Principes de signalisation des télécommunications. Système de télécommunication unifié de la Fédération de Russie et ses composants

Conférence n°1.

NOTES DE CONFÉRENCE

Discipline "Théorie du couplage électrique"

pour spécialité : 5.05090301 – « Installation, entretien et réparation

propriété de la station"

Cours n°1. Concepts de base et définitions d'un système de télécommunication.

Cours n°2. Schéma fonctionnel du système de télécommunication.

Conférence n°3. Canaux de télécommunication.

Conférence n°4. Interférences et distorsions.

Conférence n°5. Le signal et son modèle mathématique.

Cours n°6. Série de Fourier et spectre d'un signal périodique.

Conférence n° 7. Théorème de V.A. Kotelnikov.

Conférence n°8. Signaux primaires de télécommunications.

Conférence n°9. Éléments et circuits non linéaires et paramétriques.

Conférence n°10. Concepts généraux de modulation.

Conférence n°11. Modulation d'amplitude (AM) d'une porteuse harmonique.

Conférence n°12. Modulation de fréquence et de phase d'une porteuse harmonique.

Conférence n°13. Modulation discrète d'une porteuse harmonique.

Conférence n°14. Modulation d'impulsions.

Conférence n°15. Modulation par impulsions codées (PCM).

Conférence n°16. Concepts généraux de détection de signaux.

Conférence n°17. Détection d'amplitude.

Conférence n°18. Détection de signaux impulsionnels et de modulation discrète.

Conférence n°19. Informations générales sur la conception des palangres.

Cours n°20. Circuit équivalent et paramètres primaires des lignes.

Conférence n°21. Paramètres de la ligne secondaire.

Conférence n°22. Modes de fonctionnement de la ligne.

Conférence n° 23. Caractéristiques de la transmission de l'énergie électromagnétique par fil

lignes de communication.

Conférence n°24. Guides d'ondes.

Conférence n°25. Lignes de communication à fibre optique.

Conférence n°26. Propagation des ondes radio et antennes.

Conférence n°27. Fondements de la théorie de l'immunité au bruit.

Conférence n°28. Réception optimale des signaux discrets.

Conférence n° 29. Immunité potentielle au bruit de la réception de signaux discrets.

Conférence n°30. Réception optimale des signaux continus.

Conférence n°31. Réception du signal sous-optimale.

Conférence 32. Éléments de théorie de l'information.

Cours 33. Paramètres de base des codes de correction.

Cours 34. Principes de construction de codes correcteurs.

Liste de la littérature utilisée.

Système de télécommunication est un ensemble de moyens techniques et de supports de propagation de signaux qui assurent la transmission des messages d'une source vers un consommateur (consommateurs). Pour répondre aux besoins de la société moderne, des centaines de systèmes de télécommunications à des fins diverses ont été créés et leur nombre continue de croître. Tous sont nécessaires à l’échange d’informations.

Information(lat. informations- explication, présentation) sont de nouvelles informations sur le monde qui nous entoure que nous recevons à la suite d'une interaction avec lui. L'information est l'une des catégories les plus importantes des sciences naturelles (avec la matière, l'énergie et le champ).

Message est une forme de présentation d’informations. Ce sont des signes conventionnels à l'aide desquels nous recevons certaines informations (informations). Par exemple : dans la transmission télégraphique, le message est le texte du télégramme, qui est une séquence de diverses lettres et caractères ; lorsqu'on parle, le message est une séquence de sons ; dans les émissions télévisées, le message est un changement de luminosité et de couleur des éléments de l’image au fil du temps.

Signal(lat. signum– signe) est un processus de modification de l’état physique d’un objet au fil du temps, servant à afficher, enregistrer ou transmettre des messages. Signal– est un support matériel (porteur) de messages. Application trouvée dans la technologie moderne électrique, électromagnétique, lumineux, mécanique, sonore signaux. Pour transmettre des messages, il est nécessaire d'utiliser le transporteur capable de surmonter au mieux la distance entre la source et le consommateur. Dans les systèmes de télécommunication, le support utilisé pour transmettre des messages à distance est généralement un courant électrique alternatif, un champ électromagnétique ou des ondes lumineuses. Ce n'est pas un hasard, car :

La vitesse de propagation dans l'espace de ces porteurs se rapproche de la vitesse maximale de propagation de tout processus physique, égale à la vitesse de la lumière dans le vide - 3·10 8 m/s ;

Avec l’aide de ces supports, une énorme quantité d’informations peut être transmise.

De nos jours, tout le monde utilise l'un ou l'autre service de télécommunication : écoute la radio, regarde la télévision, parle au téléphone, envoie et reçoit des télégrammes, etc. Dans tous les cas, le service de télécommunication consiste à transmettre un message à distance. Les expéditeurs (sources) et les destinataires (consommateurs) des messages sont des personnes ou des appareils exploités par des personnes, tels que des ordinateurs. Pour transmettre chaque message, des moyens de télécommunication ou un ensemble de certains dispositifs techniques qui forment un système de télécommunication sont nécessaires.

De nombreux systèmes de télécommunications, et donc des moyens techniques, sont nécessaires, puisqu'il s'agit de la possibilité de fournir des services de télécommunications à tous. Par exemple, chaque auditeur de radio utilise son propre système de télécommunications, composé de nombreux appareils différents pour générer, amplifier, transmettre et reproduire des signaux. Le nombre de ces systèmes est égal au nombre de récepteurs radio individuels. Le message audio transmis est destiné simultanément à un grand nombre d'auditeurs, la partie transmission de tels systèmes leur sera donc commune. Une situation similaire se produit dans le domaine de la télévision, où le nombre de systèmes de télécommunication « individuels » destinés à transmettre et à recevoir des programmes de télévision est déterminé par le nombre de récepteurs de télévision. Chaque conversation téléphonique nécessite également un système de télécommunications pour transmettre et recevoir des messages vocaux.

Évidemment, il peut y avoir un grand nombre de tels systèmes, ils peuvent être différents par la gamme d'appareils et de technologies utilisés, le type de signaux transmis, la vitesse de transmission, le volume de services fournis, mais ils se caractérisent tous par la présence de canaux de télécommunication. .

Créer un système pour tout type de télécommunication implique d'organiser un canal de télécommunication entre les points de transmission et de réception des messages. La combinaison de ces canaux forme un réseau de télécommunications, où les fonctions de connexion de certains appareils d'abonnés sont assurées par des équipements de commutation spéciaux, ce qui permet de former un chemin de transmission de signaux électriques.

Ainsi, un réseau de télécommunication est un ensemble de terminaux, de centres de commutation et des lignes et canaux de communication qui les relient.

Le réseau de télécommunication comprend :

– les utilisateurs (abonnés, clients) qui sont sources et consommateurs d’informations. Ils créent et perçoivent des flux de messages et, en règle générale, déterminent les exigences de livraison et de traitement de l'information, le choix du type de communication (téléphone, télégraphe, radiodiffusion, etc.) et la réception de divers services (types de services ) tout en conservant une certaine qualité ;

– points de contact :

a) des points d'abonné (AP), contenant des équipements d'entrée et de sortie d'informations dans le réseau de télécommunication (et parfois de stockage et de traitement). Ils sont constamment utilisés par certains abonnés ;

b) points de service d'information (FAI) - services de référence, divers centres informatiques (CC), banques de données, bibliothèques et autres points d'utilisation collective qui assurent la collecte, le traitement, le stockage et la distribution d'informations et la fourniture d'autres services liés au support d'information à les utilisateurs ;

– des canaux de communication regroupés en lignes de communication qui assurent la transmission des messages entre les points individuels du réseau ;

– les stations du réseau qui assurent la formation et la fourniture de circuits physiques standards, de canaux de transmission standards et de chemins de réseau vers les réseaux secondaires, ainsi que leur transit ;

a) les nœuds de réseau (NS), assurant la formation et la redistribution des chemins de réseau, des canaux de transmission standards et des circuits physiques standards, ainsi que leur fourniture aux réseaux secondaires et aux consommateurs ;

b) nœuds de commutation (CU) pour la distribution (commutation) de canaux, de paquets ou de messages ;

– un système de gestion qui assure le fonctionnement et le développement normaux du réseau de télécommunication et des relations avec les utilisateurs.

