Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
Дьяконов В. П., Смердов В. Ю.
БЫТОВАЯ И ОФИСНАЯТЕХНИКА СВЯЗИ
“СОЛОН -Р”
Москва 1999
Дьяконов В. П., Смердов В. Ю.
Бытовая и офиснаятехника связи
Книга посвящена новейшим отечественным и зарубежным средствам персональной связи. Последовательно рассмотрены современные устройства связи, применяемые в быту и в офисах: классические и электронные телефонные аппараты, автоответчики, АОНы, факсы, факс-модемы, мини-АТС, радиотелефоны, устройство и организация пейджинговой и сотовой связи, модемная связь, персональные спутниковые системы связи и навигации, связь в мировой интернациональной сети Internet и компьютерная телефония.
Описаны физические основы и принципы действия устройств связи, приведены таблицы характеристик современных устройств связи ведущих фирм мира.
Описаны правила эксплуатации устройств связи, стандарты на такие устройства и рекомендации по их приобретению.
Для всех пользователей средствами связи, менеджеров и руководителей предприятий, студентов и преподавателей вузов.
ISBN 5-85954-086-8ISBN 5-85954-086-8Ответственный за выпуск С. ИвановКорректор М. КрапивинаМакет и верстка С. ТарасовОбложка А. Микляев
ISBN 5-85954-086-8
ISBN 5-85954-086-8
© “СОЛОН” 1999 © Дьяконов В. П. © Смердов В. Ю.
Состав книги
Основной материал книги посвящен обзорному описанию современных средств связи, по мере возможностей доступному любому заинтересованному в знакомстве со средствами связи читателю.
Глава 1 книги посвящена краткому описанию физических основ электросвязи. Мы постарались сделать это описание достаточно популярным, отобрав для него наиболее важные сведения. Те, без которых понимание последующих материалов невозможно.
В главе 2 дается расширенное и систематизированное описание основ телефонной связи. Здесь читатель познакомится с отличиями различных видов телефонных сетей, с их оборудованием и работой. Без этого невозможно понять пути развития современных средств связи *и причины их интеграции с самой распространенной и массовой сетью — телефонной.
В главе 3 описаны классические телефоны (ТА) — самый массовый и известный вид аппаратов связи. При этом основное внимание уделено физическим принципам работы телефонных аппаратов и их устройству. Отражены современные новинки в разработке телефонных аппаратов.
Глава 4 посвящена описанию современных электронных телефонных аппаратов с электронными номеронабирателями, памятью на номера и иными техническими новинками. Разработка таких аппаратов привела к забавному парадоксу — хотя электронные аппараты создавались для облегчения пользования ими, число функций их быстро перешло тот барьер, при котором количество переходит в качество. В итоге даже специалисты в электронике подчас быстро забывают, как пользоваться той или иной функцией современного электронного ТА (особенно • зарубежного). Глава 4 описывает основные из этих функций.
Автоответчики — удобное средство, дополняющее возможности ТА. Они выпускаются отдельно в виде приставок к ТА либо встраиваются в достаточно дорогие ТА. Этим полезным устройствам, получающим все более массовое распространение, посвящена глава 5. В ней рассматриваются автоответчики с памятью как на кассетах (и микрокассетах) с магнитной лентой, так и с электронной памятью.
Наряду с телефонными разговорами в наш быт уверенно вошла факсимильная связь, позволяющая передавать на большие расстояния (в том числе абонентам из других городов и стран) копии документов и рисунков, используя при этом обычные телефонные линии связи. Организации такой связи, физическим основам ее работы и рассмотрению современных факсимильных аппаратов посвящена глава 6.
Все большее распространение получает модемная связь. Достаточно отметить такие ее применения, как электронная почта, факсимильная связь и, наконец, глобальная сеть Internet. В главе 7 описаны устройство и принципы действия современных модемов. Дается понятие о протоколах их работы и технических характеристиках. В этой главе описывается практическая установка модемов, их подключение, настройка и тестирование в среде наиболее популярной операционной системы Windows 95.
Достижения современной микроэлектроники, с одной стороны, и дефицит теле фонных линий с другой привел к разработке новых средств связи — офисны АТС. Наиболее современные из них имеют вид и размеры обычного электронног ТА. Обзору таких АТС посвящена глава 8. Надо отметить, что такие АТ< постепенно проникают и в обычный быт.
Радиосвязь как таковая — отдельное направление электрической связи. 1 сожалению, объем и направленность этой книги не позволяют рассмотреть эт направление в полной мере. Мы ограничились описанием в главе 9 средст подвижной связи, интегрированных с современными телефонными системам, связи. Такая интеграция позволяет абоненту в любом месте (например н. автомобиле, мчавшемся по дороге между населенными пунктами, или плывущем; на лодке по любимой речке) связываться с другим абонентом в любом городе ил1 стране, находящимся в подобной ситуации.
Средства радиосвязи привели и к разработке ныне весьма популярных бесшнуро вых телефонных аппаратов. Благодаря им вы можете спокойно беседовать с< своими собеседниками из ванной комнаты или туалета, ничуть не беспокоясь ( том, что ваша супруга или дети споткнуться о телефонный шнур ивыдернут еп из аппарата (или аппарат из ваших рук). Этим аппаратам посвящена глава 10. Е ней особое внимание уделяется радиационной безопасности таких аппаратов поскольку нахождение их передающей антенны у виска абонента трудно назвал полезным.
Весьма массовый характер во многих странах приобрела пейджинговая связь. С помощью миниатюрных и довольно дешевых аппаратов — пейджеров можно и; специального центра такой связи получать оперативную информацию от свою партнеров по работе или от друзей. Этот вид связи и относящиеся к нему устройства описаны в главе 11.
Сотовая связь — еще одно современное направление развитие телефонной связи Ему посвящена глава 12. Подробно описаны аналоговые и цифровые стандарты сотовой связи, рассмотрены принципы организации этого вида связи, отмечены основные достоинства и недостатки, а также ее перспективы развития. Даны рекомендации по использованию сотовых телефонов.
Высшим достижением электросвязи стали спутниковые системы связи. Они позволяют ряду абонентов связаться друг с другом где бы они ни находились. Даже в отсутствии других средств связи. Прогресс электроники привел к разработке персональных миниатюрных средств спутниковой связи. Им посвящена глава 13. Здесь же описаны портативные навигационные приемники, позволяющие своим владельцам определять местоположение в любых условиях с высокой точностью.
Глава 14 посвящена “всякой всячине" в области телефонии. Здесь рассматривается компьютерная телефония и средства дистанционного контроля сердечной деятельности (кардиотелефония). Достаточно подробно рассмотрены вопросы использования излучающих электромагнитные колебания средств связи. Для многих будут полезны рекомендации по использованию телефонной связи.
Заключительная 15 глава посвящена новейшему направлению электросвязи, интегрированному с современными компьютерами — речь идет о глобальной сети
Internet. Безусловно, этому направлению должны быть посвящены отдельные книги (и ряд их уже издан). Объем данной книги позволил нам рассмотреть лишь аппаратные средства реализации подключения к Internet и дать общие представления о возможностях этой сети. Мы надеемся, что несмотря на ограниченный объем книги нам удастся познакомить читателя с новейшими программными средствами для работы в Internet и средствами организации электронной почты.
Благодарности и адреса
Авторы выражают благодарность Глушаченкову А. Ю и Плугину Е. В. за помощь в оформлении рукописи, а также центру информационных технологий “Телепорт" (г. Смоленск) за подключение и предоставление ресурсов спутниковой Internet. Авторы заранее благодарны всем читателям, которые захотят поделиться с ними мнением о данной книге. С авторами вы можете связаться через издательство “Солон” или по электронной почте dyak@keytown.com.
Об авторах книги
Академик международной Академии наук педагогического образования, доктор технических наук, профессор Дьяконов Владимир Павлович родился в 1940 году. Сейчас он известный специалист в области электроники и информатики, технический писатель, автор свыше двух десятков книг, изданных в крупных центральных издательствах, более 400 научных и учебно-методических статей и многих изобретений. В настоящее время В. П. Дьяконов заведует кафедрой физической и информационной электроники Смоленского Государственного педагогического университета, является научным руководителем центра информационных технологий “Телепорт”.
Кандидат технических наук, доцент Смоленского филиала МЭИ Смердов Вячеслав Юрьевич тоже известный специалист по радиоэлектронике. Он соавтор В. П. Дьяконова по монографии в области применения мощных полевых транзисторов, автор многих десятков научных статей в области радиоэлектроники. Имеет он и много изобретений. В настоящее время В. 10. Смердов читает курсы лекций по современным средствам бытовой и офисной связи, материалы которых нашли отражение в данной книге.
Введение (история развития)
Ковач о телефоне:
Если вы ошиблись номером, он никогда не бывает заняв
Биттон об электронике:
Если вы ее понимаете, значит она устаревшая.
Связь — это средство передачи информации на расстояние, а телефон — самое известное, оперативное и надежное средство двухсторонней связи в повседневной жизни людей. Его смело можно поставить в ряд крупнейших изобретений, оказавших наибольшее влияние на прогресс человечества.
Телефония, как принцип передачи информации голосом на большие расстояния, была известна задолго До начала новой эры. У персидского царя Кира (VI век до н.э.) состояло для этой цели на службе 30 тысяч человек, именуемых “царскими ушами”. Располагаясь на вершинах холмов и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. Греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н.э.) свидетельствует, что за день известия по такому телефону передавались на расстояние тридцатидневного перехода. Юлий Цезарь упоминает, что и галлы имели подобную систему связи. Указывает даже скорость передачи сообщения — 100 километров в час.
Примерно до середины XIX века для связи применялись оптический (семафорный) телеграф, а также гелиограф — аппарат для сигнализации отраженным светом Солнца. Скорость передачи информации повысилась, но до скорости света ей было еще далеко.
В 1832 году русский изобретатель П. Шиллинг создал первый электромеханический телеграфный аппарат.
Подлинную революцию в деле электросвязи по проводам произвели русский академик Б. С. Якоби и американский ученый С. Морзе, предложившие независимо друг от друга пишущий телеграф. Заслугой С. Морзе является создание используемой до сих пор телеграфной азбуки, в которой буквы обозначались комбинацией точек и тире. Можно считать, что так впервые были реализованы идеи цифровой связи.
В 1850 году был сконструирован Б.С. Якоби первый буквопечатающий аппарат, а уже в 1866 году был проложен кабель через Атлантический океан. Европа и Америка оказались связанными телеграфом. Начиная с 1886 года телеграфные линии потянулись во все концы земного шара.
Рождение телеграфа дало толчок к появлению телефона. 14 февраля 1876 года американец шотландского происхождения Александр Грехэм Белл подал в бюро патентов США заявку на изобретенный им аппарат для передачи речи по проводам, который он назвал телефоном. Всего двумя часами позже подобную же заявку сделал другой американец по фамилии Грей. Но весь мир помнит только Белла, Грея — никто. Ирония судьбы. Такое случается с изобретателями и по сей день, хотя и весьма не часто. С появлением телефона аналоговая связь получила новый стимул к развитию.
В 1879 году русский ученый М. Махальский сконструировал первый чувствительный микрофон с угольным порошком, который в модернизированном виде используется и до настоящего времени. Существенный вклад в развитие телефонной связи внес П. М. Голубицкий, который в 1885 году разработал систему централизованного питания микрофонов телефонных аппаратов. Эта система получила распространение во всем мире и существует поныне под названием системы ЦБ. На первых порах для телефонной связи использовались телеграфные линии. Но для улучшения качества связи потребовалось строительство специальных двухпроводных телефонных линий. Такая линия между Петербургом и Москвой была открыта 31 декабря 1898 года. В 1910 году в Петербурге телефонных абонентов 30500 (1 телефон на 55 жителей), а в Москве — 29300 (1 телефон на 46,4 жителя). Конечно, это было намного скромнее, чем, например, в Нью-Йорке, где число абонентов к этому времени достигло 401859 (1 телефон на 12,1 человека).
В настоящее время московская городская телефонная сеть — самая крупная в России, она входит в десятку наиболее мощных городских сетей мира. Ее монтированная емкость превышает 4 миллиона номеров, а общая протяженность телефонного кабеля всех видов составляет почти 84 тысяч километров.
Большие изменения произошли и в конструкции телефонных аппаратов (рис. В1). От неуклюжих, громоздких и стационарных аппаратов новые телефонные аппараты отличаются своим явно “калькуляторным” видом. Впрочем, их развитие тоже идет по спирали — некоторые новейшие аппараты в стиле “ретро" поразительно похожи на аппараты начала 20-го века. Но это не более чем дань моде давно ушедших лет. За неказистым видом этих аппаратов кроется вполне современная, подчас микроэлектронная начинка.
