Средства связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1. Введение           стр. 3                                            

2. Телеграф       стр. 5

3. Факсимильная связь     стр. 8

4. Пейджер       стр. 10

5. Телефон       стр. 11

5.1. Проводная связь

5.2. Мобильная связь

5.2.1. Сотовая связь

5.2.2. Спутниковая связь

5.2.3. Транкинговая связь

6. Интернет       стр. 16

7. Вывод        стр. 18

8. Приложение      стр. 19

9. Список литературы     стр.21

 

 

 

 

 

 

1. Введение

             В современном мире существуют различные средства связи, которые постоянно развиваются и совершенствуются. Даже такой традиционный вид связи как почтовое сообщение (доставка сообщений в письменном виде) претерпел существенные изменения. Эта информация доставляется по железным дорогам и самолетами взамен старинных почтовых карет. С развитием науки и техники появляются новые виды связи. Так в XIX веке появился проволочный телеграф, по которому информация передавалась с помощью азбуки Морзе, а затем был изобретен телеграф, в котором точки и тире были заменены буквами.

          Менее чем за 200 лет телекоммуникационные технологии прошли огромный путь – от громоздких и неуклюжих устройств, которыми могли пользоваться лишь государственные организации и немногие наиболее обеспеченные частные лица, до глобальной инфраструктуры, обеспечивающей связь на всем земном шаре между самыми отдаленными его уголками. Огромная скорость, с которой распространяются электромагнитные волны, позволяет за ничтожные доли секунды преодолевать расстояния в десятки тысяч километров, передавая все виды информации: звук, неподвижные и подвижные изображения, компьютерные данные и т. д.

Все разнообразие используемых в технике и быту систем связи, в основном радиосвязи, можно свести к трем типам, отличающимся способами  передачи сигнала от передатчика  к приемнику. Это односторонняя  связь, полудуплексная связь и дуплексная связь.

Первый тип – односторонняя  связь. Согласно общепринятому определению, односторонняя связь - это связь, при которой информация только передаётся из одного пункта в другой или одновременно во многие пункты. При односторонней  связи нет приёма информации в  пункте передачи и передачи информации из пункта приёма. Данный вид связи  используется  для передачи текущей  информации (например, в агентствах печати, в метеорологической службе), для передачи сигналов точного времени  и точной частоты и др., а также  для звукового и телевизионного вещания (используется в телевидении  и радиовещании). Такой способ радиосвязи имеет то преимущество, что позволяет охватить практически неограниченное число абонентов – потребителей  информации.

Второй тип – это   полудуплексная связь. Полудуплексная связь - способ взаимодействия, при котором обе стороны могут передавать данные по очереди. Данный тип связи характерен для переговорных устройств, раций.

И, наконец, третий тип связи – дуплексная связь, при которой обмен информацией ведётся одновременно в двух направлениях, что можно наблюдать в телефонии.

 

 

Попробуем дать более подробную  характеристику наиболее известных  средств связи.

 

 

 

 

 

 

                                   

 

2. Телеграф

Телеграф — в современном значении — средство для передачи сигнала по проводам или другим каналам электросвязи.

С незапамятных времен человечество пользовалось  различными   примитивными видами сигнализации и связи в  целях передачи срочной и важной информации в тех случаях, когда  по ряду причин традиционные виды почтовых сообщений не могли быть использованы. Огни, зажигаемые на возвышенных участках местности, или же дым  от костров  должен был оповестить о приближении  врагов либо грядущем стихийном бедствии. Этот способ до сих пор используется заблудившимися в тайге или туристами, испытывающими стихийное бедствие. Некоторые племена и народы использовали для этих целей определенные комбинации звуковых сигналов от ударных музыкальных  инструментов (барабанов), другие научились  передавать определенные сообщения, манипулируя  отраженным солнечным светом при  помощи системы зеркал. В последнем  случае система связи получила наименование «гелиограф».

В 1792 году во Франции Клод Шапп создал систему передачи визуальной информации, которая получила название «Оптический телеграф». В простейшем виде это была цепь типовых строений, с расположенными на кровле шестами  с подвижными поперечинами, которая  создавалась в пределах видимости  одно от другого. Шесты с подвижными поперечинами — семафоры — управлялись  при помощи тросов специальными операторами  изнутри строений. Шапп создал специальную  таблицу кодов, где каждой букве  алфавита соответствовала определенная фигура, образуемая семафором, в зависимости  от положений поперечных брусьев  относительно опорного шеста. Система  Шаппа позволяла передавать сообщения  на скорости два слова в минуту и быстро распространилась в Европе. В Швеции цепь станций оптического  телеграфа действовала до 1880 года.

