Telekommunikation

Telekommunikation (telekommunikation)  är en typ av kommunikation , en metod för att överföra information med hjälp av elektromagnetiska signaler , till exempel med hjälp av ström genom metallkablar , strålning i det optiska området ( i atmosfären eller via en fiberoptisk kabel ), strålning i radioräckvidd .

Principen för telekommunikation bygger på omvandlingen av meddelandesignaler ( ljud , text , optisk information ) till primära elektriska signaler. I sin tur omvandlas de primära elektriska signalerna av sändaren till sekundära elektriska signaler, vars egenskaper stämmer väl överens med egenskaperna hos kommunikationslinjen . Vidare matas de sekundära signalerna via kommunikationsledningen till mottagarens ingång . I mottagaren omvandlas sekundärsignalerna tillbaka till meddelandesignaler i form av ljud, optisk eller textinformation.

I slutet av 1800-talet , med Nikola Teslas och Alexander Popovs banbrytande upptäckter , började utvecklingen av trådlös kommunikation . Andra pionjärer inom detta område är: Charles Wheatstone och Samuel Morse (telegraf), Alexander Graham Bell (telefon), Edwin Armstrong och Lee de Forest (radio), John Baird , Vladimir Zworykin , Semyon Kataev (tv).

Mängden information som överförs genom tvåvägs globala nätverk ökar ständigt. Under ledning av Martin Gilbert genomförde forskare från University of Southern California forskning och analys av lagring, bearbetning och överföring av information för 1986-2007 [1] . I synnerhet avslöjades det att de totala datareserverna för hela mänskligheten vid den tiden uppskattades till cirka 295 exabyte [1] . För närvarande dominerar digital lagring av information analog, även om mänskligheten fram till 2002 lagrade information huvudsakligen i analog form [1] . 2007 sändes cirka 1,9 zettabyte information via radio och tv (motsvarande att varje person läser cirka 174 tidningar om dagen), och den personliga kommunikationen mellan människor nådde cirka 65 exabyte (motsvarande att varje person återberättade innehållet i cirka 6 tidningar per dag). ) [1] .

Med denna tillväxt spelar telekommunikation en allt viktigare roll i utvecklingen av den globala ekonomin. Sektorn för den globala telekommunikationsindustrin uppgick 2012 till cirka 4,7 biljoner dollar [2] [3] . Intäkterna för de största telekommunikationsföretagen i Ryssland uppgick 2011 till mer än 1 biljon 240 miljarder rubel [4] , vilket är 2,28 % av Rysslands BNP [5] .

Etymologi

Ordet "elektrokommunikation" kommer från ny.-lat. electricus och andra grekiska. ἤλεκτρον (elektrisk, blank metall; bärnsten) [6] och verbet "sticka". Synonymen är ordet "telecommunications" ( engelska  telecommunication , från franska  télécommunication ), som används i engelsktalande länder [7] . Ordet télécommunication kommer i sin tur från grekiskan tele- (τηλε-) - "långt" och från lat.  communicatio  - meddelande, överföring (av lat.  communico  - jag gör det vanligt) [8] , det vill säga innebörden av detta ord omfattar icke-elektriska typer av informationsöverföring (med hjälp av optisk telegraf , ljud , eld på vakttorn , post ).

Telekommunikationsklassificering

Telekommunikation är föremål för studier av den vetenskapliga disciplinen teorin om elektrisk kommunikation [9] .

Beroende på typen av informationsöverföring är alla moderna telekommunikationssystem villkorligt klassificerade i de som är avsedda för överföring av ljud , video , text .

Beroende på överföringsmediet särskiljs trådbunden kommunikation , fiberoptisk kommunikation och radiokommunikation .

Beroende på syftet med meddelandena kan typerna av telekommunikation klassificeras som avsedda för överföring av information av individuell och massvis karaktär.

När det gäller tidsparametrar kan typer av telekommunikation vara antingen realtids- eller försenad leverans av meddelanden.

De huvudsakliga primära telekommunikationssignalerna är: telefon , ljudsändning , fax , tv , telegraf , dataöverföring .

