История развития проводных каналов связи сообщение

Обновлено: 04.07.2024

История связи - это об изобретениях, изменивших наш мир (от проводных телеграфов до сетей мобильной связи)!

История связи - это о людях, изменивших наш мир (от Павла Шиллинга и Сэмюэля Морзе до Дмитрия Зимина и Стива Джобса)!

История связи - это о датах, которые навсегда останутся в нашем календаре!

21 октября 1832 года русский ученый Павел Шиллинг испытал первый в истории электромагнитный телеграф

21 октября 1832 года русский ученый Павел Львович Шиллинг испытал в Петербурге созданный при помощи механика И.А.Швейкина первый в истории электромагнитный телеграф. Прибор, созданный Шиллингом, имел стрелочную индикацию передаваемых по электрическим проводам сигналов, которые оператор приёмного телеграфного аппарата легко расшифровывал и переводил в буквы согласно разработанной Шиллингом специальной таблице кодов.

8 февраля 1838 года Сэмюэл Морзе продемонстрировал свою систему электромагнитного телеграфа

В 1850 году русский ученый Борис Семёнович Якоби изобрел первый буквопечатающий телеграфный аппарат

В 1850 году Якоби сконструировал телеграфный аппарат синхронного действия с непосредственной (без расшифровки) индикацией в приёмнике передаваемых букв и цифр и первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат.

В 1873 году были опубликованы основные уравнения электромагнитного поля - уравнения Максвелла

В 1876 году Эдисон сконструировал приёмник электромагнитных колебаний

В 1876 году американский изобретатель и предприниматель Томас Эдисон сконструировал приёмник электромагнитных колебаний для демонстрации возможности передачи электрической энергии без проводов.

В 1886 году Павел Михайлович Голубицкий разработал схему телефонной связи с питанием микрофонов от центральной батареи

В 1886 году Павел Михайлович Голубицкий разработал новую схему телефонной связи, согласно которой микрофоны абонентских телефонных аппаратов получали питание от одной (центральной) батареи, расположенной на телефонной станции.

В 1888 году Генрих Герц экспериментально подтвердил электромагнитную теорию света Джеймса Максвелла

2 июня 1896 Гульельмо Маркони подал заявку на получение патента на разработанный им радиопередатчик

1 июня 1908 года официально введён сигнал о помощи SOS

В 1910 году американский журналист Роберт Слосс описал применения мобильной телефонии в будущем

В этом очерке Слосс подробно описал применения мобильной телефонии в будущем: оперативная передача журналистами информации, удалённые совещания предпринимателей и политиков и т. д.

Связь в эпоху первой мировой войны

С древних времен существенный вклад в итоги сражений вносит организация взаимодействия и связи между боевыми частями, штабами и командирами разного уровня. Не стала исключением и "Первая мировая война".

В 1946 году американская компания Bell Systems реализовала первый коммерческий сервис мобильной связи поколения 0G - Mobile Telephone System (MTS)

В 1946 году американская компания Bell Systems, принадлежавшая телекоммуникационному гиганту AT&T (American Telephone and Telegraph Company) реализовала первый коммерческий сервис мобильной связи поколения 0G, получивший название Mobile Telephone System (MTS). Оригинальное оборудование весило более 36кг. Первоначально в стандарте было 3 радиочастотных канала в УКВ (VHF) диапазоне. Позднее количество каналов было увеличено до 12-ти, а затем и до 24-х. Ширина одного канала - 15кГц. Модуляция - частотная (FM).

11 декабря 1947 года Дуглас Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей мобильной связи

11 декабря 1947 года Дуглас Ринг (анг. Douglas H. Ring), сотрудник Bell Laboratories во внутреннем меморандуме выдвинул идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. Эта схема решала проблему конфликта близких по частотам каналов и позволяла повторно их использовать.

9 апреля 1957 года советский радиоинженер Леонид Куприянович продемонстрировал первый переносной мобильный телефон

Испытания носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1, созданного Леонидом Куприяновичем, были проведены 9 апреля 1957 года. Устройство весом 3 кг. имело радиус действия 20-30 км и могла работать без смены батарей 20-30 часов. В этом же году выдан патент на изобретение.

3 апреля 1973 года американский инженер компании Motorola Мартин Купер совершил первый звонок по мобильному телефону

3 апреля 1973 года в конструкторском отделе компании Bell Laboratories раздался телефонный звонок. "Угадай, откуда я звоню?" — услышал в трубке голос Мартина глава исследовательского отдела Джоэл Энгель. — "Я звоню тебе с настоящего сотового телефона"…

В мае 1978 года в Бахрейне начала работать первая в мире сеть сотовой связи

В мае 1978 года в Бахрейне, телефонная компания Bahrain Telephone Company (Batelco) впервые в мире начала предоставлять коммерческие услуги сотовой связи. Две соты с 20 каналами в диапазоне 400 МГц обслуживали 250 абонентов. Использовалось оборудование японской компании Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. (известна по торговой марке Panasonic).

1 сентября 1981 года заработала первая в мире сеть мобильной связи стандарта NMT-450

1 сентября 1981 года в Саудовской Аравии заработала первая в мире сеть мобильной связи стандарта NMT-450. Сеть на 1200 абонентов была построена шведской компанией "Ericsson". Далее последовала Швеция (октябрь 1981), Норвегия (ноябрь 1981), Дания (январь 1982), Финляндия (март 1982) и Исландия (июнь 1982).

12 октября 1983 года началась коммерческая эксплуатация первой сети AMPS

12 октября 1983 года региональная операционная компания Bell Ameritech ("один из 7-ми осколков AT&T") запустила в коммерческую эксплуатацию первую в США сеть сотовой связи стандарта AMPS в Чикаго, штат Иллинойс. До этого сеть находилась в тестовой эксплуатации более 5-ти лет.

1 июля 1991 года был осуществлен первый звонок в сети мобильной сотовой связи GSM

1 июля 1991 года началась новая эра в глобальной цифровой коммуникации – был осуществлен первый звонок в стандарте мобильной сотовой связи GSM. Бывший премьер-министр Финляндии Гарри Холкери позвонил вице-мэру города Тампере Каарине Суонио через сеть оператора Radiolinja.

9 сентября 1991 был осуществлен первый в истории России звонок по сотовому телефону

10 ноября 1999 года в сети германского оператора BT Cellnet был совершен первый "GPRS звонок"

10 ноября 1999 года в сети британского оператора BT Cellnet (в настоящее время O2) была осуществлена первая GPRS (General Packet Radio System) сессия, которая позволила существенно увеличить скорость передачи данных. А уже 26 мая 2000 года им же был запущен первый в мире коммерческий сервис GPRS.

В свою очередь объем передаваемой информации определяется полосой пропускания. Установлено, что достижимая скорость передачи информации тем выше, чем выше частота колебаний электрического тока или радиоволны. Для того, чтобы передать в закодированном виде любую букву алфавита, необходимо использовать 7–8 битов. Таким образом, если для передачи текста применять проводную связь с частотой 20 кГц, то стандартную книгу в 400–500 страниц можно будет передать примерно за 1,5–2 часа. При передаче по линии с частотой 32 МГц та же процедура потребует лишь 2–3 секунды .

Вложенные файлы: 1 файл

история развития проводных каналов связи.docx

история развития проводных каналов связи

Вся история развития кабельных систем связи связана с проблемой увеличения объема информации передаваемой по проводному каналу связи.

Рассмотрим как с развитием проводной связи, т.е. с освоением новых частот изменялась пропускная способность канала связи.

Как отмечалось выше, развитие электрических систем передачи информации началось с изобретения П. Л. Шиллингом в 1832 году телеграфной линии с использованием иголок. В качестве линии связи использовался медный провод. Эта линия обеспечивала скорость передачи информации – 3 бит/с (1/3 буквы). Первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы). Изобретение в 1860 г. печатающей телеграфной системы обеспечивало скорость – 10 бит/с (1 буква). В 1874 г. система шестикратного телеграфного аппарата Бодо уже обеспечивала скорость передачи – 100 бит/с (10 букв). Первые телефонные линии, построенные на основе изобретенного в 1876 году Беллом телефона, обеспечивали скорость передачи информации 1000 бит/с (1кбит/с –100 букв).

Первая практическая телефонная цепь была однопроводной с телефонными аппаратами, включенными на ее концах. Данный принцип требовал большого количества не только соединительных линий, но и самих телефонных аппаратов. Это простое устройство в 1878 году было заменено первым коммутатором, который позволил осуществить соединение нескольких телефонных аппаратов через единое коммутационное поле.

До 1900 года первоначально используемые однопроводные цепи с заземленным проводом были заменены двухпроводными линиями передачи. Несмотря на то, что к этому времени уже был изобретен коммутатор, каждый абонент имел свою линию связи. Необходим был способ, позволяющий увеличить количество каналов без прокладки дополнительных тысяч километров проводов. Однако появление этого способа (системы уплотнения) задержалось до возникновения электроники в начале 1900 года. Первая коммерческая система уплотнения была создана в США, где в 1918 году между Балтиморой и Питсбуром начала работать четырехканальная система с частотным разделением каналов. До второй мировой войны большинство разработок было направлено на увеличение эффективности систем уплотнения воздушных линий и многопарных кабелей, поскольку по этим двум средам передачи были организованы почти все телефонные цепи.

Изобретение в 1920 году шести-двенадцати канальных систем передачи позволили увеличить скорость передачи информации в заданной полосе частот до 10 000бит/с, (10кбит/с – 1000 букв). Верхние граничные частоты воздушных и многопарных кабельных линий составляли соответственно 150 и 600 кГц. Потребности передачи больших объемов информации требовали создания широкополосных систем передачи.

В СССР, примерно в это же время была разработана система К–3600 на отечественном кабеле КМБ 8/6, имеющем 14 коаксиальных цепей в одной оболочке. Затем появляется коаксиальная система с большей шириной полосы пропускания 60 МГц. Она обеспечивала емкость 9000 каналов в каждой паре. В общей оболочке объединены 22 пары.

Коаксиальные кабельные системы большой емкости в конце ХХ века обычно применялись для связи между близко расположенными центрами с высокой плотностью населения. Однако стоимость монтажа таких систем была высока из-за незначительного расстояния между промежуточными усилителями и вследствие большой стоимости кабеля и его прокладки.

6.4.2. История волоконно-оптических систем связи

По современным воззрениям, все электромагнитные излучения, в том числе радиоволны и видимый свет, имеют двойственную структуру и ведут себя то как волнообразный процесс в непрерывной среде то как поток частиц, получивших название фотонов, или квантов. Каждый квант обладает определенной энергией.

Следующий этап развития связан с перенесением известных методов в оптический диапазон. В 1958 году Таунс и Шавлов теоретически обосновали возможность создания оптического квантового генератора (ОКГ) на твердом теле. В 1960 году Мейман построил первый импульсный ОКГ на твердом теле – рубине. В этом же году вопрос об ОКГ и квантовых усилителях независимо был проанализирован Н. Г. Басовым, О. Н. Крохиным и Ю. М. Поповым.

После создания первых мазеров и лазеров начались работы, направленные на их использование в системах связи.

Уже в 1973–1974 гг. расстояние, которое луч мог пройти по волокну, достигло 20 км, а к началу 80-х годов превысило 200 км. К этому же времени скорость передачи информации по ВОЛС возросла до невиданных ранее значений – в несколько миллиардов бит/с. Дополнительно выяснилось, что ВОЛС имеют не только сверхвысокую скорость передачи информации, но и обладают целым рядом других достоинств.

Световой сигнал не подвержен действию внешних электромагнитных помех. Более того, его невозможно подслушать т. е. перехватить. Волоконные световоды имеют отличные массогабаритные показатели: применяемые материалы имеют малую удельную массу, нет нужды в тяжелых металлических оболочках; простота прокладки, монтажа, эксплуатации. Волоконные световоды можно закладывать в обычную подземную кабельную канализацию, можно монтировать на высоковольтных ЛЭП или силовых сетях электропоездов и вообще совмещать их с любыми другими коммуникациями. Характеристики ВОЛС не зависят от их длины, от включения или отключения дополнительных линий – в электрических же цепях все это не так, и каждое подобное изменение требует кропотливых настроечных работ. В волоконных световодах в принципе невозможно искрение, и это открывает перспективу использования их во взрывоопасных и подобных им производствах.

Очень важен и стоимостной фактор. В конце прошлого века волоконные линии связи, как правило, по стоимости были соизмеримы с проводными линиями, но с течением времени, учитывая дефицит меди, положение непременно изменится. Эта убежденность основана на том, что материал световода – кварц – имеет неограниченный сырьевой ресурс, тогда как основу проводных линий составляют такие теперь уже редкие металлы, как медь и свинец. И дело даже не только в стоимости. Если связь будет развиваться на традиционной основе, то к концу века вся добываемая медь и весь свинец буду расходоваться на изготовление телефонных кабелей – а как развиваться дальше?

В настоящее время оптические линии связи занимают доминирующее положение во всех телекоммуникационных системах, начиная от магистральных сетей до домовой распределительной сети. Благодаря развитию оптико-волоконных линий связи активно внедряются мультисервисные системы, позволяющие довести до конечного потребителя в одном кабеле телефонию, телевидение и Интернет.

Проводная связь до появления и развития средств радиосвязи считалась основной. По предназначению проводная связь делится на:

- дальнюю – для межобластной и межрайонной связи;

- внутреннюю – для связи в населенном пункте, в производственных и служебных помещениях;

- служебную – для руководства эксплуатационной службой на линиях и узлах связи.

Проводные линии связи часто сопрягаются с радиорелейными, тропосферными и спутниковыми линиями. Проводная связь из-за ее большой уязвимости (природные воздействия: сильные ветры, налипание снега и льда, грозовые разряды или преступная деятельность человека) имеет недостатки в применении.

тенденция развития беспроводных каналов связи

Беспроводные каналы EtherHaul-1200 отличаются высокой надёжностью, широкими функциональными возможностями, а также самой низкой стоимостью в диапазоне 71-76 ГГц (E-Band). Без сомнения беспроводные каналы связи Siklu будут востребованы для оперативного решения самых различных задач, в том числе:

Для меня лично нет ничего приятней оказаться в командировке в каком-то другом городе и после напряженного рабочего дня за чашкой чая ~~пива с рыбой~~ с коллегами поболтать на разные отвлеченные темы. Одним из таких вечеров мы попытались восстановить эволюцию связи и список технологий и имена людей, которые своим гением дали импульс развития нашему бешеному информационному миру. Что удалось вспомнить — под катом. Но у меня создалось впечатление, что многое мы упустили. Поэтому жду комментариев и интересных историй от вас, дорогие Хабровцы.

Вспоминать начали с древних времен.

Старинные письма — признанный образец культуры общения людей. Выпускалась специальная бумага, духи для пропитки конвертов, клише, сургуч и печатки — все это было в порядке вещей и написать письмо другому человеку было целым ритуалом.

Голубиная почта

Морская и военная связь

Самым важным местом для обеспечения связи является театр военных действий. До появления телеграфа и проводных телефонных станций активно (что удивительно и до сих пор) использовались семафорные системы. Как знаковые, так и световые.

Семафорная, или флажная, азбука используется в ВМФ с 1895 года. Она была разработана вице-адмиралом Степаном Макаровым. Русская флажная азбука содержит 29 буквенных и три специальных знака и не включает в себя цифр и знаков препинания. Передача информации в этом виде связи ведется словами по буквам, а скорость передачи может достигать 60-80 знаков в минуту. Странно, но в ВМФ России с 2011 года упразднено обучение матросов семафорной азбуке, хотя в большинстве морских держав мира она является обязательной дисциплиной.
Интересной является также система сигнализации с помощью специальных флагов. Используется морскими судами. Всего 29 шт, которые, как я понимаю, надо бы знать всем, кто выходит в море. Вот, к примеру, шесть первых флагов. Некоторые весьма забавны.

Проводная связь. Телеграф, телефон, телетайп…

Давайте поговорим уже об электрических системах. Конечно, начнем с телеграфа. Одна из первых попыток создать средство связи с использованием электричества относится ко второй половине XVIII века, когда Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф. Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году.

Конечно, в это время бурно начала развиваться инфраструктура проводной связи. Появление аппарата Морзе и ловкое патентование телефона Беллом (споры о том, кто все же изобрел сам принцип телефона еще не угасли) привело к первой волне информатизации планеты. Это было удивительное время развития новых технологий, которое дало десятки тысяч рабочих мест. Телефонистки, техники, инженеры, телефонные и телеграфные компании.

Кстати, о телефонистках. Требование к претенденткам были высоки. Девушка должна быть умна, иметь отличную память и хороша собой. Наверное, такое требование было потому, что начальниками телефонных станций были в те времена только мужчины.
Конечно, бурно начали развиваться компании по производству различного телеграфного оборудования. Своеобразные технологические стартапы 19 века).

Безусловно, важным для развития связи было познакомить с ними простых людей. Не редко можно было увидеть такие промо-акции на улицах городов. Телефонная будка на колесах. Прям как сейчас.

Ну и, конечно, людей интересовала задача передачи графической информации. Со времени изобретения телеграфа начались работы по передаче изображений. Главным образом фотографий. Разрабатывались первые прототипы факс-аппаратов. Однако, сделать приемлемый фототелеграфный аппарат удалось только после Второй мировой войны. А передать изображение по телефону и вовсе в шестидесятые годы. Так или иначе, эти технологии появились и нас ими уже не удивить.

Как я понимаю, в правом верхнем углу окуляр видеокамеры, а за ширмой оборудование для передачи изображения. Громоздкая, видно, была система)

Изобретение радио

Настоящий прорыв в технологиях наступил после изобретения радио. Благодаря этому удалось избавиться от проводов и наладить связь практически по всей планете. Конечно, в первую очередь, эта технология попала военным. Практически сразу радио начало вытеснять проводной телеграф. Но, конечно, не сразу. Первое радиооборудование было малонадежным и крайне дорогим.

Передача речевой информации была невозможна. Использовался лишь телеграфный код Морзе, но и это было настоящим чудом.
Конечно, благодаря изобретению радио, мы обязаны появлению голосовых радиостанций и радиотелефонов, затем пейджинговой и сотовой связи. Особняком стоит изобретение телевидения и появление информационных сетей, которые венчают технологии связи в нашем современном представлении.

И в заключение.

Вот моя личная десятка героев Эволюции связи. Многих вы знаете, а некоторые, возможно, вам и не знакомы. В любом случае — это достойнейшие люди своего времени, которых человечество никогда не забудет. Пусть немного пафосно, но это, действительно, так!

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Современные кабели связи
История развития НСЭ

Начало
Наряду с совершенствованием проволочного телеграфа в последней четверти XIX века появился телефон. В начале 60 - х годов XIX века И.Ф. Рейс сконструировал телефонный аппарат, который однако не получил практического применения. Дальнейшая разработка телефона связана с именами американских изобретателей И. Грея (1835 - 1901) и А.Г. Белла (1847 - 1922). 14 февраля 1876 г. оба американца сделали заявку на практически применимые телефонные аппараты. Поскольку заявка Грея была сделана на 2 часа позже, патент был выдан Беллу. Несколькими месяцами позже Белл продемонстрировал разработанный им электромагнитный телефон, который выполнял роль передатчика и приемника.

В 1878 г. Д.Э. Юз доложил Лондонскому королевскому обществу об открытии им микрофонного эффекта. В 1877 сконструировал телефонный передатчик, названный им микрофоном. “Компания Белла” использовала новое изобретение Юза, так как эта деталь, отсутствовавшая в первых аппаратах Белла, устраняла основной их недостаток - ограниченность радиуса действия.
Первая телефонная станция была построена в 1877 г. в США по проекту венгерского инженера Т. Пушкаша (1845 - 1893), в 1879 г. телефонная станция была сооружена в Париже, а в 1881 г. - в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве. Для последующего развития телефонных сетей имела большое значение предложенная П. М. Голубицким (1845 - 1911) в 1885 г. схема телефонной станции с электропитанием от центральной батареи, расположенной на самой станции. Эта система питания телефонных аппаратов позволяла создать центральные телефонные станции с десятками тысяч абонентских точек. В 1882 г.
П. М. Голубицкий изобрел высокочувствительный телефон и сконструировал настольный телефонный аппарат с рычагом для автоматического переключения схемы с помощью изменения положения телефонной трубки. Этот принцип сохранился во всех современных аппаратах. В 1883 г. им же был сконструирован микрофон с угольным порошком.

1913 г.2008 г.
Как быстро все изменилось

Создание кабелей связи
Первые конструкции кабелей связи, относящиеся к началу XX века, позволили осуществлять телефонную передачу на небольшие расстояния. Это были так называемые городские телефонные кабели с воздушно-бумажной изоляцией жил и парной скруткой. В 1900—1902 гг. была сделана успешная попытка повысить дальность передачи методами искусственного увеличения индуктивности кабелей путем включения в цепь катушек индуктивности (предложение Пупина), а также применения токопроводящих жил с ферромагнитной обмоткой (предложение Крарупа). Такие способы на том этапе позволили увеличить дальность телеграфной и телефонной связи в несколько раз.
Важным этапом в развитии техники связи явилось изобретение, а начиная с 1912—1913 гг. освоение производства электронных ламп. В 1917 г. В. И. Коваленковым был разработан и испытан на линии телефонный усилитель на электронных лампах. В 1923 г. была осуществлена телефонная связь с усилителями на линии Харьков—Москва—Петроград.

Прокладка индо-европейского телеграфного кабеля в 1864 году

Прокладка первого трансатлантического кабеля

В 30-х годах началось развитие многоканальных систем передачи. В последующем стремление расширить спектр передаваемых частот и увеличить пропускную способность линий привело к созданию новых типов кабелей, так называемых коаксиальных. Но массовое изготовление их относится лишь к 1935 г., к моменту появления новых высококачественных диэлектриков типа эскапона, высокочастотной керамики, полистирола, стирофлекса и т. д. Эти кабели допускают передачу энергии при частоте токов до нескольких миллионов герц и позволяют производить по ним передачу телевизионных программ на большие расстояния.
Первая коаксиальная линия на 240 каналов ВЧ телефонирования была проложена в 1936 г.
В 1956 г., была сооружена подводная коаксиальная магистраль между Европой и Америкой для многоканальной телефонной связи.

В 1965—1967 гг. появились опытные волноводные линии связи для передачи широкополосной информации, а также криогенные сверхпроводящие кабельные линии с весьма малым затуханием. С 1970 г. активно развернулись работы по созданию световодов и оптических кабелей, использующих видимое и инфракрасное излучения оптического диапазона волн.
Создание волоконного световода и получение непрерывной генерации полупроводникового лазера сыграли решающую роль в быстром развитии волоконно-оптической связи. К началу 80-х годов были разработаны и испытаны в реальных условиях волоконно-оптические системы связи. Основные сферы применения таких систем — телефонная сеть, кабельное телевидение, внутриобъектовая связь, вычислительная техника, система контроля и управления технологическими процессами и т. д.

Построение вторичных сетей
Вторичная сеть состоит из каналов одного назначения (телефонных, телеграфных, вещания, видеотелефонных, передачи данных, телевидения и др.), образуемых на базе первичной сети. Вторичная сеть включает коммутационные узлы, оконечные пункты и каналы, выделенные на первичной сети.
Радиально узловая схема построения ГТС

Первичная сеть
Первичная сеть — это совокупность всех каналов без подразделения их по назначению и видам связи. В состав ее входят линии и каналообразующая аппаратура. Первичная сеть является единой для всех потребителей каналов и представляет собой базу для вторичных.

Магистральные и зоновые сети связи
Сеть связи страны состоит из магистральной (уровень
транзитных станций - ТС) и зоновых сетей (уровень местных станций МС).
Зоновая сеть организуется в пределах одной-двух областей (или республик, краев).
Она подразделяется на внутризоновую и местную (уровень МС). Внутризоновая связь соединяет областной (республиканский, краевой) центр с районами. Местная связь включает сельскую связь и городскую связь.
Абоненты зоны охватываются единой как правило семизначной нумерацией, позволяет получить в зоне до 107 телефонов.
Магистральная сеть соединяет главный узел (сетевой узел - СУ0) с центрами зон (сетевыми узлами – СУ2, СУ10, СУ12 и т.д.), а также зоны между собой (рис.2.4).
Внутриобластная (внутризоновая) сеть является сетью областного значения. Эта сеть обеспечивает связью областной центр со своими городами и районными центрами и последние между собой, а также выход их на магистральную сеть (рис. 2.4).
Сеть строится на основе территориально-сетевых (ТСУ) и сетевых (СУ) узлов.

Структура сети связи
Магистральная и
внутризоновые сети

История развития кабельных систем передачи информации. Особенности освоения новых частот, изменение пропускной способности канала связи. Разработка первой практической телефонной цепи. История возникновения волоконно-оптических систем передачи информации.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	26.05.2015
Размер файла	20,7 K

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

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Тайгинский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

Тематический реферат

Тайга 2015

Содержание

Введение

1. История развития кабельных систем передачи информации

2. История волоконно-оптических систем передачи информации

Заключение

Библиографический список

Введение

Последние десятилетия кабельная индустрия играла немаловажную роль в развитии информационных технологий. Постоянная необходимость людей в расширении пропускания кабельных сетей, которая стимулировалась появлением все более ресурсоёмких программ, а так же развитием Интернет, которое включает электронную почту, ставшую самым распространённым средством связи, сделала эволюцию кабельных сетей важным условием продолжения прогресса в этой индустрии.

Технологи и разработчики кабельных изделий улучшали характеристики медных кабельных сетей, пытаясь обеспечить их соответствие требованиям технологий.

Мы стали свидетелями растущей потребности в передаче огромных объемов информации на большие расстояния. Интенсивно использовавшиеся для передачи информации в течение последних 20 лет технологии, такие, как коаксиальные кабели, спутниковая и микроволновая связь, очень быстро исчерпали свои возможности. Потребности в объёмах передачи далеко превосходили возможности существующих систем.

В промышленных системах с повышенным уровнем помех, где быстро росла нужда в передаче данных и создании сетей систем контроля, ощущалась растущая потребность в новой среде передачи. Решение проблем ограниченной пропускной способности передачи и повышенного уровня помех в условиях производства было успешно найдено с появлением оптоволоконных систем связи.

Целью данного реферата является рассмотрение темы истории развития кабельных и оптико-волоконных систем передачи, значимость данных изобретений и дальнейшие перспективы.

1. История развития кабельных систем передачи информации

Вся история развития кабельных систем связи связана с проблемой увеличения объема информации передаваемой по проводному каналу связи.

В свою очередь объем передаваемой информации определяется полосой пропускания. Установлено, что достижимая скорость передачи информации тем выше, чем выше частота колебаний электрического тока или радиоволны. Для того, чтобы передать в закодированном виде любую букву алфавита, необходимо использовать 7-8 битов. Таким образом, если для передачи текста применять проводную связь с частотой 20 кГц, то стандартную книгу в 400-500 страниц можно будет передать примерно за 1,5-2 часа. При передаче по линии с частотой 32 МГц та же процедура потребует лишь 2-3 секунды.

Рассмотрим как с развитием проводной связи, т.е. с освоением новых частот изменялась пропускная способность канала связи.

Как отмечалось выше, развитие электрических систем передачи информации началось с изобретения П. Л. Шиллингом в 1832 году телеграфной линии с использованием иголок. В качестве линии связи использовался медный провод. Эта линия обеспечивала скорость передачи информации - 3 бит/с (1/3 буквы). Первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы). Изобретение в 1860 г. печатающей телеграфной системы обеспечивало скорость - 10 бит/с (1 буква). В 1874 г. система шестикратного телеграфного аппарата Бодо уже обеспечивала скорость передачи - 100 бит/с (10 букв). Первые телефонные линии, построенные на основе изобретенного в 1876 году Беллом телефона, обеспечивали скорость передачи информации 1000 бит/с (1кбит/с -100 букв).

Первая практическая телефонная цепь была однопроводной с телефонными аппаратами, включенными на ее концах. Данный принцип требовал большого количества не только соединительных линий, но и самих телефонных аппаратов. Это простое устройство в 1878 году было заменено первым коммутатором, который позволил осуществить соединение нескольких телефонных аппаратов через единое коммутационное поле.

До 1900 года первоначально используемые однопроводные цепи с заземленным проводом были заменены двухпроводными линиями передачи. Несмотря на то, что к этому времени уже был изобретен коммутатор, каждый абонент имел свою линию связи. Необходим был способ, позволяющий увеличить количество каналов без прокладки дополнительных тысяч километров проводов. Однако появление этого способа (системы уплотнения) задержалось до возникновения электроники в начале 1900 года. Первая коммерческая система уплотнения была создана в США, где в 1918 году между Балтиморой и Питсбуром начала работать четырехканальная система с частотным разделением каналов. До второй мировой войны большинство разработок было направлено на увеличение эффективности систем уплотнения воздушных линий и многопарных кабелей, поскольку по этим двум средам передачи были организованы почти все телефонные цепи.

Изобретение в 1920 году шести-двенадцати канальных систем передачи позволили увеличить скорость передачи информации в заданной полосе частот до 10 000бит/с, (10кбит/с - 1000 букв). Верхние граничные частоты воздушных и многопарных кабельных линий составляли соответственно 150 и 600 кГц. Потребности передачи больших объемов информации требовали создания широкополосных систем передачи.

В СССР, примерно в это же время была разработана система К-3600 на отечественном кабеле КМБ 8/6, имеющем 14 коаксиальных цепей в одной оболочке. Затем появляется коаксиальная система с большей шириной полосы пропускания 60 МГц. Она обеспечивала емкость 9000 каналов в каждой паре. В общей оболочке объединены 22 пары.

Коаксиальные кабельные системы большой емкости в конце ХХ века обычно применялись для связи между близко расположенными центрами с высокой плотностью населения. Однако стоимость монтажа таких систем была высока из-за незначительного расстояния между промежуточными усилителями и вследствие большой стоимости кабеля и его прокладки.

2. История волоконно-оптических систем передачи информации

По современным воззрениям, все электромагнитные излучения, в том числе радиоволны и видимый свет, имеют двойственную структуру и ведут себя то как волнообразный процесс в непрерывной среде то как поток частиц, получивших название фотонов, или квантов. Каждый квант обладает определенной энергией.

Следующий этап развития связан с перенесением известных методов в оптический диапазон. В 1958 году Таунс и Шавлов теоретически обосновали возможность создания оптического квантового генератора (ОКГ) на твердом теле. В 1960 году Мейман построил первый импульсный ОКГ на твердом теле - рубине. В этом же году вопрос об ОКГ и квантовых усилителях независимо был проанализирован Н. Г. Басовым, О. Н. Крохиным и Ю. М. Поповым.

После создания первых мазеров и лазеров начались работы, направленные на их использование в системах связи.

Уже в 1973-1974 гг. расстояние, которое луч мог пройти по волокну, достигло 20 км, а к началу 80-х годов превысило 200 км. К этому же времени скорость передачи информации по ВОЛС возросла до невиданных ранее значений - в несколько миллиардов бит/с. Дополнительно выяснилось, что ВОЛС имеют не только сверхвысокую скорость передачи информации, но и обладают целым рядом других достоинств.

Световой сигнал не подвержен действию внешних электромагнитных помех. Более того, его невозможно подслушать т. е. перехватить. Волоконные световоды имеют отличные массогабаритные показатели: применяемые материалы имеют малую удельную массу, нет нужды в тяжелых металлических оболочках; простота прокладки, монтажа, эксплуатации. Волоконные световоды можно закладывать в обычную подземную кабельную канализацию, можно монтировать на высоковольтных ЛЭП или силовых сетях электропоездов и вообще совмещать их с любыми другими коммуникациями. Характеристики ВОЛС не зависят от их длины, от включения или отключения дополнительных линий - в электрических же цепях все это не так, и каждое подобное изменение требует кропотливых настроечных работ. В волоконных световодах в принципе невозможно искрение, и это открывает перспективу использования их во взрывоопасных и подобных им производствах.

Очень важен и стоимостной фактор. В конце прошлого века волоконные линии связи, как правило, по стоимости были соизмеримы с проводными линиями, но с течением времени, учитывая дефицит меди, положение непременно изменится. Эта убежденность основана на том, что материал световода - кварц - имеет неограниченный сырьевой ресурс, тогда как основу проводных линий составляют такие теперь уже редкие металлы, как медь и свинец. И дело даже не только в стоимости. Если связь будет развиваться на традиционной основе, то к концу века вся добываемая медь и весь свинец буду расходоваться на изготовление телефонных кабелей - а как развиваться дальше?

Заключение

Мы рассмотрели историю развития кабельных и оптико-волоконных систем передачи и установлено что в настоящее время оптические линии связи занимают доминирующее положение во всех телекоммуникационных системах, начиная от магистральных сетей до домовой распределительной сети. Благодаря развитию оптико-волоконных линий связи активно внедряются мультисервисные системы, позволяющие довести до конечного потребителя в одном кабеле телефонию, телевидение и Интернет.

Библиографический список

1. Самарский П. А. Основы структурированных кабельных систем - М.: Компания АйТи; ДМК Пресс, 2013г. - 216 с.

2. Бейли Д, Райт Э. Волоконная оптика. Теория и практика - М.: Кудиц-Образ, 2012г. -- 320 с.

3. Ломовицкий В.В., Михайлов А.И. Основы построения систем и сетей передачи информации - М.: Стериотип, 2011г -- 382 с.

4. Левин Д.Ю. История техники. История развития системы управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте - Новосибирск: УМЦ ЖДТ, 2014г. - 467 с.

5. Родина О.В. Волоконно-оптические линии связи - М.: Гриф, 2014г -- 400 с.

Подобные документы

Порядок и принципы построения волоконно-оптических систем передачи информации. Потери и искажения при их работе, возможные причины появления и методы нейтрализации. Конструктивная разработка фотоприемного устройства, охрана труда при работе с ним.

дипломная работа [177,4 K], добавлен 10.06.2010

Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность.

дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011

Перспектива развития волоконно-оптических систем передачи в области стационарных систем фиксированной связи. Расчет цифровой ВОСП: выбор топологии и структурной схемы, расчет скорости передачи, подбор кабеля, трассы прокладки и регенерационного участка.

курсовая работа [435,2 K], добавлен 01.02.2012

Основы построения оптических систем передачи. Источники оптического излучения. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона. Фотоприемные устройства оптических систем передачи. Линейные тракты оптических систем передачи.

контрольная работа [3,7 M], добавлен 13.08.2010

Особенности волоконно-оптических систем передачи. Выбор структурной схемы цифровой ВОСП. Разработка оконечной станции системы связи, АИМ-модуляторов. Принципы построения кодирующих и декодирующих устройств. Расчёт основных параметров линейного тракта.

дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.10.2011

Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи, работающими по металлическому кабелю. Конструкция оптических кабелей связи. Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2). Строительство волоконно-оптической линии связи.

курсовая работа [602,7 K], добавлен 21.10.2014

Особенности систем передачи информации лазерной связи. История создания и развития лазерной технологии. Структура локальной вычислительной сети с применением атмосферных оптических линий связи. Рассмотрение имитационного моделирования системы.

Читайте также: