Приемо-передающая аппаратура

Передатчик информации используется для преобразования информации, поступающей от источника информации в сигнал, который можно передавать по каналу связи.

Приемник информации используется для обратного преобразования информации, полученной по каналу связи, в информацию, используемую потребителем.

К приемо-передающим устройствам в системах передачи данных относятся специальные устройства – модемы, которые по своей конструкции бывают внутренние и внешние.

Внутренний модем – это специальная плата, встраиваемая в аппаратуру, например, в системную плату ПК, имеющая специальный разъем для подключения к телефонной линии связи.

Внешний модем ( автономный) – это специальный прибор, имеющий блок питания, разъемы для подключения к аппаратуре (к компьютеру и каналам связи).

Модемы могут осуществлять как контактный интерфейс с каналом связи, так и бесконтактный (аудио), могут предназначаться для различных каналов связи и систем, различаться скоростью передачи данных. Преобразование данных в модемах осуществляется в соответствии с принятым протоколом передачи информации для повышения достоверности передаваемых данных.

Все модемы имеют определенные стандарты передачи данных, которые устанавливаются Международным институтом телекоммуникаций (ITU – International Telecommunication Union). Обычно стандарт включает несколько протоколов передачи данных, выполняет тестирование канала связи, определяя при этом наиболее эффективный режим работы модема и т.д.

В случае передачи большого потока информации, когда она представлена в виде файла, используются специальные протоколы, которые осуществляют процедуры разбиения информации на блоки, автоматическое обнаружение и исправление ошибок, повторную пересылку неверно принятых блоков информации, восстановление передачи после обрыва и т. п.

Протокол передачи данных – совокупность правил, которые определяют формат данных и процедуры передачи их по каналу связи, с указанием, как правило, способа модуляции, соединения с каналом, представления данных и т.д.

3. Каналы связи представляют собой физическую среду для передачи сигнала от передатчика к приемнику.

По физической природе передаваемого сигнала каналы связи делятся следующим образом:

Оптические:

• Проводные – представляют собой оптоволоконный канал, который используют в системах с большим объемом передаваемой информации и повышенными требованиями к скорости передачи, защищенности от возможного подслушивания электромагнитных помех. Нашли применение при организации как глобальных, так и локальных вычислительных сетей.

• Беспроводные используют луч лазера для передачи сигнала между приемопередающими устройствами посредством воздушной среды. Для приема и передачи цифрового сигнала между беспроводными оптическими устройствами необходимо наличие прямой видимости. Беспроводные оптические системы используются для создания высокоскоростных и безопасных каналов связи, которые можно развернуть в течение очень малого промежутка времени.

Электрические:

• Проводные используют для передачи сигналов физические проводники, такие как электрические провода, кабели и др.

Беспроводные используют для передачи сигналов электромагнитные вол-

ны, распространяющиеся в воздушной среде. К ним относятся радиокана-

лы, инфракрасные каналы и др.

По форме представления передаваемой информации каналы связи под-

разделяются на следующие виды:

• аналоговые каналы передают информацию, представленную в непрерыв-

ной форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физи-

ческой величины;

• дискретные каналы передают информацию, представленную в виде дискретных (цифровых, импульсных) сигналов той или иной физической природы.

Основными качественными показателями системы передачи данных являются следующие основные характеристики:

Пропускная способность – наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе в единицу времени. Пропускная способность системы определяется скоростью преобразования информации в передатчике и приемнике и допустимой скоростью передачи данных по каналу связи, определяемой физическими свойствами сигнала и канала передачи информации.

Достоверность. В идеальном случае при передаче сообщения должно быть однозначное соответствие передаваемого и получаемого сообщения. Однако под действием помех, возникающих в канале связи, в приемнике и передатчике, это соответствие может быть нарушено, и тогда говорят о недостоверной передаче информации. Поэтому под достоверностью передачи сообщения понимается передача информации без ее искажения.

