Средства электросвязи

К средствам электросвязи относятся средства и системы теле­фонной, телеграфной связи, факсимильной передачи информации, электронная почта и пр.

Начало телефонной связи положено в 1876 г. изобретением теле­фонного аппарата А. Беллом (США) и созданием первой телефон­ной станции (1878 г., Нью-Хейвен, США).

Телефонная станция - это здание с комплексом технических средств, предназначенных для коммутации каналов телефонной сети. На телефонной станции производится соединение определенных телефонных каналов - абонентских и соединительных линий - на время телефонных переговоров и их разъединение по окончании переговоров.

Линии телефонной связи - сложные технические сооружения (например, на некоторых междугородных кабельных линиях число промежуточных усилителей достигает нескольких тысяч). Телефон­ный кабель применяется для прокладки линий связи в городских и сельских телефонных сетях. Содержит большое число пар (от не­скольких десятков до нескольких тысяч) медных изолированных жил; оболочка телефонного кабеля обычно свинцовая, стальная или пласт­массовая. Для дальней связи все шире используются искусственные спутники.

Телефонный аппарат служит для передачи и приема речевой информации. Обычно состоит из двух основных частей: коммутаци­онно-вызывной, предназначенной для соединения и разъединения абонентов, и разговорной, обеспечивающей прием и передачу речи.

Телефонный аппарат - одно из технических средств электросвя­зи, имеющее в настоящее время особую общественную значимость и наиболее широкое из всех средств электросвязи распространение. Это обусловлено тем, что посредством телефонной связи человек реализует самую естественную форму обмена информацией - рече­вой диалог. Недаром объем потока речевых сообщений на сетях свя­зи превалирует над потоками других видов информационных сооб­щений, включая передачу данных.

Телефонная связь может обеспечить достаточно совершенную форму диалога с помощью телефонных аппаратов при условии удов­летворения возрастающих запросов абонентов в относительно недо­рогих услугах, получаемых от телефонной связи, и повышении каче­ства этих услуг.

В целях повышения удобства пользования расширения функций обслуживания и введения дополнительных услуг в последнее время получили распространение новые виды телефонных аппаратов, ха­рактеризующиеся прежде всего широким внедрением в них новей­ших достижений электронной и вычислительной техники.

Телефонный аппарат общего применения с дисковым номеро­набирателем для набора номера импульсами постоянного тока и электромеханическим звонком для приема входящего вызова суще­ствует в настоящем его виде уже несколько десятилетий и пока еще наиболее распространен.

Несмотря на то что основные принципы построения и функци­ональные возможности таких аппаратов остались практически преж­ними, современный телефонный аппарат с дисковым номеронаби­рателем все же отличается от своего предшественника применением электронных схем, микрофонов со стабильными характеристиками, тональных приемников вызывного сигнала и некоторыми другими усовершенствованиями.

Расширились эксплуатационные возможности аппарата, повы­шены удобства пользования им за счет введения безобрывных штеп­сельных розеток, втягивающихся розеточных шнуров, возможности подключения дополнительных приборов. Претерпел изменения и сам внешний вид аппарата — он приобрел современные формы, умень­шены его габариты, облегчена конструкция.

Внедрение квазиэлектронных и электронных автоматических телефонных станций (АТС) с программным управлением, созда­ние цифровых и волоконно-оптических систем связи, справочно-информационных систем, связь с которыми осуществляется по ав­томатически коммутируемой телефонной сети, привели к необхо­димости коренных преобразований телефонных аппаратов, созда­нию совершенно новых их видов. Одним из видов таких аппара­тов, получивших широкое распространение, являются телефонные аппараты с кнопочными номеронабирателями — с импульсным и частотным (тоновым) способами передачи информации, набора номера.

В настоящее время в телефонных аппаратах широко применя­ются специализированные большие интегральные схемы функцио­нального назначения, а также микропроцессорные системы, обеспе­чивающие автономное получение широкого спектра дополнитель­ных возможностей и превращающие телефонный аппарат в много­функциональное абонентское телефонное устройство.

Телефонные аппараты можно классифицировать по различным признакам.

По способу питания схемы они подразделяются на аппараты системы местной батареи (МБ), центральной батареи АТС (ЦБ АТС) и безбатарейные. Последние в силу ограниченности передающих свойств не нашли широкого применения.

По типу станций, для включения в которые предназначены ап­параты, они делятся на аппараты АТС и аппараты телефонных стан­ций с ручным обслуживанием (РТС). Первые снабжаются устройст­вом набора номера, вторые такого устройства не имеют.