Kommunikationstyper

• Kabelledningar - elektriska signaler används för överföring;
• Radiokommunikation  - radiovågor används för överföring;
  • LW, MW, HF och VHF kommunikation utan användning av repeatrar
  • Satellitkommunikation  - kommunikation med hjälp av rymdrelä(er)
  • Radioreläkommunikation  - kommunikation med markbundna repeater(s)
  • Mobilkommunikation  - radioreläkommunikation med hjälp av ett nätverk av markbasstationer
• Fiberoptisk kommunikation  - Ljusvågor används för överföring.
• Internet

Beroende på den tekniska organisationsmetoden är kommunikationslinjer indelade i:

• satellit;
• luft;
• jord;
• under vattnet;
• underjordiska.

Beroende på om källorna/mottagarna av information är mobila eller inte, skiljer de mellan stationär ( fast ) och mobil kommunikation ( mobil , kommunikation med mobila objekt  - SPO).

Beroende på typen av sänd signal särskiljs analog och digital kommunikation .

• Analog kommunikation är överföringen av en kontinuerlig signal .
• Digital kommunikation är överföring av information i en diskret form ( digital form ). En digital signal är till sin fysiska natur analog, men informationen som sänds med dess hjälp bestäms av en ändlig uppsättning signalnivåer. Numeriska metoder används för att bearbeta en digital signal.

Diskreta meddelanden kan sändas över analoga kanaler och vice versa. För närvarande ersätter digital kommunikation analog ( digitalisering sker ), eftersom analoga signaler kan omvandlas till diskreta signaler innan de skickas och återställs efter mottagning utan betydande förluster. Förutsättningarna som gör en sådan omvandling möjlig ges av Kotelnikovs sats .

Signal

En analog signal är en fysisk storhet vars förändring ( modulering ) i rum och tid återspeglar det överförda meddelandet. Till exempel, förändringar i spänning (eller ström, frekvens, fas, etc.) återspeglar talprocessen. En analog signal har följande egenskaper:

• höjd H - dynamiskt område ,
• bredd F är bredden på spektrumet ,
• längd T är signalens varaktighet i tid.

Signalens volym är produkten V = FHT. I processen för signalöverföring kan förändringar i mätningar ske både med och utan volymkonservering. Detta beror på följande signaltransformationer:

• Begränsning - borttagning från överföringen av en eller flera delar av signalen utan att spara informationen som fanns i de borttagna delarna. Till exempel att begränsa talkanalen till ett område på 300-3400 Hz ( röstfrekvenskanal ) .
• Transformation - förändringar i en eller flera dimensioner på grund av en förändring i en annan eller andra dimensioner samtidigt som samma volym bibehålls (som en plasticinkub). Du kan till exempel minska överföringstiden genom att öka signalens bandbredd eller det dynamiska omfånget, eller båda.
• Companding - inkluderar två processer från vilka namnet kom: komprimering (komprimering) och expansion (expansion). På den sändande sidan komprimeras signalen i en eller flera dimensioner, på den mottagande sidan återställs den. Till exempel, "bita ut" pauser i tal på den sändande sidan och återställning på den mottagande sidan.

Kommunikationslinje

Kommunikationskrets  - ledare eller optisk fiber som används för att överföra en enda signal. Inom radiokommunikation kallas samma koncept trunk . Det finns en kabelkedja  - en kedja i en kabel och en luftkedja  - upphängd på stöd.

En kommunikationslinje (CL) i snäv mening är ett fysiskt medium genom vilket informationssignaler från dataöverföringsutrustning och mellanutrustning sänds. I bred mening - en uppsättning fysiska kretsar och (eller) linjära banor för transmissionssystem som har gemensamma linjära strukturer, anordningar för deras underhåll och samma utbredningsmedium [10] . Linjen innehåller en eller flera kommunikationskretsar (trunkar). Signalen som verkar i linjen kallas linjär . Det finns två huvudtyper av LS:

• linjer i atmosfären (radiolinjer, RL);
• styröverföringsledningar (kommunikationsledningar) .