Рис. В1. Внешний вид телефонных аппаратов разных лет разработки
Уже в конце прошлого столетия Земля оказалась опоясанной проводами и кабелями, соединившими города и континенты. Началась прокладка кабелей через моря и океаны. Однако проводная связь не могла удовлетворить быстрора-
стущие потребности. В беспроволочной связи остро нуждались водители v пассажиры автомобилей, машинисты поездов, мореплаватели и военный флот Появившаяся позже авиация также остро нуждалась в беспроводной связи.
Появление радиосвязи было связано с открытием электромагнитных волн вели ким Генрихом Герцем. Огромная скорость распространения электромагнитны) волн в пространстве (равная скорости света — как оказалось тоже разновидностг электромагнитных волн) обещала в будущем создать скоростные системы связи Но сам автор открытия об этом и не помышлял.
25 апреля 1895 года на заседании русского физико-химического общества А. С Попов продемонстрировал свой первый в мире радиоприемник. Так произошлс новое величайшее открытие в области техники связи — электромагнитные волны были использованы для связи на расстоянии. А уже в 1900 году радиосвязь была применена на практике при снятии с камней броненосца "Генерал-адмирал Апраксин” и при спасении рыбаков, унесенных в море. Изобретение радио впоследствии позволило осуществить телеграфную и телефонную связь без проводов между любыми точками земного шара, а в настоящее время — и связь с космическими кораблями, находящимися за сотни километров от Земли. Большой практический вклад в это внес итальянец Маркони, быстро поставивший развитие радиосвязи на промышленную основу.
Вторая мировая война дала резкий толчок развитию связи и радиоэлектроники. Появление транзисторов и интегральных микросхем вскоре после окончания войны привело к возникновению новых отраслей радиоэлектроники. Радиосвязь среди них занимает видное место. Электронные лампы, а затем и транзисторы позволили создать простые и надежные генераторы электромагнитных колебаний и усилители их, что резко увеличило дальность связи — стала возможной передача информации на многие миллионы километров в космосе, без чего его освоение Человеком было бы просто невозможно.
Долгое время связь была аналоговой. Но развитие вычислительной техники привело к появлению цифровых методов кодирования, сжатия и декодирования информации. В результате появились и стали интенсивно развиваться цифровые методы связи. Инициатива в их создании и применении перешла от талантливых одиночек к крупным и хорошо оснащенным фирмам. Стали выпускаться миниатюрные радиостанции, появились доступные отдельным учреждениям и даже лицами автоматические телефонные станции, получила развитие сотовая и пейджинговая связь. Телефонные кабели стали постепенно вытесняться световолоконными, в которых переносчиком информации стал свет. А спутниковая связь позволила доставлять информацию практически в любую точку Земли и космоса.
В 80-х годах нашего столетия произошла революция в разработке компьютеров — появились персональные компьютеры (ПК), которые свободно размещаются. на части письменного стола или даже на коленках пользователей или в их портфелях. Были созданы МОДуляторы-ДЕМодуляторы (иначе модемы), позволившие компьютерам обмениваться информацией через обычную телефонную сеть. С другой стороны была разработана масса сетей, объединяющих информационные ресурсы многих компьютеров, установленных в самых различных организациях и даже в жилищах многих граждан.
Было естественно ожидать, что подобные сети рано или поздно сольются в одну всемирную интернациональную сеть. И она появилась — это сеть Internet. Возникнув почти одновременно с появлением ПК, сеть Internet в начале 90-х годов получила бурное развитие. За несколько лет число пользователей этой сети возросло с нескольких тысяч до примерно 50 миллионов на то время, когда готовилась рукопись этой книги. Только в России уже насчитывается более миллиона пользователей Internet.
Internet смела все национальные и языковые барьеры в общении пользователей во всех странах мира. Объем доступной для пользователей Internet информации огромен — это миллиарды документов, книг, статей, реклам и т.д. и т.п. Возникнув как средство общения ученых и распределенного хранения и передачи информации, не боящихся отдельных разрывов (что быстро оценили военные) Internet превратилась в самый массовый и довольно доступный вид связи и даже развлечений: через Internet передаются важные новости, биржевые сводки, репортажи о спортивных соревнованиях и даже музыкальные и видео-клипы. А на очереди появление спутникового Internet с сотнями телевизионных каналов и фантастической скоростью передачи гигантских объемов информации.
Технических новинок в области связи сейчас стало так много, что даже специалисты в обычной электронике не всегда знают конкретно, что такое сотовая связь, пейджер или Internet. Ну а простые пользователи с трудом разбираются даже в новых телефонных аппаратах с автоматическим набором многих номеров, автоответчиком, цифровыми часами, автоповтором набора номеров и т.д. Эта книга призвана помочь всем, кто интересуется современной техникой связи в быту и в офисе. Она описывает физические основы современной электро- и радиосвязи, технические достижения в технике связи и основные правила эксплуатации устройств связи.
Телефонные аппараты, радиотелефоны, пейджеры и модемы, как и прочие устройства связи, в мире выпускают сотни фирм. И их уже выпущено многие тысячи типов. Поэтому книга не претендует заменить собой инструкции по пользованию конкретными устройствами связи и не содержит схем этих устройств, полезных ремонтным службам. Цель книги — обзорное знакомство широкого круга читателей с современным состоянием техники бытовой и офисной связи. К сожалению, главным образом зарубежной, хотя многие отечественные разработки в книге также описаны.
Данная книга дает обзорное описание важнейших персональных средств связи использующих в той или иной мере телефонные сети общего пользования. Другие средства и системы связи, например радиостанции УКВ-диапазона, транкинговая радиосвязь и др. в данной книге не рассматриваются. По мере возможностей описание дано в популярной форме с минимумом технических подробностей. В книге приведены данные о ценах на различные средства связи. Они даны в долларах США, или, как принято в нашей стране, в условных единицах (у.е.). Следует отметить, что эти ориентировочные цены существовали на момент подготовки рукописи (начало 1998 года).
Книга рассчитана на всех, кто пользуется современными средствами связи — от телефонных аппаратов до персональных спутниковых систем и Internet. Она может оказаться полезной менеджерам и руководителям предприятий, а также студентам и преподавателям вузов.
Глава 1. Основные сведения о телефонии
Параметры, характеризующие речевые сигналы
Как известно, речь основана на использовании звуковых колебаний. Колебательные движения частиц упругой среды — воздуха, вызывающие слуховое ощущение, называют звуком. Процесс распространения звуковых колебаний принято называть звуковой волной, а пространство, в котором распространяются звуковые волны — звуковым полем.
В телефонной аппаратуре воспроизведение звуков обусловлено колебательным движением определенных деталей. Так, например, звучание телефона происходит вследствие колебаний его мембраны. Они создают колебания воздуха, которые и воспринимает наше ухо. А главной частью микрофона — прибора, преобразующего звуковые колебания в электрические сигналы, является тонкая мембрана. Она колеблется под действием колебаний воздуха. Позже мы опишем работу этих приборов более подробно.
Звуковые колебания, возникнув в какой-либо точке среды, распространяются во всех направлениях от источника звука. Скорость распространения звуковых колебаний в воздухе при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С — 343 м/с. Причем она изменяется в зависимости от влажности, атмосферного давления и температуры воздуха.
При распространении звуковых колебаний в каждой точке звуковой волны создается определенное давление воздуха, которое называется звуковым. По звуковому давлению можно судить о силе звука. Звуковое давление в Международной системе единиц выражается в паскалях (Па).
Звуковая волна в каждой точке поля характеризуется определенной интенсивностью (силой звука), под которой понимают энергию звуковой волны, проходящей в одну секунду через площадь в один квадратный метр, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны. Интенсивность звука выражается в ваттах на квадратный метр (Вт/м2).
Звуковая волна, встречая на своем пути тело, способное колебаться, приводит его в колебательное движение. Так, достигая ушной раковины человека, звуковая волна приводит в колебание систему органа слуха, которая передает эти колебания в кору большого полушария головного мозга, где они и создают ощущение звука.
Простейшим колебанием является равномерное гармоническое, или синусоидальное колебание (рис. 1.1), которое принято характеризовать амплитудой А, периодом Т и частотой f. Время, в течение которого происходит одно колебание, называется периодом колебания и выражается в секундах, а число колебаний в одну секунду называется частотой колебания и выражается в герцах (Гц). Частота f и период Т колебаний находятся в зависимости: f = 1 /Т, Т = 1/1.
Наибольшее отклонение, которого достигает колеблющееся тело за период коле- ' бания (считая от положения равновесия), называется амплитудой колебания. Чем больше амплитуда, тем больше звуковое давление и тем сильнее звук.
Рис 1.1. Гармоническое (синусоидальное) колебание
Простые синусоидальные звуковые колебания в природе встречаются редко. В телефонии приходится сталкиваться со сложными звуковыми колебаниями, состоящими из большего или меньшего числа простых колебаний. Звуки речи образуются в результате прохождения воздушного потока из легких человека через голосовые связки и полость рта и носа. Голосовой аппарат человека создает звуковые колебания с частотами до 80-12000 Гц, а ухо человека может воспринимать звуковые колебания с частотой 16-20000 Гц.
Звуки речи представляют собой непериодическую функцию, которую можно разложить в ряд Фурье и рассматривать как периодические колебания в спектре частот от 80 до 12000 Гц. В процессе разговора происходит усиление отдельных областей частот, так называемых формант, которыми определяется разборчивость речи. Большинство формант расположено в полосе частот 300-3400 Гц. Эта часть спектра, получившая название эффективно передаваемой полосы частот, рекомендована Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ) для телефонной передачи и является стандартом для всех телефонных линий.
Средняя мощность телефонного сигнала на так называемых интервалах активности (в отсутствие длительных пауз) составляет 88 мкВт. Однако в речи 75% времени занимают паузы, поэтому средняя мощность телефонного сигнала, измеренная в час наибольшей нагрузки (ЧНН), с учетом сигналов управления — набора номера, сигнала вызова и т.д. составляет 32 мкВт. Максимальная мощность телефонного сигнала, вероятность превышения которой исчезающе мала, равна 2220 мкВт, а минимальная мощность сигнала, который еще слышен на фоне шумов, принята равной 0,22 мкВт [1].
Диапазон изменения мощности звуков речи выражают в логарифмическом масштабе, измеряют в децибелах (дБ) и называют динамическим диапазоном речевого сигнала:
DC= Ю-lgDC= Ю-lgГР 'maxPm inГР 'maxPm in= 10'18^ = 40 (дБ)= 10'18^ = 40 (дБ)
DC= Ю-lg
DC= Ю-lg
ГР 'max
Pm in
ГР 'max
Pm in
= 10'18^ = 40 (дБ)
= 10'18^ = 40 (дБ)
Пик-фактором речевого сигнала называют отношение его максимальной мощности к средней. В логарифмических единицах пик-фактор речи равен
Q = 10*lgQ = 10*lgРтахРсрРтахРсрт . 2220 с
Q = 10*lg
Q = 10*lg
РтахРср
РтахРср
°" g_32~ = 8,5 дБ
В некоторых случаях динамический диапазон и пик-фактор определяют не в логарифмических, а в абсолютных единицах (в “разах”).
Влияния шумов на качество телефонной связи характеризуются следующими данными: при мощности 0,0178 мкВт шумы едва различимы; при мощности 0,178 мкВт разборчивость речи еще достаточна; при мощности 1,78 мкВт разборчивость речи затруднена и качество связи неудовлетворительно. Разумеется, эта граница достаточно условна и носит усредненный характер.
Важной характеристикой любого сигнала является количество информации, переносимой им в единицу времени, т.е. его информационная емкость, измеряемая в бит/с. Для непрерывного (аналогового) сигнала количество информации определяется по формуле: -
J = AFc-logJ = AFc-log
J = AFc-log
J = AFc-log
где: AF<2— ширина спектра сигнала, Рср — средняя мощность сигнала, Рш — мощность шумов.
Если принять, что ширина спектра речи составляет 3100 Гц , средняя мощность речевого сигнала на интервалах активности — 88 мкВт, допустимая мощность шума — 0,1178 мкВ и учитывая, что 75 % времени в речи составляют паузы, то количество информации в речевом сигнале J = 8000 бит/с. Этот параметр важно учитывать при оценке возможностей систем связи.
Слуховое восприятие звука
Различают три элемента слухового восприятия: высоту (тон), громкость и тембр звука. Высота звука зависит от частоты звукового колебания. С возрастанием частоты колебаний увеличивается высота звука вплоть до частот, при которых ухо уже не воспринимает звуковые колебания. Громкость звука является количественной характеристикой слухового ощущения и зависит от звукового давления. Звуковое колебание частоты, при которой громкость минимальна и звук едва слышен, называется порогом слышимости. Верхний предел восприятия интенсивности звука называют порогом болевого ощущения.
Область звуковых колебаний, заключенная между частотными характеристиками порога слышимости (кривая 1) и порога болевого ощущения (кривая 2), называется областью слухового восприятия (рис. 1.2 [2]). Тембр определяется наличием в звуковых колебаниях кроме колебаний основной частоты дополнительных колебаний с другими частотами.
