Общие сведения о средствах связи

С редства связи – это совокупность технических и программных средств, используемых для формирования, приема, обработки, хранения и доставки сообщений электросвязи или почтовых отправлений. Почтовые отправления в рамках данного учебника не рассматриваются. Под сообщени ем электросвязи понимается определенная материально-энергетическая форма представления информации (звук, текст, изображение и др.)

Для формирования(обработки, хранения) и преобразования сообщения в сигнал связи при передаче и обратно при приеме используются оконечные устройства (абонентские аппараты). К абонентским аппаратам относятся: телеграфные, телефонные, факсимильные аппараты, компьютеры, телевизионные приемники, радиостанции и пр.

Лицо, использующее средства связи для передачи или приема сообщений, является абонентом (корреспондентом), место нахождения абонента или оконечного устройства (абонентского аппарата) – оконечным пунктом илиместом дислокации.

Связь одного абонента (оконечного пункта) с другим (другими), при которой возможна только передача либо только прием сообщений является односторонней. Связь, при которой возможны и передача и прием сообщений является двухсторонней.

Двухсторонняя связь, при которой возможна передача или прием сообщений одновременно лишь в одном направлении, является симплексной; если при этом у принимающего абонента имеется возможность перевести в режим приема технику связи передающего, не дожидаясь завершения его передачи, – полудуплексной; при возможности и передачи и приема сообщений одновременно в обоих направлениях – дуплексной.

Сигнал связи – материальный носитель с отображенным в нем сообщением. В качестве материального носителя сообщения электросвязи используютсяэлектромагнитные волны.

Электромагнитные волны – направленные, изменяющиеся в периодической последовательности электрические и магнитные поля, создаваемые колеблющимися с определенной частотой электрическими зарядами.

Основные параметры электромагнитных волн:

f – частота, Гц (1 Гц – один период колебания, совершаемый за одну секунду);

λ – длина волны, м (расстояние, на которое электромагнитное поле распространяется за время одного периода);

а – амплитуда, А (сила тока, А – ампер; напряжение, В – вольт; уровень сигнала, ДБ – децибел и т. д., в зависимости от измеряемой величины).

Скорость распространения электромагнитных волн зависит от среды, в земной атмосфере и космосе примерно равна скорости распространения света: 300 000 км/с.

Зависимость между такими параметрами, как Т, f и λ:

f =1/T λ (м) = 300 000/f (кГц).

Сигналы связи могут быть как непрерывными (аналоговыми), так и дискретными (цифровыми) (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Сигналы связи:
а) аналоговый (тональный, на выходе микрофона);
б) дискретный (число 20 в семиразрядном коде)

Процесс образования (преобразования) сигнала связи ( «отображения» сообщения, при передаче, в материальном носителе) называется модуляцией. При этом происходит соответствующее изменение одного или нескольких параметров материального носителя. Различают амплитудную, частотную, фазовую, амплитудно-частотную, импульсно-кодовую и прочие виды модуляции. Процесс обратного преобразования («выделения» сообщения, при приеме, из сигнала связи) называется демодуляцией.

Сигналы связи (электрические, электромагнитные, оптические) могут распространяться лишь в соответствующей проводящей их материальной среде. В качестве материальной среды распространения сигналов связи используются: металлические проводники (линии проводной связи), пространство (сети и линии радиосвязи), пространство и оптические волокна (сети и линии оптической связи).

Принцип передачи сообщенийпо линиям проводной связи: электрический (электромагнитный) сигнал распространяется вдоль проводника, его изменение на одном конце проводника вызывает аналогичное изменение на другом.

Принцип радиосвязи: источник электромагнитного излучения (передатчик) возбуждает в пространстве (даже в вакууме) электромагнитную волну определенной частоты. Еслина пути ее распространения встречаетсязаземленный проводник (приемник), то в нем индуцируется электрический ток той же частоты. Изменение в передатчикепередаваемой электромагнитной волны (по частоте, амплитуде, фазе и т. п.) вызывает аналогичное изменение электрического тока в заземленном проводнике (приемнике).

