Телефонные сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Классификация сетей связи

Сети связи - совокупность технических средств, предназначенных для передачи информации на расстояние от источника до потребителя.

В 60-х годах в СССР была разработана ЕАСС, т.е. построение аналоговой сети. В 1993 г. была разработана новая концепция сети связи России - взаимоувязанная сеть связи РФ (ВСС РФ). Она строится с использованием следующих технических средств: ЛСС - ВОЛС на магистральных первичных сетях и медные кабеля на небольших участках, системы передачи - цифровые системы передачи (ЦСП). Узлы коммутации - ЦСК.

В настоящее время техническое состояние сети связи России:

- цифровизация районных АТС на ГТС 72%

- цифровизация АМТС более 90%

- цифровизация магистральных каналов более 50%

- цифровизация межстанционных связей на ГТС более 90%.

Классификация:

- первичная сеть - выполняет роль транспортного механизма по передаче любых видов сообщений в виде однотипных электрических, оптических, радиосигналов (тракты и каналы).

- вторичная сеть - на базе соответствующих систем коммутации, обеспечивающих передачу информации определенного вида: телефонной, телеграфной.

- международные сети - совокупность международных узлов коммутации и международных каналов.

- национальные сети - сети связи в пределах территории отдельных государств. Они могут быть 2-х типов в зависимости от емкости сети.

Национальные делятся:

- одноуровневые - для небольших стран, когда каждый узел национальной сети имеет прямой выход на международную сеть.

- двухуровневые - на верхнем уровне строится национальная сеть и на отдельных территориях строятся местные сети связи.

Для России:

1 уровень - международная сеть связи (индекс выхода 8-10)

2 уровень - национальная сеть связи (междугородняя и местная, код 8-2) сеть связь телефонный городской

3 уровень - внутризоновые сети (для соединения местных телефонных сетей в пределах отдельной зоны семизначной нумерации).

4 уровень - местные телефонные сети (городские телефонные сети на территории отдельных городов и СТС на территории сельских административных районов).

Сотовые сети связи могут включаться в ВСС РФ как на междугороднем, так и на местном уровнях. На междугороднем уровне включаются сети 2-х федеральных стандартов:

- сотовая сеть аналогового стандарта NMT-450 с кодом АВС-901

- сотовая сеть цифрового стандарта GSM-900 с кодом АВС-917.

Эти сети могут подключаться также и на местном уровне. Сотовые сети региональных стандартов AMPS и DAMPS включаются только на местном уровне.

Требования, предъявляемые к сетям связи:

1) надежность

2) минимальные материальные затраты

3) быстрое и безошибочное установление соединений между любыми абонентами

4) простота конструкции сетей

5) гибкость сети

6) соблюдение норм затуханий как по отдельным участкам так и в пределах всего тракта передачи информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

АТС - автоматическая телефонная станция;

АЛ - абонентская линия;

СЛ - соединительная линия

Абонентская линия необходима для подключения телефонного аппарата к станции. Это линия индивидуального пользования.

Соединительным трактом называется совокупность технических средств, линий, станций и индивидуального оборудования, предназначенного для передачи информации на расстоянии.

Соединительный тракт: ТА-АЛ-АТС1-СЛ-АТС2-АЛ-ТА

Сети различаются числом и расположением узлов, а также характером их взаимосвязи.

2. Принципы построения телефонных сетей связи

1) «каждая с каждой»

Размещено на http://www.allbest.ru/

Недостатки:

- большое количество соединительных линий

- высокая стоимость сети

- малая пропускная способность каналов

Достоинства:

- большое количество обходных путей

2) радиальный способ

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЦС - центральная станция

ОС - оконечная станция

Недостатки:

- при выходе из строя центральной станции других обходных путей нет

Достоинства:

- высокая пропускная способность

- более экономична

3) радиально-узловая

Размещено на http://www.allbest.ru/

4) комбинированный способ

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Городские телефонные сети

ГТС предназначена для обслуживания телефонной связью городов, ближних пригородов. Соединения между абонентами должны устанавливаться быстро, безошибочно и с хорошей слышимостью. В городах с числом населения до 5000 человек сеть строится по принципу нерайонирования т.е. на территории города устанавливается одна АТС и все абоненты подключаются к ней.

Размещено на http://www.allbest.ru/

При количестве проживающих на территории города от 5000-10000 человек сеть строится по принципу районирования, т.е. территория города делится на районы, где в каждом районе устанавливается минимум одна станция и связь районных АТС между собой осуществляется по принципу «каждая с каждой». Максимальная емкость сети 80000 номеров. Такие сети используются в небольших городах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

При таком построении сети нумерация 5-значная.

При увеличении количества абонентов в городе сеть строится по способу узлообразования, т.е. с узлами входящей связи и узлами исходящей связи.

Рассмотрим с узлами входящей связи.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В узлах происходит концентрация нагрузки. Через узлы осуществляется максимальная нагрузка в результате чего уменьшаются затраты сети. В данном случае на сети 6-ти значная система нумерация. В каждом районе РАТС соединяются по принципу «каждая с каждой», а для выхода к абонентам другого района необходимо подключение к УВС другого района.

1-я цифра нумерации - означает номер УВС

2-я цифра нумерации - номер станции в этом районе

3,4 - номер статива на АТС

5,6 - номер абонентской линии абонента

При увеличении количества абонентов на сети сеть строится с помощью узлов входящих и исходящих сообщений (УВС и УИС).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нумерация:

1-я цифра - номер УИС

2-я цифра - номер УВС

Нумерация 7-значная. У районных АТС в номере 3 знака. При установлении соединений абонент районной АТС выходит вначале на УИС далее на УВС другого района. Максимальная емкость сети 8 миллионов номеров.

