Электросвязь

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Телекоммуникации»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см.Связь.
Центр космической связи «Дубна»
Антенна терминалаVSAT
Сотовая вышкаCDMA
Сотрудники компанииVerizonобслуживают коммутационно-распеределительное оборудование телефонной связи в городеСекокус (Нью-Джерси)

Электросвя́зь (телекоммуника́ции)— разновидностьсвязи,способпередачи информациис помощьюэлектромагнитныхсигналов,например, посредством тока по металлическимкабелям,излучения в оптическом диапазоне (в атмосфереили поволоконно-оптическому кабелю), излучения врадиодиапазоне.

Принцип электросвязи основан на преобразовании сигналовсообщения(звук,текст,оптическая информация) впервичныеэлектрические сигналы. В свою очередь, первичные электрические сигналы при помощипередатчикапреобразуются вовторичныеэлектрические сигналы, характеристики которых хорошо согласуются с характеристикамилинии связи.Далее посредством линии связи вторичные сигналы поступают на входприёмника.В приёмном устройстве вторичные сигналы обратно преобразуются в сигналы сообщения в виде звука, оптической или текстовой информации.

В концеXIX века,с новаторских открытийНиколы ТеслыиАлександра Попова,началось развитиебеспроводной связи.Другими первопроходцами в данной области являются:Чарльз УитстониСамюэл Морзе(телеграф),Александр Грэхем Белл(телефон),Эдвин АрмстронгиЛи де Форест(радио),Джон Бэрд,Владимир Зворыкин,Семён Катаев(телевидение).

Количество переданной информации через двусторонние мировые сети постоянно возрастает. Под руководством Мартина Гилберта учёнымиуниверситета Южной Калифорниибыли проведены исследования и анализ хранения, обработки и передачи информации за 1986—2007 годы[1].В частности было выявлено, что суммарные запасы данных всего человечества оценивались в тот период примерно в 295эксабайт[1].В настоящее время цифровое хранение информации доминирует над аналоговым, хотя до 2002 года человечество хранило информацию в основном в аналоговой форме[1].В 2007 году посредством радио и телевидения было передано примерно 1,9зеттабайтинформации (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)[1].

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[2][3].Выручка крупнейших телекоммуникационных компаний в России на 2011 год составила более 1 триллиона 240 миллиардов рублей[4],что составляет 2,28 % ВВП России[5].

Количество переданной информации

(персональное общение)[1]

Дата
Количество информации
1986 281 петабайт
1993 471 петабайт
2000 2,2 эксабайт
2007 65 эксабайт

Этимология

[править|править код]

Слово «электросвязь» происходит от нов.-лат.electricusидр.-греч.ἤλεκτρον(электр, блестящий металл; янтарь)[6]и глагола «вязать».Синонимомявляется слово «телекоммуникации» (англ.telecommunication,отфр.télécommunication), употребляемое в англоговорящих странах[7].Словоtélécommunication,в свою очередь, происходит от греческогоtele-(τηλε-) — «дальний» и отлат.communicatio— сообщение, передача (отлат.communico— делаю общим)[8],то есть значение этого слова включает в себя и неэлектрические виды передачи информации (с помощьюоптического телеграфа,звуков,огня насторожевых башнях,почты).

Классификация электросвязи

[править|править код]

Электросвязь является объектом изучения научной дисциплинытеория электрической связи[9].

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

В зависимости отсреды передачивыделяютпроводную связь,волоконно-оптическую связьирадиосвязь.

В зависимости от назначения сообщений виды электросвязи могут быть квалифицированы на предназначенные для передачи информациииндивидуальногоимассовогохарактера.

По временным параметрам виды электросвязи могут быть работающими вреальном временилибо осуществляющимиотложенную доставкусообщений.

Основными первичными сигналами электросвязи являются:телефонный,звукового вещания,факсимильный,телевизионный,телеграфный,передачи данных.

Типы связи

[править|править код]

В зависимости от инженерного способа организации линии связи разделяются на:

  • спутниковые;
  • воздушные;
  • наземные;
  • подводные;
  • подземные.

В зависимости от того,подвижныисточники/получатели информации или нет, различаютстационарную(фиксированную) иподвижнуюсвязь (мобильную,связь с подвижными объектами— СПО).

В зависимости от типа передаваемого сигнала различаютаналоговуюицифровую связь.

  • Аналоговая связь — это передачанепрерывного сигнала.
  • Цифровая связь — это передача информации в дискретной форме (цифровом виде). Цифровой сигнал по своей физической природе является аналоговым, однако передаваемая с его помощью информация определяется конечным набором уровней сигнала. Для обработки цифрового сигнала применяются численные методы.