Каждый звук голоса человека является сложным колебанием, состоящим из ряда простых колебаний, различных по частоте и силе, но характеризующихся частотой основного колебания (тона). Частота импульсов основного тона речи лежит в пределах от 50-80-Гц (очень низкий голос — бас) до 200-250 Гц (женский и детский голоса). Импульсы основного тона содержат более 40 гармоник, амплитуда которых убывает с ростом частоты. При разговоре частота основного тона
меняется в значительных пределах, особенно при переходе от гласных звуков к согласным и наоборот.
Рис. 1.2. Область слухового восприятия
Слышимые звуки субъективно оцениваются человеком по громкости, зависящей ; от силы, частоты и индивидуальных особенностей слуха. Отождествлять понятия “громкость” и “сила звука” нельзя, так как физиологическая особенность слуха такова, что ощущение громкости возрастает во много раз медленнее, чем фактическая сила звука.
В системах телефонной передачи учитывают адаптацию слуха и маскировку , звуков. Адаптацией (приспособляемостью) слуха называется свойство уха менять : во времени порог слышимости в зависимости от уровня внешнего звукового - воздействия, причем значительное звуковое воздействие повышает порог слыши- { мости, который восстанавливается после прекращения воздействия внешнего звука через единицы или десятки секунд. Явление ослабления слышимости полезного звука на фоне одновременно воздействующего меняющегося звука > называется маскировкой звуков. В результате маскировки порог слышимости ■ повышается.
| 1.3. Оценка качества телефонной передачи речи
I Телефонная связь должна обеспечивать качественную передачу определенной I полосы частот по телефонному тракту. Основными показателями качества прини- I маемой речи являются: разборчивость (внятность), громкость и натуральность I (естественность).
I Разборчивость определяет, насколько тем или иным телефонным трактом выпол- I няется его основное назначение — обеспечение правильного понимания смысла । передаваемой речи. Громкость определяет тот уровень принимаемых сигналов, I при котором необходимая разборчивость речи достигается без нервного напряже- I ния со стороны принимающего эту речь человека. Натуральность оценивает I способность тракта телефонной передачи воспроизводить не только смысл прини- | маемой речи, но и ее тембр, индивидуальные особенности голосов говорящих.
г Для оценки качества передачи речи используют слоговую разборчивость (артикуля- » цию). Метод слоговой артикуляции заключается в передаче и приеме по телефонно- I му тракту отдельных слогов, содержащихся в речи, но самостоятельно не имеющих
смысла. Таким образом, исключается возможность догадки по смыслу, также и тогда, когда слоги услышаны не полностью. Обычно слоги сводятся в таблицу по 50-100 слогов и передаются со скоростью 20 слогов в минуту.
Число правильно принятых слогов, отнесенное к общему числу переданных, выраженное в процентах, составляет коэффициент разборчивости речи (коэффициент артикуляции). Качество телефонного тракта передачи является не вполне удовлетворительным, но допустимым, если слоговая разборчивость составляет 25-40 %. При 40-45% она удовлетворительна, при 50-80% — хорошая, при 80% и выше — отличная.
Принцип передачи сообщений
Рассмотрим принцип передачи речевого сообщения — (рис. 1.3). Голосовой аппарат человека формирует голосовое сообщение a(t), которое по сути является аналоговым (непрерывным). Чтобы передать это сообщение с помощью средств связи, необходимо в специальном устройстве преобразовать его в электрический сигнал s(7). При передаче речи такое преобразование выполняет микрофон.
Источник сообщений
—>
Преобразователь сооб- щенийв сигнал
Система электросвязи
—►
Преобразователь сиг- налов в сообщение
—>
Получатель сообщений
a(t)s(t)
s(t)a(t)
Рис. 1.3. Принцип передачи речевого сообщения
Перенос сигнала из одной точки пространства в другую осуществляет система электросвязи, которая представляет собой сложный комплекс взаимодействующих технических средств. Доставленный в пункт приема сигнал должен быть снова преобразован в сообщение с помощью телефона или громкоговорителя, а затем передан получателю.
Передача любой информации, в том числе и речи, всегда сопровождается неизбежным действием помех и искажений. Это приводит к тому, что сигнал на выходе системы электросвязи s(/) и принятое сообщение а(0 могут в какой-то мере отличаться от сигнала на входе s(t) и передаваемого сообщения a(t). Степень соответствия принятого сообщения переданному называют верностью передачи информации. Принятое телефонное сообщение должно быть достаточно разборчивым, а абонент — узнаваем.
Ясно, что для передачи речевого сигнала необходимо предоставить соответствующую полосу частот, а динамический диапазон системы передачи не должен быть меньше динамического диапазона сигнала. Кроме того, пропускная способность системы должна быть согласована с информационной емкостью сигнала. Указанные параметры сигнала с точки зрения его передачи являются основными. Сравним с транспортировкой грузов. Указывая габариты и массу груза, мы характеризуем основные свойства предмета учитывая условия его транспортировки; другие свойства (например, цвет) окажутся по отношению к первым несущественными. Сигнал также объект транспортировки, а техника связи есть, по существу, техника транспортировки (передачи) сигнала.
Чтобы передать сигнал в системе электросвязи, нужно воспользоваться каким-либо переносчиком. В качестве переносчика естественно использовать те материальные объекты, которые имеют свойство перемещаться в пространстве. Например, электромагнитное поле может распространяться и в проводах (проводная связь), и в открытом пространстве (радиосвязь).
Составной частью системы электросвязи является линия передачи, по которой распространяются электромагнитные сигналы. В зависимости от конкретных условий, в которых организуется связь, для передачи сигналов используют проводные или радиолинии. По проводным линиям электромагнитное поле распространяется вдоль непрерывной направляющей среды. К проводным относятся воздушные и кабельные линии, волноводы, световоды. По радиолиниям сообщения передаются посредством распространения электромагнитных волн в свободном пространстве.
Глава 2. Телефонная связь
0 сетях связи
Из различных видов связи электросвязь занимает доминирующее положение. Она позволяет доставлять информацию любого рода в любой форме (речь, музыка, подвижное или неподвижное изображение, письменный или печатный документ, сигналы управления и т.п.). Систему электросвязи в общем виде (рис. 2.1) можно представить как совокупность различных терминалов и сети электросвязи.
СтыкСтык
Рис. 2.1. Система электросвязи
Любая сеть связи строится с использованием следующих принципов. Связь между абонентными устройствами осуществляется с помощью узлов коммутации. В них информация концентрируется, а 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 называют сетью связи.
Действующие средства связи в нашей стране объединены в Единую автоматизированную сеть связи (ЕАСС). ЕАСС предназначена для передачи различных видов информации: телефонных и телеграфных сообщений, программ звукового вещания и телевидения, передачи газет, данных и фототелеграмм [1-3].
ЕАСС включает первичную и вторичную сети. Первичная сеть представляет собой совокупность всех типовых каналов связи и групповых трактов без подразделения по назначению и видам, охватывает всю территорию страны и по территориальному признаку подразделяется на магистральные, внутризоновые и местные первич-
ные сети. Вторичная сеть состоит из каналов определенного назначения (телефонных, телеграфных, вещания телевидения, передачи газет и др.).
Сети связи бывают коммутируемыми и некоммутируемыми. Сеть называется коммутируемой, когда тракт передачи информации создается по запросу абонента на время передачи сообщения, некоммутируемой — когда тракт передачи обеспечивается постоянным соединением между определенными абонентами и нет необходимости в коммутации. Некоммутируемые сети более надежны и имеют повышенную скорость передачи информации, но стоят дороже коммутируемых.
Наиболее разветвленной вторичной сетью является Общегосударственная автоматическая коммутируемая телефонная сеть (ОАКТС). Она представляет собой совокупность автоматических телефонных станций, узлов коммутации каналов, линий телефонной сети и оконечных абонентских устройств. Эта сеть предназначена для удовлетворения потребностей населения, учреждений и организаций в передаче телефонных сообщений в пределах страны.
ОАКТС строится по принципам, зависящим от построения первичной сети. Вся территория страны разделена на зоны. Зона — это часть территории, на которой все абоненты телефонной сети охватываются единой семизначной нумерацией. Территория зоны, как правило, совпадает с территорией административной области, края или республики, не имеющей областного деления.
Зоновая телефонная сеть состоит из местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны. Местные телефонные сети разделяются на городские (ГТС), обслуживающие город и ближайшие пригороды, и сельские (СТС), обеспечивающие связь в пределах сельского административного района. Существует также учрежденческо-производственная автоматическая телефонная сеть (УПАТС), которая служит для внутренней связи предприятий, учреждений, организаций и может соединяться с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) либо быть автономной.
Телефонные сети могут быть использованы и для передачи других видов информации, например телеграфной, факсимильных сообщений, данных.
Зоновая телефонная сеть
Итак, вся наша страна разделена на зоны с семизначной нумерацией. Таких зон в бывшем СССР насчитывалось около 170. На территории каждой зоны устанавливаются одна (при числе абонентов до 10 тысяч) или несколько оконечных автоматических междугородных телефонных станций (АМТС), которые соединяются между собой каналами по принципу “каждая с каждой". В зоновую телефонную сеть входят расположенные в пределах зоны городские телефонные сети, сельские телефонные сети, а также внутризоновая телефонная сеть (рис. 2.2).
Внутризоновая телефонная сеть состоит из АМТС зоны и соединительных линий и каналов, связывающих АМТС зоны между собой, а также с ГТС и СТС данной зоны. Причем с АМТС непосредственно соединяются районные АТС (РАТС), входящие в состав ГТС, и центральные станции (ЦС), входящие в состав СТС.
Рис. 2.2. Схема построения зоновой сети
В ряде случаев при значительной телефонной нагрузке между отдельными населенными пунктами зоны создаются зоновые узлы (ЗУ), через которые местные сети соединяются между собой и с АМТС.
Каждая местная телефонная сеть связывается с ближайшей АМТС зоны или зоновым узлом исходящими соединительными линиями (ЗСЛ) и входящими соединительными линиями (СЛ), по которым осуществляется связь с абонентами других местных сетей в пределах как этой зоны, так и других зон.
Для связи АМТС между собой и объединения зоновых телефонных сетей страны в общегосударственную служит междугородная телефонная сеть. При этом сами АМТС являются оконечными станциями этой сети. Для их соединения между собой предусмотрены узлы автоматической коммутации первого класса (УАК-I) и второго класса (УАК-П). Упрощенная структурная схема ОАКТС приведена на рис. 2.3. ■
Все узлы автоматической коммутации УАК-I соединяются между собой по принципу “каждый с каждым", обслуживают определенные территориальные районы (в бывшем СССР их было 12) и являются центрами сети радиально-узлового построения. Узлы автоматической коммутации УАК-I, являющиеся узлами высшего класса, объединяют УАК-П и АМТС.
Все АМТС, расположенные на зоновых сетях, являются оконечными станциями междугородней сети, а УАК — транзитными. При большой нагрузке между АМТС устанавливается непосредственная связь.
Городская телефонная сеть
Телефонная сеть, создаваемая на территории города, называется городской телефонной сетью (ГТС). Она строится таким образом, чтобы ее абоненты могли вести переговоры не только между собой, но и с каждым абонентом любой местной
Рис. 2.3. Структурная схема ОАКТС
телефонной сети страны, а также с абонентами учрежденческих телефонных станций и службами специального назначения (милицией, скорой помощью и др.) путем набора сокращенного номера.
По принципу построения ГТС делятся на нерайонированные и районированные. Районированные телефонные сети, подразделяются на ГТС без узлов, ГТС с узлами входящего сообщения (УВС), а также с узлами исходящего (УИС) и входящего (УВС) сообщений.
Структурная схема нерайонированной ГТС небольшого города представлена на рис. 2.4, а. Здесь к городской автоматической телефонной станции (ГАТС) подключены индивидуальные абонентские линии, абонентские линии со спаренными телефонными аппаратами и линии телефонов. Одновременно ГАТС связана односторонними соединительными линиями с АМТС и УПАТС. К АМТС подключены международные каналы и переговорные пункты: центральный (ЦПП) и районный (РПП). Кроме того, ГАТС играет роль связующего звена между УПАТС и АМТС, не имеющими непосредственной связи между собой.
Емкость нерайонированных телефонных сетей не превышает Ю тысяч номеров. Такие телефонные сети строятся в большинстве районных центров.
При емкости ГТС от 10 тысяч до 500 тысяч номеров территория города делится на районы, обслуживаемые районными АТС (РАТС). РАТС соединяются между собой соединительными линиями (СЛ) по принципу “каждая с каждой", причем пучки СЛ между РАТС получаются крупными (рис. 2.4, б). Нумерация абонентских линий на таких ГТС пятизначная, а первая цифра номера является кодом РАТС.
