе о Тесее (в случае победы над минотавром Тесей должен был поднять белый парус на своём корабле). Кроме таких визуальных сигналов, как дым, маяки, гелиограф, сигналы семафоров и флажков, использовались и аудиосигналы (бой барабанов, звуковые рожки и свистки). Необходимость передавать не только сигналы тревоги, но и сообщения различного характера, привела к созданию специальных кодов и обозначений. Сторожевые посты стали первыми системами неэлектрической связи [1] .

В настоящее время, передача информации на дальние расстояния осуществляется с использованием таких электрических устройств, как телеграф, телефон, телетайп, с использованием радио и СВЧ-связи, а также ВОЛС, спутниковой связи и глобальной сети Интернет.

Принцип электросвязи основан на преобразовании сигналов сообщения (звук, текст, оптическая информация) в первичные электрические сигналы. В свою очередь, первичные электрические сигналы при помощи передатчика преобразуются во вторичные электрические сигналы, характеристики которых хорошо согласуются с характеристиками линии связи. Далее посредством линии связи вторичные сигналы поступают на вход приёмника. В приемном устройстве вторичные сигналы обратно преобразуются в сигналы сообщения в виде звука, оптической или текстовой информации.

В конце XIX века с новаторских открытий Николы Тесла и Александра Попова началось развитие беспроводной связи. Другими первопроходцами в данной области являются: Чарльз Уитстон и Самюэл Морзе (телеграф), Александр Грэхем Белл (телефон), Эдвин Армстронг и Ли де Форест (радио), Джон Бэрд, Владимир Зворыкин, Семён Катаев (телевидение).

Количество переданной информации через двухсторонние мировые сети постоянно возрастает. Под руководством Мартина Гилберта, учеными университета Южной Калифорнии были проведены исследования и анализ хранения, обработки и передачи информации за 1986-2007 года [2] . В частности было выявлено, что суммарные запасы данных всего человечества оценивались в тот период примерно в 295 эксабайт [2] . В настоящее время цифровое хранение информации доминирует над аналоговым, хотя до 2002 года человечество хранило информацию в основном в аналоговой форме [2] . В 2007 году посредством радио и телевидения было передано примерно 1,9 зеттабайт информации (что эквивалентно прочтению каждым человеком примерно 174 газет в день), а персональное общение людей достигло примерно 65 эксабайт (соответствует пересказу каждым человеком содержания примерно 6 газет в день) [2] .

С учётом данного роста, электросвязь играет всё большую роль в развитии мировой экономики. Сектор мировой телекоммуникационной индустрии составил в 2012 году около 4,7 триллиона долларов. [3] [4] . Выручка крупнейших телекоммуникационных компаний в России на 2011 год составила более 1 триллиона 240 миллиардов рублей [5] , что составляет 2,28% ВВП России [6] .

Этимология

Слово «электросвязь» происходит от нов.-лат. electricus и др.-греч. ἤλεκτρον (электр, блестящий металл; янтарь) [7] и глагола «вязать». Синонимом является слово «телекоммуникации», употребляемое в англоговорящих странах.

Классификация электросвязи

По виду передачи информации все современные системы электросвязи условно классифицируются на предназначенные для передачи звука, видео, текста.

В зависимости от назначения сообщений виды электросвязи могут быть квалифицированы на предназначенные для передачи информации индивидуального и массового характера. По временным параметрам виды электросвязи могут быть работающими в реальном времени либо осуществляющими отложенную доставку сообщений.

Типы связи

Радиосвязь — для передачи используются радиоволны.
- ДВ-, СВ-, КВ- и УКВ-связь без применения ретрансляторов
- Спутниковая связь — связь с применением космического ретранслятора(ов)
- Радиорелейная связь — связь с применением наземного ретранслятора(ов)
- Сотовая связь — связь с использованием сети наземных базовых станций
- Волоконно-оптическая связь
В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:
- спутниковые
- воздушные
- наземные
- подводные
- подземные
В зависимости от того, подвижны источники/получатели информации или нет, различают стационарную (фиксированную) и подвижную связь (мобильную, связь с подвижными объектами — СПО).

