Telekommunikation

Telekommunikation (telekommunikation)  er en form for kommunikation , en metode til at overføre information ved hjælp af elektromagnetiske signaler , for eksempel ved hjælp af strøm gennem metalkabler , stråling i det optiske område ( i atmosfæren eller via et fiberoptisk kabel ), stråling i radio rækkevidde .

Princippet om telekommunikation er baseret på konvertering af meddelelsessignaler ( lyd , tekst , optisk information ) til primære elektriske signaler. Til gengæld konverteres de primære elektriske signaler af senderen til sekundære elektriske signaler, hvis karakteristika er i god overensstemmelse med kommunikationslinjens egenskaber . Yderligere via kommunikationslinjen føres de sekundære signaler til modtagerens indgang . I modtageren konverteres de sekundære signaler tilbage til beskedsignaler i form af lyd, optisk eller tekstinformation.

I slutningen af ​​det 19. århundrede , med Nikola Teslas og Alexander Popovs banebrydende opdagelser , begyndte udviklingen af ​​trådløs kommunikation . Andre pionerer på dette område er: Charles Wheatstone og Samuel Morse (telegraf), Alexander Graham Bell (telefon), Edwin Armstrong og Lee de Forest (radio), John Baird , Vladimir Zworykin , Semyon Kataev (tv).

Mængden af ​​information, der transmitteres gennem tovejs globale netværk, er konstant stigende. Under ledelse af Martin Gilbert udførte forskere fra University of Southern California forskning og analyse af lagring, behandling og transmission af information for 1986-2007 [1] . Især blev det afsløret, at hele menneskehedens samlede datareserver på det tidspunkt blev anslået til omkring 295 exabyte [1] . I øjeblikket dominerer digital lagring af information analogt, selvom menneskeheden indtil 2002 primært lagrede information i analog form [1] . I 2007 blev der transmitteret omkring 1,9 zettabyte information via radio og tv (svarende til, at hver person læste omkring 174 aviser om dagen), og personlig kommunikation mellem mennesker nåede omkring 65 exabyte (svarende til, at hver person genfortæller indholdet af omkring 6 aviser pr. dag). ) [1] .

Med denne vækst spiller telekommunikation en stadig vigtigere rolle i udviklingen af ​​den globale økonomi. Sektoren for den globale telekommunikationsindustri udgjorde i 2012 omkring 4,7 billioner dollars [2] [3] . Indtægterne for de største teleselskaber i Rusland beløb sig i 2011 til mere end 1 billion 240 milliarder rubler [4] , hvilket er 2,28 % af Ruslands BNP [5] .

Etymologi

Ordet "elektrokommunikation" kommer af ny.-lat. electricus og andet græsk. ἤλεκτρον (elektrisk, skinnende metal; rav) [6] og verbet "strikke". Synonymet er ordet "telecommunications" ( engelsk  telecommunication , fra fransk  télécommunication ), brugt i engelsktalende lande [7] . Ordet télécommunication kommer til gengæld fra det græske tele- (τηλε-) - "langt" og fra lat.  communicatio  - besked, overførsel (fra lat.  communico  - jeg gør det almindeligt) [8] , det vil sige, at betydningen af ​​dette ord omfatter ikke-elektriske typer af informationsoverførsel (ved hjælp af optisk telegraf , lyde , brand på vagttårne ​​, post ).

Telekommunikationsklassifikation

Telekommunikation er genstand for undersøgelse af den videnskabelige disciplin teorien om elektrisk kommunikation [9] .

I henhold til typen af ​​informationstransmission er alle moderne telekommunikationssystemer betinget klassificeret i dem, der er beregnet til transmission af lyd , video , tekst .

Afhængigt af transmissionsmediet skelnes kablet kommunikation , fiberoptisk kommunikation og radiokommunikation .

Afhængigt af formålet med meddelelserne kan typerne af telekommunikation klassificeres som beregnet til transmission af information af individuel og massemæssig karakter.

Med hensyn til tidsmæssige parametre kan typer af telekommunikation enten være i realtid eller forsinket levering af meddelelser.