Du point de vue de l'analyse du système, le réseau de télécommunication peut être représenté à trois niveaux (Fig. 1.1) :

– le premier est le niveau externe, comprenant les abonnés (clients), les points d'accès et les FSP, au sein duquel les messages sont générés pour être transmis dans le réseau de télécommunication;

– le second est le réseau de télécommunications lui-même, comprenant les lignes de communication (LC), les canaux de communication (CC), les stations de communication (CS) et les nœuds de communication (CNO), assurant la transmission, la distribution et la commutation des messages entre les AP (FIC) des abonnés et correspondants;

– troisièmement – ​​les éléments de gestion du réseau, y compris les dispositifs de contrôle (CU) des nœuds, les centres de contrôle (CC) et l'ensemble de l'administration.

Riz. 1.1. Structure hypothétique du réseau de communication à trois niveaux

Examinons de plus près les éléments du réseau et leurs propriétés. Les utilisateurs sont répartis sur tout le territoire en fonction de la localisation des installations de production économiques, industrielles et autres, des objets culturels et du parc immobilier. La densité des utilisateurs (leur nombre pour 1 km2 de superficie) varie considérablement et est plus élevée dans les grandes villes.

Les connexions économiques, culturelles, personnelles et autres entre les utilisateurs individuels et leurs équipes, les entreprises et les régions du pays déterminent le besoin de transmission de messages entre les terminaux ou les points d'abonnés desservant les utilisateurs respectifs, ainsi qu'entre les nœuds reliant les points d'abonnés (AP) de toute localité ou district (région).

Le besoin de transmission de messages peut être évalué par les flux de messages par unité de temps et exprimé en bits, nombre de caractères (lettres, chiffres), télégrammes, pages et autres indicateurs caractérisant le volume du message. En pratique, il est plus pratique de déterminer la nécessité de transmettre un message en fonction du temps de transmission, du temps d'occupation d'un canal typique (en sessions d'une heure) ou du nombre requis de canaux.

En fonction de l'emplacement des utilisateurs et des charges qu'ils créent, les emplacements des points finaux sont déterminés, qui peuvent contenir des équipements d'entrée et de sortie d'informations (appareils téléphoniques ou télégraphiques, radios, téléviseurs, écrans, capteurs, etc.). Ces points peuvent également inclure divers dispositifs de stockage et de traitement des informations, des dispositifs de commutation si plusieurs canaux sont connectés à l'OP, ainsi que des équipements de formation de canaux. Le point final est caractérisé par le type d'équipement d'entrée et de sortie (type de communication, téléphone, télégraphe, etc.), la présence de personnel de service et d'équipements supplémentaires, la bande passante, la durée de fonctionnement, le coût et la zone de service (abonné individuel, appartement, entreprise, ville, etc. .d.). Un point de terminaison desservant un abonné est appelé point d'abonné.

Les points de services d'information sont répartis selon leur destination (bureau d'information téléphonique, bureau de commande de billets, point d'information pour toute industrie, centre informatique (CC) traitant des informations économiques, etc.). En fonction du volume d'informations transmises, le FSP peut disposer d'un ou plusieurs canaux le reliant au réseau de télécommunications, et il peut également avoir des abonnés ou des OP distants qui lui sont connectés par des canaux directs. Dans un réseau, les PIO peuvent être considérés comme des sources d'information (IA) et des consommateurs d'information (PI), ainsi que des éléments du réseau, puisque les flux de messages qu'ils créent circulent uniquement à travers le réseau.

La distribution des informations (messages) s'effectue de deux manières : aux nœuds du réseau par croisement (connexion à long terme) de canaux individuels ou de chemins linéaires pour former des canaux directs entre des points non adjacents, et aux nœuds de commutation - conformément à l'adresse de chaque message.

Les lignes de communication (câble, relais radio, radio, satellite, etc.) à travers lesquelles les messages sont transmis sont caractérisées par la capacité V (le nombre de canaux PM), soit la capacité totale de tous les canaux. La séparation des canaux dans une ligne peut être réalisée par espace, fréquence ou temps. La principale caractéristique des lignes de communication est qu'une augmentation de leur débit (capacité) entraîne une réduction du coût d'un canal de communication inversement proportionnelle à la racine carrée de la capacité. Lors de l'élargissement des faisceaux de chaînes, le gain est obtenu non seulement grâce à la réduction des coûts des chaînes, mais également grâce au fait que lorsque les charges sont combinées, le degré d'utilisation des chaînes et des équipements de la station augmente.

L'ensemble des faisceaux, nœuds et lignes (canaux) qui les relient forme la structure (configuration) du réseau, qui détermine la possibilité de communication entre les points individuels et les itinéraires possibles pour transmettre des messages. Pour augmenter la fiabilité du réseau, celui-ci est construit de manière à ce qu'il existe plusieurs (généralement 2 ou 3) chemins indépendants entre les nœuds individuels.

Le système de gestion de réseau assure le maintien des équipements techniques en (bon) état de fonctionnement, la livraison des messages à l'adresse, la répartition des canaux entre les réseaux secondaires (consommateurs), la répartition des flux de messages, la planification et le développement du réseau, la construction, la logistique, la formation du personnel. , régulation des relations avec les utilisateurs.

Actuellement, il existe un grand nombre de réseaux de communication en activité, différant de plusieurs manières, dont certains déterminent la place de ces réseaux dans le système de communication, d'autres - les principes de leur construction et la nature de leur fonctionnement, et d'autres - le économique ou autre effet obtenu de leur utilisation. Plus les caractéristiques de classification sont utilisées pour décrire un réseau de communication spécifique, plus ce réseau peut être caractérisé de manière complète.

Dans la littérature, les réseaux de communication sont classés en fonction de leur destination, de la nature de la formation et de l'attribution des canaux, des types de commutation, des conditions d'équipement et de placement et du degré d'automatisation. Examinons plus en détail les caractéristiques de classification des réseaux de communication (Fig. 1.2).

Riz. 1.2. Classification des réseaux de communication

Par objectif Les réseaux de communication sont divisés en deux grands groupes : les réseaux de communication publics et les réseaux de communication à usage limité.

Réseau de communications publiques créé pour fournir des services de communication à la population, à diverses institutions, entreprises et organisations.

Lors de la construction réseaux de communication à usage limité des exigences spécifiques sont mises en œuvre en raison de la nature des activités d'un service particulier dans l'intérêt duquel ce réseau est créé, et la possibilité pour les abonnés d'accéder au réseau public est également prévue. Ces réseaux comprennent les réseaux de communication internes et les réseaux de communication longue distance.

Le réseau de communication interne est déployé au point de contrôle (CP) et assure l'échange de messages entre abonnés de ce point de contrôle. Les principaux éléments de ce réseau sont les centres de commutation de communication internes (ICSC), les lignes principales de connexion (CL), les terminaux d'abonné et les lignes d'abonné (Fig. 1.3, a).

Riz. 1.3. Options pour les structures de réseaux de communication. 1 – centres de commutation de communication internes, 2 – lignes principales, 3 – terminaux d'abonné, 4 – lignes d'abonné, 5 – centre de commutation longue distance, 6 – canal de communication longue distance, 7 – lignes de liaison, 8 – centre de commutation de transit

Le réseau de communication longue distance appartient à un système de communication, est déployé sur le territoire où ce système opère et assure l'échange de messages entre les abonnés des différents points de contrôle (Fig. 1.3, b).

Les centres de commutation longue distance (DCSC) situés dans différents centres de contrôle sont connectés par des canaux de communication longue distance, et ceux situés dans le même centre de contrôle sont connectés par des lignes de connexion. L'ensemble des DC situés sur un PU et les lignes principales qui les relient est appelé sous-réseau longue distance (LDS). Sur les réseaux longue distance (DS), les CC de transit (TCC) sans capacité d'abonné sont largement utilisés. En règle générale, leur emplacement n'est pas lié à l'emplacement du PU. La combinaison de ces TCC et des lignes de communication (canaux) qui les relient forme un réseau de communication fédérateur (BCN). L'OSN est souvent divisé en zones appelées zones de réseau central. Les centres de commutation longue distance situés aux points de contrôle sont reliés aux centres de commutation de transit du réseau central par une ou plusieurs lignes de liaison.

L'ensemble des appareils terminaux (TD) et des lignes d'abonnés (AL) inclus dans un CC de communication interne ou longue distance forme le réseau d'abonnés de ce CC, l'ensemble des DU et AL au niveau du PU forme le réseau d'abonnés de ce PU.

Par la nature des formations et l'attribution des canaux de communication Les réseaux de communication sont divisés en primaires et secondaires.