По способу набора номера телефонные аппараты могут быть с передачей информации набора номера импульсами постоянного тока

посредством дискового или кнопочного номеронабирателей и с пе­редачей информации набора многочастотным кодом посредством кнопочного номеронабирателя. В соответствии со способом набора номера и применяемым номеронабирателем различают телефонные аппараты с дисковым, кнопочным импульсным и кнопочным час­тотным номеронабирателями.

По выполняемым функциям различают телефонные аппараты с обычными функциональными возможностями, с дополнительными возможностями и многофункциональные аппараты, обеспечиваю­щие, например, автоматический набор программируемых номеров, отображение операций набора номера и других данных на индикато­ре, автоматический ответ на входящий вызов при отсутствии або­нента, автодозвон при занятом номере вызываемого абонента и т.д.

В зависимости от конструктивного оформления аппараты под­разделяются на настольные, стенные, унифицированные и перенос­ные. Особое место занимают радиотелефонные-аппараты.

По области применения можно выделить аппараты общего и специального (монтерские, шахтные, корабельные и т.п.) примене­ний. К телефонным аппаратам специального применения относятся и таксофоны.

Телефонные аппараты общего применения предназначены для включения в АТС с передачей сигналов набора номера импульсами постоянного тока посредством дискового или кнопочного номеро­набирателя или переменным током в многочастотном коде с помо­щью кнопочного номеронабирателя.

Сейчас на российском рынке представлено большое количество разнообразных телефонных аппаратов различных классов сложно­сти. Эти телефонные аппараты оснащены устройствами автоматиче­ского набора запоминаемых номеров (количество запоминаемых номеров может доходить до нескольких десятков), автоматическим ответом на входящий сигнал при отсутствии абонента, устройством записи различных сообщений, автоматическим набором занятого номера до ответа абонента и т.п.

Но следует учесть, что не все телефонные аппараты имеют сер­тификат соответствия российской телефонной сети, поэтому пере­чень предлагаемых услуг может быть не полным.

С начала 80-х гг. во многих странах стали пользоваться сотовым (мобильным) радиотелефоном как средством поддержки постоянно­го контакта, поскольку в отличие от систем радиотелефонной связи предыдущих поколений в сотовой сети разговор продолжается и тог­да, когда абонент перемещается по территории из одной «соты» (зона обслуживания базовой станции) в другую.

Ряд ведущих фирм освоили в производстве несколько видов радиотелефонов: мобильные, транспортабельные, персональные, носимые.

Мобильные радиотелефоны, устанавливаемые в автомобилях, были исторически первым средством радиотелефонной связи и по­лучили в настоящее время наиболее широкое распространение.

Транспортабельные телефоны обладают функциональностью мобильных, кроме того, позволяют абонентам еще и вести перегово­ры, находясь в удалении от автомобиля.

Носимые или портативные радиотелефоны легко размещаются в дипломате, дают абонентам свободу перемещения и в то же время позволяют им в любой момент связаться друг с другом.

Персональные радиотелефоны малогабаритны, легко умещают­ся в кармане, а вес составляет лишь четверть веса их предшественни­ков.

Существуют различные системы или, точнее, стандарты сотовой' (мобильной) связи. В России разрешены три стандарта, причем в Москве представлены все, а в регионах - обычно какой-то один. Первой в России начала действовать компания «МОСКОВСКАЯ СОТОВАЯ СВЯЗЬ». Она работает на частоте 450 МГерц, стандарт NMT, сигнал аналоговый. Второй на рынок сотовой связи вышла компания «ВЫМПЕЛКОМ», сеть которой называется «БИ ЛАЙН». Телефоны работают в двух стандартах — аналоговом AMPS и его цифровой модификации DAMPS. Частота — 800 МГерц. И, наконец, компания «МОБИЛЬНЫЕ ТЁЛЕСИСТЕМЫ» — она позже других начала работу и представляет европейский стандарт GSM-900, циф­ровой.

Все ранние системы радиотелефонной связи являлись аналого­выми, т.е. информация (речь или данные) передавались как сигнал частотной модуляции по радиотракту.

Новое поколение мобильных телефонов является цифровым. Рабочая группа Европейской организации администраций связи и поч­ты определила первую систему цифровой радиосвязи уже в 1982 г. Об­щеевропейская сотовая система цифровой радиосвязи (Global System for Mobile Communications — GSM) является одной из радиотеле­фонных систем нового поколения, которая уже введена в строй в европейских странах (существуют и другие стандарты). Хотя анало­говые системы, несомненно, будут применятся еще в течение мно­гих лет, спрос на, системы с большими возможностями обусловил разработку сложных цифровых систем.