De vigtigste primære telekommunikationssignaler er: telefon , lydudsendelse , fax , fjernsyn , telegraf , datatransmission .

Kommunikationstyper

• Kabelledninger - elektriske signaler bruges til transmission;
• Radiokommunikation  - radiobølger bruges til transmission;
  • LW, MW, HF og VHF kommunikation uden brug af repeatere
  • Satellitkommunikation  - kommunikation ved hjælp af rumrelæ(r)
  • Radiorelækommunikation  - kommunikation ved hjælp af jordbaserede repeatere
  • Mobilkommunikation  - radiorelækommunikation ved hjælp af et netværk af jordbasestationer
• Fiberoptisk kommunikation  - Lysbølger bruges til transmission.
• Internet

Afhængigt af den tekniske organisationsmetode er kommunikationslinjer opdelt i:

• satellit;
• luft;
• jord;
• undervands;
• underjordisk.

Afhængigt af om kilderne/modtagerne af information er mobile eller ej, skelner de mellem stationær ( fast ) og mobil kommunikation ( mobil , kommunikation med mobile objekter  - SPO).

Afhængigt af typen af ​​transmitteret signal skelnes der mellem analog og digital kommunikation .

• Analog kommunikation er transmission af et kontinuerligt signal .
• Digital kommunikation er overførsel af information i en diskret form ( digital form ). Et digitalt signal er efter dets fysiske natur analogt, men den information, der transmitteres med dets hjælp, er bestemt af et begrænset sæt signalniveauer. Numeriske metoder bruges til at behandle et digitalt signal.

Diskrete beskeder kan transmitteres over analoge kanaler og omvendt. På nuværende tidspunkt erstatter digital kommunikation analog ( digitalisering finder sted ), da analoge signaler kan konverteres til diskrete, før de sendes og gendannes efter modtagelse uden væsentligt tab. Betingelserne, der gør en sådan transformation mulig, er givet af Kotelnikov-sætningen .

Signal

Et analogt signal er en fysisk størrelse , hvis ændring ( modulation ) i rum og tid afspejler den transmitterede meddelelse. For eksempel afspejler ændringer i spænding (eller strøm, frekvens, fase osv.) taleprocessen. Et analogt signal har følgende egenskaber:

• højde H - dynamisk område ,
• bredde F er bredden af ​​spektret ,
• længde T er varigheden af ​​signalet i tid.

Signalets volumen er produktet V = FHT. I processen med signaltransmission kan ændringer i målinger forekomme både med og uden volumenbevaring. Dette skyldes følgende signaltransformationer:

• Begrænsning - fjernelse fra transmissionen af ​​en eller flere dele af signalet uden at gemme informationen, der var indeholdt i de fjernede dele. For eksempel at begrænse talekanalen til et område på 300-3400 Hz ( talefrekvenskanal ).
• Transformation - ændringer i en eller flere dimensioner på grund af en ændring i en anden eller andre dimensioner, samtidig med at det samme volumen bevares (som en plasticin terning). For eksempel kan du reducere transmissionstiden ved at øge signalets båndbredde eller det dynamiske område eller begge dele.
• Companding - omfatter to processer, hvorfra navnet kom: komprimering (komprimering) og ekspansion (udvidelse). På den transmitterende side komprimeres signalet i en eller flere dimensioner, på den modtagende side gendannes det. For eksempel, "bider ud" pauser i tale på den transmitterende side og gendannelse på den modtagende side.

Kommunikationslinje

Kommunikationskredsløb  - ledere eller optisk fiber, der bruges til at transmittere et enkelt signal. I radiokommunikation kaldes det samme koncept trunk . Der er en kabelkæde  - en kæde i et kabel og en luftkæde  - ophængt på understøtninger.

En kommunikationslinje (CL) i snæver forstand er et fysisk medium, hvorigennem informationssignaler fra datatransmissionsudstyr og mellemudstyr transmitteres. I bred forstand - et sæt fysiske kredsløb og (eller) lineære veje af transmissionssystemer, der har fælles lineære strukturer, enheder til deres vedligeholdelse og det samme udbredelsesmedium [10] . Linjen indeholder et eller flere kommunikationskredsløb (trunks). Signalet, der opererer i linjen, kaldes lineært . Der er to hovedtyper af LS:

• linjer i atmosfæren (radiolinjer, RL);
• lede transmissionsledninger (kommunikationslinjer).

Sti  - et sæt udstyr og miljøer, der danner specialiserede kanaler, der har visse standardindikatorer: frekvensbånd, transmissionshastighed osv.

Kommunikationskanal

For at sikre effektiv brug af kommunikationskredsløb organiseres kommunikationskanaler på dem ved hjælp af kanaldannende udstyr (CCO) . I nogle tilfælde er linjen, kommunikationskredsløbet og kommunikationskanalen ens (en linje, et kredsløb og en kanal), i nogle tilfælde består kanalen af ​​flere linjer/kredsløb (både i serie og parallelt). Kanaler kan indlejres i hinanden (gruppekanal). Et signal, der "indeholder" flere individuelle kanaler, kaldes et gruppesignal . Kanaler kan opdeles i kontinuerlig (analog) og diskret (digital).

Kommunikationskanaler i transmissionsretningen er opdelt i:

• simplex  - det vil sige tillader datatransmission i kun én retning, for eksempel - radioudsendelser, tv;
• halv- dupleks  - dvs. tillader datatransmission i begge retninger skiftevis , et eksempel er walkie-talkies;
• duplex  - det vil sige tillader dataoverførsel i begge retninger på samme tid , et eksempel er en telefon.

Adskillelse (komprimering) af kanaler

Oprettelsen af ​​flere kanaler på en kommunikationslinje sikres ved at diversificere dem efter frekvens, tid, koder, adresse, bølgelængde:

• frekvensopdeling af kanaler (FDM, FDM) - hver kanal er tildelt et bestemt frekvensområde.
• tidsinddeling af kanaler (TDM, TDM) - hver kanal tildeles et tidsudsnit ( tidsvindue ).
• kodeopdeling af kanaler (CRC, CDMA ) - adskillelse af kanaler i henhold til signalformen, hver kanal er tildelt et signal af en bestemt form; for at vælge det ønskede signal i hver modtager, bruges en korrelator, som beregner skalarproduktet af gruppesignalet og referencesignalet, der er tildelt denne modtager,
• spektral kanalseparation (SRK, WDM) - separation af kanaler efter bølgelængde.

Det er muligt at kombinere metoder, for eksempel FDM + VRK mv.

Udstyr

Telekommunikationsudstyr :

• Telekom rack
• Teleskab

Kommunikationsnetværk

Telekommunikationsnetværk (system) - et sæt terminalenheder , kommunikationslinjer og kommunikationsknuder, der opererer under en enkelt kontrol. For eksempel: computernetværk , telefonnetværk .

Generelt omfatter kommunikationssystemet:

• terminaludstyr : terminaludstyr , terminalenhed (terminal), terminalenhed, kilde og modtager af meddelelsen;
• signalbehandlingsenheder (SCD) i begge ender af linjen.

Terminaludstyret sørger for primær behandling af meddelelsen og signalet, konvertering af meddelelser fra den form, hvori de leveres af kilden (tale, billede osv.) til et signal (på siden af ​​kilden, afsender) og omvendt (på modtagerens side), amplifikation osv. P.

Signalkonverteringsenheder kan beskytte signalet mod forvrængning, danne kanalen(e), matche gruppesignalet (signalet fra flere kanaler) med linjen på kildesiden, genoprette gruppesignalet fra en blanding af det nyttige signal og interferens, adskille det ind i individuelle kanaler, opdage fejl og rette på modtagerens side. Modulation bruges til at danne et gruppesignal og matche med linjen .

Kommunikationsforbindelsen kan indeholde signalbehandlingsenheder såsom forstærkere og regeneratorer . Forstærkeren forstærker ganske enkelt signalet sammen med interferens og transmitterer yderligere, brugt i analoge transmissionssystemer (ATS). Regenerator ("receiver") - producerer signalgendannelse uden interferens og gendannelse af et lineært signal, der bruges i digitale transmissionssystemer (DSP). Forstærknings-/regenereringspunkter er servicerede og uden opsyn (henholdsvis OUP, NUP, ORP og NRP).

I DSP kaldes terminaludstyr DTE ( dataterminaludstyr , DTE), UPS - DCE ( datalinktermineringsudstyr eller kommunikationslinjeterminaludstyr , DCE). For eksempel i computernetværk udføres DTE'ens rolle af en computer , og DCE'en er et modem .

Standardisering

Standarder i kommunikationsverdenen er ekstremt vigtige, da kommunikationsudstyr skal kunne kommunikere med hinanden. Der er flere internationale organisationer, der udgiver kommunikationsstandarder. Blandt dem:

• Den  Internationale Telekommunikationsunion ( ITU) er en af ​​FN's agenturer .
• Institute of Electrical and Electronics Engineers ( IEEE) . 
• Internet Engineering Task Force ( IETF ) . 

Derudover er standarder ofte (normalt de facto) bestemt af lederne af telekommunikationsudstyrsindustrien.

Se også

• International Telecommunication Union
• Verdensdagen for telekommunikation og informationssamfundet
• International Telekommunikationsdag
• OSI netværksmodel

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 "Verdens teknologiske kapacitet til at lagre, kommunikere og beregne information" , Martin Hilbert og Priscila López (2011), Science , 332(6025), 60-65; gratis adgang til undersøgelsen her: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
2. ↑ Worldwide Telecommunications Industry Revenues Arkiveret 28. marts 2010 på Wayback Machine , Internet Engineering Task Force, juni 2010.
3. ↑ Introduktion til telekommunikationsindustrien , Internet Engineering Task Force, juni 2012.
4. ↑ CNews Analytics. CNews Telecom 2012: De største teleselskaber i Rusland . — CNews, 2012.
5. ↑ BNP-væksten i Den Russiske Føderation udgjorde i 2011 4,3 % (utilgængeligt link) . FSUE RAMI "RIA Novosti" (31. januar 2012). Hentet 21. november 2012. Arkiveret fra originalen 22. januar 2015. (ubestemt) 
6. ↑ Max Vasmer. Etymologisk ordbog over det russiske sprog = Russisches etymologisches Worterbuch / oversættelse fra tysk og tilføjelser af O. N. Trubacheva. - 2., stereotypisk. - M . : Fremskridt, 1986. - T. 1-4. — 50.000 eksemplarer.
7. ↑ Jean-Marie Dilhac. Fra telekommunikation til telekommunikation  (engelsk) (2004).
8. ↑ Telekommunikation , tele- og kommunikation , New Oxford American Dictionary (2. udgave), 2005.
9. ↑ K.K. Vasiliev, V.A. Glushkov, A.V. Dormidontov, A.G. Nesterenko. Teori om elektrisk kommunikation: lærebog / red. udg. K.K. Vasiliev. - Ulyanovsk: UlGTU, 2008. - 452 s.
10. ↑ GOST 22348

Litteratur

• Systemer og netværk til informationstransmission, Moskva, radio og kommunikation, 2001.
• Multikanalkommunikation, red. I. A. Abolitsa, M., 1971.
• Automatisk omstilling og 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 og videnskabelige og tekniske fremskridt, M., 1978.
• Emelyanov G. A. , Shvartsman V. O. , Transmission af diskret information og det grundlæggende i telegrafi, M., 1973.
• Livshits B. S. , Mamontova N. P. , Udvikling af automatiske kanalskiftesystemer, M., 1976.
• Rumpf K. G. , Trommer, telefon, transistorer, trans. fra German, M., 1974.
• Chistyakov N. I. , Khlytchiev S. M. , Malochinsky O. M., Radiokommunikation og udsendelse, 2. udgave, M., 1968.

Links

• Et eksempel på gyldige diagnostiske regler til vurdering af parametrene for abonnentlinjer
• Ordliste over kommunikationsbegreber

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk stor kinesisk Stor russer italiensk Britannica (online) Treccani schweizisk historisk
I bibliografiske kataloger BNE : XX525038 BNF : 119335984 GND : 4059360-5 J9U : 987007565815105171 LCCN : sh85133270 NDL : 00561375 NKC : ph116420