Réseau principal– un ensemble de circuits physiques standard, de canaux de transmission standard et de chemins de réseau, formés sur la base de nœuds de réseau, de stations de réseau, de dispositifs terminaux du réseau primaire et de lignes de transmission les reliant. Dans ce cas, par circuit physique typique et canal typique, on entend un circuit physique et un canal de transmission dont les paramètres sont conformes aux normes acceptées.

Chemin réseau– un chemin de groupe typique ou plusieurs chemins de groupe standard connectés en série avec un équipement de formation de chemin allumé à l'entrée et à la sortie.

Réseau de communication secondaire– un ensemble de lignes et de canaux de communication formés sur la base d'un réseau primaire, de stations et de nœuds de commutation ou de stations et de nœuds de commutation qui assurent un certain type de communication.

La tâche principale du réseau primaire est la formation de canaux standard et de voies de communication de groupe, la tâche du réseau secondaire est la transmission de messages d'un certain type de la source au consommateur.

La méthode de construction d'un réseau est déterminée par le système de commutation adopté - à long terme, opérationnel ou une combinaison des deux.

En changeant de type les réseaux sont divisés en réseaux commutés, partiellement commutés et non commutés.

Les réseaux de communication commutés et partiellement commutés se caractérisent par l'utilisation de diverses options de commutation.

À long terme appelée commutation, dans laquelle une connexion permanente est établie entre deux points du réseau.

Opérationnel appelée commutation, dans laquelle une connexion temporaire est organisée entre deux points du réseau.

Combinaison de mesures immédiates et à long terme la commutation suppose que dans certaines sections de la direction de l'information du réseau de communication, une commutation à long terme puisse être utilisée, et dans d'autres, une commutation opérationnelle.

Réseau de communication commuté– il s'agit d'un réseau secondaire qui assure une connexion à la demande d'un abonné ou conformément à un programme donné via un canal de télécommunication d'appareils terminaux d'un réseau secondaire utilisant des stations de commutation et des nœuds de commutation lors de la transmission de messages. Les canaux de transmission dans les réseaux commutés sont des canaux publics. Sur les réseaux de communication partiellement commutés, l'utilisation de tous les systèmes de commutation opérationnels et à long terme est prévue. Les réseaux de communication réellement existants et projetés dans un avenir proche appartiennent à la classe des réseaux partiellement commutés.

À réseaux de communication non commutés Il s'agit notamment des réseaux secondaires qui assurent des connexions à long terme (permanentes et temporaires) des appareils finaux (terminaux) via un canal de télécommunication utilisant des stations et des nœuds de commutation. Les réseaux non commutés incluent le réseau de communication central.

Par conditions d'équipement et d'hébergement les réseaux de communication sont divisés en mobile Et stationnaire. Mobile fait référence aux réseaux de communication dont les éléments (CC, moyens de communication linéaires) sont situés sur la base de transport et peuvent être déplacés. Un type courant de réseau mobile est le réseau de communications militaires sur le terrain. Les réseaux de communication fixes sont créés sur la base de nœuds de communication situés dans des structures fixes. Les réseaux fixes peuvent, si nécessaire, inclure des éléments mobiles, par exemple lors du remplacement d'éléments fixes en panne de courte durée, du placement temporaire d'abonnés sur des objets mobiles ou de la nécessité de renforcer temporairement certains éléments du réseau.

Par degré d'automatisation les réseaux de communication sont divisés en manuel, automatisé Et automatique. Sur les réseaux de communication manuels, la totalité ou la grande majorité des opérations de base sont effectuées par des humains. Automatisé sont appelés réseaux dans lesquels l'écrasante majorité des fonctions permettant d'effectuer un certain volume d'opérations sont réalisées par un dispositif technique.

Ces réseaux sont évalués par le degré d'automatisation, qui est déterminé par le coefficient Ka,égal au rapport du volume des opérations effectuées par les dispositifs techniques au volume total des opérations effectuées :

Où ns– le volume total des opérations réalisées sur une certaine période, nUN– le nombre d'opérations effectuées par les machines. Il est possible de déterminer un coefficient similaire dans le temps :

Où ta– la durée totale d'exécution des opérations par les dispositifs techniques pendant une certaine période, une ts– le temps total pour terminer toutes les opérations.

Un indicateur de l'effet de l'introduction de mitrailleuses peut également être utilisé :

Où tn– le temps total d'exécution des opérations pendant une certaine période sur un réseau manuel, respectivement.

Les réseaux automatiques assurent l'exécution de toutes les fonctions de transmission et de commutation de messages par des machines automatiques.

Actuellement, sur les réseaux publics, étant donné que 60 % des équipements CC ne répondent pas aux exigences du système énergétique unifié de Russie, des réseaux de communication mixtes sont utilisés.

Par aire de service Les réseaux de communication sont divisés en interurbains, internationaux, locaux (ruraux, urbains) et intra-industriels.

Réseau de communication longue distance – un réseau de communication qui assure la communication entre les abonnés situés sur le territoire de différentes entités constitutives de la Fédération de Russie ou de différentes régions administratives d'une entité constitutive de la Fédération de Russie (à l'exception des districts de la ville).

Réseau de communication international– un ensemble de stations et de canaux internationaux les reliant, fournissant des communications internationales aux abonnés de divers réseaux nationaux.

Réseau de communication local– un réseau de télécommunication formé sur un territoire administratif ou autrement défini qui n'est pas lié aux réseaux de communication régionaux ; les réseaux locaux sont divisés en ruraux et urbains.

Réseau de communication rural – un réseau de communication qui assure les communications téléphoniques dans les districts administratifs ruraux.

Réseau de communication de la ville – un réseau qui répond aux besoins d'une grande ville. La fonction d’un réseau urbain est de servir d’épine dorsale pour connecter les réseaux locaux dans toute la ville.

Réseaux intra-production – réseaux de communication d'entreprises, d'institutions et d'organisations créés pour gérer les activités de production internes qui n'ont pas accès au réseau de communication public.

Séparation des réseaux de communication par couverture territoriale. Selon le territoire desservi, les réseaux sont locaux, d'entreprise, ruraux, urbains, locaux, intrarégionaux, interurbains (épine dorsale du réseau primaire), nationaux, internationaux, mondiaux (territoriaux).

Réseau de communication local– un réseau de communication situé sur un certain territoire (entreprise, cabinet, etc.).

Réseau de communication d'entreprise– un réseau de communication qui fédère les réseaux d'entreprises individuelles (firmes, organisations, sociétés par actions, etc.) à l'échelle d'un ou plusieurs États.

Réseau de communication intrarégional ou zonal, – réseau de télécommunications longue distance sur le territoire d'une ou plusieurs entités constitutives de la Fédération.

Réseau de communication fédérateur– réseau de télécommunications interurbain entre le centre de la Fédération de Russie et les centres des entités constitutives de la Fédération, ainsi qu'entre les centres des entités constitutives de la Fédération.

Réseau national de communications – un réseau de communication d'un pays donné, assurant la communication entre les abonnés de ce pays et l'accès au réseau international.

Un réseau de communication mondial (territorial) fédère des réseaux situés dans différentes zones géographiques du globe. Un exemple d'un tel réseau pourrait être Internet.

Séparation des réseaux par type de communication (matériel utilisé). En fonction du type de communication (équipement utilisé), les réseaux de communication peuvent être divisés en réseaux filaires (câble, aérien, fibre optique) et radio (relais radio, troposphérique, satellite, météore, ionosphérique, etc.).

Séparation des réseaux par type de connexion. Selon le type de communication, les réseaux de communication sont divisés en réseaux téléphoniques, vidéotéléphoniques, télégraphiques, télécopieurs, de transmission de données, de diffusion audio et télévisuelle.

Séparation des réseaux selon le type d'informations transmises. En fonction du type d'informations transmises, on distingue les réseaux de communication numériques, analogiques et mixtes. L'existence de réseaux mixtes est typique lors de la transition des réseaux de communication analogiques aux réseaux numériques.

Séparation des réseaux par degré de sécurité. Sur la base de ce critère, les réseaux de communication sont divisés en protégés (réseaux téléphoniques cryptés, communications télégraphiques cryptées, etc.) et non protégés. À leur tour, les réseaux sécurisés peuvent utiliser des équipements dont la durabilité est garantie et temporaire.

V. O. Shvartsman

Le développement des télécommunications a commencé il y a plus de 160 ans, avec l'avènement des communications télégraphiques. Il existe désormais 11 types de télécommunications.

Comme le montre le tableau, la grande majorité des types de télécommunications (10 sur 11) sont destinés aux humains - à la fois l'expéditeur et le destinataire de l'information. Seul le transfert de données est utilisé pour échanger des informations entre ordinateurs et entre une personne et un ordinateur.

À l’examen du tableau, un certain nombre de questions se posent :

4. Est-il possible de fournir des services allant au-delà de la communication directe entre les personnes utilisant les télécommunications ?

Pour répondre à ces questions, nous utiliserons les résultats indiquant les capacités informationnelles de certains types de télécommunications.

Il est bien connu que l’avènement des télécommunications a permis à une personne de transmettre diverses informations sur des distances beaucoup plus grandes que par communication directe. Mais à côté de cela, les moyens de communication disposent de diverses capacités d'information (voir tableau).

Essayons maintenant de répondre aux questions posées ci-dessus.

Type de télécommunication	Informations transmises	Informations reçues (%) par rapport à la communication directe (prise comme 100%)	Nature de la transmission
Télégraphe	Alphanumérique (texte)	7
Téléphone	Discours	45	"Point à point"
Facsimilé	Images fixes	-	"Point à point", circulaire, multicast
Diffusion sonore	Musique, chant, parole	-	"Un point – plusieurs points"
Diffusion télévisée	Musique, chant, parole, images animées	95	"Un point – plusieurs points"
Transfert de données	Alphanumérique	-	"Point à point", circulaire, multicast
Télémanuscrit	Dessins, diagrammes	-	"Point à point"
Visiophone	Discours, images animées (changeant lentement)	-	"Point à point"
Audioconférences	Discours et texte	50	"Beaucoup de points - beaucoup de points"
Vidéoconférence	Parole, images fixes et animées	95	"Beaucoup de points - beaucoup de points"
Traitement des messages	Texte, images fixes, transformation de la forme de représentation de l'information	-	"Point à point", circulaire, multicast

1. Pourquoi le développement des télécommunications a-t-il commencé avec la télégraphie ?

Apparemment, il y a plusieurs raisons à cela.

1. Modèle de développement. En tant que type de communication électrique, la télégraphie a une longue histoire - des télégraphes optiques et sonores (signalisation avec incendies et sémaphore, tambours, etc.) aux télégraphes électrochimiques et électromagnétiques élémentaires.
2. Conditionnement historique. Étant donné que le développement de la technologie est déterminé par l'état des domaines scientifiques et pratiques concernés, les conditions préalables à la création d'un télégraphe électromagnétique sont apparues dans le premier tiers du siècle dernier.
3. Capacités techniques. Pour transmettre des messages à distance, le moyen le plus simple est d'utiliser le courant électrique en l'allumant et en l'éteignant pendant la transmission, ainsi qu'en attirant une aiguille magnétique avec un électro-aimant allumé lors de la réception.

2. Quel est le moteur de l’émergence de nouveaux types de télécommunications ?

Comme il ressort du tableau, avec l'avènement de nouveaux types de télécommunications, le volume d'informations obtenues avec leur aide se rapproche du volume d'informations obtenues par la communication directe entre les personnes. Par conséquent, dès que la possibilité de convertir les vibrations sonores créées par la parole humaine en signaux électriques et de les reconvertir à la réception est apparue, la téléphonie est apparue (environ 40 ans après la télégraphie), ce qui a fortement augmenté le volume d'informations transmises par rapport à la communication directe (de 7 à 45 %).

Après cela, la communication par fax a été organisée, ce qui a considérablement élargi les capacités d'une personne à transmettre non seulement des messages texte et audio, mais également des dessins, des dessins et des photographies.

L'émergence de ce type de communication est devenue possible après la mise en œuvre de l'idée de transmission séquentielle d'images à travers des éléments et le développement de méthodes et de dispositifs capables de convertir des images fixes en signaux électriques.

Les photocellules étaient utilisées comme convertisseurs émetteurs et comme récepteurs – lumière électrique (avec enregistrement sur papier photographique), électrochimique (avec enregistrement sur papier enduit d'une composition spéciale qui réagit à l'intensité du courant), électrostatique (avec enregistrement sur un papier spécial). qui réagit à l'ampleur de la charge électrique) et d'autres méthodes. Cependant, plus de la moitié des informations (voir tableau) reçues par une personne utilisant les organes de vision ne pourraient pas être transmises par voie de communication tant que les problèmes de conversion d'images animées en signaux électriques et vice versa n'auront pas été résolus. Ainsi, à la suite de l'invention des tubes cathodiques - l'iconoscope (transmission) et le kinéscope (réception) - la télévision est apparue.

Cela a permis de franchir l'une des étapes les plus importantes dans le rapprochement des capacités d'information des télécommunications avec les possibilités d'échange direct d'informations entre les personnes. Cette étape couvre tous les types de messages transmis et reçus par les organes de la vision, de l'ouïe, du mouvement, des expressions faciales et des gestes.

Seules les informations reçues et diffusées par une personne à l'aide des organes du toucher et de l'odorat sont restées découvertes. Mais cette partie de l'information est relativement petite et tout porte à croire qu'avec le temps, il sera possible de la transmettre par télécommunications. Il y a déjà quelques réalisations dans ce sens. Dans l’industrie de la parfumerie, on teste par exemple un « nez électronique » (un appareil permettant d’évaluer les odeurs des parfums), et dans l’agroalimentaire, une « bouche électronique » (un appareil permettant de déguster les vins). On espère donc qu'au fil du temps, les communications assureront un transfert à 100 % des informations obtenues grâce à une interaction directe entre les personnes et avec le monde extérieur.

Sur la base de ce qui précède, nous pouvons conclure que le moteur de l'émergence et du développement de nouveaux types de télécommunications est la volonté de rapprocher le plus possible le contenu informationnel des télécommunications des conditions de la communication directe.

En résumant ces arguments, nous pouvons affirmer que le développement des télécommunications a commencé avec la transmission à faible vitesse de messages texte (télégraphie), puis est apparue la communication téléphonique, nécessitant des vitesses de transmission élevées, puis - la transmission d'images fixes (fax), de son (audio) la diffusion, la diffusion vidéo (télévision), la vidéoconférence basée sur l'utilisation de technologies multimédias avec un effet de réalité virtuelle, et pour chaque type de communication ultérieur, des vitesses de transmission plus élevées étaient nécessaires. Il existe donc une tendance évidente : à mesure que de nouveaux types de télécommunications apparaissent, la vitesse de transfert d'informations augmente. Cette tendance est également confirmée par des considérations économiques.

3. Quelles sont les perspectives de développement futur des types de télécommunications ?

Sur la base de ce qui précède, la question peut se poser : le développement de la communication s'arrêtera-t-il là ? Non seulement cela ne s’arrêtera pas, mais cela ne ralentira même pas et, de plus, cela se produira à un rythme plus rapide. Et voici pourquoi.

Dans un premier temps, nous avons examiné uniquement la séquence de création de nouveaux types de communications, mais n'avons pas abordé le développement des services fournis avec leur aide. Mais il est bien évident qu’une mauvaise qualité des services peut réduire à zéro le contenu informationnel de tout type de communication. Par conséquent, l’une des principales orientations du développement des télécommunications reste l’augmentation du nombre de services et l’amélioration de leur qualité.

Ce processus s'effectuera sur la base des nouvelles technologies : réseaux intégrés et intelligents, réseaux de communication personnels et mobiles, multimédia, nouveaux systèmes de guidage et méthodes de transmission, compression de l'information, etc. Mais en même temps, la téléphonie restera la téléphonie, peu importe ce qu'on appelle (par exemple, téléphonie informatique, courrier téléphonique) et transmission de données - transmission de données, etc.

Dans le même temps, il faudra résoudre les problèmes liés à la réduction des coûts et des tarifs des services de communication.

La solution à ces problèmes dépend dans une large mesure du développement de l’électronique et de l’informatique. Dans le même temps, lors de l'évaluation de la qualité de tous les types de communication, les mêmes paramètres sont utilisés que pour évaluer la qualité de la transmission de l'information lors d'une communication directe, et la principale exigence est de rapprocher le plus possible la qualité des services de communication de celle qualité de transmission lors d’une communication directe. Certes, dans le premier cas, des exigences de livraison à l'adresse et à l'heure du transfert sont également ajoutées.