Одна из первых попыток  создать средство связи с использованием электричества относится ко второй половине XVIII века, когда Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году  испанский изобретатель Франциско де Сальва  создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф.

Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный  Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Публичная демонстрация работы аппарата состоялась на квартире Шиллинга 21 октября 1832 года. Павел Шиллинг также  разработал оригинальный код, в котором  каждой букве алфавита соответствовала  определенная комбинация символов, которая  могла проявляться черными и  белыми кружками на телеграфном аппарате. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии — Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером (1833), в Великобритании — Куком  и Уитстоном (1837), а в США электромагнитный телеграф запатентован С. Морзе в 1837. Телеграфные аппараты Шиллинга, Гаусса-Вебера, Кука-Уитстона относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа, в то время как аппарат Морзе являлся электромеханическим. Большой заслугой Морзе является изобретение телеграфного кода, где буквы алфавита были представлены комбинацией точек и тире (код Морзе). Коммерческая эксплуатация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837. В России работы П.Л. Шиллинга продолжил  Б.Якоби, построивший в 1839 году пишущий телеграфный аппарат, а позднее, в 1850 году, — буквопечатающий телеграфный аппарат.

          В дальнейшем проволочный телеграф претерпел различные усовершенствования. В 1855 г. английский изобретатель Д. Э. Юз разработал буквопечатающий аппарат, нашедший широкое распространение. В основу работы телеграфного аппарата был положен принцип синхронного движения скользуна передатчика и колеса приемника. Опытный телеграфист на аппарате Юза мог передать до 40 слов в минуту. Быстрый рост телеграфного обмена и увеличение производительности телеграфных аппаратов натолкнулись на ограниченные возможности телеграфистов, способных достичь скорости передачи при длительной работе только до 240—300 букв в минуту. Требовалось заменить ручную работу телеграфиста специальными механизмами, предварительно фиксирующими информацию, а затем осуществляющими ее передачу с постоянной скоростью независимо от человека.

        Задача предварительной фиксации информации была решена английским изобретателем Ч. Уитстоном (1802—1875). В 1858 г. он создал перфоратор для набивания дырок в бумажной ленте, соответствующих точкам и тире азбуки Морзе. В этом же году он сконструировал и передатчик. В 1867 г. Уитстон изготовил телеграфный приемник, которым и завершил разработку своей приемно-передающей системы.

       В 1871 г. Стирис изобрел дифференциальное дуплексное телеграфирование, при котором два сообщавшихся пункта одновременно вели передачу и прием телеграмм.

      Проблемой последовательного многократного (мультиплексного) телеграфирования, при котором по одной и тон же линии можно было передавать или принимать более одной телеграммы, занимались Гинтль, Фришен, В. Сименс, Гальске и Т. А. Эдисон.

      Однако эту проблему блестяще решил французский механик Ж. Бодо (1845—1903) в 1874 г., положив в основу пятизначный код, он сконструировал двукратный аппарат, скорость передачи которого достигала 360 знаков в минуту. В 1876 г. им был создан пятикратный аппарат, увеличивавший скорость приемопередачи в 2,5 раза.

     Аппаратура Бодо получила широкое распространение во многих странах и была высшим достижением телеграфной техники второй половины XIX в . В России с 1904 г. на телеграфных линиях между Петербургом и Москвой использовались аппараты Бодо.     

   В 1870 г. в России существовало 90,6 тыс. км телеграфных проводов и 714 телеграфных станций. В 1871 г. была закончена постройка длиннейшей по тому времени линии между Москвой и Владивостоком. К началу XX в. протяженность телеграфных линий в России составляла 300 тыс.км.   

   Совершенствование техники и технологии изготовления кабелей, повышение их качества и износостойкости позволяло строить подземные телеграфные линии. С 1877 по 1881 г. в Германии, например, было проведено 20 подземных линий общей протяженностью около 5,5 тыс. км. В конце XIX в. в Европе было протянуто 2840 тыс. км кабеля, а в США — свыше 4 млн. км. Общая протяженность телеграфных линий в мире в начале XX в. составила около 8 млн. км. 

Современный телеграфный  аппарат, применяемый на автоматических телеграфных станциях, называется телетайп, т.е. "печатающий на расстоянии". В нем нет ключа, а имеется клавиатура, такая же, как у пишущей машинки.

