Телефонная связь

Первая телефонная связь, изобретенная Александром Беллом, была продемонстрирована в 1876 г. в США. В настоящее время этот вид связи превратился в глобально разветвленную систему. С помощью нее передаются речевые сообщения, осуще­ствляется факсимильная связь, передается электронная почта.

Телефонная сеть представляет собой систему узлов комму­таций. Для каждого отдельного случая это — автоматическая телефонная станция (АТС), кабельная сеть и абонентские теле­фоны. Система узлов коммутации строится по иерархическому принципу. На нижнем уровне располагаются индивидуальные абоненты, соединенные с узлом связи (АТС) по радиальному принципу. На верхнем у^вне каждая АТС соединяется с дру­гой. В промежуточных уровнях используется смешанный тип соединения. Таким образом, по мере движения вверх зона об­служивания каждого абонента расширяется, но количество об­служивающих АТС растет (рис. 52), что отрицательно влияет на качество связи.

Рис. 52. Иерархическая структура узлов телефонной сети

В простейшем случае, если вызывающий и вызываемые або­ненты находятся в одном или соседнем городских районах, со­единение может осуществляться через одну АТС. Если же об­служивается междугородное или международное сообщение, ко­личество задействованных АТС растет. В частности, присвязи абонентов А и Б, расположенных в разных странах, передачу информации обеспечивают все АТС системы на линии между этими абонентами. Чтобы оценить возможности такой связи, рассмотрим телефонную сеть Москвы, которая является наибо­лее телефонизированным городом России. В среднем здесь на 100 семей имеется 98 телефонов, а на 100 человек населения — 48 телефонов.

Первые 800 телефонов в Москве были установлены в 1882 г. Обслуживались они одной ручной телефонной станцией. К 1916 г. Московская телефонная сеть содержала уже 60000 но­меров. Сейчас в Москве насчитывается уже около 5 млн. теле­фонов, но обслуживаются эти телефоны в основном устаревшими электромеханическими АТС. Электронные АТС составляют все­го 10% от общего количества.

По улицам Москвы протянуто огромное количество кабелей всех типов общей протяженностью в 60 000 км (т. е. в 1,5 больше экватора Земли), значительная часть которых эксплуатируется уже многие десятилетия. Все это в целом негативно влияет на качество передачи сообщений. Внедрение достижений в области электроники за последнее десятилетие позволило применить це­лый ряд технических решений и усовершенствований как теле­фонных аппаратов, так и АТС.

Ранее в основном осуществлялся дисковой набор номера, т. е. импульсное кодирование, сейчас происходит клавишный набор номера, т. е. тональное кодирование. Это усовершенствование в значительной степени сокращает время набора номера и имеет большие преимущества при телефонных вызовах в экстремаль­ных ситуациях. Такие преимущества не могут быть полностью реализованы в том случае, когда телефон с клавишным набором номера взаимодействует с электромеханической АТС.

В целом ряде случаев положительный эффект может дости­гаться при эксплуатации электронного оборудования в сочета­нии с имеющейся телефонной сетью. Например, большинство наших учреждений используют, как правило, городскую теле­фонную сеть и имеют свою внутреннюю АТС. Применение в таком случае электронной офисной АТС в значительной степе­ни повышает эффективность связи учреждения. В этом случае появляется целый ряд благоприятных возможностей связи, к ко­торым относятся следующие:

— 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 и др. Имеются также системы абонентского уплотнения, примене­ние которых обеспечивает пропускную способность используемых телефонных линий. Такая система включает в свой со­став два полу комплекта — станционный, устанавливаемый по­близости от АТС, и абонентский, устанавливаемый у абонента

(рис. 53).

Рис. 53. Пример конфигурации системы уплотнения

Абонентский полукомплект объединяют от четырех до вось­ми телефонных каналов. Он соединяется одним каналом со стан­ционным полу комплектом. Причем разговор может вестись од­новременно по всем телефонам.

Станционный полукомплект соединяет все действующие ка­налы с АТС. Абонентские комплекты могут быть удалены от станционных на расстояние до 120 км, а телефоны от абонент­ских комплектов до 6 км.

Как видно из приведенных примеров, современные усовер­шенствования телефонной сети позволяют максимально обеспе­чить удобство ее использования и повысить пропускную способ­ность с минимальным увеличением дополнительного количества кабельных линий.

Однако, несмотря на высокую надежность телефонной сети и большие ее возможности, есть два обстоятельства, которые в некоторой степени ограничивают ее применение.

Первое — стоимость используемых кабелей не менее стоимо­сти используемого оборудования.

Второе — телефонная сеть в чистом виде не обладает мо­бильностью, т. е. абонент непосредственно привязан к рабочему месту с телефоном.

Кроме передачи голосового сообщения, телефонная связь ши­роко используется для передачи факсимильных сообщений и электронной почты.

Формирование и передача факсимильного сообщения. Факсимильная связь ведет свою родословную от фототелеграфа и рассчитана на передачу изображений, выполненных на стан­дартных листах бумаги.

Первая пригодная для практической передачи система такой связи была разработана немецким физиком Артуром Корном в 1902 г. Коммерческая эксплуатация этой системы началась через 5 лет.