Принцип передачи сигнала связи по волоконно-оптическим линиям основан на особом эффекте – преломлении света при максимальном угле падения, когда имеет место полное отражение. Это явление происходит в том случае, когда луч света выходит из плотной среды и попадает под определенным углом в менее плотную среду. Внутренняя жила (нить) волоконно-оптического кабеля имеет более высокий показатель преломления, чем внешняя жила (оболочка). Поэтому луч света, проходя по внутренней жиле, не может выйти за ее пределы. Его изменение на одном конце жилы вызывает аналогичное изменение на другом.

Дальность связи, ее способность обеспечить доставку сообщений от источника до их получателя в максимально короткие сроки, зависят многих факторов: физические свойства материала проводника (пространства), протяженность линии связи, рельеф местности, погодные условия, технические характеристики оконечных устройств и пр. Применение таких технических устройств как усилители и ретрансляторы позволяет увеличить дальность передачи сигналов связи. Применение аппаратуры уплотнения, за счет дополнительных преобразований (модуляции) сигналов связи, позволяет увеличить их поток (количество в единицу времени), оптимизировать затраты на организацию линий связи.

Соединение одного абонента (абонентского аппарата) с другим (другими), а также отдельных элементов линий (устройств) связи называется коммутацией. Различают постоянную и временную коммутацию.

Постоянная (жесткая) коммутация осуществляется путем скручивания, зажима, обжима, пайки соединений проводников в таких устройствах, как соединительные муфты, коробки, плинты, кабельные боксы, стойки промежуточных соединений, шкафы кросса и т. д.

Временная коммутация осуществляется специальными устройствами, обеспечивающими соединение (контакт) отдельных элементов линий (оконечных устройств) на определенный период с восстановлением исходного (разъединенного) состояния. Такими специальными устройствами являются стойки промежуточных манипуляций, коммутаторы, концентраторы, телеграфные и телефонные станции, контроллеры и пр.

Совокупность технических средств (оконечных устройств, линий, усилителей, аппаратуры уплотнения, коммутационных устройств), предназначенных для передачи (приема) сообщений от одного абонента (оконечного пункта) до другого (других) образует канал связи.

Объединение нескольких каналов связиобразует сети и системы связи. Каналы, сети и системы связи различают по роду и по виду.

По роду каналы, сети и системы связи различают в зависимости от среды распространения:

проводной связи (среда распространения – металлические проводники);

радиосвязи (среда распространения – водное пространство, атмосфера, тропосфера, ионосфера, космическое пространство);

оптической связи (наземной, среда распространения – атмосфера; космической, среда распространения – атмосфера и космическое пространство; волноводного типа, среда распространения – световоды; кабельной, среда распространения – оптические кабели);

комбинированной связи.

По виду каналы, сети и системы связи различают в зависимости от формы представления передаваемой информации:

телеграфной связи (для передачи знаков, символов);

телефонной связи (для передачи звуковой информации);

факсимильной связи (для передачи плоских неподвижных изображений);

телевизионной (для передачи видео- и звуковой информации);

иной, в т.ч. комбинированной связи.

Каналы, сети и системы связи могут быть общего пользования, выделенные, технологические, специального назначения; постоянными и временными, разрозненными, взаимоувязанными и согласованными; отличаться по способу организации, по способу передачи информации, по уровню задач, решаемых с их помощью (задачи государства, его субъекта, какого-либо ведомства, министерства, учреждения, организации).

Технические требования к средствам связи определяются стандартами связи и протоколами связи. Требования стандартов связи при этом являются обязательными и неукоснительными, протоколы связи содержат менее жесткие требования и допускают некоторые отступления.

Правоотношения в области связи вРоссийской Федерации регламентируются Конституцией, федеральными законами «О связи», «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», «О полиции», иными нормативными правовыми актами, в том числе приказами и распоряжениями министерств, локальными нормативными правовыми актами учреждений и организаций.