Надежность – полное и правильное выполнение системой передачи данных всех своих функций. Наибольшее распространение среди каналов связи получили телефонные линии, которые являются наиболее разветвленными и относительно недорогими. По телефонным каналам связи осуществляется передача звуковых (тональных) и факсимильных сообщений, они являются основой построения информационно-справочных систем, систем электронной почты (внутренней и внешней), а также вычислительных сетей различной территориальной распределенности (локальных и широкомасштабных).

Технические средства систем передачи данных можно классифицировать по следующим признакам, представленным на рис. 3.6.

1. В зависимости от направления, по которому пересылается информация различают следующие типы систем передачи данных:

Системы односторонней связи обеспечивают передачу информации только в одном направлении от источника информации к потребителю. Обратная передача информации с помощью той же самой системы передачи данных невозможна (пейджинговая связь – практически вышла из употребления).

Рисунок 3.6 – Общая классификация систем передачи данных

Системы двусторонней связи обеспечивают передачу информации как от источника информации к потребителю, так и в обратном направлении с использованием одних и тех же технических средств. К системам двусторонней связи относятся:

• система телефонной связи предполагает использование в качестве средств передачи данных телефонных линий, посредством которых организуется двусторонний обмен звуковой информации;

• система факсимильной связи используется для передачи на расстояние информации в виде текстов, чертежей, графиков, рисунков, схем, фотоснимков и т.д.

• система сотовой связи позволяет организовать двустороннюю передачу звуковой информации на основе беспроводных каналов связи.

2. По возможности перемещения абонента в пространстве между передатчиком информации и ее приемником различают:

Мобильные системы связи используют беспроводные каналы передачи информации. Свое название они получили от возможности абонента, принимающего сообщение, свободно передвигаться, не имея жесткой привязки к определенному месту. К системам мобильной связи относятся радиотелефоны и сотовая связь, которая в последние годы получила большое развитие.

Сотовая связь позволяет решить проблему немедленной передачи информации партнеру, где бы он ни находился в данный конкретный момент времени.

Стационарные системы связи используют проводные каналы передачи информации. В этом случае приемник информации, а значит и абонент, получающий сообщение, должен находиться в определенном месте, не имея возможности свободно перемещаться во время приема информации. К системам стационарной связи относятся (телефонная и факсимильная связь).

3. По способу документирования информации различают:

Системы документированной информации характеризуются тем, что приемник информации регистрирует полученное сообщение на материальном носителе, обычно на листе бумаги. К системам документированной информации относится система факсимильной и телеграфной связи.

Системы недокументированной информации характеризуются тем, что сообщение, передаваемое от источника информации к потребителю, не фиксируется на материальном носителе. К системам недокументированной информации относятся телефонная проводная и беспроводная связи.

Телефонная связь является одним из самых распространенных видов передачи информации. Абонентами сети телефонной связи являются как физические лица, так и предприятия. Телефонная связь играет важную роль в организации и функционирования бизнеса. Для большинства фирм телефон является своеобразной визитной карточкой, поскольку первые контакты с деловыми партнерами чаще всего осуществляются по телефону.

Система телефонной связи состоит из следующих компонентов: узлы коммутации, каналы связи, абонентские линии, телефонные аппараты.

1. Узлами коммутации в системе телефонной связи являются автоматические телефонные станции (АТС).

Все АТС различаются по уровням действия, характеристика которых представлена в табл. 3.5.

Автоматическая телефонная станция (АТС) – это коммутационная система, которая служит для приема, обработки и передачи цифровых и аналоговых сигналов.

Таким образом, полный абонентский номер состоит из следующих компонентов:

Таблица 3.5 – Уровни действия АТС

2. Каналы связи используются для организации связи АТС между собой.

3. Абонентская линия служит для подключения телефонных аппаратов к местной АТС и имеет уникальный номер абонента.

