Провідні лінії зв’язку

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

«Фізико-технічні характеристики фізичних середовищ передачі даних»

Виконали:

студентки V курсу

групи КН-28 с

Перевірив:

Волощук О. М.

Київ – 2013

Зміст

Провідні лінії зв’язку. 3

Історія розвитку дротових ліній зв´язку. 3

Провідні лінії зв´язку. 4

Факсимільний зв´язок. 5

Оптоволоконні лінії зв´язку. 6

Засоби і методи передачі в мережах ЕОМ.. 9

Середовище передачі інформації 11

Кабелі на основі кручених пар. 14

Коаксіальні кабелі 17

Оптоволоконні кабелі 20

Безпровідні канали передачі даних. 24

Радіохвилі 24

Розповсюдження радіохвиль. 26

Джерела. 31

Радіоканали передачі даних для локальних мереж (WiFi) 34

Основні відомості 34

Історія розвитку. 35

Принцип роботи. 37

Основні стандарти. 38

Характеристики. 40

Wi-Fi і ПЗ. 43

Юридичний статус. 45

Радіоканали передачі даних Bluetooth. 45

Інфрачервоний зв’язок (IrDa) 45

Infrared Data Association. Опис. 45

Перший стандарт IrDA, його архітектура і організація. 47

Програмний протокол. 51

Протоколи та їх загальний опис. 54

Супутникові канали передачі даних. 57

Особливості використання супутникових каналів. 59

Список використаних джерел. 61

(Братасюк Таня, Балкова Таня)

Історія розвитку дротових ліній зв´язку

Лінії (канали) зв´язку забезпечують передачу і поширення сигналів від передавача до приймача. За фізичну природу переданих сигналів розрізняють електричні (провідні та радіо), акустичні та оптичні канали зв´язку.

Найдавнішими каналами зв´язку є акустичні і оптичні.

Для передачі інформації використовувався звук - барабанів і дзвонів. Людська мова також передається з акустичного каналу зв´язку, обмеженому межею чутності. Принцип передачі інформації голосом на великі відстані використовувався ще до нової ери.

У перського царя Кіра (VI століття до н. Е..) Складалося з цією метою на службі 30000 чоловік, що іменуються «царськими вухами». Вони розташовувалися на вершинах пагорбів і сторожових веж у межах чутності один одного і передавали повідомлення, призначені царем та й його накази. За один день известия за таким акустичного «телефону» проходили відстань тридцятиденного переходу.

Сигнальні багаття - це найдавніший оптичний канал зв´язку.

У наш час найбільше розповсюдження отримали електричні канали зв´язку. Це сукупність технічних пристроїв, що забезпечують передачу повідомлень будь-якого виду від відправника до одержувача. Вона здійснюється за допомогою електричних сигналів, що розповсюджуються по дротах, або радіохвилі. Розрізняють канали електрозв´язку: телефонні, телеграфні, факсимільні, телевізійні, проводового та радіомовлення, телемеханічних, передачі даних і т. д. Складовою частиною каналів зв´язку є лінії зв´язку - провідні та безпровідні (радіозв´язок).У свою чергу дротова зв´язок може здійснюватися по електричному кабелю і по оптоволоконної лінії. А радіозв´язок здійснюється за ДВ-, СВ-, КВ-та УКХ-діапазону без застосування ретрансляторів, по супутниковим каналам із застосуванням космічних ретрансляторів, по радіорелейних ліній із застосуванням наземних ретрансляторів і по стільниковому зв´язку з використанням мережі наземних базових станцій.

Провідні лінії зв´язку

Дротові лінії електрозв´язку діляться на кабельні, повітряні й оптоволоконні.

Лінії електрозв´язку виникли одночасно з появою електричного телеграфу. Перші лінії зв´язку були кабельними. Вони прокладалися під землею. Однак внаслідок недосконалості конструкції підземні кабельні лінії зв´язку незабаром поступилися місцем повітряним. Перша повітряна лінія великої протяжності в Росії була побудована в 1854 році між Санкт-Петербургом і Варшавою. На початку 70-х років минулого століття заробила повітряна телеграфна лінія від Санкт-Петербурга до Владивостока довжиною близько 10 тис. км. У 1939 році була пущена в експлуатацію найбільша у світі по протяжності високочастотна телефонна магістраль Москва-Хабаровськ довжиною 8300 км. Звичайний міський телефонний кабель складається з пучка тонких мідних або алюмінієвих проводів, ізольованих один від одного і ув´язнених в загальну оболонку. Кабелі складаються з різного числа пар проводів, кожна з яких використовується для передачі телефонних сигналів.