Факсимиле (от латинского слова facsimile — "делай подоб­ное") означает точное воспроизведение факсированного плоского изображения на твердом носителе (чаще всего бумаге) фотоэлек­трическим способом. При передаче изображение рассматривает­ся как набор белых и черных точек.

У передающего телефакса лист бумаги маленькими шаж­ками протягивается мимо ряда светочувствительных элементов, расположенных поперек листа. На каждом шаге с них считыва­ется информация о яркости соответствующего участка листа, которая затем специальным образом кодируется и передается на другой телефакс.

Принимающий телефакс расшифровывает информацию и передает ее на встроенное печатающее устройство. В боль­шинстве телефаксов такое устройство — термопечатающее. Это означает, что в нем используется специальная бумага, темнею­щая при нагревании.

При получении информации о чередовании темных и светлых точек в просканированной полоске оригинала соответствующие сигналы подаются на полоску нагревательных элементов, нахо­дящихся в контакте с термобумагой. Элементы, соответствую­щие темным местам оригинала, нагреваются и вызывают потем­нение находящихся против них участков бумаги. После остыва­ния нагревательных элементов термобумага протягивается на один шаг, и затем формируется изображение следующей стро­ки. Такой цикл длится несколько миллисекунд, что обеспечивает высокую скорость печати.

Прежде чем начать передачу изображения вложенного в те­лефакс листа, передающий и принимающий телефаксы должны договориться о скорости и режиме передачи. Скорость переда­чи измеряется в битах в секунду и находится в пределах 2400-9600 бит/сек.

Чем лучше качество телефонной линии, тем выше может быть скорость передачи.

После того, как телефаксы вышли на связь для передачи и приема изображения, передающий телефакс посылает на линию на максимально возможной скорости (9600 бит/сек) специаль­ный сигнал. Принимающий телефакс, распознав этот сигнал, отправляет подтверждающее сообщение. Если из-за низкого ка­чества линии сигнал остается нераспознанным, то передающий телефакс не получит ответа и повторит посылку сигнала не­сколько раз. Если связь так и не будет установлена, он уменьшит скорость и снова несколько раз повторит передачу.

Такой цикл будет повторяться до тех пор, пока не будет до­стигнута самая низкая скорость передачи. Если даже на самой низкой скорости телефаксы не смогут "понять" друг друга, пе­редать факс будет нельзя.

Наиболее широко распространены и сравнительно недороги телефаксы с термопечатающим устройством, но они могут ис­пользовать только дорогую термобумагу. Поэтому ряд фирм вы­пускают телефаксы, которые используют обычную бумагу. Та­кие телефаксы заметно дороже, поскольку в них, как правило, используются более дорогие струйные или даже лазерные печа­тающие устройства. Однако, если сообщений на факс приходит много, экономия бумаги перекрывает разницу в цене аппарата.

В современных аппаратах имеются следующие режимы пе­редачи изображения:

Standard (обычный) Fine (качественный) Super fine (высококачественный) Halftone (полутоновой)

Они отличаются размерами шага, на который протягивается бумага. Полная строка состоит всегда из 1600 элементов, т. е. ширина элемента составляет 1/8 (одну восьмую) мм.

Полутоновой режим (Halftone) обеспечивает передачу оттен­ков серого цвета и полезен, если необходимо передать по теле­факсу рисунок в полутонах.

Время передачи обычного делового письма на формате А4 у большинства телефаксов составляет 10-15 сек. Однако, если из-за качества телефонных линий телефакс будет вести передачу на пониженной скорости 4800 бит/сек, время увеличится в два раза, а для скорости 2400 бит/сек — в четыре раза.

Передача в качественном режиме (Fine) удваивает время пе­редачи, в высококачественном (Super fine) примерно увеличива­ет в четыре раза, а передача документа в полутоновом (Halftone) режиме продолжается примерно в восемь раз дольше, чем в стан­дартном. В наихудшем случае (при скорости 2400 бит/сек и по­лутоновом режиме) на передачу одного листа формата А4 может потребоваться около восьми минут.

Электронная почта. В основе концепции электронной по­чты лежит стремление объединить положительные качества обычной почты и средств электрической связи. Передача сооб­щения выполняется следующим образом:

1. Сообщение на твердом носителе (бумаге) в конверте с адре­сом получателя отправитель опускает в ящик почтового отделе­ния (ПО). Это ПО для обработки таких сообщений должно иметь унифицированный терминал электросвязи, который обеспечива­ет передачу изображения или текста.

2. На ПО отправителя конверт вскрывается, информация с сообщения вводится в терминал, и по линиям телефонной связи передается копия сообщения в адрес терминала ПО обслужива­ющего получателя.

3. ПО получателя копию принятого сообщения запечатывает в конверт и доставляет непосредственно получателю.

Для пользователя формальное отличие при передаче таким способом информации заключается в том, что вместо оригина­ла сообщения посылается его копия. Такая пересылка сообще­ний не получила широкого распространения, потому, что, во-первых снизились цены на факсимильные аппараты, способные передавать аналогичную информацию без почтовых отделений, во-вторых, на рынках появились доступные по ценам персональ­ные компьютеры, пригодные для использования в качестве тер­миналов сетей электросвязи.

Дата добавления: 2013-12-13