4. Принципы построения СТС

Сельская телефонная сеть предназначена для установления телефонной связи между любыми абонентами в пределах данного сельского административного района, а также для предоставления абонентам данного района выход на зоновую и междугородную сеть. Сельские телефонные сети имеют ряд особенностей, которые в значительной степени определяют принципы построения этих сетей. Как правило, СТС охватывает значительную территорию, на которой абоненты размещаются небольшими группами на значительном расстоянии одна от другой. Это обуславливает применение телефонных станций малой емкости и использование мелких пучков межстанционных линий большой протяженности.

С целью удешевлению линейных сооружений на СТС применяются следующие меры:

1. производится рациональное размещение телефонных станций, благодаря чему создаются условия объединения потоков телефонного сообщения и укрепления пучков межстанционных линий, а, следовательно, и повышение их использования;

2. допускаются повышенные нормы потерь телефонного сообщения по сравнению с нормами, принятыми на ГТС;

3. применяются межстанционные линии двухстороннего действия и системы частного и временного уплотнения соединительных линий;

4. больше чем на городских сетях используется спаренное включение телефонных аппаратов.

Аналогичные меры принимаются для снижения эксплуатационных расходов на сельских станциях. Так, сельские АТС малой емкости делают необслуживаемыми, а АТС средней емкости -частично обслуживаемыми. Еще более экономичны, с точки зрения лучшего использования линейных сооружений является двухступенчатое построение сельской телефонной сети.

Особенностью СТС является наличие мелких абонентских групп, удаленных одна от другой на значительные расстояния. В связи с этим на СТС применяются станции малой и средней емкости - в основном от нескольких десятков до нескольких сотен и реже нескольких тысяч номеров. Это в свою очередь обусловливает появление мелких пучков соединительных линий большой протяженности.

Для снижения затрат на соединительные линии применяются радиальный и радиально-узловой способы построения СТСНа рисунке 3.1.6 показаны радиальный и радиально-узловой способы построения СТС.

Рисунок- Способы построения СТС а) радиальный б) радиально-узловой

В первом случае все оконечные станции (ОС) непосредственно связываются с центральной станцией (ЦС), а во втором - часть ОС подключается к ЦС, а часть - к ближайшим, узловым станциям (УС).

Центральная станция располагается в райцентре и является одновременно его городской АТС.

5. Структура ВСС

Для выхода на международную сеть в России используется 2 типа узлов коммутации - автоматическая международная телефонная станция (АМТС) и международные центры коммутации (МЦК). В России их всего 8 (все они электронные) и они 2-х типов:

Москва - 2 станции типа AXE-10

Санкт-Петербург - станция AXE-10

Самара, Ростов, Екатеринбург, Хабаровск, Новосибирск - EWSD

На междугородней сети связи России используется 2 типа узлов коммутации:

- УАК

- АМТС

УАК - для транзита междугородней нагрузки между различными зонами семизначной нумерации и для выхода на международную сеть.

Вся территория России разделена на 8 крупных регионов, в каждом регионе располагается по одному УАК. Все УАК связаны между собой по принципу "каждый с каждым".



6. Системы и план нумерации на сетях связи

В качестве адреса абонентов телефонной сети используются определенные комбинации цифр - номер. Эта система цифровых адресов называется системой нумерации телефонной сети. В нашей стране принята единая система нумерации.

К системе нумерации предъявляются следующие основные требования: отсутствие одинаковых номеров; минимальная значность; неизменность номеров в течение длительного времени. Система нумерации может быть открытой и закрытой. Если для вызова одних и тех же абонентов в разных ситуациях используются разные номера, то такая система нумерации называется открытой. Например, могут не совпадать местный, и зоновый международный номера. При этом для местной связи используется сокращенный номер. Достоинством открытой системы нумерации является сравнительная простота оборудования станции. Однако она не удобна для абонентов, так как приходится использовать несколько различных номеров для вызова одного и того же абонента.

При закрытой системе нумерации во всех случаях для вызова абонента используется один и тот же номер. Это весьма удобно для абонентов. Недостатками этой системы являются необходимость набора дополнительных цифр и сравнительная сложность оборудования телефонных станций. По этой причине закрытые системы нумераций находят применение только в странах с небольшой территорией. Во многих странах мира распространение получила комбинированная открыто-закрытая система нумерации. При этом чаще всего на местных и зоновых сетях используется закрытая, а на междугородних открытая система нумерации. В нашей стране принят зоновый принцип нумерации. В соответствии с этим принципом вся страна разделена на зоны семизначной нумерации. Территория зон нумерации совпадает с территорией зон первичной сети ЕАСС.

При установлении соединений в пределах зоны абонент должен набрать семизначный номер типа ab ххххх. В этом номере две первые цифры ab являются внутризоновым кодом, который присваивается сельской сети или городской сети с числом абонентов менее 100000.

Остальные пять цифр являются местным номером сети. Междугородние номера абонентов телефонной сети содержит десять цифр: АВС ab ххххх, где три первые цифры АВС -представляют собой международный код зоны нумерации, а последний семь цифр являются зоновым номером абонента. Для установления междугороднего соединения абонент должен набирать индекс выхода на автоматическую междугородную станцию и десятичный номер абонента, т.е. 8 АВС ab ххххх. При выходе абонентов ГТС с пяти или шестизначными местными номерами необходимо добавлять к ним слева цифры 2 до получения семизначного номера (22 или 2 соответственно). При автоматической зоновой телефонной связи, вместо кода АВС необходимо набрать цифру 2, а затем семизначный зоновый номер. Полный номер набора будет таким: 82 ab ххххх. В нашей стране применяется открытая система нумерации, так как используются намера 3-х типов: междугородние, зоновые и местные. На местных сетях применяется закрытая система нумерации. Количество цифр в номере зависит от емкости станции и сети, а номер состоит из двух частей: кода станций и собственного внутри стационарного номера.