4. Телефонные аппараты (ТА) являются связующим звеном между абонентами сети и абонентскими линиями. Телефонные аппараты различаются как по конструктивному исполнению (имеют различную форму), так и по своим сервисным возможностям (выполняют различные функции).

Большое распространение получили радиотелефоны, которые позволяет человеку передвигаться в определенном радиусе от телефонного аппарата.

Все большее применение находят видеотелефоны, позволяющие не только слышать, но и видеть собеседника за счет небольшого дисплея и миниатюрной телекамеры. Зарубежные фирмы выпускают видеотелефоны, подключенные к обычной телефонной сети.

Организация системы телефонной связи представлена на рис. 3.7.

Система телефонной связи внутри предприятия может быть организована как с использованием отдельных городских абонентских линий, так и с использованием офисных АТС.

Основная идея офисной АТС заключается в том, чтобы иметь сравнительно небольшое количество входных внешних абонентских линий, за которые производится абонентская плата. Эти линии подключаются к специальной аппаратуре (офисной АТС), которая осуществляет соединение любой внешней абонентской линии с любым телефоном из числа внутренних абонентов, причем число внутренних абонентов может в несколько раз превышать число внешних абонентских линий.

Офисная АТС выполняет две основные функции:

1. Коммутация абонентов внутри предприятия производится автоматически без выхода на местную АТС. Каждый абонент предприятия имеет свой уникальный для офисной АТС номер, который называется дополнительным (обычно трех- или четырехзначный). Чтобы связаться с абонентом внутри предприятия достаточно набрать лишь этот дополнительный номер.

2. Коммутация абонентов предприятия с городскими абонентами производится через внешние абонентские линии. Чтобы позвонить абоненту вне данного предприятия, надо набрать определенный номер (обычно, это одна цифра, означающая «выход в город»), услышать привычный гудок местной АТС и набрать номер абонента. При звонке «из города» пользователь либо непосредственно соединится с нужным ему абонентом, либо услышит голос оператора, который соединит пользователя с внутренним абонентом.

Рисунок 3.7 – Организация системы телефонной связи

Схема организации телефонной сети предприятия с использованием офисной АТС приведена на рис. 3.8.

Офисные АТС имеют многочисленные дополнительные сервисные возможности, которые представлены в табл. 3.6. Кроме того, одной из их важнейших функций является возможность подключения к ПК. Это позволяет вести автоматический учет и регистрацию всех телефонных переговоров, учитывать время и тариф при каждом телефонном разговоре, автоматически устанавливать скидки (наценки) на телефонные разговоры, для гостиниц, например, автоматически выписывать счета гостям за каждый телефонный разговор и т.д. Для решения этих задач разрабатываются специальные программные продукты – автоматизированные системы учета и тарификации телефонных переговоров. Система принимает данные о звонках от мини-АТС, сохраняет их в базе данных и тарифицирует в режиме реального времени.

Таблица 3.6 – Основные сервисные функции офисных АТС

Рисунок 3.8 – Схема организации телефонной сети с использованием офисной АТС

Беспроводные системы телефонной связи, обычно называемые системами сотовой связи, в последние годы получили большое развитие, т.к. они обеспечивает качественно новый уровень предоставления коммуникационных услуг. Действительно, до «эры сотовых телефонов» почтовые, телеграфные, телефонные и другие сообщения доставлялись «по адресу», то есть в некую географическую точку, жестко закрепленную в пространстве. Сотовый телефон сразу же сделал возможным получать сообщение непосредственно человеком, а не по адресу.

Основная идея построения системы сотовой связи заключается в разбиении всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые называются сотами. Каждая сота обслуживается своим передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволяет без взаимных помех использовать одну и ту же частоту повторно в другой несмежной соте.

Схема организации системы сотовой связи, представленная на рис. 3.9,

состоит из следующих основных компонентов:

1. Центр коммутации сотовой связи

2. Базовые станции

3. Сотовые телефонные аппараты

4. Каналы связи

Все эти блоки участвуют в приеме и передаче информационных сообщений и позволяют предоставлять основные услуги сотовой связи.

