Разновидности телефонных сетей

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Башкирский Государственный Педагогический Университет» им. М. Акмуллы

Контрольная работа

по дисциплине «Технические средства управления»

на тему: «Разновидности телефонных сетей»

Выполнила:

Студентка

Исторического факультета

ОЗО по специальности «Документоведение»

V курс

Проверил:

Преподаватель дисциплины

___________

оценка __________

дата ____________

Уфа-2011

Содержание

Введение	3
Глава i.	История изобретения телефонного аппарата	4
Глава iI.	Сеть телефонной связи 1.  Классификация телефонных сетей 2.  Построение телефонных сетей 3.  Система нумерации	7 7 8 12
Заключение	14
Список Использованных источников и литературы	16

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении всей своей истории человечество испытывало острую необходимость в средствах быстрой передачи информации на большие расстояния. На заре цивилизации для этого использовались различные примитивные способы – сигнальные костры, барабаны, почтовые голуби.

С развитием науки эти технологии все более совершенствовались – изобретение электричества со временем позволило соединять проводами между собой удаленные на большое расстояние объекты и практически моментально обмениваться между ними достаточно приличными объемами информации. Это было очень большим достижением, но местоположение абонентов было строго фиксировано, что иногда создавало большие неудобства.

Средства электрической связи обеспечивают тесное взаимодействие отраслей экономики, а также общение людей в области культуры и быта. Особое место в комплексе средств электрической связи занимает телефонная связь как самый оперативный и самый массовый вид связи.

Телефонная сеть – это самый распространенный тип оперативной связи. Абонентами сети могут являться как физические лица, так юридические — предприятия и организации. Ее используют как для передачи аналоговых сообщений, так цифровых и текстовых или графических, поэтому абонентами телефонной сети могут являться не только люди, но и различные аппаратные средства.

В нашей стране телефонная связь объединена в единый комплекс – Общегосударственную автоматически коммутируемую телефонную сеть (ОАКТС), которая является составной частью Единой автоматизированной сети связи страны (ЕАСС).

В данной контрольной работе мы рассмотрим, как появились телефонные сети, их строение, классификацию.

ГЛАВА I. История изобретения телефонного аппарата

14 февраля 1876 г. Александр Грэхем Белл, профессор физиологии органов речи Бостонского университета, запатентовал в США свое изобретение - телефон.

Если говорить о конкретной цели изобретателя, то она появилась, как говорят, случайно. Но сама идея создания привычного для всех нас телефона родилась не на пустом месте.

В 1860 г. учитель школы для глухонемых г. (следует отметить, что и сам Рейс из-за многолетней болезни практически не мог говорить) в старом школьном сарае из подручных средств (пробка от бочонка, вязальная спица, старая разбитая скрипка, моток изолированной проволоки и гальванический элемент) создал аппарат для демонстрации принципа действия уха.

Свой аппарат он назвал "телефоном" и продемонстрировал его 26 октября 1861 г. перед членами Физического общества Франкфурта.

Электрический телефон Рейса особого успеха не имел. В печати появилось несколько полуиронических и полусерьезных статей, а немецкий семейный журнал "Гартенлаубе" дал в 1863 г. его описание как игрушки. Умелый механик Альберт изготовил в разном оформлении штук 10-20 телефонов Рейса и несколько из них даже были проданы. Один из экземпляров очутился в шотландском университете в Эдинбурге, в котором в то время учился американец английского происхождения Александр Грэхем Белл.

Ознакомившись с телефоном Рейса, Белл решил создать аппарат, превращающий звуки в световые сигналы. Он надеялся с его помощью научить говорить глухих детей. Будучи выходцем из Бостона, где царил дух наживы и предпринимательства, он понял, что у него под ногами богатство - надо только превратить телефон из научного аппарата в аппарат для практических целей более широкого круга потребителей. Отказавшись от "принципа Рейса", Белл возвращается к основам науки об электричестве - трудам датского физика Ханса Эрстеда и английского профессора Майкла Фарадея. Правда, будучи уже знаменитым и богатым, сильно преувеличивая, Белл как-то сказал: "Я изобрел телефон благодаря своему незнанию электротехники. Ни один человек, хотя бы элементарно знакомый с электротехникой, ни за что бы не изобрел телефона". Зерно истины в этом заявлении есть, так как его аппарат был необыкновенно прост, а если следовал бы Белл всем законам электротехники, конструкция должна была быть намного сложнее.

При оформлении патента на телефон Беллу сопутствовала "звезда удачи": его изобретение было зарегистрировано всего лишь на два часа раньше другого телефона, созданного на том же принципе Греем (который в 1898 г. изобрел систему звуковой подводной сигнализации, предупреждающей корабли о приближении другого судна, так называемого "Колокол Грея"). Не повезло и итальянцу А. Меуччи, будто бы изобретшему телефон еще в 1849 г., и французу Ш. Бурселю, представлявшему в 1854 г. описание аналогичного изобретения в свою Академию, где оно затерялось в пыли.

В том же 1876 г. телефон Белла был продемонстрирован посетителям Всемирной выставки в Филадельфии, а в 1881 г. на международной выставке в Париже к его аппарату выстраивались огромные очереди.

Получение патента на телефон было уделом не только изобретателя. История сохранила и такой факт. 14 октября 1876 г. генеральный почтмейстер Германии и основатель Всемирного почтового союза Генрих Стефан проверял в своем кабинете действие телефона Белла. На следующий день у него возникла идея подключить его к телеграфной сети, соединявшей почтовые отделения Берлина и Потсдама. Для реализации своей идеи он обратился за дополнительными разъяснением и консультацией к своему другу фабриканту Сименсу, который тут же запросил бюро патентов Германии. В ответе говорилось, что: "...господин Белл заявки на патент под названием "телефон" в Германии не делал...". Час спустя такую заявку подал Сименс. Вскоре, фабрики Сименса стали поставлять на рынок десятки тысяч запатентованных им телефонных аппаратов.

Первая телефонная линия в Европе соединила 5 ноября 1877 г. берлинский почтамт с телеграфом (длина линии была около 2 км).

12 января 1881 г. в Берлине вышел первый телефонный справочник, на двух страницах которого были приведены имена 48 абонентов.

Первая в мире телефонная линия в 1877 г. связала квартиру и канцелярию американского бизнесмена Уильдиса в Бостоне, а первая телефонная станция была установлена в 1879 г. в г. Hью-Хевене.

Одним из наиболее важных изобретений для дальнейшего усовершенствования телефонов было создание в 1878 г. английским физиком-изобретателем и профессором музыки Дейвидом Юзом (в 1855 г. он получил патент на буквопечатающий телеграфный аппарат) угольного микрофона, в котором, в свою очередь, использовал идеи американского изобретателя Томаса Эдисона и российского ученого М. Михальского.

Hомеронабиратель был разработан в 1889 г. американцем Строуджером, а первый телефон-автомат был продемонстрирован на следующий год на Всемирной выставке в Париже.

ГЛАВА II

Связь между абонентскими устройствами осуществляется с помощью узлов коммутации, в которых информация концентрируется и затем направляется по определенным путям. Для этого узлы коммутации соединяются между собой линейными сооружениями (соединительными линиями), в которые входят системы каналообразующего оборудования, организующие необходимые пучки каналов по кабельным, радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Совокупность узлов коммутации, оконечных абонентских устройств и соединяющих их каналов и линий связи называют сетью телефонной связи.

Телефонная связь является одним из видов электрической связи. Для совершенствования системы электрической связи в стране ведется большая работа по созданию Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). Сеть ЕАСС предназначена для передачи различных видов информации: телефонных и телеграфных сообщений, программ звукового вещания и телевидения, передачи газет, данных и фототелеграмм.

Для качественной передачи различных видов информации организуют стандартные (типовые) каналы, которые характеризуются определенными параметрами. Одним из таких параметров является ширина эффективно передаваемой полосы частот, составляющая Гц для передачи телефонных сообщений. Для передачи программ телевидения, газет, высокоскоростной передачи данных необходимы каналы с более широкой полосой частот - групповые тракты.

1. Классификация телефонных сетей

Сети связи создаются для передачи информации между абонентами и бывают коммутируемыми и некоммутируемыми.

Сеть называется коммутируемой, когда тракт передачи информации создается по запросу абонента на время передачи сообщения, и некоммутируемой, когда тракт передачи информации обеспечивается постоянным соединением между определенными абонентами и нет необходимости в коммутации. Телефонные сети являются коммутируемыми.

Общегосударственная телефонная сеть состоит из междугородной телефонной сети и зоновых телефонных сетей.

Междугородная телефонная сеть обеспечивает соединение автоматических междугородных телефонных станций (АМТС) различных зон.

Зоновая телефонная сеть состоит из местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны и внутризоновой телефонной сети.

Местные телефонные сети разделяются на городские, обслуживающие город и ближайшие пригороды (ГТС), и сельские (СТС), обеспечивающие связь в пределах сельского административного района.

Учрежденческо-производственная телефонная сеть (УПТС) служит для внутренней связи предприятий, учреждений, организаций и может быть соединена с сетью общего пользования либо быть автономной.

2. Построение телефонных сетей

Зоновая телефонная сеть включает всех абонентов определенной территории, охватываемой единой семизначной нумерацией, и является частью автоматических междугородных телефонных станций. Территории зоновых сетей совпадают с территориями административных областей (республик). В зависимости от конфигурации области и телефонной плотности территории нескольких областей могут быть объединены в одну зону и, наоборот, одна область может быть разделена на две зоны и более. Зоновая сеть включает в себя ГТС и СТС, причем на территории одной зоны может быть несколько ГТС и СТС. Крупные города с семизначной нумерацией выделяются в самостоятельные зоны.

Сельские телефонные сети охватывают более обширные территории, чем городские, но плотность телефонных аппаратов значительно меньше. Поэтому емкость автоматических телефонных станции АТС в сельских местностях значительно меньше, чем в городах.

В районном центре сельской местности устанавливается центральная станция (ЦС), которая является коммутационным узлом и выполняет одновременно функции городской телефонной станции районного центра. Из-за большой территории СТС и малой плотности телефонных аппаратов непосредственное включение всех абонентских линий в ЦС экономически не оправдано. Поэтому на СТС применяют узлообразование с различной степенью децентрализации станционного оборудования.

Зоновые сети имеют оконечные автоматические междугородные телефонные станции, входящие в междугородную телефонную сеть. Через АМТС междугородная сеть объединяет все зоновые сети в единую. Городская и сельская телефонные сети связаны с АМТС своей зоны. Если в зоне несколько таких АМТС, одна из них является основной, причем АМТС одной зоны связываются между собой каналами по принципу "каждая с каждой". С АМТС зоны непосредственно соединяются районные АТС или междугородные узлы входящего сообщения городских телефонных сетей.

Для объединения зоновых телефонных сетей страны в общегосударственную создается междугородная телефонная сеть, в которую входят узлы автоматической коммутации первого класса (УАК-I) и второго класса (УАК-II).

Городская телефонная сеть

Городская телефонная сеть состоит из комплекса сооружений (станционное оборудование, здание, линейные сооружения, абонентские устройства и др.), обеспечивающих телефонной связью абонентов города и прилегающих к нему пригородов. Стоимость линейных сооружений в значительной степени зависит от принципа построения ГТС и ее емкости.

По принципу построения ГТС делятся на нерайонированные и районированные. Районированные телефонные сети, в свою очередь, подразделяются на ГТС без узлов, ГТС с узлами входящего сообщения (УВС), а также с узлами исходящего (УИС) и входящего сообщений.

Простейшей является нерайонированная телефонная сеть, имеющая одну АТС, линейные сооружения которой состоят только из абонентских линий.

На нерайонированной сети могут быть соединительные линии (СЛ, СЛМ, ЗСЛ), необходимые для связи АТС с учрежденческо-производственной телефонной станцией УПАТС и междугородной телефонной станцией АМТС.

К городской автоматической телефонной станции (ГАТС) подключены индивидуальные абонентские линии, абонентские линии со спаренными телефонными аппаратами и линии таксофонов. Одновременно ГАТС связана односторонними соединительными линиями с АМТС и УПАТС. К АМТС подключены междугородные каналы и переговорные пункты: центральный (ЦПП) и районный (РПП). Кроме того, ГАТС выполняет роль связующего звена между УПАТС и АМТС, не имеющими непосредственной связи между собой.

Емкость нерайонированных телефонных сетей не превышает обычно 8000 номеров. Такие телефонные сети строятся в большинстве районных центров нашей страны.

С увеличением емкости ГТС нерайонированная сеть оказывается неэкономичной из-за большой протяженности абонентских линий, (эксплуатация которых высока, а использование мало), а также высокой стоимости строительства. Повышение использования линейных сооружений может быть достигнуто районированием (децентрализацией станционного оборудования), которое рекомендуется производить, начиная с емкости 10000 номеров.

При емкости ГТС отдономеров территория города делится на районы, обслуживаемые районными АТС (РАТС). Протяженность абонентских линии на районированной ГТС сокращается, так как АТС приближается к местам установки телефонных аппаратов. Районные АТС соединяют между собой линиями (СЛ) по принципу "каждая с каждой", при этом достигается более высокое использование пучков СЛ. Так как телефонное сообщение, возникающее на каждой РАТС, распределяется по небольшому числу направлений, пучки СЛ между РАТС получаются крупными.

Абонентские линии являются линиями двустороннего действия, т. е. по этой линии абонент вызывает станцию и станция – абонента. Соединительные линии между РАТС являются линиями одностороннего действия, поэтому для каждой РАТС необходимы два вида пучков СЛ - один для исходящей связи, второй - для входящей.

Абонентские и соединительные линии и повышение их использования Абонентские линии представляют собой наименее используемую часть сооружений ГТС, а затраты на них составляют около 30 % общих затрат на линейные сооружения. Поэтому необходимы способы повышения использования этих индивидуальных линий. Наибольшее распространение получило спаренное включение двух телефонных аппаратов в одну абонентскую линию. При этом каждый из аппаратов имеет самостоятельный номер. Для спаренного включения ранее применяли релейные блокираторы. В настоящее время используют диодно-транзисторные приставки, смонтированные непосредственно в телефонной розетке.

К недостаткам спаренного включения относятся: невозможность одновременного ведения разговора, перехват вызова одного абонента другим, если последний снимает микротелефонную трубку первым, сложность предоставления междугородных переговоров, невозможность связи между спаренными телефонными аппаратами.

В настоящее время для коллективного включения двух аппаратов в одну абонентскую линию применяют абонентскую высокочастотную установку (АВУ). В данном случае разделение цепей происходит по частоте, поэтому при включении двух аппаратов с АВУ оба абонента могут пользоваться связью одновременно, а не поочередно.

Во избежание усложнения абонентской проводки спаренное включение допускается только для телефонных аппаратов квартирного сектора, расположенных в непосредственной близости один от другого.

Экономического эффекта от широкого применения спаренного включения аппаратов на ГТС достигают только при большой протяженности абонентских линий. С увеличением телефонной плотности ГТС длина абонентских линий сокращается и, следовательно, экономическая целесообразность спаренного включения уменьшается. Однако на нерайонированный ГТС, а также при большой протяженности абонентских линий спаренное включение будет применяться еще длительное время (например, на СТС).

Снижение затрат на абонентские линии достигается использованием телефонных подстанций на ГТС, которые следует рассматривать как децентрализацию коммутационного оборудования, т. е. приближение части РАТС к месту установки телефонных аппаратов. Подстанции представляют собой часть оборудования РАТС, установленного в отдельном помещении вблизи места сосредоточения аппаратов абонентов. Подстанция с "опорной" РАТС соединяется пучком исходящих и двумя пучками входящих СЛ (для местной и междугородной связи), число которых значительно меньше числа абонентских линий. Нумерация абонентов подстанции входит в нумерацию "опорной" РАТС.

Межстанционные соединительные линии являются важнейшей частью тракта на ГТС. На районированных ГТС, особенно в крупных городах, расход кабеля на межстанционные связи может превышать расход кабеля на абонентские линии. Поэтому большое значение имеет увеличение использования СЛ. Одним из способов такого увеличения является укрупнение пучков линий рациональным построением ГТС - узлообразованием. Другой способ - применение различных систем передачи - аппаратуры высокочастотного телефонирования КРР "KAMA", позволяющей по одной паре кабеля передавать одновременно 30 телефонных разговоров, и аппаратуры с импульсно-кодовой модуляцией ИКМ-30.

В настоящее время разработаны новые принципы построения телефонных сетей, в основу которых положено объединение систем передачи и коммутации на основе импульсно-кодовой модуляции. Такое построение телефонных сетей называется единой системой "уплотнение - коммутация", а ГТС, построенные по этому принципу, называются интегральными телефонными сетями.

3. Система нумерации

Под системой нумерации понимают определенную комбинацию цифр, характеризующую телефонный адрес вызываемого абонента и передаваемую на телефонную станцию абонентом. Общегосударственная автоматически коммутируемая телефонная сеть должна обеспечивать минимальную значность номера и неизменность системы нумерации в течение длительного периода (до 50 лет).

Нумерация может быть закрытой и открытой. Нумерация называется закрытой (единой), если абонент вызывается набором одного и того же номера независимо от места нахождения вызывающего пункта. При закрытой системе нумерации номер вызывающего абонента не зависит от вида связи - местной, зоновой или междугородной. Нумерация называется открытой, если зависит от вида связи: местной, зоновой или междугородной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С изменением содержания телефонии (новые технологии, приобретение новых свойств и возможностей в предоставлении услуг) изменяется отношение к ней пользователей. В наши дни признано, что любое дело невозможно вести без качественной связи, поэтому пользователи требуют предоставления им широкого круга услуг. И конкурентоспособность любой системы телефонии сейчас определяется степенью удовлетворения этого требования.

С внедрением в телефонию новых технологий изменяется ее содержание, но не изменяется ее роль в общении между людьми.

Если же сети первого поколения позволяли передавать только голос, то второе поколение систем сотовой связи позволяет предоставлять и другие неголосовые услуги. Самой известной и популярной услугой, скорее всего, является передача коротких текстовых сообщений - SMS (Short Message Service). Это двунаправленный сервис позволяющий передавать текстовое сообщение с одного сотового телефона GSM на другой, и является улучшенным аналогом пейджинговой связи, так как нет необходимости связываться с операторской службой, для того чтобы отправить сообщение другому абоненту.

На данный момент современные модели телефонов, представленные на рынке, при совершении разговора приостанавливают GPRS-соединение, которое автоматически возобновляется по окончании разговора. Такие аппараты классифицируются, как GPRS-терминал класса В. Планируется производство терминалов класса А, которые будут позволять одновременно загружать данные и вести разговор с собеседником. Также существуют специальные устройства, которые предназначены только для передачи данных, и их называют GPRS-модемами или терминалами класса С.

С появлением GPRS вновь вспомнили и о WAP-протоколе, так как теперь, посредством новой технологии, доступ к небольшим по объему WAP-страницам становится во много раз дешевле. Более того, многие операторы связи за небольшую ежемесячную абонентскую плату предоставляют неограниченный доступ к WAP-ресурсам.

Неголосовые услуги становятся все более востребованными, происходит слияние сотового телефона, компьютера и сети Интернет. Разработчики и операторы предлагают нам все больше и больше дополнительных услуг.

Именно для решения этих запросов и предназначены, достаточно недавно созданные сети третьего поколения 3G, в которых передача данных доминирует над голосовыми услугами.

3G это не стандарт связи, а общее название всех высокоскоростных сетей сотовой связи, которые вырастут и уже вырастают из ныне существующих. Огромные скорости передачи данных позволяют передавать прямо на телефон высококачественное видеоизображение, осуществлять постоянное соединение с Интернет и локальными сетями. Применение новых, усовершенствованных, систем защиты позволяет уже сегодня использовать телефон для проведения различных финансовых операций - мобильный телефон вполне способен заменить кредитную карту.

Вполне естественно, что сети третьего поколения не станут финальным этапом развития сотовой связи - как говориться, прогресс неумолим. Ныне проходящая интеграция различных видов связи (сотовой, спутниковой, телевизионной и т. д.), появление гибридных устройств, включающих в себя сотовый телефон, КПК, видеокамеру, безусловно, приведет к появлению сетей 4G, 5G. И о том, чем закончится это эволюционное развитие, сегодня вряд ли смогут рассказать даже писатели-фантасты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  , Максимов телефонные станции сельской связи/, – М.: Радио и связь, 2003

2.  Бройдо системы, сети и телекоммуникации/ – Учебник для вузов – СПб.: Питер, 2006

3.  и др. Проектирование станционных сооружений сельских телефонных сетей/ и др. – М.: Радио и связь, 2002

4.  О концепции создания Российской общегосударственной и региональных интегрированных сетей передачи информации/ - М.: Электросвязь, 2001

5.  , Олифер сети. Принципы, технологии, протколы/ , - СПб.: Питер, 2004

6.  Журнал «Мобильные новости» № 5 2004 г. Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://*****/phones/art/852.html

7.  «Построение телефонных сетей». Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://phonefan. *****/sviaz. htm

8.  «Построение городских телефонных сетей». Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www. *****/fulltext/1/001/008/109/631.htm

9.  Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www. *****/mobile/articles/126/

10.  Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www. aboutphone. info/lib/oldbook/network. html

11.  Источник [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www. *****/lib/karabin_effektivnyj_friking/1.shtml