Система GSM отличается повышенной помехоустойчивостью, обеспечиваемой за счет применения цифровой передачи, благодаря чему достигается оптимальное и эффективное применение назначен­ных частот. Стандартизация этих частот во всей Европе позволит абоненту пользоваться подвижной системой радиосвязи, находясь в любой точке Европы. Характеристики систем GMS выбраны с уче­том характеристик цифровой сети интегрального обслуживания ISDN, которые используются национальными администрациями для обслуживания стационарных абонентов сети.

В последнее время стала достаточно популярной система персо­нального оповещения — пейджинг. В принципе, пейджер — это ком­пактный радиоприемник, который работает в диапозоне УКВ и прини­мает закодированные в определенном формате текстовые и цифровые сообщения. Для,того чтобы передать что-либо клиенту пейджинговой компании, вы должны знать его личный абонентский номер и номер операторского бюро компании. Сам способ связи выглядит следующим образом: вы звоните в бюро, называете абонентский номер человека, которому хотите передать сообщение, и диктуете оператору текст этого сообщения. Оператор набирает на компьютере текст, который затем поступает на центральный терминал и базовый передатчик. Дозвонит­ся до бюро операторов, как правило, не составляет труда — его номер обычно легок для запоминания и практически не бывает занят, разве что в особые часы пик (типа новогодней ночи). Если человек находится в зоне приема, он получает сообщение в течение нескольких секунд. В этом, собственно, и состоит основная функция пейджинговой связи: вы отправляете своего рода телеграмму по радио. Но, в отличие от сото­вого телефона, связь осуществляется только в одну сторону. Возможно­стями передачи сообщений пейджеры не обладают. Недостаток пейд­жинговой связи — зависимость от телефонной линии: чтобы отправить сообщение, нужно все-таки звонить по телефону, а это не всегда и не везде удобно. Кроме того, нет возможности узнать, получил ли человек сообщение, отправленное вами, или нет. Пейджер может служить хоро­шим дополнением к сотовому телефону, поскольку абонентская плата фиксирована и не зависит от числа сообщений, а радиотелефон можно использовать только в случае крайней необходимости, сэкономив на этом некоторые средства.

Наряду с телефонной сетью существуют и успешно эксплуати­руются телеграфные сети, к числу которых относятся:

внутригосударственная сеть общего пользования для передачи телеграмм между отделениями телеграфной связи (ОП);

внутригосударственная сеть, предназначенная для телеграфной связи между различными предприятиями и организациями (АТ50);

международная сеть телеграфной связи общего пользования между отделениями связи нашей страны и зарубежных стран;

международная телеграфная сеть для передачи сообщений меж­ду предприятиями и организациями во всем мире (TELEX — teleprinter exchange service). Сеть TELEX включает в себя телексные узлы, специальные линии связи и конечные абонентские устрой­ства — телетайпы, параметры которых стандартизированы Междуна­родным Консультативным Комитетом по Телефонии и Телеграфии (МККТТ). Телетайп — фирменное наименование ряда аппаратов, разработанных Телетайп Корпорэйшн (Teletype Corporation), кото­рое так же, как в случае с копировальными аппаратами фирмы Ксе­рокс Корпорэйшн (XEROX Corporation), стало нарицательным. По­этому формально использование укоренившегося термина «телетайп» не вполне корректно и обычно не применяется в специальной тех­нической литературе.

Достижения современных технологий способствуют активному внедрению в повседневную практику различных видов связи: теле­фонной, телеграфной, компьютерной и др. Особенно интенсивно в последние годы в России стала развиваться факсимильная связь. Сегодня наличие факсимильного аппарата (факса) — обязательный атрибут любой уважающей себя фирмы. Передача по факсу различ­ных документов становится повседневной реальностью. Телефакс — это торговое наименование офисных факсимильных аппаратов. Его усеченное наименование «факс» стало практически узаконенным для обозначения абонентского номера факсимильного аппарата в теле­фонной сети и собственно сообщения, полученного или отправлен­ного с помощью телефакса. Однако термин «факс», используемый для обозначения факсимильного аппарата, пока рассматривается как жаргонный. В английском языке слово «fax» применяется в том же значении.

Под факсимильной связью обычно понимают метод передачи на расстоянии графической и буквенно-цифровой информации, а так­же рукописных сообщений с воспроизведением на принимающем устройстве в форме, аналогичной переданной.