7. Сеть документальной электросвязи

Факсимильная сеть

В нашей стране существуют и функционируют несколько независимых друг от друга факсимильных сетей. По принадлежности их можно разделить на общегосударственные и ведомственные. К общегосударственным факсимильным сетям относятся: сеть общего пользования и абонентская сеть. Основной по масштабам, величине нагрузки и значению является факсимильная сеть общего пользования. Она обслуживает население, предприятия и организации, предоставляя им возможность передавать различные документальные сообщения: фотографии, документы, чертежи, карты, фототелеграммы и т. д.

Факсимильная связь, как и телеграфная, является видом документальной электросвязи, но отличается тем, что служит для передачи не только содержания документа, но и вида самого документа.

Факсимильная сеть строится по радиально-узловой системе. Сеть факсимильных связей организуется по каналам тональной частоты телефонной сети. По принципу использования каналов они относятся к коммутируемым сетям. Факсимильные сигналы передаются по стандартным телефонным каналам тональной частоты ТЧ.

К настоящему времени создана достаточно разветвленная сеть факсимильной связи общего пользования. Она предназначена для передачи факсимильных сообщений от организации и населения через отделения связи. Факсимильная связь широко применяется для приема фотоматериалов для газет, журналов. В гидрометеослужбе этот вид связи применялся для циркулярной передачи карт погоды. Промышленная факсимильная связь - это ведомственная связь, предназначенная для обслуживания абонентов, имеющих отношение к данному производству. Она используется для передачи чертежей, схем, результатов химических анализов и других документов.

Отличительной чертой современных факсимильных аппаратов является использование микропроцессоров, которые позволяют оптимизировать режим передачи факсимильного видеосигнала, осуществлять цифровую его обработку, автоматизировать работу аппарата, вести протокол вхождений в связь, диагностировать аппаратуру и т. д.

В нашей стране существуют ведомственные факсимильные сети. Наиболее крупной из них является сеть, обслуживающая метеорологическую службу. Она также построена по радиально-узловому принципу и охватывает всю территорию страны. По принципу использования каналов сеть также является некоммутируемой. По этой сети передаются, как правило, метеокарты. Оконечными пунктами сети являются метеостанции, имеющие оконечные факсимильные аппараты. Оконечные пункты каналами передачи соединяются с региональными узловыми пунктами сети. Региональные, узлы в свою очередь соединяются каналами с центральным узлом, находящимся в гидрометцентре. Узловые пункты могут выполнять переприем сообщений.

Существует целый ряд более мелких по масштабам ведомственных факсимильных сетей, обслуживающих отдельные отрасли, различные объединения и предприятия. Особенно широко используются внутрипроизводственные факсимильные сети, обеспечивающие документальную связь между отделами и цехами производственных предприятий. Они, как правило, строятся по радиальному принципу.

Абонентская факсимильная сеть организуется полностью на базе телефонной сети. Она использует все элементы телефонных сетей: абонентские и соединительные линии; коммутационное оборудование АТС и МТС; каналы тональной частоты первичной сети ЕАСС и т. д. Абонентом факсимильной сети может быть любой абонент телефонной сети, имеющий приемопередающий комплект оконечной факсимильной аппаратуры. Передача изображений между абонентами происходит следующим образом. Вначале между абонентами устанавливается телефонная связь обычными методами, применяемыми на телефонных сетях. После окончания телефонного разговора оба абонента отключают от абонентской линии телефонные аппараты и подключают факсимильные аппараты, с помощью которых передаются изображения в обоих направлениях. После окончания передачи изображений к линиям снова подключаются телефонные аппараты. Факсимильная сеть создает большие удобства для абонентов, так как увеличивает скорость передачи документальных сообщений за счет исключения времени доставки сообщений.

1. При передаче графических материалов требуется точное воспроизведение очертаний всех знаков, содержащихся в оригинале и лишь условное воспроизведение оттенков (полутонов);

2. При передаче фотографий необходимо воспроизведение всех оттенков (полутонов), содержащихся в оригинале. Оба случая включаются в общее понятие - факсимильная связь, но для первого случая используется термин "документальная факсимильная связь", а для второго - "фото-факсимильная связь". В обоих случаях сущность факсимильного метода передачи состоит в том, что передаваемое изображение(оригинал) разбивается на отдельные элементарные площадки. По каналу связи передаются электрические сигналы, пропорциональные яркости каждой элементарной площадки. Па приеме эти сигналы преобразуются в элементы изображения и воспроизводятся на приемном бланке.

Рисунок 3.2.4 - Структурная схема факсимильной сети

Структурная схема факсимильной связи изображена на рисунке 3.2.4. Изображение, подлежащее передаче, наносится на специальный бланк определенного размера. Разбиениеоригинала на элементарные площадей производится с помощью светового пятна требуемых размеров. Пятно формируется светооптической системой, содержащей источник света и оптическое устройство. Перемещение пятна по поверхности оригинала осуществляется развертывающим устройством (РУ). Световое пятно пробегает по всем элементам передаваемого изображения. Этот процесс называется разверткой изображения. Световое пятно называется развертывающим элементом (РЭ).

Часть светового потока развертывающего элемента, падающего на элементарную площадку оригинала, отражается. Величина отраженного светового потока зависит от яркости элементарной площадки оригинала; чем светлее элементарная площадка, тем больше отраженный световой поток. Последний поступает на фотоэлектрический преобразователь (ФП),в котором происходит преобразование этого потока в факсимильный видеосигнал. Амплитуда видеосигнала на выходе ФП пропорциональна величине отраженного светового потока. Видеосигнал поступает далее в УПС, где усиливается, и с помощью амплитудной или частотной модуляции спектр факсимильного видеосигнала переносится в область частот используемого канала связи. Модулированный сигнал передается в канал связи. В приемной части приходящий с канала модулированный сигнал поступает в УПС, где он усиливается и осуществляется демодуляция. Далее факсимильный видеосигнал поступает на записывающее устройство ЗУ, где результат развертки на бланке воспроизводится (синтезируется) копия переданного изображения. Воспроизведение изображения называется записью.