У 1851 р. одночасно із спорудою залізниці між Москвою і Санкт-Петербургом був прокладений телеграфний кабель, ізольований гумою. Перші підводні кабелі були прокладені в 1852 р. через Північну Двіну і в 1879 р. через Каспійське море між Баку і Красноводський. У 1866 р. вступила в дію підводний кабельна трансатлантична магістраль телеграфного зв´язку між Францією і США.

У 1882-1884 рр.. в Москві, Санкт-Петербурзі, Ризі, Одесі були побудовані перші в Росії міські телефонні мережі. У 90-х роках минулого століття на міських телефонних мережах Москви і Петрограда були підвішені перші кабелі, що налічують до 54 жив. У 1901 р. почалася будівля підземної міської телефонної мережі.

Перші конструкції кабелів зв´язку, з’явились з початку XX століття, дозволили здійснювати телефонну передачу на невеликі відстані. Це були так звані міські телефонні кабелі з повітряно-паперової ізоляцією жив і парної скручуванням. У 1900-1902 рр. дальність передачі телеграфного і телефонного зв´язку була збільшена в декілька разів.

Важливим етапом у розвитку техніки зв´язку був винахід, а починаючи з 1912-1913 рр. - Освоєння виробництва електронних ламп.

У 1917 р. В.І. Коваленковим був розроблений і випробуваний на лінії телефонний підсилювач на електронних лампах. У 1923 р. був здійснений телефонний зв´язок з підсилювачами на лінії Харків-Москва-Петроград.

У 1930-х роках почався розвиток багатоканальних систем передачі. Прагнення розширити спектр переданих частот і збільшити пропускну спроможність ліній призвело до створення нових типів кабелів, так званих коаксіальних. Вони використовуються для передачі телевізійних сигналів високої частоти, а також для міжміського та міжнародного телефонного зв´язку. Одним проводом в коаксіальному кабелі служить мідна або алюмінієва трубка (або обплетення), а іншим - вкладена в неї центральна мідна жила. Вони ізольовані один від одного і мають одну загальну вісь. Такий кабель має малі втрати, майже не випромінює електромагнітних хвиль і тому не створює перешкод. Винахідником коаксіального кабелю є співробітник всесвітньо відомої фірми Bell Telephone Laboratories Сергій Aлександровіч Щелкунов - емігрант з Радянської Росії. Перший у світі коаксіальний кабель був прокладений у 1936 р. на експериментальної лінії Нью-Йорк-Філадельфія. По кабелю одночасно передавалися 224 телефонних розмови.

Ці кабелі допускають передачу енергії при частоті струмів до декількох мільйонів герц і дозволяють виробляти по них передачу телевізійних програм на великі відстані. З першим трансатлантичним підводним кабелем, прокладеним в 1856 р., організовували лише телеграфний зв´язок, і лише через 100 років, в 1956 р., була споруджена підводний коаксіальна магістраль між Європою та Америкою для багатоканального телефонного зв´язку.

Факсимільний зв´язок

Факсимільний (або фототелеграфний) зв´язок - це електричний спосіб передачі графічної інформації - нерухоме зображення тексту або таблиць, креслень, схем, графіків, фотографій і т.п. Здійснюється за допомогою факсимільних апаратів: телефаксів та каналів електрозв´язку (головним чином телефонних).

Перший телефакс був запатентований в 1843 році шотландським винахідником Олександром Бейном. Його «записуючий телеграф» працював на телеграфних лініях і був здатний передавати тільки чорно-білі зображення, без напівтонів.

Джованні Касселлі в 1855 році винайшов апарат пантелеграф (Pantelegraph), який забезпечував передачу документів по лінії, що сполучає Париж з Ліоном. Пізніше до них приєдналися і багато інших міст. До 30-их рр. XX століття системи на основних принципах Олександра Бейна і Джованні Касселлі вже широко використовувалися в офісах видавництв (для передачі свіжих випусків газет), державних служб (для передачі термінових документів), служб захисту правопорядку (для передачі фотографій і інших графічних матеріалів). Для передачі документів застосовувалися аналогові технології, які не могли забезпечити високої якості графічних зображень. І лише впровадження цифрових технологій на початку 80-х років XX століття дозволило забезпечити високу якість не тільки текстових матеріалів, але і графічних зображень, при передачі по телефонних каналах зв´язку.

Оптоволоконні лінії зв´язку

В якості провідних ліній зв´язку використовуються в основному телефонні лінії і телевізійні кабелі. Найбільш розвиненою є телефонний дротовий зв´язок. Але йому притаманні серйозні недоліки: схильність до перешкод, загасання сигналів при передачі їх на значні відстані і низька пропускна здатність. Усіх цих недоліків позбавлені оптоволоконні лінії - вид зв´язку, при якому інформація передається по оптичних діелектричним хвилеводів («оптичному волокну»).