Path  - en uppsättning utrustning och miljöer som bildar specialiserade kanaler som har vissa standardindikatorer: frekvensband, överföringshastighet, etc.

Kommunikationskanal

För att säkerställa en effektiv användning av kommunikationskretsar organiseras kommunikationskanaler på dem med hjälp av kanalbildande utrustning (CCO) . I vissa fall är linjen, kommunikationskretsen och kommunikationskanalen samma (en linje, en krets och en kanal), i vissa fall består kanalen av flera linjer/kretsar (både i serie och parallellt). Kanaler kan kapslas in i varandra (gruppkanal). En signal som "innehåller" flera individuella kanaler kallas en gruppsignal . Kanaler kan delas in i kontinuerliga (analoga) och diskreta (digitala).

Kommunikationskanaler i överföringsriktningen är indelade i:

• simplex  - det vill säga tillåter dataöverföring i endast en riktning, till exempel - radiosändning, TV;
• halvduplex  - det vill säga tillåter dataöverföring i båda riktningarna växelvis , ett exempel är walkie-talkies;
• duplex  - det vill säga tillåter dataöverföring i båda riktningarna samtidigt , ett exempel är en telefon.

Separation (komprimering) av kanaler

Skapandet av flera kanaler på en kommunikationslinje säkerställs genom att diversifiera dem efter frekvens, tid, koder, adress, våglängd:

• frekvensdelning av kanaler (FDM, FDM) - varje kanal tilldelas ett visst frekvensområde.
• tidsdelning av kanaler (TDM, TDM) - varje kanal tilldelas en tidsdel ( tidslucka ).
• koddelning av kanaler (CRC, CDMA ) - separation av kanaler enligt signalformen, varje kanal tilldelas en signal av en viss form; för att välja önskad signal i varje mottagare används en korrelator som beräknar skalärprodukten av gruppsignalen och referenssignalen som tilldelats denna mottagare,
• spektralkanalseparation (SRK, WDM) - separation av kanaler efter våglängd.

Det är möjligt att kombinera metoder, till exempel, FDM + VRK, etc.

Utrustning

Telekommunikationsutrustning :

• Telekomställ
• Telekomskåp

Kommunikationsnätverk

Telekommunikationsnätverk (system) - en uppsättning terminalenheter , kommunikationslinjer och kommunikationsnoder som arbetar under en enda kontroll. Till exempel: datornätverk , telefonnätverk .

I allmänhet inkluderar kommunikationssystemet:

• terminalutrustning : terminalutrustning , terminalenhet (terminal), terminalenhet, källa och mottagare av meddelandet;
• signalbehandlingsanordningar (SCD) i båda ändar av linjen.

Terminalutrustningen tillhandahåller primär bearbetning av meddelandet och signalen, konvertering av meddelanden från den form i vilken de tillhandahålls av källan (tal, bild, etc.) till en signal (på sidan av källan, avsändaren) och vice versa (på mottagarens sida), amplifiering etc. P.

Signalomvandlingsanordningar kan skydda signalen från distorsion, bilda kanalen(erna), matcha gruppsignalen (signalen från flera kanaler) med linjen på källsidan, återställa gruppsignalen från en blandning av användbar signal och störningar, separera den in i enskilda kanaler, upptäcker fel och korrigerar på mottagarens sida. Modulering används för att bilda en gruppsignal och matcha med linjen .

Kommunikationslänken kan innehålla signalbehandlingsanordningar såsom förstärkare och regeneratorer . Förstärkaren förstärker helt enkelt signalen tillsammans med störningar och sänder vidare, som används i analoga transmissionssystem (ATS). Regenerator ("mottagare") - producerar signalåtervinning utan störningar och ombildning av en linjär signal, som används i digitala överföringssystem (DSP). Förstärknings-/regenereringspunkter är servade och obevakade (OUP, NUP, ORP respektive NRP).