 

 

3. Факсимильная связь

Факсимильная связь - передача фотоснимков, рисунков, карт и рукописных или напечатанных текстов электрическими сигналами. (Впервые ее осуществил итальянский физик Дж.Казелли в 1855.) Свет, отраженный от изображения, преобразуется в электрические сигналы, которые передаются по проводам или по радио на удаленный приемник, где восстанавливаются на бумаге или пленке в виде копии оригинала. Факсимильная связь используется службами новостей для рассылки новостей и фотоснимков газетам и телецентрам, государственными службами, банками, авиакомпаниями и железными дорогами — для передачи содержания документов, а также многими другими предприятиями и организациями как вспомогательное средство при обработке данных, сборе и регистрации информации.

Последовательность работы факсимильной системы следующая: оптическое сканирование, кодирование сигналов, модуляция, передача сигналов, демодуляция, декодирование и изготовление копий.

Сканирование. Сканирование в факсимильных системах выполняется аналогично тому, как это делается в телевидении. Оригинал, например фотоснимок, освещают и систематически последовательно считывают малыми соседними участками, которые называются пикселами (picture element — элемент изображения). Свет, отраженный от каждого пиксела, преобразуется в электрический ток каким-либо электронным устройством — фотоэлементом, фотодиодом либо прибором с зарядовой связью. Одно такое устройство можно использовать для последовательного считывания по одному пикселу друг за другом, перемещаясь вдоль строки, строка за строкой, сверху вниз до тех пор, пока все изображение не будет преобразовано в электрические импульсы. Так осуществляется линейное сканирование. Возможно также выполнять сканирование целой строки сразу, используя для этого группу расположенных в строку воспринимающих приборов; такое сканирование называется матричным.

Кодирование сигнала. В первых системах факсимильной связи импульсы тока (или аналоговые сигналы), получаемые в результате сканирования, посылались непосредственно по телеграфным или телефонным линиям. В наше время сигнальный ток преобразуют (кодируют) перед передачей. При этом используют две формы факсимильных сигналов в зависимости от типа оригинала и особенностей записывающей среды. Если оригинал черно-белый (как, например, газетная полоса), можно удовлетвориться двухуровневым кодированием сигналов, т. е. сигнал будет иметь одно значение тока для черного и другое — для белого. Если же оригинал содержит также промежуточные между белым и черным тона, называемые серыми, то требуется сигнал с многоуровневым кодированием. В таком случае сигнал, получаемый от сканера, может быть закодирован в виде двоичных цифр и "слов", используемых в вычислительной технике. При этом каждое слово представляет определенное значение на шкале серого в пределах от черного до белого.

Модуляция. На ранней стадии развития факсимильных систем связи получаемый от сканера сигнал использовали для изменения уровня несущей, но этот метод, известный под названием "амплитудная модуляция", при записи копии вызывал изменения в тенях (аналогично затуханиям, связанным с замираниями при радиопередачах). В современных системах используется плавное изменение частоты несущей (частотная модуляция).

Передача. Для передачи факсимильного  сигнала с частотной модуляцией несущей чаще других используются телефонные каналы. Телефонные линии большой протяженности обычно имеют звенья, в которых связь осуществляется на сверхвысоких частотах или через спутниковые каналы.

Демодуляция и декодирование. После передачи закодированного и модулированного сигнала он демодулируется частотным детектором. При этом восстанавливается аналоговый сигнал или его закодированный вариант. Затем декодируются закодированные сигналы и восстанавливается аналоговая версия сигнала, полученного при сканировании. Далее этот сигнал подается на синтезирующее факсимильное устройство, которое маркирует среду записи (бумага или пленка) с той же самой последовательностью строк и колонок, какая использовалась при сканировании оригинала.

 

                            

 

 

4. Пейджер

Пейджер (см. приложение, рис. 1) — приёмник персонального вызова. Пейджер устроен так, что позволяет получать сообщения, посылаемые по пейджинговой сети. Для того чтобы отправить сообщение на пейджер, надо набрать телефон оператора, сообщить номер или название абонента и продиктовать сообщение. Пейджеры в России были достаточно популярны в конце 1990-х годов, в начале 2000-х в связи с распространением мобильных телефонов и снижением стоимости услуг мобильной связи и SMS практически исчезли, тем не менее в крупных городах и регионах еще действуют в среднем один-два оператора, в основном благодаря перепрофилированию своего бизнеса в call-центры. В настоящее время пейджеры используют, в основном, на радиостанциях и на телевидении для приема сообщений от слушателей и зрителей.