Виды систем электросвязи

1.Проводная  связь 

        Проводная связь- система электросвязи, в которой передача информации производится по кабелю связи. Охватывает телефонную, телеграфную, факсимильную связь. Линии проводной связи используются также для передачи программ звукового и телевизионного вещания.

       Проводная связь-  связь, при которой сообщения передаются по проводам посредством электрических сигналов; вид электросвязи. Сообщения могут вводиться голосом и приниматься на слух (Телефонная связь), передаваться и приниматься с помощью аппаратов, записывающих и воспроизводящих сообщения в виде условных знаков или букв и цифр (Телеграфная связь и передача данных), в виде неподвижных изображений - фотографий, чертежей, рисунков (Факсимильная связь) или подвижных (телевизионных) изображений и речи абонентов (Видеотелефон). Различают дальнюю (междугородную) и местную (городскую) проводную связь. При осуществлении проводной связи используют: подземные кабели связи (реже воздушные линии связи); электронные усилители сигналов, включаемые через определённые расстояния в разрывы кабеля связи; оконечную аппаратуру, различающуюся в зависимости от вида проводной связи. В различных системах электросвязи проводная связь сочетается с Радиосвязью, например радиорелейной связью и спутниковой связью.

Многоканальная  связь

       Многоканальная связь- система электросвязи, обеспечивающая одновременную и независимую передачу сообщений от нескольких отправителей к такому же числу получателей. Многоканальная связь применяется для передачи по кабельным, радиорелейным и спутниковым линиям связи телефонных и телеграфных сообщений, данных телеметрии и команд телеуправления, телевизионных и факсимильных изображений, информации для ЭВМ, в автоматических системах управления и т. д. Системы многоканальной связи в сочетании с коммутационными системами явятся важнейшими составными частями единой автоматизированной системы связи.

        В основу построения систем многоканальной связи положен принцип уплотнения линий связи. Наиболее распространено частотное уплотнение, при котором каждому каналу связи отводится определённая часть области частот, занимаемой трактом групповой передачи сообщений. В качестве стандартного канала принимается канал тональной частоты (ТЧ), обеспечивающий передачу речевого (телефонного) сообщения с эффективной полосой частот 300—3400 гц. С учётом защитных промежутков между каналами каждому из них отводится номинальная полоса частот 4 кгц. При построении многоканальной связи с частотным уплотнением используется метод объединения стандартных каналов в стандартные групповые тракты. Вначале образуют первичный групповой тракт из 12 стандартных каналов, занимающий полосу частот 60—108 кгц. Для этого каждый канал посредством своего индивидуального преобразователя частоты (модулятора) переносится в соответствующую область полосы частот первичного тракта. Из 5 первичных групповых трактов аналогичным образом формируется вторичный и т. д. В практике встречаются системы М. с. на 12, 60, 120, 180, 300, 600, 900, 1920, 10 800 стандартных каналов. Такой метод не только существенно облегчает реализациюэлектрических фильтров, но также обеспечивает более широкие возможности унификации оборудования и другие технические преимущества. Образование групповых трактов обеспечивает также передачу таких видов информации, которые требуют более широкой полосы частот, чем полоса частот стандартного канала: например, при передаче звукового вещания с полосой частот 50—10 000 гц объединяются 3 стандартных канала, при передаче черно-белого и цветного телевизионного изображений используется полоса частот всего четвертичного тракта (900 стандартных каналов). Для передачи сообщений, требующих полосы частот более узкой, чем полоса частот стандартного канала ТЧ (например, при уплотнении стандартного канала ТЧ низкоскоростными каналами передачи данных), последний с помощью аппаратуры уплотнения разделяют на 24—48 узкополосных каналов. При этом стандартный канал ТЧ становится уплотнённым каналом связи. Такое уплотнение часто называют вторичным.

       Основное достоинство систем многоканальной связи с частотным уплотнением и однополосной модуляцией — экономное использование спектра частот; существенные недостатки — накопление помех, возникающих на промежуточных усилительных пунктах, и, как следствие, сравнительно невысокая помехоустойчивость. От последнего недостатка свободны системы с временным уплотнением и импульсно-кодовой модуляцией. При построении многоканальной связи большой мощности (по числу каналов) намечается тенденция одновременного использования методов частотного и временного уплотнения. Теория и техника многоканальной связи развиваются в направлении повышения помехоустойчивости передачи сообщений и эффективности использования линий связи.

  Кабель связи

Развитие  информационных технологий требует  все новых способов передачи данных. На сегодняшний день основные массивы  данных передаются через кабели связи  – традиционные электрические кабели связи и современнее оптоволоконные кабели связи. Кабели связи настолько разнообразны по видам и типам, что объединяет их одно единственное свойство – посредством кабелей связи передаются данные.  
Обычный кабель связи представляет собой проводник и выполняющие защитно-изоляционные функции оболочки. Причем один кабель связи может вмешать сотни и даже тысячи проводников. В наше время активно применяются два типа проводников – металлическая проволока с низким удельным сопротивлением электрическому току и оптические волокна. Оптоволоконные кабели связи постепенно вытесняют металлические проводники с позиции магистральных, соединяя узлы сетей обмена данными. 
Оптоволоконные кабели для связи отличаются высокой скоростью передачи данных и несравнимой степенью защищенности данных. В них передача сигнала осуществляется по оптическому волокну модулированным лучом света определенной частоты.

       Электрический кабель связи может быть построен по симметричной схеме и в виде коаксиального кабеля связи. Все проводники внутри кабеля связи симметричного строения имеют одинаковые электрические и геометрические параметры. Проводники коаксиального кабеля в виде пар – один из проводников выполнен в виде трубки, второй в виде проволоки, помещенной внутрь трубки. 

       Различаются кабели связи и частотными характеристиками, накладывающими отпечаток на строение кабеля связи. В большей мере это относится к электрическим кабелям связи. Например, высокочастотные кабели связи, как правило изготавливаются по коаксиальной схеме. 
Промышленностью выпускается широчайший спектр кабелей связи.  Это связано с необходимостью прокладки кабеля связи в самых непредсказуемых условиях и различными требованиями к характеристикам кабеля для связи. Причем каждая из возможных сред предъявляет свои требования к характеристикам кабеля связи. Так, кабель связи может быть проложен по воздуху, под землей, внутри специальных шахт и каналов, внутри зданий. Например, при прокладке по воздуху кабель связи подвешивается к опорам. Так что в точках крепления действует масса отрезка кабеля от опоры до опоры. Поэтому воздушный кабель имеет специальный силовой элемент из полимерных нитей или стальной проволоки и даже стального троса. 

Оптоволоконная  связь

      Оптоволоконная связь — связь, построенная на базе оптоволоконных кабелей. Широко применяется также сокращение ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи). Используется в различных сферах человеческой деятельности, начиная от вычислительных систем и заканчивая структурами для связи на больших расстояниях. Является сегодня наиболее популярным и эффективным методом для обеспечения телекоммуникационных услуг. 
      Состоит оптоволокно из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. В оптоволокне световой луч обычно формируется полупроводниковым или диодным лазером. В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое.

     Рынок оптоволоконной продукции в России

      К началу 2009 года семейство технологий подключения с помощью оптоволокна заработало себе достаточно неплохую репутацию жизнеспособного, масштабируемого варианта прокладки кабельного широкополосного доступа к глобальной сети. Несмотря на мировой экономический кризис, операторы, по всей видимости, будут продолжать вкладывать средства в оптоволокно. 

      Волоконная оптика хоть и является повсеместно используемым и популярным средством обеспечения связи, сама технология проста и разработана достаточно давно. Эксперимент с переменой направления светового пучка путем преломления был продемонстрирован Даниелем Колладоном (Daniel Colladon) и Жаком Бабинеттом (Jacques Babinet) еще в 1840 году. Спустя несколько лет Джон Тиндалл (John Tyndall) использовал этот эксперимент на своих публичных лекциях в Лондоне, и уже в 1870 году выпустил труд, посвященный природе света. Практическое применение технологии нашлось лишь в ХХ веке. В 20-х годах прошлого столетия экспериментаторами Кларенсом Хаснеллом (Clarence Hasnell) и Джоном Бердом (John Berd) была продемонстрирована возможность передачи изображения через оптические трубки. Этот принцип использовался Генрихом Ламмом (Heinrich Lamm) для медицинского обследования пациентов. Только в 1952 году индийский физик Нариндер Сингх Капани (Narinder Singh Kapany) провел серию собственных экспериментов, которые и привели к изобретению оптоволокна. Фактически им был создан тот самый жгут из стеклянных нитей, причем оболочка и сердцевина были сделаны из волокон с разными показателями преломления. Оболочка фактически служила зеркалом, а сердцевина была более прозрачной – так удалось решить проблему быстрого рассеивания. Если ранее луч не доходил да конца оптической нити, и невозможно было использовать такое средство передачи на длительных расстояниях, то теперь проблема была решена. Нариндер Капани к 1956 году усовершенствовал технологию. Связка гибких стеклянных прутов передавала изображение практически без потерь и искажений.

       Изобретение в 1970 году специалистами компании Corning оптоволокна, позволившего без ретрансляторов продублировать на то же расстояние систему передачи данных телефонного сигнала по медному проводу, принято считать переломным моментом в истории развития оптоволоконных технологий. Разработчикам удалось создать проводник, который способен сохранять не менее одного процента мощности оптического сигнала на расстоянии одного километра. По нынешним меркам это достаточно скромное достижение, а тогда, без малого 40 лет назад, — необходимое условие для того, чтобы развивать новый вид проводной связи.

      Первоначально оптоволокно было многофазным, то есть могло передавать сразу сотни световых фаз. Причём повышенный диаметр сердцевины волокна позволял использовать недорогие оптические передатчики и коннекторы. Значительно позже стали применять волокно большей производительности, по которому можно было транслировать в оптической среде лишь одну фазу. С внедрением однофазного волокна целостность сигнала могла сохраняться на большем расстоянии, что способствовало передаче немалых объёмов информации.

Самым востребованным сегодня является однофазное волокно с нулевым смещением  длины волны. Начиная с 1983 года оно  занимает ведущее положение среди  продуктов оптоволоконной индустрии, доказав свою работоспособность  на десятках миллионов километров.

      Преимущества оптоволоконного типа связи

• Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей. Это означает, что по оптоволоконной линии можно передавать информацию со скоростью порядка 1 Тбит/с;
• Очень малое затухание светового сигнала в волокне, что позволяет строить волоконно-оптические линии связи длиной до 100 км и более без регенерации сигналов;
• Устойчивость к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем, электрического оборудования (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.) и погодных условий;
• Защита от несанкционированного доступа. Информацию, передающуюся по волоконно-оптическим линиям связи, практически нельзя перехватить неразрушающим кабель способом;
• Электробезопасность. Являясь, по сути, диэлектриком, оптическое волокно повышает взрыво- и пожаробезопасность сети, что особенно актуально на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска;
• Долговечность ВОЛС — срок службы волоконно-оптических линий связи составляет не менее 25 лет.