I DSP kallas terminalutrustning DTE ( dataterminalutrustning , DTE), UPS - DCE ( datalänktermineringsutrustning eller kommunikationslinjeterminalutrustning , DCE). Till exempel, i datornätverk, utförs DTE:s roll av en dator och DCE är ett modem .

Standardisering

Standarder inom kommunikationsvärlden är oerhört viktiga, eftersom kommunikationsutrustning måste kunna kommunicera med varandra. Det finns flera internationella organisationer som publicerar kommunikationsstandarder. Bland dem:

• International Telecommunication Union ( ITU  ) är en av FN:s organ .
• Institutet för el- och elektronikingenjörer ( IEEE) . 
• Internet Engineering Task Force ( IETF ) . 

Standarder bestäms dessutom ofta (vanligtvis de facto) av ledarna inom telekommunikationsutrustningsindustrin.

Se även

• Internationella telekommunikationsunionen
• Världsdagen för telekommunikation och informationssamhället
• Internationella telekommunikationsdagen
• OSI nätverksmodell

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 5 "Världens tekniska kapacitet att lagra, kommunicera och beräkna information" , Martin Hilbert och Priscila López (2011), Science , 332(6025), 60-65; fri tillgång till studien här: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
2. ↑ Worldwide Telecommunications Industry Revenues Arkiverade 28 mars 2010 på Wayback Machine , Internet Engineering Task Force, juni 2010.
3. ↑ Introduktion till telekommunikationsindustrin , Internet Engineering Task Force, juni 2012.
4. ↑ CNews Analytics. CNews Telecom 2012: De största telekommunikationsföretagen i Ryssland . — CNews, 2012.
5. ↑ BNP-tillväxten i Ryska federationen uppgick 2011 till 4,3 % (otillgänglig länk) . FSUE RAMI "RIA Novosti" (31 januari 2012). Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 22 januari 2015. (obestämd) 
6. ↑ Max Vasmer. Etymologisk ordbok över det ryska språket = Russisches etymologisches Worterbuch / översättning från tyska och tillägg av O. N. Trubacheva. - 2:a, stereotypt. - M . : Framsteg, 1986. - T. 1-4. — 50 000 exemplar.
7. ↑ Jean-Marie Dilhac. Från telekommunikation till telekommunikation  (engelska) (2004).
8. ↑ Telekommunikation , tele- och kommunikation , New Oxford American Dictionary (2nd edition), 2005.
9. ↑ K.K. Vasiliev, V.A. Glushkov, A.V. Dormidontov, A.G. Nesterenko. Teori om elektrisk kommunikation: lärobok / red. ed. K.K. Vasiliev. - Ulyanovsk: UlGTU, 2008. - 452 sid.
10. ↑ GOST 22348

Litteratur

• System och nätverk för informationsöverföring, Moskva, radio och kommunikation, 2001.
• Flerkanalig kommunikation, red. I. A. Abolitsa, M., 1971.
• Automatisk växling och telefoni, red. G. B. Metelsky, del 1-2, M., 1968-69.
• Davydov G. B. , Rogineky V. N. , Tolchan A. Ya. , Telecommunication networks, M., 1977.
• Davydov G. B. , Electrosvyaz och vetenskapliga och tekniska framsteg, M., 1978.
• Emelyanov G. A. , Shvartsman V. O. , Överföring av diskret information och grunderna för telegrafi, M., 1973.
• Livshits B. S. , Mamontova N. P. , Development of automatic channel switching systems, M., 1976.
• Rumpf K. G. , Trummor, telefon, transistorer, trans. från German, M., 1974.
• Chistyakov N. I. , Khlytchiev S. M. , Malochinsky O. M., Radiokommunikation och sändning, 2:a upplagan, M., 1968.

Länkar

• Ett exempel på giltiga diagnostiska regler för bedömning av parametrarna för abonnentlinjer
• Ordlista över kommunikationstermer

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska stor kines Stor ryss italienska Britannica (online) Treccani schweizisk historisk
I bibliografiska kataloger BNE : XX525038 BNF : 119335984 GND : 4059360-5 J9U : 987007565815105171 LCCN : sh85133270 NDL : 00561375 NKC : ph116420