Рис. 2.4. Структурная схема нерайонированной (а) и районированной (б) ГТС без узлов
При емкости ГТС от 50 тысяч до 500 тысяч номеров телефонную сеть наиболее экономично строить с УВС (рис. 2.5). При таком построении ГТС делится нг узловые районы, в каждом из которых может быть установлено несколько РАТС, соединенных между собой либо по принципу “каждая с каждой", либо через УВС своего района.
Для соединения между собой абонентов разных узловых районов в каждом из них устанавливается УВС. Каждая РАТС телефонной сети соединяется с УВС других узловых районов сети исходящими, а со своим УВС — входящими СЛ. На районированных ГТС с УВС применяют шестизначную нумерацию, при этом первая цифра является кодом узлового района, а вторая — кодом РАТС.
Рис. 2.5. Схема районированной ГТС с УВС
При емкости телефонной сети более 500 тысяч номеров число пучков СЛ на сети с УВС становится очень большим, емкость их уменьшается, а использование линий в них падает. В этом случае для увеличения использования СЛ путем укрупнения пучков помимо УВС в районированную сеть вводят УИС. Территория города при этом делится на миллионные зоны, каждая из которых может включать до десяти узловых районов емкостью до 100 тысяч номеров каждый.
Концентрируемая на УИС исходящая телефонная нагрузка по крупным пучкам СЛ поступает к УВС других узловых районов. В пределах узлового района РАТС соединяются между собой либо по принципу “каждая с каждой”, либо через УВС,
а с РАТС других узловых районов — через УИС и УВС (рис. 2.6). На ГТС с УИС и УВС применяют семизначную нумерацию: первая цифра номера определяет код миллионной зоны, вторая — код узлового района, а третья — код РАТС.
Рис. 2.6. Схема районированной ГТС с УВС и УИС
' В заключение отметим, что абонентские линии являются линиями двухстороннего действия, то есть по этой линии абонент вызывает свою станцию и станцию ' абонента. СЛ между РАТС — линии одностороннего действия, поэтому для . каждой РАТС необходимо иметь два вида пучков СЛ: один вид для исходящей связи, второй — для входящей.
* 2.4. Сельская телефонная сеть
j ■ Сельские телефонные сети охватывают более обширные территории, чем город- ■ ские, но плотность телефонных аппаратов в них значительно меньше. Поэтому емкость АТС в сельских местностях значительно меньше, чем в городах.
В настоящее время используют одно- и двухступенчатое построение СТС. При ; одноступенчатом построении (рис. 2.7, а) кроме центральной станции (ЦС), которая устанавливается в районном центре и является коммутационным узлом, выполняющим одновременно функции городской телефонной станции районного центра, имеются оконечные телефонные станции (ОС). В этом случае в соединении между сельскими абонентами двух различных ОС участвует только один узел автоматической коммутации — ЦС.
Рис. 2.7. Одноступенчатая (а) и двухступенчатая (б) схемыРис. 2.7. Одноступенчатая (а) и двухступенчатая (б) схемыпостроения телефонной сетипостроения телефонной сети
Рис. 2.7. Одноступенчатая (а) и двухступенчатая (б) схемы
Рис. 2.7. Одноступенчатая (а) и двухступенчатая (б) схемы
построения телефонной сети
построения телефонной сети
На СТС, занимающих большую территорию, из экономических соображений п применяют двухступенчатое построение с различными коммутационными узлами и (рис. 2.7, б). В этом случае на СТС устанавливают ЦС, ОС и узловые станции! т (УС), которые образуют радиально-узловую структуру сети. Наибольшее количе- у ство станций, через которые могут соединяться абоненты на СТС, достигает пяти г (ОС — УС — ЦС — УС — ОС). 1
с
Система нумерациии
Под системой нумерации понимают определенную комбинацию цифр, характери- н зующую телефонный адрес вызываемого абонента и передаваемую на телефонную станцию абонентом. ОАКТС должна обеспечивать минимальную значность номера и неизменность системы нумерации в течение длительного периода (до 50 лет).
А 3 е и м м т<П п С’ С О'А 3 е и м м т<П п С’ С О'В ОАКТС принята открытая система нумерации с постоянными кодами, которые зависят от вида связи: местной, зоновой или междугородной. Междугородный номер абонента содержит десять цифр и имеет структуру АВСабххххх, где: АВС — постоянный трехзначный код зоны, аб — код местной сети или стотысячной группы абонентов, а последние пять цифр ххххх — пятизначный номер абонента.
А 3 е и м м т<
П п С’ С О'
А 3 е и м м т<
П п С’ С О'
При автоматической междугородной связи абонент в первую очередь набирает установленный (единый в России) индекс выхода на АМТС — цифру 8, а затем код зоны АВС и после этого семь цифр зонового абонентского номера. При вызове абонентов ГТС областного центра с пятизначной или шестизначной местной нумерацией местный номер абонента должен дополняться до зонового (семизначного) соответственно цифрами 22 или 2. Например, при вызове абонента г. Смоленска необходимо набрать 8-081-2-123456.
В качестве А используются все цифры, кроме 1 и 2, а в качестве В и С — любые цифры. Первая цифра абонентского номера не может быть 8 или 0 при любой нумерации. При внутризоновой связи вместо АВС набирается цифра 2 (то есть 82абххххх), которая является внутризоновым кодом. В качестве а используются цифры, кроме 8 и 0, а в качестве б — любые цифры.
На ГТС нашей страны, как правило, применяют закрытую систему нумерации, * когда абонент вызывается набором одного и того же номера независимо от места нахождения вызывающего пункта. Число знаков в номере абонента зависит только от емкости ГТС. Если на ГТС принята семизначная нумерация, местный и зоновый номера совпадают.
При автоматической международной телефонной связи абонент должен набрать: у числа 8, 10, международный номер (где 10 — индекс выхода на автоматическую международную телефонную сеть). При этом полный международный номер вызываемого абонента может иметь 11-12 знаков.
О'
Тракт телефонной передачил
Телефонная связь предназначена для двухсторонней передачи речи на расстоя- В1 ние. Такая связь осуществляется преобразованием звуковых колебаний в колеба- Т ния электрического тока, передачей тока на необходимое расстояние и обратным к;
преобразованием его в звуковые колебания. Для этого необходим тракт телефонной передачи, в состав которого входят преобразователи из телефонных аппаратов, каналы (линии) связи и коммутационные автоматические телефонные станции (АТС).
Принцип телефонной передачи практически не изменился с тех пор, когда в 1876 году Белл изобрел первый двухпроводный телефон. На рис. 2.8 представлена схема простейшей телефонной передачи, в которой в качестве передатчика речи используется угольный микрофон ВМ, а в качестве приемника — электромагнитный телефон BF.
Рис. 2.8. Схема простейшей телефонной передачи
Микрофон первого абонента преобразует звуковые колебания в переменный ток. Этот ток передается по проводам к телефону второго абонента, преобразующему его в звуковые колебания. Для обеспечения работы микрофонов необходим источник питания, который включается в цепь микрофона. Схему, в которой микрофоны получаюг'питание от местных источников тока, называют схемой с местной батареей. Для развязки цепей микрофонов и телефонов по постоянному току и согласования их сопротивлений необходимы трансформаторы.
Питание от местной батареи осуществляется в основном в радиотелефонах и полевых телефонных аппаратах. На городских АТС питание микрофонов осуществляется от центральной батареи. В качестве батареи могут быть использованы сухие элементы, аккумуляторы или другие источники постоянного тока. Следует отметить, что на АТС заземлен положительный полюс батареи. Это позволяет:
в случае повреждения изоляции проводов линии избежать перехода разговорных токов с одной пары абонентов на другую, то есть избежать прослушивания разговора;
упростить монтаж токораспределительных устройств и проводов питания на АТС;
избежать разрушения электрических соединений вследствие электролиза.
Упрощенная схема соединения абонентов в телефонной сети через АТС с центральной батареей питания GB приведена на рис. 2.9 [3]. В этой схеме номеронабиратель (НН) осуществляет набор номера в телефонную линию посредством управления импульсным и разговорным ключами. Импульсный ключ (ИК) осуществляет непосредственно набор номера путем замыкания и размыкания линии, а разговорный ключ (РК) отключает разговорную схему (BF, ВМ, Т) на время прохождения сигналов набора номера.
Ток питания каждого микрофона проходит через соответствующие дроссели — катушки индуктивности. Так как дроссель имеет малое сопротивление на посто-
Телефонная связь ; I
янном токе и большое — на переменном, при отсутствии речевого сигнала в цепи, (трубка снята, импульсный ключ разомкнут) будет протекать только постоянный ‘ ток по контуру: плюс GB, L2, первичная обмотка Т1, ВМ1, Р.К1, L1, минус GB. 1 Аналогичный контур образуется в цепи микрофона ВМ2.
Рис. 2.9. Телефонная передача с центральной батареей питанияРис. 2.9. Телефонная передача с центральной батареей питания
Рис. 2.9. Телефонная передача с центральной батареей питания
Рис. 2.9. Телефонная передача с центральной батареей питания
При появлении звуков образуется переменный (разговорный) ток, который будет; (
: ч : Ь : ПП ; Н: ч : Ь : ПП ; Нпротекать по другому контуру: ВМ1, РК1, Cl, РК2, ВМ2, первичная обмотка Т2, 02, первичная обмотка Tl, ВМ1. Этот ток, проходя по первичным обмоткам Т1 и Т2, наводит во вторичных обмотках этих трансформаторов переменную ЭДО, которая, в свою очередь, индуцирует переменный ток, приводящий в колебательное движение мембраны телефонов BF1 и BF2. Аналогичный контур возникает
: ч : Ь : П
П ; Н
: ч : Ь : П
П ; Н
при поступлении речевого сигнала на ВМ2. В результате в телефонах будет: т слышно то, что сказали в микрофонах соответствующие абоненты. При этом 3 переменный (разговорный) ток не замыкается через центральную батарею, так; ] как индуктивность и сопротивление дросселей для этого тока велики. На АТС BfT качестве дросселей часто используются двухобмоточные реле, служащие одновре-! । менно для получения сигнала о вызове станции абонентом и сигнала окончания разговора (отбоя).=#
Коммутация (соединение) абонентов первоначально выполнялось на телефонных;^ станциях вручную, но со временем начали применять автоматическое соединение; абонентов с использованием шаговых искателей (АТС-54), координатных соеди-^ нителей (АТСК), а позднее — квазиэлектронными (АТСКЭ) и электронными; “ (ЭАТС) схемами коммутации АТС. Элементами автоматизации являются шаговые; искатели, электромагнитные реле, многократные координатные соединители и) электронные многоканальные коммутаторы с программным управлением, которые; 7 и осуществляют соединение между линиями абонентов АТС. Схемы коммутаций н АТС управляются импульсами постоянного тока, которые создаются номеронаби4в рателем телефонного аппарата (ТА) при наборе абонентом цифр номера вызывали емого абонента или двухчастотным кодом (в ЭАТС).р
Напряжение батареи GB в отечественных телефонных сетях составляет 60 В (з^р рубежом 48 В). При снятой телефонной трубке к линии АТС в качестве нагрузку подключается микротелефонная пара трубки, в результате чего напряжение на линейных зажимах ТА падает до 5-15 В (за рубежом до 5-7 В) в зависимости R от класса ТА. Это происходит вследствие образования делителя напряжения/ который состоит из сопротивления ТА — Вуд и сопротивлений АТС — Вдтс ^^ линии (Rlni и Rln2)- Ratc включает сопротивления обмоток реле Вц и Rl2 (рис)п
и
й 2.10). Сопротивление линии в большинстве случаев невелико, но иногда, при
3 . длинной линии, может достигать 1000 Ом и более.
Рис. 2.10. Распределение нагрузок в телефонной линииРис. 2.10. Распределение нагрузок в телефонной линии
Рис. 2.10. Распределение нагрузок в телефонной линии
Рис. 2.10. Распределение нагрузок в телефонной линии
;т 2, иь-2Т гт )М ак в*е- 4Я;т 2, иь-2Т гт )М ак в*е- 4Я>1Х не ,и- ли Die и ые ии >и- за-фа ки на ли 4Я, 2 И ИС.>1Х не ,и- ли Die и ые ии >и- за-фа ки на ли 4Я, 2 И ИС.
;т 2, и
ь-
2Т гт )М ак в
*е- 4Я
;т 2, и
ь-
2Т гт )М ак в
*е- 4Я
>1Х не ,и- ли Die и ые ии >и- за-
фа ки на ли 4Я, 2 И ИС.
>1Х не ,и- ли Die и ые ии >и- за-
фа ки на ли 4Я, 2 И ИС.
Сопротивления Rlni и Ri_N2 должны быть одинаковыми. Это необходимо для того, чтобы нейтрализовать действие тока линии на соседние провода, в которых могут наводиться помехи в виде постороннего разговора. Разговорный ток в прямом проводе создает падение напряжения с одним знаком, а в обратном проводе — с противоположным, и, следовательно, действия этих напряжений на соседние цепи нейтрализуются. Сопротивление центральной батареи GB можно не учитывать, так как его величина незначительна по сравнению с Рдтс и ^ТА- Ratc в зависимости от типа станции составляет: для АТС-54 до 1500 Ом, для АТСК до 1200 Ом, для АТСКЭ до 700 Ом. Электрическое сопротивление ТА постоянному току при рабочем токе 35 мА в зависимости от класса ТА должно быть в пределах 160-600 Ом.
Способы набора номера
Абонентские устройства делятся на аппараты с импульсным и частотным способом набора номера. Первые для набора номера формируют в линии токовые и бестоковые посылки определенной длительности (импульсный код), вторые — комбинации определенных частот (многочастотный код). В нашей стране подавляющее большинство АТС и ТА используют импульсный код.
Дисковые номеронабиратели используются только в ТА с импульсным способом набора номера. Набор номера абонента осуществляется следующим образом: при вращении диска по часовой стрелке до пальцевого упора импульсный ключ номеронабирателя замыкает линию накоротко, а при обратном вращении он же размыкает линию такое количество раз, которое соответствует набранной цифре, то есть формирует кодовую посылку. Разговорная часть, состоящая из микрофона ВМ и телефонного капсюля BF, во время вращения диска как в прямом, так и в обратном направлении отключается контактом разговорного ключа. После остановки диска НН к линии вновь подключаются ВМ и BF. Пауза между двумя Кодовыми посылками называется межцифровой (межсерийной).
На временной диаграмме работы дискового НН (рис. 2.11) наглядно виден принцип формирования импульсной последовательности, управляющей работой АТС при наборе, например, номера 31 [6]. Значение импульсного коэффициента
(отношение tp/t3) обычно равно 1,5; частота импульсов внутри кодовой посылки у f — 10 Гц; значение межцифровой паузы не нормируется и меняется в зависимо- д сти от скорости вращения диска и значения цифры номера. I
Рис. 2.11. Временные диаграммы напряжений на линейных зажимах ТА с дисковым НН при наборе номера 31
Электронные номеронабиратели кнопочного типа позволяют ужесточить требова-1 ния к параметрам импульсов набора номера и обеспечить оптимальное значение ; межцифровой паузы, что уменьшает вероятность сбоев. Время передачи каждой : цифры номера в ТА с электронным кнопочным НН остается тем же, что и в случае 8 с дисковым НН, но общее время набора за счет уменьшения межцифровой паузы ? заметно сокращается. Применение электронного НН дает экономию времени! приблизительно в 3,3 секунды на шесть знаков номера, что сокращает занятость г* оборудования АТС приблизительно на 20%.
Набор номера происходит аналогично дисковому НН, с той лишь разницей, что ^ частота импульсов кодовой посылки и межцифровые паузы нормированы и близки ^( к оптимальным. При этом возможен режим с “ожиданием отработки предыдущей^ цифры”, то есть следующая цифра набирается на клавиатуре после того, как вкс линию уйдет кодовая посылка, соответствующая предыдущей цифре. Но чаще Г используется режим “без ожидания обработки предыдущей цифры", то есть когда*® цифры вводятся с клавиатуры быстрее, чем формируется и отрабатывается "" кодовая посылка (рис. 2.12). На время набора РК будет непрерывно находиться ь- в разомкнутом состоянии. В этом режиме значение межцифровой паузы будет _ определяться не моментом следующего нажатия клавиши, а режимом работы номеронабирателя.“
Следует отметить, что на этом рисунке “дребезг” — переходной процесс, обус-; ловленный коммутационными эффектами при нажатии клавиши, причем форма “дребезга” показана условно. “Дребезг”, возникающий в других местах диаграм- u мы, не имеет существенного значения и не показан. Значение импульсного коэффициента для АТС-54 составляет от 1,6 до 1,66, а для АТСКЭ и АТСК — от }, 1,3 до 1,9. Межцифровая (межсерийная) пауза может программироваться и ^, находиться в пределах от 650 с до 10 с.
Желание увеличить скорость набора номера привело к разработке нового способа го набора. Вместо длинной серии импульсов тока нужные цифры представляются 'о
а уникальными комбинациями звуковых тонов. Этот метод получил название |- двухтонального многочастотного набора (dual-tone multifrequency dialing, или DTMF) или просто частотного (тонального) набора. Телефонные аппараты, использующие этот способ, применяются в основном при работе с квазиэлсктрон- ными и электронными АТС. Однако в ряде стран традиционные АТС дорабатываются для работы с ТА, применяющими частотный способ набора номера.
1- ie й ie ы
Рис. 2.12. Диаграмма напряжений на зажимах ТА с электронным НН при наборе номера 123Рис. 2.12. Диаграмма напряжений на зажимах ТА с электронным НН при наборе номера 123[Игь[Игьго си ;йв ie та ся ся ет гыго си ;йв ie та ся ся ет гыПередача каждой цифры при частотном наборе номера осуществляется за время >40 мс двухчастотным кодом 2 из 8 (стандарт DTMF). При этом пауза не менее 85 мс, а стабильность частот не хуже ±1,5%. Этот код обеспечивает 16 комбинаций сигнальных частот, 10 из которых используются для набора цифр (омера. Остальные кнопки (#, * и др.) используются при наборе кодов дополнительных видов обслуживания. Комбинация сигналов и соответствие частот каж- рй кнопке в соответствии со стандартом DTMF приведены в табл. 2.1.
Рис. 2.12. Диаграмма напряжений на зажимах ТА с электронным НН при наборе номера 123
Рис. 2.12. Диаграмма напряжений на зажимах ТА с электронным НН при наборе номера 123
[И
гь
[И
гь
го си ;й
в ie та ся ся ет гы
го си ;й
в ie та ся ся ет гы
1209 Гц1336 Гц1477 Гц1633 Гц |697 Гц123770 Гц456В!‘852 Гц789;941 Гц *0#D 11209 Гц1336 Гц1477 Гц1633 Гц |697 Гц123770 Гц456В!‘852 Гц789;941 Гц *0#D 1Нижняя группа частотНижняя группа частотВерхняя группа частотВерхняя группа частотгема м-гема м-’аблица 2.1. Стандарт DTMF’аблица 2.1. Стандарт DTMFто
1209 Гц
1336 Гц
1477 Гц
1633 Гц |
697 Гц
1
2
3
770 Гц
4
5
6
В!
‘852 Гц
7
8
9
;941 Гц
*
0
#
D 1
1209 Гц
1336 Гц
1477 Гц
1633 Гц |
697 Гц
1
2
3
770 Гц
4
5
6
В!
‘852 Гц
7
8
9
;941 Гц
*
0
#
D 1
Нижняя группа частот
Нижняя группа частот
Верхняя группа частот
Верхняя группа частот
гема м-
гема м-
’аблица 2.1. Стандарт DTMF
’аблица 2.1. Стандарт DTMF
от !.8. Характеристики сигналов
и Характеристики сигналов, поступающих от абонентских устройств (телефонных - ппаратов) в телефонную сеть, приведены в табл. 2.2. К основным сигналам, ба оторые поступают от АУ, кроме набора номера, относятся “вызов станции”,
ся ответ”, “отбой”.
Таблица 2.2. Характеристики сигналов, поступающих от АУ в телефонную сеть
Тип сигнала
Наименование сигнала
Характеристики сигналов
1 I
Основной сигнал
вызов станции (“снятие трубки” при исходящем вызове)
Непрерывное замыкание шлейфа АЛ на время не менее 250 мс.
I 1
I
1 и
набор номера:
импульсным кодом
многочастотным кодом
При наборе номера вручную: каждый знак передается размыканием шлейфа АЛ со скоростью 9-11 импульсов/с при импульсном коэффициенте 1,4-1,7 (размыкание 53-70 мс и замыкание 34-46 мс) и длительности межцифровой паузы не менее 0,4 мс, но не более 10 с. При наборе номера автоматическим устройством: импульсный коэффициент 1,5—1,7, длительность межцифровой паузы не менее 0,65 мс.
Каждый знак номера передается двухчастотными сигналами по одной частоте из нижней группы 697, 770, 852, 941 Гц и из верхней группы 1209. 1336, 1477, 1633 Гц. ' Стабильность частот ±1,5%. Длительность двухчастотной посылки не менее 40 мс, паузы — не менее 25 мс. Уровень передачи частоты из нижней группы — (6±2) дБ, из верхней группы — (3±2) дБ.
) в
Г
•
■ •
•
к
-С1
-•
ответ (“снятие трубки” при входящем вызове)
Замыкание шлейфа АЛ на время не менее 500 мс.
отбой
Размыкание шлейфа АЛ на время не менее 400 мс (па время не менее 800 мс, если используется дополнительный сигнал “Нормированный разрыв шлейфа").
•
•
Дополнительный сигнал
нормированный разрыв шлейфа (кнопка “R” для заказа дополнительных услуг)
Размыкание шлейфа АЛ па время 80±40 мс.
п Н1 бт
сигнал нейтрализации эхозаградителей
В случае необходимости нейтрализации эхозаградителей при работе по длинным каналам связи, в которые могут быть включены эхозаградители, АУ должно осуществлять нейтрализацию эхозаградителей путем посылки сигнала частотой 2100±(15 Гц с уровнем -12±6 дБмО и продолжительностью 3,3-0,7 с. Устройства приема сигнала нейтрализа-| ции в сети ТФ не будут срабатывать, если одно! временно с сигналом нейтрализации по капали будут передаваться другие сигналы в диапазона» 350-1800 Гц и 2500-3400 Гц, равные или большие по уровню, чем сигнал нейтрализации При работ» по каналам, оборудованными эхозаградителями! после перерывов информационного сигнала болев чем па 120 мс необходима повторная нейтрализм ция эхозаградителей.|
X BI С1 и< н> са 13
Набор номера импульсным кодом должен осуществляться в соответствии с ГОСТ 10710-81, а многочастотным кодом — в соответствии с ГОСТ 25554-82. Способ передачи сигналов “набор номера” (импульсным кодом или многочастотным кодом) зависит от типа станции, к которой подключено АУ.
К дополнительным сигналам относятся “нормированный разрыв шлейфа" и “сигнал нейтрализации эхозаградителей”. На некоторых зарубежных ТА можно увидеть кнопку “R”. Эта кнопка предназначена для заказа дополнительных услуг вЭАТС.
Абоненты с АТС получают следующие виды сигналов:
ответ станции — непрерывный гудок, который слышит абонент после снятия телефонной трубки;
посылка вызова — сигнал, вызова абонента;
контроль посылки вызова — сигнал, предназначенный для информирования абонента о посылке вызова;
занято — перегрузка — поступает при занятости соединительных (межстанционных) линий или коммутационного оборудования.
Кроме основных сигналов в АТС используются также следующие дополнительные ■сигналы:
указательный — указывает на невозможность установления соединения или К предоставления соединения, или предоставления услуги;
предупреждение — предупреждение о записи на магнитофон;
№ вмешательство — информация о подключении оператора или третьего абонента; управление — информация о поступлении нового вызова;
предупреждение об окончании оплаченного интервала времени — поступает в таксофон за 20 с до окончания оплаченного интервала времени;
Ь неполный состав участников или отключение участника — используется при В проведении конференц-связи.
■Первый дополнительный сигнал передается также перед синтезированным (меха- ■вическим) голосом. Он напоминает по тембру звучания голос робота, но звучит вполне разборчиво.
■Характеристики этих сигналов приведены в табл. 2.3. Возможность использования дополнительных сигналов, описанных в этой таблице, зависит от типа ■танции, к которой подключена АУ. Если такая возможность имеется, необходимость использования этих сигналов определяется абонентом.
к.9. Направляющие системы
Направляющие системы (НС) представляют собой устройства, предназначенные Мля передачи электромагнитной энергии в заданном направлении. Направляющими свойствами обладают границы раздела сред с различными электрическими Характеристиками (например, металл-диэлектрик, диэлектрик с £[ — диэлектрик х £2), поэтому роль направляющей системы могут выполнять металлические изолированные проводники — воздушная линия связи, симметричный и коакси- Жпьный кабель или тонкая двухслойная нить круглого сечения — оптическое
Таблица 2.3. Характеристики сигналов, поступающих от телефонной сети в АУ
Тип сигнала
Наименование сигнала
Характеристики сигналов
Частота, Гц
■ 1 11
К I 1.1 11
■ I 1 г
Длительность, с
Уровень ИЛИ напряжение
Импульс
Пауза
Основной сигнал
Ответ станции
Непрерывная передача
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Посылка вызова
0,8±0,1 или 1,0±0,1
3,2±0,1 или
4,0±0,1
16-110 В
16-50
Контроль посылки вызова
0,8±0,1 или 1,0±0,1
3,2±0,1 или
4,0±0,1
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Занято
ОТ 0,3 до 0,4
От 0,3 до 0,4
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Занято \ перегрузка
От 0,15 до 0,2
От 0,15 до 0,2
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Дополнительный сигнал
Указательный (частоты череду- ются в указанном порядке)
0,33±0,07
0,030±0,003
От -5 дБ до
-30 дБ
950±50
0,33±0,07
0,33 ±0,07
От -5 дБ до -30 дБ
1400±50
0,33 ±0,07
1,ОО±О,25
От -5 дБ до -30 дБ
1800±50
■7 |Г ж в
■ и |р 1 °
1 к I2 t ч.
Предупреждение
0,40±0,04
15±3
От -5 дБ до -30 дБ
1400±20
Вмешательство (паузы чередуются в указанном порядке)
0,250±0,025
0,250±0,025
1,25±0,30
От -5 дБ до -30 дБ
Уведомление
О,25О±О,О25
5,525±0,800
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Предупреждение об окончании оплаченного интервала времени
0,40±0,04
1,25±О,12
От -5 дБ до -30 дБ
1400±20
Неполный состав участников или отключение участника
От 0,3 до 1
Посылается одиночный импульс
От -5 дБ до -30 дБ
425±25
Тональный вызов
0,90 ±0,99
(по О,ЗО±О,ОЗ на каждой из трех частот)
4,0±0,4
(после импульса, состоящего из трех частот)
От +5 дБ до -10 дБ
400-700 (частоты импульсов чередуются)
Направляющие системы передачи электромагнитной энергии классифицируют по! ряду признаков: назначению, области применения, спектру передаваемых частот,!^ условиям прокладки и эксплуатации. В соответствии с построением ЕАСС в| зависимости от области применения НС подразделяют на магистральные, зоновые!
и местные (городские и сельские). По спектру передаваемых частот НС деля! на низкочастотные (до 10 кГц) и высокочастотные (выше 10 кГц), в зависимости от условий прокладки и эксплуатации — на воздушные, подземные и подводные.
Воздушные линии связи состоят из совокупности симметричных металлических проводов, подвешенных на опорах с помощью изоляторов и специальной арматуры. Они позволяют организовать связь на значительные расстояния в диапазоне рабочих частот до 150 кГц. Однако из-за подверженности этих линий различным видам помех предпочтение отдается кабельным линиям связи.
Кабелем связи называют изделие, содержащее одну или несколько цепей, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки накладывают соответствующий защитный покров.
(абели с металлической обол'очкой (оплеткой) называют экранированными. Эк- >ан предотвращает потери энергии передаваемых по кабелю сигналов, возникаю- цие из-за излучения в свободное пространство. Экранированные кабели дороги и йатериалоемки, но зато обеспечивают практическое отсутствие помех (как от щешних источников, так и взаимных).
важным параметром линий связи является волновое сопротивление Zn = \L/C. ■де L и С — погонная индуктивность и емкость линии (на единицу длины). Оно !ЭВисит от конструктивного выполнения и геометрических размеров линии, другим важным параметром является ослабление сигнала на единицу длины (в (Б на М или КМ).
1ри сем многообразии кабелей (мы намеренно исключаем волноводы как особый МД передающей среды) они могут быть разделены на 2 класса — электрические [оптические. Правда, в последнее время появились некоторые комбинированные Чтения. Практически все фирмы-производители предлагают кабели, в которых Всуществуют оптоволокно, витые пары и коаксиальные кабели. Так, английская ||бельная компания BICC BRAND-REX LTD предлагает кабель Bio Twist (рис.
■13). Этот кабель напоминает в разрезе цифру “8”. В одной его трубе распола- ■йОтся медные витые жилы, а другая содержит свободный канал, кеда пневмати- ■бским способом могут вводиться оптические волокна.
Рис. 2.13. Комбинированный кабель
(сновой электрических кабелей являются металлические проводники (жилы), уготавливаемые преимущественно из меди. Поэтому часто электрические кабели
именуют и другие волокна)именуют и другие волокна)медно-жильными илиматериалы, напримермедно-жильными илиматериалы, напримерпросто меднымипросто меднымиалюминийалюминийКромеКромемедимедимогутмогутиспользоватьсяиспользоватьсяЖилы оптических кабелейЖилы оптических кабелейоптическиеоптическиеизготавливаются из кварцевого стекла.изготавливаются из кварцевого стекла.По этимПо этимволокнам передаютсяволокнам передаются
именуют и другие волокна)
именуют и другие волокна)
медно-жильными илиматериалы, например
медно-жильными илиматериалы, например
просто медными
просто медными
алюминий
алюминий
Кроме
Кроме
меди
меди
могут
могут
использоваться
использоваться
Жилы оптических кабелей
Жилы оптических кабелей
оптические
оптические
изготавливаются из кварцевого стекла.
изготавливаются из кварцевого стекла.
По этим
По этим
волокнам передаются
волокнам передаются
электромагнитные сигналы оптического диапазона.
“Витая пара” медных проводов (жил),“Витая пара” медных проводов (жил),часточастоабонентов и АТС,абонентов и АТС,используемая дляиспользуемая дляподключенияподключенияявляется по сути симметричнымявляется по сути симметричнымкабелемкабелемииимеетимеетв своейв своейоснове пару абсолютно одинаковых проводов, скрученных между собой (рисоснове пару абсолютно одинаковых проводов, скрученных между собой (рис2.14, а).2.14, а).В зависимости от шага скруткиВ зависимости от шага скруткиэтиэтикабеликабелиподразделяютсяподразделяютсяна разныена разныекатегории. При малом шаге скрутки кабель приобретает удивительные свойсткатегории. При малом шаге скрутки кабель приобретает удивительные свойства — резко повышается помехозащищенность и он высокоскоростные соединения (до 100 Мбит/с).ва — резко повышается помехозащищенность и он высокоскоростные соединения (до 100 Мбит/с).способенспособенобслужиобслуживатьватьРис. 2.14. Витая пара (а) и звездная скрутка (б)Рис. 2.14. Витая пара (а) и звездная скрутка (б)Для получения звездной скрутки четыре различные скручивают вместе — (рис. 2.14, б).Для получения звездной скрутки четыре различные скручивают вместе — (рис. 2.14, б).попоцветуцветуизоляцииизоляциижилыжилы
“Витая пара” медных проводов (жил),
“Витая пара” медных проводов (жил),
часто
часто
абонентов и АТС,
абонентов и АТС,
используемая для
используемая для
подключения
подключения
является по сути симметричным
является по сути симметричным
кабелем
кабелем
и
и
имеет
имеет
в своей
в своей
основе пару абсолютно одинаковых проводов, скрученных между собой (рис
основе пару абсолютно одинаковых проводов, скрученных между собой (рис
2.14, а).
2.14, а).
В зависимости от шага скрутки
В зависимости от шага скрутки
эти
эти
кабели
кабели
подразделяются
подразделяются
на разные
на разные
категории. При малом шаге скрутки кабель приобретает удивительные свойст
категории. При малом шаге скрутки кабель приобретает удивительные свойст
ва — резко повышается помехозащищенность и он высокоскоростные соединения (до 100 Мбит/с).
ва — резко повышается помехозащищенность и он высокоскоростные соединения (до 100 Мбит/с).
способен
способен
обслужи
обслужи
вать
вать
Рис. 2.14. Витая пара (а) и звездная скрутка (б)
Рис. 2.14. Витая пара (а) и звездная скрутка (б)
Для получения звездной скрутки четыре различные скручивают вместе — (рис. 2.14, б).
Для получения звездной скрутки четыре различные скручивают вместе — (рис. 2.14, б).
по
по
цвету
цвету
изоляции
изоляции
жилы
жилы
несимметричные (рис.несимметричные (рис.Коаксиальные кабели в отличие от “витой пары”
несимметричные (рис.
несимметричные (рис.
илиилиОдин проводник (центральная жила) размещается внутри другого (оплетка
или
или
трубка). Главным достоинством коаксиальных кабелей является их высока
помехозащищенность, которая тем больше, чем выше частота передаваемы
сигналов. Это объясняется тем, что центральная жила такого кабеля находится е окружении диэлектрика, а оплетка служит для нее экраном. Поэтому коаксиаль ный кабель способен передавать в десятки раз больше телефонных разговоров чем симметричный. Правда для этого сопротивление генератора сигнала г сопротивление нагрузки должны быть равны волновому сопротивлению кабеля Данное условие называют согласованием. Волновые сопротивления кабеле? находятся в пределах от 50 до 300 Ом.
Рис. 2.15. Конструкция коаксиального телефонного кабеля: а — внутренний проводник, б — баллошю-полиэтиленовая изоляция; в — внешний проводник;
г — экран: д — полиэтиленовая изоляция
ся не сяИЯ ейIC. яе :т-ся не сяИЯ ейIC. яе :т-Рис. 2.16. Конструкция многожильного симметричного кабеля: 1 — жилы, 2 — бумага, 3 — свинцовая оболочкаРис. 2.16. Конструкция многожильного симметричного кабеля: 1 — жилы, 2 — бумага, 3 — свинцовая оболочка
ся не ся
ИЯ ей
IC. яе :т-
ся не ся
ИЯ ей
IC. яе :т-
Рис. 2.16. Конструкция многожильного симметричного кабеля: 1 — жилы, 2 — бумага, 3 — свинцовая оболочка
Рис. 2.16. Конструкция многожильного симметричного кабеля: 1 — жилы, 2 — бумага, 3 — свинцовая оболочка
'Симметричные кабели доминируют в городской и сельской телефонной связи, где по каждой паре осуществляется от 1 до 120 телефонных разговоров. Для связи АТС с абонентами используются симметричные низкочастотные кабели (это связано, в частности, с необходимостью избежать возникновения наведенных сигналов) (рис. 2.16). Количество витых пар в таком кабеле доходит до 2400. По трассе многопарные кабели разветвляются, завершаясь десятипарными, которые заводятся в распределительные коробки. К последним двухжильными проводами (в обиходе — ТРП или “лапша”) присоединяются оконечные абонентские устройства — телефоны, факсы, модемы или офисные АТС.
Как правило, одна пара проводов используется для одного телефонного разговора, .однако, используя мультиплексоры, можно организовать несколько телефонных
^разговоров по одной паре. Совсем недавно появились технологии, благодаря .которым до абонента может доводиться поток до 2 Мбит/с, что вполне обеспечивает одновременно с телефонными разговорами и передачу изображений.
«Для связи АТС между собой, а также в междугородной связи широко использу- ли ,ются как высокочастотные симметричные, так и коаксиальные кабели.
:ая Сейчас в городских и магистральных телефонных сетях начинают интенсивно ых использоваться волоконно-оптические кабели, состоящие из двухслойных волокон.
я Е Современное оптическое волокно состоит как минимум из двух компонент: ЛЬ сердцевины (core) и оболочки (cladding), изготавливаемых из стекла или пласти- ов ка. Снаружи волокно покрывается защитным слоем (рис. 2.17). При этом 1 ‘показатель преломления материала сердцевины n^Ei*/2, а оболочки П2=Е2*/2 • ля, где Ei, Е2 относительные диэлектрические проницаемости. Причем всегда выпол- 161 няется условие П[ > П2, а относительная разница показателей преломления составляет 0,3-1,5% [30].
Показатель преломления (ПП) оболочки постоянен, а ПП сердцевины в общем случае является функцией ее радиуса. Эту функцию называют профилем показателя преломления (ППП). В зависимости от ППП волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные.
^Передача оптической энергии по волокну обеспечивается с помощью эффекта полного внутреннего отражения (рис. 2.18). Если луч света введенный в оптическое волокно попадает на границу раздела “сердцевина-оболочка” под углом большим, чем критический угол фвкр, то он испытывает полное внутреннее отражение. При этом излучение отражается внутрь сердцевины. То же самое Происходит и при последующих встречах с границей раздела. В градиентном волокне лучи изгибаются в направлении градиента ПП плавно и происходит их
2 Зак. 546
самофокусировка на осевой линии. Эти волокна обеспечивают большую широко- полосность, чем ступенчатые волокна.
ббааЗащитное покрытиеЗащитное покрытиеЗащитное покрытиеЗащитное покрытиеОболочка(п 2)Оболочка(п 2)Рис. 2.17. Конструкция одномодового (а) и многомодового (б) оптического волокнаРис. 2.17. Конструкция одномодового (а) и многомодового (б) оптического волокнаСердцевина (л,) ОболЪчка (п рСердцевина (л,) ОболЪчка (п рСердцевина (ri])Сердцевина (ri])П1П1П,П,5-8 мкм5-8 мкмП,П,вв45-80 мкм45-80 мкм
б
б
а
а
Защитное покрытие
Защитное покрытие
Защитное покрытие
Защитное покрытие
Оболочка(п 2)
Оболочка(п 2)
Рис. 2.17. Конструкция одномодового (а) и многомодового (б) оптического волокна
Рис. 2.17. Конструкция одномодового (а) и многомодового (б) оптического волокна
Сердцевина (л,) ОболЪчка (п р
Сердцевина (л,) ОболЪчка (п р
Сердцевина (ri])
Сердцевина (ri])
П1
П1
П,
П,
5-8 мкм
5-8 мкм
П,
П,
в
в
45-80 мкм
45-80 мкм
а — одномодовое волокно;
б — многомодовое ступенчатое волокно;в — многомодовое градиентное волокно.
Рис. 2.18. Траектории распространения лучей светав оптических волокнах
11Оптические волокна также разделяются на многомодовые и одномодовые. Первые имеют больший диаметр сердцевины, в основном 50 мкм и 62,5 мкм, вторые — в несколько раз меньший. В многомодовом волокне одновременно распространяются несколько волн с различными углами цадения и отражения, которые называ-
1
1
ются модами. В следствие этого происходит некоторое размывание формы первоначального оптического сигнала.
По одномодовым волокнам в идеальном случае распространяется только одна волна. Они обладают значительно меньшим коэффициентом затухания (а = 0,2 дБ/км на длине волны X = 1,55 мкм) и наибольшей пропускной способностью, так как в них почти не искажается сигнал.
В волоконно-оптических линиях связи используют оптоволоконные кабели, которые состоят из десятков и сотен волокон, которые выполняют те же функции, что и изолированные токоведущие жилы электрического кабеля связи.
Список достоинств оптических кабелей велик. Среди них высокая помехозащищенность, что позволяет применять их в условиях сильных электромагнитных излучений. В конструкции этих кабелей почти полностью отсутствуют дефицитные и дорогие цветные металлы (медь, серебро). Затухание (ослабление) сигнала в оптических кабелях (<0,2 дБ/км) гораздо меньше, чем в электрических, поэтому резко сокращается количество регенераторов, восстанавливающих передаваемые сигналы. Их можно устанавливать не чаще, чем на каждые 70-100 км трассы связи. В традиционных системах передачи регенераторы приходится устанавливать через каждые 3-5 км.
Очень важно и то, что, используя волоконно-оптические кабели, можно создавать
системы связи с высокой скрытностью, несанкционированный доступ к которым
возможен только при непосредственном подсоединении к отдельному волокну. Световые волокна при передаче информации не излучают электромагнитные колебания, которые легко воспринимаются специальной прослушивающей аппаратурой.
И наконец, главным преимуществом этих кабелей является их колоссальная
; пропускная способность, связанная с очень высокой частотой несущего коле-
света. По одному волокну можно передавать гигантский объем инфор
мации. Порядок величин здесь 1 Тбит/с. Это означает, что по одному оптическо
му волокну можно передать более 40 тысяч телефонных разговоров. Очевидно, что по таким линиям связи можно обеспечить одновременное прохождение
телефонных разговоров, видеоизображений, данных, мультимедиа. Чтобы понять, какое количество информации способно перенести оптоволокно, представьте себе
танкер, перевозящий маковые зерна,танкер, перевозящий маковые зерна,где каждое зерно — единица информации.
танкер, перевозящий маковые зерна,
танкер, перевозящий маковые зерна,
Принципиально важно, что воображаемый танкер перемещается со скоростью
света. Это образное сравнение говорит об огромной скорости передачи огромного
Объема информации.
Хотя волоконно-оптические кабели имеют ряд преимуществ, однако в ближайшее
десятилетие они все же на наш взгляд не смогут полностью вытеснить электрические кабели. Это связано с тем, что оптические кабели начали завоевывать мир С 70-х годов нашего столетия, в то время как электрические кабели появились гораздо раньше — в 30-х годах XIX века. Намного проще проводить новые ; световолоконные линии связи, чем заменять уже имеющиеся бесчисленные j проводные и кабельные линии.
■ Если же говорить о “последней миле”, то есть подключении конечных абонентов г х оптоволокну, то такая замена состоится очень нескоро, если вообще произойдет,
так как производители связного оборудования уже сейчас предлагают аппаратуру передачи информации по “медной паре” на сверхскоростях.
2.10. Организация телефонного соединения
Наш телефонный аппарат (модем или факс-аппарат) подсоединен к коммутационному оборудованию районной АТС с помощью одной витой пары проводов многопарного кабеля — соединение называется абонентской линией. Остальные пары кабеля отданы другим абонентам вашего или соседнего дома. Когда вы набираете номер и, как говорят связисты, устанавливаете с кем-нибудь соединение, сигнал от коммутационного оборудования вашей станции к АТС собеседника проходит по другой витой паре проводов, называемой соединительной линией.
Отметим одну важную особенность: число соединительных линий между двумя АТС значительно меньше числа абонентов каждой из них — ведь не все абоненты одной АТС (а их обычно несколько тысяч) хотят одновременно связаться со всеми абонентами другой. Соединительные линии между АТС — это групповые элемент ты сети, и само оборудование АТС в большей степени также является групповым, поскольку используется абонентами сети совместно. Если групповое оборудование занято, вы получите отказ в текущем вызове в виде сигнала “занято". На АТС есть индивидуальное оборудование, которое непосредственно связано с каждой абонентской линией и, в частности, реагирует на поднятие абонентом трубки.
Число пар соединительного кабеля между двумя АТС зависит от величины предполагаемого трафика, то есть от вероятного числа совпадающих соединений средней продолжительности за определенный интервал времени. Обычно число таких пар равно трем, шести и более десяткам. Подобный многопарный кабель прокладывается лишь между АТС, расположенными на расстоянии нескольких километров одна от другой. Если же расстояние между ними больше, тогда; используют аппаратуру многоканального уплотнения, с помощью которой организуют несколько десятков телефонных соединительных каналов по каждой паре соединительного кабеля. В разных странах число таких каналов неодинаково, например, в США их 24, а в Европе и России — 30.
Если АТС находятся в разных городах, тогда в цепи соединения появляются еще три звена: две междугородные телефонные станции (МТС) коммутации и один междугородный канал связи. АТС связана с городской МТС другими соединительными каналами. Междугородный канал — это один из каналов многоканальной магистральной системы уплотнения, соединяющих две МТС между собой.
Физическая среда передачи магистральной многоканальной системы может быть любой, например, витой парой, оптическим волокном или радиостволом (радиорелейная линия, спутниковый канал). При этом число каналов на одной паре; зависит от типа кабеля, а их число в радиостволе — от типа ствола. Число: каналов в магистральных системах достигает нескольких (а то и многих) тысяч.
В настоящее время для создания многоканальных систем применяют две системы: уплотнения телефонных каналов — частотную и временную. i
I Частотная система уплотнения каналов, также называемая аналоговой, во всем I мире, отживает век. Но в России по понятным причинам она пока остается самой г распространенной. В такой системе исходный спектр сигнала (например, речи) I каждого канала переносится в определенное место частотного диапазона. Каждо- L му каналу в зависимости от его номера в системе выделен участок диапазона. [Полоса пропускания одного канала равна 3100 Гц, а разнос по частоте между I каналами составляет 4000 Гц. По 450 Гц слева и справа от основной полосы I пропускания любого канала используются для взаимной расфильтровки соседних | каналов. Групповой сигнал, подаваемый в линию связи, представляет собой сумму | мгновенных значений аналоговых сигналов всех каналов.
| Серьезными недостатками систем с частотным уплотнением являются:
Г • частотные искажения, вносимые в спектр передаваемого сигнала разделитель- [ ными канальными фильтрами;
« межканальное влияние, возникающее при превышении допустимой мощности I сигнала в отдельных каналах;
г ♦ повышение уровня шума в каждом канале при увеличении длины группового I канала.
| Метод временного уплотнения (часто называемый методом с временным разделе- I нием каналов — ВРК) разрабатывался как альтернатива методу с частотным | уплотнением. Основное преимущество ВРК заключается в значительном умень- | шении влияния уровня канального шума на передаваемый сигнал, так как при Г ВРК по линии передаются не аналоговые, а двоичные сигналы. Распознавание их I на стороне приема (и в точках так называемой регенерации) осуществляется с к помощью пороговых схем, которые не реагируют на помехи, возникающие на пути | следования сигнала, при условии, что амплитуда помех меньше порогового | значения.
I ’Отметим также, что до появления электронных цифровых АТС системы с ВРК I применялись только для передачи аналоговых сигналов между АТС. В России в | большинстве случаев они и сейчас выполняют эту же функцию, так как число Г,цифровых АТС у нас все еще весьма незначительно. При этом оцифровка I аналоговых сигналов и передача соответствующих цифровых кодов по линии | связи, характерные для систем с ВРК, считаются внутренними функциями этих систем.
| 2.11. Цифровое представление сигналов связи
Г Электрический сигнал, отображающий передаваемое сообщение (речь, музыку, к изображение и т.п.) имеет аналоговый (непрерывный) вид, то есть он может г принимать любые амплитудные значения при изменении от минимального значе- | ния до максимального. В процессе обработки аналогового сигнала (усиления, г передачи, приема и др.) его форма искажается. Это объясняется неидеальностью ри нестабильностью характеристик аппаратуры и действием внутренних и внеш-
них помех. Поскольку исходная форма аналогового сигнала, имеющего случайный характер, заранее неизвестна, все эти искажения устранить практически невозможно. Поэтому считается, что возможности аналоговой аппаратуры в основном исчерпаны.'
Повышение качественных показателей средств связи с одновременным расширением их функциональных возможностей связывают с обработкой цифровых (дискретных) сигналов, которые принимают лишь строго определенные значения. Наиболее часто используются цифровые двоичные сигналы, имеющие всего два значения — “1” (есть сигнал) и “О” (нет сигнала), то есть последовательность прямоугольных импульсов. Так, например, для передачи любой из 32 букв алфавита требуется двоичный сигнал, содержащий не менее пяти двоичных цифр или разрядов (число возможных комбинаций “1” и “0", отображающих буквы, составляет 25 = 32).1
Цифровое представление сигналов связи имеет значительные достоинства:
унификация представления всех видов сигналов. Это позволяет унифицировать обработку, передачу и хранение информации, а также предоставляет абонентам возможность использования одной и той же сети связи для обмена самыми разнообразными сообщениями: телефонными, факсимильными, телеграфными, передачи данных, телевидения. Таким образом создаются предпосылки для создания единой универсальной сети с целью удовлетворения всех потребностей абонентов в услугах связи — так называемой “цифровой сети с интеграцией служб” (Integrated. Services Digital Network — ISDN);
по сравнению с аналоговыми сигналами появляется возможность полного восстановления (регенерации) цифровой последовательности, несмотря на действие помех и других искажений. Это фактически устраняет эффект их накопления при передаче на большие расстояния, что обеспечивает высокую помехозащищенность и высокую стабильность каналов связи;
возможность регенерации позволяет использовать для передачи информации среды, имеющие невысокие показатели, например, для цифровой передачи могут использоваться низкочастотные телефонные кабели городских сетей, обладающие высоким уровнем шумов и переходных помех, оптические световоды, модуляторы и демодуляторы которых не имеют требуемых для аналоговой передачи показателей линейности, и др.;
аппаратура цифровой передачи, коммутации, обработки и хранения выполняется на современной технологии цифровых элементов, совпадающих с элементами вычислительной техники. Это позволяет достичь высоких экономических показателей, малых габаритов. Управление и контроль такой аппаратуры осуществляются с использованием программных средств вычислительной техники, что приводит к дополнительному улучшению экономических показателей;
цифровая передача предоставляет возможность использовать для контроля качества передачи сигналов специально вводимую избыточность и осуществлять этот контроль автоматически.
Для преобразования аналогового сигнала в цифровой его последовательно подвергают трем преобразованиям: дискретизации по времени, квантованию по уровням и кодированию (рис. 2. 19).
г — квантованное значение отсчетов;д — двоично закодированные амплитуды отсчетов.г — квантованное значение отсчетов;д — двоично закодированные амплитуды отсчетов.а — исходный аналоговый сигнал;
г — квантованное значение отсчетов;
д — двоично закодированные амплитуды отсчетов.
г — квантованное значение отсчетов;
д — двоично закодированные амплитуды отсчетов.
б — импульсы дискретизации;
в — квантование отсчетов сигнала на М разрешенных уровней;
Рис. 2.19. Преобразование аналогового сигнала в цифровой
Дискретизация — это представление непрерывного по времени аналогового сигнала эквивалентной ему по информационному содержанию последовательностью дискретных отсчетов. Эта процедура осуществляется на основе теоремы Котельникова — Нейквиста: непрерывный по времени сигнал с ограниченным высшей частотой Pg спектром (полоса О-Fg) может быть представлен последовательностью импульсных отсчетов (выборок), величина которых равна или пропорциональна мгновенным значениям сигнала в соответствующие моменты времени, причем частота дискретизации отсчетов 1д должна удовлетворять требованию 1д>2 • Fg. При этом по полученным дискретным отсчетам можно полностью восстановить исходный аналоговый сигнал.
