Дипломная работа на тему: Зарождение техники многоканальной электросвязи. Простейшие методы разделения сигналов

Введение

С изобретением в 1835 году электрического телеграфа в истории человечества началась новая эпоха - эпоха электросвязи. Менее чем за 200 лет телекоммуникационные технологии прошли огромный путь - от громоздких и неуклюжих устройств, которыми могли пользоваться лишь государственные организации и немногие наиболее обеспеченные частные лица, до глобальной инфраструктуры, обеспечивающей связь на всем земном шаре между самыми отдаленными его уголками. Огромная скорость, с которой распространяются электромагнитные волны, позволяет за ничтожные доли секунды преодолевать расстояния в десятки тысяч километров, передавая все виды информации: звук, неподвижные и подвижные изображения, компьютерные данные и т. д.

Изначально электрическая связь была проводной. Лишь в конце XIX века была открыта и использована возможность связи без проводов, посредством электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. К настоящему времени беспроводные технологии получили исключительно широкое распространение. Однако, несмотря на использование самых современных средств и методов обработки сигналов, беспроводные средства связи проигрывают по пропускной способности кабельным линиям и вряд ли когда-нибудь их превзойдут. Это связано с тем, что электромагнитный сигнал, распространяющийся в закрытой направляющей системе (в кабеле), находится в гораздо более выгодных условиях, чем радиосигнал в открытом пространстве. На него практически не оказывают воздействия сигналы других линий, он не подвержен влиянию погодных условий, искажениям за счет многолучевого распространения и т. д.

Вместе с тем, оборудование кабельной линии связи - чрезвычайно трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Многие километры кабеля необходимо закопать в землю либо проложить по каналам кабельной канализации. Дополнительные трудности возникают при преодолении водных преград, автомобильных и железных дорог. Также следует учесть, что на протяжении большей части истории электросвязи использовались исключительно металлические кабели, для изготовления которых применялись такие дорогостоящие металлы, как медь и свинец.

Все эти проблемы уже на самых ранних этапах развития средств проводной связи привели к необходимости повышать эффективность использования линейно-кабельных сооружений за счет передачи одновременно нескольких сигналов по одной паре проводов. Разработка таких способов положила начало созданию аппаратуры уплотнения, или мультиплексирования. Технологии уплотнения в ходе своего развития прошли несколько этапов и к настоящему времени обеспечили создание мощной глобальной сети типовых каналов и трактов, то есть так называемой первичной, или транспортной, сети. Истории развития этих технологий и посвящена настоящая работа.

Оглавление

- Введение 3

- Зарождение техники многоканальной электросвязи. Простейшие методы разделения сигналов

- Аналоговые системы передачи

- Цифровые системы передачи плезиохронной цифровой иерархии

- Цифровые системы передачи синхронной цифровой иерархии

- Мультиплексирование с разделением по длинам волн. Оптические транспортные сети

- Заключение 27

- Список использованных источников 28

Заключение

С момента своего возникновения техника многоканальной электросвязи прошла несколько этапов, непрерывно совершенствуясь. На смену простейшим системам многократного телеграфирования и телефонирования в начале XX века пришли аналоговые системы передачи, благодаря которым фактически и была создана междугородная и международная сеть связи. Развиваясь по пути увеличения числа каналов и расширения используемой полосы частот, эта технология к 70-80-м годам достигла своего апогея, после чего постепенно была вытеснена цифровыми системами передачи плезиохронной цифровой иерархии.

Преимущества цифровой техники привели к тому, что плезиохронная иерархия стала основной технологией транспортной сети. Появление волоконной оптики открыло новый этап в развитии техники систем передачи - началось бурное развитие волоконно-оптических линий связи, которые к настоящему времени практически вытеснили линии, работающие по металлическому кабелю.

Следующим важным этапом эволюции технологий транспорта стало появление аппаратуры синхронной цифровой иерархии. Эта технология вывела на новый уровень услуги, предоставляемые транспортной сетью, а также управление и обслуживание в самой сети. Развитость средств встроенного контроля, телеметрии, маршрутизации сделала возможным управление телекоммуникационной сетью посредством специальной сети управления и обслуживания с помощью компьютерной техники. За счет применения систем резервирования и автоматического защитного переключения повысилась надежность сети.

Увеличение скоростей цифровых потоков к настоящему времени остановилось на отметке 40 Гбит/с, так как дальнейший рост связан с существенными техническими трудностями и на сегодняшний день экономически не оправдан. Большая эффективность использования пропускной способности оптического кабеля была достигнута за счет применения на новом технологическом уровне старой идеи частотного разделения каналов и создания технологии спектрального уплотнения. Оптические несущие в DWDM-системах могут передавать трафик любой природы - сигналы SDH, ATM, Ethernet, пакеты IР и т. п.

В ближайшем будущем следует ожидать дальнейшего развития волоконно-оптической техники в направлении создания полностью оптических сетей. В этих сетях передача сигналов, обработка, регенерация, коммутация и т. д. осуществляется без преобразования оптического сигнала в электрический.

Список литературы

1 Шарле Д. Л. Хет-трик в матче с Атлантикой. Люди и события в истории электротехники и электросвязи. - М.: МЦНТИ, ООО "Мобильные коммуникации", 2002. - (Сер. "История электросвязи и радиотехники").

2 Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 1 - Современные технологии / под ред. В. П. Шувалова. - Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003.

3 Курицын С. А. Основы построения телекоммуникационных систем передачи: Учебное пособие. - СПб.: Информационный центр "Выбор", 2004.

4 Техника дальней связи / Н. Е. Плешков и др. - Л.: ВКАС им. С. М. Буденного, 1951.

5 Резников М. Р. 50 лет советской связи. - М.: Связь, 1967.

6 Система многоканальной связи К-1920 / Берлин З. Ю. и др. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Связь, 1968.

7 Мухин С. В. История развития каналообразующей аппаратуры в нашей стране (http://communications.narod.ru/canal/obzor.htm)

8 Унифицированное высокочастотное оборудование для оконечных станций дальней связи / ред. Е. В. Комарова, В. К. Старикова. - М.: Связь, 1966.

9 Гуревич В. Э. и др. Импульсно-кодовая модуляция в многоканальной телефонной связи. - М.: Связь, 1973.

10 Слепов Н. Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Радио и связь, 2000.

11 Скляров О. К. Волоконно-оптические сети и системы связи. - М.: СОЛОН-Пресс, 2004.

12 Кулева Н. Н., Федорова Е. Л. Архитектурное представление сетевых слоев в процессах мультиплексирования в транспортных сетях SDH / СПбГУТ. - СПб, 2004.

13 Потапов В. Т. DWDM-технологии - основа терабитных коммуникаций оптических сетей будущего // Фотон-Экспресс, №9, 2001.

14 Слепов Н. Особенности современной технологии WDM // Электроника НТБ, №6, 2004.

15 Лихачев Н. Технология DWDM на отечественных линиях связи // Connect! Мир связи, №2, 2006.