По типу передаваемого сигнала различают аналоговую и цифровую связь. Аналоговая связь — это передача непрерывного сигнала (например, звука или речи). Цифровая связь — это передача информации в дискретной форме (цифровом виде). Цифровой сигнал по своей физической природе является «аналоговым», но этот аналоговый сигнал (импульсный и дискретный) наделяется свойствами числа, в результате чего для его обработки становится возможным использование численных методов.

Дискретные сообщения могут передаваться аналоговыми каналами и наоборот. В настоящее время цифровая связь вытесняет аналоговую (происходит оцифровка), поскольку аналоговые сигналы перед отправкой могут быть преобразованы в дискретные и после приема восстановлены без существенных потерь. Условия, обеспечивающие возможность такого преобразования, задаются теоремой Котельникова.

Сигнал

Основная статья: Аналоговый сигнал

Аналоговый сигнал — физическая величина, изменение (модуляция) которой в пространстве и во времени отображает передаваемое сообщение. Например, изменения напряжения (или тока, частоты, фазы и т. п.) отражают процесс речи. Сигнал имеет следующие измерения: высота H (динамический диапазон), «ширина» F (ширина спектра), длина T (длительность сигнала во времени).

Объёмом сигнала является произведение V = FHT. В процессе передачи сигнала могут происходить изменения измерений как с сохранением объёма, так и без. Это происходит вследствие следующих преобразований сигнала:
- Ограничение — изъятие из передачи одной или нескольких частей сигнала без сохранения информации, которая содержалась в изъятых частях. Например, ограничение речевого канала диапазоном 300—3400 Гц (канал тональной частоты).
- Трансформация — изменения одного или нескольких измерений за счёт изменения другого или других измерений с сохранением неизменного объёма (как у кубика пластилина). Например, уменьшить время передачи можно, увеличив ширину спектра сигнала или динамический диапазон, либо и то, и другое.
- Компандирование — включает два процесса, от которых пошло название: компрессия (сжатие) и экспандирование (расширение). На передающей стороне происходит сжатие сигнала в одном или нескольких измерениях, на приёмной — восстановление. Например, «выкусывание» пауз в речи на передающей стороне и восстановление на приёмной.
Линия связи

Цепь связи — проводники/волокно, используемые для передачи одного сигнала. В радиосвязи то же понятие имеет название ствол. Различают кабельную цепь — цепь в кабеле и воздушную цепь — подвешена на опорах.

Линия связи (ЛС) в узком смысле — физическая среда, по которой передаются информационные сигналы аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. В широком смысле — совокупность физических цепей и (или) линейных трактов систем передачи, имеющих общие линейные сооружения, устройства их обслуживания и одну и ту же среду распространения (ГОСТ 22348). Тракт — совокупность оборудования и среды, формирующих специализированные каналы, имеющие определённые стандартные показатели: полоса частот, скорость передачи и т. п.

Линия содержит одну и более цепь связи (ствол). Сигнал, действующий в линии, называется линейным.

Различают два основных типа ЛС:
- линии в атмосфере (радиолинии, РЛ);
- направляющие линии передачи (линии связи).
Канал связи

Основная статья: Канал связи

Для обеспечения эффективного использования цепей связи на них с помощью каналообразующего оборудования (КОО) организуются каналы связи. В некоторых случаях линия, цепь связи и канал связи совпадают (одна линия, одна цепь и один канал), в некоторых канал состоит из нескольких линий/цепей (как последовательно, так и параллельно). Каналы могут вкладываться друг в друга (групповой канал). Сигнал, «содержащий» несколько индивидуальных каналов, называется групповым сигналом. Каналы можно разделить на непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые).

Каналы связи по направлению передачи подразделяются на:
- симплексные — то есть допускающие передачу данных только в одном направлении, пример — радиотрансляция, телевидение;
- полудуплексные — то есть допускающие передачу данных в обоих направлениях поочерёдно, пример — рации;
- дуплексные — то есть допускающие передачу данных в обоих направлениях одновременно, пример — телефон.
Разделение (уплотнение) каналов

См. также: Мультиплексирование и Модуляция

Создание нескольких каналов на одной линии связи обеспечивается с помощью разнесения их по частоте, времени, кодам, адресу, длине волны.
- частотное разделение каналов (ЧРК, FDM) — разделение каналов по частоте. Каждому каналу выделяется определённый диапазон частот.
- временное разделение каналов (ВРК, TDM) — разделение каналов во времени. Каждому каналу выделяется квант времени (таймслот).
- кодовое разделение каналов (КРК, CDMA) — разделение каналов по форме сигнала. Каждому каналу присвоен сигнал определённой формы; для выделения нужного сигнала в каждом приёмнике используется коррелятор, который вычисляет скалярное произведение группового сигнала и опорного сигнала, присвоенного данному приёмнику.
- спектральное разделение каналов (СРК, WDM) — разделение каналов по длине волны.
Возможно комбинировать методы, например ЧРК+ВРК и т. п.

Сеть связи

Сеть (система) электросвязи — совокупность оконечных устройств, линий связи и узлов связи, функционирующих под единым управлением. Например: компьютерная сеть, телефонная сеть.

В общем виде система связи состоит из:
- оконечного оборудования (ОО, терминальное устройство, оконечное устройство) источника и получателя сообщения, и
- устройств преобразования сигнала (УПС) с обоих концов линии.
Оконечное оборудование обеспечивает первичную обработку сообщения и сигнала, преобразование сообщений из вида, в котором их предоставляет источник (речь, изображение и т. п.) в сигнал (на стороне источника, отправителя) и обратно (на стороне получателя), усиление и т. п.

Устройства преобразования сигнала могут обеспечивать защиту сигнала от искажений, формирование канала (каналов), согласование группового сигнала (сигнала нескольких каналов) с линией на стороне источника, восстановление группового сигнала из смеси полезного сигнала и помех, разделение его на индивидуальные каналы, обнаружение ошибок и коррекцию на стороне получателя. Для формирования группового сигнала и согласования с линией используется модуляция.

Линия связи может содержать такие устройства преобразования сигнала, как усилители и регенераторы. Усилитель просто усиливает сигнал вместе с помехами и передаёт дальше, используется в аналоговых системах передачи (АСП). Регенератор («переприёмник») — производит восстановление сигнала без помех и повторное формирование линейного сигнала, используется в цифровых системах передачи (ЦСП). Усилительные/регенерационные пункты бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми (ОУП, НУП, ОРП и НРП соответственно).

В ЦСП оконечное оборудование называется ООД (оконечное оборудование данных, DTE), УПС — АКД (аппаратура окончания канала данных или оконечное оборудование линии связи, DCE). Например, в компьютерных сетях роль ООД выполняет компьютер, а АКД — модем.

Стандартизация

Стандарты в мире связи исключительно важны, так как оборудование связи должно уметь взаимодействовать друг с другом. Существует несколько международных организаций, публикующих стандарты связи. Среди них:
- Международный союз электросвязи (англ.International Telecommunication Union , ITU) — одно из агентств ООН.
- Институт инженеров электротехники и электроники (англ.Institute of Electrical and Electronics Engineers , IEEE).
- Специальная комиссия интернет-разработок (англ.Internet Engineering Task Force , IETF).
Кроме того, нередко стандарты (как правило, де-факто) определяются лидерами индустрии телекоммуникационного оборудования.

