Основные понятия электросвязи информация сообщение сигналы системы каналы сети и линии связи

Обновлено: 17.05.2024

Рассмотрим эти понятия, использовав рекомендации сборника научно-технической терминологии в области теории передачи информации, разработанного Академией наук СССР.

Что такое информация?

Аналогично информация передается в любой организации, где совместно трудится множество людей, в виде приказов, распоряжений и других указаний, т. е. без чего невозможна деятельность большого коллектива. Перечень подобных примеров можно продолжать и дальше. Однако и так ясно, что задачи сбора, передачи, преобразования информации очень важны в различных областях человеческой деятельности, в том числе в системах электросвязи (телекоммуникаций).

В целом информацию можно трактовать как совокупность знаний человека об окружающем его мире.

  • акустических или звуковых сигналов (телефония, радиовещание);
  • текста (телеграфия) и данных от ЭВМ;
  • неподвижных изображений (факсимильная связь);
  • подвижных изображений (телевидение);
  • данных телеметрии, контроля (например, системы охранной, пожарной сигнализации и др.).

Что такое сигнал?

ui (t, A, ω, φ), t1 ≤ t ≤ t2,

где i — номер сигнала; t2 — t1= T — интервал определения сигнала во времени; Α, ω, φ — параметры, т.е. соответственно амплитуда, частота и фаза сигнала.

В зависимости от множества возможных значений параметров и области определения во времени различают следующие виды сигналов:

  • непрерывный и по уровню, и во времени (аналоговый);
  • непрерывный по уровню, но дискретный во времени;
  • дискретный (квантованный) по уровню, но непрерывный во времени;
  • цифровой, т.е. дискретный и по уровню, и во времени.

Примеры различных видов сигналов представлены на рис. 1.1.

Так, речевой сигнал является непрерывным и во времени, и по уровню, а датчик, определяющий значение температуры через каждые 5 мин, выдает сигналы непрерывные по значению (амплитуде), но дискретные во времени.

Рис. 1.1. Примеры основных видов сигналов:
а — непрерывный и по уровню, и во времени; б — непрерывный по уровню, но дискретный во времени; в — дискретный по уровню, но непрерывный во времени; г — дискретный и по уровню, и во времени

В теории электрической связи сигнал принято отождествлять с объектом транспортирования. Следовательно, аппаратура связи по существу является техникой транспортирования или передачи сигналов по каналам телекоммуникаций.

Определим параметры сигнала, которые являются основными при его передаче. К числу таких параметров обычно относятся: длительность, динамический диапазон, ширина спектра.

Так, при телефонной связи речевой сигнал передают в полосе частот от 300 до 3 400 Гц, т. е. ширина спектра сигнала в этом случае F = 3,1 кГц. Этого диапазона частот оказывается вполне достаточно для обеспечения разборчивости речи и узнаваемости абонентов по голосу.

При передаче телевизионного сигнала важнейшим требованием является четкость принимаемого изображения. При стандарте в 625 строк верхняя частота сигнала составляет примерно 6 МГц, т. е. спектр сигнала видеоизображения занимает значительно более широкую полосу частот, чем спектр сигнала звукового сопровождения.

При телеграфной связи ширина спектра сигнала, определяемая скоростью его передачи (телеграфирования), составляет (1,5… 3,0) v, где v — скорость передачи, измеряемая в бодах и равная числу электрических посылок, передаваемых в 1 с. Обычно v = 50 Бод, тогда F ≈ 75 Гц.

В широком смысле информации (от лат. informatio — разъяс­нение, изложение) — это новые сведения об окружающем нас мире, которые мы получаем в результате взаимодействия с ним. Информация — одна из важнейших категорий естествознания (на ряду с веществом, энергией и полем).

Можно выделить три основных вида информации в обществе: личную, специальную и массовую. Личная информация касается тех или иных событий в личной жизни человека. К специальной информации относится научно-техническая, деловая, производст­венная, экономическая и др. Массовая информация предназначе­на для большой группы людей и распространяется через сред­ства массовой информации: газеты, журналы, радио, телевиде­ние.

Информация в любой форме является объектом хранения, пе­редачи и преобразования. В теории и технике связи в первую оче­редь интересуются свойствами информации при ее передаче и под информацией понимают совокупность сведений о явлениях, событиях, фактах, заранее не известных получателю.


Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема системы электросвязи

Линия связи. Под линией связи понимают совокупность физических цепей, имеющих общую среду распространения и слу­жащих для передачи электрических сигналов от передатчика к приемнику. Такими физическими цепями, соединяющими пере­датчик и приемник, могут быть пара проводов, коаксиальный ка­бель, цепочка радиорелейных линий, часть пространства между передающей и приемной антеннами в радиосвязи.

Для каждого типа линии связи имеются сигналы, наиболее эффективно распространяющиеся по ней: например, по провод­ной линии — постоянный ток и переменные токи невысоких час­тот (не более нескольких десятков килогерц), по радиолинии — электромагнитные колебания высоких частот (от сотен килогерц до десятков тысяч мегагерц), в оптических кабелях—световые волны с частотами10 14 . 10 18 Гц.

При прохождении по линии связи электрические сигналы, во-первых, значительно ослабляются (затухают), во-вторых, подвер­гаются воздействию посторонних мешающих электромагнитных колебаний — помех. Антенна приемника, например, улавливает ничтожную долю электромагнитной энергии, излучаемой антен­ной передатчика, уровень же помех в антенне часто намного пре­вышает уровень сигнала. Следовательно, на выходе линии связи будет смесь принятого сигнала и помехи, обозначенная на рис.1.1 z(t).

Передатчик. Первичные сигналы с преобразователя, как правило, не могут быть непосредственно переданы по линии свя­зи. И не только потому, что они обычно малого уровня. Гораздо более существенно то обстоятельство, что первичные сигналы низкочастотные, а в линии связи эффективно передаются высоко­частотные колебания. Для согласования первичных сигналов с линией связи применяется устройство, называемое передатчиком, т. е. именно в нем осуществляется преобразование первичных сиг­налов u(t) в сигналы, удобные для передачи по линии связи (по форме, мощности, частоте и т. д.). В простейшем случае пере­датчик может содержать усилитель первичных сигналов или толь­ко фильтр, ограничивающий полосу передаваемых частот. В боль­шинстве случаев передатчик — генератор переносчика (несущей) и модулятор. Процесс модуляции заключается в управлении па­раметрами переносчика первичным сигналом u(t). На выходе пе­редатчика получаем модулированный сигнал s(u, t). Модулиро-ванные сигналы наиболее применимы в электросвязи, и они под­робно описаны в гл. 3.

Приемник. В приемнике из принятого сигнала z(t) извле­кается первичный сигнал, т. е. приемник восстанавливает первич-ный сигнал. Но из-за действия помех в линии связи восстановлен-ный первичный сигнал несколько отличается от переданного и

поэтому на рис. 1.1 обозначается uпр(t) Кроме того, для компен-

сации ослабления сигнала в линии связи в приемнике произво-гся усиление и обработка принятого сигнала с целью выделе-ния полезного сигнала и подавления помехи.

Для осуществления перечисленных процессов в системе элек­тросвязи широко используются генераторы сигналов заданной формы, различная трансформация частоты — преобразование, умножение, деление и т. д. Это разнообразие возникло из-за не­обходимости обеспечить передачу все большего количества ин­формации с лучшим качеством в условиях возрастающей интен­сивности помех и будет болееподробно рассмотрено в последую­щих разделах учебника.

ГОСТ Р 53801-2010

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Термины и определения

Federal communications. Terms and definitions

Дата введения 2011-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием Ленинградский отраслевой научно-исследовательский институт связи (ФГУП "ЛОНИИС")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29* июня 2010 г. N 126-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2020 г.

Введение

Установленные в стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий области знания электросвязи.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации, при этом не входящая в круглые скобки часть термина образует его краткую форму.

Краткие формы, представленные аббревиатурой или словосочетанием на базе аббревиатуры, приведены после стандартизованного термина и отделены от него точкой с запятой.

