4. СРЕДСТВА СВЯЗИ

4.1. Классификация видов связи

По общепринятому определению, связь – это передача или прием информации с помощью различных средств [25]. Средства передачи информации могут быть самыми разнообразными. По способу передачи различают непосредственную передачу информации (курьер, почта) и электросвязь. Системы электросвязи обычно делят на две основные группы – проводные и беспроволочные, или радио.

Исторически первым видом связи была почта. До сих пор почта является основным видом доставки твердых копий юридических документов. При этом современная почта активно пользуется различными видами электросвязи. Ярким примером является так называемая киберпочта, использующая для пересылки сообщений электронную почту в сети Internet. С изобретением электрического телеграфа, а чуть позже телефонной связи, проводная электросвязь стала преобладающим видом связи во всем мире. Бурное развитие электроники в ХХ в. привело к широкому внедрению в передачу информации радиоэлектронных средств связи. К таким средствам относятся различные виды радиосвязи – от раций до сотовых сетей и спутниковой системы связи.

Взависимости от используемой для передачи сигнала среды связь делят на кабельную (металлические проводники и волоконно – оптические линии) и радиосвязь.

По назначению средства связи делятся на средства общего вещания и сети передачи индивидуальных сообщений. К средствам общего вещания относят радио, телевидение, к средствам передачи индивидуальных сообщений – все виды телефонной, радио-, телеграфной связи.

Для обеспечения функционирования средств передачи индивидуальных сообщений требуется организация так называемой «сети связи».

Сеть связи – совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение сообщений. Принципы построения сетей связи зависят от вида передаваемых и распределяемых сообщений.

Внастоящее время применяют следующие принципы построения (топологии) сетей (рис. 4.1):

«каждый с каждым» – сеть надежна, отличается оперативностью и высоким качеством передачи сообщений. На практике применяется при небольшом числе абонентов;

–радиальный («звезда») – используется при ограниченном числе абонентских пунктов, расположенных на небольшой территории;

–радиально-узловой. Такую структуру имеют городские телефонные сети, если емкость сети не превышает 80...90 тысяч абонентов;

–радиально-узловой с узловыми районами. Используется при по-

строении телефонных сетей крупных городов.

156

Абонентскими устройствами выступает конечная аппаратура пользователей – телефонные, телеграфные, факсимильные аппараты, рации, абонентские коммутирующие устройства и др.

Станции обычно представляют собой усилительные и коммутирующие устройства. В крупных сетях такие станции могут занимать значительный объем и площади.

Узлы исходящей и входящей связи предназначены для передачи сообщений на значительные расстояния.

Телеграфные сети строятся по радиально-узловому принципу с учетом административно-территориального деления страны. Оконечными пунктами телеграфной сети являются либо отделения связи, либо телеграфные абоненты, обладающие телеграфной аппаратурой. Сеть имеет три уровня узловых пунктов: районные, областные и главные. Сеть передачи данных имеет схожую структуру. Сеть факсимильной связи строится на базе телефонной сети.

Рис. 4.1. Топология сетей связи: а) каждый с каждым; б) звезда; в) радиально-узловая; г) радиально-узловая с узловыми районами.

157

4.2. Сети передачи индивидуальных сообщений

Для обеспечения передачи индивидуальных сообщений необходимо связать (соединить) оконечные аппараты абонентов. Электрическая цепь (канал), состоящая из нескольких участков и обеспечивающая передачу сигналов между абонентами, называется соединительным трактом.

Под коммутацией понимается замыкание, размыкание и переключение электрических цепей. Коммутация осуществляется на коммутационных узлах, являющихся составными частями сети электросвязи. На узлах электросвязи посредством коммутации абонентские устройства соединяются между собой для передачи (приема) информации. Абонентские устройства в некоторых случаях называют оконечными устройствами сети.

Абонентские устройства сети соединяются с коммутационными узлами абонентскими линиями. Коммутационные узлы, находящиеся на территории одного города (населенного пункта), соединяются соединительными линиями. Если коммутационные узлы находятся в разных городах, то линии связи, соединяющие их, называются междугородными, или внутризоновыми.

Совокупность линейных и станционных средств, предназначенных для соединения оконечных абонентских устройств, называется соединительным трактом. Число коммутационных узлов между соединяемыми абонентскими устройствами зависит от структуры сети и направления соединения.

На коммутационном узле соединение может устанавливаться на время, необходимое для передачи одного сообщения (например, одного телефонного разговора), или на длительное время, превышающее время передачи одного сообщения. Коммутация первого вида называется оперативной, а второго – кроссовой (долговременной).

Процесс поиска и соединения электрических цепей называется коммутацией каналов. Сеть, обеспечивающая коммутацию каналов, называется сетью с коммутацией каналов. Узловые станции такой сети называются станциями коммутации.

При передаче документальных сообщений, кроме организации связи с коммутацией каналов, возможно осуществлять поэтапную передачу сообщения от узла к узлу. Такой способ передачи получил название коммутации сообщений. Соответственно сеть, обеспечивающая коммутацию сооб-

щений, называется сетью с коммутацией сообщений.

Разновидностью сети с коммутацией сообщений является сеть с коммутацией пакетов. В этом случае полученное от передающего абонента сообщение разбивается на блоки (пакеты) фиксированной длины. Пакеты передаются по сети (необязательно по одному и тому же маршруту) и объединяются в сообщение перед выдачей принимающему абоненту.

Узловые станции сетей с коммутацией сообщений и коммутацией пакетов называются центрами коммутации сообщений и пакетов соответственно [19].

158

Необходимо отметить, что все вышесказанное относится как к кабельным (проводным) видам связи, так и ко всем видам радиосвязи.

4.3. Цифровые системы передачи

Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сетей связи на базе цифровых методов передачи и коммутации. Это объясняется следующими существенными преимуществами цифровых методов передачи перед аналоговыми.

Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) данных при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.

Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. В

пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемых сигналов оказываются ничтожными. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче сигналов на большие расстояния остаются практически такими же, как и в случае передачи на малые расстояния. Так, при увеличении длины линии в 100 раз для сохранения неизменным качества передачи информации достаточно уменьшить длину регенерационного участка лишь на несколько процентов.

Стабильность параметров каналов цифровой системы передачи. Стабильность и идентичность параметров каналов (остаточного затухания, частотной и амплитудной характеристик и др.) определяются в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть оборудования цифровой связи, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых. Этому также способствует отсутствие в таких линиях влияния загрузки системы на параметры отдельных каналов.

Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. Скорость передачи цифровых сигналов близка к 64 кбит/с, в то время как в аналоговых системах она обычно не превышает 33,6 кбит/с.

Возможность построения цифровой сети связи. Цифровые системы передачи в сочетании с цифровыми системами коммутации являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляются в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвленной сети, обладающей высокими надежностными и качественными показателями.

Высокие технико-экономические показатели. Передача и коммута-

ция сигналов в цифровой форме позволяют реализовывать оборудование на единых аппаратных платформах. Это позволяет резко снижать трудоем-

159