WYKŁAD
SYSTEMY ŁĄCZNOŚCI
W TRANSPORCIE
Zakład Telekomunikacji w Transporcie
WPROWADZENIE
Cel wykładu:
Przedstawienie podstawowych
pojęć stosowanych w dziedzinie
wiedzy i techniki, jaką jest
telekomunikacja
w zastosowaniach w
transporcie.
Definicja telekomunikacji
wg. Encyklopedii Powszechnej
PWN:
„Telekomunikacja - dziedzina działalności
ludzkiej dotycząca przekazywania na
odległość wiadomości za pośrednictwem
sygnałów (zwykle elektrycznych).”
Wiadomości
W telekomunikacji ograniczamy się do formy
(kształtu) wiadomości, nie wchodząc w jej treść
merytoryczną czy też zawartość uczuciową (różnica
z definicją informacji).
Kryteria podziału:
Przeznaczenie
Działalność gospodarcza
Struktura techniczna
Rodzaje sygnałów
Kryterium podziału -
przeznaczenie:
Telekomunikacja rozsiewcza -
np.: radio, telewizja
Kryterium podziału -
przeznaczenie:
Telekomunikacja zbiorcza -
np.: systemy nadzoru, monitoringu,
alarmowe (transmisja danych)
Kryterium podziału -
przeznaczenie:
Telekomunikacja porozumiewawcza
Kryterium podziału - działalność
gospodarcza
Usługi
Produkcja
Kooperacja
Doradztwo
Inne
Polityka Państwa
Zasoby ludzkie
Aspekty ekonomiczne Regulacje Prawne
Rozwiązania techniczne
POPYT
(użytkownicy telekomunikacji)
PODAŻ
(sieci telekomunikacyjne)
Usługi Telekomunikacyjne
Warunki działalności i rozwoju:
Istnieją trzy podstawowe metody
komutacji:
• komutacja łączy (kanałów);
• komutacja wiadomości;
• komutacja pakietów;
Metody komutacji
Komutacja łączy
Komutacja łączy polega na tworzeniu, na żądanie, między
dwiema lub więcej
stacjami
końcowymi drogi połączeniowej
będącej do ich wyłącznego użytku aż do chwili rozłączenia.
Komutacja wiadomości, w której informacje są przesyłane między
stacjami końcowymi w postaci wiadomości zawierających adres stacji
docelowej, przy czym wiadomości te mogą być przechowywane przez
pewien czas, jeżeli jest to niezbędne, w węzłach sieci, zanim zostaną
przesłane dalej. W tej metodzie komutacji kanały są zajmowane tylko w
czasie rzeczywistego przesyłania wiadomości między sąsiednimi
węzłami
.
Komutacja wiadomości
Komutacja pakietów różni się od komutacji wiadomości tym, że
informacja jest wymieniana między stacjami końcowymi w postaci
grup elementów binarnych o ograniczonej długości, zwanych
pakietami. Długie wiadomości, przed przesłaniem ich w sieci, są
dzielone na pakiety, a następnie odtwarzane w stacji docelowej.
Pakiety mają nagłówek zawierający adres i informacje sterujące oraz
część wiadomości mogą także zawierać informacje zabezpieczające
przed błędami.
Komutacja pakietów
Kryterium podziału - struktura techniczna
Urządzenia końcowe - abonenci
Teletransmisja - sieć dostępowa,
łącza międzycentralowe
Telekomutacja - centrale
abonenckie (PABX), centrale
końcowe (CK), międzymiastowe
(CMM), międzynarodowe (CMN).
SIEĆ TELEKOMUNIKACYJNA:
Abonent
Sieć dostępowa
Łącza
międzycentralowe
Centrala
Topologiczny model sieci telekomunikacyjnej
SIEĆ
A
SIEĆ
B
CMM
CK
CK
CMN
CMN
Kryterium podziału - rodzaj
sygnału:
Telekomunikacja analogowa:
sygnały ciągłe
teletransmisja analogowa
komutacja przestrzenna (komutacja łączy)
Telekomunikacja cyfrowa:
sygnały impulsowe (cyfrowe, kodowane)
teletransmisja impulsowa (cyfrowa)
komutacja czasowa (komutacja kanałów)
Procedura dialogu z siecią (centralą
końcową)
Procedura dialogu z siecią (centralą
końcową)
Zgłoszenie
Wybieranie
Rozmowa
Zakończenie
Procedura przekazywania informacji -
rozmowa
Fala akustyczna mikrofon fala
elektromagnetyczna sieć fala
elektromagnetyczna słuchawka
fala akustyczna
Sieć
TOR TELEKOMUNIKACYJNY
Tor telekomunikacyjny - zbiór urządzeń od jednego
aparatu końcowego do drugiego aparatu końcowego
(np. między aparatami telefonicznymi).
CK
CMM
Łącze międzycentralowe
Sieć dostępowa
CK
TOR TELETRANSMISYJNY
Tor teletransmisyjny - droga od jednego
urządzenia sieciowego do drugiego
urządzenia sieciowego.
CK
CMM
CK
Tor teletransmisyjny
TELETRANSMISJA
TELETRANSMISJA (def.) - dział telekomuni-
kacji odpowiedzialny za przesyłanie
sygnałów telekomunikacyjnych od punktu
do punktu drogą:
- przewodową (teletransmisja kablowa -
miedziana, falowodowa, światłowodowa),
- radiową (teletransmisja radiowa wykorzys-
tująca fale radiowe - radiolinie, urządzenia
radiowe nadawczo-odbiorcze
).
KRYTERIA JAKOŚCI
Podstawowe kryteria jakości transmisji
mowy to:
- głośność (tłumienie)
- wyrazistość (funkcja pasma
przenoszenia)
- zrozumiałość (jw.)
Przeciętny zakres słyszalności
i poziomów natężeń dźwięków podczas
mowy
100
1
000
10 000
30
40
50
60
70
80
p [dB]
f [Hz]
Pasmo telefoniczne
30
0
3
400
Pasmo telefoniczne
f
[Hz]
300
3 400
3 100
Przyjęto szerokość pasma telefonicznego
podstawowego =
4 kHz
TOR TELEKOMUNIKACYJNY
Tor telekomunikacyjny jest to urządzenie, będące
układem biernym, umożliwiające ruch fal
elektromagnetycznych (świetlnych), w kanale
przestrzennym w taki sposób, że energia tych fal
zostaje skupiona w umyślnym walcu o
dostatecznie małym promieniu
.
Przykłady torów:
- przewodowe (symetryczne, koncentryczne),
- światłowodowe,
- radiowe (radiolinie),
- falowodowe.
KANAŁ TELEKOMUNIKACYJNY
Kanał telekomunikacyjny jest to zespół środków
technicznych umożliwiających przesyłanie
sygnałów telekomunikacyjnych od punktu A do
punktu B
ALBO
od punktu B do punktu A .
CK
CMM
>
a
b
<
a’
b’
A
B
ŁĄCZE TELEKOMUNIKACYJNE
Łącze telekomunikacyjne jest to zespół środków
technicznych umożliwiających przesyłanie
sygnałów telekomunikacyjnych od punktu A do
punktu B
I
od punktu B do punktu A.
CK
CMM
>
a
b
<
A
B
Łącze AB
WIELOKROTNE WYKORZYSTANIE
TORU TELEKOMUNIKACYJNEGO
POJĘCIE MODULACJI:
Proces zmiany niektórych wielkości
charakterystycz-nych jednego przebiegu
elektrycznego zmiennego w czasie
(przebiegu modulowanego - nośnego) pod
wpływem drugiego przebiegu tzw. przebiegu
modulującego.
Rodzaje modulacji: analogowa, impulsowa,
impulsowo-kodowa.
MODULACJA ANALOGOWA
ILUSTRACJA MODULACJI AMPLITUDY
t
t
t
Przebieg nośny
Przebieg zmodulowany
Przebieg modulujący
ZWIELOKROTNIENIE CZĘSTOTLIWOŚCIOWE
12,3
23,4
20
16
12
0,3
3,4
0
4 . . .
12
16
20
24
kHz
SYSTEMY ZE ZWIELOKROTNIENIEM
CZĘSTOTLIWOŚCIOWYM
Krotności typowe:
3, 4, 6, 8,
12, 24
, 60, 300, 900,
1920,
2700,
3600
Polski system, szeroko stosowany i jeszcze
występujący w sieci: TN 12/24
KRYTERIA OCENY SYSTEMÓW
WIELOKROTNYCH
Podstawowe kryteria oceny systemów to:
1. Wierność odtwarzania wiadomości;
2. Szerokość pasma częstotliwości
potrzebnego do przekazania określonej
ilości wiadomości w jednostce czasu;
3. Wpływ zakłóceń na skażenia sygnału;
4. Technologiczność konstrukcji;
5. Cena i koszty eksploatacji.
TELEKOMUTACJA
Dział telekomunikacji obejmujący zagadnienia
związane z zestawianiem (budową, tworzeniem)
za pomocą urządzeń nazywanych łącznicami
(centralami) dróg połączeniowych służących do
przesyłania sygnałów telekomunikacyjnych.
Zestawienie połączenia realizowane jest w
łącznicy zgodnie z życzeniami abonenta
wywołującego (aparat telefoniczny, system
wybierania).
ŁĄCZNICA TELEKOMUNIKACYJNA
Łącznica telefoniczna - urządzenie przeznaczone do
zestawiania (komutacji) łączy (kanałów)
telefonicznych, „budowy drogi” pomiędzy łączami
doprowadzonymi do centrali, w której znajduje się
łącznica (np. łącza pomiędzy abonentami tej samej
centrali końcowej).
Generalne podziały:
- łącznice: ręczne, automatyczne, (półautomatyczne - awizo);
- łącznice z komutacją: przestrzenną (komutacja łączy),
czasową (komutacja kanałów).
CENTRALA TELEKOMUNIKACYJNA
Centrala telekomunikacyjna -
pomieszczenie (zespół pomieszczeń)
wraz z pełnym wypo-sażeniem, w
szczególności z zainstalowaną łącznicą.
ŁĄCZNICE AUTOMATYCZNE
Łącznica telefoniczna automatyczna - zestawienie
połączenia dokonywane jest przez abonenta
(bez udziału obsługi centrali) z wykorzystaniem
układu wybierczego (tarczy numerowej,
klawiatury).
Uwaga: w niektórych centralach (np. abonenckich,
końcowych) stosowane jest tzw. awizo tj.
stanowisko obsługi centrali dla realizacji usług
dodatkowych, dodanych.
JAK WIDZI SIEĆ ABONENT ?
SIEĆ
Telefon
DTE
M
S
Funkcje aparatu telefonicznego:
- Nawiązanie dialogu z siecią:
sygnalizacja stałoprądowa (MB)
sygnalizacja dekadowa (impulsowa)
sygnalizacja wieloczęstotliwościowa
(tonowa)
sygnalizacja cyfrowa
- Wymiana informacji
MODEM
Modem - urządzenie przystosowujące (przekształcające)
impulsowy (stałoprądowy, izochroniczny) sygnał
transmisji danych do postaci transmisyjnej, tj. do postaci
wymaganej dla łącza telefonicznego (przekształcenie
analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe - przetwornik AC
i CA).
DEMODULATOR
MODULATOR
MODEM / DCE
MODEM
DTE
DTE
DCE
Łącze telefoniczne
JAK WIDZI SIEĆ ABONENT TRANSMISJI DANYCH
SIEĆ
TELEFONICZNA
Telefon
S
DTE
DCE
KOMPUTE
R
MODEM
DTE
DCE
ŁĄCZA TRANSMISJI DANYCH
DTE
DCE
Łącze telefoniczne analogowe
Łącze trwałe (dzierżawione)
Łącze komutowane
DTE
DCE
Łącze telefoniczne analogowe
CENTRALA
TELEFONICZNA