Для правильного воспроизведения изображения на приеме необходимо, чтобы устройства выделения элементарных площадок изображения на оригинале и устройства записи этих площадок на копии двигались с одинаковой скоростью (синхронно) и начало развертки у них совпадало (синфазно).Эти условия обеспечиваются предусмотренными в факсимильных аппаратах специальными устройствами синхронизации (УС) и фазирования (УФ).

Удобства и большие возможности, которые предоставляет факсимильная связь потребителям, привели к появлению большого количества различной оконечной факсимильной аппаратуры. Это связано с тем, что различные группы потребителей предъявляют к факсимильной аппаратуре различные требования: по характеру передаваемых изображений, по размерам бланков и скорости передачи изображений, а также качеству получаемых факсимильных копий.

По характеру передаваемых изображений различают черно-белую и полутоновую факсимильную аппаратуру.

Размеры бланков передаваемых изображений и скорости передачи факсимильной аппаратуры стандартизованы. Основным бланком является бланк размером 220X300 мм.

Основным критерием качества факсимильных копий передаваемых изображений является четкость, определяемая размерами наименьших деталей изображения. Она измеряется числом линий на миллиметр. Максимально достижимая четкость факсимильных копий называется разрешающей способностью, факсимильного аппарата. Разрешающая способность большинства современных аппаратов лежит в пределах 4 - 6 лин/мм.

8. Сеть передачи газет

Важнейшая роль, которую выполняют газеты в нашем обществе, требует, чтобы каждый читатель получал их возможно быстрее. Необходимо, чтобы все население страны имело возможность читать газеты в день их выпуска. Долгое время эта задача была невыполнимой. Сложнее всего дело обстояло с центральными газетами. Большие расстояния, на которые они должны были передаваться, не позволяли решить эту проблему, несмотря на использование самых быстрых современных транспортных средств. Для ускорения процесса доставки газет было организовано децентрализованное печатание газет во многих местных типографиях по матрицам, доставляемым из Москвы самолетами. Однако и эта дорогостоящая мера не устраняла задержки в выпуске и доставке газет читателям.

Проблема решилась с использованием для передачи газетных полос специальной факсимильной аппаратуры. Факсимильный метод передачи изображений позволяет за считанные минуты получать факсимильные копии центральных газетных полос во всех пунктах их децентрализованной печати. Благодаря этому разница во времени выхода газет в центре и пунктах децентрализованного печатания составляет не более двух часов. Это дает возможность населению даже самых отдаленных областей нашей страны получать газеты практически одновременно с москвичами.

Передача и децентрализованное печатание газет происходит в следующей последовательности:

- подготовка для передачи специальных оригиналов газетных полос на высококачественной

бумаге (выполняется на центральной типографии);

- передача газетных полос в места децентрализованного печатания, получение факсимильной

копии в виде негатива на фотопленке; проверка качества негативов, ретуширование;

- изготовление вторичной печатной формы путем светокопирования негатива на металлическую пластину;

- изготовление матриц стереотипов; печатание тиража газет.

Оригиналы газетных полос - это изображения, значительно отличающиеся от изображений, обычно передаваемых по системам факсимильной связи. Прежде всего газетная полоса имеет гораздо большие размеры. Размер бланков изображений, передаваемых по обычным факсимильным системам, не превышает 210X300 мм, а размеры газетных полос составляют 392x558 мм. Другая особенность оригиналов газетных полос заключается в том, что изображения на них имеют растровую структуру и высокую четкость. Очевидно, что для получения факсимильных копий подобных оригиналов необходима специальная факсимильная аппаратура, обладающая большими возможностями, чем обычная факсимильная аппаратура. Основными особенностями аппаратуры передачи газет являются: увеличенные размеры бланков факсимильных изображении, соответствующие размерам газетных полос; повышенная разрешающая способность; более высокая скорость передачи изображений.

Разрешающая способность обычных факсимильных аппаратов не превышает 6-7 лин/мм. Система передачи газетных полос должна обладать разрешающей способностью до 24-30 лин/мм для того, чтобы обеспечить качественную передачу оригиналов газетных полос.

Необходимость повышения скорости передачи газетных полос связана с технологическим процессом децентрализованного печатания газет, а также экономическими соображениями. В частности, высокая скорость позволяет сократить время занятия дорогостоящих широкополосных каналов связи. Поэтому аппаратура передачи газет имеет скорость развертки изображения 2400 -3000 строк/мин, в то время как скорость развертки факсимильных изображений обычных аппаратов не превышает 300 строк/мин.

Перечисленные особенности факсимильных систем для передачи газет приводят к значительному изменению параметров сигналов, в частности к расширению спектров сигналов. Поэтому для передачи сигналов в системах передачи газет используются каналы связи, образуемые специальной каналообразующей аппаратурой.

Сети передачи газет относятся к сетям передачи массовых сообщений. Они осуществляют циркулярную, одностороннюю передачу газетных полос из центральных типографий в места их децентрализованного печатания, т. е. на периферийные типографии. Оконечная аппаратура передачи газет устанавливается непосредственно в помещениях типографий, что ускоряет процесс передачи газетных полос и создает удобства для дальнейшей обработки факсимильных копий и размножения газет. Следовательно, оконечными пунктами сети передачи газет являются типографии, находящиеся, как правило, в областных центрах. Причем сеть имеет один оконечный пункт передачи, расположенный в центральной типографии (г. Москва), а все остальные оконечные пункты являются пунктами приема. Пункт передачи оборудован передающим факсимильным аппаратом (ФПер), а пункты приема - приемными факсимильными аппаратами (ФПр). Принцип построения сети передачи газет показан на рисунке 5.1.2.

