Távközlés

A távközlés (telekommunikáció) a kommunikáció  egy fajtája , az információ továbbításának módja elektromágneses jelek segítségével , például áram segítségével fémkábeleken , optikai tartományon belüli sugárzással ( atmoszférában vagy száloptikai kábelen keresztül ), sugárzással rádió hatótávolsága .

A távközlés elve az üzenetjelek ( hang , szöveg , optikai információ ) elsődleges elektromos jelekké alakításán alapul. Az elsődleges elektromos jeleket viszont az adó szekunder elektromos jelekké alakítja , amelyek jellemzői jó összhangban vannak a kommunikációs vonal jellemzőivel . Továbbá a kommunikációs vonalon keresztül a másodlagos jelek a vevő bemenetére jutnak . A vevőegységben a másodlagos jelek hang, optikai vagy szöveges információ formájában visszaváltódnak üzenetjelekké.

A 19. század végén Nikola Tesla és Alexander Popov úttörő felfedezéseivel megkezdődött a vezeték nélküli kommunikáció fejlődése . További úttörők ezen a területen: Charles Wheatstone és Samuel Morse (távíró), Alexander Graham Bell (telefon), Edwin Armstrong és Lee de Forest (rádió), John Baird , Vladimir Zworykin , Szemjon Katajev (televízió).

A kétirányú globális hálózatokon keresztül továbbított információ mennyisége folyamatosan növekszik. Martin Gilbert vezetésével a Dél-Kaliforniai Egyetem tudósai kutatásokat és elemzéseket végeztek az információk tárolásával, feldolgozásával és továbbításával kapcsolatban 1986 és 2007 között [1] . Konkrétan kiderült, hogy az egész emberiség teljes adattartalékát akkoriban körülbelül 295 exabájtra becsülték [1] . Jelenleg a digitális információtárolás dominál az analógon, bár 2002-ig az emberiség főleg analóg formában tárolta az információkat [1] . 2007-ben körülbelül 1,9 zettabájtnyi információt továbbítottak rádión és televízión keresztül (ami naponta körülbelül 174 újságot olvasott személynek felel meg), az emberek közötti személyes kommunikáció pedig körülbelül 65 exabájtot ért el (ez naponta körülbelül 6 újság tartalmának felel meg. ) [1] .

Ezzel a növekedéssel a távközlés egyre fontosabb szerepet játszik a világgazdaság fejlődésében. A globális távközlési ágazat ágazata 2012-ben mintegy 4,7 billió dollárt tett ki [2] [3] . A legnagyobb oroszországi távközlési vállalatok bevétele 2011-ben több mint 1 billió 240 milliárd rubelt tett ki [4] , ami az orosz GDP 2,28%-a [5] .

Etimológia

Az "elektrokommunikáció" szó az új.-lat. electricus és egyéb görög. ἤλεκτρον (elektromos, fényes fém; borostyán) [6] és a "kötni" ige. A szinonimája az angol nyelvű országokban használatos "telecommunications" ( angol  telecommunication , a francia  télécommunication szóból ) szó [7] . A télécommunication szó viszont a görög tele- (τηλε-) - "távol"-ból és a lat.  communicatio  - üzenet, átvitel ( lat.  communico  - én teszem általánossá) [8] , vagyis e szó jelentése magában foglalja az információtovábbítás nem elektromos típusait ( optikai távíró használata , hangok , tűz őrtornyokra , posta ).

Távközlési osztályozás

A távközlés az elektromos kommunikáció elméletének tudományágának vizsgálati tárgya [9] .

Az információátvitel típusa szerint minden modern távközlési rendszert feltételesen besorolnak a hang , videó , szöveg továbbítására szolgáló rendszerekbe .

Az átviteli közegtől függően megkülönböztetünk vezetékes kommunikációt , száloptikai kommunikációt és rádiókommunikációt .

Az üzenetek céljától függően a távközlés típusai az egyéni és tömeges jellegű információtovábbításra szántak közé sorolhatók.

Az időbeli paramétereket tekintve a telekommunikáció típusai lehetnek valós idejű vagy késleltetett üzenetkézbesítések.

A fő elsődleges távközlési jelek a következők: telefon , hangsugárzás , fax , televízió , távíró , adatátvitel .

Kommunikációs típusok

• Kábelvonalak - elektromos jeleket használnak az átvitelhez;
• Rádiókommunikáció  - rádióhullámokat használnak az átvitelhez;
  • LW, MW, HF és VHF kommunikáció átjátszók használata nélkül
  • Műholdas kommunikáció  – kommunikáció űrrelé(k) segítségével
  • Rádiórelé kommunikáció  – kommunikáció földi átjátszó(k) segítségével
  • Celluláris kommunikáció  - rádiórelé kommunikáció földi bázisállomások hálózatán keresztül
• Száloptikai kommunikáció  - Fényhullámokat használnak az átvitelhez.
• Internet

A szervezés mérnöki módszerétől függően a kommunikációs vonalakat a következőkre osztják:

• műhold;
• levegő;
• talaj;
• viz alatti;
• föld alatt.

Attól függően, hogy az információforrások/címzettek mobilak -e vagy sem, megkülönböztetik a helyhez kötött ( fix ) és a mobil kommunikációt ( mobil , kommunikáció mobil objektumokkal  – SPO).

A továbbított jel típusától függően megkülönböztetünk analóg és digitális kommunikációt .

• Az analóg kommunikáció folyamatos jel továbbítása .
• A digitális kommunikáció információ továbbítása diszkrét formában ( digitális formában ). A digitális jel fizikai természeténél fogva analóg, de a segítségével továbbított információt a jelszintek véges halmaza határozza meg. A digitális jel feldolgozására numerikus módszereket alkalmaznak.

Diszkrét üzenetek továbbíthatók analóg csatornákon és fordítva. Jelenleg a digitális kommunikáció váltja fel az analógot ( digitalizálás zajlik ), mivel az analóg jelek elküldés előtt diszkrét jelekké alakíthatók, és vétel után jelentős veszteség nélkül visszaállíthatók. Az ilyen transzformációt lehetővé tevő feltételeket a Kotelnyikov-tétel adja meg .

Jel

Az analóg jel olyan fizikai mennyiség , amelynek térbeli és időbeli változása ( modulációja ) tükrözi a továbbított üzenetet. Például a feszültség (vagy áram, frekvencia, fázis stb.) változása a beszéd folyamatát tükrözi. Az analóg jel a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• magasság H - dinamikus tartomány ,
• szélesség F a spektrum szélessége ,
• T hosszúság a jel időtartama időben.

A jel hangereje a V = FHT szorzat. A jelátvitel során a mérések változásai történhetnek térfogatmegőrzés mellett és anélkül is. Ez a következő jeltranszformációknak köszönhető:

• Korlátozás - a jel egy vagy több részének eltávolítása az átvitelből az eltávolított részekben lévő információk mentése nélkül. Például a beszédcsatorna korlátozása 300-3400 Hz ( hangfrekvenciás csatorna ) tartományra.
• Átalakítás - egy vagy több dimenzió változása egy másik vagy más dimenzió változása miatt, miközben ugyanaz a térfogat (mint egy gyurmakocka). Például csökkentheti az átviteli időt a jel sávszélességének vagy a dinamikatartománynak, vagy mindkettőnek a növelésével.
• Companding - két folyamatot foglal magában, amelyekből a név származik: tömörítés (tömörítés) és bővítés (kiterjesztés). Az adó oldalon a jelet egy vagy több dimenzióban tömörítik, a vevő oldalon visszaállítják. Például a „kiharapás” szünetet tart a beszédben az adó oldalon, és a visszaállítás a fogadó oldalon.

Kommunikációs vonal

Kommunikációs áramkör  - egyetlen jel továbbítására használt vezetők vagy optikai szálak. A rádiókommunikációban ugyanezt a fogalmat trunknak nevezik . Van egy kábellánc  - egy lánc a kábelben és egy léglánc  - tartókra függesztve.

A szűkebb értelemben vett kommunikációs vonal (CL) olyan fizikai közeg, amelyen keresztül az adatátviteli berendezések és a közbenső berendezések információs jelei továbbíthatók. Tágabb értelemben - az átviteli rendszerek fizikai áramköreinek és (vagy) lineáris útvonalainak halmaza, amelyek közös lineáris szerkezettel, karbantartásukra szolgáló eszközökkel és azonos terjedési közeggel rendelkeznek [10] . A vonal egy vagy több kommunikációs áramkört (trönköt) tartalmaz. A vonalban működő jelet lineárisnak nevezzük . Az LS-nek két fő típusa van:

• vonalak a légkörben (rádióvonalak, RL);
• vezető távvezetékek (kommunikációs vonalak).

Útvonal  - olyan berendezések és környezetek halmaza, amelyek speciális csatornákat alkotnak, és bizonyos szabványos mutatókat használnak: frekvenciasáv, átviteli sebesség stb.

Kommunikációs csatorna

A kommunikációs áramkörök hatékony felhasználása érdekében a kommunikációs csatornákat csatornaformáló berendezés (CCO) segítségével szervezik meg rajtuk . Egyes esetekben a vonal, a kommunikációs áramkör és a kommunikációs csatorna azonos (egy vonal, egy áramkör és egy csatorna), bizonyos esetekben a csatorna több vonalból/áramkörből áll (sorosan és párhuzamosan is). A csatornák egymásba ágyazhatók (csoportcsatorna). A több egyedi csatornát "tartalmazó" jelet csoportjelnek nevezzük . A csatornák feloszthatók folyamatos (analóg) és diszkrét (digitális) csatornákra.

A kommunikációs csatornák az átvitel irányában a következőkre oszlanak:

• szimplex  - azaz csak egyirányú adatátvitelt tesz lehetővé, például - rádióadás, televízió;
• half- duplex  - azaz lehetővé teszi az adatátvitelt mindkét irányban felváltva , példa erre a walkie-talkie;
• duplex  - azaz lehetővé teszi az adatátvitelt egyszerre mindkét irányban , például egy telefon.

A csatornák szétválasztása (tömörítése)

Egy kommunikációs vonalon több csatorna létrehozását a frekvencia, idő, kódok, cím, hullámhossz szerinti diverzifikáció biztosítja:

• csatornák frekvenciaosztása (FDM, FDM) - minden csatornához egy bizonyos frekvenciatartomány tartozik.
• csatornák időosztása (TDM, TDM) - minden csatornához van kijelölve egy időszelet ( timelot ).
• csatornák kódosztása (CRC, CDMA ) - a csatornák elválasztása a jel alakja szerint, minden csatornához egy bizonyos alakú jel van hozzárendelve; a kívánt jel kiválasztásához minden vevőben egy korrelátort használnak, amely kiszámítja a csoportjel és az ehhez a vevőhöz rendelt referenciajel skaláris szorzatát,
• spektrális csatorna szétválasztás (SRK, WDM) - a csatornák elválasztása hullámhossz szerint.

Lehetőség van módszerek kombinálására, például FDM + VRK stb.

Berendezés

Távközlési berendezések :

• Telekom állvány
• Telekom szekrény

Kommunikációs hálózat

Távközlési hálózat (rendszer) - egyetlen vezérlés alatt működő végberendezések , kommunikációs vonalak és kommunikációs csomópontok összessége. Például: számítógépes hálózat , telefonhálózat .

Általában a kommunikációs rendszer a következőket tartalmazza:

• végberendezés : végberendezés , végberendezés (terminál), végberendezés, az üzenet forrása és címzettje;
• jelkondicionáló eszközök (SCD) a vonal mindkét végén.

A végberendezés biztosítja az üzenet és a jel elsődleges feldolgozását, az üzenetek forrás általi formájából (beszéd, kép stb.) jellé alakítását (a forrás, küldő oldalán) és fordítva. (a címzett oldalán), erősítés stb. P.

A jelátalakító eszközök képesek megvédeni a jelet a torzulástól, kialakítani a csatorná(ka)t, a csoportjelet (több csatorna jelét) összeilleszteni a forrásoldali vonallal, visszaállítani a csoportjelet a hasznos jel és az interferencia keverékéből, elkülöníteni. az egyes csatornákba, észleli a hibákat és kijavítja a címzett oldalán. A moduláció csoportjelet képez és a vonalhoz illeszkedik .

A kommunikációs kapcsolat jelkondicionáló eszközöket, például erősítőket és regenerátorokat tartalmazhat . Az erősítő egyszerűen felerősíti a jelet az interferenciával együtt, és tovább ad, az analóg átviteli rendszerekben (ATS) használva. Regenerátor ("vevő") - a jelek interferencia nélküli helyreállítását és a lineáris jel újraképzését eredményezi, amelyet digitális átviteli rendszerekben (DSP) használnak. Az erősítő/regenerációs pontok szervizeltek és felügyelet nélkül vannak (OUP, NUP, ORP és NRP).

A DSP-ben a végberendezést DTE-nek (adatterminál - berendezés , DTE), UPS-DCE-nek ( adatkapcsolat -végberendezés vagy kommunikációs vonal végberendezés , DCE) nevezik. Például a számítógépes hálózatokban a DTE szerepét egy számítógép látja el , a DCE pedig egy modem .

Szabványosítás

A kommunikáció világában a szabványok rendkívül fontosak, mivel a kommunikációs berendezéseknek képesnek kell lenniük kommunikálni egymással. Számos nemzetközi szervezet tesz közzé kommunikációs szabványokat. Közöttük:

• A  Nemzetközi Távközlési Unió ( ITU) az ENSZ egyik ügynöksége .
• Institute of Electrical and Electronics Engineers ( IEEE) . 
• Internet Engineering Task Force ( IETF ) . 

Ezenkívül a szabványokat gyakran (általában de facto) a távközlési berendezések iparágának vezetői határozzák meg.

Lásd még

• Nemzetközi Távközlési Unió
• A távközlési és információs társadalom világnapja
• Nemzetközi Távközlési Nap
• OSI hálózati modell

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 5 "A világ technológiai kapacitása az információk tárolására, kommunikálására és számításaira" , Martin Hilbert és Priscila López (2011), Science , 332(6025), 60-65; ingyenes hozzáférés a tanulmányhoz itt: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
2. ↑ A távközlési iparág világméretű bevételei archiválva : 2010. március 28., a Wayback Machine , Internet Engineering Task Force, 2010. június.
3. ↑ Bevezetés a távközlési iparba , Internet Engineering Task Force, 2012. június.
4. ↑ CNews Analytics. CNews Telecom 2012: A legnagyobb távközlési vállalatok Oroszországban . – CNews, 2012.
5. ↑ Az Orosz Föderáció GDP-növekedése 2011-ben 4,3% volt (elérhetetlen link) . FSUE RAMI "RIA Novosti" (2012. január 31.). Letöltve: 2012. november 21. Az eredetiből archiválva : 2015. január 22.. (határozatlan) 
6. ↑ Max Vasmer. Az orosz nyelv etimológiai szótára = Russisches etymologisches Worterbuch / fordítás németből és O. N. Trubacseva kiegészítései. - 2., sztereotip. - M . : Haladás, 1986. - T. 1-4. — 50.000 példány.
7. ↑ Jean-Marie Dilhac. A telekommunikációtól a távközlésig  (angolul) (2004).
8. ↑ Telekommunikáció , tele- és kommunikáció , New Oxford American Dictionary (2. kiadás), 2005.
9. ↑ K.K. Vasziljev, V.A. Glushkov, A.V. Dormidontov, A.G. Neszterenko. Elektromos kommunikáció elmélete: tankönyv / szerk. szerk. K.K. Vasziljev. - Uljanovszk: UlGTU, 2008. - 452 p.
10. ↑ GOST 22348

Irodalom

• Információátviteli rendszerek és hálózatok, Moszkva, Rádió és Kommunikáció, 2001.
• Többcsatornás kommunikáció, szerk. I. A. Abolitsa, M., 1971.
• Automatikus kapcsolás és telefonálás, szerk. G. B. Metelsky, 1-2. rész, M., 1968-69.
• Davydov G. B. , Rogineky V. N. , Tolchan A. Ya. , Telekommunikációs hálózatok, M., 1977.
• Davydov G. B. , Az Elektrovjaz és a tudományos és technikai fejlődés, M., 1978.
• Emelyanov G. A. , Shvartsman V. O. , A diszkrét információ továbbítása és a távirati alapismeretek, M., 1973.
• Livshits B. S. , Mamontova N. P. , Automatikus csatornaváltó rendszerek fejlesztése, M., 1976.
• Rumpf K. G. , Dobok, telefon, tranzisztorok, ford. németből, M., 1974.
• Chistyakov N. I. , Khlytchev S. M. , Malochinsky O. M., Rádiókommunikáció és műsorszórás, 2. kiadás, M., 1968.

Linkek

• Példa érvényes diagnosztikai szabályokra az előfizetői vonalak paramétereinek értékeléséhez
• Kommunikációs kifejezések szószedete

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán nagy kínai Nagy orosz olasz Britannica (online) Treccani svájci történelmi
Bibliográfiai katalógusokban BNE : XX525038 BNF : 119335984 GND : 4059360-5 J9U : 987007565815105171 LCCN : sh85133270 NDL : 00561375 NKC : ph116420