Рисунок 3.9 – Организация системы сотовой связи

1. Центром коммутации является АТС системы сотовой связи, которая обеспечивает все функции управления сетью. Центр коммутации имеет связь со всеми базовыми станциями внутри обслуживаемой зоны, а также с телефонной сетью общего пользования. Основными функциями центра коммутации являются:

• хранение данных о местонахождении сотовых телефонных аппаратов;

• передача сотовых телефонов между базовыми станциями при их перемещении из одной соты в другую;

• переключение на другой канал в соте при появлении помех;

• соединение абонента сотовой связи с абонентом телефонной сети.

2. Базовая станция – это многоканальная приемопередающая станция, которая обслуживает каждую из сот.

Основной функцией базовой станции является передача сигналов между центром коммутации и сотовым телефонным аппаратом, находящимся внутри зоны обслуживания этой станции.

3. Сотовый телефонный аппарат является основным техническим устройством абонента сотовой связи. Он представляет собой приемо передающую малогабаритную станцию, выполненную в виде телефонной трубки. Аппаратно сотовый телефон представляет собой функционально законченное устройство, содержащее все элементы компьютера, в том числе: микропроцессор, память, устройства ввода-вывода данных (клавиатура, микрофон, дисплей). Технической особенностью сотовых телефонов (в качестве примере рассмотрим телефон стандарта GSM) является наличие в каждом телефонном аппарате SIM-карты (Self Identification Module – собственной идентификационный модуль). На SIM-карте содержатся (в едином полупроводниковом элементе): микропроцессор, встроенная память, данные, хранящиеся во встроенной памяти, программное обеспечение, предназначенное для обработки хранящихся данных.

4. Каналы связи в системе сотовой связи делятся на два вида:

• каналы связи базовых станций с центром коммутации. Каждая базовая станция имеет один канал для связи с центром коммутации, обычно это выделенный проводной канал связи;

• каналы связи базовых станций с сотовыми телефонными аппаратами.

Средством связи между сотовыми телефонными аппаратами и базовыми станциями являются радиоволны. Каждая базовая станция имеет несколько радиоканалов для связи с сотовыми телефонами абонентов. Один из каналов связи базовой станции является управляющим, он используется только для установления соединения с абонентом. Для передачи информации используется один из остальных свободных радиоканалов.

Система сотовой связи предоставляет три основные услуги своим абонентам:

1. Исходящую связь, которая организует соединение абонента сотовой сети с другим абонентом и состоит из следующих этапов, представленных на рис. 3.10.

2. Входящую связь. Вызов абонента системы сотовой связи включает следующие этапы, представленные на рис. 3.11.

Рисунок 3.10 – Организация исходящей связи

3. Обеспечение связи во время разговора, когда абонент может перемещаться из одной соты в другую, происходит следующим образом:

• Во время разговора базовая станция периодически измеряет уровень сигнала сотового телефона абонента и сравнивает его с допустимым пределом;

• Если уровень сигнала меньше допустимого, то базовая станция передает соответствующее сообщение в центр коммутации;

• Центр коммутации дает команду на соседние базовые станции об измерении уровня сигнала сотового телефона этого абонента;

• После получения информации от базовых станций об уровне сигнала центр коммутации переключает абонента на ту из них, где уровень сигнала оказался наибольшим.

Для подключения абонентов к системам сотовой связи существуют специализированные организации – операторы сотовой связи, которые предоставляют услуги сотовой связи на коммерческой основе.

Рисунок 3.11 – Организация входящего вызова

Кроме обеспечения входящей и исходящей связи между абонентами операторы сотовой связи предлагают различные дополнительные сервисные услуги. К основным сервисным функциям сотовых систем связи относятся: роуминг, доступ WAP, служба коротких сообщений SMS.

Роуминг используется для обеспечения связи при перемещении абонента в зону, обслуживаемую другим оператором сотовой сети.

Для организации роуминга центры коммутации сотовых сетей должны быть соединены специальными каналами связи, а между операторами необходимо наличие специальных организационных и экономических соглашений.

Организация роуминга происходит следующим образом:

• При перемещении абонента в другую сеть ее центр коммутации регистрирует абонента.

• Данные о местоположении абонента поступают в центр коммутации первоначальной сети.

• Все поступающие абоненту вызовы автоматически переадресовываются в центр коммутации той сети, где находится абонент.

• Исходящий вызов поступает в центр коммутации той сети, где находится абонент, а затем переадресовывается в цент коммутации первоначальной сети.

В настоящее время крупные операторы сотовой связи предоставляют роуминг в национальном и международном масштабах.

Доступ WAP (англ. Wireless Application Protocol) – протокол беспроводного доступа. В 1997 ведущими производителями сотовых телефонов были предприняты попытки создать средства доставки информации из Internet на сотовые аппараты. Так появилась услуга WAP.

Чтобы воспользоваться услугами WAP, необходимо заказать у оператора сотовой связи эту услугу и настроить сотовый телефон соответствующим образом.

Доступ WAP предлагает два вида услуг:

1. Доступ к электронной почте: возможность просмотреть полученные сообщения на дисплее сотового телефона;

2. Получение различного рода информации: расписание самолетов и поездов, информация о пробках на дорогах, курсах валют, прогноз погоды, новости бизнеса, политики, культуры и спорта, программа телепередач и т.д.

Служба коротких сообщений SMS (англ. Short Message Service) является одной из самых популярных сервисных услуг сотовых систем связи.

Служба SMS выполняет следующие функции:

• прием и передача текстовых сообщений длиной до 160 знаков;

• отправка сообщений абоненту, который занят разговором;

• отправка сообщений на выключенный или находящийся вне зоны обслуживания телефон;

• передача факсимильных и пейджинговых сообщений, а также сообщений в формате электронной почты;

• подписка на получение сообщений по определенным темам, например, информация о погоде, курсах валют и т.д.

• передача и прием мелодий звонков, логотипов, визитных карточек и т.д. (служба Smart Message)

• передача мультимедийной информации: графических изображений, аудио- и видеоинформации (см. «Технологии мультимедиа, как инструмент работы менеджера»). Эта услуга получила название MMS (от англ. Multimedia Message Service – служба мультимедийных сообщений)

Кроме основных сервисных функций, операторы сотовой связи предлагают различные дополнительные услуги, число которых постоянно расширяется.

В настоящее время широкое распространение получает компьютерная телефония, в которой ПК играет главную роль как в управлении телефонным соединением, так и в осуществлении приема и передачи телефонных звонков.

Использование компьютерной телефонии намного ускоряет процесс управления на предприятиях, повышая его эффективность и качество при общем снижении совокупных затрат. Современные информационные технологии позволяют значительно снизить затраты на междугородные, а тем более международные переговоры, без которых не обходится ни одна организация. Связь с партнерами осуществляется по вычислительным сетям, в частности по сети Internet. Такая связь называется IP-телефония.

IP-телефония – современная компьютерная технология передачи голосовых и факсимильных сообщений с использованием Internet.

Данная технология позволяет осуществлять междугородную и международную голосовую связь, используя обычный телефонный аппарат или компьютер, подключенный к Internet.

IP-телефония, как правило, основывается на использовании услуг фирм-операторов, имеющих свою собственную сеть. Для того чтобы воспользоваться услугами данной сети, необходимо приобрести специальную пластиковую карточку с Pin-кодом (персональным идентификационным номером данной карты). Звонить с помощью данных карт можно с любого телефона, поддерживающего тональный набор, и на любой телефон в любой стране.

