2 Телекоммуникации 4 Телекоммуникационная революция

2.4. Телекоммуникации 2.4.1. Телекоммуникационная революция Основоположник идеологии информационного общества Д.Белл в книге “Социальные рамки информационного общества” большое значение придает конвергенции электронно-вычислительной техники с техникой средств связи и утверждает, что “в наступающем столетии решающее значение для экономической и социальной жизни, для способов производства знания, а также для характера трудовой деятельности человека приобретет становление нового социального уклада, зиждущегося на телекоммуникациях”. Сегодня реализация идеологии работы компании, ориентированной на ее клиентов и партнеров невозможна без современных средств телекоммуникаций.Телекоммуникации (от греческого tele — вдаль, далеко, и латинского communicatio — общение) — это технические средства и способы дистан­ционной передачи информации. В настоящее время для передачи информации в различном её виде (текст, изображение, звук, цифра) на большие расстояния изобретено ог­ромное количество разнообразных технических средств, таких как теле­граф и его разновидность телекс, телефон, радио, телевидение, а также появившиеся сравнительно недавно — телефакс, цифровая телефония (ISDN), сотовая, транкинговая и пейджинговые виды радиосвязи, компью­терные коммуникации. Все перечисленные виды связи в настоящее время немыслимы без спутниковой связи. Все перечисленные виды связи допол­няя и взаимодействуя друг с другом образуют единую информационную магистраль.^ 2.4.2. Компоненты и функции телекоммуникационных систем Любые виды сообщений передаются с помощью сигналов. Сигналы могут быть звуковые, световые, тепловые и другие, но сообщения переда­ются преимущественно электрическими сигналами с помощью систем электрорадиосвязи, а в последнее время все большее развитие получают системы оптоволоконной связи. Источники сообщений и соответствующие им первичные сигналы мо­гут быть непрерывными (аналоговыми) и дискретными. Аналоговым на­зывается источник, который за конечный интервал времени может иметь бесконечное множество состояний (например, генератор электрического тока на электростанции и электрический ток в сети). Другими словами, аналоговый сигнал — это непрерывное изменение какой-либо физической величины во времени (напряжения, тока, давления и т.п.). Дискретный сигнал представляется обычно двумя состояниями какой-либо физической величины. Простейший пример — азбука Морзе, двоичный код (0,1).При осуществлении связи отправитель подает сообщение на передат­чик, в котором сообщение, представленное сигналами любого вида (речь, изображение и тлт) превращается в электрический сигнал (аналоговый или дискретный), а в приемнике происходит обратное преобразование элек­тромагнитного сигнала в сообщение. Передатчик и приемник связаны ме­жду собой каналом связи.^ Канал (канал связи) — средство односторонней передачи данных (ПД). Примером канала может быть полоса частот, выделенная одному передат­чику при радиосвязи. В некоторой линии можно образовать несколько ка­налов связи, по каждому из которых передается своя информация. При этом говорят, что линия разделяется между несколькими каналами. Суще­ствуют два метода разделения линии передачи данных: временное мульти­плексирование (иначе разделение по времени или TDM), при котором ка­ждому каналу выделяется некоторый квант времени, и частотное разделе­ние (FDM — Frequency Division Method), при котором каналу выделяется некоторая полоса частот. Канал передачи данных — средство двусторонне­го обмена данными, включающие средства кодирования данных и линию передачи данных. По природе физической среды передачи данных разли­чают каналы на оптических линиях связи, в которых сигнал распространя­ется по световодам (стеклянным трубкам, внутренняя сторона которых имеет зеркальное покрытие), проводных (медных) линиях связи и беспро­водные. В свою очередь, медные каналы могут быть представлены волно­водами (медными параллелепипедами, посеребренными внутри), коакси­альными кабелями (центральный провод внутри цилиндрического диэлек­трика, покрытый сверху металлической оплеткой, например, кабель для подключение телевизора к антенне) и симметричными кабелями (много­жильные, витая пара), а беспроводные — радио- и инфракрасными кана­лами. По способу обмена сведениями между абонентами различают три вида связи. Дуплексная связь позволяет осуществлять одновременный, двусто­ронний обмен. При полудуплексной связи обмен информацией в обоих на­правлениях осуществляется попеременно. Возможна также работа только на прием или только на передачу (симплексный канал). В зависимости от числа каналов связи в аппаратуре ПД различают од­но- и многоканальные средства ПД. В локальных вычислительных сетях и в цифровых каналах передачи данных обычно используют временное мультиплексирование, в аналоговых каналах — частотное разделение. Если канал ПД монопольно используется одной организацией, то такой канал называют выделенным, в противном случае канал является разде­ляемым или виртуальным (общего пользования). К передаче информацииимеют прямое отношение телефонные сети, вычислительные сети переда­чи данных, спутниковые системы связи, системы сотовой радиосвязи. Кратко рассмотрим каждый из видов связи.^ Виды каналов связи: проводная, многоканальная, кабельная, оптоволо­конная.Телеграфная связь является исторически первым видом электросвязи и в настоящее время утрачивает свои позиции вследствие развития более прогрессивных видов телекоммуникаций. Однако в России, где еще недос­таточно развита телекоммуникационная инфраструктура, она пока обеспе­чивает более надежную и более доступную для многих регионов связь, чем телефон. Значение телеграфной связи заключается и в том, что здесь впер­вые был использован двоичный код, который нашел исключительное при­менение в современных ЭВМ и системах связи. В телеграфе сообщения передаются дискретными кодированными сиг­налами (сначала код Морзе, а затем код Бодо). Каждый знак сообщения, передаваемый по телеграфу, содержит 7 бит. Используемый код состоит из двух служебных (старт и стоп) и пяти значащих битов длительностью 20 миллисекунд. Поэтому для передачи одной буквы сообщения требуется 0.15 секунды, что и определяет низкую скорость передачи сообщений (~ 50 бит/сек). Наряду с низкой скоростью передачи сообщений, другим недостатком телеграфа является ограниченные возможности для выхода в международ­ную телеграфную сеть. Абонентские пункты международной телеграфной связи размещены обычно на центральных телеграфах городов. Телеграф­ные аппараты, в которых наряду с общепринятой для такого вида связи системой кодирования используются различные сокращения и упрощенная конструкция фраз, получили название телекс. Такие устройства использу­ют для обмена служебной текстовой информацией между предприятиями. С этой целью создана специальная сеть абонентских пунктов, на которых устанавливаются телетайпы.Телефонная связь, начавшая действовать в 1876 г. (изобретена А. Бел-лом), к настоящему времени превратилась в разветвленную глобальную систему связи. С помощью нее передается речь, факсимильные данные. Новое революционное развитие телефонная связь получила с появлением сотовой радиотелефонии, Интернет и цифровой телефонии (ISDN). Телефонная сеть России представляет собой единую, иерархическую систему узлов соединений абонентов. Основу сети составляют автомати­ческие телефонные станции. АТС соединяются между собой и абонентами с помощью кабельной сети. Узлы коммутации разделены на классы: класс 1, класс 2, междугородние АТС и районные АТС. Абоненты соединяются между собой по радиальному принципу. АТС 1 и 2 класса по принципу«каждый с каждым», а промежуточные узлы коммутации могут использо­вать смешанный принцип соединения. Неотъемлемой частью любого среднего и крупного офиса современной компании стала учрежденческая АТС. Учрежденческие АТС, представлен­ные сейчас на рынке по принципу работы делятся на 2 класса: аналоговые и цифровые. Аналоговая телефонная станция представляет собой интел­лектуально-управляемый набор реле, способный осуществлять коммута­цию каналов между телефонными портами станции (включая музыку на ожидание), осуществлять удержание линии и ряд других функций, жестко привязанных к конструкции конкретной модели. Цифровая АТС представ­ляет собой специализированный компьютер, имеющий цифровые и анало­говые порты для подключения, соответственно, цифровых или аналоговых телефонных линий, других периферийных устройств, и выполняющий те действия с поступающей из портов информацией, которые запрограмми­рованы в его памяти. Цифровая АТС является очень гибким устройством, способным предоставить ряд исключительно важных для бизнеса функ­ций, множество дополнительных возможностей, обеспечивающих удобст­во эксплуатации. К ним относятся многосторонняя конференц — связь, гиб­кое направление входящих вызовов на различные аппараты, перенаправ­ление вызова со своего аппарата на другой, поисковый вызов по всем ап­паратам, выход на внешнюю линию.