Для сохранения целостности терминосистемы в стандарте приведены терминологические статьи из других стандартов, действующих на том же уровне стандартизации, которые заключены в рамки из тонких линий.

Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два или более термина, имеющие общие терминоэлементы.

В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой или словосочетанием на базе аббревиатуры, - светлым шрифтом в тексте и в алфавитном указателе, а остальные краткие формы - светлым в алфавитном указателе, а синонимы - курсивом.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные термины в области федеральной связи и их определения.

Термины, устанавливаемые настоящим стандартом, могут быть применены при проведении работ по стандартизации.

Термины, устанавливаемые настоящим стандартом, рекомендуется использовать в правовой, нормативной, технической и организационно-распорядительной документации, научной, учебной и справочной литературе.

2 Термины и определения

1 связь федеральная: Все организации и государственные органы, осуществляющие и обеспечивающие электросвязь и почтовую связь на территории Российской Федерации.

Примечание - Материально-техническую основу федеральной связи составляют единая сеть электросвязи Российской Федерации и сеть почтовой связи Российской Федерации.

2 абонент: Пользователь услуг связи, с которым заключен договор об оказании услуг связи при выделении для этих целей абонентского телефонного номера или уникального кода идентификации.

3 безопасность сети электросвязи: Способность сети электросвязи противодействовать определенному множеству угроз, преднамеренных или непреднамеренных дестабилизирующих воздействий на входящие в состав сети средства, линии связи и технологические процессы, которые могут привести к ухудшению качества услуг, предоставляемых сетью электросвязи.

4 вызов (в сети электросвязи): Действия, совершаемые абонентом или пользователем в целях установления соединения своего пользовательского оборудования с пользовательским оборудованием другого абонента или пользователя, и совокупность операций, порождаемых этими действиями в сети электросвязи.

5 единая сеть электросвязи Российской Федерации; ЕСЭ РФ: Сеть электросвязи, которая включает расположенные на территории Российской Федерации сети связи общего пользования, выделенные сети связи, технологические сети связи, присоединенные к сети связи общего пользования, сети связи специального назначения.

8 надзорный орган федеральной связи: Федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий надзор за деятельностью в области федеральной связи.

9 организация связи: Юридическое лицо, осуществляющее деятельность в области связи в качестве основного вида деятельности.

10 оператор связи: Юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, оказывающие услуги связи на основании соответствующей лицензии.

11 оператор связи универсального обслуживания: Оператор связи, который оказывает услуги связи в сети связи общего пользования и на которого в порядке, предусмотренном законом, возложена обязанность по оказанию универсальных услуг связи.

12 подвижная электросвязь: Электросвязь, которая поддерживает подвижность пользователей посредством сотовой пространственной структуры сети электросвязи и эстафетной передачи обслуживания между сотами.

13 пользователь радиочастотным спектром: Лицо, которому выделена полоса радиочастот либо присвоены радиочастота или радиочастотный канал.

14 пользователь (услугами электросвязи): Лицо, заказывающее и/или использующее услуги электросвязи.

15 сеанс (электро)связи: Процесс передачи и/или приема информации без предварительного установления соединения.

17 системный проект сети электросвязи: Схема построения сети электросвязи с соответствующими такой схеме расчетными значениями величин, определяющих технические возможности входящих в состав сети электросвязи средств связи, линий связи и монтированной емкости.

Примечание - Расчетные значения величин должны учитывать предъявляемые к сети электросвязи обязательные требования и планируемый объем оказываемых услуг связи.

18 служебная электросвязь: Электросвязь, которая используется для целей оперативно-технического и административного управления сетями связи.

19 соабоненты: Лица, проживающие в коммунальной квартире, уполномочившие одного из жильцов этой квартиры на заключение договора об оказании услуг телефонной связи, предусматривающего коллективное использование пользовательского оборудования.

20 соединение (электросвязи): Установленное в результате вызова или предварительно установленное взаимодействие между средствами электросвязи, позволяющее пользователю передавать и/или принимать информацию.

22 управление сетью связи: Совокупность организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение функционирования сети связи, в том числе регулирование трафика.