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

Сигнал

[править|править код]
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. Аналоговый сигнал имеет следующие характеристики:

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

[править|править код]

Цепь связи— проводники или оптоволокно, используемые для передачи одного сигнала. В радиосвязи то же понятие имеет названиествол.Различаюткабельную цепь— цепь в кабеле ивоздушную 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[10].Линия содержит одну и более цепей связи (стволов). Сигнал, действующий в линии, называетсялинейным.Различают два основных типа ЛС:

  • линии в атмосфере (радиолинии, РЛ);
  • направляющиелинии передачи(линии связи).

Тракт— совокупность оборудования и среды, формирующих специализированныеканалы,имеющие определённые стандартные показатели: полоса частот, скорость передачи и т. п.

Канал связи

[править|править код]
Основная статья:Канал связи

Для обеспечения эффективного использования цепей связи на них с помощью каналообразующего оборудования (КОО) организуютсяканалы 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, называетсягрупповым 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 направленияхпоочерёдно,пример — рации;
  • дуплексные— то есть допускающие передачу данных в обоих направленияходновременно,пример — телефон.

Разделение (уплотнение) каналов

[править|править код]
См. также:МультиплексированиеиМодуляция

Создание нескольких каналов на одной линии связи обеспечивается с помощью разнесения их по частоте, времени, кодам, адресу, длине волны:

Возможно комбинировать методы, например ЧРК+ВРК и т. п.

Оборудование

[править|править код]

Телекоммуникационное оборудование:

См. также:Телекоммуникационное оборудование российского происхождения

Сеть связи

[править|править код]
Сеть передачи данных

Сеть (система) электросвязи — совокупностьтерминальныхустройств,линий связии узлов связи, функционирующих под единым управлением. Например:компьютерная сеть,телефонная сеть.

В общем виде в систему связи входят:

  • терминальное оборудование:оконечное оборудование,терминальное устройство (терминал), оконечное устройство, источник и получатель сообщения;
  • устройства преобразования сигнала(УПС) с обоих концов линии.

Терминальное 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 используетсямодуляция.

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

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

Стандартизация

[править|править код]

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:

Кроме того, нередко стандарты (как правило, де-факто) определяются лидерами индустрии телекоммуникационного оборудования.

См. также

[править|править код]

Примечания

[править|править код]
  1. ↑12345«The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information»Архивная копияот 27 июля 2013 наWayback Machine,Martin Hilbert and Priscila López (2011),Science,332(6025), 60-65; free access to the study through here: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
  2. ↑Worldwide Telecommunications Industry RevenuesАрхивная копияот 28 марта 2010 наWayback Machine,Internet Engineering Task Force, June 2010.
  3. ↑Introduction to the Telecommunications IndustryАрхивная копияот 22 октября 2012 наWayback Machine,Internet Engineering Task Force, June 2012.
  4. ↑CNews Analytics.CNews Telecom 2012: Крупнейшие телекоммуникационные компании России.— CNews, 2012.Архивировано20 сентября 2012 года.
  5. ↑Рост ВВП РФ в 2011 году составил 4,3%.ФГУП РАМИ «РИА Новости» (31 января 2012). Дата обращения: 21 ноября 2012. Архивировано изоригинала22 января 2015 года.
  6. ↑Макс Фасмер.Этимологический 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.Архивировано16 мая 2013 года.
  7. ↑Jean-Marie Dilhac.From tele-communicare to Telecommunications(англ.)(2004). Дата обращения: 31 мая 2015.Архивировано2 декабря 2010 года.
  8. ↑Telecommunication,tele-andcommunication,New Oxford American Dictionary(2nd edition), 2005.
  9. ↑К.К. Васильев, В.А. Глушков, А.В. Дормидонтов, А.Г. Нестеренко.Теория электрической связи: учебное пособие / под общ. ред. К.К. Васильева. — Ульяновск: УлГТУ, 2008. — 452 с.
  10. ↑ГОСТ 22348

Литература

[править|править код]
  • Системы и сети передачи информации, Москва, «Радио и Связь», 2001.
  • Многоканальная связь, под ред. И. А. Аболица, М., 1971.
  • Автоматическая коммутация и телефония, под ред. Г. Б. Метельского, ч. 1—2, М., 1968—69.
  • Давыдов Г. Б.,Рогинекий В. Н.,Толчан А. Я.,Сети электросвязи, М., 1977.
  • Давыдов Г. Б.,Электросвязь и научно-технический прогресс, М., 1978.
  • Емельянов Г. А.,Шварцман В. О.,Передача дискретной информации и основы телеграфии, М., 1973.
  • Лившиц Б. С.,Мамонтова Н. П.,Развитие систем автоматической коммутации каналов, М., 1976.
  • Румпф К. Г.,Барабаны, телефон, транзисторы, пер. с нем., М., 1974.
  • Чистяков Н. И.,Хлытчиев С. М.,Малочинский О. М., Радиосвязь и вещание, 2 изд., М., 1968.

Ссылки

[править|править код]
Источник —https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Электросвязь&oldid=138735812