^ Факсимильная связь. Для оперативной передачи документов предпри­ниматель может использовать факсимильную связь, которая является раз­новидностью телефонной связи. Сам факсимильный аппарат скомбиниро­ван с номеронабирателем и телефонной трубкой. Факсимиле (от латинско­го facsimile — «делай подобное») это точное воспроизведение на бумаге передаваемого плоского изображения. В передающем аппарате документ считывается с помощью линейки светочувствительных элементов, распо­ложенной перпендикулярно сканируемому листу. Информация о яркости отдельных точек преобразуется в электрический сигнал, кодируется, и пе­редается по телефонной линии. Принимающий аппарат декодирует полу­чаемые сигналы и передает их на печатающее устройство. В большинстве типов телефаксов используется термопечать и специальная термобумага, потемнение которой зависит от степени нагревания. Поэтому в приемном устройстве имеется линейка точечных нагревательных элементов, темпе­ратура нагрева которых пропорциональна величине протекшего тока, оп­ределяемого степенью яркости точек передаваемого документа. Сканируе­мый документ в передающем устройстве и термобумага в приемном уст­ройстве протягиваются с одинаковой скоростью. Протяжка осуществляет­ся последовательными шагами. Один цикл длится несколько миллисекунд, что обеспечивает высокую скорость печати. Режим передачи и приемаизображения автоматически согласуются с помощью специальных сигна­лов перед началом сеанса. В телефаксах последних модификаций вместо термопечатающих уст­ройств используются струйные и лазерные принтеры. Время передачи до­кумента формата А 4 у большинства телефаксов составляет 10-15 секунд.Модем. Если телефонная связь используется для обмена данными ме­жду компьютерами, то необходимо устройство согласования аналоговой телефонной сети с цифровым представлением данных для обработки их на компьютере. Большинство современных модемов позволяют организовать связь не только между персональными компьютерами, но и между компьютером и телефаксом (факсмодем), телеграфом и компьютером (телеграфный мо­дем). Обмен сообщениями между компьютерами в малонаселенных рай­онах без телефонной сети может осуществляться с помощью радимодема. Выбор модема определяется конкретной задачей, которую ставит перед собой пользователь и качества и типа линии связи.^ Цифровые системы телекоммуникаций. Аналоговые системы связи все меньше отвечают требованиям времени, хотя из-за своей доступности они еще достаточно широко используются для телефонии и низкоскорост­ной передачи данных. Более высокими скоростями передачи отличаются выделенные цифровые каналы связи, построенные на основе медных кабе­лей, оптоволокна, беспроводных и спутниковых каналов связи. Сейчас развиваются очень перспективные сети с асинхронным режимом передачи данных (ATM). Реально доступны, в том числе в ряде городов России, ус­луги сетей с ретрансляцией кадров (frame relay), обычно базирующихся на выделенных линиях и поддерживающих многоточечные топологии. Сети frame relay могут использоваться для передачи различных видов трафика. В ряде стран, прежде всего в США, началось внедрение технологий высо­коскоростной передачи интегрированных данных по сетям кабельного те­левидения (КТВ) и обычным телефонным проводам (xDSL). Получают развитие такие технологии, как SMDS (Synchronous Multimegabit Digital Service — многоточечная передача данных на основе коммутации ячеек) и B-ISDN (Broadband ISDN – широкополосная ISDN). Эти технологии очень перспективны, но пока мало доступны и дороги.