Факсимиле (от лат. fac simile — делай подобное) означает точное воспроизведение фиксированного плоского изображения на твердом носителе (чаще всего бумаге) фотоэлектрическим способом. Сама идея передачи изображений по линиям проводной связи не нова и впервые предложена еще в 1842 г.; а первая работающая факсимиль­ная машина появилась на свет через 12 лет, в 1854 г. Факсимильные машины стали особо популярны во второй половине 60-х гг., когда МККТТ принял набор стандартов для телефаксов, названных Group 1 (G1) и Group2 (G2). Однако телефаксы, отвечающие требованиям GI и G2, были исключительно аналоговыми и имели целый ряд недостатков. Существенный скачок в развитии факсимильной связи произошел в 1980 г., когда МККТТ ввел стандарт GroupS (G3), кото­рый определял методы цифрового сканирования и сжатия информа­ции. Иначе говоря, избыточность информации в сигнале снижалась еще до ее передачи (модуляции). В отличие от первых аналоговых телефаксов, работающих со скоростью 300 бит/с, аппарат, отвечаю­щий стандарту G3, передает информацию со скоростью 9600 бит/с, что позволяет отправлять страницу документа менее чем за минуту (обычно за 15—20 секунд). Перспективным протоколом для телефак­сов, передающим информацию по цифровым сетям связи, является стандарт Group4 (G4), однако в настоящее время подавляющее чис­ло аппаратов соответствует стандарту G3.

В подавляющем большинстве случаев для передачи факсимиль­ных сообщений используется обычная телефонная сеть. Поэтому схема коммутации и соединение абонентов факсимильной связи осуществляется точно таким же образом, как и при обычной телефо­нии. В зависимости от количества поступающей и отправляемой корреспонденции для факсимильной связи выделяют либо отдель­ный телефонный канал, либо используют один и тот же канал для передачи факсимильных и речевых телефонных сообщений, пере­ключая режим работы аппарата.

Факсимильный аппарат содержит телефон, устройства считыва­ния и воспроизведения оптического изображения и ряд других вспо­могательных узлов, объединенных в одном корпусе. Многие элемен­ты считывающего и воспроизводящего устройств являются общими. Основными самостоятельными частями являются блок считывания оптического изображения и блок переноса принятого изображения на бумагу. Система, обеспечивающая электронную передачу обыч­ного текста, чертежей, фотографий и пр., должна обеспечивать ска­нирование документа на передающей стороне, преобразование ин­формации в форму, пригодную для передачи по имеющемуся каналу связи, и формирование на бумажном носителе на приемной стороне дубликата — факсимиле - исходного документа. В состав любого телефакса входит сканер для считывания документа, модем, переда­ющий и принимающий информацию по телефонной линии, а также принтер, печатающий принимаемое сообщение на термо- или обыч­ной бумаге. В платах факс-модемов такие узлы, как сканер и прин­тер, отсутствуют. Информация представлена только в «электронном» виде.

Во многих офисах большая часть деловой документации подго­тавливается с помощью персонального компьютера. При автоном­ной работе персонального компьютера и телефакса для передачи факсимильных сообщений необходима предварительная распечатка документа на бумаге с достаточным для сканера телефакса контрас­том. Пользователи персонального компьютера могут отказаться от промежуточного этапа переноса сообщения на бумагу. Для этого необходимо, чтобы телефакс имел стандартный разъем для подклю­чения к персональному компьютеру и программное обеспечение для форматирования и переноса данных из персонального компьютера в •телефакс. Другим, более эффективным, решением может быть уста­новка в персональном компьютере автономно работающей факс-модемной платы, которая поставляется с пакетом необходимых про­грамм. Выбор между факсимильными (факс-модемными) платами и внешними модемами (факс-модемами) — в основном вопрос стои­мости и удобства. Внешний модем имеет свой корпус и источник питания и подключается к свободному последовательному порту пер­сонального компьютера. Встраиваемый модем занимает один разъем расширения на системной плате, а также адресное пространство и другие системные ресурсы одного из последовательных портов.

Большинство современных факсов позволяет организовать связь не только между факсимильными аппаратами, но и между компью­тером и телефаксом. При работе с факс-модемом указанная задача решается с помощью соответствующих программ, обеспечивающих необходимое преобразование форматов. Использование факс-моде­ма позволяет применить для подготовки, приема и передачи сооб­щений мощные вычислительные ресурсы и память персонального компьютера. Программная поддержка факс-модема обычно предус­матривает соединение и набор заданного номера абонента, архиви­рование сообщений, создание каталогов, рассылку по списку адре­сов, отправление в заданное время, автоответ и др.