23 устойчивость функционирования сети электросвязи: Способность сети электросвязи сохранять свою целостность в условиях эксплуатации, установленных производителями средств электросвязи, при отказе части элементов сети электросвязи, а также в условиях внешних дестабилизирующих воздействий природного и техногенного характера.

24 фиксированная электросвязь: Электросвязь, при которой местоположение пользователей заранее определено.

Примечание - При фиксированной связи не требуется предпринимать специальные технические меры поддержки подвижности пользователя.

25 целостность сети электросвязи: Способность обеспечения взаимодействия средств электросвязи одной и той же сети электросвязи, а также сетей электросвязи между собой для целей установления соединений между пользователями услугами электросвязи.

27 абонентская линия: Линия связи, соединяющая пользовательское оборудование с узлом связи.

28 выделенная сеть связи: Сеть электросвязи, предназначенная для возмездного оказания услуг электросвязи ограниченному кругу пользователей или группам таких пользователей.

Примечание - Выделенные сети связи могут взаимодействовать между собой, но не имеют присоединения к сети связи общего пользования, а также к сетям связи общего пользования иностранных государств.

29 групповой тракт (сети электросвязи): Комплекс технических средств системы передачи, который обеспечивает передачу сигналов электросвязи нормализованного числа каналов в нормированной полосе частот или с нормированной скоростью передачи.

30 канал передачи (сети электросвязи): Комплекс технических средств и среды распространения, который обеспечивает передачу сигнала электросвязи в нормированной полосе частот или с нормированной скоростью передачи.

31 линейно-кабельные сооружения электросвязи: Объекты инженерной инфраструктуры, созданные или приспособленные для размещения кабелей связи.

32 линейный тракт (сети электросвязи): Комплекс технических средств системы передачи, который обеспечивает передачу сигналов электросвязи в нормированной полосе частот или с нормированной скоростью.

33 линии электросвязи: Совокупность линейных трактов или/и типовых физических цепей, которые имеют общие линейно-кабельные сооружения, устройства их обслуживания и в пределах действия устройств обслуживания одну и ту же среду распространения, а также сами линейно-кабельные сооружения.

Примечание - В зависимости от среды распространения линия связи может быть кабельной, радиорелейной, спутниковой или комбинированной.

34 объекты связи: Здания, сооружения, в том числе линейно-кабельные, отдельные помещения для размещения средств связи, а также мощности в инженерных инфраструктурах для обеспечения функционирования средств связи.

35 оконечное оборудование: Технические средства для передачи и/или приема сигналов электросвязи, находящиеся в пользовании абонентов и/или пользователей.

36 пользовательское оборудование: Технические средства для передачи и/или приема сигналов электросвязи, подключенные к абонентским линиям и находящиеся в пользовании абонентов и/или пользователей.

37 присоединение сетей электросвязи: Установление технико-технологического взаимодействия средств электросвязи двух сетей электросвязи, при котором становится возможным пропуск трафика непосредственно между этими сетями электросвязи.

38 проводная система передачи (сети электросвязи): Система передачи, в которой сигналы электросвязи распространяются посредством электромагнитных волн вдоль непрерывной направляющей среды.

39 сеть связи: Технологическая система, включающая в себя средства связи и линии связи и предназначенная для электросвязи или почтовой связи.

40 сеть связи общего пользования; ССОП: Сеть электросвязи, которая предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услуг связи на территории Российской Федерации и представляет собой комплекс взаимодействующих сетей электросвязи, в том числе сети связи для распространения программ телевизионного вещания и радиовещания.

Примечание - Сеть связи общего пользования имеет присоединение к сетям связи общего пользования иностранных государств.

41 сеть связи специального назначения: Сеть электросвязи, которая предназначена для нужд государственного управления, обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка.

42 сеть электросвязи: Сеть связи, предназначенная для электросвязи.

43 система передачи (сети электросвязи): Комплекс технических средств, обеспечивающий образование линейного тракта, типовых групповых трактов и каналов передачи.

44 смежные узлы связи (сети электросвязи): Два узла связи, связанные между собой общей линией связи.