^ Технология ISDN. В России наибольшее распространение уже полу­чила технология ISDN. Что же такое ISDN? Согласно определению Меж­дународного Союза Связи, головной организации по разработке телекому-никационных стандартов, ISDN представляет собой “набор стандартных интерфейсов для цифровой сети связи”. По своей сути ISDN — это цифро­вой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией цифровых по-токов, или, иначе, сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами передачи данных. Рассмотрим возможности ISDN, а также в общих чертах определим сферу применения данной технологии. В первую очередь следует сказать о значительно более высоких скоростях передачи информации по отноше­нию к аналогичным показателям, характерных для аналоговой телефонии. Обмен данными по линиям ISDN осуществляется с более высокими скоро­стями и значительно большей надежностью, чем с помощью самых скоро­стных модемов. Технология ISDN обеспечивает передачу данных со ско­ростью 64 Кбит/с при одном и 128 Кбит/с при двух каналах связи. Вторая примечательная особенность, отличающая ISDN от аналоговых принципов передачи сигналов, заключается в значительно более широком диапазоне типов передаваемых сообщений. Собственно говоря, весь “диапазон”, ис­пользуемый в аналоговой телефонии, ограничивался передачей речевых сигналов. ISDN же предоставляет пользователям поистине уникальный сервис: помимо традиционного обмена звуковой информацией, они полу­чают возможность обмениваться цифровыми данными, текстом и движу­щимся видеоизображением. При этом и скорость, и надежность, и качество передаваемых сообщений настолько высоки, что способны удовлетворить требованиям самого взыскательного пользователя. Третьей важной осо­бенностью, весьма привлекательной для пользователей, является адапти­руемость средств ISDN с существующими аналоговыми телефонными се­тями. К числу важных факторов следует также отнести простоту использо­вания, дружественный и удобный интерфейс, эффективные средства управления, большое количество сервисных функций (до 230), высокое ка­чество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при ее прохождении по каналам связи. Перечисленные возможности ISDN позволяют широко использовать данную технологию в самых различных областях. Помимо применения ISDN в качестве привычного средства телефонной связи, цифровая техно­логия передачи сигналов является идеальной системой для многих пред­приятий и фирм в плане работы с удаленными пользователями, а также для организации эффективного доступа в Internet, организации видеоконфе­ренций и т . д.^ Радиоканалы: пейджинговая, сотовая, транкинговая, спутниковая системы связи. Одним из существенных недостатков проводных типов связи является отсутствие мобильности, поскольку абонент жестко привязан к линии свя­зи. Этого недостатка лишены различные виды радиосвязи. Широкое рас­пространение в настоящее время получили пейджинговая, сотовая и тран-кинговая виды мобильной радиосвязи.Пейджинговая связь. Системы персонального радиовызова, обеспечи­вающие одностороннюю передачу информации своим абонентам в преде­лах обслуживаемой зоны, являются сегодня одним из массовых и наиболее доступных средств связи. Сети этой подвижной связи в России создаются на основе систем и средств, соответствующих международным стандар­там. Необходимость разработки и использования систем персонального ра­диовызова обусловлена тем, что до недавнего времени в различных отрас­лях производства, на транспорте и в сфере обслуживания между работни­ками, деятельность которых сопряжена с пребыванием на каких-либо объ­ектах или с передвижением по городу, могла осуществляться только ра­диотелефонная связь. Сложность реализации такой связи определялась ог­раниченностью и занятостью диапазона радиочастот, громоздкостью и вы­сокой стоимостью аппаратуры. Использование же систем персонального радиовызова позволяет избежать указанных трудностей и осуществить из­бирательный вызов по узкополосному каналу любого из абонентов, сво­бодно передвигающихся в пределах города и его окрестностей Устройство, которое обеспечивает этот вид связи называется пейджер. Термин пейджер происходит от американизированного английского глаго­ла «to page — вызывать, громко выкликать фамилию». Пейджер — это ми­ниатюрный постоянно включенный радиоприемник с жидкокристалличе­ским дисплеем. Сообщение по пейджинговой связи передается следующим образом. Абонент, отправляющий сообщение, звонит по телефону опера­тору, называет номер абонента получателя и диктует сообщение, которое заносится в компьютер. С компьютера оператора сообщение поступает на пейджинг — консоль, где оно кодируется и поступает на базовый передат­чик, обслуживающий данную территорию. Время получения сообщения колеблется от 15 сек до 5 минут. При получении сообщения пейджер пода­ет звуковой или вибрационный сигнал. Если сообщение не прочитано на экране дисплея, то пейджер один раз в две минуты будет сигнализировать об этом. Зона уверенного приема пейджинговой связи составляет 50-100 км в зависимости от мощности передающей радиостанции. Применение систем персонального радиовызова в значительной мере сокращает потерю времени на поиски требуемого абонента. Системы пер­сонального радиовызова, рационально сочетающиеся с телефонной сетью, доступны для значительного числа абонентов. Они завоевали широкое признание во многих странах. В мире общее число абонентов таких систем исчисляется миллионами. Наряду с системами персонального радиовызова городского типа разработаны системы государственных и континенталь­ных масштабов, использующие спутники.В последнее время все большее распространение получают ведомст­венные, или локальные пейджинговые сети, построенные по радиальному принципу и используемые в рамках какого-либо предприятия для обеспе­чения оперативной связи руководства с сотрудниками. Такие сети предна­значены для организации связи внутри зданий и на прилегающих к ним территориях. Типичные области применения локальных сетей: гостиницы, больницы, аэропорты, крупные промышленные предприятия. Основными особенностями ведомственных сетей является ограниченное число абонен­тов и сравнительно небольшой радиус действия (до 5 км). Таким образом, внедрение систем персонального радиовызова во мно­гие отрасли производства, торговли и т.п., позволяет повысить производи­тельность труда на подвижных объектах, добиться экономии материально-трудовых ресурсов, обеспечить автоматизированный контроль технологи­ческих процессов, создать надежную систему управления транспортными средствами, распределенными на большой территории. Американские компании SkyTelCorp и Motorola организовали разра­ботку и выпуск пейджеров нового поколения, которые обеспечивают двухсторонний обмен сообщениями на частотах 1930 — 1990 МГц. В от­личие от пейджинга возможно подтверждение получения сообщения и да­же проведение некоторого подобия диалога. Двухсторонние пейджеры по­зволяют при помощи Internet посылать и принимать сообщения, переда­ваемые по электронной почте абонентам, постоянно находящимся в разъ­ездах.^ Сотовая радиосвязь.В мобильной радиотелефонной связи использу­ется ультракоротковолновый диапазон радиоволн (450 – 1800 МГц). Ра­диоволны в этом частотном диапазоне распространяются только в преде­лах прямой видимости. Поэтому для увеличения дальности связи потребо­вались особые решения. В 70-е годы в Швеции появился новый принцип организации связи, который позволил увеличить дальность связи, число абонентов и повысить качество связи. Было предложено разбивать обслу­живаемую территорию на небольшие участки, называемые сотами, или ячейками. Наиболее подходящей фигурой для построения сот является шестиугольник, так как, если антенну с круговой диаграммой направлен­ности устанавливать в его центре, то будет обеспечен доступ почти ко всем участкам соты (Рис.5).MS — подвижная станция; BTS — базовая станция; MSC коммутации, PSTN— телефонная сеть общего пользования Вся территория, обслуживаемая сотовой связью, разбивается на равно­великие ячейки — соты. В центре каждой соты размещается базовая стан­ция (BTS). Базовые станции соединяются кабелем с центрами коммутации (MSC), которые в свою очередь соединяются с АТС (PSTN). В соседних ячейках для переговоров используются разные частоты (fl, f2, f3). Эти же частоты используются через одну ячейку. В этом и заключается одно из преимуществ сотовой связи, которое позволяет на трех частотах обслужи­вать большую территорию. Радиотелефоны при перемещении из одной ячейки в другую автоматически настраиваются на нужную частоту. На­стройка осуществляется контроллером базовой станции по уровню посту­пающего сигнала. Когда уровень сигнала, поступающего на базовую стан­цию становится ниже уровня для обеспечения качественной связи, базовые станции обслуживающие соседние ячейки ищут сигнал этого радиотеле­фона и при обнаружении сигнала заданного уровня переключают управле-ние. Радиотелефон автоматически переходит на частоту другой ячейки. Размер соты колеблется от 500 метров до 15 километров В настоящее время для организации связи используются аналоговые и цифровые системы связи, но последние постепенно вытесняют аналоговые системы. Наибольшее распространение в России получает стандарт GSM (Global Systems for Mobile Communications) — цифровой стандарт, кото­рый изначально разрабатывался как общий стандарт сотовой связи для объединенной Европы. С 1991 г. GSM получил широкое распространение в Европе, Австралии, Африке, на Среднем Востоке. Цифровое кодирова­ние сигнала позволяет избежать помех и обеспечить конфиденциальность переговоров. Появление “двойников” у абонентов сетей GSM практически невозможно. Однако главное достоинство этого стандарта состоит в дру­гом — он предоставляет пользователям возможность перемещения по го­родам и странам без изменения номера телефона. Правда, технология GSM требует большего, чем другие стандарты, числа базовых станций и, как следствие, – больших инвестиций для обеспечения хорошей связи. Другой недостаток заключается в том, что пока не удалось разработать техниче­ские решения, позволяющие реализовать скорость передачи данных свыше 9,6 кбит/с. А работать на канале с подобной пропускной способностью — не самое большое удовольствие. В рамках стандарта GSM приняты пять классов подвижных станции: от модели 1-го класса с выходной мощностью до 20 Вт, устанавливаемой на транспортных средствах, до модели 5-го класса с максимальной выходной мощностью до 0,8 Вт. Цифровые системы сотовой подвижной связи пред­ставляют собой системы второго поколения. По сравнению с аналоговыми системами они предоставляют абонентам больший набор услуг и обеспе­чивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN). Стандарт GSM, кроме того, предоставляет своим пользователям ряд услуг, которые не реализованы (или реализованы не полностью) в других стандартах сотовой связи. К ним относятся: Использование интеллектуальных SIM-карт для обеспечения доступак каналу и услугам связи; Шифрование передаваемых сообщений; Закрытый от прослушивания радиоинтерфейс; Аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудо­вания по криптографическим алгоритмам; Использование служб коротких сообщений, передаваемых по кана­лам сигнализации; Автоматический роуминг абонентов различных сетей GSM в нацио­нальном и международном масштабах; Межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами сетей стандартовDCS 1800, PCS 1900, DECT, а также со спутниковыми сетями персональнойрадиосвязи (Globalstar, Inmarsat-P, Iridium). Кроме перечисленных функций, стандарт GSM сегодня является наи­более развитым средством, которое позволяет связать персональный ком­пьютер с Internet через сотовый телефон. Аппарат, весящий около 400 г, обеспечивает не только полный набор традиционных функций GSM-телефона, но и возможности факсимильной связи, электронной почты. Он также служит адресной книгой, блокнотом и терминалом для передачи кратких сообщений. Стандарт GSM предусматривает работу передатчиков в двух диапазо­нах частот. Полоса частот 890 — 915 МГц используется для передачи со­общений с подвижной станции на базовую, а полоса частот 935 — 960 МГц — для передачи сообщений с базовой станции на подвижную (або­ненту). В отведенной для приема/передачи полосе частот шириной 25 МГц размещается 124 канала связи. Кроме стандарта GSM, в России используются стандарты NMT (450 МГц аналоговая связь), стандарт AMPS (800 МГц). Перспективным считается использование многомодового телефонного аппарата, который позволит абоненту пользоваться одновременно систе­мами спутниковой, сотовой и, так называемой, микросотовой связи, кото­рая обеспечивает коммуникацию в пределах одного или нескольких близко расположенных зданий. Многомодовый аппарат безпроводной телефонии является, по сути, разновидностью средства сотовой телефонной связи и основан на использовании разных уровней доступа к абоненту: первый уровень (пикосота) — поддерживает доступ в пределах квар­тиры или одного этажа здания, характеризуется минимальной даль­ностью связи, максимальной телефонной нагрузкой и ограниченноймобильностью; второй уровень (микросота) позволяет осуществлять связь большейдальности, например, в пределах здания, но отличается меньшей на­грузкой; третий уровень (макросота) отличается большей мобильностью, чемпервые две, осуществляет связь за пределами здания, но характери­зуется более низкой полезной нагрузкой (системы сотовой связи ти­па GSM-900/1800);1 Слово роуминг (или роаминг) происходит от английского roam – бродить. Автоматический роуминг в GSM – это возможность перемещаться в пространстве (в том числе и за границу) со своим телефоном.■ четвертый уровень (гиперсота) осуществляет связь с абонентами, на­ходящимися вне зоны действия обычных сотовых систем, например, на борту самолета или океанского лайнера. К сожалению, развитие сотовых сетей в России сдерживается высокой стоимостью услуг. Сотовая связь здесь обходится дороже, нежели в боль­шинстве других стран.Многоканальная транкинговая радиосвязь.До появления сотовых телефонов в России для организации мобильной, адресной, производст­венной связи (милиция, нефтяные компании, железные дороги и т.д.) ши­роко использовалась и продолжает развиваться многоканальная транкин­говая система. Сегодня эти системы приобрели новые свойства и стали удобными для массового пользователя, составив серьезную конкуренцию сотовой связи.Транкинг – это автоматическое предоставление по запросу для связи любого свободного канала. Транковая система представляет собой сеть, состоящую из нескольких вышек-ретрансляторов, оснащенных специаль­ной аппаратурой, соединенной с городской телефонной сетью. Транкинго-вый телефон сочетает в себе функции мобильного сотового телефона и ра­диостанции. В зависимости от запросов потребителей и функционального предназначения, все радиостанции делятся на три типа. Носимые (порта­тивные) — имеют небольшие размеры и вес, выходная мощность такой ра­диостанции не превышает 5 Ватт. Автомобильные — имеют габариты ав­томобильной магнитолы и специально сконструированы для установки в автомобилях. Выходная мощность — до 25 Ватт. Стационарные — пред­назначены для размещения в закрытых помещениях. Их выходная мощ­ность — 40 Ватт Несмотря на то, что сотовая связь имеет два бесспорных преимущест­вах по сравнению с транкинговой, обеспечивая двустороннюю (дуплекс­ную) связь и малые размеры самого аппарата, и являясь более комфортной, она достаточно дорога за счет абонентской платы. Кроме того, транкинго­вая связь имеет и ряд других преимуществ для предпринимателя. Она позволяет организовать на предприятии корпоративную сеть дляоперативного управления мобильным рабочим персоналом независимо отих местонахождения. Дает возможность осуществлять режим групповой связи и проводитьселекторные совещания. В режиме индивидуальной связи обеспечивает необходимую конфи­денциальность переговоров. Обеспечивает выход в городскую телефонную сетьСовременные системы транковой связи позволяют осуществлять одно-сторонюю и двустороннюю связь емкостью до 2000 абонентов и обслужи­вать зону протяженностью до 100 км.^ Спутниковые системы связи. Для передачи данных на большие рас­стояния используются медные и волоконнооптические кабельные линии, радиорелейные линии и спутниковые системы связи. Спутниковые систе­мы связи в силу своих преимуществ занимают все большее место в систе­ме передачи данных. Так, если в 1997 г. 30% международного трафика проходило по спутниковым каналам, а 70% — по наземным линиям, то в 2001 г. доля спутниковых каналов увеличилась до 42%. Кроме того, спут­никовые системы позволяют реализовать такие применения информацион­ных технологий, которые недоступны при других способах телекоммуни­каций. Рис.6. Спутниковая связь Структура спутниковых каналов передачи данных проиллюстрирована на примере широкоизвестной системы VSAT (Very Small Aperture Terminal) (Рис.6). Наземная часть системы представлена совокупностью комплексов, в состав каждого из них входят центральная станция ЦС (В) и абонентские пункты АП (А,Б). Связь ЦС со спутником происходит по ра­диоканалу (пропускная способность 2 Мбит/с) через направленную антен­ну диаметром 1…3 м и приемопередающую аппаратуру. АП подключаются к ЦС с помощью многоканальной аппаратуры через телефонные линии или по радиоканалу через спутник. Те АП, которые соединяются по радиока­налу (это подвижные или труднодоступные объекты), имеют свои антен­ны, и для каждого АП выделяется своя частота. ЦС передает свои сообще-ния широковещательно на одной фиксированной частоте, а принимает на частотах АП. Спутниковые системы, ориентированные на предоставление услуг ра­диотелефонной связи и передачи данных, разделяют на несколько типов. В основу их классификации положены следующие признаки: тип используе­мых орбит, вид предоставляемых услуг и принадлежность системы к службе. Спутники могут находиться на геостационарных (высота 36 тысяч км) или низких орбитах (от 200 до 12000 км). При геостационарных орбитах заметны задержки на прохождение сигналов (туда и обратно около 520 мс). Возможно покрытие поверхности всего земного шара с помощью че­тырех спутников. В низкоорбитальных системах обслуживание конкретно­го пользователя происходит попеременно разными спутниками. Чем ниже орбита, тем меньше площадь покрытия и, следовательно, нужно или боль­ше наземных станций, или требуется межспутниковая связь, что естест­венно утяжеляет спутник. Число спутников также значительно больше (обычно несколько десятков}^ Спутники на геостационарных орбитах оптимальны для систем ра­дио— и телевизионного вещания, где задержки не сказываются на качест­венных характеристиках сигналов. Однако они не могут вследствие за­держки сигнала обеспечить высокое качество телефонной связи. Зона ох­вата геостационарных КА не включает в себя высокоширотные районы (выше 76,50 с.