Контрольная работа по "Коммуникации и связь"

Задание 1

1. Поясните термины информация и сообщение. Приведите классификацию сообщений по форме ее предоставления.
2. Приведите виды электрических сигналов, используемых для передачи сообщений. Поясните понятие - спектр электрического сигнала, скорость передачи дискретного сигнала.
3. Приведите простейшую схему электросвязи в соответствии с вариантом (звуковое вещание). Укажите, какие устройства используются в качестве передатчика и приемника в данном случае. Поясните процесс преобразования сообщения в электрический сигнал на передаче и электрического сигнала в сообщение на приеме для заданного вида электросвязи. Приведите примерный график и укажите основные параметры формируемого сигнала для данного вида электросвязи (спектр или скорость передачи) 

 

1.1

Информация (от лат. informatio - разъяснение, изложение) – это сведения или данные, являющиеся объектом передачи, распределения, преобразования, хранения или непосредственного использования. Это могут быть сведения о результатах измерения, наблюдения за каким-либо объектом и т.п.  
 Сообщение - это совокупность знаков, отображающих ту или иную информацию. Сообщение является формой представления информации.

Одно и то же сведение может быть представлено в различной форме. Например, сведение о часе приезда  вашего приятеля может быть передано по телефону или же в виде электронного сообщения. В первом случае мы имеем  дело с информацией, представленной в непрерывном виде (непрерывное  сообщение). Будем считать, что это  сообщение вырабатывается некоторым  источником – в данном случае источником непрерывных сообщений. Во втором случае – с информацией, представленной в дискретном виде (дискретное сообщение). Это сообщение вырабатывается источником дискретных сообщений.

 

1.2

Сигнал (от лат. signum - знак) — это физический процесс, содержащий в себе некоторую информацию.

Различают четыре вида сигналов: непрерывный  непрерывного времени, непрерывный  дискретного времени, дискретный непрерывного времени и дискретный дискретного  времени. 
 
 Непрерывные сигналы непрерывного времени называют сокращенно непрерывными (аналоговыми) сигналами. Они могут изменяться в произвольные моменты, принимая любые значения из непрерывного множества возможных значений. К таким сигналам относится и известная всем синусоида.

 

Непрерывные сигналы дискретного  времени могут принимать произвольные значения, но изменяться только в определенные, наперед заданные (дискретные) моменты t₁, t₂, t₃,...

 

  Дискретные сигналы непрерывного времени отличаются тем, что они могут изменяться в произвольные моменты, но их величины принимают только разрешенные (дискретные) значения

  Дискретные сигналы дискретного времени в дискретные моменты времени могут принимать только разрешенные (дискретные) значения.

 

 

Спектр электрического сигнала - это совокупность частот простых гармонических волн, на которые можно разложить данный сигнал. Спектр показывает частотный (спектральный) состав сигнала.

  Скорость передачи информации -  R=B+k\n  бит\с., где

В-скорость модуляции,

k-количество  информационных элементов в кодовой  комбинации,

n- общее количество элементов в  кодовой комбинации. 
 
 Бит/с – единица скорости передачи информации по каналу , представленной в виде последовательности двоичных символов. Обычно под этим подразумевается, что все передаваемые биты имеют одинаковую длительность и период повторения. Максимально возможное значение скорости передачи по каналу при заданных условиях называется пропускной способностью канала (C), измеряемой в битах в секунду (бит/с).

 

 

1.3

Звуковым вещанием называют процесс циркулярной передачи разнообразной звуковой информации широкому кругу территориально рассредоточенных слушателей посредством специальной совокупности технических средств. Вещания, имея огромное общественно-политическое значение, как средство агитации и пропаганды также является средством, повышающим культурный и духовный уровень слушателей. Основной задачей художественного вещания является своевременное на высококачественном уровне доведение до слушателей программ звукового вещания.

Звуковое вещание – передача звуковой информации общего назначения широкому кругу территориально рассредоточенных слушателей.

Передача – отдельно законченная в тематическом отношении информация.

Программа – совокупность передач, распределяемая по предназначенным для этого каналам.

Передачи могут быть речевыми, музыкальными и смешанными. К смешанным относят литературно-драматические передачи и художественные монтажи, в которых речь сопровождается музыкальным фоном или отдельными музыкальными вставками. Характер передачи определяет требования к студиям, где происходит их формирование, а также к каналам связи, соединяющим студии со слушателями.

Формирование и доведения программы  до слушателей осуществляется с помощью  специального комплекса технических  средств, образующих электрический  канал звукового вещания (ЭКЗВ). По ЭКЗВ сигналы звукового вещания  передаются с выхода микрофона до антенны передатчика или абонентской  розетки тракта проводного вещания. Электрический канал звукового  вещания состоит из трех различных  последовательно соединённых трактов: формирование программ (ТФП), первичного распределения программ (ТПРП) и тракт  вторичного распределения программ (ТВРП)

Вещание в радиоэфире осуществляется при помощи радиопередатчиков (приём передач, соответственно, — радиоприёмников), той или иной мощности, передающими информацию на той или иной частоте электромагнитного излучения. Радиопередатчик с сопутствующим оборудованием (студии, каналы связи и питания, антенна на мачте или вышке) называется радиостанцией.

Простейшая схема звукового  вещания содержит передающее устройство, источник питания, среду распространения  электромагнитной волны и приемное устройство.

Передающее устройство преобразует  сообщение (звук) в электрический  сигнал определенной формы с заданными  параметрами. В качестве передающего  устройства используется микрофон.

Микрофо́н (от греч. маленький, звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, является устройством ввода. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления.

Приемное устройство выполняет  обратное преобразование на приеме, т.е. электрический сигнал преобразует  в сообщение соответствующего вида. В качестве приемного устройства используются громкоговорители (динамики)

Громкоговоритель — устройство для преобразования электрических сигналов в акустические и излучения их в окружающее пространство (обычно — воздушную среду). Состоит из одной или нескольких излучающих головок, которые собственно и являются источниками звука, а также акустического оформления, необходимого для более эффективного излучения звука в заданной полосе частот.

Под электрическим сигналом понимается электромагнитная (ЭМВ) волна определенной частоты. Какой либо переменный параметр ЭМВ может нести информацию о  передаваемом сообщении. Таким параметром может быть величина тока в цепи, напряжение, фазовый сдвиг, частота  или напряженность электромагнитного  поля.

Средой распространения ЭМВ  может служить направляющая среда (физическая цепь) или свободное (воздушное  и безвоздушное) пространство.

Источник питания обеспечивает формирование электрического сигнала

Электрический канал звукового  вещания, представляет собой совокупность    технических средств, с помощью которых электрические сигналы передаются с выхода микрофона до антенны передатчика или абонентской розетки тракта проводного вещания.

Спектр звукового сигнала занимает полосу частот 20…20000 Гц. Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) полоса частот ∆FC должна составлять 50…10000 Гц, для безукоризненного воспроизводства программ вещания (каналы высшего класса) – 30…15000 Гц., второго класса – 100…6800 Гц

 

 

 

 

 

Задание 2

2.1 Поясните назначение и структуру Единой сети электросвязи.

2.2 Поясните назначение первичной и вторичных сетей электросвязи.

2.3 Приведите схему построения первичной сети, указанного для вашего варианта (Первичная магистральная сеть). Поясните назначение элементов сети (сетевых узлов, сетевых станций, линий передачи). Укажите используемые на данной сети линии передачи.

 

2.1

Единая автоматизированная система  связи (ЕАСС) единая сеть узлов, станций и линий связи, создаваемая на всей территории СССР для передачи всех видов информации потребителям. Необходимость создания ЕАСС вызвана, с одной стороны, всё увеличивающимся огромным потоком информации, требуемым для работы государственных органов управления народным хозяйством, промышленных предприятий, совхозов и колхозов, общественных организаций, для удовлетворения бытовых и культурных потребностей населения и т. д., с другой стороны, — широким внедрением в народное хозяйство вычислительной техники, требующей передачи по каналам связи большого объёма цифровой информации, которая служит или исходным материалом для расчётов на ЭВМ, или является результатом их работы. По разветвленным сетям ЕАСС предполагается передавать различного рода информацию: телефонные и телеграфные сообщения, цифровые данные для ЭВМ, фототелеграфные сообщения в виде чертежей, рисунков, фототелеграмм и газет, телеметрические сигналы и сигналы команд телеуправления между объектами автоматизированных комплексов, радиовещательные и телевизионные программы. Появится возможность создания сети Видеотелефона. Чтобы своевременно передать весь поток информации, потребуется не просто расширить сеть имеющихся кабельных, радиорелейных и др. линий связи, что также имеет существенное значение, но и сделать важный качественный шаг вперёд — объединить все средства связи в единую систему, действующую автоматически.         

 ЕАСС включает зоновые и магистральные сети связи, а также огромный комплекс технических средств, преобразующих, передающих и принимающих электрические сигналы, содержащие информацию (средства передачи и приёма); направляющих информацию по различным каналам связи для распределения её по назначению (средства коммутации); включающих резервные каналы связи для передачи информации при повреждениях действующих линий связи (средства управления). Зоновые (городские, сельские, внутриобластные) и магистральные сети связи включают линии проводные (кабельные и возд.), радиорелейные и космические. Основным звеном сети ЕАСС явится междугородная магистральная сеть, соединяющая станции и узлы связи. Для одновременного прохождения больших потоков информации по линиям связи на магистральных и др. направлениях применяют первичное и вторичное уплотнение линий связи. Разрабатываются новые линии связи, способные пропускать огромные потоки информации, с использованием радиоволноводов и лучей оптических квантовых генераторов.        

 Предполагается автоматизировать  все процессы управления работой  технических средств ЕАСС с  помощью ЭВМ. Постоянно получая сведения о плотностях потоков информации, о степени её важности и срочности, о техническом состоянии и загрузке отдельных линий и каналов связи, ЭВМ будут выбирать оптимальные пути прохождения по каналам связи того или иного сообщения, а в случае необходимости сохранять информацию некоторое время для последующей передачи по освободившимся каналам связи. Автоматизация процессов технического обслуживания предполагает применение оборудования с высокой степенью надёжности работы для создания необслуживаемых станций, узлов и усилительных пунктов, а также осуществления дистанционного управления и контроля за их работой. На оконечных междугородных телефонных станциях и станциях абонентского телеграфа будут автоматизированы учёт и обработка документации для расчётов с абонентами. Документация с этих станций будет поступать для обработки на центральные машиносчётные станции.

ЕАСС позволяет осуществлять телефонные разговоры в пределах страны на любых расстояниях между любыми абонентами обычным набором цифр с помощью номеронабирателя телефонного аппарата. Для этого территория страны разбивается на зоны, охватывающие все города и сёла. Абоненты каждой зоны будут иметь выход к своим зоновым узлам связи и междугородным станциям. Для связи с любым абонентом внутри данной зоны необходимо набрать, как правило, 7 цифр. Для связи с абонентом другой зоны необходимо набрать уже 11 цифр: одну — для выхода на междугородную сеть, три — номер соответствующей зоны и семь — номер абонента.

Бурное развитие технологий в конце  ХХ века, а также политические и  экономические события в России, изменили концепцию построения систем телекоммуникаций. Согласно принятой стратегии развития в России на базе ЕАСС продолжается развитие ВСС –  Взаимоувязанной сети связи.

ВСС – это комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования и ведомственных  сетей электросвязи на территории РФ, обеспеченных общим централизованным управлением. ВСС развивается в соответствии с «Концепцией развития связи РФ» разработанной МС РФ на период 1995-2015гг.

 

2.2

Среди телекоммуникационных сетей различаются первичная  сеть и вторичные сети.

Основным  назначением первичной сети является формирование стандартных каналов  и трактов передачи, которые характеризуются  эффективной полосой пропускания  частот (спектром) или скоростью передачи дискретных сигналов.

Первичная сеть содержит аппаратуру многоканальных телекоммуникационных систем, т.е. систем передачи и линий передачи (линий  связи), это совокупность универсальных  или типовых каналов передачи. К таким каналам относятся  аналоговый канал Тональной Частоты (канал ТЧ) с полосой эффективно передаваемых частот (0,3 – 3,4 кГц), Основной Цифровой Канал (ОЦК) со скоростью передачи информации 64 кбит/с, а также каналы и тракты с большей пропускной способностью. В последние годы для  первичной сети, как сети типовых  каналов и трактов, используется название транспортная телекоммуникационная сеть. В дополнение указывается, как  правило, технология оборудования сети, например, плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy – PDH, ПЦИ), синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy – SDH, СЦИ) и т.д.