45 современный функциональный эквивалент сети связи: Минимальный набор современных средств связи, обеспечивающий качество и существующий объем услуг связи, оказываемых в сети связи.

46 служба электросвязи: Организационно-техническая структура на базе сети электросвязи или совокупности сетей, которая обеспечивает обслуживание пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи.

47 сооружения связи: Объекты инженерной инфраструктуры, в том числе здания, строения, созданные или приспособленные для размещения средств связи и кабелей электросвязи.

48 сооружения электросвязи: Сооружения связи, предназначенные для электросвязи.


2. Модулирующие сигналы. Временные и спектральные характеристики основных сигналов электросвязи.

3. Модулированные сигналы. Сравнительная характеристика основных видов модуляции.

4. Основные характеристики сигналов. Ширина спектра, динамический диапазон и пик фактор, уровни передачи, информационная емкость.

5. Помехи в электросвязи. Источники помех, понятие помехозащищенности.

6. Канал тональной частоты. Линейные и нелинейные искажения.

7. Параметры канала ТЧ и их нормирование. Остаточное затухание (усиление) КТЧ.

8. Организация широкополосных аналоговых и цифровых каналов.

9. Уплотнение КТЧ. Двух- и четерехпроводные соединения.

10. Выделение КТЧ.

11. Поясните на примере структурной схемы принцип построения МСП с ЧРК. Отметьте особенности метода.

12. Сущность методов формирования АМ канальных сигналов. Сравнительная характеристика.

13. Сущность методов формирования ОБП в МСП с ЧРК. Сравнительная характеристика.

14. Линейные искажения группового сигнала в МСП с ЧРК. Условия отсутствия линейных искажений.

15. Нелинейные искажения группового сигнала в МСП с ЧРК. Меры борьбы с нелинейными искажениями.

16. Поясните на примере структурной схемы сущность метода построения МСП с ВРК. Отметьте особенности метода.

17. Искажения сигналов в МСП с ВРК. Оценка переходных влияний между каналами.

18. Из каких соображений выбирается частота дискретизации в ЦСП с ВД-ИКМ.

19. Виды преобразований, осуществляемых над сигналом в ЦСП.

20. Дайте сравнительную характеристику индивидуальному и групповому способам построения МСП с ЧРК.

21. Классификация амплитудно-частотных искажений в групповых трактах МСП с ЧРК.

Причины появления АЧИ и способы их коррекции.

22. Принцип действия АРУ прямого регулирования в МСП с ЧРК.

23. Принцип действия АРУ косвенного регулирования в МСП с ЧРК.

24. Запишите выражение, определяющее принцип суммирования нелинейных помех второго и третьего порядков. Поясните на примере частотной зависимости.

25. Перечислите виды пассивных преобразователей частоты, используемых в МСП с ЧРК.

Поясните принцип действия этих преобразователей.

26. Каким требованиям должна удовлетворять частотная характеристика затухания канального фильтра в МСП с ЧРК?

27. Принцип действия дифференциальной системы и развязывающих устройств.

28. Гармонический метод получения несущих в МСП с ЧРК.

29. Работа генератора гармоник в генераторном оборудовании МСП с ЧРК.

30. Принцип построения аппаратуры выделения в МСП с ЧРК.

31. Принцип стандартизации ЦСП.

32. Способы объединения цифровых потоков в ЦСП. Структурная схема ЦСП с объединением потоков.

33. Понятие временных сдвигов, неоднородностей, согласования скоростей.

34. Регенератор временного сигнала. Принцип работы. Особенности.

35. Источники фазовых флуктуации в регенераторах.

36. Выделение и транзит цифровых потоков в ЦСП.

37. Построение генераторного оборудования ЦСП.

38. Принцип организации каналов передачи СУВ.

39. Требования к кодам линейных цифровых сигналов в ЦСП.

40. Коды линейных цифровых сигналов в ЦСП на электрическом кабеле.

Под термином информация наиболее часто понимают следующее определение: информация – совокупность сведений подлежащих извлечению, преобразованию, передаче, приему, хранению или непосредственному использованию. Это могут быть сведения о результатах измерения, наблюдения за каким-либо объектом и т.п.

Читайте также: