Тема 1. Краткая история развития электросвязи

На заре становления человеческого общества общение между людьми было весьма скудным. Воткнутая в землю ветка указывала, в каком направлении, и на какое расстояние ушли люди; особо положенные камни предупреждали о появлении врагов; зарубки на палках или деревьях сообщали об охотничьей добыче и пр. Существовала и примитивная передача сигналов на расстояние. Сообщения, закодированные в виде определенного числа выкриков либо ударов барабана с изменяющимся ритмом, содержали ту или иную информацию.

В десятом томе “Всеобщей истории” древнегреческого историка Полибия (ок. 201–120 г. до н.э.) описан способ передачи сообщений на расстояние с помощью факелов (факельный телеграф), изобретенный александрийскими учеными Клеоксеном и Демоклитом.

В 1800 г. итальянский ученый А. Вольта создал первый химический источник тока. Это изобретение дало возможность немецкому ученому С. Земмерингу построить и представить в 1809 г. Мюнхенской академии наук проект электрохимического телеграфа. В октябре 1832 г. состоялась первая публичная демонстрация электромагнитного телеграфа русского ученого П.Л. Шиллинга. В том же году с помощью телеграфа Шиллинга была налажена связь между Зимним дворцом и Министерством путей сообщения.

Подлинную революцию в деле электросвязи по проводам произвели русский академик Б.С. Якоби и американский ученый С. Морзе, предложившие независимо друг от друга пишущий телеграф.

В 1841 г. Б.С. Якоби ввел в эксплуатацию линию, оборудованную пишущим телеграфом и соединявшую Зимний дворец с Главным штабом. Через два года аналогичная линия протяженностью 25 км была построена между Петербургом и Царским Селом. В 1850 г. Б.С. Якоби сконструировал первый буквопечатающий аппарат. В июне 1866 г. была осуществлена прокладка кабеля через Атлантический океан. Европа и Америка оказались связанными телеграфом.

Рождение телеграфа дало толчок к появлению телефона. Начиная уже с 1837 г. многие изобретатели пытались передать на расстояние человеческую речь с помощью электричества. В 1876г. американский изобретатель А.Г. Белл запатентовал устройство для передачи речи по проводам – телефон. В 1878 г. русский ученый М. Махальский сконструировал первый чувствительный микрофон с угольным порошком.

На первых порах для телефонной связи использовались телеграфные линии. Специальная двухпроводная телефонная линия была спроектирована в 1895 г. профессором П.Д. Войнаровским и построена в 1898 г. между Петербургом и Москвой.

В 1886 г. русский физик П.М. Голубицкий разработал новую схему телефонной связи. Согласно этой схеме микрофоны абонентских телефонных аппаратов получали питание от одной (центральной) батареи, расположенной на телефонной станции. Первые телефонные станции в России были построены в 1882–1883 гг. в Москве, Петербурге, Одессе.

Первая публичная демонстрация устройства А.С. Попова для приема электромагнитных волн состоялась 7 мая 1895 г. Этот день вошел в историю как день изобретения радио.

Сотрудники созданной в 1918 г. Нижнегородской лаборатории (ее возглавил М.А. Бонч-Бруевич) уже в 1922 г. построили в Москве первую в мире радиовещательную станцию мощностью 12 кВт.

В 1935 г. между Нью-Йорком и Филадельфией вступила в строй радиолиния на ультракоротких волнах, которая впоследствии была названа “радиорелейной линией”.

Отныне во все концы земного шара протянулись цепочки радиорелейных линий. Строительство первой радиорелейной линии в нашей стране было осуществлено в 1953 г. между Москвой и Рязанью.

“Бип...бип... бип”. Эти сигналы услышал 4 октября 1957 г. весь мир. Наступила эра освоения космоса. Совсем небольшой срок отделяет нас от этой даты, а на космические орбиты уже запущены тысячи искусственных спутников, исправно служащих человеку.

23 апреля 1965 г. в СССР был запущен искусственный спутник Земли “Молния-1”, на борту которого находилась приемопередающая ретрансляционная станция.

В 1960 г. в Америке был создан первый в мире лазер. Это стало возможным после появления работ советских ученых В.А. Фабриканта, Н.Г. Басова и A.M. Прохорова и американского ученого Ч. Таунса, получивших Нобелевскую премию.

“Обучать” лазеры передаче на расстояние информации стали вскоре после их изобретения. Первые лазерные линии связи появились в начале 60-х годов этого столетия. В нашей стране первая такая линия была построена в 1964 г. в Ленинграде.

Москвичам хорошо знакомы такие уголки столицы, как Ленинские горы и Зубовская площадь. В 1966 г. между ними засветилась красная нить лазерного света. Связывала она две городские АТС, находящиеся на расстоянии 5 км друг от друга.

В 1970 г. в американской фирме “Corning Glass Company” было получено сверхчистое стекло. Это дало возможность создать и внедрить повсеместно оптические кабели связи.

В 1947 г. появилось первое упоминание о разработанной фирмой “Белл” системе с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Система оказалась громоздкой и неработоспособной. И только в 1962 г. была внедрена в эксплуатацию первая коммерческая система передачи ИКМ-24.

Современные тенденции развития электросвязи. В последующие годы связь развивалась по пути цифровизации всех видов информации. Это стало генеральным направлением, обеспечивающим экономичные методы не только ее передачи, но и распределения, хранения и обработки.

Интенсивное развитие цифровых систем передачи объясняется существенными достоинствами этих систем по сравнению с аналоговыми системами передачи: высокой помехоустойчивостью; слабой зависимостью качества передачи от длины линии связи; стабильностью электрических параметров каналов связи; эффективностью использования пропускной способности при передаче дискретных сообщений и др.

В 2002 году развитие местной телефонной связи осуществлялось в основном на базе современных цифровых АТС, что позволило повысить качество и расширить спектр предоставляемых услуг. Коэффициент емкости цифровых станций от общей монтированной емкости местной телефонной сети в 2002г. составил порядка 40% против 36,2% в 2001 году. На 1.01.2003 г. на сетях России действовало порядка 195 тыс. единиц междугородних и местных таксофонов, в том числе 63 тыс. универсальных. Количество таксофонов увеличилось на 13% и составило 127,5 тыс. штук. Прирост числа основных телефонных аппаратов местной телефонной сети составил 1.8 млн. единиц, в основном за счет телефонных аппаратов, установленных у населения. Общее количество абоненнтов сотовой подвижной связи России на конец 2002 года составило 17,7 млн., прирост абонентской базы по отношению к 2001 году – 2,3 раза. В 2002 году за год компьютерный парк России увеличился по сравнению с 2001-м на 20%. Количество постоянных интернет-пользователей увеличилось на 39% и достигло 6 млн. человек. Объём отечественного ИТ-рынка вырос на 9% и составил более 4 млд. долларов. В 2002 году введено в эксплуатацию более 50 тыс. км какбельных и радиорелейных линий связи, 3 млн. номеров автоматических телефонных станций, более 13 млн. номеров подвижной телефонной связи, а также свыше 70 тыс. междугородних и международних каналов.

Особенно быстрыми темпами в мире и у нас в стране идет развитие сети мобильной радиосвязи. По числу абонентов системы мобильной связи уже можно судить об уровне и качестве жизни в данной стране. В этом смысле темпы роста абонентов мобильной связи в России (почти 200 % в год) являются показателем роста благосостояния общества.

Исходя из макроэкономических показателей развития Российской Федерации, определенных в Основных направлениях социально-экономической политики Правительства Российской Федерации на долгосрочную перспективу, рынок телекоммуникационных услуг к 2010 году будет характеризоваться следующим образом (табл. 1).

Таблица 1. Показатели развития телекоммуникаций России на период до 2010 года

Человечество движется по пути создания Глобального информационного общества. Его основой станет Глобальная информационная инфраструктура, составляющей которой будут мощные транспортные сети связи и распределенные сети доступа, предоставляющие информацию пользователям. Глобализация связи и ее персонализация (доведение услуг связи до каждого пользователя) – вот две взаимосвязанные проблемы, успешно решаемые на данном этапе развития человечества специалистами электросвязи.

Дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет идти в направлениях увеличения скорости передачи информации, интеллектуализации сетей и обеспечения мобильности пользователей.

Высокие скорости . Необходимы для передачи изображений, в том числе телевизионных, интеграции различных видов информации в мультимедийных приложениях, организации связи локальных, городских и территориальных сетей.

Интеллектуальность . Позволит увеличить гибкость и надежность сети, сделает более легким управление глобальными сетями. Благодаря интеллектуализации сетей пользователь перестает быть пассивным потребителем услуг, превращаясь в активного клиента – клиента, который сможет сам активно управлять сетью, заказывая необходимые ему услуги.

Мобильность . Успехи в области миниатюризации электронных устройств, снижение их стоимости создают предпосылки к глобальному распространению мобильных оконечных устройств. Это делает реальной задачу предоставления услуг связи каждому в любое время и в любом месте.

В заключение отметим, что объем информации, передаваемой через информационно-телекоммуникационную инфраструктуру мира, удваивается каждые 2-3 года. Появляются и успешно развиваются новые отрасли информационной индустрии, существенно возрастает информационная составляющая экономической активности субъектов рынка и влияние информационных технологий на научно-технический, интеллектуальный потенциал и здоровье наций. Начало XXI века рассматривается как эра информационного общества, требующего для своего эффективного развития создания глобальной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, темпы развития которой должны быть опережающими по отношению к темпам развития экономики в целом. При этом создание российской информационно-телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в международном сообществе.

Потребность в общении, в передаче и хранении информации возникла и развивалась вместе с развитием человеческого общества. Сегодня уже можно утверждать, что информационная сфера деятельности человека является определяющим фактором интеллектуальной, экономической и оборонной возможностей государства и человеческого общества в целом. Открытие электричества позволило найти средство, обеспечивающее доставку сообщений на значительные расстояния за короткое время сначала с помощью физических (проводных), а затем и беспроводных линий связи. Развитие теории электричества и магнетизма в XIX веке привело к появлению сначала проводной (телефонной и телеграфной), а затем и беспроводной связи, что создало технологическую базу для всех средств массовой информации – радиовещание, телевидение, Интернет, мобильная связь, которые в начале XX века активно вошли в повседневную жизнь. Потребности в передаче больших объемов информации на значительные расстояния привели к активным исследованиям, как в области условий распространения электромагнитных волн, так и методов обработки сигналов, обеспечивающих высокую пропускную способность каналов связи при требуемой достоверности в принимаемой информации. Результатом исследований явилось появление отдельных родов связи: проводная, радио, радиорелейная, тропосферная, спутниковая, которые, дополняя друг друга, способствуют повышению качества жизни населения в плане обмена информацией.

Телеграфная связь

Открытие электромагнитных волн легли в основу изобретения электрического телеграфа как основы дальней связи. В 1753 г. физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи электрического тока по проводам. Первым шагом на пути к созданию несколько иного пути по созданию электрического телеграфа был блестящий опыт датского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса Кристиана Эрстеда (1777–1851) по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника с электрическим током. В созданном аппарате было два новшества, использованных многими изобретателями в будущих своих конструкциях: шелковая изоляционная обмотка проводов и сигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи. Этот опыт был продемонстрирован в 1830 г. Человеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать для практического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг (1786–1837), который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок. Осенью 21 октября 1832 г. на его квартире состоялась первая публичная демонстрация «телеграфной системы Шиллинга». На демонстрации, где присутствовал сам российский император Николай I, по линии длиной 100 м была передана первая телеграмма, состоящая из 10 слов.
Именно с изобретения этого аппарата начинается эпоха практического применения электрического телеграфа, эволюция которого представлена аппаратами кодовой передачи сообщений С. Морзе.
Изобретение Шиллинга практически реализовал академик Петербургской академии наук Б. С. Якоби. В 1841 году он построил первую телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным штабом. Б. С. Якоби в 1850 г. разработал первый в мире телеграфный аппарат (на три года раньше Морзе) с буквопечатанием принимаемых сообщений, в котором, как он говорил «регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта».

Радиосвязь

Термин «радио» (от лат. radius, radiare, radio – испускать, облучать, излучать во все стороны) впервые ввел в обращение известный английский физик – химик В. Крукс (1832–1919). В вакуумной трубке, используя коромысловые весы в 1873 г. он измерил атомный вес открытого им же элемента талия и обнаружил нарушение балансировки высокоточного инструмента при возникновении теплового облучения. Чуть позже было подмечено аналогичное влияние светового излучения. На основе открытия был сконструирован измерительный прибор – «радиометр». Впоследствии появились и другие приборы, содержащие в наименовании приставку «радио». К наиболее известным относится «радиокондуктор» (радиопроводник), предложенный французским физиком Э. Бранли (1844– 1940) для обнаружения электромагнитных колебаний в лабораторных условиях. Строго говоря, практическая эра радиосвязи берет свой отсчет с 1883 г., когда Эдисон открыл эффект распыления вещества нити накаливания в электрической лампе, названный затем «эффектом Эдисона». Пытаясь продлить срок службы созданной им ранее лампы с угольной нитью введением в ее вакуумный баллон металлического электрода. При этом он обнаружил, что если приложить к электроду положительное напряжение, то в вакууме между этим электродом и нитью протекает ток. Это явление, которое было единственным фундаментальным научным открытием великого изобретателя, лежит в основе всех электронных ламп и всей электроники до транзисторного периода. Им были опубликованы материалы по так называемому эффекту Эдисона, и был получен соответствующий патент. Однако Эдисон не довел свое открытие до конечных результатов. После лабораторных опытов Г. Герца в начале 1880-х годов с электромагнитными волнами идея беспроводного телеграфа стала реальной перспективой, хотя многие не видели в ней большой надобности: в Европе и Америке проводной связью были охвачены целые страны, и работала она вполне надежно. Однако кабели нельзя было проложить к морским судам и в труднодоступные места. Дорого стоила и их прокладка, например через водные преграды.
К началу 1890-х годов уже был известен прибор, способный реагировать на сильное электромагнитное излучение радиодиапазона. С ним много экспериментировал известный французский физик Э. Бранли. Детектором в приемнике служил когерер, еще в середине XIX века применявшийся в различных конструкциях грозоуказателей. Данный прибор представлял собой трубку, заполненную металлическими опилками, с выведенными наружу контактами. Он довольно плохо проводил электрический ток, но под действием сильного электромагнитного поля его электрическое сопротивление резко падало. Чтобы вернуть когерер в исходное состояние, его нужно было встряхнуть. В этом устройстве источником высокочастотных колебаний служила индукционная катушка с прерывателем (катушка Румкорфа). Прерыватель периодически замыкал и размыкал цепь тока первичной катушки трансформатора. При этом во вторичной, повышающей обмотке возникали импульсы напряжения. Каждый такой импульс пробивал искровой промежуток между двумя шариками разрядника и вызывал серию затухающих колебаний в колебательном контуре, образованном шариками и антенной. Колебательная система излучала в окружающее пространство радиоволны. Чувствительным элементом приемника (рис. 3.2) служил когерер – трубка с двумя контактными пластинами, разделенными слоем металлического порошка. Под действием высокочастотных токов, наводимых в антенне, порошок спекался и замыкал цепь чувствительного реле. Далее включался телеграфный аппарат, записывающий принятый сигнал на ленту, и электрический звонок, молоточек которого встряхивал порошок когерера и нарушал его проводимость.
Впервые публично продемонстрирован разработанный прибор 25 апреля (7 мая) 1895 г. на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества в физической лаборатории Петербургского университета. Этот день в нашей стране ежегодно отмечается как День радио.

Телефонная связь

Датой рождения первого электрического телефона считается 14 февраля 1876 г. В этот день в американское патентное ведомство поступило две заявки на аппарат для передачи звуков на расстояние посредством электрического тока. Первая принадлежала американскому преподавателю школы глухонемых А. Г. Беллу. Вторая, поступившая на два часа позже, – американскому физику И. Грею.
Обе заявки были вовсе не подобные, а принципиально различны. Белл сконструировал электромагнитный передатчик (микрофон), в котором передаваемый в линию ток изменялся вследствие изменения магнитного потока. Грей же предлагал совершенно иной метод изменения тока – вследствие изменения при колебаниях мембраны электрического сопротивления столбика проводящей жидкости. Не останавливаясь на сопоставлении достоинств и недостатков обоих устройств, отметим главное. Белл патентовал почти готовое устройство. Грей же подал лишь предварительное уведомление о намерении изобрести устройство с указанием предлагаемого принципа его действия.
Еще в годы учебы, ознакомившись с телефоном Рейса, Белл решил создать аппарат, превращающий звуки в световые сигналы. Он надеялся с его помощью научить говорить глухих детей. Начиная с 1873 г. он пытался сконструировать гармонический телеграф, способный передавать по одному проводу одновременно семь телеграмм (по числу нот в октаве). Для этого он использовал семь пар гибких металлических пластинок, подобных камертону, при этом каждая пара настраивалась на свою частоту. Во время одного из опытов 2 июня 1875 г. свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линии приварился к контакту. Помощник Белла механик Томас Ватсон, безуспешно пытаясь устранить неисправность, чертыхался. Находящийся в другой комнате и манипулировавший приемными пластинками Белл своим чутким натренированным ухом уловил звук, дошедший по проводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в своеобразную гибкую мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла его магнитный поток. Вследствие этого поступавший в линию электрический ток изменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Практически, это и был момент зарождения телефона.
Патентную заявку на этот телефон он подал 14 февраля 1876 г., а 7 марта получил патент. Спустя три дня –10 марта 1876 г. – по 12-метровому проводу, соединявшему квартиру Балла с лабораторией на чердаке, состоялась передача первой членораздельной фразы, ставшей исторической: «Мистер Ватсон, идите сюда. Вы мне нужны!». Несмотря на положительный результат, изобретение долгое время не находило практического применения.

Добавить сайт в закладки

История создания электрических сетей и систем

С давних времен человек использовал силы природы: силу падающей воды, затем энергию, открытую в каменном угле. Использовать эту энергию удавалось только в непосредственной близости от места установки водяного колеса мельницы или паровой машины, удаляясь от двигателя не более, чем на длину трансмиссионного вала или ременной передачи.

И только благодаря многолетним работам ученых в области электричества удалось разрешить проблему передачи энергии на расстояния. Прежде всего, свойства электрического тока в начале 19 века были использованы для передачи сигналов телеграфии. Сложнее было с передачей по проводам значительных мощностей. Однако быстрый рост промышленности во 2-ой половине 19 века в основных странах Европы и Америки стимулировал развитие электрических станций постоянного тока, обслуживающих общественные здания, фабрики, заводы, улицы и т.п. Район их действия ограничивался только потребителями, находящимися в непосредственной близости от станции. На смену старым источникам света пришли источники электрического освещения.

Большую роль при этом сыграли работы Павла Николаевича Яблочкова над созданием электрического источника света. Внимание Яблочкова привлекла открытая русским физиком В.В. Петровым электрическая дуга. Проф. В.В. Петров, открывший электрическую дугу в 1802 году в Петербурге, и Гемфри Деви, демонстрировавший ее 9 лет спустя в Лондоне, прежде всего обратили внимание на яркость светового явления, и оба крупнейших физика своего времени указали на возможность применения ее для освещения. Однако прошло несколько десятков лет прежде, чем электрическая дуга получила практическое применение в качестве источника света.

Первыми электрическими источниками света, использующими дугу, были т.н. “регуляторы”. Ввиду сложности и дороговизны “регуляторы” не получили практического применения. Вопрос о практическом электрическом источнике света впервые решил Яблочков в 1876 г. изобретением своей “электрической свечи”. В свече Яблочкова нет никаких механизмов. Она состоит из 2-х угольных стержней, разделенных прослойкой какого-либо огнеупорного изолирующего материала, например каолина, гипса и т.п., испаряющегося под действием электрической дуги. Узкая прослойка изолирующего вещества держит угли на неизменном расстоянии лучше, чем сложный регулятор, достигающий этого лишь приблизительно.

Свеча Яблочкова получила в свое время широкое применение. Яблочков работал также над занимавшей в то время многих электриков проблемой дробления света, питания нескольких светильников от одного источника тока. Для решения этой проблемы Яблочков пошел по пути применения переменного тока, создав впервые трансформатор. На это изобретение Яблочков получил привилегию в 1876 г. На основе трансформатора Яблочков разработал принцип распределения переменного тока. Принцип распределения переменного тока, предложенный Яблочковым, лежит в основе развития современных электрических сетей.

В это же время другой русский электрик Александр Николаевич Лодыгин создал лампу накаливания, вытеснившую впоследствии “свечу Яблочкова”. Появление таких практических источников света, как лампа накаливания, в большой степени способствовало развитию электрических сетей.

Примерно в тот же период, когда работали Яблочков и Лодыгин, русский военный инженер Ф.А. Пироцкий впервые в 1874 г. показал возможность передачи электрической энергии, осуществив передачу 6 л.с. на расстояние около 1 км. В 1877 г. Пироцкий напечатал в “Инженерном журнале” статью, в которой пришел к выводу о возможности передачи электрической энергии на большие расстояния. К сожалению, опыты Пироцкого не привлекли особого внимания и были забыты.

В 1882 г. возможность передачи электрической энергии продемонстрировал также французский инженер Марсель Депре, передавший энергию водяной турбины на расстояние 57 км на Мюнхенскую выставку, где приводился в действие насос мощностью 1/2 л. с. (КПД передачи всего 22%). Современники, получившие известие об опытах Депре, придавали большое значение передаче электроэнергии на дальние расстояния.

Однако потребовалась разработка ряда теоретических вопросов и производство многих исследований, прежде чем осуществилось то, чего ждали от электропередачи. Первую теорию передачи электроэнергии дал русский ученый Д.А. Лачинов. Этот труд, названный “электромеханическая работа” был напечатан в 1880 году в журнале “Электричество” (№ 1). Кстати, ряд довольно интересных статей из журнала "Электричество" рубежа XIX-XX вв в наше время было опубликовано журналом "Новости электротехники" в 2001 году..news.elteh.ru/arh/

Большим толчком в развитии передачи электроэнергии явилось создание русским инженером М.О. Доливо-Добровольским систем трехфазного тока и асинхронного двигателя. Им же были сконструированы трехфазный синхронный генератор и трехфазный трансформатор.

Таким образом Доливо-Добровольским были изобретены и разработаны все элементы для трехфазной передачи энергии и для распределения энергии. Это позволило ему впервые в 1891 году осуществить достаточно мощную трехфазную передачу. Энергия передавалась от гидроэлектростанции мощностью 300 л.с. на расстояние 178 км при напряжении 30000 В с КПД 77%.

Технические и экономические преимущества трехфазного тока высокого напряжения привели к широкому строительству электропередач и сетей. В 1908-1910 гг. появились первые передачи напряжением 110 кВ. Затем появились линии с напряжением 150 кВ, а в 1923 г. были построены линии с напряжением 220 кВ. В конце 30-х годов осуществлена электропередача длиною 155 км при напряжении 287 кВ от гидроэлектростанции Boulder Dam в Лос-Анджелес. Затем наивысшим напряжением для электропередач явилось напряжение 500 кВ, которое было впервые применено для передачи электроэнергии от Волжской ГЭС им. В.И. Ленина в Москву. Следующим напряжением электропередач переменного тока стало 750 кВ (Конаковская ГРЭС – Москва, Москва – Ленинград, Донбасс – Западная Украина, в Канаде и США электропередачи 735-765 кВ), а постоянного тока - 800 кВ (Волгоград - Донбасс), а затем 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока.

В дореволюционной России развитие электрических сетей шло сравнительно медленно, несмотря на плодотворную работу передовых русских ученых и инженеров. В 1902 году было осуществлено электроснабжение нефтепромыслов Баку при напряжении 20 кВ. Затем в 1912 г. была построена первая в мире мощная торфяная электростанция с линией передачи в Москву длиной 70 км при напряжении 70 кВ. Широкое строительство электрических сетей в Советском Союзе начинается с 1920 года. В декабре 1920 года был принят первый в мировой практике единый перспективный план развития народного хозяйства на базе электрификации – план ГОЭЛРО (государственный план электрификации России).

План предусматривал перевооружение всех отраслей народного хозяйства на базе использования электрической энергии. План ГОЭЛРО был рассчитан на 10-15 лет. В пятнадцатилетие этого плана, т.е. в 1938 году, он был перевыполнен в 3 раза. План ГОЭЛРО предусматривал объединение электростанций в энергетические системы. Дальнейшее развитие энергетических систем Советского Союза шло согласно пятилетним планам. В результате в СССР были созданы мощные энергетические системы с сетями всех ступеней напряжения и Единая энергетическая система СССР - самая крупная электроэнергетическая система, которая была соединена с энергосистемами стран Восточной Европы и образовала международную энергосистему “Мир”. После распада Советского Союза связи со странами Восточной Европы нарушились. Но без сомнения они будут восстановлены и продолжены со странами Западной Европы.

Следует подчеркнуть, что по ряду технических показателей (масштабам электростанций, развитию теплофикации, уровням напряжений высоковольтных электропередач) СНГ занимает передовые позиции в мире.

Особенно интенсивно энергетика СССР развивалась в начале 50-х годов после восстановительных работ по ликвидации разрушений, причиненных войной. В 1956–1960 гг. были введены в эксплуатацию ЛЭП 500 кВ от Волжских гидроэлектростанций на Москву и на Урал. Затем появились первые в мире электропередачи 750 кВ (60–70-е годы) и несколько позже ЛЭП переменного тока 1150 кВ.

Электропередачи 750 кВ переменного тока имеются также в США, Канаде и Бразилии.

Схема "электромагнитных вращений" (по рисунку Фарадея).

Сооружаются также электропередачи высокого напряжения постоянного тока. Применение этих электропередачи рассматривается в следующих направлениях: а) транзитная передача больших мощностей от удаленных источников энергии к центрам нагрузки; б) межсистемная связь; в) кабельные глубокие вводы в города; г) вставки постоянного тока.

Первая опытно-промышленная передача Кашира – Москва с кабельной линией 100 км, мощностью 30 МВт и напряжением 200 кВ была введена в 1950 г. В 1954 г. была введена в эксплуатацию кабельная однополюсная ЛЭП постоянного тока длиной 98 км, напряжением 100 кВ, мощностью 20 МВт, соединяющая остров Готланд с энергосистемой Швеции; линия проложена по дну Балтийского моря. В 1962 г. была построена ЛЭП постоянного тока Волгоград – Донбасс мощностью 720 МВт, напряжением ±400 кВ и длиной 475 км. В дальнейшем сооружались и строятся ЛЭП постоянного тока в различных странах.

Кроме функции транспортировки энергии, электропередачи решают задачу – образование электрических систем. Независимо от развития путей выработки электроэнергии и техники передачи электрической энергии, системообразующая функция электропередач будет оставаться весьма важной и существенной.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Ростовский государственный колледж связи и информатики

Реферат

По дисциплине: "Физика"

На тему: " История развития электросвязи "

Выполнил: Силин Е.О.

Преподаватель: Скляров Ф.В.

г. Ростов на Дону 2014 г.

План

Введение

1. Телеграф

2. Телефон

4. Телевидение

5. Искусственные спутники Земли

6. Мобильная связь

7. Возникновение Интернета

Список литературы

Введение

С изобретением в 1835 году электрического телеграфа в истории человечества началась новая эпоха - эпоха электросвязи. Менее чем за 200 лет телекоммуникационные технологии прошли огромный путь - от громоздких и неуклюжих устройств, которыми могли пользоваться лишь государственные организации и немногие наиболее обеспеченные частные лица, до глобальной инфраструктуры, обеспечивающей связь на всем земном шаре между самыми отдаленными его уголками. Огромная скорость, с которой распространяются электромагнитные волны, позволяет за ничтожные доли секунды преодолевать расстояния в десятки тысяч километров, передавая все виды информации: звук, неподвижные и подвижные изображения, компьютерные данные и т. д.

Изначально электрическая связь была проводной. Лишь в конце XIX века была открыта и использована возможность связи без проводов, посредством электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. К настоящему времени беспроводные технологии получили исключительно широкое распространение. Однако, несмотря на использование самых современных средств и методов обработки сигналов, беспроводные средства связи проигрывают по пропускной способности кабельным линиям и вряд ли когда-нибудь их превзойдут. Это связано с тем, что электромагнитный сигнал, распространяющийся в закрытой направляющей системе (в кабеле), находится в гораздо более выгодных условиях, чем радиосигнал в открытом пространстве. На него практически не оказывают воздействия сигналы других линий, он не подвержен влиянию погодных условий, искажениям за счет многолучевого распространения и т. д.

Вместе с тем, оборудование кабельной линии связи - чрезвычайно трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Многие километры кабеля необходимо закопать в землю либо проложить по каналам кабельной канализации. Дополнительные трудности возникают при преодолении водных преград, автомобильных и железных дорог. Также следует учесть, что на протяжении большей части истории электросвязи использовались исключительно металлические кабели, для изготовления которых применялись такие дорогостоящие металлы, как медь и свинец.

Все эти проблемы уже на самых ранних этапах развития средств проводной связи привели к необходимости повышать эффективность использования линейно-кабельных сооружений за счет передачи одновременно нескольких сигналов по одной паре проводов. Разработка таких способов положила начало созданию аппаратуры уплотнения, или мультиплексирования. Технологии уплотнения в ходе своего развития прошли несколько этапов и к настоящему времени обеспечили создание мощной глобальной сети типовых каналов и трактов, то есть так называемой первичной, или транспортной, сети. Истории развития этих технологий и посвящена настоящая работа.

1. Телеграф

В 1792 г. Женевский физик Жорж Луи Лесаж описал свой проект линии электрической связи, основанной на прокладке 24 медных неизолированных проволок в глиняной трубе, внутри которой через каждые 1,5...2м устанавливались бы перегородки-шайбы из глазурованной глины или стекла с отверстиями для проволок. Последние, таким образом, сохраняли бы параллельное расположение, не соприкасаясь между собой. По одной неподтверждённой, но весьма вероятной версии Лесанж в 1774 г. в домашних условиях провёл несколько удачных опытов телеграфирование по схеме Морисона - с электризацией бузиновых шариков, притягивающих буквы. Передача одного слова занимала 10...15 мин, а фразы 2...3 часа.

Профессор И. Бекман из Карлсруэ в 1794 г. писал: "Чудовищная стоимость и другие препятствия никогда не позволят серьёзно рекомендовать применение электрического телеграфа.

А всего лишь через два года после этого пресовутого "никогда" по проекту испанского медика Франсиско Саьвы военным инженером Августином Бетанкуром была сооружена первая в мире линия электрического телеграфа длиной 42 км между Мадридом и Аранхуэсом.

Ситуация повторилась через четверть века спустя. С 1794 года с начало в Европе, а затем в Америке широкое распространение получил так называемый семафорный телеграф, изобретённый французским инженером Клодом Шаппом и даже описанный Александром Дюма в романе "Граф Монтекристо". На трассе линии строились на расстоянии прямой видимости (8...10 км) высокие башни с шестами типа современных антенн с подвижными перекладинами, взаимное расположение которых обозначало букву, слог или даже целое слово. На передающей станции сообщение кодировалось, и перекладины поочерёдно устанавливались в нужные положения. Телеграфисты последующих станций дублировали эти положения. На каждой башне посменно дежурили двое: один - принимал сигнал от предыдущей станции, другой - передавал его на следующую станцию.

Хотя этот телеграф и послужил человечеству более полувека, он не удовлетворял потребности общества в быстрой связи. На передачу одной депеши затрачивалось в среднем 30 мин. Неизбежно были перерывы связи при дождях, туманах, вьюгах. Естественно, что "чудаки" изыскивали более совершенные средства связи. Лондонский физик и астроном Френсис Рональдс в 1816 г. начал проводить опыты с электростатическим телеграфом. В своём саду, в пригороде Лондона, он соорудил 13-километровую линию из 39 неизолированных проводов, которые подвешивались посредством шелковых нитей на деревянных рамах, установленных через 20 м. Часть линии была подземной - в траншею глубиной 1,2 м и длиной 150 м был уложен деревянный просмоленный желоб, на дне которого были расположены стеклянные трубки с пропущенными в них медными проволоками.

В 1823 г. Рональдс опубликовал брошюру с изложением полученных результатов. Кстати, это был первый в мире печатный труд в области электрической связи. Но когда он предложил свою систему телеграфа властям, Британское Адмиралтейство заявило: "Их светлости вполне удовлетворены существующей системой телеграфа (вышеописанного семафорного) и не намерены заменять её другой".

Буквально через несколько месяцев после открытия Эрстедом эффекта воздействия электрического тока на магнитную стрелку эстафету дальнейшего развития электромагнетизма подхватил знаменитый французский физик, теоретик, Андре Ампер - основоположник электродинамики. В одном из своих сообщений в академии наук в октябре 1820 года он первым выдвинул идею электромагнитного телеграфа. " Подтвердилась возможность, - писал он, - заставить перемещаться намагниченную стрелку, находящуюся на большом расстоянии от батареи, с помощью очень длинного провода". И далее: "Можно было бы... передавать сообщения, посылая телеграфные сигналы по очереди по соответствующим проводам. При этом количество проводов и стрелок должно быть взято равным числу букв в алфавите. На приёмном конце должен находиться оператор, который записывал бы переданные буквы, наблюдая отклоняющиеся стрелки. Если провода от батареи соединить с клавиатурой, клавиши которой были бы помечены буквами, то телеграфирование можно будет осуществлять нажатием клавиш. Передача каждой буквы занимала бы лишь время, необходимое для нажатия клавиш, с одной стороны, и прочтения буквы - с другой стороны".

Не принимая новаторскую идею, английский физик П. Барлоу в 1824 году писал: "В самой ранней стадии экспериментов с электромагнетизмом Ампер предложил создать телеграф мгновенного действия при помощи проводов и компасов. Однако сомнительным было утверждение,... что окажется возможным осуществить указанный проект с проводом длинной до четырёх миль (6,5 км). Произведенные мною опыты обнаружили, что заметное ослабление действия происходит уже при длине провода 200 футов (61 метр), и это меня убедило в неосуществимости подобного проекта".

А всего лишь еще через восемь лет член-корреспондент Российской академии наук Павел Львович Шиллинг воплотил идею Ампера в реальную конструкцию.

Изобретатель электромагнитного телеграфа П.Л. Шиллинг первым понял сложность изготовления на заре электротехники надёжных подземных кабелей и предложил наземную часть проектируемой в 1835-1836 гг. телеграфной линии сделать воздушной, подвесив неизолированный голый провод на столбах вдоль Петергофской дороги. Это был первый в мире проект воздушной линии связи. Но члены правительственного "Комитета для рассмотрения электромагнетического телеграфа" отвергли показавшийся им фантастическим проект Шиллинга. Его предложение было встречено недоброжелательными и насмешливыми возгласами.

А через 30 лет, в 1865 году, когда протяженность телеграфных линий в странах Европы составила 150 000 км, 97% из них приходились на долю линий воздушной подвески.

2. Телефон

Изобретение телефона принадлежит 29-летнему шотландцу, Александру Грехем Беллу. Попытки передачи звуковой информации посредством электричества предпринимались начиная с середины XIX столетия. Едва ли не первым в 1849-1854 гг. разрабатывал идею телефонирования механик парижского телеграфа Шарль Бурсель. Однако в действующее устройство свою идею он не воплотил.

Белл с 1873 года пытался сконструировать гармонический телеграф, добиваясь возможности передавать по одному проводу одновременно семь телеграмм (по числу нот в октаве). Он использовал семь пар гибких металлических пластинок, подобных камертону, при этом каждая пара настраивалась на свою частоту. Во время опытов 2 июня 1875 года свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линии приварился к контакту. Помощник Белла механик Томас Ватсон, безуспешно пытаясь устранить неисправность, чертыхался, возможно, даже используя не совсем нормативную лексику. Находящийся в другой комнате и манипулировавший приемными пластинками Белл своим чутким натренированным ухом уловил звук, дошедший по проводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в гибкую своеобразную мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла его магнитный поток. Вследствие этого поступавший в линию электрический ток изменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Это был момент зарождения телефона.

Устройство называлось "трубкой Белла". Ее следовало прикладывать попеременно то ко рту, то к уху либо пользоваться двумя трубками одновременно.3. Радио

7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 г. произошло историческое событие, которое по достоинству было оценено лишь спустя несколько лет. На заседании физического отделения Русского физико-химического общества (РФХО) выступил преподаватель Минного офицерского класса Александр Степанович Попов с докладом "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". Во время доклада А.С. Попов демонстрировал работу созданного им устройства, предназначенного для приёма и регистрации электромагнитных волн. Это был первый в мире радиоприемник. Он чутко реагировал электрическим звонком на посылки электромагнитных колебаний, которые генерировались вибратором Герца.

Схема первого приёмника А.С. Попова.

Вот что писала газета "Кронштадский вестник" от 30 апреля (12 мая) 1895 г. по этому поводу: Уважаемый преподаватель А.С. Попов... комбинировал особый переносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновенным электрическим звонком и чувствительный к герцевским волнам на открытом воздухе на расстоянии до 30 сажень.

Изобретение радио Поповым было закономерным итогом его целеустремлённых исследований электромагнитных колебаний.

В 1894 г. в своих опытах А.С. Попов начал использовать в качестве индикатора электромагнитных излучений когерер французского учёного Э. Бранли (стеклянная трубка, заполненная металлическими опилками), впервые применённый для этих целей английским исследователем О. Лоджем. Александр Степанович упорно работал над повышением чувствительности когерера к лучам Герца и восстановлением его способности регистрировать на новые импульсы электромагнитного излучения после воздействия предыдущей электромагнитной посылки. В результате Попов пришел к оригинальной конструкции устройства для приёма электромагнитных колебаний, тем самым, сделав решающий шаг к созданию системы для передачи и приема сигналов на расстояние.

От опытов в стенах Минного класса Александр Степанович перешел к опытам на открытом воздухе. Здесь он реализовал новую идею: для повышения чувствительности присоединил к приёмному устройству тонкую медную проволоку - антенну. Дальность сигнализации от генератора колебаний (вибратора Герца) до приёмного устройства достигла уже нескольких десятков метров. Успех был полный.

Эти опыты по сигнализации на расстояние, т.е. в сущности, радиосвязь, проводились в начале 1895 г. К концу апреля Попов счел возможным обнародовать их на заседании физического отделения РФХО. Так 7 мая 1895 г. стало днём рождения радио - одного из величайших изобретений XIX века.

4. Телевидение

Современное электронное телевидение зародилось в Санкт-Петербурге в проекте преподавателя Технологического института Бориса Львовича Розинга. В 1907 году он оформил патентные заявки в России, Германии и Англии на изобретение телевизионного устройства с электронно-лучевой трубкой (прототипом кинескопа), а 9 мая 1911 года продемонстрировал изображение на экране кинескопа.

"...Профессор Розинг,- писал впоследствии В.К. Зворыкин), ассистировал Розингу, а в 1918 году эмигрировал в США, став знаменитым учёным в области телевидения и медицинской электроники), - открыл принципиально новый подход к телевидению, с помощью которого он надеялся преодолеть ограничения систем механической развёртки...".

Действительно, в 1928-1930 гг. в США и в ряде европейских стран началось ТВ вещание с помощь не электронных, а механических систем, позволяющих передавать лишь элементарные изображения с чёткостью (30-48 строк). Регулярные передачи из Москвы по стандарту 30 строк, 12,5 кадра велись на средних волнах с 1 октября 1931 г. Аппаратура разрабатывалась во Всесоюзном электротехническом институте П.В. Шмаковым и В.И. Архангельским. электрический телеграф телефонирование

В начале 30-х годов на зарубежных выставках, а затем и в магазинах стали появляться телевизоры на кинескопах. Однако чёткость изображения оставалась низкой, так как на передающей стороне по-прежнему использовались механические развёртывающие устройства.

В повестке дня важная задача - создание системы, аккумулирующую световую энергию от передаваемого изображения. Первым практически решил эту задачу В.К. Зворыкин, работавший в Американской радио корпорации (RCA). Ему удалось создать, кроме кинескопа, передающую трубку с накоплением зарядов, которую он навал иконоскопом (по-гречески "наблюдать изображение"). Доклад о разработке им с группой сотрудников полностью электронной ТВ системы, с чёткостью около 300 строк, Зворыкин сделал 26 июня 1933 года на конференции общества радиоинженеров США. А через полтора месяца после этого он прочёл свой сенсационный доклад перед учёными и инженерами Ленинграда и Москвы.

В выступлении профессора Г.В. Брауде было отмечено, что у нас А.П. Константинов сделал передающую трубу с накоплением зарядов, похожую по принципу действия на трубку Зворыкина. А.П. Константинов посчитал нужным уточнить: "В моём устройстве в основном применён тот же самый принцип, но неизмеримо изящнее и практичнее сделано это у д-ра Зворыкина..."

5. Искусственные спутники Земли

4 октября 1957 года в СССР был запущен первый в мире искусственный спутник Земли. Ракета-носитель доставила спутник на заданную орбиту, наивысшая точка которой находится на высоте около 1000 км. Этот спутник имел форму шара диаметром 58 см и весил 83,6 кг. На нем были установлены 4 антенны и 2 радиопередатчика с источниками питания. Искусственные спутники Земли могут быть использованы в качестве: ретрансляционной станции, для телевидения, значительно расширяющей дальность действия телепередач; радионавигационного маяка.

6. Мобильная связь

На протяжении всей своей истории человечество испытывало острую необходимость в средствах быстрой передачи информации на большие расстояния. На заре цивилизации для этого использовались различные примитивные способы сигнальные костры, барабаны, почтовые голуби и т. д. С развитием науки эти технологии все более совершенствовались изобретение электричества со временем позволило соединять проводами между собой удаленные на большое расстояние объекты и практически моментально обмениваться между ними достаточно приличными объемами информации.

Перелом ситуации произошёл с появлением микропроцессоров и цифровых возможностей. И уже в апреле 1973 года главный инженер компании Motorola Мартин Купер первым в мире позвонил с сотового телефона. Мобильные телефоны начали распространяться с огромной скоростью. Уже через 5 лет более сотни человек были счастливыми обладателями необычного устройства. Телефон тогда был далёк от современного, он весил около килограмма и напоминал большой кирпич. К 1985 году уже тысячи людей пользовались мобильными телефонами, а в 1995 году число владельцев телефонов превысило 100 миллионов.

В 21 веке мобильный телефон превратился в мультимедийное устройство. Теперь телефон может заменить радио, будильник, плеер и даже игровую приставку. Широкое распространение получил, так называемый, мобильный контент: игры, музыкальные и видеофалы, а также прочие мультимедийные файлы, которые сохраняются в память телефона. Сейчас мобильные телефоны ушли далеко за грань средств связи и превратились в многофункциональные устройства.

7. Возникновение Интернета

4 октября 1957 года СССР запустил первый искусственный спутник Земли, в результате чего отставание США стало видно невооруженным взглядом. Запуск первого искусственного спутника и стал причиной подписания президентом США Дуайтом Эйзенхауэром документа о создании в рамках министерства обороны Агентства по перспективным научным проектам и исследованиям - ARPA (Advanced Research Projects Agency).

В августе 1962 года Дж. Ликлайдером (J.C.R. Licklider) из Массачусетского технологического института (MIT) была опубликована серия заметок, в которой обсуждалась концепция "Галактической сети" (Galactic Network). Автор предвидел создание глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, с помощью которой каждый сможет быстро получать доступ к данным и программам, расположенным на любом компьютере. По духу эта концепция очень близка к современному состоянию Интернета. В октябре 1962 года Ликлайдер стал первым руководителем этого компьютерного проекта. Управление Advanced Research Projects Agency (ARPA) сменило название на Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) в 1971 году, затем вернулось к прежнему названию ARPA в 1993 году и, наконец, снова стало именоваться DARPA в 1996 году. В статье используется текущее название - DARPA. Ликлайдер сумел доказать своим преемникам по работе в DARPA - Ивану Сазерленду (Ivan Sutherland) и Бобу Тейлору (Bob Taylor), а также исследователю из MIT Лоуренсу Робертсу всю важность этой сетевой концепции.

Леонард Клейнрок из MIT опубликовал первую статью по теории пакетной коммутации в июле 1961 года, а первую книгу - в 1964 году. Клейнрок убедил Робертса в теоретической обоснованности пакетных коммутаций (в противоположность коммутации соединений), что явилось важным шагом в направлении создания компьютерных сетей. Другим ключевым шагом должна была стать организация реального межкомпьютерного взаимодействия. Для изучения этого вопроса Робертс совместно с Томасом Меррилом (Thomas Merrill) в 1965 году связал компьютер TX-2, расположенный в Массачусетсе, с ЭВМ Q-32, находившейся в Калифорнии. Связь осуществлялась по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. Таким образом, была создана первая в мире (хотя и маленькая) нелокальная компьютерная сеть. Результатом этого эксперимента стало понимание того, что компьютеры с разделением времени могут успешно работать вместе, выполняя программы и используя данные на удаленной машине. Стало ясно и то, что телефонная система с коммутацией соединений абсолютно непригодна для построения компьютерной сети. Убежденность Клейнрока в необходимости пакетной коммутации получила еще одно подтверждение.

В конце 1966 года Робертс начал работать в DARPA над концепцией компьютерной сети. Вскоре появился план ARPANET, опубликованный в 1967 году. На конференции, где Робертс представлял свою статью, был сделан еще один доклад о концепции пакетной сети. Его авторами были английские ученые Дональд Дэвис (Donald Davies) и Роджер Скентльбьюри (Roger Scantlebury) из Национальной физической лаборатории (NPL). Скентльбьюри рассказал Робертсу о работах, выполнявшихся в NPL, а также о работах Пола Бэрена (Paul Baran) и его коллег из RAND (американская некоммерческая организация, занимающаяся стратегическими исследованиями и разработками). В 1964 году группа сотрудников RAND написала статью по сетям с пакетной коммутацией для надежных голосовых коммуникаций в военных системах. Оказалось, что работы в MIT (1961 - 1967), RAND (1962 - 1965) и NPL (1964 - 1967) велись параллельно при полном отсутствии информации о деятельности друг друга. Разговор Робертса с сотрудниками NPL привел к заимствованию слова "пакет" и решению увеличить скорость передачи по каналам проектируемой сети ARPANET с 2,4 Кб/с до 50 Кб/с. Публикации RAND стали причиной возникновения ложных слухов о том, что проект ARPANET как-то связан с построением сети, способной противостоять ядерным ударам. Создание ARPANET никогда не преследовало такой цели. Только в исследовании RAND по надежным голосовым коммуникациям, не имевшем прямого отношения к компьютерным сетям, рассматривались условия ядерной войны. Однако в более поздних работах по Интернет-тематике действительно делался акцент на устойчивости и живучести, включая способность продолжать функционирование после потери значительной части сетевой инфраструктуры.

В августе 1968 года, после того как Робертс и организации, финансируемые из бюджета DARPA, доработали структуру и спецификацию ARPANET, DARPA выпустило запрос на расценки (Request For Quotation, RFQ), организовав открытый конкурс на разработку одного из ключевых компонентов - коммутатора пакетов, получившего название Интерфейсный процессор сообщений (Interface Message Processor, IMP). В декабре 1968 года конкурс выиграла группа во главе с Фрэнком Хартом (Frank Heart) из компании Bolt-Beranek-Newman (BBN). После этого роли распределились следующим образом. Команда из BBN работала над интерфейсными процессорами сообщений, Боб Кан принимал активное участие в проработке архитектуры ARPANET, Робертс совместно с Ховардом Фрэнком (Howard Frank) и его группой из Network Analysis Corporation проектировали и оптимизировали топологию сети, группа Клейнрока из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) готовила систему измерения характеристик сети. Другими активными участниками проекта были Винт Серф, Стив Крокер (Steve Crocker) и Джон Постел (John Postel). Позднее к ним присоединились Дэвид Крокер (David Crocker), которому суждено было сыграть важную роль в документировании протоколов электронной почты, и Роберт Брейден (Robert Braden), создавший первые реализации протоколов NCP и TCP для мейнфреймов IBM.

Благодаря тому, что Клейнрок был известен как автор теории пакетной коммутации и как специалист по анализу, проектированию и измерениям, его Сетевой измерительный центр в UCLA был выбран в качестве первого узла ARPANET. Тогда же, в сентябре 1969 года, компания BBN установила в Калифорнийском университете первый Интерфейсный процессор сообщений и подключила к нему первый компьютер. Второй узел был образован на базе проекта Дуга Энгельбарта (Doug Engelbart) "Наращивание человеческого интеллекта" в Стэнфордском исследовательском институте (SRI). В SRI организовали Сетевой информационный центр, который возглавила Элизабет Фейнлер (Elizabeth Feinler). В функции центра входило поддержание таблиц соответствия между именами и адресами компьютеров, а также обслуживание каталога запросов на комментарии и предложения (Request For Comments, RFC). Через месяц, когда SRI подключили к ARPANET, из лаборатории Клейнрока было послано первое межкомпьютерное сообщение. Двумя следующими узлами ARPANET стали Калифорнийский университет в городе Санта-Барбара (UCSB) и Университет штата Юта. В этих университетах развивались проекты по прикладной визуализации. Глен Галлер (Glen Guller) и Бартон Фрайд (Burton Fried) из UCSB исследовали методы отображения математических функций с использованием дисплеев с памятью, позволяющих справиться с проблемой перерисовки изображения по сети. Роберт Тейлор и Иван Сазерленд в Юте исследовали методы рисования по сети трехмерных сцен. Таким образом, к концу 1969 года четыре компьютера были объединены в первоначальную конфигурацию ARPANET - взошел первый росток Интернета.

В декабре 1970 года Сетевая рабочая группа (Network Working Group, NWG) под руководством С. Крокера завершила работу над первой версией протокола, получившего название Протокол управления сетью (Network Control Protocol, NCP). После того, как в 1971 - 1972 годах были выполнены работы по реализации NCP на узлах ARPANET, пользователи сети наконец смогли приступить к разработке приложений. В 1972 году появилось первое "горячее" приложение - электронная почта. В марте Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson) из BBN, движимый необходимостью создания для разработчиков ARPANET простых средств координации, написал базовые программы пересылки и чтения электронных сообщений. Позже Робертс добавил к этим программам возможности выдачи списка сообщений, выборочного чтения, сохранения в файле, пересылки и подготовки ответа. С тех пор более чем на десять лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением.

Список литературы

1. Журнал "Радио": 1998г. №3, 1997г. №7, 1998г. №11, 1998г. №2.

2. Радиоежегодник-1985.

3. Фигурнов В.Э. "IBM PC для пользователя. Краткий курс".

4. Большая Советская Энциклопедия.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Немецкий физик Томас Иоганн Зеебек - первооткрыватель явления термоэлектричества. Открытие термоэлектрического эффекта Зеебека как результат опыта Эрстеда по воздействию постоянного электрического тока на магнитную стрелку с изменением источника тока.

реферат , добавлен 26.06.2013


Образование электрического тока, существование, движение и взаимодействие заряженных частиц. Теория появления электричества при соприкосновении двух разнородных металлов, создание источника электрического тока, изучение действия электрического тока.

презентация , добавлен 28.01.2011


Изобретение лампы накаливания, в которой свет вырабатывался в результате поступления электрического тока. Первые осветительные приборы, работающие на электрическом токе. Электрическая свеча Яблочкова и лампа Эдисона. Использование электрической энергии.

презентация , добавлен 16.10.2011


История изобретения источника постоянного электрического тока итальянским физиком А. Вольтой. Устройство гальванического элемента. Классификация источников тока. Строение батарей и электрических аккумуляторов, их основные типы и особенности применения.

презентация , добавлен 09.12.2015


Понятие электрического тока как упорядоченного движения заряженных частиц. Виды электрических батарей и способы преобразования энергии. Устройство гальванического элемента, особенности работы аккумуляторов. Классификация источников тока и их применение.

презентация , добавлен 18.01.2012


Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения током. Нормирование напряжений прикосновения и токов через тело человека. Эквивалентная схема электрического сопротивления различных тканей и жидкостей тела человека.

контрольная работа , добавлен 30.10.2011


Условия, необходимые для существования электрического тока. Достоинства и недостатки параллельного соединения проводников. Единица силы тока. Работа электрического тока в замкнутой электрической цепи. Закон Ома для участка цепи. Химическое действие тока.

презентация , добавлен 07.02.2015


Понятие электрического тока, выбор его направления, действие и сила. Движение частиц в проводнике, его свойства. Электрические цепи и виды соединений. Закон Джоуля-Ленца о количестве теплоты, выделяемое проводником, закон Ома о силе тока на участке цепи.

презентация , добавлен 15.05.2009


Сущность магнетизма, поле прямого бесконечно длинного тока. Форма правильных окружностей, описываемых силовыми линиями электрического поля элемента тока. Структура латентного поля тока. Закон Био-Савара, получение "магнитного" поля из электрического.