Оптичне волокно вважається найдосконалішою середовищем для передачі великих потоків інформації на великі відстані. Воно виготовлене з кварцу, основу якого складає двоокис кремнію - широко розповсюдженого і недорогого матеріалу, на відміну від міді. Оптичне волокно дуже компактне і легке, воно має діаметр всього близько 100 мкм.

Історія розвитку оптоволоконних ліній зв´язку почалася в 1965-1967 рр., Коли з´явилися досвідчені хвилеводні лінії зв´язку для передачі інформації. З 1970 р. активно проводилися роботи зі створення світловодів і оптичних кабелів, що використовують видиме і інфрачервоне випромінювання оптичного діапазону хвиль. Створення волоконного світловоду і напівпровідникового лазера зіграли вирішальну роль у швидкому розвитку оптоволоконного зв´язку. До початку 1980-х років такі системи зв´язку були розроблені і випробувані. Основними сферами застосування таких систем стали телефонна мережа, кабельне телебачення, обчислювальна техніка, система контролю і управління технологічними процесами і т. д.

Перше покоління передавачів сигналів по оптичному волокну було впроваджено в 1975 році. На початку XXI століття впроваджується вже 4-е покоління цієї апаратури. В даний час швидкими темпами розвиваються системи дальнього оптичного зв´язку на відстані в багато тисяч кілометрів. Успішно експлуатуються трансатлантичні лінії зв´язку США-Європа, Тихоокеанська лінія США-Гавайські острови-Японія. Ведуться роботи з завершення будівництва глобального оптоволоконного кільця зв´язку Японія-Сінгапур-Індія-Саудівська Аравія-Єгипет-Італія.

У Росії компанія «ТрансТелеКом» створила оптоволоконну мережу зв´язку довжиною понад 50000 км рис. 4.1). Вона прокладена уздовж залізниць країни, має понад 900 вузлів доступу в 71 з 89 регіонів Росії та дубльована супутниковими каналами зв´язку. У результаті до кінця 2001 року вступила в дію єдина магістральна цифрова мережа зв´язку. Вона забезпечує послуги міжміського та міжнародного телефонного зв´язку, Інтернет, відеоконференції, відео, кабельне телебачення в 71 з 89 регіонів Росії, де проживає 85-90% населення. Діапазон її послуг: від найпростішого мовного обміну та електронної пошти до комбінованих (відео + голос + дані).

Рис. 1. Оптоволоконна мережа «Транстелеком»

Оптоволоконні лінії відрізняють від традиційних дротових ліній:

· дуже висока швидкість передачі інформації (на відстань більше 100 км без ретрансляторів);

· захищеність інформації, що передається від несанкціонованого доступу;

· висока стійкість до електромагнітних завад;

· стійкість до агресивних середовищ;

· можливість передавати по одному волокну одночасно до 10 мільйонів телефонних розмов і одного мільйона відеосигналів;

· гнучкість волокон;

· малі розміри і маса;

· іскро-, вибухо-та пожежобезпечність;

· простота монтажу і укладання;

· низька собівартість;

· висока довговічність оптичних волокон - до 25 років.

В даний час обмін інформацією між континентами здійснюється головним чином через підводні оптоволоконні кабелі, а не через супутниковий зв´язок. При цьому головною рушійною силою розвитку підводних оптоволоконних ліній зв´язку є Інтернет.

Підводні кабелі зв´язку існують вже понад 150 років. У 1851 році інженер Брет проклав перший підводний кабель через Ла-Манш, з´єднавши таким чином телеграфним зв´язком Англію з континентальною Європою. Це стало можливим завдяки застосуванню гутаперчі - речовини, яка здатна ізолювати в воді дроти, що несуть струм.

У 1857-1858 рр. американський бізнесмен Сайрус Філд розробив проект повідомлення Європи з Північною Америкою за допомогою телеграфного кабелю і здійснив його прокладку по дну Атлантичного океану. Незважаючи на величезні технічні та фінансові труднощі, після низки невдач телеграфна лінія з 1866 р. почала стійко працювати. Швидкість передачі інформації становила всього 17 слів за хвилину. У 1956 році був прокладений перший телефонний коаксіальний кабель, а в наступні роки - ще кілька, з більшою пропускною ємністю, щоб задовольнити потреби в передачі інформації між Європою і Америкою.

Нарешті в 1988-1989 рр. були встановлені перші оптоволоконні системи - трансатлантична і транс-тихоокеанська, зі швидкістю передачі інформації по парі світловодів 280 Мбіт/с; при цьому в якості ретрансляторів використовувалися електронні підсилювачі. Поступово швидкість збільшилася до 2,5 Гбіт/с, а замість електронних ретрансляторів стали застосовуватися більш досконалі ербієві волоконні підсилювачі (Ербій - рідкоземельні хімічний елемент). У 1990-і роки прокладено більше 350 000 км оптичного кабелю, він пов´язує більше 70 країн світу.

Дата добавления: 2015-05-09