Каждая периферийная типография, как видно из рисунка, связана с центральной типографией прямым каналом связи. В общем случае канал содержит три участка. Первый участок, соединяющий центральную типографию с центральной междугородной телефонной станцией (ЦМТС), организуется по широкополосной соединительной - линии (ШСЛ). Второй участок - между междугородными телефонными станциями (МТС) пунктов передачи и приема, представляющий собой широкополосный междугородный канал передачи (ШПК), образованный специальной каналообразующей аппаратурой. Третий участок канала связи образуется широкополосной соединительной линией (ШСЛ) между МТС и типографией в пункте приема.

Как видно из рисунка, первый участок является общим для всех каналов. На ЦМТС факсимильный сигнал, получаемый от передающего факсимильного аппарата ФПер, размножается и параллельно (циркулярно) передается по всем исходящим жеждугородным каналам. При этом каналы могут быть организованы по проводным (кабельным) радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Газеты по сети передаются ежедневно. Общая продолжительность времени передачи газет не превышает 4-5 ч в сутки. Поэтому сеть организуется только на время передачи газетных полос. Время передачи подбирается с учетом распределения нагрузки в течение суток. Поскольку широкополосные каналы организуются вместо групп телефонных каналов, то для передачи газет используются периоды времени с наименьшей телефонной нагрузкой на сети - вечерние и ночные часы.

9. Сеть звукового вещания

Общие сведения о звуковом вещании

Звуковое вещание является видом электросвязи, обеспечивающим передачу звуковых программ для непосредственного приема населением.

Принципиальной задачей звукового вещания является повсеместное обеспечение возможности приема тех или иных программ. Для ее решения в нашей стране создана и постоянно совершенствуется общегосударственная сеть звукового вещания. Сеть звукового вещания построена так, что у абсолютного большинства слушателей есть возможность приема и выбора желательной программы.

Звуковое вещание по своему назначению делится на внутрироссийское и внешнее (иновещание). Внутрироссийское вещание может быть центральным (ЦВ) и местным (MB).

Внутрироссийское MB организовано во всех республиках, краях, областях и национальных округах.

Формирование программ центрального вещания

Формирование программ является сложным технологическим процессом, который включает в себя подготовку и выпуск программ. Подготовка программ заключается в составлении содержания передачи, подборе исполнителей. Этими вопросами занимаются в редакциях, специализированных по типу передач. Выпуск программ заключается в преобразовании звуковых картин в соответствующие электрические сигналы, которые далее передаются с помощью технических средств к приемным устройствам слушателей. Звук преобразуется в электрические сигналы в специально оборудованных помещениях -студиях (С). Если в программу необходимо включать внестудийную передачу (из театра,концертного зала, стадиона), то преобразование звука в электрический сигнал осуществляется в трансляционных пунктах. Такие пункты бывают как стационарными (СТП), так и передвижными (ПТС). Отдельные части программы могут быть подготовлены в центрах вещания других городов. В этом случае они поступают в центр формирования программ по междугородным линиям передачи через конечную междугородную вещательную аппаратную (ОМВА), расположенную на МТС.

Тракты распределения программ звукового вещания

Доведение сформированных программ до слушателей осуществляется в два этапа. На первом этапе электрические сигналы подаются на вход радиопередатчиков радиовещательных станций (РВС) или к центральным станциям проводного вещания (ЦСПВ). Технические средства, реализующие эту задачу, образуют тракт первичного распределения программ. На втором этапе электрические сигналы передаются непосредственно к слушателям. Технические средства, обеспечивающие эту передачу, образуют тракт вторичного распределения программ.

В России сеть звукового вещания строится по децентрализованной схеме, которая имеет разветвленную передающую и приемную части. Передающая часть сети образуется совокупностью РВС и УПВ. Приемная часть - совокупность индивидуальных приемников и абонентских громкоговорителей. Размещаются РВС в Москве, столицах союзных и автономных республик, а также в крупных административных центрах. Во всех городах и сельских населенных пунктах есть УПВ.

Радиовещание

Выше отмечалось, что в целом по стране вещание организовано по децентрализованной схеме. Централизация вещания, т. е. организация вещания из одного пункта на всю территорию страны одновременно, невозможна, в первую очередь, по техническим причинам. Однако если бы и удалось преодолеть технические трудности, то централизация вещания все равно была бы нецелесообразной из-за тех неудобств, которые с ее введением возникнут у радиослушателей. Дело в том, что передачи, удобные для прослушивания жителями одних районов, будут неудобны жителям других районов. Это не удивительно потому, что территория страны охватывает 11 часовых поясов.

Нельзя забывать и о том, что в национальных многоязыковых республиках необходимо передавать программу не только на русском, но и на языках коренного населения. Все это в совокупности и предопределяет децентрализованное построение сети звукового вещания. Такое построение сети предполагает наличие разветвленной передающей части, состоящей из мощных центральных РВС, автономных РВС, расположенных вне зоны уверенного приема центральных РВС, и местных РВС, находящихся в крупных административных центрах.

Большое количество РВС на территории страны приводит к тому, что зоны действия отдельных РВС перекрываются. Если при этом учесть, что работа многих РВС совпадает по времени, то понятна необходимость принятия специальных мер по предотвращению взаимных помех. Одной из таких мер является использование для вещания разных диапазонов волн и разных частот в пределах одного диапазона.

10. Сеть телевизионного вещания

Телевизионное вещание

Телевизионное (ТВ) вещание является видом электросвязи, обеспечивающим подготовку информационных, познавательных, художественных и других программ и передачу их с помощью телевидения для большой аудитории зрителей.

Сеть ТВ вещания образуется совокупностью всех телевизионных центров (ТЦ), радиотелевизионных передающих станций (РТПС), телевизионных ретрансляторов (ТР), линий передачи телевизионных программ и всех телевизионных приемников.