ш. и ю.ш.), т. е. действительно глобальное обслуживание не гарантируется. Поэтому для обеспечения телефонной связи используются средневысотные и низковысотные спутники. Низкоорбитальные системы связи подразделяются по виду предостав­ляемых услуг на системы передачи данных , радиотелефонные системы и системы широкополосной связи. В соответствии с Регламентом радиосвязи различаются три основные службы — фиксированная спутниковая служба (ФСС), подвижная спутни­ковая служба (ПСС) и радиовещательная спутниковая служба (РСС). Сегодня наиболее интенсивно осваиваются низкие наклонные и поляр­ные орбиты высотой 700—1500 км, а также экваториальные высотой 2 тыс. км. Системы с низкими наклонными и полярными орбитами сущест­вуют уже около 30 лет и применяются для организации мобильной и пер­сональной связи, для научно-исследовательских целей, дистанционного зондирования, навигации, метеорологических наблюдений, фотографиро­вания поверхности Земли. На их основе также созданы системы слежения за перемещением особо важных грузов, предметов и людей, системы дис­петчеризации общественного и специального транспорта, системы обеспе-чения безопасности стационарных объектов (коттеджей, офисов) и авто­мобильные охранные системы. Спутники на низких орбитах обладают значительными преимущества­ми перед другими КА по энергетическим характеристикам, но проигрыва­ют им в продолжительности сеансов связи и времени активного существо­вания КА. Если период обращения спутника составляет 100 мин, то в среднем 30% времени он находится на теневой стороне Земли. Аккумуля­торные бортовые батареи испытывают приблизительно 5 тыс. циклов за­рядки/разрядки в год, вследствие чего срок их службы, как правило, не превышает 5—8 лет. Примерами российских систем спутниковой связи с геостационарными орбитами могут служить системы Инмарсат и Runnet. Так, в Runnet при­меняются геостационарные спутники “Радуга”. Один из них, с точкой стояния 85 градусов в.д., охватывает почти всю территорию России. В ка­честве приемопередающей аппаратуры (ППА) используются станции, ра­ботающие в сантиметровом диапазоне волн (6,18…6,22 ГГц и 3,855…3,895 ГГц соответственно). Диаметр антенн 4,8 м. Примеры сетей с низкоорбитальными спутниками — система глобаль­ной спутниковой телефонной связи “Глобалстар”. В систему входит 48 низкоорбитальных (высота 1400 км) спутников. Каждая наземная станция имеет одновременно связь с тремя спутниками. У спутника шесть сфоку­сированных лучей по 2800 дуплексных каналов каждый. Обеспечиваются телефонная связь для труднодоступных районов, навигационные услуги, определение местонахождения подвижных объектов. Другая глобальная спутниковая сеть Indium, имеющая и российский сегмент, включает 66 низкоорбитальных спутников, диапазон частот 1610-1626,5 МГц. В рос­сийской системе Глоснасс — 24 спутника.2.4.3. Типы и классификация компьютерных сетейКомпьютерные коммуникации служат для дистанционной передачи данных с одного компьютера на другой и являются не только самым но­вым, но и самым перспективным видом телекоммуникаций. Они обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными средст­вами общения людей и передачи информации — позволяют не только пе­редавать, получать, но и хранить, и обрабатывать информацию. Проблема передачи информации с одного компьютера на другой возникла практиче­ски одновременно с появлением компьютеров. Можно, конечно, переда­вать информацию с помощью внешних носителей информации – магнит­ных или компакт — дисков. Но этот способ достаточно медленный и неудобный. Значительно лучше соединить компьютеры кабелем, загрузить специальную программу для передачи информации и, таким образом, по-лучить простейшую компьютерную сеть. Например, для создания прямого соединения компьютеров, работающих под управлением операционной системы Windows, не требуется специального прог