реферат , добавлен 04.09.2013


Природа электрического тока. Устройства для передачи электрической энергии и контроля ее параметров. Прокладка кабелей в коллекторах и туннелях. Монтаж полок и стоек. Защита кабелей от механических повреждений. Вспомогательные элементы электрической цепи.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра Гражданского права

курсовая работа по ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОМУ ПРАВУ

«Развитие сетей электросвязи»

Выполнила:

_____________________

Проверил(а): Научный руководитель

_____________________

МОСКВА 2010

Введение

1. История развития сетей электросвязи

1. Начало истории телефонии

2. Развитие дальней телефонной связи

3. Реконструкция и автоматизация телефонных сетей

1. Классификация сетей электросвязи

2. Принципы построения междугородней телефонной связи

3. Принципы построения внутризоновой телефонной связи

2.6 Построение сети проводного вещания

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

С изобретением в 1835 году электрического телеграфа в истории человечества началась новая эпоха – эпоха электросвязи. Менее чем за 200 лет телекоммуникационные технологии прошли огромный путь – от громоздких и неуклюжих устройств, которыми могли пользоваться лишь государственные организации и немногие наиболее обеспеченные частные лица, до глобальной инфраструктуры, обеспечивающей связь на всем земном шаре между самыми отдаленными его уголками. Огромная скорость, с которой распространяются электромагнитные волны, позволяет за ничтожные доли секунды преодолевать расстояния в десятки тысяч километров, передавая все виды информации: звук, неподвижные и подвижные изображения, компьютерные данные и т. д.

Изначально электрическая связь была проводной. Лишь в конце XIX века была открыта и использована возможность связи без проводов, посредством электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. К настоящему времени беспроводные технологии получили исключительно широкое распространение. Однако, несмотря на использование самых современных средств и методов обработки сигналов, беспроводные средства связи проигрывают по пропускной способности кабельным линиям и вряд ли когда-нибудь их превзойдут. Это связано с тем, что электромагнитный сигнал, распространяющийся в закрытой направляющей системе (в кабеле), находится в гораздо более выгодных условиях, чем радиосигнал в открытом пространстве. На него практически не оказывают воздействия сигналы других линий, он не подвержен влиянию погодных условий, искажениям за счет многолучевого распространения и т. д.

Вместе с тем, оборудование кабельной линии связи – чрезвычайно трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Многие километры кабеля необходимо закопать в землю либо проложить по каналам кабельной канализации. Дополнительные трудности возникают при преодолении водных преград, автомобильных и железных дорог. Также следует учесть, что на протяжении большей части истории электросвязи использовались исключительно металлические кабели, для изготовления которых применялись такие дорогостоящие металлы, как медь и свинец.

Все эти проблемы уже на самых ранних этапах развития средств проводной связи привели к необходимости повышать эффективность использования линейно-кабельных сооружений за счет передачи одновременно нескольких сигналов по одной паре проводов. Разработка таких способов положила начало созданию аппаратуры уплотнения, или мультиплексирования. Технологии уплотнения в ходе своего развития прошли несколько этапов и к настоящему времени обеспечили создание мощной глобальной сети типовых каналов и трактов, то есть так называемой первичной, или транспортной, сети.

1. История развития сетей связи

Начало истории телефонии

Появление телефона впервые открыло возможности непосредственных переговоров между абонентами. Однако это достоинство было оценено не сразу. Во-первых, телефонную связь разрекламировали еще до того, как выпустили надежные телефоны и микрофоны. А во-вторых, потенциальные абоненты - деловые люди - успешно пользовались другим видом связи - телеграфом, ценя его за возможность передачи документальных записей. Поэтому приход телефонии в Россию несколько замедлился. Первые мелкие частные телефонные станции начали действовать только в 1880 г., спустя два года после изобретения трубки Белла. [ 1 ] Однако уже тогда стали думать и о создании городских телефонных сетей.

25 сентября 1881 года русское правительство утвердило "Основные условия устройства и эксплуатации городских телефонных сообщений в России". Согласно документу право на строительство и эксплуатацию предоставлялось предпринимателю на срок 20 лет, по истечении которого телефонные сооружения должны были безвозмездно передаваться правительству. Первый контракт был заключен 1 ноября 1881 г. между Министерством внутренних дел, в ведении которого находились средства связи, с одной стороны, и частным предпринимателем, инженером фон-Барановым, с другой. Однако строить сеть фон-Баранов не стал, а продал свои права Международной компании телефонов Белла. С ней связана вся начальная история телефонии в России. Компания Белла многие годы была монополистом в эксплуатации телефонных станций в крупных городах.

Ввод в строй первых станций состоялся в 1882 г. почти одновременно в Петербурге, Москве, Одессе и Риге. Через несколько лет, в 1885-1886 гг., были оборудованы и открыты телефонные сети в Нижнем Новгороде, Либаве, Ревеле, Ростове-на-Дону и Баку. [ 2 ]

Первые телефонные станции компании Белла в России работали с однопроводными абонентскими линиями и выполнялись с использованием досок системы Гилеланда емкостью 50 номеров каждая. Это устройство представляло собой ручной коммутатор с вертикальной панелью и горизонтальным столом, на котором располагались продольные и поперечные латунные полосы толщиной 0,5 мм. Эти полосы соединялись вставным штепселем. Между вертикальной доской и горизонтальным столом размещались 50 (по одному на каждый номер) вызывных клапанов, расположенных в два ряда. Абонентские линии подключались к клеммам на обратной стороне коммутаторной доски. Каждая из них соединялась с электромагнитом соответствующего вызывного клапана и соответствующими полосами на горизонтальном столе и вертикальной панели. По мере расширения станции в каждую доску Гилеланда включались соединительные линии для связи с другими досками станции. Например, московская станция к концу XIX века имела 16 досок с 90 соединительными линиями в каждой.

Абонентские устройства в то время состояли из трубки Белла, микрофона Блейка, индуктора и звонка Гилеланда и батареи элементов Лекланше. Эти телефонные аппараты, получившие название Белла - Блека, вызывали массу нареканий, в частности, из-за неудобства размещения микрофона (он был вмонтирован в корпус аппарата, и говорящему приходилось наклоняться), а также из-за большой взаимной индукции однопроводных абонентских линий и несовершенной рычажной системы, которая зачастую давала сбои.

Пользуясь своим монопольным правом, компания Белла установила небывало высокую плату за пользование телефоном - 250 руб. в год и, обеспечив себя сверхвысокой прибылью, не стремилась вкладывать средства в усовершенствование построенной системы, даже несмотря на многочисленные жалобы. Нередко абонент не мог соединиться с вызываемым лицом в течение нескольких часов.

На каждой станции работали одновременно несколько телефонисток. Одна из них, получив сигнал вызова, спрашивала абонента, с кем он желает установить связь. Если требуемый номер был включен в другой коммутатор, первая телефонистка громко оповещала об этом другую. Та в свою очередь, убедившись, что номер не занят, соединяла его со свободной соединительной линией, ведущей к первому коммутатору, и громко оповещала об этом его телефонистку. И только после этого получившая вызывной сигнал телефонистка соединяла абонента. Вследствие громких разговоров телефонисток, создававших на станции шум и неразбериху, часто возникали ошибки в соединении.

За 20-летний срок концессии компания лишь установила грозозащитные устройства и произвела замену устаревших досок Гилеланда коммутаторами шкафного типа. Они были оборудованы индивидуальными абонентскими гнездами и вызывными бленкерами. Каждый коммутатор был рассчитан на 200 однопроводных абонентских линий, что давало возможность расширить станцию и уменьшить число телефонисток. Осенью 1901 г., к окончанию срока концессии компании Белла, Петербургская сеть обслуживала 3,8 тыс. абонентов, Московская - 2,86 тыс.

Развитие дальней телефонной связи

Понятие дальняя телефонная связь используется для обозначения телефонной связи между абонентами разных зон нумерации, и таким образом включает в себя понятия междугородней и международной связи. [ 3 ]

Развитие междугородной телефонной связи в нашей стране началось в 80-х годах XIX века, раньше, чем в некоторых других странах Европы. Первая междугородная линия была устроена между Петербургом и резиденциями царя в Гатчине (1882г.), Петергофе (1883 г.) и Царском Селе (1885 г.). В 1885 г. московские промышленники профинансировали строительство однопроводных стальных телефонных линий между Москвой и Богородском, Пушкином, Химками, Одинцовом, Коломной, Подольском и Серпуховом. Тогда связь с этими городами называли "загородной". Эксплуатация же подлинной междугородной связи началась после усовершенствования методов одновременного телеграфирования и телефонирования. Заслуга в этом принадлежит телеграфному специалисту Г. Г. Игнатьеву и инженеру Е. И. Гвоздеву.

Г. Г. Игнатьев изобрел устройство, разделяющее телеграфные и телефонные токи с помощью включенных в цепь конденсаторов и катушек индуктивности. Его система была введена в опытную эксплуатацию в 1881 г. на воздушной линии протяженностью 14,5 км, соединявшей лагеря Киевского военного округа.

Е. И. Гвоздев предложил сосредоточить на станциях наборы емкостей и индуктивностей разных параметров и разработал схемы параллельного и последовательного включения их в различных случаях. Созданное им Телефонное товарищество в 1888-1889 гг. на Рыбинско-Бологоевской железной дороге успешно провело испытания приборов Гвоздева для одновременного телеграфирования и телефонирования на расстояние 295 км.

В 1898 г. под руководством инженера А. А. Новицкого была построена телефонная магистраль Петербург - Москва. В то время она была самой длинной в Европе. Коммутаторы для первой междугородной станции были закуплены в Бельгии. Аналогичные станции в последующие 20 лет появились в Одессе, Варшаве, Риге и Лодзи. [ 4 ]

К 1913 г. телефонная связь по медным двухпроводным линиям была установлена между Москвой и Харьковом, Рязанью, Нижним Новгородом и Костромой, между Петербургом и Ревелем, Гельсингфорсом и между Баку и Тифлисом. Всего же тогда действовало 87 междугородных телефонных линий.

До 1917 г. единственным видом коммутаторного оборудования дальней связи, производимого в России, были "земские" коммутаторы русского акционерного общества "Л. М. Эриксон и компания".

В настоящее время междугородная телефонная сеть является аналоговой и построена по иерархическому принципу и имеет два уровня иерархии. Первый уровень - оконечные АМТС, второй - узлы автоматической коммутации (УАК). Стратегической основой развития междугородной связи в России является создание цифровой неиерархической междугородной сети. Планируется переход с иерархической структуры сети к неиерархической структуре с динамическим управлением трафика. В новой структуре предполагается, что каждая АМТС будет иметь минимум два направления к транзитным узлам УАК, и, как максимум, может быть связана со всеми транзитными узлами УАК сети. Предполагается, что в распределении трафика в часы наибольшей нагрузки (ЧНН) для какого-либо района страны будет участвовать вся междугородняя сеть. Поскольку на территории России находится 11 часовых поясов, то ЧНН, например, в Центральном районе будут совпадать со временем наименьшей нагрузки для Дальнего Востока и Восточно-Сибирского районов. В результате для снижения нагрузки можно будет задействовать и сеть в отдаленных районах.

Реконструкция и автоматизация телефонных сетей

Срок концессии на строительство и эксплуатацию телефонных сетей в России Международной компании телефонов Белла закончился в 1901 г. Правительство объявило торги на новый 18-летний период, выставив одним из обязательных условий низкую абонентскую плату. В результате торгов концессию в Петербурге получила городская управа, в Москве - Шведско-датско-русское акционерное общество, а в других городах - частные предприниматели.

Эксплуатацию сетей новые хозяева начали с их реконструкции. Со времени создания первого телефона был разработан ряд технических новинок, которые игнорировала компания Белла, что задерживало развитие сетей. В частности, ранее телефонные сети городского типа использовали системы с местными батареями (МБ). С ростом емкости городских станций все более затруднялось наблюдение за состоянием источников питания. В 1886 г. Павел Михайлович Голубицкий, изучив возможность организации питания всех абонентских аппаратов от единого источника на телефонной станции, изобрел систему микротелефонного сообщения с батареями, сосредоточенными в центральном бюро. Эта система впервые была применена в Париже. В России она была введена в эксплуатацию в 1904 г. в Москве и Петербурге на новых телефонных станциях. [ 5 ]

В 1901 г. Русским обществом электриков был выполнен проект реконструкции петербургской телефонной сети. Он предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов двухгрупповой системы с возможностью включения в каждую группу до 20 тыс. абонентов. Строительством новой станции и поставкой для нее оборудования занялась фирма "Н. К. Гейслер и компания".

Проект реконструкции московской городской сети, строительство новой станции и поставку оборудования осуществляла шведская фирма "Л. М. Эриксон", действовавшая через Шведско-датско-русское акционерное общество. Проект предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов распределительной системы с возможностью включения в поле многократных коммутаторов до 60 тыс. гнезд.

К началу 1914 г. емкость петербургской телефонной сети была доведена до 49 860 номеров, московской - 44 293. К 1917 г. на Москву и Петербург приходилась половина всех действовавших телефонов в России - 232 тыс.

Телефонные сети России до 30-х годов ХХ века были оборудованы телефонными станциями ручного обслуживания. На первоначальном этапе развития телефонии они вполне отвечали необходимым требованиям. Но с ростом числа абонентов началось районирование телефонных сетей - устройство станций в каждом районе города. Использование так называемых "ручных" станций плохо вписывалось в этот процесс из-за ряда значительных недостатков. При каждом внешнем соединении задействовались две телефонистки, что отражалось на качестве обслуживания. Кроме того, станции соединялись по принципу "каждая с каждой", и при большом числе районных станций снижалось использование оборудования межстанционных соединительных линий. К этому следует добавить и большие расходы кабеля, а следовательно, и финансовых средств. Исключить эти и некоторые другие недостатки можно было только за счет автоматизации телефонной связи.

Опыты по автоматизации связи велись с самого начала распространения телефона. Первый патент на простейшую автоматическую телефонную станцию (АТС) был получен в 1879 г. группой американских изобретателей. Через два года авторы усовершенствовали свою систему импульсным реле для трансляции импульсов. Значительный вклад в автоматизацию телефонной связи внесли русские изобретатели К. А. Мосцицкий, М. Ф. Фрейденберг, американец А. Б. Строуджер.

К. А. Мосцицкий впервые выдвинул идею релейной (без искателей) АТС в 1887 г. и разработал схему станции на шесть номеров. Но это еще не была АТС в современном понимании, поскольку коммутация соединений, хотя и выполнялась без телефонисток, но управлялась абонентами. Вызывающий абонент посылал через станцию позывные вызываемого абонента, и этот сигнал поступал во все телефонные аппараты, включенные в станцию. [ 6 ]

А. Б. Строуджер в 1889 г. запатентовал искатель с двумя движениями контактных щеток - подъемным и вращательным - прообраз шагового телефонного искателя.

Основой же для проектирования автоматических телефонных станций явились созданный в 1895 г. М. Ф. Фрейденбергом предыскатель и его принцип свободного искания. Русский изобретатель, работая над автоматизацией связи, стремился найти решение, делающее АТС рентабельнее ручной станции такой же емкости. Этому мешало применение громоздких и дорогостоящих искателей с многократными полями. Фрейденберг пришел к выводу, что в системе, состоящей из 10 тыс. абонентов, достаточно обеспечить одновременную возможность общаться друг с другом любым 500 парам абонентов вместо 5000 пар, как это предусматривалось для ранее запатентованной аппаратуры. Он писал: "В данном моем изобретении я соответствующим образом предусмотрел использование указанной возможности и, таким образом, достиг весьма значительного снижения стоимости устройства" (Рогинский В. Н. Изобретатель системы автоматической телефонной связи. Вестник связи. Техника связи, 1950, №№ 7, 8).

В 1896 г. М. Ф. Фрейденберг создал линейный искатель на 1 тыс. линий с общим многократным полем для группы искателей, а затем ввел групповые искатели. Макет АТС последней системы, так называемой машинной, прошел успешные испытания в Париже в 1898 г.

Первая АТС была создана в 1900 г. в США. В России автоматические телефонные станции с машинным искателем начали распространяться только с 1929 г., с открытием в Ростове-на-Дону первой АТС емкостью 6 тыс. номеров. В 1930 г. в Москве были введены в эксплуатацию Замоскворецкая АТС емкостью 8 тыс. номеров и Бауманская АТС на 7 тыс. номеров. Строительство этих станций осуществлял Ленинградский завод "Красная заря" по технической и технологической документации шведской фирмы "Л. М. Эриксон". Она также принимала участие в разработке проектов и строительстве. В этот же период открылись АТС в Новосибирске, Ташкенте, Смоленске, Ленинграде и других городах. [ 7 ]

В годы Великой Отечественной войны автоматизация телефонных сетей в России была приостановлена. Одной из причин явилось то, что оборудование единственного в стране завода по изготовлению АТС - "Красной зари" - значительно пострадало при эвакуации. Новые автоматические телефонные станции не строились, а действующие не получали запасных деталей.

Следующий этап совершенствования автоматических телефонных станций в России начался в 1947 г., когда отечественные специалисты разработали новую систему АТС - декадно-шаговую (АТС-47). Ее внедрение в эксплуатацию состоялось в 1949 г. Основными коммутационными элементами АТС декадно-шаговой системы стали столинейные подъемно-вращательные искатели (ДШИ-100), вращательные искатели (ШИ-11) и плоские телефонные реле (РПН).

А мировая телефонная индустрия в это время работала над созданием более совершенных АТС. Для управления АТС применялись бесконтактные коммутационные элементы - электронные и ионные лампы, электронно-лучевые трубки, полупроводниковые приборы и т. д. В 1954 г. в Осло было введена в эксплуатацию механо-электронная АТС на 2 тыс. номеров, предложенная бельгийскими инженерами. В своем проекте они использовали координатный соединитель типа Кроссбар, разработанный в 1913 г. американцем Дж. Рейнольдсом и в 1919 г. усовершенствованный шведским инженером Г. Бетуландером.

В том же 1954 г. в Англии был испытан макет АТС, полностью построенной на электронных приборах. Так начиналась новая эра телефонии - электронная.

1. Классификация сетей связи

   1. Сети связи как часть инфраструктуры

Основой развития электросвязи СССР была Общегосударственная единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), обеспечивающая функционирование телефонной, телеграфной передачи и прием газетных полос, передачу данных радиовещания и телевидения. [ 8 ]

В период перестройки были проведены работы по преобразованию сети ЕАСС во Взаимоувязанную сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ) с учетом структурных преобразований страны и развития новейших технических средств.

Связь Российской Федерации как часть инфраструктуры страны представляет собой совокупность сетей, служб и оборудования связи, расположенных и функционирующих на территории страны. Она предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, правопорядка, а также, пользователей всех категорий в услугах электросвязи.

Структурно ВСС РФ является иерархической системой и включает в себя три уровня. Первый уровень - первичная сеть, второй уровень - вторичная сеть, третий уровень образуют системы (службы) электросвязи определенного вида в зависимости от предоставляемых абонентам услуг.

Первичная сеть ВСС представляет собой совокупность узлов, линий передачи, типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов ВСС. Первичная сеть представляет вторичным сетям каналы передачи и физические цепи.

На основе типовых каналов передачи и физических цепей первичной сети с помощью узлов и станций коммутаций организуются различные вторичные сети (телефонная, телеграфная, передачи данных, передачи газет, сети распределения программ ТВ и ЗВ). Вторичные сети обеспечивают транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи.

На базе вторичных цепей организуются системы электросвязи, представляющие собой комплекс технических средств, осуществляющих электросвязь определенного вида и включающие в себя соответствующую вторичную сеть. Система электросвязи может включать в себя одну или несколько служб электросвязи и одну или несколько сетей электросвязи.

Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую структуру иа базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи. Различают два вида служб электросвязи: службы переноса и телеслужбы (службы предоставления связи).

Служба переноса обеспечивает только возможность передачи сигналов между стыками сети. Оконечные устройства не входят в службы переноса.

Телеслужба обеспечивает полную реализацию (включая функцию оконечных устройств) возможностей определенного вида связи между пользователями. Телеслужба организуется на базе службы переноса и оконечных устройств. Примерами телеслужб являются службы телефонной связи, телекса, бюрофакса. В качестве составной части соответствующей телеслужбы в архитектуру входят оконечные устройства, располагающиеся у пользователя.

Помимо принятого разделения сетей ВСС на первичные и вторичные возможно другое двухуровневое разделение: на транспортную сеть и сеть доступа.

Транспортная сеть связи состоит из междугородной и зоновых (региональных) сетей связи. Сеть доступа (абонентская сеть или сеть абонентского доступа) является местной сетью. Транспортная сеть предназначена для передачи высокоскоростных (широкополосных) потоков сообщения и их накопления.

Сеть доступа состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутаций, соединяющих их линии передачи и линии передачи к узлам транспортной сети.

Использование технических средств на первичной сети общего пользования

Основным средством цифровизации первичной сети должны быть цифровые СП, обеспечивающие образование следующих цифровых каналов и групповых цифровых трактов:

Основных цифровых каналов 64 кбит/с;

Первичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 2048 кбит/с;

Вторичных цифровых каналов и цифровых трактов 8448 кбит/с;

Третичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 34368 кбит/с;

Четвертичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 139264 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ первого уровня 155520 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ четвертого уровня 622080 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ шестнадцатого уровня 2488320 кбит/с.

По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную - для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети.

Магистральные сети связи - технологически сопряженные междугородные сети электросвязи, образуемые между центром Российской Федерации и центрами субъектов Федерации, а также центрами субъектов Федерации между собой.

Зоновые (региональные) сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации.

Местные сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу территорий, не относящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразделяются на городские и сельские.

Международные сети связи - технологически сопряженные с сетями связи иностранных государств сети электросвязи, находящиеся в ведении хозяйствующих субъектов, которым предоставлены права международных операторов.

В настоящее время в структуру ВСС входят следующие системы электросвязи общего пользования: телефонной связи (СТфС), телеграфной связи (СТгС), факсимильной связи (СФС), передачи газет (СПГ), передачи данных (СПД), распределения программ звукового вещания (СРПЗВ), распределения программ телевизионного вещания (СРПТВ).

Развитие сетей ВСС РФ предусматривает постепенный переход на двухуровневую структуру организации связи: транспортную сеть и сеть доступа (абонентскую сеть).

Магистральные, внутризоновые и часть местных цифровых наложенных первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи России. Местные и первичные сети на участке "местный узел - оконечное устройство" в соответствии с новой терминологией является сетью доступа. [ 9 ]

2.2 Принципы построения междугородной телефонной сети

Междугородная телефонная сеть представляет собой совокупность междугородных станций оконечных и оконечно-транзитных узлов автоматической коммутации и каналов связи между ними.

В основу построения междугородной телефонной сети положен принцип территориального деления, учитывающий:

Границы территорий и структуру магистральной первичной сети;

Административное деление территории:

Технико-экономические показатели.

Этот принцип, при необходимости, может быть изменен при появлении новых административных образований, создании экономических зон и др.

Междугородная телефонная сеть строится по следующим принципам:

Страна делится на телефонные территории. В каждой территории организуется узел автоматической коммутации - УАК или оконечная транзитная станция - ОТС, выполняющая роль УАК. На УАК и ОТС осуществляются транзитные соединения телефонных каналов. Все УАК и ОТС должны соединяться друг с другом пучками телефонных каналов по принципу "каждый с каждым";

Телефонная территория имеет несколько зон нумерации. В зоне устанавливается одна или несколько АМТС;

Каждая АМТС по исходящей и входящей связи должна опираться на два УАК, на УАК своей территории и УАК смежной территории;

Междугородная телефонная сеть строится с обходами, т.е. с организацией между АМТС прямых путей на базе пучков каналов высокого использования (ПП) и со сбросом избыточной нагрузки на обходные пути - промежуточные (ОПП) и последнего выбора (ППВ) к УАК;

Междугородная телефонная сеть строится по иерархическому принципу и имеет два уровня иерархии - АМТС-УАК (ОТС).

Расчет междугородной сети производится для нормальных условии работы сети, и каждая пара АМТС имеет оптимальный (самый дешевый) ППВ, который проходит через свой УАК (ОТС), или межсмежный. Все участки ППВ должны содержать пучки каналов высокого качества обслуживания, рассчитанные с вероятностью потерь 0,01. [ 10 ]

Организация междугородной связи с использованием спутниковых каналов возможна на прямых пучках между АМТС, а также на пучках ОПП к чужим УАК. При этом по каналу необходима передача информации о наличии спутникового канала в соединении. В соединении не должно быть более одного участка с использованием спутниковых каналов.

При междугородном и международном соединении, когда расстояние между АМТС превышает 8000 км, для обеспечения заданного качества передачи необходимо включение оборудования для подавления эха.

Число коммутационных участков при междугородном соединении - не более 5. Наращивание емкости телефонной сети должно осуществляться путем установки цифрового коммутационного оборудования и прокладки каналов (линий) с цифровыми системами передачи.

На базе работающего цифрового оборудования ТфОП (в основном междугородной сети) и вновь устанавливаемого цифрового оборудования коммутации и систем передачи

должна формироваться цифровая сеть связи общего пользования (ЦСС ОП). Абонентам этой сети должен предоставляться сквозной цифровой тракт от абонента до абонента или от концентратора (АТС) до концентратора (АТС) и будут предоставляться услуги ISDN (ЦСИС) и интеллектуальной сети. На начальном этапе эта возможность предоставляется ограниченному числу потребителей на ограниченное число направлений с последующим наращиванием и абонентской и сетевой емкости.

В параллель с наращиванием емкости междугородной телефонной сети должна производиться замена оборудования на местных телефонных сетях, выработавшего свой ресурс, на цифровое оборудование.

Все цифровые местные сети должны включаться в электронные АМТС по цифровым системам передачи, создавая, таким образом, элементы будущей цифровой сети общего пользования.

1. Принципы построения внутризоновой телефонной сети

Внутризоновая телефонная сеть представляет собой совокупность автоматических междугородных телефонных станций (АМТС), входящую одновременно в междугородную сеть, заказно-соединительных линий (ЗСЛ) и соединительных линий (СЛМ), связывающих местные сети с АМТС, соединительных линий между различными местными сетями в зоне при наличии электронных АТС, а также каналов между АМТС, если в зоне несколько АМТС.

На внутризоновой сети может быть установлена одна или несколько АМТС.

Организация внутризоновой сети с одной АМТС в зоне строится по радиальном принципу, т.е. каждая местная сеть включается в АМТС для исходящей связи по ЗСЛ для входящей связи по СЛМ. При установке на местных сетях станций с программным управлением возможна организация прямых путей между различными местными сетям зоны, если между ними имеется тяготение.

При наличии в зоне нескольких АМТС внутризоновая сеть может строиться с обходами, при этом возможны различные варианты построения сети. [ 11 ]

При размещении нескольких АМТС в разных городах зоны рекомендуется вариант построения сети, при котором местные сети разделены по АМТС, т.е. каждая местная сеть связана пучками ЗСЛ и СЛМ высокого качества обслуживания с опорной АМТС. С другими АМТС эти местные сети могут быть связаны при наличии достаточного тяготения и технических возможностей АМТС пучками СЛМ высокого использования. Все АМТС зоны должны связываться между собой по принципу "каждая с каждой" пучками каналов высокого качества обслуживания.

При размещении нескольких АМТС зоны в одном городе рекомендуется вариант построения внутризоновой сети, при котором все местные сети должны быть соединены с одной АМТС пучками СЛМ высокого качества, а с другими АМТС города местная сеть может либо соединяться пучками СЛМ высокого качества обслуживания, либо пучками СЛМ высокого использования, либо ни иметь связи.

Каждая местная сеть включается пучками ЗСЛ, как правило, в одну АМТС.

Все АМТС города должны быть связаны между собой пучками каналов высокого качества обслуживания. Варианты организации внутризоновой связи представлены на рис. 6 и 7. Организация полуавтоматической связи от РЦ и городов зоны осуществляется через телефонистку переговорного пункта. При наличии в зоне АМТС электронной системы эта связь организуется по пучку ЗСЛ, при этом на переговорных пунктах устанавливаются дисплейные рабочие места. Допускается организация полуавтоматической связи по прямым каналам от коммутатора РЦ к АМТС координатного типа.

На внутризоновых сетях могут быть использованы, наряду с кабельными, радиорелейными и оптоволоконными линиями передачи, спутниковые системы. Спутниковые каналы могут быть использованы на прямых пучках между местными сетями, а также при связи с АМТС для внутризоновой связи. При использовании спутникового канала необходимо включение оборудования эхоподавления.

1. Принципы построения городских телефонных сетей

Городские телефонные сети должны строиться с использованием преимущественно цифрового электронного (цифрового) коммутационного оборудования и линейных трактов цифровых систем передачи ИКМ. Декадно-шаговые АТС и узлы должны быть до 2005 г. сняты с эксплуатации и демонтированы. Замена координатных АТС осуществляется по мере износа оборудования.

Абонентские оконечные устройства должны включаться в коммутационное оборудование городской сети следующими способами:

Непосредственно в АТС с помощью двухпроводных абонентских линий (АЛ);

Непосредственно в АТС с помощью АЛ, оборудованных системам передачи при условии обеспечения работы телефаксов и установки передачи данных (ПД);

По цифровым абонентским линиям с использованием оборудования мультиплексирования и цифровых систем передачи;

В подстанции (ПС), включаемые в АТС;

В учрежденческо-производственные телефонные станции (УПТС).

На вновь вводимых АТС не допускается спаренное включение телефонных аппаратов. В качестве основного способа включения должно использоваться включение терминалов непосредственно в АТС по двухпроводным абонентским линиям.

Связь станций ГТС между собой, а также с АМТС в настоящее время осуществляется по односторонним СЛ. С внедрением на ГТС ОКС рекомендуется между цифровыми станциями использовать двусторонние СЛ.

По структурному признаку ГТС классифицируются следующим образом:

Не районированные;

Районированные без узлообразования;

Районированные с узлами входящих сообщений (УВС);

Районированные с узлами исходящих и входящих сообщений (с УИС и УВС).

Нерайонированная ГТС имеет одну АТС, в которую абонентские оконечные устройства включаются непосредственно или через УПАТС и подстанции. На аналоговой ГТС такая структура экономически целесообразна при емкости сети до 8 тыс. номеров. На цифровой ГТС в условиях широкого применения подстанций нерайонированная структура может быть экономически целесообразна при емкости сети в несколько десятков тысяч номеров.

Районированные ГТС без узлообразования имеют несколько районных АТС, которые на аналоговой сети связываются между собой по полносвязной схеме, а на цифровой сети - по полносвязной схеме с обходными направлениями.

Районированная структура на аналоговой ГТС экономически целесообразна при емкости сети до 80 тыс. номеров, а на цифровой сети - до нескольких сотен тысяч номеров.

Районированные ГТС с узлами входящих сообщении делятся на узловые районы, в каждом из которых для концентрации нагрузки к АТС узлового района устанавливаются УВС. Связь между АТС разных районов, как правило, осуществляется по схеме АТС- УВС-АТС через коммутационное оборудование узла входящих сообщений, расположенного в узловом районе, в котором находится входящая АТС. Все АТС узлового района имеют общий стотысячный (двухсоттысячный) индекс. Аналоговые районированные ГТС с УВС могут иметь емкость до 800 тыс. номеров, а цифровые ГТС - до нескольких миллионов номеров.[ 12 ]

Коммутационное оборудование УИС располагается вблизи АТС, от которых осуществляется концентрация исходящей телефонной нагрузки. Один УИС может обслуживать АТС одного или нескольких узловых районов. Как правило, через каждый УИС проходит связь от заданной группы станций к станциям одной миллионной зоны.

Коммутационное оборудование УВС размещается в узловом районе, для АТС которого УВС объединяют входящую нагрузку. Районные АТС, расположенные в пределах одного узлового района, связываются по таким же схемам как на ГТС с УВС. Для аналоговых станций предельная номерная емкость АТС (в конце этапа развития) должна быть, как правило, кратна 10 тыс. номеров, а реальная номерная емкость узлового района - 100 тыс. номеров.

Вышеприведенные принципы построения ГТС реализованы в аналоговых ГТС и не будут видоизменяться при связи между аналоговыми АТС на весь оставшийся срок эксплуатации этих АТС. Внедрение цифровых АТС должно осуществляться методом "наложенной сети" АТС. Основные правила создания "наложенной сети":

Все связи между цифровыми АТС должны осуществляться только через цифровые АТС и узлы;

При связи между цифровыми АТС должны использоваться линейные тракты цифровых систем передачи, удовлетворяющие рекомендациям МККТТ серии G при согласовании интерфейсов;

В пределах одной местной сети при любых соединениях допускается, как правило, только один переход между "наложенной" и существующими сетями;

Вновь вводимые цифровые АТС должны включаться только в "наложенную сеть";

Связь между цифровыми и аналоговыми АТС должна осуществляться по линейным трактам цифровых систем передачи, удовлетворяющим рекомендациям МККТТ серии G с установкой оборудования аналого-цифрового преобразования и согласования систем сигнализации на стороне аналоговых АТС;

Цифровые станции и узлы могут размещаться на одной территории ГТС или даже в одних зданиях с аналоговыми АТС и узлами.

Внедрение цифровых систем коммутации и передачи на аналоговой сети не должно требовать установки на существующих станциях и узлах специальных устройств сопряжения кроме оборудования, включающего в себя устройства аналого-цифрового преобразования (АЦП) и устройства согласования систем сигнализации. При этом переделки существующего оборудования не допускаются.

Все функции по сопряжению должны быть предусмотрены во внедряемых системах.

Структура действующих и строящихся наложенных сетей цифровых станций, как правило, соответствует принципам построения ГТС.

Сеть линий, связывающая абонентов с узлами коммутации (абонентская сеть), строится в основном по шкафной системе. При этом АЛ подразделяются на:

Магистральные (от АТС до распределительного шкафа РШ);

Распределительные (от распределительного шкафа РШ до распределительной коробки РК);

Абонентскую проводку (от распределительной коробки до аппарата абонента).

Таким образом, кабели, прокладываемые на соответствующем участке сети, носят название соединительных, магистральных, распределительных и абонентских. Перспективным направлением является создание цифровых сетей абонентского доступа. Первый элемент телекоммуникационной системы представляет собой совокупность терминального и иного оборудования, которое устанавливается в помещении абонента (пользователя). В англоязычной технической литературе этот элемент соответствует термину Customer Premises Equipment (CPE). Второй элемент телекоммуникационной системы - сеть абонентского доступа. Ее роль состоит в том, чтобы обеспечить взаимодействие между оборудованием, установленным в помещении абонента, и транзитной сетью. Обычно в точке сопряжения сети абонентского доступа с транзитной сетью устанавливается коммутационная станция. Пространство, покрываемое сетью абонентского доступа, лежит между оборудованием, размещенным в помещении у абонента, и этой коммутационной станцией. В ряде работ сеть абонентского доступа делится на два участка:

Абонентские линии АЛ (Loop Network), которые рассматриваются как индивидуальные средства подключения терминального оборудования;

Сеть переноса (Transfer Network), служащую для повышения эффективности средств абонентского доступа. Этот фрагмент сети доступа реализуется на базе систем передачи, в ряде случаев используются и устройства концентрации нагрузки.

Третий элемент телекоммуникационной системы - транспортная сеть (Transet Network). Ее функции состоят в установлении соединений между терминалами, включенными в различные сети абонентского доступа, или между терминалом и средствами поддержки каких-либо услуг. Транзитная сеть может покрывать территорию, лежащую как в пределах одного города или села, так и между сетями абонентского доступа двух различных стран.

Четвертый элемент телекоммуникационной системы обеспечивает средства доступа к различным услугам электросвязи (Service Nodes): узлы, поддерживающие услуги. Примером таких узлов могут быть рабочие места телефонистов-операторов и серверы, в которых хранится информация.

Таким образом, сеть доступа в общем плане может включать как абонентские участки, так и соединительные линии между АТС. [ 13 ]

1. Принципы построения сельских телефонных сетей

На СТС следует использовать радиальное (одноступенчатая схема) и радиально-узловое (одно- и двухступенчатая схема) построение сети с возможностью использования прямых и обходных путей.

По назначению и месту расположения на сети телефонные станции СТС делятся на следующие виды:

ЦС, расположенные в районном центре, выполняющие одновременно функции телефонной станции райцентра и транзитного узла СТС. В ЦС включаются соединительные линии (СЛ) узловых станций (УС) (при двухступенчатой схеме построения) и СЛ оконечных станций (ОС) (при одноступенчатой схеме построения). Через ЦС осуществляется связь со спецслужбами, МТС райцентра и с АМТС;

УС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района. УС предусматривают абонентскую сеть и представляют собой оконечно-транзитные станции, в которые включаются СЛ от ЦС, ОС и других УС. Через УС осуществляется транзитная связь между включенными в нее ОС, а также между этими ОС и ЦС или другими УС (при использовании прямых путей на уровне УС);

ОС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района.

Соединительные линии ОС (в зависимости от схемы построения сети) включаются в ЦС или УС, а также в другие ОС или УС (при использовании прямых путей между ОС или между ОС и другими УС).

Выбор схемы построения СТС (одноступенчатой или двухступенчатой) производится при проектировании на основе технико-экономического сравнения вариантов построения СТС. Узловые и центральные станции СТС должны обеспечивать четырехпроводный транзит разговорного тракта. Все сельские АТС должны быть оборудованы аппаратурой автоматического определения категории и номера телефона вызывающего абонента (АОН). Связь станций СТС между собой может осуществляться по односторонним, двусторонним, раздельным или общим для местной и междугородской связи (универсальным) СЛ, а ЦС с городскими АТС МТС и АМТС - по односторонним соединительным линиям. Соединительные линии аналоговых станций СТС организуются, как правило, на базе каналов тональной частоты (ТЧ). При технико-экономическом обосновании и соблюдении установленных норм по затуханию разговорного тракта для организации СЛ можно использовать физические цепи.

Создание на СТС наложенной цифровой сети начинается с установки новой цифровой ЦС, аналоговая ЦС переводится в ранг узловой. Все существующие аналоговые станции, а также цифровые, подключенные к бывшей ЦС по аналоговым трактам, остаются включенными в нее. Все цифровые станции, подключенные к бывшей ЦС по стандартным трактам ИКМ, переключаются на новую цифровую ЦС. Существующие УС при внедрении новой цифровой ЦС переводятся в ранг ОС, а для обеспечения связи ОС, включенных ранее в них, с бывшей ЦС на бывшей УС организуется также сетевой узел.

Все последующее развитее СТС района на базе цифровых систем связи (АТС, системы передачи), включаемых по радиальному принципу в цифровую ЦС района, осуществляется в рамках "наложенной" цифровой сети. Включение цифровой ЦС в цифровую зоновую АМТС должно происходить только по цифровым каналам цифровых систем передачи. В случае включения цифровой ЦС в аналоговую АМТС допускается ее включение по аналоговым каналам.

На аналоговых станциях СТС могут включаться:

Индивидуальные двухпроводные абонентские линии (АЛ);

Абонентские линии, включаемые в аппаратуру систем передачи;

Концентраторы;

Линии радиотелефонной связи, радиоудлинители;

Таксофоны местной исходящей связи;

Таксофоны местной исходящей и входящей связи;

Таксофоны междугородной исходящей связи;

Переговорные пункты для ведения исходящих и входящих междугородных переговоров.

Цифровые станции СТС должны предусматривать включение:

Индивидуальных аналоговых двухпроводных АЛ непосредственно в АТС или через подстанции и мультиплексоры;

Цифровых АЛ (для АТС с функциями ЦСИС]

Линий радиотелефонной связи;

Таксофонов местной исходящей связи, местной исходящей и входящей связи, междугородной исходящей связи;

Переговорных пунктов для ведения исходящих и входящих междугородных переговоров.

Специфическая проблема СТС - включение мелких населенных пунктов и отдельных домов, разнесенных на большие расстояния. Один из путей решения данной проблемы -включение в один или два тракта ИКМ последовательно нескольких АТС Э малой емкости. Для телефонизации удаленных, малонаселенных и труднодоступных абонентских пунктов сельской местности рекомендуется использовать АЛ по системам передачи, телефонные концентраторы, системы малоканальной радиотелефонной связи и радиоудлинители, малоканальную радиорелейную аппаратуру.

При наличии рассредоточенных групп абонентов может использоваться кольцевая распределительная цифровая система передачи (ЦСПР), обеспечивающая выделение каналов в промежуточных пунктах через блоки подключения терминалов абонентов к АТС.

Выбор совокупности вариантов построения абонентской сети должен определяться при конкретном ее проектировании.

1. Построение сети проводного вещания

Сетью проводного вещания (ПВ) называется комплекс сооружений и устройств, предназначенных для приема сигналов программ звукового вещания, усиления их мощности, распределения с помощью проводной сети и доведения до широкого круга слушателей. Сети ПВ состоят из станционных и линейных сооружений.

Станционные сооружения представляют собой комплекс различных устройств: усилителей мощности, аппаратуры управления, контроля и коммутации. Линейные сооружения сети ПВ или радиотрансляционные сети (РТС) - это совокупность различных фидерных и абонентских линий, домовой проводки, трансформаторов и других линейных устройств, служащих для передачи программы вещания от усилителей до розеток, установленных у абонентов. Подача программ звукового вещания на радиотрансляционный узел осуществляется по радио- или проводным каналам.

Сеть ПВ строится по административно-территориальному признаку: населенный пункт, сельский район.

Организационно-технической единицей сети является радиотрансляционный узел РТУ, или узел ПВ. В состав РТУ входят станционные и линейные сооружения, а также абонентские устройства. Станционные сооружения служат для приема, усиления и распределения по линиям программ звукового вещания и управления автоматизированными узлами ПВ. Линейные сооружения являются элементами тракта, соединяющего усилитель с абонентской установкой. Комплекс линейных сооружений РТУ называется распределительной сетью (PC). Система построения, при которой программы звукового вещания подаются от одной станции, называется сетью РТУ с централизованным питанием нагрузки. Система построения, при которой программы подаются от центральной станции проводного вещания (ЦСПВ) на несколько опорных усилительных станций (ОУС) и далее распределяются по абонентской сети, называется сетью РТУ с децентрализованным питанием. [ 14 ]

В сельской местности применяется в основном система с централизованной подачей программ вещания.

Цепи распределительной сети подразделяются на абонентские и фидерные. Абонентская цепь (АЦ) питает абонентские устройства. В ее состав входит также внутридомовая распределительная проводка. Фидерные цепи подразделяются на распределительные и магистральные. Распределительный фидер (РФ) питает абонентские цепи, магистральный фидер (МФ) - цепь распределительного фидера. На сельской сети ПВ допускается подключение АЦ непосредственно к МФ.

Сети проводного вещания подразделяются на однозвенные, двухзвенные и трехзвен-ные. Однозвенная - сеть, состоящая из АЦ, подключенных непосредственно к станции РТУ применяется в небольших населенных пунктах, обслуживаемых маломощными узлами. В двухзвенной сети абонентские цепи (звено I) подключаются к распределительным фидерам (звено II). Двухзвенные сети используются в крупных сельских населенных пунктах, а также для подключения к РТУ распределительных сетей близлежащих населенных пунктов. Трехзвенная сеть состоит из магистрального фидера, подключаемого к станции РТУ (звено III), распределительных фидеров (звено II), питаемых магистральным фидером, и АЦ. Трехзвенную сеть целесообразно организовать в случае подключения к станции узла крупных населенных пунктов. Такое построение сети применяется для организации проводного вещания в отдельных сельскохозяйственных производствах при обслуживании двух-трех хозяйств одним узлом.

Одним из элементов сети проводного вещания являются линейные трансформаторы, которые преобразуют напряжение линейного тракта. Они подразделяются на абонентские и фидерные. Абонентский трансформатор служит для согласования низкого входного сопротивления АЦ с высоким сопротивлением фидера (РФ или МФ), или выхода усилителя и понижения напряжения до требуемого значения.

Фидерные трансформаторы предназначены для согласования исходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением подключаемых к нему цепей и согласования стыков фидеров с разными входными сопротивлениями, а также понижения или повышения напряжения до требуемого значения.

В зависимости от выполняемых функций ФТ подразделяются на:

Повышающий трансформатор магистрального фидера (ТМФ), устанавливаемый между выходом усилителя и входом МФ для повышения напряжения, согласования выходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением МФ и устранения гальванической связи между проводами цепей, подключенных к выходу одного усилителя;

Понижающий трансформатор магистрального фидера (ТПМФ), устанавливаемый на конце МФ для понижения напряжения и подключения РФ. Комплект из понижающего трансформатора, защитных, коммутационных и контрольно-измерительных устройств, устройств автоматики и резервного питания называется трансформаторной подстанцией (ТП) и применяется на городской сети проводного вещания. На сельской сети используется упрощенная трансформаторная подстанция (УТП), состоящая из понижающего трансформатора, устройств защиты и неоперативной коммутации;

Трансформатор распределительного фидера (ТРФ), устанавливаемого между выходом усилителя (или МФ) и входом электрически длинного РФ для повышения или понижения напряжения, устранения гальванической связи между проводами электрически длинных цепей, подключенных к выходу одного усилителя (или выходу МФ), и согласования сопротивлений стыкуемых электрических цепей;

Трансформатор согласующий (ТС), устанавливаемый на стыках цепей разнородных конструкций и материалов - для согласования их сопротивлений;

Трансформатор разделительный (TP), устанавливаемый на фидере, подвешенном иа опорах совместно с цепями СТС, для гальванического отделения участка совместной подвески от остальных участков или на цепях проводного вещания на участках, подверженных опасному влиянию высоковольтных линий, а также для снижения уровня индуктируемых опасных напряжений;

Трансформатор корректирующий (ТК), устанавливаемый на электрически длинных РФ для выравнивания частотной характеристики линейного тракта;

Трансформатор отвода (ТО), устанавливаемый между фидером и отводом от него для согласования их сопротивлений, а также согласования стыков разнородных конструкций цепей фидера и отвода.

Сети звукового вещания в городах и сельской местности имеют систему трехпрограммного проводного вещания (ТПВ). За основу сельского многопрограммного проводного вещания принята система ТПВ, применяемая в городах. Предусматривается сохранение первой основной низкочастотной программы по существующей системе организации сети ПВ. Вторая и третья программы передаются с помощью оборудования систем передачи с частотным разделением каналов, двумя боковыми полосами частот и несущими 78 и 120 кГц.[ 15 ]

Система построения сети ТПВ предусматривает установку в РТУ двух передатчиков. С помощью устройств подключения передатчиков амплитудно-модулированные высокочастотные сигналы передаются в магистральные или распределительные фидерные линии. Трансформаторная подстанция оборудуется устройством подключения трансформаторной подстанции. На распределительных фидерах установлены обходные устройства абонентских трансформаторов. Для обеспечения согласованного режима работы высокочастотных каналов звукового вещания на сети необходимо устанавливать согласующие устройства на кабельных вставках, автотрансформаторы отводов на входе фидерных отводов, согласующие нагрузки, включаемые в конце РФ и отводов. В качестве приемных устройств используются в основном индивидуальные трехпрограммные приемники, а в ряде случаев групповые - для общественных зданий.

Передающее устройство системы сельского ТПВ выполнено на транзисторах. Управление им осуществляется устройствами, согласованными с оборудованием автоматизированного узла однопрограммного вещания. Работа передающего устройства контролируется аппаратурой контроля и резервного управления (АКРУ).

Заключение

Подводя итог данной курсовой работы, хотелось бы отметить перспективы дальнейшего развития телефонной связи в России.

За последние десять лет отрасль телекоммуникаций в России претерпела очень большие преобразования, связанные с переходом всей экономики к рыночным отношениям. В результате приватизации была разрушена монополия государства на развитие отрасли и управление предприятиями. Государство перестало быть главным источником финансирования отрасли. Вместе с тем, оно сохранило за собой ряд важных регулирующих функций, таких, как лицензирование, контроль над уровнем тарифов на местных телефонных линиях связи, контрольный пакет акций в холдинге «Связьинвест», который, в свою очередь, контролирует семь объединенных региональных компаний связи. Заметную роль в развитии отрасли стали играть рыночные силы. Это особенно характерно для появившихся в последние годы совершенно новых направлений телекоммуникационного бизнеса, в частности таких, как мобильная связь и передача данных. Появился ряд новых телекоммуникационных предприятий, в том числе созданных в форме альянсов с зарубежными партнерами. Международное сотрудничество явилось в эти годы одним из основных факторов, способствовавших технологическому развитию и модернизации телекоммуникационной отрасли в России. Оно обеспечило российским предприятиям в новых экономических условиях дополнительные прямые инвестиции и товарные кредиты на закупку современного оборудования.

На данный момент можно говорить о недостаточном потоке инвестиций в телекоммуникационную отрасль России. Наряду с необходимостью улучшения инвестиционного климата телекоммуникационного рынка, принципиально важное воздействие на рынок имеет тип регулирующего агентства. Лишь наличие независимого регулирующего агентства позволяет не только ощутимо снизить цены, но и значительно увеличить спектр предлагаемых услуг. В России такого агентства нет. Все регулирующие структуры жестко связаны с правительственными органами. Это не исключает принятия регулирующего решения, имеющего политическую окраску, позволяющего повысить престиж власти, но не отвечающего интересам рынка и благосостояния общества. В этом случае не следует путать (или подменять) координирующие действия государства (например, препятствующие операторам злоупотреблять правом устанавливать цены на предоставляемые услуги, защищающие национального производителя, и т. д.) и желание воздействовать на рынок, используя административный ресурс (принимать регулирующие решения, позволяющие определенным группам иметь преимущества на рынке, лоббировать интересы «своих» производителей и т. д.).

Суммируя все вышесказанное, можно отметить, что, несмотря на динамичное развитие национальной телекоммуникационной отрасли в целом, имеющей одни из самых высоких темпов развития среди телекоммуникационных рынков мира, у отечественного телекоммуникационного рынка есть следующие особенности:

различные сегменты рынка развиваются неравномерно;

объем инвестиций недостаточен для ведения полномасштабной телекоммуникационной деятельности;

регулирующие органы являются составной частью правительства и имеют четко выраженные протекционистские наклонности;

отсутствует научно обоснованная долгосрочная федеральная программа создания, развития и совершенствования национальной телекоммуникационной инфраструктуры.

Сектор телекоммуникационного рынка, к которому относится телефонная связь, принадлежит к группе динамично развивающихся, капиталоемких, социально значимых и приносящих львиную долю (около 80%) прибыли всей отрасли секторов. По количеству пользователей телефонная связь в настоящее время является второй, уступая лишь сегменту телерадиовещания. Общие доходы в секторе телефонной связи России по прогнозам к 2011 г. возрастут более чем в три раза.

Создание российской информационно-телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в международном сообществе. [ 16 ]

Список использованной литературы

1. Конституция Российской Федерации: принята всенар. голосованием 12 дек. 1993 г. - М. : Юрид. лит., 2000. - 61 с.

2. Гражданский кодекс Российской Федерации. Часть первая от 30 ноября 1994 г. N 51-ФЗ (в ред. от 4.11.2007 г.) // СЗ РФ. - 1994. - № 32. - Ст. 3301.

3. О связи: Федер. закон Росс. Федерации от 07.07.2003 N 126-ФЗ

5. В помощь радиолюбителям: электронные узлы / А. П. Кашкаров. - 2004. - N 4-5. - С. 82 - 89.

6. ГОСТ 19472-88 «Система автоматизированной телефонной связи общегосударственная. Термины и определения».

7. История открытия первой линии связи Санкт-Петербург – Москва в документах // Электросвязь. – 1998. – № 10– 25 с.

8. Коммутация в системах и сетях связи /А. Н. Берлин. - М., 2001.- 444 с.

10. Основы радиоэлектроники и связи: Учеб. пособие для вузов / В. И. Каганов, В. К. Битюгов.

11. Опыты исследования распространения переменного тока по длинным проводам. Применение к телефонированию на большие расстояния // Войцеховский П.Д.// ПТЖ. – 1896, май, с. 709-726; июнь, с. 847-854

12. Отечественные телекоммуникационные системы: Учеб. пособие для вузов / Ю. К. Шарипов, В. К. Кобляков.

13. От плазменного телевизора до мини-диска: Экспертиза //"Известия" №215, 1997г.

14. Развитие российской отрасли телекоммуникаций, Корнеев И., опубликовано в журнале "CIO" №1 от 28 января 2005 года

15. Российский государственный исторический архив – РГИА, ф. 1289, оп. 2, д. 1618, л. 233.

16. Телеграфные аппараты: [Из собрания Политехн. музея: Каталог] / С.В. Делибаш, Г.А. Галустян, Л.В. Гурская; Науч. ред. Г.Г. Григорян.

1 Российский государственный исторический архив – РГИА, ф. 1289, оп. 2, д. 1618, л. 233.

АО электросвязи невозможно без оценки достигнутого уровня развития электросвязи в регионе, ... ТП является интегральным показателем развития электросвязи , отражающим состояние сети в целом, и в условиях отсутствия данных...

Стратегия социально-экономического развития города Ханты-Мансийска до 2020 года

Научная работа >> Экономика

Была разработана и утверждена «Генеральная схема развития сети электросвязи на территории округа до 2011 ... образования, обеспечивающих город высококвалифицированными кадрами. Развитая сеть специальных (коррекционных) дошкольных групп. Реализация...

Развитие третичного сектора в России

Реферат >> Физкультура и спорт

Труда (глобализация экономики), а также развитие информатики и телекоммуникаций, упростивших и... и другой деятельности существует развитая система приобретения производственных навыков. ... каналами связи. На базе сетей электросвязи создан новый вид услуг - ...