Факс-модем не эквивалентен по своим функциональным воз­можностям факсимильному аппарату. Основное отличие заключает­ся в том, что в состав факсимильного аппарата всегда входит скани­рующее устройство, обеспечивающее считывание любого контраст­ного изображения с листа бумаги, а плата — только передачу изобра­жений или текста, хранящихся в цифровом виде в памяти компью­тера. Кроме того, плата является не самостоятельным устройством, а расширением персонального компьютера и может функционировать лишь при включенном состоянии последнего. Внешние устройства воспринимают факс-модем как факсимильный аппарат группы 03 (по классификации МККТТ), т.е. плата эмулирует факсимильные аппараты указанной группы.

Системы транспортировки сообщений между людьми с помо­щью компьютеров очень часто называют системами электронной почты. В электронной почте транспортная служба имеет дело с фай­лами, обрабатываемыми компьютерами, а не с бумагой, транспорти­руемой с помощью различных физических средств, как это делается в классических почтовых системах. С учетом этого определим элек­тронную почту как службу почтовой связи, в которой доставка сооб­щений осуществляется электронными методами с помощью компью­теров.

Электронная почта — наиболее простое средство организации взаимодействия между удаленными абонентами и может рассматри­ваться как компьютерный аналог обычной почты.

Высокая скорость передачи информации и надежность (при от­носительно низкой стоимости услуг) позволяют электронной почте качественно изменить роль почтовой коммуникации. Появляется уникальная возможность быстро ознакомить любой круг корреспон­дентов (как бы далеко друг от друга они ни находились) с различны­ми документами, проектами и т.п., оперативно получить реакцию на эти материалы, при необходимости повторить такой процесс много­кратно. Возникновению электронной почты способствовало также увеличение объема деловой переписки и широкое внедрение в дело­производство оборудования для автоматизации подготовки и обра­ботки документов. В результате большая часть учрежденческой кор­респонденции может быть доставлена получателю не в виде ориги­нала сообщения, а в виде его копии с использованием средств эле­ктросвязи. Электронная почта заменяет физическую транспортиров­ку сообщений передачей их содержания. Адресат получает сообще­ние в виде твердой копии на бумаге или в виде изображения на эк­ране терминала.

Особенностью обычной и электронной почт является то, что при пересылке информации обе системы обеспечивают почтовый сер­вис, базируясь на служебной почтовой информации. Пересылаемая по электронной почте информация называется сообщением или письмом.

Основной информационный поток в системе электронной поч­ты приходится на локальные сети, которые обычно связывают ПК, находящиеся в одном учреждении. Это дает возможность объеди­нить и рационально использовать компьютерные ресурсы, а также резко сократить бумажный документооборот.

Локальная сеть возникла в связи с необходимостью передавать данные с высокой скоростью в пределах небольшой территории, например одного здания или группы зданий, при значительно мень­ших затратах вместо использования для передачи данных сетей об­щего пользования. Локальные сети позволяют пользователям сочетать преимущества автономной обработки информации с возможно­стями индивидуального доступа к общим информационным ресур­сам офиса, а также к внешним ресурсам.

К основным требованиям, предъявляемым к сетям, относятся: простота использования, высокая скорость передачи информации, низкая стоимость и соблюдение секретности. При организации ло­кальной сети разработчик обычно сталкивается с выбором: передаю­щей среды; конфигурации сети и протоколов, управляющих ее рабо­той; инструментальных средств. Кроме того, следует выбрать метод передачи сообщений в сети. Известны и используются три метода передачи.

Метод передачи с приоритетным доступом. С терминала посту­пает запрос на передачу информации, и ему предоставляется во вре­менное пользование канал. Все остальные терминалы ожидают окон­чания сеанса передачи.

Метод с челночным опросом. В сети циркулирует информаци­онный пакет с пустым интервалом и опрашивает все терминалы о необходимости передачи информации. Если такая потребность име­ется, движущийся интервал подхватывает возможный для передачи информационный пакет и переносит его адресату.

Метод пакетов-маркеров. Этот метод подобен контейнерным перевозкам, когда подготовленное к передаче сообщение «конверти­руется» в пакеты с адресом и ждет оказии с транспортером, которым в данном случае является маркированный интервал времени. Этот интервал может использоваться только одним терминалом.

Локальная сеть, как правило,.создается на одном из трех типов соединения элементов в сеть: звезда, кольцо и шина. Возможны и гибридные построения типа шина — звезда или кольцо — звезда.