См. также
- Международный союз электросвязи
- Всемирный день электросвязи и информационного общества
- Международный день телекоммуникаций
- Сетевая модель OSI
Литература
- Системы и сети передачи информации, Москва, «Радио и Связь», 2001
Ссылки
- Пример действующих правил диагностики для оценки параметров абонентских линий
- Словарь терминов связи
Примечания
1. ↑Румпф, К. Г. Барабаны, телефон, транзисторы. — Москва: Мир, 1974. — 232 с.
2. ↑ 12345«The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information», Martin Hilbert and Priscila López (2011), Science, 332(6025), 60-65; free access to the study through here: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
3. ↑Worldwide Telecommunications Industry Revenues, Internet Engineering Task Force, June 2010.
4. ↑Introduction to the Telecommunications Industry, Internet Engineering Task Force, June 2012.
5. ↑CNews AnalyticsCNews Telecom 2012: Крупнейшие телекоммуникационные компании России. — CNews, 2012.
6. ↑Рост ВВП РФ в 2011 году составил 4,3%. ФГУП РАМИ «РИА Новости» (31.01.2012). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012.Проверено 21 ноября 2012.
7. ↑Макс ФасмерЭтимологический словарь русского языка = Russisches etymologisches Worterbuch / перевод с немецкого и дополнения О. Н. Трубачева. — 2-е, стереотипное. — М .: Прогресс, 1986. — Т. 1—4. — 50 000 экз.
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Добавить иллюстрации.
География

Связь – это отрасль, которая обеспечивает прием и передачу информации. Связь делится на два вида: почтовую и электронную.

Почтовая связь занимается получением, переправкой и доставкой почтовых отправлений, а именно: посылок, писем, бандеролей, переводов. Уровень развития почтовой связи в России достаточно высок, он не уступает многим странам Европы. Известно, что в России на 10 000 жителей приходится три предприятия связи. Доля услуг почтовой связи в России составляет 0,3% ВВП, для стран ЕС – 1%, в США – 1,3%, а в странах Центральной и Восточной Европы эта доля колеблется между 0,4% – 0,7% (рис. 1).

Рис. 1. Доля услуг почтовой связи в различных регионах мира

Другой вид связи – электрическая связь, которая включает телефонную, телеграфную, космическую связь, электронную почту, телевизионное вещание, радиовещание (рис. 2).

Рис. 2. Состав электрической связи

Предприятия, обеспечивающие эти виды связи, соединены кабельным, радиорелейным и спутниковым каналами связи (рис. 3).

Рис. 3. Типы каналов связи

К 1996 году очередь на установку домашнего телефонов в России составила 10 млн. человек. По телефонизации Россия уступает Швеции, США и Японии. В некоторых населенных пунктов, а таких около 50%, нет вообще телефона.

Беспроводная (сотовая) связь

Спрос на установку домашнего телефона подтолкнул к развитию другого вида связи, беспроводной, а именно сотовой. Ретрансляторы этого вида связи расположены по углам шестиугольника и напоминают пчелиные соты, отсюда и получил этот вид связи название сотовой (рис. 4). В России первая сотовая связь появилась в 1991 году, но как тогда, так и сейчас темпы её развития высоки.

Рис. 4. Как устроена сотовая связь (Источник)

Существуют некоторые тенденции развития рынка сотовой связи в России: активный рост абонентов мобильной связи в регионах, консолидация активов операторов сотовой связи, снижение тарифов и рост трафика передачи в общем объеме услуг сотовой связи.

Интернет

Другой под вид связи – Интернет. Интернет – это телекоммуникационная сеть. В современном обществе она превращается в одну из основных потребностей населения, к примеру, весной 2009 года насчитывалось 34,9 млн интернет-пользователей, выходивших хотя бы раз в месяц в Интернет, к весне 2010 года этот показатель составил уже более 40 млн. Итак, мы видим, что темпы развития современной связи – сотовой, Интернета – достаточно велики (рис. 5).

Рис. 5. Развитие Интернета в России (Источник)

Список литературы
1. В.П. Дронов, В.Я. Ром. География России: население и хозяйство, 9 класс.
2. В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я. Ром, А.А. Лобжанидзе. География России: хозяйство и географические районы, 9 класс.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. YouTube (Источник).
2. Интернет-портал Telekomza.ru (Источник).
3. Яндекс (Источник).
4. Интернет-портал Files.school-collection.edu.ru (Источник).
Похожие публикации: