Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции / ИСиС лекция 1 Введение в курс

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
2.71 Mб
Скачать

ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ И СИСТЕМЫ

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС

Лектор: М.С. Степанов к.т.н., доцент кафедры ССиСК m,s,stepanov@mtuci.ru

Москва, 2023

ЦЕЛЬ КУРСА

Целью данного курса является изложение базовых принципов и технологий построения инфокоммуникационных сетей и систем

Курс включает в себя:

Лекции

Лабораторные работы

Практические занятия

Контроль знаний:

• Экзамен

4

СТРУКТУРА КУРСА

Раздел

 

Тема

 

1.

История инфокоммуникаций. Стандартизация.

1. Сети с коммутацией

2.

Сети с коммутацией каналов. Принципы

каналов

построения телефонных сетей

 

3.Сигнализация в сетях с коммутацией каналов

2.Сети подвижной 1. Принципы подвижной связи

связи

2.

Сети мобильной связи 2-го и 3-го поколений

 

 

3.

Сети мобильной связи LTE (4G)

 

4.

Сети мобильной связи 5G

3. Сети следующего

1. IP-телефония

поколения

2.

Сети NGN (IMS, DPI и т.д.)

 

5

СТРУКТУРА КУРСА

Раздел

4. Будущие сети

Тема Сети Интернета Вещей ближнего радиуса действия

Сети Интернета Вещей дальнего радиуса действия Облачные и туманные вычисления Программно-конфигурируемые сети Виртуализация сетевых устройств

5

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ

 

Оптические

 

Электрический

 

Телефония

 

способы передачи

 

телеграф

 

 

 

 

 

Сигнальные

Телеграф П.Л.

Телефон А.Белла

 

костры

 

Шиллинга

Аналоговая

Оптические

Телеграф С. Морзе

 

телефония

 

телеграфы

 

 

Цифровая телефония

Морская семафорная азбука

Радио

Интернет

?

 

Радио А.С. Попова

APRANEYT

Сотовая связь

Сетевые протоколы

 

 

WWW

ОПТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Оптический телеграф Демокрита и Клеоксена (450 г. до н.э.) – модернизированная версия сигнального костра

Морская семафорная азбука

активно применяется на флоте и в наши дни

ОПТИЧЕСКИЙТЕЛЕГРАФ (СЕМАФОР) БРАТЬЕВШАПП

Французские изобретатели, братья Шапп, создали свой оптический семафор в 1780 году,

Оптический семафор братьев Шапп представлял собой башню с шестами и подвижными планками, которые могли принимать 196 различных положений, каждое из которых соответствовало отдельному знаку, букву и слову,

Первая линия связи с использованием этого семафора была проложена между городами Париж и Лилль на расстоянии 225 км и состояла из 22 башен. Для передачи одного знака требовалось 2 мин.

Оптические телеграфы разных систем активно использовались до 50-х годов 19 века, пока им на смену не пришел электрический телеграф

«Наследником» оптического семафора можно считать светофор, используемый для регулирования дорожного движения.

ПЕРЕХОДОТОПТИЧЕСКИХСПОСОБОВПЕРЕДАЧИ СИГНАЛАКЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

В 19 веке, попытки теоретического осмысления природы магнетизма и электричества привели к доказательству существования электромагнитных волн.

В 1855 г. Джеймс Кларк Максвелл вывел уравнения, показывающие, что магнитное поле, создаваемое источником тока, распространяется от него с постоянной скоростью. Таким образом, он дал математическое

объяснение явлению передачи электромагнитных сил.

Джеймс Кларк Максвелл

 

(1831 - 1879)

Теоретические выводы Максвелла экспериментально подтвердил немецкий физик Генрих Герц. Его опыты показали, что электрический разряд излучает электромагнитные волны и что их можно обнаружить на некотором расстоянии от источника. Таким образом было доказано существование радиоволн как особого вида электромагнитного излучения.

Эти открытия привело к настоящей революции в области8

Генрих Рудольф Герц

связи, благодаря которой появились современные средства

инфокоммуникаций.

(1831 - 1879)

 

УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА-ОСНОВА СОВРЕМЕННОЙТЕОРИИСИСТЕМСВЯЗИ

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Закон Кулона

Поток вектора напряженности электростатического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную

Теорема Гаусса

Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма полей, создаваемая отдельными участками токов..

Закон Био-Савара

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие

причины, возбуждающей этот ток.

9

 

 

Правило Ленца

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙТЕЛЕГРАФ

Работа над созданием электрического телеграфа велась с начала 19 века различными учеными в разных странах. В России первый электромагнитный телеграф был создан в 1830-1832 годах Павлом Львовичем Шиллингом.

В 1841 году Борис Семенович Якоби изобрел один из первых пишущих телеграфных аппаратов, который в последствии был

усовершенствован им до первого

Телеграфист за работой

буквопечатающего телеграфного аппарата.

 

Практически повсеместное применение получил электромагнитный телеграф, созданный американским художником Самуэлем Морзе. Ему удалось уменьшить количество проводов между станциями и использовать реле для того, чтобы каждый участок линии мог обеспечивать электропитанием следующий участок. Это позволило существенно увеличить протяженность телеграфных линий.