Телевизионные программы создаются и преобразуются в электрические сигналы па ТЦ, имеющих комплексы специальной аппаратуры, помещений и служб. Назначение РТПС состоит в формировании радиочастотного сигнала и излучении радиоволн, несущих информацию об изображении объекта и его звуковом сопровождении.

Комплекс оборудования, предназначенный для приема радиосигнала телевизионного вещания и повторного его излучения, образует телевизионный ретранслятор (ТР). Подача телевизионных сигналов от телецентров (ТЦ) к РТПС, а также обмен программами между ТЦ разных городов осуществляются по линиям передачи различных типов: спутниковым, радиорелейным и кабельным.

Организация передачи программ центрального телевидения на территории страны.

Программы центрального телевидения, формируются в Москве, а излучаются в виде радиоволн сотнями РТПС и тысячами ТР, рассредоточенных по всей территории страны. Вся территория страны разделена на пять вещательных поясов с временной разницей между восточной и западной границами в два часа. Специально разработанная технология подачи программ позволяет населению, живущему в разных поясах, получать ТВ программы в удобное для себя время.

3 "Галс" - Российская система НТВ

20 января 1994г. В истории спутниковой связи России произошло значительное событие впервые выведен на геостационарную орбиту спутник "ГАЛС", предназначенный для непосредственного телевизионного вещания (НТВ).

На страницах журнала "Радио" неоднократно рассказывалось о спутниковых системах НТВ, приводились карты зон для обслуживания этими системами, описывались приемные установки, предназначенные в том числе и для самостоятельного изготовления. Но вся эта информация относилась к зарубежным системам НТВ, и приемах их программ на территории России и других стран СНГ был в большей или меньшей степени затруднен, так как зоны обслуживания этими системами приходилось на соответствующие регионы Европы или Азии.

Широко известные отечественные спутниковые системы телевизионного вещания, такие как "Орбита", "Экран", "Москва" решают только одну задачу - подачу центральных программ на телецентры и ретрансляционные станции. Лишь оттуда эти программы по эфиру попадают на экраны телевизоров. Однако, дальнейшее расширение и использование только таких космических систем требуют значительных капитальных затрат на сооружение земных станций с большими антеннами, возникают трудности с выделением частот для ретрансляции программ по эфиру. Создание и запуск ИСЗ "Галс" и явилось важным шагом в развитии названных здесь систем ТВ.

Как показывает мировой опыт, экономически выгоднее решать эту задачу с помощью спутникового НТВ. Здесь прием НТВ программ с космического ретранслятора осуществляется главным образом непосредственно на бытовые установки индивидуального приема(УИП) с небольшими антеннами или на установки приема предназначенные для коллективного использования и включающие в себя телевизионный передатчик небольшой мощности (ТО) или кабельную сеть (КС).При этом не исключается, конечно, подача программ на телецентры через приемную станцию ЗС-П. На ИСЗ НТВ программы подаются из центра формирования программ (ЦП) через центральную земную станцию ЗС-Ц.

Такое построение заложено в отечественную систему "ГАЛС".

Возможность для нашей страны создания системы НТВ появилось в 80-х годах, когда СССР подписал ряд международных конвенций, а Всемирная административная конференция по радио выделила полосу частот для системы НТВ, утвердила план распределения позиций спутников на геостационарной орбите и частотных каналов в диапазоне 11,7...12,5ГГц для различных стран мира. Для России и других республик бывшего СССР по этому плану выделено пять позиций не геостационарной орбите и 70 частотных каналов.

Первым шагом в создании систем НТВ и является разработка, изготовление и запуск на позицию 44 в.д. геостационарной орбиты космического аппарата "ГАЛС", предназначенного для работы в диапазоне 11,7...12,5 ГГц, а также создание комплекса наземных приемных и передающих станций. При полном развертывании эта система будет состоять из пяти ИСЗ НТВ.

Для определения основных параметров первой отечественной системы НТВ были проведены всесторонние расчеты с учетом расположения и размещения обслуживаемых территорий и получения нужного потока мощности у поверхности Земли на границе зоны.

Как известно, плотность потока мощности пропорциональна эквивалентной изотропной излучаемой мощности (ЭИИМ) бортового ретранслятора и обратно пропорциональная затуханию сигналов на трассе распределения. Количество действующих приемных установок определяет стоимость всей системы. Поэтому, чтобы система была эффективна, эти установки должны быть достаточно просты и дешевы. А это возможно только при достижении оптимальной плотности потока мощности. Именно в этом случае суммарные затраты на создание системы будут минимальными. Результаты всестороннего анализа показали, что минимум затрат соответствуют плотности 113...115 дБВт\м².

При определении этой величины, учитывая географическое расположение государства СНГ, было решено что частотные каналы выделяются каждой стране с одной из орбитальных позиций, за исключением России, для обслуживания территории которой требуется несколько позиций. Спутник "ГАЛС" выводится на геостационарную орбиту ракетой - носителем "Протон" с разгонным блоком. Его оборудование - радиотехническая аппаратура и модуль служебных систем размещаются на орбите равной +0,2 и такой же точности его ориентации в пространстве. Автономное функционирование ИСЗ без вмешательства наземных средств управления-30 суток.

Радиотехническое оборудование "ГАЛСа" (его масса 420кг) размещается в термоконтейнере и частично на антенной платформе. Бортовой радиотехнический комплекс формирует 6 высокочастотных стволов, из которых 3 рабочих и 32 резервных. Ширина полосы пропускания каждого ствола составляет 27 МГц. На ИСЗ "ГАЛС" установлены две передающие и две приемные антенны. Одна из передающих антенн формирует луч шириной 2,5х1,25,а вторая 1,2хО,9.С помощью широкого луча возможно покрытие большей территории России и стран СНГ. Узкий же луч предназначен для подачи программ на конкретные регионы. Антенны состоят из осей несимметричных усеченных зеркал с рупорными облучателями. Каждая из них может излучать сигналы с круговой поляризацией, с правым или левым направлением вращения.

Спутники на низких орбитах

Использование спутников на низких (700... 1500км) орбитах для систем связи имеет очевидное преимущество перед геостационарными - много меньше длина линий связи, соответственно меньше затухание сигналов. Системы спутниковой связи со спутниками на низких орбитах (ССС-НО) в принципе не имеют важного в ряде случаев недостатки геостационарных систем - большого запаздывания сигналов.

Создатели системы "Глобалстар" оценивают среднюю пропускную способность одного луча спутника ( в одной частотной полосе 1,25МГц) в 50 каналов, общую среднюю емкость спутника во всей полосе 16,5 МГц - в 10400 каналов, среднюю мощность передатчика ИСЗ на абонентской линии в одном луче -25 Вт.

В спутниках "Глобалстар" предусмотрено перераспределение мощности между лучами в соответствии с реальным в данное время трафиком в лучах, а также между каналами в зависимости от условий распределения. Это позволило уменьшить суммарную выходную мощность передатчика спутника до 400 Вт, сохранив возможность направить в загруженный луч мощность, существенно превышающую среднюю. Кроме того, то обстоятельство что каждый спутник большую часть времени находится над морем или необитаемой частью суши, позволило уменьшить мощность солнечных батарей спутника, так как в это время энергия запасается в аккумуляторах. В итоге масса спутника снижена до 440 кг, что существенно ниже полной массы геостационарных спутников.

11. Интегральные и выделенные сети

Цифровые сети с интеграцией обслуживания

ISDN расшифровывается как цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services digital Network). Концепция ISDN была разработана в 70-х годах, а сама технология стандартизирована консультативным комитетом по международной телефонной и телеграфной связи (CCITT - International Telegraph and Telephone Consultative Committee) в 1984 году.

Кратко ISDN можно охарактеризовать следующим образом:

· способ высокопроизводительного взаимодействия компьютеров или сетей;

· цифровой метод коммуникаций, использующий существующую телефонную сеть;

· метод комбинирования передачи речи, видео, данных и другой информации в одной коммуникационной линии;

· высокопроизводительная альтернатива применяемым сегодня модемам и аналоговым телефонным линиям для передачи данных в коммуникационных сетях.

Особенности:

-во-первых, ISDN - это цифровая, а не аналоговая сеть;

-во-вторых, ISDN поднимает по сравнению с модемами порог в 56 Кбит/с для скорости обмена данными между компьютерами по обычной телефонной сети. ISDN позволяет оперировать одновременно несколькими цифровыми каналами по одной телефонной проводке. Позволяет достичь скорости передачи несжатых данных в 128 Кбит/с.

В-третьих, она обеспечивает интегрированное обслуживание, иначе говоря, позволяет передавать голос, данные и даже видео по одной сети. Иными словами, вместо трех различных систем - телефонной сети, выделенной линии для передачи данный и кабельного телевидения - достаточной одной.

В-четвертых, установление связи происходит очень быстро (1-3 с)

Типы каналов ISDN

Интерфейсы обмена обеспечивают соединение между пользователями ISDN и самой ISDN и состоят из логически группируемых каналов, предоставляемых сетью или поставщиком услуг. ISDN спроектирована таким образом, что допускает передачу в одном физическом соединении нескольких информационных потоков, и интерфейсы обмена ISDN позволяют абонентам переключаться между доступными службами (по запросу). Стандарты ISDN определяют два интерфейса обмена: BRI и PRI.

Базовый интерфейс обмена (Basic Rate Interface, BRI) состоит из трех отдельных каналов - двух опорных каналов (bearer channel, или В-channel) и одного канала данных, поэтому его обозначают как 2В+D. Каждый канал "В" имеет скорость 64 Кбит/с, а канал "D" - 16 Кбит/с. Канал "D" используется для сигнализации, например передачи вызова и разрыва связи. Каналы "В" предназначаются для передачи данных, таких как оцифрованный голос или двоичные данные. Именно BRI предназначено для небольших компаний и домашних пользователей и допускает использование обычной абонентской телефонной линии для ISDN.

Первичный интерфейс обмена (Primary Rate Interface, PRI) состоит из 30 каналов "В" по 64 Кбит/с и одного канала "D", также на 64 Кбит/с. Как и в предыдущем случае, каналы "В" предназначены для передачи данных, а канал "D" - для служебной информации.

Преимущества ISDN

· Возможность одновременно работать в Интернете и пользоваться высококачественной цифровой телефонией.

· Устойчивое соединение с гарантированной скоростью подключения 64 или 128 Кбит/с. Применение современных алгоритмов сжатия информации позволяет дополнительно увеличить эту скорость до 400 Кбит/с.

· Абонент ISDN-линии получает два телефонных номера с цифровым качеством связи и дополнительными услугами, не возможными на традиционных аналоговых линиях: переадресацией вызовов, конференцсвязью и предоставлением во время звонка дополнительной текстовой информации.

· Мгновенное установление соединения.

12. Сети связи с подвижными объектами

Сети стандарта GSM

Стандарт GSM - самый распространенный в России стандарт сотовой связи. В России стандарту GSM-900 присвоен федеральный статус.

История GSM

В 1990-ом году были опубликованы спецификации GSM фазы I. Оказание услуг на коммерческой основе началось в середине 1991-го, а к 1993 году уже существовало 36 сетей GSM в 22 странах мира, а еще 25 стран уже приняли соответствующее решение. В начале 1994 года число абонентов сетей стандарта GSM по всему миру достигло 1.3 миллиона. Теперь акроним GSM стал расшифровываться как Global System for Mobile telecommunications. В конце 1997 года услугами сетей GSM пользовались около 55 миллионов человек в 110 странах мира.