Считается, что история IP-телефонии берет свое начало в университете штата Иллинойс (США). В 1993 г. Чарли Кляйн выпустил в свет первую программу для передачи голоса по сети с помощью ПК. В это же время одним из самых популярных мультимедийных приложений в сети стала программа видеоконференций для Macintosh CU-SeeMe, разработанная в Корнельском университете. Именно с помощью этой программы в апреле 1994 года космический челнок Endeavor NASA передал на Землю свое изображение. Одновременно, используя Maven, попробовали передавать и звук. Полученный сигнал из Льюисовского исследовательского центра поступил на ПК, соединенный с Internet, и любой желающий мог услышать голоса астронавтов. В феврале 1995 года – израильская компания VocalTec предложила первую версию программы Internet Phone, разработанную для владельцев ПК. Была создана частная сеть серверов Internet Phone, и уже тысячи людей загрузили эту программу с домашней страницы VocalTec и начали общаться. В сентябре того же года в розничной продаже появилась первая программа для телефонии – DigiPhone, которая позволяла говорить и слушать одновременно. Именно DigiPhone считается первым приложением, обеспечившим настоящую интерактивная связь.

Далее была решена проблема «научить работать через Internet обычный телефонный аппарат», для чего между Internet и телефонной сетью устанавливался специализированный шлюз – VTG (VocalTec Telephone Gateway), представляющий собой специализированную программу, которая использовала голосовые платы Dialogic как интерфейс с обычными телефонными линиями. Многоканальные голосовые платы позволяли, во-первых, одной системе VTG поддерживать до восьми независимых телефонных разговоров через Internet, а во-вторых, убрали проблему адресации, взяв на себя преобразование обычных телефонных номеров в IP-адреса и обратно. Еще через год стали вполне обычными соединения через Internet двух обычных телефонных абонентов, находящихся в совершенно разных местах планеты.

При необходимости дистанционной передачи документальной информации используется факсимильная связь, в основу которой положен метод передачи временной последовательности электрических сигналов, характеризующих яркость отдельных элементов передаваемого документа. Разложение передаваемого изображения на элементы называется разверткой, а просмотр и считывание этих элементов – сканированием.

Система факсимильной связи включает: каналы связи, факсимильные аппараты.

Каналы связи используются непосредственно для передачи сигналов, которыми представлено факсимильное сообщение. Для организации факсимильной связи чаще всего используются телефонные каналы.

Факсимильные аппараты служат для приема и передачи сообщений по каналам телефонной связи.

Под факсом также понимают сообщение на бумажном носителе, полученное с использованием системы факсимильной связи.

В настоящее время документационное обеспечение делового общения, как правило, формируется с помощью персонального компьютера. Для приема и передачи таких сообщений используются факс-модемы, которые подразделяются на внутренние и внешние.

1. Внутренний факс-модем представляет электронную плату, которая размещается внутри корпуса ПК, и имеет соединение с телефонным разъемом и телефонным аппаратом.

2. Внешний факс-модем выполняется в виде отдельного устройства, которое подсоединяется к ПК, а также к телефонному разъему и телефонному аппарату. Внешний факс-модем выгодно отличается от внутреннего (встроенного) наличием индикаторов, позволяющих контролировать процесс обмена информацией между ПК.

Прием и передача сообщений с помощью факс-модемов имеет некоторые отличия от работы с обычными факсимильными аппаратами.

Прием сообщения состоит из следующих этапов, представленных на рис. 3.12.

Рисунок 3.12 – Схема приема сообщения с использованием факс-модема

Передача сообщения включает следующие этапы, представленные на рис. 3.13.

Для организации передачи информации между сотрудниками, партнерами, клиентами и т.д. в настоящее время стали использовать радио и телевидение, которые являются не только средствами массовой информации. Они также позволяют организовать встречи, аудио- и видеоконференции, лекции и учебные занятия и т.д.

Рисунок 3.13 – Схема передачи сообщения с использованием факс-модема

Дата добавления: 2014-01-11