1.1 PodTel-wykład

Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1. WSTĘP

Przekazywanie wiadomości odgrywa waŜną rolę w Ŝyciu współczesnyc

społeczeństw.

RozróŜniamy przetwarzanie i przekazywanie wiadomości

–

na odległość

realizowane w róŜnych systemach telekomunikacyjnych

oraz

–

w czasie

czemu słuŜą urządzenia pamięciowe i rejestrujące.

W obu przypadkach środkami przekazywania wiadomości są:

–

nadajniki,

–

odbiorniki,

–

kanały

oraz odpowiadające im

–

sygnały,

przyporządkowane przekazywanym wiadomościom

Dowolną wiadomość, na podstawie której odbiorca opiera swoje dzi

ałanie

nazywamy ogólnie

INFORMACJĄ



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

Początki komunikacji

Nie widzimy si

, ale si

słyszymy

Widzimy si

, ale si

nie słyszymy

Sie

czno

ci w Ameryce Północnej. Nieznana data uruchomienia.

Sie

czno

ci w Afryce. Nieznana data uruchomienia.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

Początki komunikacji

Widzimy si

, ale si

nie słyszymy

Wersja dzienna ł

czno

ci bezprzewodowej

i nocna

Widzimy si

, ale si

nie słyszymy



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1. WSTĘP

Sygnały (

najczęściej elektryczne

) nadawane w jednym

miejscu

–

punkcie nadawczym

wywołują w innym miejscu

–

punkcie odbiorczym

–

sygnał odebrany

, na którego podstawie

odbiornik odtwarza

wiadomość

Wiadomość, przekazana odbiorcy wiadomości

(

człowiekowi lub urządzeniu automatycznemu

)

umoŜliwia

przeprowadzenie lub usprawnienie określonego działania.

Kanały przenoszenia wiadomości mogą być:

–

PRZESTRZENNE

, przy przesyłaniu na odległość lub

–

CZASOWE

, w przypadku przetwarzania i zapamiętywania w czasie.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

HISTORYCZNY ROZWÓJ TELEKOMUNIKACJI

Intensywny rozwój

telekomunikacji

zapoczątkowało

wynalezienie w 1876 r.

telefonu.

Korzyści wynikające ze

stosowania systemów

telekomunikacyjnych

powodowały i powodują

stały wzrost

zapotrzebowania na tego

rodzaju usługi .

Postęp w telekomunikacji

dotyczy rozwoju

ilościowego ale przede

wszystkim

–

jakościowego.

Rys. 1.1. Rozwój telekomunikacji.



- Internet

Komunikacja ruchowa

Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

ZADANIA WSPÓŁCZESNEJ TELEKOMUNIKACJI

Dotychczas środki łączności telekomunikacyjnej grały waŜną ale

tylko pomocniczą rolę,

Ułatwiając i przyśpieszając procesy gospodarcze i kulturalne.

W razie konieczności mogły one jednak nawzajem się zastępować,

lub mogły być zastępowane innymi środkami, np. pocztowymi

(listy) albo nawet podróŜą.

Obecnie coraz częściej środki łączności określonego rodzaju

stają się niezbędnymi i

niezastępowalnymi

składnikami złoŜonych

procesów gospodarczych, obejmujących obszary kraju a nawet

kilku.

Sygnały przesyłane kanałami telekomunikacyjnymi nie tylko

przyspieszają procesy wytwórcze

jak było dotychczas

ale je w

ogóle warunkują.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

ZADANIEM WSPÓLCZESNEJ TELEKOMUNIKACJI JEST DOSTARCZENIE

WIADOMOŚCI Z DOWOLNEGO ŹRÓDŁA DO DOWOLNEGO OBIEKTU

PRZEZNACZENIA, W DOWOLNYM CZASIE I MIEJSCU.

Tak sformułowane zadanie oznacza, Ŝe mamy do czynienia

–

z róŜnymi postaciami wiadomości

, takimi jak:

mowa, obrazy, dokumenty, dane, itp.,

–

z róŜnymi formami jej obróbki

od tradycyjnych procesów transmisji i komutacji, do przetwarzani

magazynowania, rozpoznawania, itp.,

–

usługi te powinny być świadczone kaŜdemu uŜytkownikowi

zarówno człowiekowi, jak i maszynie,

bez względu na to gdzie się on znajduje oraz czy

pozostaje w spoczynku czy jest w ruchu

ZADANIA WSPÓŁCZESNEJ TELEKOMUNIKACJI



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.1. SCHEMAT SYSTEMU

Rys. 1.2. Schemat systemu przekazywania wiadomości za pomocą syg

nałów

PowyŜszy schemat odnosi się do klasycznych systemów telekomunika

cyjnych:

–

Radiofonicznych,

–

Telewizyjnych,

–

Telegraficznych,

–

Telefonicznych,

–

Telemetrycznych,

–

Transmisji danych, itp.

oraz do systemów

–

Radiolokacyjnych i

–

Hydrolokacyjnych,

wykorzystujących zjawisko echa.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.1. SCHEMAT SYSTEMU

W przypadku

systemów

–

Radiolokacyjnych i

–

Hydrolokacyjnych,

rolę sygnału nadawanego

odgrywa sygnał echa, odbity

od obiektu.

Rys. 1.3. Schemat blokowy systemu radio

lub hydrolokacyjnego

W systemie ze sprzęŜeniem zwrotnym działanie nadajnika jest uwar

unkowane przez

działanie odbiornika

Rys. 1.3. Schemat blokowy systemu sprzęŜeniem zwrotnym.

Za pomocą dodatkowego kanału

–

kanału

sprzęŜenia zwrotnego

–

przekazuje się z odbiornika do

nadajnika odpowiednie sygnały,

np. czy nadana wiadomość

została zrozumiana, czy nie.

W razie potrzeby nadajnik

powtarza nadawanie sygnału

przenoszącego niezrozumiałą

wiadomość.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.1. SCHEMAT SYSTEMU

Przekazywanie wiadomości na odległość zachodzi równieŜ w systema

ch sterowania,

np. w systemach zdalnego sterowania obiektów latających.

Jeśli człon sterujący i obiekt sterowany potraktujemy jako jeden

zespół

(

odpowiadający odbiornikowi

), to system sterowania staje się formalnie podobny do

otwartego systemu przekazywania informacji (Rys. 1.2)

Rys. 1.5. Schemat blokowy otwartego systemu sterowania



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Podziału telekomunikacji moŜna dokonać w rozmaity sposób, w zale

Ŝności od

przyjętego, jednego z trzech kryteriów:

KRYTERIUM

PRZEZNACZENIA WIADOMOŚCI

KRYTERIUM

RODZAJU WIADOMOŚCI

KRYTERIUM

RODZAJU CZYNNOŚCI

Zgodnie z

kryterium

przeznaczenia wiadomości

stwierdzamy, Ŝe celem

przekazywania , moŜe być:

porozumiewanie

się,

rozpowszechnianie

zbieranie

, bądź

doprowadzenie

wiadomości do określonego

punktu.

Rys. 1.6. Podział telekomunikacji według kryterium

przeznaczenia wiadomości



WYKŁAD

Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

W przypadku porozumiewania się chodzi o łączność dwukierunkową m

iędzy dwoma

lub większą liczba punktów.

Łączność moŜe być realizowana zawsze

między tymi samymi punktami

telekomunikacja prosta

albo

między większą liczbą punktów wybranych spośród rozrzuconych na

pewnym obszarze

(miasta, kraju)

telekomunikacja

wybiercza

Łączność prosta jest zwykle trwała

–

wybiercza

–

realizowana na czas ograniczony.

Wszystkie wymienione przypadki obejmuje się wspólna nazwą

TELEKOMUNIKACJI POROZUMIEWAWCZEJ

(Rys. 1.7)



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Rys. 1.7. Telekomunikacja porozumiewawcza: a) i b)

–

dwupunktowa; a) i c)

–

prosta;

c) i d)

–

wielopunktowa; b) i d)

wybiercza



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

W przypadku rozpowszechniania wiadomości mamy do czynienia z jed

nym centralnym

punktem nadawczym

zawierającym źródło wiadomości i

większą liczbą punktów odbiorczych, przy czym

łączność jest jednokierunkowa: nadajnik do odbiornika.

Ten rodzaj telekomunikacji nazywamy

TELEKOMUNIKACJĄ ROZSIEWCZĄ

(Rys. 1.8)

Rys. 1.8. Telekomunikacja

rozsiewcza

(a), zbiorcza (b) i docelowa (c)



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Telekomunikacją

rozsiewczą

realizowaną drogami radiowymi przyjęto nazywać

RADIODYFUZJĄ (radiofonia, telewizja programowa)

Telekomunikację

rozsiewczą

moŜna podzielić na:

Ciągłą

gdy chodzi o dotarcie do dowolnego punktu obsługiwanego obszar

niezaleŜnie od tego, gdzie jest on połoŜony, oraz czy jest w

ruchu czy w

spoczynku (np. radiodyfuzja)

Ziarnistą

chodzi o dotarcie do ograniczonej liczby zlokalizowanych punkt

ów

odbiorczych ( np. łączność między ośrodkiem dyspozycyjnym a

podległymi mu placówkami, do których są kierowane rozkazy lub

instrukcje.

TELEKOMUNIKACJA ZBIORCZA

polega na zbieraniu informacji w jednym centralnym

punkcie odbiorczym, napływających z wielu punktów nadawczych (łą

czność

jednokierunkowa), np. zbieranie danych meteorologicznych ze stac

ji pomiarowych.

TELEKOMUNIKACJA DOCELOWA

ma miejsce wtedy, gdy wiadomości

przesyłane

jednokierunkowo od określonego punktu do innego, np. transmisje

radiofoniczne od

studia do radiostacji nadawczej.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Stosując

kryterium rodzaju wiadomości

stwierdzamy, Ŝe wiadomości

mogą przyjmować róŜne postacie

(rys. 1.9)

Odpowiadające tym postaciom

rodzaje telekomunikacji nazywają

się odpowiednio:

–

telefonia,

–

telegrafią,

–

symilografią,

–

telewizją,

–

sygnalizacją,

–

telemetrią,

–

telesterowaniem,

–

teledacją zwaną transmisją

danych

Rys. 1.9. Podział telekomunikacji

na podstawie kryterium rodzaju wiadomości



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

W kaŜdym procesie przekazywania wiadomości moŜna wyróŜnić następ

ujące czynności:

przetwarzanie wiadomości na sygnał elektryczny,

przesyłanie sygnału elektrycznego na odległość

–

TELETRANSMISJĘ, oraz

odtwarzanie wiadomości na podstawie odebranego sygnału (rys. 1.1

Rys. 1.10. Łańcuch telekomunikacyjny

WIADOMOŚĆ moŜna interpretować jako przebieg pewnej wielkości fiz

ycznej,

zmieniającej się w funkcji czasu stosownie do treści zawartej w

przekazanej

wiadomości

–

moŜe to być np. przebieg ciśnienia akustycznego działającego na

membranę mikrofonu.

SYGNAŁ jest natomiast elektrycznym odpowiednikiem wiadomości.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Przetwarzanie wiadomości na sygnał elektryczny i odtwarzanie wia

domości na

podstawie odebranego sygnału elektrycznego odbywa się TELEKOMUNI

KACYJNYCH

APARATACH PRZETWÓRCZYCH, którymi są:

Aparaty telefoniczne

w telefonii,

Dalekopisy

w telegrafii,

Lampy analizujące

w telewizji (kamera),

Lampy obrazowe

w telewizji (kineskop odbiornika), itd.

W pewnych przypadkach, np. w teledacji wiadomość ma od razu po

stać sygnału,

zwykle pod postacią ciągu impulsów.

Oprócz wymienionych czynność, zwaną

KOMUTACJĄ

, która

poprzedza właściwe przekazywanie wiadomości, i która występuje r

ównieŜ

po przekazaniu wiadomości.

Polega ona na przygotowaniu i późniejszej likwidacji drogi sygna

łów elektrycznych.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Tak więc stosując

kryterium rodzaju czynności

wyróŜniamy

TECHNIKĘ PRZETWARZANIA,

TECHNIKĘ PRZESYŁANIA

–

TELETRANSMISJĘ

TECHNIKĘ ŁĄCZENIA

TELEKOMUTACJĘ

(Rys. 1.11)

Rys. 1.11. Podział telekomunikacji na podstawie kryterium czynn

ości



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Sygnały od jednego do drugiego aparatu przetwórczego mogą być pr

zesyłane

róŜnymi drogami:

Przewodowymi

TELETRANSMISJA PRZEWODOWA

Falowodowymi

TELETRANSMISJA FALOWODOWA

Światłowodowymi

TELETRANSMISJA ŚWIATŁOWODOWA

lub

drogą radiową

TELETRANSMISJA RADIOWA

czyli falami elektromagnetycznymi wypromieniowanymi w przestrzeń

Rys. 1.12. Podział telekomunikacji na podstawie kryterium drogi

przesyłowej



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Przy przesyłaniu sygnałów do określonych adresatów dąŜymy do teg

o, aby energia

sygnałów nie rozprzestrzeniała się na boki, lecz posuwała się mo

Ŝliwie cienką

strugą ku wytkniętemu celowi.

Mniejsze rozpraszanie energii izoluje sygnały od wpływów otoczen

ia i jednocześnie

nie zakłóca pracy innych systemów.

Środkami technicznymi umoŜliwiającymi prowadzenie energii sygnał

ów są tory

telekomunikacyjne:

TORY PRZEWODOWE,

TORY FALOWODOWE,

TORY ŚWIATŁOWODOWE,

TORY RADIOWE.

Fale elektromagnetyczne wypromieniowane w przestrzeń mogą, zaleŜ

nie od

zakresu częstotliwości i konstrukcji anteny nadawczej, rozchodzi

ć się

w postaci wyraźnie ograniczonej wiązki

TOREM RADIOWYM,

bądź

mniej lub bardziej równomiernie we wszystkich kierunkach

BEZTOROWO.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

1.2. KLASYFIKACJA TELEKOMUNIKACJI

Oprócz omówionego technicznego podziału telekomunikacji moŜna do

konać

innego

–

przyjmując za kryterium rodzaj usług społecznych.

Jest to podział bardzo istotny z punktu widzenia ostatecznych ce

lów, którym ma

słuŜyć telekomunikacja.

Stosując

kryterium rodzaju usług społecznych

, rozróŜniamy:

TELEKOMUNIKACJĘ GOSPODARCZĄ

TELEKOMUNIKACJĘ KULTURALNO

–

ROZRYWKOWĄ

telekomunikacji gospodarczej

zaliczamy

te rodzaje telekomunikacji, w których przesyła się wiadomości do

określonego

odbiorcy (

ów), mając na względzie udzielenie informacji niezbędnych do

działalności, zwłaszcza zawodowej.

Odbiorcą moŜe być osoba fizyczna, jak i osoba prawna: instytucja

, przedsiębiorstwo,

zakład, itp., gdzie adresatem wiadomości moŜe być zarówno człowi

ek jak i maszyna.

Postać wiadomości : dźwiękowa, pisemna, rysunkowa, obrazowa, itp

. Nie ma

znaczenia.

Obecnie, w tego rodzaju telekomunikacji

–

najczęściej

–

są to: wiadomości

telegraficzne i telefoniczne a w ostatnich czasach

takŜe transmisja danych.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

AKTUALNE MOśLIWOŚCI TELEKOMUNIKACJI

Szybki rozwój systemów i urządzeń telekomunikacyjnych stworzył m

oŜliwość świadczenia

przez telekomunikację szeregu nowych usług, takich jak:

automatyczne powtarzanie numeru abonenta telefonicznego w przypa

dku jego

zajętości lub połączenia z innymi wcześniej zaprogramowanymi abo

nentami

Radiokomunikacja ruchoma z samochodami, pociągami, autobusami, s

tatkami

powietrznymi i morskimi,

radiotelefonia indywidualna, dająca moŜliwość uzyskania połącze-

nia na

niewielkie odległości,

wizjotelefonia,

dostęp do komputerów za pośrednictwem telefonów wyposaŜonych w d

odatkową

klawiaturę w celu uzyskania prostych informacji obliczeniowych,

dostęp do komputerów za pomocą mniej lub bardziej złoŜonych pery

feryjnych

urządzeń sieci teleinformatycznych, pozwalający na uzyskiwanie s

komplikowanych

informacji z róŜnych dziedzin,



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

AKTUALNE MOśLIWOŚCI TELEKOMUNIKACJI

dostęp do banków informacji za pomocą urządzeń wizualnych (monit

orów),

słowna rozmowa z maszyną cyfrową,

automatyczne tłumaczenie rozmowy z jednego języka na drugi (nawe

t podczas

rozmowy telefonicznej),

zdalna obserwacja lekarska pacjentów i zdalna konsultacja za pom

ocą

wideotelefonów i monitorów,

nadzór i ostrzeganie w zakresie ochrony środowiska naturalnego,

metrologii,

sejsmologii itp.

dostarczanie róŜnego rodzaju pomocy dydaktycznych,

bezpośredni odbiór programów radiofonicznych i telewizyjnych ze

sztucznych

satelitów Ziemi.



Dr W.J. Krzysztofik

1.1 Podstawy Telekomunikacji

PERSPEKTYWY TELEKOMUNIKACJI

Objęcie usługami telekomunikacyjnymi całego świata i zrównanie o

płat za te

usługi, bez względu na długość łącza, będzie miało ogromne znacz

enie społeczne.

Znikną bowiem niedogodności związane z przebywaniem z dala od du

Ŝych ośrodków

przemysłowych i kulturalnych. Być moŜe dojdzie do bardziej równo

miernego

rozkładu gęstości zaludnienia oraz do zahamowania rozrostu wielk

ich aglomeracji.

Połączenia krajowe i międzynarodowe powinny być równie łatwo dos

tępne, co

niewątpliwie doprowadzi do zacieśnienia współpracy międzynarodow

ej.

Tradycyjne środki masowego przekazu: radio, telewizja, gazety, d

ziałają obecnie

jako unilateralne źródła jednakowych informacji, bez względu na

indywidualne

zapotrzebowanie odbiorcy. Odbiorca ma niewielkie moŜliwości wyra

Ŝania swojej

opinii; na ogół wpływ jego jest tylko bierny, ograniczający się

do wyboru gazety,

programu radowego lub telewizyjnego.

Rozwój środków telekomunikacji doprowadzi do aktywnego udziału o

dbiorcy

informacji w jej tworzeniu. Będzie on mógł zaŜądać interesującej

go informacji w

dowolnej postaci i w dowolnym czasie. Będzie to równoznaczne z i

ntegracją

środków masowego przekazu.