Deuxièmement, tout ce qui précède s'applique uniquement au transfert d'informations dans un système point à point (entre deux personnes). Cependant, une personne peut communiquer simultanément non pas avec une seule personne, mais avec plusieurs personnes (le système « point - plusieurs points »). La communication peut également s'effectuer selon le schéma « plusieurs points - plusieurs points » (c'est-à-dire une masse de personnes).

Et enfin, troisièmement, nous nous sommes limités à considérer uniquement les cas où la source et le consommateur de l'information sont une personne, alors qu'aujourd'hui, un ordinateur agit largement et de plus en plus à ce titre. Par ailleurs, les systèmes de télétraitement et les services télématiques feront de plus en plus appel aux services de télécommunications et, en premier lieu, aux services basés sur les nouvelles technologies.

On constate seulement que les services de communication ordinateur-ordinateur et homme-machine s'améliorent de plus en plus et se rapprochent de la qualité des services de communication directe, par exemple, le service d'authentification de l'expéditeur et du destinataire, un accord sur la méthode de travail (simplex - duplex ), sur la possibilité de recevoir un message d'une certaine taille, la confidentialité.

4. Les télécommunications peuvent-elles fournir des services allant au-delà de la communication en face à face entre les personnes ?

En répondant à cette question, nous ne parlerons que des services de télécommunication qui ne sont pas disponibles lors d'une communication directe entre personnes ou qui sont de moindre qualité.

Considérons un service tel que la transmission avec re-réception et stockage. Ce service est pratique dans des conditions où l'expéditeur et le destinataire se trouvent dans des endroits avec des fuseaux horaires différents ou lorsqu'il est impossible ou peu pratique de transmettre des informations plus tôt, et plus tard, ce n'est pas possible. Ces services sont fournis par les services de messagerie (e-mail), de téléphonie informatique et d'autres services de télécommunications.

Une autre situation peut se présenter : l'utilisateur souhaite conserver la confidentialité de la réception des informations. Lorsqu'on rencontre directement cette personne, il peut être très difficile d'échapper à ses intentions, alors que le service de téléphonie informatique offre cette opportunité : lors de la réception d'un appel téléphonique, l'abonné, avant de décrocher le combiné, en appuyant sur un bouton spécial de l'appareil, reçoit sur l'écran non seulement le numéro de l'appelant, mais aussi sa photo. Sur la base de ces informations, il décide s'il doit décrocher le téléphone ou simuler son absence. Dans les systèmes téléphoniques plus simples, le numéro de téléphone appelant est affiché sur l'écran de l'appareil.

Il existe également un service tel qu'un « groupe fermé d'abonnés », qui est fourni par le service de traitement de messages. Sa mise en œuvre dans des conditions de communication directe entre une grande masse de personnes est très problématique.

Dans les lieux où se rassemblent un grand nombre de personnes (dans des conditions d'audibilité et de visibilité immédiates, sans moyens de communication), différents types d'informations (parole, texte, images fixes et animées) peuvent être échangées.

Les systèmes de communication tels que l'audio et la vidéoconférence assurent non seulement pleinement l'échange à distance de tous les types d'informations ci-dessus, mais créent également des opportunités supplémentaires, en particulier le transfert de certaines informations uniquement à un certain groupe de participants.

De plus grandes capacités de communication par rapport à la communication directe entre personnes ou entre personnes et ordinateurs ne devraient pas être surprenantes. Nous sommes déjà habitués au fait qu'un microscope, un télescope, une voiture, un avion, etc. élargissent nos capacités.

Littérature

1. Shvartsman V.O. Télécommunications et information// Télécommunications. – 1997. – N° 5.

1.1 Composition et structure du système national de communications.

1 .2 Architecture du SUE. État des réseaux, services, systèmes de télécommunication.

1.3 Classification des services, des utilisateurs et des services.

1.4 Nomenclature et types de services fournis.

1.5 Principales tendances du développement des réseaux de télécommunications.

1.6 Étapes de développement du système énergétique unifié de la Russie.

1.7 Exigences générales pour les réseaux de télécommunication.

La section 1 est consacrée aux fondements conceptuels et cibles de la construction et du développement.

et dispositions générales organisationnelles et techniques du Réseau de Télécommunication Unifié

Fédération de Russie. Cette section examine l'objectif, la composition et la structure du système national de communications de la Fédération de Russie d'un point de vue systémique. Une attention particulière est portée à l'architecture du réseau de télécommunications unifié (UTN), aux principes de sa construction et aux catégories de réseaux incluses dans l'UTN. La finalité du réseau primaire, des réseaux secondaires, des systèmes de télécommunication et des services de télécommunication est prise en compte. La classification des utilisateurs du réseau, des services et des services de télécommunication est donnée. Une attention considérable est accordée à la gamme de services de télécommunications fournis à la population du pays, actuellement et dans un avenir proche. Les principales tendances du développement des télécommunications dans le monde sont indiquées, ce qui détermine en grande partie le processus de développement du système énergétique unifié. Une place importante dans la section est prise par la considération

étapes de développement du système énergétique unifié, qui déterminent la politique technique poursuivie par le ministère des Technologies de l'information et des communications de la Fédération de Russie. Une attention considérable

est consacré aux exigences des réseaux de communication, qui déterminent la politique de développement des communications, la conception et l'exploitation des réseaux de télécommunication. Contrôler le niveau d'assimilation de la matière étudiée,

questions de contrôle. Pour augmenter le niveau de connaissances et obtenir rapidement

Pour informations de référence, une liste de références et un glossaire sont fournis.

1.1 Composition et structure du système national de communication

L’existence d’une société moderne est impensable sans l’échange d’informations. L'information, comprise au sens large du terme comme la diversité reflétée du monde qui l'entoure, remplit les principales fonctions suivantes dans la société : communicatif, ou la fonction de la communication humaine ; pédagogique, dont le but est d'obtenir de nouvelles informations ; managérial, dont le but est de former le comportement approprié du système géré. Pour intensifier les processus d'information lorsque les gens communiquent, dans la première moitié du siècle dernier, le développement des moyens de communication électriques a commencé, permettant d'accélérer, tout d'abord, des formes de flux d'informations telles que la transmission et la distribution. Au cours d'un siècle et demi, les moyens de communication ont changé à plusieurs reprises, de nouveaux types de communications électriques sont apparus, mais leur fonction principale dans la société - l'intensification des processus de communication - a été préservée. La nécessité d'intensifier les processus d'information associés aux activités de gestion et cognitives des personnes a conduit à la création de la technologie informatique. La technologie informatique a permis d'accélérer des formes de flux d'informations telles que le traitement, la recherche, le stockage, la perception, l'affichage, la distribution, etc. L'unification organique, l'intégration des télécommunications et de la technologie informatique ont permis d'assurer une accélération coordonnée de toutes les formes d'information. mouvement, intensification de tous les processus d'information dans la société. L'activité d'information opportune des personnes, l'information et les moyens d'activité d'information sont les principales composantes du système d'information de la société. Si le but de l'activité d'information est la communication à l'aide de moyens de communication, alors le système d'information créé à cet effet est appelé système de communication. Conformément à l'approche systémique, lors de la création d'un système, l'intégration de composants dans un système, leurs interactions, connexions et relations doivent viser à atteindre un objectif commun. En particulier, dans le cadre du système de communication, les principes d'interaction des moyens de communication doivent être convenus, leurs paramètres doivent être indiqués, la procédure d'utilisation de ces moyens doit être établie, les modalités de fonctionnement, les proportions et les perspectives de leur développement doivent être déterminé, et le but de tous les éléments et sous-systèmes doit être convenu avec l’objectif global du fonctionnement du système.

Dans notre pays, afin de satisfaire au mieux les besoins de la population, les pouvoirs publics et l'administration, la défense et les forces de l'ordre, ainsi que les installations économiques, des services de communication électriques et postaux sont créés et exploités. système de communication de la Fédération de Russie (SS RF).Système de communication RF (communications RF) réunit tous les systèmes de communication du pays selon des caractéristiques organisationnelles, technologiques, méthodologiques et autres en un seul système de communication et constitue un ensemble de réseaux, services de communication et autres installations de soutien situés et fonctionnant sur le territoire de la Fédération de Russie. Les moyens des SS de la Fédération de Russie, ainsi que les moyens informatiques (technologie informatique), constituent la base technique de l'informatisation de la société. La structure du système de communication de la Fédération de Russie est illustrée à la Fig. 1.1

Riz. 1.1 Composition du système de communication RF

Le SRF comprend des systèmes fédéraux de communications et de communications technologiques. Les principales composantes des communications fédérales sont les télécommunications fédérales (FES) et les communications postales fédérales (FPS).

Télécommunications– toute transmission ou réception de signes, signaux, textes écrits, images, sons par fil, radio, systèmes optiques et autres systèmes électromagnétiques.

Service postal– l’acceptation, le traitement, le transport et la livraison des envois postaux, ainsi que le transfert de fonds.

Télécommunications fédérales comprend les systèmes de communication publics, les systèmes de communication à usage spécial et les systèmes de communication dédiés.

Systèmes de communication publique- une partie intégrante des SS de la Fédération de Russie, ouverte à l'usage de toutes les personnes physiques et morales, dont les services ne peuvent être refusés à ces personnes.

Systèmes de communication dédiés– il s’agit de systèmes de télécommunication destinés aux personnes physiques et morales qui n’ont pas accès aux systèmes de communication publics.

Systèmes de communication à usage spécial conçu pour répondre aux besoins de l'administration publique, de la défense, de la sécurité et du maintien de l'ordre dans la Fédération de Russie. De tels systèmes de communication ne peut pas être utilisé pour une éventuelle fourniture de services à la population. Systèmes de communication technologiques– il s’agit de systèmes de télécommunication d’entreprises, d’institutions et d’organisations créés pour gérer les activités de production internes et les processus technologiques qui n’ont pas accès aux systèmes publics. S'il existe des ressources gratuites dans les systèmes de communication technologiques, ces ressources de réseau peuvent être connectées à un système de communication public et utilisées pour fournir d'éventuels services à tout utilisateur. Des systèmes de communication dédiés sont également il peut y avoir connectés au système public de télécommunications s’ils satisfont à ses exigences. Actuellement, le secteur fédéral des télécommunications comprend les systèmes de télécommunications publics suivants : communications téléphoniques (STFS) ; communication télégraphique (STgS); communication par télécopie (SFS); transmission de journaux (GNL); transmission de données (PAO); distribution de programmes de radiodiffusion sonore (SPBD); distribution de programmes de diffusion télévisée (SRPTV). Au cours du développement des SS de la Fédération de Russie, la composition des systèmes de télécommunication subit des changements importants en raison de l'intégration d'un certain nombre de systèmes et de la formation de nouveaux. Ce processus est dû avant tout à l'introduction de nouvelles technologies et de nouvelles solutions techniques sur les réseaux de télécommunication. Comme première étape dans l'intégration de systèmes de télécommunication individuels, il est possible de combiner des systèmes de télécommunication assurant la transmission de messages documentaires dans un système de télécommunication documentaire (DTS). Le développement ultérieur de l'intégration est associé à la création d'un système avec intégration de services (N – RNIS et B – RNIS) et systèmes de télécommunication intelligents, ainsi que les systèmes de communication de la nouvelle (prochaine) génération - N.G.N. Système téléphonique (TC) conçu pour répondre aux besoins de la population, des institutions, des organisations et des entreprises dans la transmission de messages téléphoniques, de fax et de données à une vitesse ne dépassant pas 64 kbit/s. Le système TS donne accès aux réseaux téléphoniques technologiques, au réseau téléphonique international, ainsi qu'à la communication avec les abonnés mobiles et Internet. Système de communication télégraphique assure la transmission de messages documentaires présentés sous forme de texte alphanumérique. Système de transmission de données assure le transfert de données vers un large éventail d'entreprises et d'institutions du pays, de la population, ainsi que pour répondre aux besoins des systèmes de contrôle automatisés. Système de télécopie assure la transmission d'images fixes, en couleur et en noir et blanc, en demi-teintes et en lignes, sous forme de photographies, de dessins, de graphiques, de textes manuscrits, etc. dans n'importe quelle langue et avec n'importe quel alphabet, imprimés sur des formulaires de tailles standard. Système de transmission des journaux est destiné au transfert des tirages originaux des journaux reçus des maisons d'édition vers des imprimeries décentralisées. Système de distribution de signaux de programmes de diffusion audio conçu pour transmettre des programmes diffusés à la population du pays. Système de distribution de signaux de télévision programmes destinés à la télédiffusion.

Moyens de soutenir les SS de la Fédération de Russie

Tous les moyens assurant le fonctionnement normal du RF SS peuvent être divisés en moyens accompagnement technique, logiciel, méthodologique, informationnel et organisationnel.Support technique pour le RF SS– un ensemble de dispositifs et systèmes de communication, de machines et systèmes électroniques et informatiques, de structures linéaires et civiles, combinés en un seul complexe de moyens de communication techniques du pays. Logiciel– un ensemble de systèmes d'exploitation, de traducteurs, de compilateurs, de progiciels d'application et de documents opérationnels qui assurent le fonctionnement du RF SS. Accompagnement méthodologique– un ensemble de méthodes, modèles, algorithmes, règles, normes, instructions réglementant l'interaction des moyens techniques et des personnes avec les moyens techniques dans le processus de fonctionnement des SS de la Fédération de Russie. Aide à l'information comprend : description de l'équipement ; données de référence (par exemple, annuaires téléphoniques) ; messages pour programmes de radio et de télévision; informations comptables et archivistiques nécessaires à la planification et au développement des SS de la Fédération de Russie ; des informations actuelles sur le fonctionnement du système et d'autres informations. Le soutien organisationnel comprend: instructions, documents d'orientation, ordres, horaires du personnel, ainsi que des documents définissant les objectifs, les droits, les responsabilités, les modes de fonctionnement, l'interaction des employés et des unités organisationnelles à différentes étapes du fonctionnement et du développement du système de communication de la Fédération de Russie. L'expérience et les développements dans la création de grands systèmes organisationnels et techniques montrent que surestimer le rôle de tout moyen de soutien peut annuler tous les efforts visant à créer un système de communication efficace. Conformément aux principes d'intégrité de la méthodologie du système, à toutes les étapes du développement du système, celui-ci doit être considéré dans son ensemble, c'est-à-dire prendre en compte toutes ses composantes, leurs connexions et relations qui influencent de manière significative la réalisation de l'objectif, ses propriétés systémiques.

Télécommunications je Télécommunications

Pour établir la communication entre l'expéditeur (source du message) et le destinataire (destinataire du message), les éléments suivants sont utilisés : les terminaux – transmission et réception ; Canal de communication , formé d'un ou plusieurs systèmes de transmission connectés en série ; De plus, en raison de la présence d'un grand nombre de dispositifs terminaux d'émission et de réception et de la nécessité de toutes sortes de connexions par paires pour organiser un canal continu (de bout en bout) entre eux, un système de dispositifs de commutation est utilisé, composé d'une ou plusieurs stations et nœuds de commutation.

Appareils terminaux. Le dispositif de transmission du terminal est utilisé pour convertir un signal dans sa forme originale (sons vocaux ; caractères de texte de télégramme ; caractères enregistrés sous forme codée sur une bande perforée ou sur un autre support de stockage (voir Support d'informations) ; images d'objets, etc.) en un signal électrique. Dans les communications téléphoniques et la radiodiffusion, un microphone est utilisé pour les transformations électroacoustiques. Dans les communications télégraphiques, les combinaisons de codes de caractères de texte de télégramme sont converties en une série d'impulsions électriques ; une telle conversion est effectuée soit directement (à l'aide d'un appareil télégraphique start-stop (Voir Appareil télégraphique)) , ou avec enregistrement préliminaire des caractères sur bande perforée (lors de l'utilisation de l'émetteur a). Dans la communication par fax, la conversion d'un flux lumineux de luminosité variable réfléchi par l'original en impulsions électriques est réalisée par un télécopieur (Voir Télécopieur) . Les informations sur la répartition de la lumière et des ombres de tout objet d'une émission télévisée sont converties en signal vidéo à l'aide d'une caméra émettrice de télévision (voir Caméra émettrice de télévision) (caméras TV).

L'appareil de réception de terminal est utilisé pour réduire les signaux électriques reçus à une forme pratique pour leur perception par le récepteur de messages. Dans de nombreux types d'appareils électroniques, les terminaux contiennent à la fois des appareils de transmission et de réception. Tout d'abord, cela s'applique aux communications électroniques qui permettent un échange de messages bidirectionnel (généralement duplex ; voir Communication duplex). Oui, téléphone , contient généralement un microphone et un téléphone , combiné en une seule unité structurelle - un combiné microtéléphonique. Dans la radiodiffusion et la télévision, les terminaux d'émission et de réception sont séparés, et les signaux d'un appareil d'émission sont reçus par plusieurs terminaux à la fois - récepteurs radio et téléviseurs.

Les canaux de communication utilisés en électronique sont divisés en analogiques et discrets. Les canaux analogiques sont utilisés pour transmettre des signaux électriques continus (exemples de tels signaux : tensions et courants obtenus lors des transformations électroacoustiques des sons de la parole, de la musique et lors du balayage (Voir Balayage optique) d'images). La possibilité de transmettre des signaux continus d'une source ou d'une autre via un canal de communication donné est déterminée principalement par les caractéristiques du canal telles que la bande passante de fréquence et la puissance maximale autorisée des signaux transmis. De plus, tout canal étant soumis à différents types d'interférences (voir Interférences dans les communications filaires, Interférences avec la réception radio, Immunité au bruit), il se caractérise également par la puissance minimale du signal électrique, qui doit être un nombre de fois donné supérieure à la puissance de l’interférence. Le rapport entre la puissance maximale des signaux transmis par le canal et le minimum est appelé plage dynamique du canal de communication.

Des canaux discrets sont utilisés pour transmettre des signaux d'impulsion. Ces canaux sont généralement caractérisés par le taux de transfert d'informations (mesuré en bits /seconde) et la fidélité de transmission. Des canaux discrets peuvent également être utilisés pour transmettre des signaux analogiques et, inversement, des canaux analogiques peuvent être utilisés pour transmettre des signaux d'impulsion. Pour ce faire, les signaux sont convertis ; analogique à impulsion à l'aide de convertisseurs analogique-discret (numérique), et impulsion à analogique à l'aide de convertisseurs discret (numérique) à analogique. Sur riz. 1 Des moyens possibles de combiner des sources de signaux analogiques et discrets avec des canaux de communication analogiques et discrets sont présentés.

Les systèmes de transmission utilisés en électronique assurent généralement la transmission simultanée et indépendante de messages provenant de nombreuses sources vers le même nombre de récepteurs. Dans de tels systèmes de communication multicanaux (Voir Communication multicanal), la ligne de communication générale est compressée en plusieurs dizaines à plusieurs milliers de canaux individuels. Les plus répandus (1978) étaient les systèmes multicanaux avec répartition en fréquence des canaux analogiques. Lors de la construction de tels systèmes de transmission, chaque canal de communication se voit attribuer une certaine section de la région de fréquence dans la bande passante du chemin de transmission linéaire, commune à tous les messages transmis. Pour transférer le spectre signal dans la section qui lui est attribuée dans la bande de fréquence du trajet de groupe (conversion de fréquence du signal), une modulation d'amplitude ou de fréquence est utilisée (voir Modulation) (voir aussi Modulation des oscillations) groupes de courants sinusoïdaux « porteurs ». Avec la modulation d'amplitude (AM), l'amplitude des oscillations harmoniques du courant de fréquence porteuse change en fonction du message transmis (Voir Fréquence porteuse) . En conséquence, des oscillations sont créées à la sortie du dispositif de modulation (modulateur), dans le spectre duquel, en plus de la composante de fréquence porteuse (porteuse), se trouvent deux bandes latérales. Étant donné que chacune des bandes latérales contient des informations complètes sur le signal d'origine (modulant), une seule d'entre elles est transmise à la ligne de communication, et l'autre ainsi que la porteuse sont supprimées à l'aide de filtres électriques passe-bande (voir Filtre électrique) ou d'autres appareils ( voir Modulation à bande latérale unique, bande latérale unique) . Avec la modulation de fréquence (FM), la fréquence porteuse change en fonction du message transmis. Les systèmes avec FM ont une plus grande immunité au bruit que les systèmes avec AM, mais cet avantage n'est obtenu qu'avec un écart de fréquence suffisamment grand (voir Écart de fréquence) , Pourquoi une large bande de fréquences est-elle nécessaire ? Par conséquent, par exemple, dans les systèmes radio FM, ils sont principalement utilisés dans la gamme de longueurs d'onde métriques (et plus courtes), où chaque canal individuel a une bande de fréquences 10 à 15 fois plus grande que dans les systèmes AM fonctionnant sur des ondes plus longues. Dans les lignes de relais radio, une combinaison de AM et FM est souvent utilisée ; en utilisant AM, un spectre intermédiaire est créé, qui est ensuite transféré vers la gamme de fréquences linéaire en utilisant FM.

Pour transmettre des messages de différents types, des canaux avec une certaine bande passante sont nécessaires. Une caractéristique du système de transmission moderne est la possibilité d'organiser dans le même système des canaux utilisés pour différents types de signaux électroniques. Dans ce cas, un canal téléphonique appelé canal de fréquence vocale (VoF) est utilisé comme canal standard. Il occupe la bande de fréquences 300-3400 Hz. Pour simplifier les dispositifs de filtrage séparant les canaux adjacents, les canaux PM sont séparés les uns des autres par des intervalles de fréquence de garde et occupent (en tenant compte de ces intervalles) la bande 4. kHz. En plus de la transmission de signaux vocaux, les canaux PM sont également utilisés dans les communications par fax, la transmission de données à faible vitesse (de 600 à 9 600 bits/ seconde) et certains autres types d'électricité Compte tenu de la grande proportion de canaux PM dans les réseaux électriques, ils sont pris comme base pour la création du haut débit (> 4). kHz), et bande étroite (kHz) chaînes. Par exemple, en radiodiffusion, un canal est utilisé avec une bande passante trois (parfois quatre fois) supérieure à la bande passante du canal PM ; pour le transfert de données à grande vitesse entre ordinateurs, la transmission d'images de pages de journaux, etc., des canaux 12, 60 et même 300 fois plus larges sont utilisés ; Les signaux de programmes TV sont transmis via des canaux dont la bande passante est 1 600 fois supérieure à la bande passante d'un canal PM (soit environ 6 MHz). Sur la base du canal PM (via son multiplexage dit secondaire), des canaux télégraphiques avec des bandes passantes de 80, 160 ou 320 sont créés Hz, avec des débits en bauds (respectivement) 50, 100 ou 200 bits/ seconde. Les lignes de communication par relais radio permettent de créer 300, 720, 1920 canaux PM (dans chaque paire de lignes réseau haute fréquence) ; lignes de communication via satellites - de 400 à 1 000 ou plus (dans chaque paire de lignes réseau). Les lignes de communication filaires utilisées dans les systèmes de transmission par répartition en fréquence sont caractérisées par le nombre suivant de canaux FC : câbles symétriques 60 (pour deux paires de fils) ; câbles coaxiaux - 1920, 3600 ou 10 800 (pour chaque paire de tubes coaxiaux). Il est possible de créer des systèmes avec un nombre de canaux encore plus grand.

Afin d'augmenter la portée de communication en réduisant l'influence du bruit (accumulé lors du passage du signal dans la ligne), les systèmes de transmission filaires avec répartition en fréquence des canaux utilisent des amplificateurs communs à tous les signaux transmis dans chaque chemin linéaire et allumés à une certaine distance les uns des autres. La distance entre les amplificateurs dépend du nombre de canaux : pour les systèmes filaires de forte puissance (10 800 canaux), elle est de 1,5 kilomètres, pour faible puissance (60 canaux) - 18 km. Dans les systèmes de communication par relais radio, les stations relais sont construites à une distance moyenne de 50 kilomètres l'un de l'autre.

Avec les systèmes de transmission par répartition en fréquence depuis les années 70. 20ème siècle l'introduction de systèmes a commencé dans lesquels les canaux sont séparés dans le temps sur la base de méthodes de modulation par impulsions codées (PCM), de modulation delta, etc. Avec PCM, chacun des signaux analogiques transmis est converti en une séquence d'impulsions qui forment un certain code groupes (voir Code, Codage) . Pour ce faire, des impulsions étroites ( riz. 2 , UN). Le nombre caractérisant la hauteur de chaque impulsion coupée est transmis par un code à 8 chiffres dans un temps n'excédant pas la longueur (largeur) de l'impulsion ( riz. 2 , b). Dans les intervalles de temps entre la transmission des groupes de codes d'un message donné, la ligne est libre et peut être utilisée pour transmettre des groupes de codes d'autres messages. A la réception de la ligne, les combinaisons de codes sont reconverties en une séquence d'impulsions de différentes hauteurs ( riz. 2 , c), à partir duquel le signal analogique original ( riz. 2 ,G). En modulation delta, le signal analogique est d'abord converti en une fonction échelon ( riz. 3 , a), et le nombre d'étapes par période correspondant à la fréquence maximale de changement de signal dans divers systèmes est de 8 à 16. La séquence d'impulsions transmise à la ligne affiche l'avancement de la fonction échelon en changeant le signe de la dérivée du signal : les sections croissantes de la fonction analogique (caractérisées par une dérivée positive) sont affichées sous forme d'impulsions positives, les sections descendantes (avec un dérivée négative) - négative ( riz. 3 , b). Dans les espaces entre ces impulsions se trouvent des impulsions générées à partir d'autres signaux. Lors de la réception, les impulsions de chaque signal sont isolées et intégrées, ce qui entraîne la restauration du signal analogique d'origine avec un degré de précision spécifié ( riz. 3 , V).

Les canaux de modulation PCM et delta (sans convertisseurs analogique-numérique finaux) sont discrets et sont souvent utilisés directement pour transmettre des signaux discrets. Le principal avantage des systèmes à répartition temporelle est l'absence d'accumulation de bruit dans la ligne ; la distorsion de la forme du signal lors de son passage est éliminée à l'aide de régénérateurs installés à une certaine distance les uns des autres (semblables aux amplificateurs dans les systèmes à division de fréquence). Cependant, dans les systèmes à répartition temporelle, il existe un bruit de « quantification » qui se produit lorsqu'un signal analogique est converti en une séquence de numéros de code qui caractérisent ce signal avec une précision de un seulement. Le bruit de « quantification », contrairement au bruit normal, ne s’accumule pas lorsque le signal traverse la ligne.

Kser. années 70 des systèmes avec PCM pour 30, 120 et 480 canaux ont été développés ; sont en phase de développement d'un système pour plusieurs milliers de chaînes. Le développement de systèmes de transmission à canaux temporels est stimulé par le fait qu'ils utilisent largement des éléments et des composants informatiques, ce qui conduit finalement à une réduction du coût de ces systèmes tant dans les communications filaires que dans les communications radio. Les systèmes de transmission d'impulsions basés sur des lignes de communication à guides d'ondes et à fibres optiques en cours de développement sont très prometteurs (le nombre de canaux PM peut atteindre 10 5 dans un tube guide d'ondes d'un diamètre d'environ 60 mm ou dans une paire de filaments de guidage de lumière en verre d'un diamètre de 30 à 70 µm).

Systèmes d'appareils de commutation. Les systèmes d'appareils de commutation utilisés en électronique sont de deux types : les nœuds et les stations de commutation de canaux (CS), qui, avec un nombre fini de canaux, permettent de créer une connexion directe temporaire via un canal de communication de n'importe quelle source avec n'importe quel récepteur (après la fin des négociations, la connexion est rompue et le canal libéré est utilisé pour organiser une autre connexion) ; nœuds et stations de commutation de messages (MS), utilisés dans les communications des types dans lesquels un retard (accumulation) des messages transmis dans le temps est acceptable. Un délai peut être nécessaire lorsqu'il est impossible de les transmettre immédiatement à l'abonné appelé en raison de l'absence de canal libre à l'heure actuelle ou du poste occupé de l'abonné appelé. Les nœuds et stations KK utilisés dans les types d'électricité les plus courants - téléphone et télégraphe - sont des centraux téléphoniques (Voir central téléphonique) ou des stations télégraphiques (Voir Station télégraphique). , ainsi que les centres de communications téléphoniques ou télégraphiques (Voir Communications) , situés en certains points du réseau téléphonique (Voir Réseau téléphonique) ou du réseau télégraphique (Voir Réseau télégraphique). Les stations et nœuds CC varient en fonction des fonctions qu'ils remplissent et de leur emplacement dans le réseau. Par exemple, dans le réseau téléphonique, il existe des centraux téléphoniques automatiques (ATS), tels que ruraux, urbains, longue distance, ainsi que divers nœuds de commutation : nœuds de commutation automatique, nœuds pour les messages entrants et sortants, etc. Une caractéristique des nœuds est qu’ils connectent différents centraux téléphoniques automatiques. Toute station ou nœud CC moderne contient un complexe de dispositifs de contrôle construits sur la base de dispositifs électromécaniques ou électroniques et de dispositifs de commutation qui, sous l'influence de signaux de commande, connectent ou déconnectent les canaux correspondants ( riz. 4 ). Dans les systèmes CC les plus courants (1978), les dispositifs de commande sont construits sur la base d'un relais électromécanique , et les appareils de commutation sont basés sur plusieurs connecteurs de coordonnées (voir Connecteur de coordonnées multiples). Ces stations et nœuds sont appelés stations de coordonnées.

Les systèmes CS sont principalement utilisés dans les communications télégraphiques et la transmission de données. En plus des dispositifs de contrôle et de commutation, les systèmes CS disposent de dispositifs pour stocker les signaux transmis. Lors du passage des signaux de l'émetteur au récepteur dans les systèmes CS, de telles opérations technologiques sont effectuées avec des messages accumulés, telles que la modification de l'ordre dans lequel ils sont transmis aux abonnés (en tenant compte des priorités possibles, c'est-à-dire du droit prioritaire de transmission ), réception de messages sur un canal d'un type (caractérisé par une vitesse de transmission) et transmission - sur un canal d'un type différent (avec une vitesse différente) et un certain nombre d'opérations supplémentaires conformément à un algorithme de fonctionnement donné. Dans certains cas, des nœuds CS et CC combinés peuvent être créés pour fournir les modes de transmission de messages et d'utilisation des réseaux électroniques les plus favorables.

Le développement de stations et d'unités de commutation modernes est caractérisé par les tendances dans l'utilisation de contacts scellés miniatures à grande vitesse (par exemple, des interrupteurs Reed) dans les appareils de commutation. pour mettre en œuvre des connexions et gérer les processus de connexion - des ordinateurs spécialisés. Les stations de commutation et les nœuds de ce type sont appelés quasi-électroniques. L'introduction de l'informatique permet d'offrir aux abonnés des services supplémentaires : possibilité d'utiliser une composition abrégée (avec moins de caractères) des numéros des abonnés les plus fréquemment appelés ; mettre les appareils en « veille » si le numéro de l'abonné appelé est occupé ; commutation d'une connexion d'un appareil à un autre, etc. Avec l'introduction des systèmes de transmission par répartition dans le temps, il est possible de passer à des stations et des unités de commutation purement électroniques (sans contacts mécaniques). Dans de tels systèmes, les canaux discrets sont commutés directement (sans convertir les signaux discrets en signaux analogiques). En conséquence, l'unification (intégration) des processus de transmission et de commutation se produit, ce qui constitue une condition préalable à la création d'un réseau de communication intégré dans lequel les messages de tous types sont transmis et commutés à l'aide de méthodes uniformes. En URSS, l'électronique se développe dans le cadre du réseau de communications automatisées unifiées (ELSS), développé et systématiquement mis en œuvre. L'EASC est un complexe de moyens techniques de communication qui interagissent grâce à l'utilisation d'un réseau commun - « primaire » - de canaux, sur la base duquel, à l'aide de stations, de nœuds et de terminaux de commutation, divers réseaux « secondaires » sont créé, assurant l’organisation des communications électroniques de tous types.

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G.B. Davydov.

II Elektrosvyaz (« Electrosvyaz »)

magazine scientifique et technique mensuel, organe du ministère des Communications de l'URSS et de la Société scientifique et technique d'ingénierie radio, d'électronique et de communications du nom. A.S. Popova. Publié à Moscou depuis 1933 (jusqu'en 1938, il était publié sous le titre « Collection scientifique et technique sur les télécommunications »). Les principales problématiques abordées dans le magazine : radiocommunications, téléphonie, télégraphie et phototélégraphie, transmission de données, télévision, radiodiffusion, radiodiffusion filaire ; communication multicanal ; commutation automatique ; équipements et équipements de systèmes de communication; questions de théorie de la propagation des oscillations électromagnétiques, théorie des circuits électriques, théorie de l'information, etc. Tirage (1978) environ 10 mille exemplaires.

Grande Encyclopédie soviétique. - M. : Encyclopédie soviétique. 1969-1978 .