Сервисы, предоставляемые GSM

Скорости передачи данных, поддерживаемые стандартом GSM - 300 бит/с, 600 бит/с, 1200 бит/с, 2400 бит/с и 9600 бит/с. Основным телесервисом, поддерживаемым GSM, является телефония. Существует также сервис оказания помощи в чрезвычайных ситуациях, когда ближайший к абоненту поставщик этого сервиса вызывается набором трех цифр (подобно 911). Передача факсимильных сообщений. Уникальной функцией стандарта GSM, по сравнению с более старыми аналоговыми системами, является сервис передачи коротких сообщений (SMS). SMS - это двунаправленный сервис для пересылки коротких текстовых сообщений (до 160 знаков) по принципу "сохрани и перешли". При передаче SMS от точки к точке происходит доставка сообщения на другой мобильный телефон, поддерживающий данный сервис, при этом отправитель получает подтверждение приема своего сообщения получателем. Сервис SMS также может быть использован для распространения какой-либо информации по всей абонентской сети, например, для рассылки новостей или данных о трафике. Сообщения могут быть сохранены на SIM-карте для их последующего просмотра и использования. Дополнительные сервисы, предоставляемые абонентам сверх телесервисов и несущих сервисов, включают, среди прочих, такие функции, как определитель номера, переадресация звонка, удерживание звонка, конференции (многостороннее общение), а также запрет исходящих (международных) звонков.

Архитектура сети GSM

Сеть GSM состоит из нескольких функциональных объектов, с заданными функциями и интерфейсами. Сети GSM можно разделить на три принципиальных части. Мобильные телефоны, которыми пользуются абоненты, подсистема базовых станций, контролирующая радиосвязь с мобильными телефонами, и сетевая подсистема, главная часть которой - коммутирующий центр услуг мобильной связи, производит коммутирование звонков между своими абонентами и пользователями других фиксированных или мобильных сетей, а также управляет мобильными сервисами, такими как авторизация (подтверждение подлинности). На рисунке отсутствует центр функционирования и поддержки, который обеспечивает бесперебойную работу сети, осуществляя соответствующий контроль. Мобильные телефоны и подсистема базовых станций осуществляет взаимодействие через радиосвязь. Подсистема базовых станций состоит из двух частей: приемо-передатчика базовой станции (Base Transceiver Station, BTS) и контроллера базовой станции (Base Station Controller, BSC).

Мобильные телефоны

Мобильная станция (MS) состоит из физического оборудования, такого как радиопередатчик, дисплей и обработчики цифрового сигнала, а также смарт-карта, получившая название опознавательного модуля абонента (Subscriber Identity Module, SIM). SIM-карта дает абонентам возможность свободного перемещения, так что пользователь может иметь доступ ко всем сервисам, на которые он подписан, вне зависимости от местоположения своего мобильного телефона и того, каким именно мобильным телефоном он пользуется. Вставив SIM-карту в другой сотовый телефон GSM, пользователь имеет возможность принимать звонки на этот телефон, производить с него звонки, а также пользоваться всеми другими сервисами, на которые он подписан.

Сами мобильные телефоны идентифицируются уникальным образом посредством международного идентификатора мобильного оборудования (International Mobile Equipment Identity, IMEI).

Сетевая подсистема

Центральным компонентом сетевой подсистемы является коммутирующий центр услуг мобильной связи (Mobile service Switching Center, MSC).

Базы данных HLR (Home Location Register,) и VLR (Visitor Location Register,) вместе с центром MSC обеспечивают маршрутизацию звонков и роуминговые возможности GSM.

Аспекты радиосвязи

Международный телекоммуникационный союз (International Telecommunication Union, ITU), выделил полосы в 890-915 МГц для установления связи в прямом направлении (от мобильного телефона к базовой станции) и 935-960 МГц для установления связи в обратном направлении (от базовой станции к мобильному телефону) для мобильных сетей стандарта GSM-900 и для GSM-1800 на приема/передачи сигнала частоты 1710-1785 и 1805-1880 МГц.

13. Сети стандарта CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) - цифровая беспроводная технология. CDMA конвертирует речь в цифровую информацию, которая затем пересылается как радиосигнал по беспроводной сети. Используя уникальный код для различения каждой отдельной соты, CDMA дает возможность множеству пользователей одновременно "делить" эфир - без атмосферных помех, "пересечения" разговоров или интерференции. Стартовав в качестве коммерческого продукта в 1995 году, CDMA быстро стала одной из самых быстро распространяющихся беспроводных технологий в мире. В 1999 году международный телекоммуникационный союз (International Telecommunications Union) выбрал CDMA в качестве промышленного стандарта для новых беспроводных систем "третьего поколения" (3G). Название стандарта CDMA (Code Division Multiple Access) означает "Система множественного доступа с кодовым разделением". Повышенная безопасность является отличительной чертой технологии CDMA. Сеть CDMA строится по принципу "сот". В случае сбоев в работе или нехватки собственных абонентских радиоканалов базовая станция может передать обслуживание абонентов соседним станциям. Это повышает надежность и отказоустойчивость сети, а значит, и качество обслуживания абонентской нагрузки.

Метод реализуется с использованием шумоподобного или широкополосного сигнала: полезная информация как бы "размазывается" по частотному диапазону, существенно более широкому, чем при традиционных способах модуляции. Это осуществляется за счет перемножения последовательности полезных битов информации и псевдослучайной последовательности (шумовой сигнал), уникальной для каждого абонента. В результате модуляции получается сигнал, который по сравнению с другими стандартами занимает значительно больший частотный диапазон и обладает определенными преимуществами с точки зрения качества связи. Широкополосный сигнал значительно меньше страдает от помех. CDMA работает в двух диапазонах частот 800 и 1800 МГц.