Основные сведения о телекоммуникациях
Лекция 3. Основные сведения о телекоммуникациях
Определение телекоммуникаций
Значение телекоммуникаций
Услуги и службы телекоммуникаций
Сети электросвязи
Процессы в телекоммуникациях
Определение телекоммуникаций
Телекоммуникации могут быть могут быть определены как технологии, занимающиеся вопросами общения на расстоянии и это можно пояснить различными способами. Рис 3.1 показывает одно из возможных представлений различных секций телекоммуникаций.
Рекомендуемые материалы
Телекоммуникации делятся на два вида: однонаправленные и двунаправленные. Однонаправленные, такие как массовые радиовещание и телевещание, предполагают передачу информации в одном направлении – от центра к абонентам. Двунаправленные поддерживают диалог между двумя абонентами.
Телекоммуникации используют механические и электрические средства, потому что исторически телекоммуникации развивались от механической до электрической формы, используя все более и более сложные электрические системы. Это - причина того, почему много традиционных операторов в телекоммуникациях типа национальной почты, телеграфных и телефонных компаний используют обе формы. Предмет нашего последующего рассмотрения показан в верхней части рисунка – это электрические телекоммуникации, которые принято называть электросвязью. Доля механических телекоммуникаций типа обычной почты и прессы (рассылки газет), как ожидают, уменьшится, тогда как доля электрических, особенно двунаправленных, увеличится и станет главной в будущем. Уже в наше время корпорации и пресса интересуются, прежде всего, электрическими телекоммуникациями (электросвязью) как возможностью выгодного бизнеса.
По краям рисунка показаны телекоммуникационные службы, вначале механические:
пресса (пересылка газет), почта;
затем электрические:
телеграф, телекс (абонентский телеграф), телефон, радио, телевидение, компьютерные сети, выделенные сети, кабельное телевидение и мобильный телефон.
Примерно в таком порядке и развивались исторически телекоммуникации.
.
Рис 3.1 Телекоммуникации: формы и виды
Значение телекоммуникаций.
Много различных телекоммуникационных сетей увязано в непрерывно изменяющуюся и чрезвычайно сложную глобальную систему. Ниже мы рассмотрим телекоммуникации с различных точек зрения, чтобы понять с какой сложной системой мы имеем дело и как зависим мы от нее .
Телекоммуникационные сети представляют самое сложное оборудование в мире. Стоит только подумать о телефонной сети, которая включает более 2 миллиардов стационарных и мобильных телефонов с универсальным доступом. Когда один из этих телефонов делает запрос, телефонная сеть в состоянии установить связь с любым другим телефоном в мире. Кроме того, много других сетей связаны с телефонной сетью. Это позволяет утверждать, что сложность глобальной телекоммуникационной сети превышает сложность любой другой системы в мире.
Телекоммуникационные услуги имеют существенное воздействие на развитие мирового сообщества. Если нам известна телефонная плотность страны, то мы можем оценить уровень её технического и экономического развития. В слаборазвитых странах плотность стационарных (неподвижных) телефонов не превышает 10 телефонов на 1000 жителей; в развитых странах , например в Северной Америке и Европе , она составляет приблизительно 500 – 600 телефонов на 1000 жителей. Экономическое и культурное развитие развивающихся стран зависит (в дополнение к многим другим факторам) от наличия эффективных телекоммуникационных услуг. Локальная сеть (ЛВС), к которой подключен наш компьютер, связана с ЛВС других участков, расположенных всюду по нашему университету. Это необходимо для эффективности совместной работы различных отделов. Мы общаемся ежедневно и с людьми в других организациях с помощью электронной почты, телефонов, факсимиле и мобильных телефонов. Это происходит в масштабе организаций, в масштабе страны и в международном масштабе.
Телекоммуникации играют существенную роль и во многих областях повседневной жизни. Каждый из нас ежедневно использует не только телекоммуникационные услуги, но и услуги которые опираются на телекоммуникации. Вот – некоторые примеры услуг, которые зависят от телекоммуникаций:
-банковское дело, банковские автоматы, электронная коммерция;
-авиация, железная дорога, заказ билетов;
-продажи, оптовая торговля и обработка заказов;
-платежи с помощью кредитной карточки в магазинах;
-заказ гостиничных номеров туристическими агентствами;
-закупки материалов промышленностью;
-правительственные операции, типа налогообложения.
Услуги и службы телекоммуникаций
В общем виде термин услуга определяется следующим образом: услуга - это то, что государство или зарегистрированная частная организация предлагает потребителям для удовлетворения определенной коммуникационной потребности.
Под телекоммуникационной услугой, согласно рекомендациям Международного Союза Электросвязи (МСЭ), понимается вид обслуживания, полностью реализующий возможности (включая функции терминального оборудования) связи между пользователями в соответствии с протоколами, установленными для соответствующего вида связи.
Под услугами пользователя понимается то, что предлагается пользователю, сдается ему в аренду или оплачивается им.
Эти два определения позволяют разделить предоставляемые услуги и процессы, происходящие в телекоммуникационной сети, т.е. разделить технические и сервисные возможности связи.
В последнее время услуги связи называют инфокоммуникационными услугами, то есть услугами предоставления связи для обеспечения пользователя необходимой ему информацией. С точки зрения пользователя и сетевого оператора инфокоммуникационные услуги принято делить на основные (basic services) и дополнительные (supplememoru services). Термин «дополнительные услуги» относится к услугам, не включающим установление соединений. Дополнительные услуги, предоставляемые с помощью служб централизованного сетевого интеллекта, часто называют интеллектуальными услугами, рис. 3.2 .
|
Рис.3.2. Инфокоммуникационные услуги |
Как видно из рисунка все виды инфокоммуникационных услуг связаны с использованием трех терминалов: телефона, компьютера и телевизора. Такое сочетание терминалов позволяет осуществлять мультимедийные услуги. Мультимедийными называют услуги, представляющие собой передачу, по крайней мере, двух или трех типов сообщений – речи, знаков (данных) и изображений в режиме, обеспечивающим некоторую степень интерактивности. Данными называют сообщения, предназначенные для обработки на ЭВМ или полученные от ЭВМ. Для обеспечения услуг пользователям на сетях создаются телеинформационные службы, технически и организационно обеспечивающие соединения, требуемые для предоставления конкретного вида услуг. Телеинформационная служба – понятие более «полное», чем услуга, поскольку содержит функции для соединения для установления связи и пересылки сообщений. При этом под телеинформационными службами понимаются все существующие системы передачи и обработки информации, а именно: телефония, телеграфия, передача данных, телевидение, звуковое вещание и телематические службы, в которые входят: электронная почта, факс, Интернет-телефония и аудио-видео-конференции.
Согласно рекомендациям МСЭ телеинформационные службы делятся на телеслужбы и службы передачи.
Службы передачи или службы доставки информации предоставляются телекоммуникационной сетью, под которой понимают совокупность технических средств, обеспечивающих взаимодействие удаленных объектов. Сеть выполняет функции передачи и коммутации (переключения каналов передачи). Службы передачи ориентированы на транспортировку сообщений и не несут ответственность за совместимость функций оконечных терминалов с сетью.
Телеслужбы или службы предоставления связи, реализуются совместно терминалами пользователей и сетью (сеть обеспечивает доставку информации). В телеслужбах реализуются два процесса: процесс подключения оконечного оборудования к сети связи и процесс обработки информации в сетях. Структурно телеслужбы состоят из двух компонентов – ресурсов сети и оконечного оборудования пользователей.
Телеслужбы разделяют на четыре основных типа: интерактивные, службы сообщений, информационные и вещательные службы, рис 3.3.
Интерактивные службы – это службы, позволяющие передавать информацию в обе стороны, т.е. осуществлять диалог.
Службы электронных сообщений (службы обработки сообщений) основаны на принципе хранения информации, при этом осуществляется накопление речевых сигналов, текста, документов или видеосигналов.
Электронное сообщение – это документ, переданный «электронной почтой» по системе связи между ЭВМ, получаемый в виде видеограммы на экране монитора (телетекст) или в виде бумажной копии, отпечатанной на принтере (машинограмма). С помощью этих служб можно передавать сообщения через электронные «почтовые ящики», отдельные для каждого вида сигналов. В качестве дополнительной услуги пользователь может получать автоматическое уведомление о поступлении сообщения в его почтовые ящики (оптическая или акустическая индикация на оконечном терминале).
Рис. 3.3 Типы телеслужб
Информационные службы обеспечивают доступ к информации, хранящийся в базах данных. Эти службы так же содержат интерактивные элементы, позволяющие пользователям запросить информацию при помощи клавиатуры на телефоне или с использованием оборудования распознавания голоса. Типичным примером являются службы, предоставляющие услуги Интернет. Пользователи могут получать доступ к любым блокам данных через постоянное или временно установленное соединение,
Вещательные службы могут осуществлять одностороннюю одновременную передачу к одному приемнику или к нескольким приемникам, например, радиовещание и телевизионное вещание (ТВ). Наиболее простым примером вещательных служб является широкополосное вещание, при котором информация одновременно посылается нескольким приемникам.
Сети электросвязи
Электросвязь - передача и/или прием сообщений любого вида по радио, проводным, оптическим или другим электромагнитным системам.
Сеть - совокупность технических средств, обеспечивающих взаимодействие удаленных объектов.
Таким образом, сеть электросвязи представляет собой совокупность технических средств, обеспечивающих передачу или/и прием сообщений по радио, проводным, оптическим или другим электромагнитным системам. Традиционно сети электросвязи, развивались как специализированные, на которых организовывалась одна служба, предоставляющая пользователям определенный вид услуг: телефонная, передачи данных и т.п. В результате влияния технического прогресса и растущих, постоянно меняющихся потребностей пользователей возникла необходимость в увеличении разнообразия телеслужб. К началу 1980-х годов стало ясно, что имеются и потребность и техническая возможность интеграции передачи данных и речи в одном цифровом тракте. Появились такие службы, как:
- видеотелефония;
- информационно – справочные службы, работающие в режиме реального времени (их называют онлайновые, то есть постоянно подключенные к сети);
-службы для передачи оперативной информации об абоненте на экран рабочего места оператора, который его обслуживает;
-службы для передачи телеметрической информации управления производственными процессами или для мониторинга пожарных датчиков с автоматическим оповещением о связанных с ними событиях.
Все эти службы и многое появившиеся дополнительные виды обслуживания, предоставляемые совместно с телефонией, могут быть реализованы на базе единой сети интегрального обслуживания. При разработке рекомендаций МСЭ, отражающих различные аспекты такой сети, преследовались общие цели, важнейшие из которых перечислены ниже.
Стандартизация. Для обеспечения единообразного доступа и достижения рентабельности оборудования важно, чтобы существовал единый набор стандартов интегральных сетей.
Прозрачность. Обеспечение прозрачности передачи - одно из наиболее важных требований пользователей к телекоммуникационым сетям. Полная прозрачность обеспечивается при общении двух человек, находящихся в одной комнате, друг с другом, рис, 3.4.А. Это происходит не только потому, что они видят и слышат друг друга, но и потому, что они используют мимику, жесты, интонацию и другие визуальные средства, т.е. они могут полностью свободно общаться. Полную прозрачность обеспечивает система связи, реализующая «открытую трубу», через которую проходит информация между двумя участниками, рис. 3.4. А'.
Рис. 3.4 Прозрачность сети
В этом случае информация А получает лишь минимальные и незначительные искажения. Применяя это сравнение к телекоммуникационной сетям можно сказать, что для обеспечения прозрачности требуется держать эту трубу максимально открытой, однако пропускная способность сети ограничена. Телекоммуникационная сеть обычно является узким проходом, который постоянно стремятся расширить с целью повышения прозрачности, рис. 3.4. 
. Большая прозрачность дает пользователям уверенность в том, что на приложения и протоколы, которые они разрабатывают и используют, сеть не окажет нежелательного влияния.
Отделение коммерческих функций от технических. Должна быть возможность отделить услуги, которые могут предоставляться на конкурентной основе, от услуг, образующих существенную часть работы сети. Во многих странах все услуги предоставляет одна государственная организация. В других странах услуги предоставляются частными службами на конкурентной основе (например, видеотекст, электронная почта, услуги выделенных и коммутируемых линий). Интегральная сеть должна предоставлять любые услуги. Благодаря этому пользователь может выбрать и вид услуг и методы маршрутизации сообщений.
Тарифы или плата за услуги должна зависеть от затрат на их предоставление, а не от типа передаваемых сообщений. Услуги одного типа не должны оплачиваться за счет других типов услуг.
Плавность перехода на новую технологию. Переход к интегральной сети должен быть постепенным, и новые развивающиеся сети должны сосуществовать со старым оборудованием и услугами. Интерфейсы новых сетей должны развиться из уже существующих интерфейсов и предоставлять пользователям способ перехода к новой технологии.
Многоканальный доступ. Кроме доступа индивидуальных пользователей с низкой потребностью в ресурсах, интегральная сечь должна обеспечивать многоканальный доступ для пользователей с внутренними телефонными и локальными сетями.
Процессы в телекоммуникациях
Одной из основных тенденций в современных корпорациях, в том числе и телекоммуникационных, является организация, строящаяся вокруг процесса, а не вокруг задачи.
Основными процессами в телекоммуникациях являются:
-преобразования: сообщений в сигналы и сигналов в сообщения, а также сигналов одной формы в сигналы другой формы,
- передача сообщений по сетям электросвязи,
- коммутация физических цепей и каналов (виртуальных цепей), см. рис. 3.5.
Рис 3.5 Основные процессы в телекоммуникациях
Поясним введенные определения:
Сообщение – форма представления информации: речь, изображение или данные.
Сигнал – переносчик сообщения в виде волны электричества или электромагнитной волны.
Физическая цепь – среда распространения электрической или электромагнитной волны от передатчика сигналов к приемнику. Это может быть пара медных проводов, проводящее свет стекловолокно или свободное пространство.
Коммутация – процесс соединения физических цепей, поддержания соединения при передаче сигналов и разъединения. Коммутация используется для маршрутизации передаваемого сигнала.
Рекомендуем посмотреть лекцию "1.4 Напряжения в наклонных сечениях при плоском напряженном состоянии".
Контрольные вопросы:
1. Что такое телекоммуникации и электросвязь?
2. Что называется телекоммуникационной услугой?
3. Перечислите типы телеслужб.
4. Перечислите виды телеуслуг.
5. Поясните основные процессы в телекоммуникациях.
