Лекция Системы телекоммуникаций

Вид материала

Лекция

Содержание Основные характеристики (показатели качества) СПИ Линии и каналы связи Системы оперативной связи Примеры современных систем оперативной связи Системы персональной спутниковой связи

Подобный материал:

• Учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-45 01 01 Многоканальные, 1211.5kb.
• Грамм для высших учебных заведений по специальности 1-45 01 01 многоканальные системы, 1416.93kb.
• Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика, 226.92kb.
• Модели оперативного перехвата трафика в инфокоммуникационных сетях 05. 12. 13 Системы,, 245.01kb.
• Учебное пособие по части курса «Вычислительные машины, сети и системы телекоммуникаций», 759.43kb.
• Программы кандидатских экзаменов 05. 09. 03 «Электротехнические комплексы и системы», 4777.38kb.
• «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций», 17.08kb.
• Лукашевич С. А., ассистент каф, 331.83kb.
• Учебная программа для высших учебных заведений по специальностям: 1-45 01 01 Многоканальные, 68.97kb.
• Темы курсовых работ по дисциплине «Сети и системы телекоммуникаций» для студентов нп2,, 11.23kb.

Лекция 8. Системы телекоммуникаций


Определение. Телекоммуникация представляет собой передачу сигналов на некоторое расстояние с целью информационного взаимодействия (коммуникации).


Таким образом, системы телекоммуникаций – это по сути системы передачи информации (иногда говорят данных, но это не совсем точно: мы знаем, что информация и данные это не одно и тоже; именно передача информации, характеризующейся единством синтаксического, семантического и прагматического компонентов, отражает суть коммуникационного взаимодействия).


Структура систем передачи информации (СПИ):

• Канал передачи данных – канал связи.
  
• Передатчик информации
  
• Приемник информации.
  

Блок-схема системы передачи информации показана на рисунке 8.1:




Рис. 8.1. Блок-схема системы передачи информации


Передатчик служит для преобразования полученного от абонента сообщения в сигнал, передаваемый по каналу связи, приемник – для обратного преобразования сигнала в сообщение, поступающее потребителю (абоненту).


Основные характеристики (показатели качества) СПИ:

• Пропускная способность – максимально возможная (теоретическая) скорость передачи информации. Определяется физическими свойствами канала связи и сигнала. Скорость передачи информации изменяется в битах в секунду (бодах).
  
• Достоверность передачи информации.
  
• Надежность работы.
  

Линии и каналы связи


Определение. Линия связи (ЛС) – это физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. Современные линии связи организованы на основе электромагнитных волн. Раньше использовались иные виды физической среды. Например: передача информации с помощью костров, барабанов, пневматическая почта.

Канал связи = линия связи + аппаратура передачи данных + протоколы передачи информации.


Классификация каналов связи:

• По физической природе ЛС: механические, акустические, оптические, электрические;
  
• По форме реализации: проводные и беспроводные;
  
• По форме представления передаваемой информации: аналоговые, цифровые;
  
• По возможным направлениям передачи информации: сиплексные («туда»), полудуплексные (или «туда», или «обратно»), (полно)дуплексные («туда» и «обратно» одновременно);
  
• По способу организации: коммутируемые (создаются только на время передачи информации из отдельных сегментов) и некоммутируемые (организуются на длительное время).
  
• По пропускной способности: низкоскоростные, среднескоростные, высокоскоростные (широкополосные).
  

Основные виды современных каналов связи рассматривались на лабораторной работе № 4-5.


Системы оперативной связи.


С понятие системы телекоммуникации неразрывно связано понятие системы оперативной связи. Система оперативной связи (СОС) реализуется на основе некоторой системы телекоммуникации, имеет конкретное назначение, стандарты и правила работы, связана с определенным оборудованием. Фактически, система оперативной связи – это некий продукт или услуга, обеспечивающие потребителя возможностью передачи информации.

Виды СОС:

• С передачей документированной информации – передача ведется «с документа на документ»: у передающего абонента информация считывается из файла или бумажного носителя, у принимающего – регистрируется на бумажном носителе или в файле.
  
• С документированием информации при приеме – информация передается с устройства ручного ввода или иным способом, однако регистрация сообщения на бумажном носителе или в файле обязательна только у принимающего абонента;
  
• Без документирования информации – обязательная регистрация информационного сообщения не предусматривается.
  

Примеры современных систем оперативной связи:

• Телефонная связь. Состоит из: абонентских терминалов и телефонной сети, которая включает в себя множество АТС (автоматических телефонных станций) и магистральную систему (связи между АТС). Имеет иерархическую структуру, номер абонента состоит из: кода страны (региона), кода зоны внутри страны, номера АТС, номера абонентского терминала внутри АТС, добавочного номера, если абонентский терминал является офисной АТС. Современные телефонные сети предоставляют абонентом множество дополнительных функций (определитель номера, будильник и т.п.).
  
• Радиотелефонная связь, к которой относятся:
  
  • Системы сотовой связи радиотелефонной связи;
    
  • Системы транкинговой радиотелефонной связи;
    
  • Телефоны с радиотрубкой и радиотелефонные удлинители;
    
  • Системы персональной спутниковой радиосвязи.
    

Транкинговая связь – вид двусторонней мобильной связи, подходящий для использования в крупных организациях, когда передача информации в основном ограничивается абонентами внутри группы (соединение с абонентами телефонных сетей общего пользования предполагается лишь в исключительных случаях). В этом случае можно организовать систему транкинговой связи и сэкономить на переговорах, так как абонентскую плату за использование своей собственной сети, естественно, платить не нужно. Система транкинговой связи включает в себя базовую станцию (одну или несколько), ретрансляторы сигнала и абонентские радиостанции. Связь с абонентами может осуществляться как через базовую станцию, так и непосредственно друг с другом. Таким образом, имеется возможность двусторонней связи даже при нахождении вне зоны действия базовой станции. В настоящее время существуют аналоговые стандарты транкинговой связи (SmartTrunk, SartNet и т.д.), которые активно вытесняются цифровыми стандартами (TETRA, Tetrapol и т.д.). Системы транкинговой связи активно используются различными спецслужбами (полиция, жандармерия и др.).

Системы персональной спутниковой связи обеспечивают персональную связь между абонентами, которые могут находиться в любой точке планеты. В общем случае такие системы состоят из трех сегментов: космического (группы космических спутников-ретрансляторов), наземного (наземные станции обслуживания и сопряжения с другими сетями) и пользовательского (терминалы, находящиеся у потребителя). Современные системы спутниковой связи принято делить по высоте орбиты спутников космического сегмента: с низкими (круговыми), средневысокими и высокими (геостационарными) орбитами. Чем больше орбита спутников, тем большую площадь земной поверхности они могут обслуживать, но временная задержка при передачи сигнала при этом возрастает. В настоящее время системы спутниковой связи создаются на основе низкоорбитного сегмента, что позволяет добиться более высокого качества связи, снизить временные задержки сигнала, уменьшить габариты терминальных устройств (геостационарные спутники применяются для теле- и радиовещания). Действующие системы спутниковой связи, помимо дуплексной телефонной связи предоставляют спектр дополнительных услуг: факсимильная связь, электронная почта, служба коротких сообщений, голосовая почта, передача данных. Примеры спутниковых систем связи и передачи данных: «Гонец», «Globalstar», «Iridium». Система «Iridium» – единственная, которая покрывает всю территорию Земли, включая полюсы, океаны и авиалинии (состоит из 66 спутников, общий объем инвестиций – свыше 5 миллиардов долларов), однако из-за слишком высоких тарифов и плохого менеджмента компания, обслуживающая эту систему была признана банкротом всего через год после начала предоставления услуг связи (в 1999 году). С 2001 года оказание услуг связи было возобновлено, однако развитие системы (модернизация космического сегмента, появление новых моделей терминальных устройств) существенно замедлилось. В настоящее время основной потребитель услуг спутниковой связи «Iridium» – министерство обороны США. Стоимость звонков: от 99 центов (между абонентами системы «Iridium») до 14 долларов за минуту разговора (при звонке из наземных телефонных систем).

• Спутниковые навигационные системы – системы, позволяющие с использованием спутников оценивать расстояние до передвигающегося объекта и в режиме реального времени определять его координаты с большой точностью – до нескольких сантиметров. Первые шаги по созданию такой навигационной системы были предприняты уже в середине 70-ых годов XX века в рамках проекта NAVSTAR министерства обороны США. Название GPS – Global Positioning System – появилось позднее, когда система стала использоваться не только в военных, но и в гражданских целях. В настоящее время существует множество весьма портативных GPS-устройств, позволяющих отслеживать перемещение объекта. Широко используются, например, системы автомобильной навигации, для чего автомобили оснащают бортовыми компьютерами со встроенными микрочипами GPS. Это позволяет загружать карту местности, строить по ней оптимальный маршрут, определять длительность и оставшееся расстояние поездки, узнавать координаты ближайших сервисных центров. Помимо навигационной системы США в настоящее время ведутся разработки аналогичных систем в Европейском Союзе (проект Galileo) и в России (ГЛОНАСС – ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система). Последний запуск спутников для ГЛОНАСС состоялся 25.12.2007. Планируется, что проект ГЛОНАСС будет выведен на расчетную мощность не ранее 2009, хотя запуск системы в общее пользование планируется осуществить с 01.01.2008 (включая продажу соответствующих терминальных устройств для наземного позиционирования).
  
• Пейджинговые системы связи;
  
• Компьютерные системы оперативной связи – системы компьютерной телефонии, интегрирующие в единое функциональное устройство и компьютер, и телефон. Таким образом, все потоки данных, имеющие различный характер, управляются единообразно. Компьютерная телефония (иначе говоря, технология CTI – Computer Telephony Integration) представляет совершенно новые возможности при организации центров телефонного обслуживания (call-центров). Например, при поступающем от потребителя вызове его номер определяется с помощью АОН, этот номер сопоставляется с информацией из базы клиентов, и на экран оператора выводится полная информация о звонящем потребителе. Это позволяет существенно сократить время на идентификацию абонента и повысить качество обслуживания вызовов. Управления счетом в банке или счетом в системе сотовой связи с любого телефонного аппарата также стало возможным с появлением технологии CTI. Известнейшим примером компьютерных систем оперативной связи является Интернет-телефония. Технология Интернет-телефонии (известная также как IP-телефония, VoIP и т.п.) заключается в передачи голосовых данных по сети Интернет или любой другой сети на базе транспортного протокола IP. Довольно широко распространены также системы компьютерной видеосвязи (как двусторонние, так и многосторонние – видеоконференции), которые могут быть реализованы с использованием обычной телефонной сети, цифровой телефонной сети или глобальной сети Интернет.
  
• Системы передачи документированной информации:
  
  • Телеграфная связь (первые буквопечатающие телеграфные аппараты – телетайпы – появились в конце 19 века).
    
  • Дейтафонная связь – передача документированной текстовой информации по телефонным каналам. По сути дела тот же телеграф, но с использованием телефонных линий связи. Для этого необходима специальная аппаратура, согласующая приемо-передающую аппаратуру с телефонным каналом связи – модем.
    
  • Факсимильная связь – процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста. Основное назначение факсимильной связи – передача документов (текстов, чертежей, рисунков, схем, фотографий и т.п.) с бумажных листов отправителей на бумажные листы получателей. Термин произошел от латинского “fac simile” – сделай подобное.