Поскольку в телефонии верхняя граничная частота каждого канала принята равной 3400 Гц, отсчеты следует брать с частотой 6800 Гц. Однако для упрощения канальных фильтров была "принята стандартная частота дискретизации 8000 Гц. Процесс формирования отсчетов называется амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Максимальное значение речевого сигнала известно (оно лимитировано нормами на динамический диапазон уровней сигнала), поэтому известно и максимально возможное значение отсчета.
Далее осуществляется квантование отсчетов по М уровням. Число уровней квантования, которое необходимо для достаточно точного представления исходного сигнала, определяется отношением максимальной величины сигнала As к среднеквадратичному значению шума An- Это так называемый системный шум, который делает бесполезными попытки обнаружить разность между двумя уровнями сигнала, если она по величине соизмерима со среднеквадратичным значением шума. Таким образом, М = As/An.
На рис. 2.19 число уровней взято равным 16 с учетом нулевого. В результате амплитуды импульсов принимают ближайшие разрешенные значения и уровни имеют значения 7, 9, 13, 15, 5, 1 и 3. Придание величинам импульсов “округленных” (квантованных) значений делает сигнал дискретным и по уровням.
Величина округления (ошибка квантования Дкв) есть разность между передаваемой квантованной величиной и истинным значением аналогового сигнала в момент дискретизации (для рассматриваемого примера Дкв равно 0,1; 0,4; 0,5;
0,4; 0; 0,3). Она не должна быть больше половины шага квантования ДЦкв-
Количество уровней квантования М ограничено, и поэтому удобно их целочисленные значения перевести из десятичной формы в двоичную, образуя кодовые комбинации (слова или группы). В этом и состоит последняя операция — кодирование. В реальных устройствах — аналого-цифровых преобразователях (АЦП) квантование и кодирование, как правило, осуществляется одновременно.
Неточность представления отсчета порождает особый вид помех — шум квантования, для которого характерны две особенности: его нет при отсутствии сигнала, и его уровень не зависит от величины отсчета сигнала и определяется только шагом квантования в АЦП. При уменьшении уровня сигнала снижается и отношение сигнал/шум.
Каждый номер уровня преобразуется при кодировании в комбинацию “нулей” и “единиц”. Количество символов в комбинации (количество разрядов двоичного числа) m определяется числом М уровней квантования аналогового сигнала:
' m=log2M. Чем больше квантованных уровней, тем больше разрядов в двоичном • числе. В нашем примере весь диапазон изменения аналогового сигнала разделен на М=16 уровней (квантов), поэтому для двоичного кодирования любого из десятичных чисел от 0 до 15 требуется 4-разрядная (т=4) кодовая комбинация, так как 2т=М, а 24=16. Данный метод преобразования аналогового сигнала в i цифровой является наиболее распространенным и называется импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).
Субъективные испытания качества квантованного телефонного сигнала показы- h вают, что приемлемое качество для передачи телефонного сообщения имеет место ■ при отношении сигнал/шум, превышающем 20 дБ. Это соответствует примерно 25-32 шагам квантования. Однако опыт показывает, что кодирования с пятью < двоичными разрядами недостаточно. Это объясняется следующими причинами:
необходимо получить указанное качество не только для телефонного сигнала одного уровня, а для сигналов всех уровней, встречающихся на сети связи. ; Разброс уровней сигналов на телефонной сети (составляет около 35-40 дБ) > объясняется рядом обстоятельств, а именно: разбросом длин абонентских линий (по нормативам достигает 3,5 дБ, а фактически, он больше), разбросом сопротивлений телефонных аппаратов по постоянному току и связанным с этим [ разбросом токов питания микрофонов и соответственно их отдачи при акустико-электрическом преобразовании, различием отдачи микрофонов при равных токах питания и манеры абонента говорить по отношению к микрофону и др.;
на смешанной аналого-цифровой телефонной сети для одного и того же сигнала * могут происходить несколько последовательных операций кодирования/декодирования. Каждая такая операция приводит к увеличению искажений квантования. Так, например, при двух последовательно включенных парах кодер/декодер отношение сигнал/шум квантования уменьшается на 3 дБ.
■ Вследствие этого для получения требуемого качества для всех условий телефон- s ной передачи на сети связи необходимо существенно увеличить количество шагов ^квантования (до 2000-4000), а это потребует увеличения числа двоичных разря- I дрв (до 11-12). В итоге все это ведет к значительному ухудшению экономических показателей цифровой передачи. При таком увеличении числа двоичных разрядов ,ддя сигналов с высокими уровнями достигается чрезвычайно высокое (“избыточное") качество и только для самых слабых сигналов реализуется отношение
■ сигнал/шум равное 20 дБ.
jЧтобы отношение сигнал/шум было примерно постоянным, не зависящим от ^уровня сигнала, можно использовать переменный шаг квантования: малый для [ слабых сигналов и большой для сильных. В этом случае можно ограничиться 256 ^шагами квантования и 8 разрядами при кодировании, что соответствует рекомен- ' дациям Международного Союза Электросвязи (МСЭ).
^Существуют два введенных разработчиками цифровых' систем связи закона изменения размера шагов квантования в зависимости от амплитуды, которые ’отличаются лишь в деталях: закон А, который используется в аппаратуре европейского, а также российского стандарта, и закон ц, используемый в аппара- туре североамериканского и японского стандартов.
Очевидно, что разрядность ИКМ напрямую определяет необходимую скорость передачи кодов отсчетов для каждого телефонного канала. Нетрудно подсчитать, что при 8-разрядном кодировании каждого отсчета телефонного сигнала скорость передачи будет равна 2 • 1д* 8 = 2 • 4000 • 8 = 64000 бит/с = 64 кбит/с.
Полученная на приемной стороне последовательность двоичных импульсов разделяется специальным методом на восьмерки (коды отсчетов), которые затем подаются на вход устройства, преобразующего их в импульсы переменной амплитуды. Если эти амплитудно-модулированные импульсы пропустить через низкочастотный фильтр с полосой пропускания Гд, удастся восстановить почти тот же самый аналоговый сигнал, который подавался на вход телефонного канала с передающей стороны. Устройство, осуществляющее такое преобразование, называют цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП).
Как известно, по телефонному каналу могут быть также переданы факсимильные сигналы, сигналы передачи данных и телеграфирования. Факсимильные сигналы также могут быть преобразованы в цифровую форму, как и описанное выше аналого-цифровое преобразование телефонных сигналов. Следует отметить, что при этом могут использоваться и другие методы преобразования аналоговых сигналов в цифровые.
2.12. Передача цифровых сигналов
В системе с ВРК несколько телефонных ИКМ-каналов объединяют в единый цифровой поток методом мультиплексирования. При этом к рабочим каналам добавляют служебную информацию, которую используют с целью фазирования цикла мультиплексирования на приемной стороне, передачи межстанционной служебной сигнальной информации и организации дополнительного служебного канала телефонной связи.
Число организуемых на линии каналов связи зависит от используемой системы передачи. Если в аналоговых системах на один телефонный канал отводится 4 кГц, то в цифровых системах 64 кГц. При этом система характеризуется не частотой, а скоростью передачи и измеряется в кило-, мега- или гигабитах в секунду.
Скорость группового потока равна 64 *N кбит/с. Так, например, для 30/32-ка- нальных европейских версий системы с ВРК она имеет значение 64*32 = 2048 кбит/с (2 канала служебные). Это номинал скорости потока Е1.
В США применяются 24-канальные системы ИКМ с групповой скоростью 1544 кбит/с, то есть со скоростью группового потока Т1.
Очевидно, что одного вида цифрового тракта — тридцатиканального — недостаточно для построения сетей связи. Для этой цели необходимы и другие тракты. Последовательность цифровых трактов по мере нарастания их пропускной способности носит название иерархии цифровых трактов.
В Европе (и в России, в частности) предусмотрена иерархия плезиохронных цифровых трактов, показанная в табл. 2.4.
I Таблица 2.4. Иерархия цифровых трактов передачи информации
Уровень иерархии
Число телефонных каналов
Скорость передачи группового цифрового сигнала, кбит/с
1
30
2048
2
120
8448
3
480
34368
4
1920
139264
I, Следует отметить, что при равном числе телефонных каналов необходимая полоса I частот для систем с ВРК значительно превосходит необходимую полосу частот I для систем с ЧРК. Например, для 30/32-канальной версии систем с ИКМ I необходима полоса частот в 2048 кГц, в то время как для эквивалентной по I канальности системы с ЧРК — всего 30-4 кГц=120 кГц. Однако благодаря | высокой помехоустойчивости цифровых систем требования к среде передачи I могут быть значительно снижены.
I Передача групповых аналоговых сигналов по линиям связи предъявляет весьма б высокие требования к среде передачи (в части шумов) и аппаратуре (в части | линейности амплитудных характеристик). Это и было одной из основных причин I создания в 60-х годах первых цифровых систем передачи, поскольку цифровые I тракты обеспечивают высокое качество передачи на линиях невысокого качества, I а аппаратура линейного тракта принципиально имеет нелинейную характеристи- [ ку. Кроме того, имеется возможность регенерации (восстановления) цифрового сигнала.
I В настоящее время установлено, что любые среды передачи, пригодные для I аналоговых систем передачи, могут эффективно использоваться для цифровой В передачи. Так, например, все пары магистрального высокочастотного симметрич- I ного кабеля типа МКС можно использовать для аналоговой передачи 60 каналов, | а высокая помехозащищенность цифровых сигналов позволяет использовать I каждую такую пару для образования до 480 каналов (увеличения в 8 раз).
I На малогабаритных и нормализованных парах коаксиальных кабелей цифровые I системы передачи позволяют образовывать 960 и 3840 каналов при той же длине I регенерационного участка, что и длина усилительного участка аналоговых систем I передачи.
Существенно новые возможности для цифровой передачи открывают среды, в I которых трудно организовать передачу широкополосных аналоговых сигналов. I Исторически первой такой средой, давшей жизнь цифровым системам передачи, I стали витые пары низкочастотного кабеля городских телефонных сетей. Исполь- I Зование таких пар для аналоговой передачи затруднительно из-за высокого уровня В Помех, обусловленного передачей телефонной сигнализации 60-вольтовыми им- Пульсами по соседним парам в кабеле, и низкой защищенности на ближний конец I между парами. Благодаря высокой помехоустойчивости цифровых сигналов уда- I лось на двух парах организовать 30 каналов при одно- или двухкабельной вПередаче. А именно такими системами передачи заполнены городские сети во I многих странах мира, в том числе и российские.
Вторая среда передачи, которая не может широко использоваться для аналоговой передачи — оптические волокна. Основная причина состоит в трудности реализации высоких требований к линейности электрооптических и оптоэлектрических преобразователей, предъявляемых аналоговыми системами передачи. В то же время цифровые системы обеспечивают высокоэффективную передачу сигналов по оптическим волокнам в диапазонах длин волн 0,85; 1,3; 1,55 мкм. На практике уже реализованы все виды волоконно-оптических трактов, перечисленных в табл. 2.4. Особенностью передачи цифровых сигналов в свободном пространстве является использование так называемой многоуровневой передачи с относительной фазовой манипуляцией или квадратурной амплитудной модуляцией в амплитудно-фазовой плоскости сигнала. Такая передача используется для радиорелейных линий, линий спутниковой связи и организации связи в цифровых сотовых сетях.
Высокая помехоустойчивость цифровых сигналов предоставляет возможность, например, в радиорелейных линиях осуществлять передачу групповых цифровых сигналов в одной и той же полосе ствола с горизонтальной и вертикальной поляризацией. Даже при расстановке стволов через 28 МГц можно вследствие этого получить в одной и той же полосе ствола до 3840 каналов.
В отличие от аналоговых систем передачи, где для определения качества используется множество показателей (затухание, частотная характеристика, линейность амплитудной характеристики, шумы, в том числе импульсные и др.), качество цифровых трактов определяется всего двумя факторами: коэффициентом ошибок и величиной фазовых дрожаний.
Отношение количественно ошибочно принятых в конце линии битов к общему количеству переданных битов носит название коэффициента ошибок. Незаметным для передачи речевого сигнала значением коэффициента ошибок является 10 6, что соответствует неправильному приему одного бита из миллиона переданных.
Фазовыми дрожаниями (джиттером) называются смещения центров тактовых позиций битов от их исходного положения. Фазовые дрожания вносят некоторые искажения в передаваемые цифровым способом сигналы. Чем они меньше, тем лучше.
Глава 3. Телефонные аппараты
Классификация и основные параметры телефонных аппаратов
По способу питания различают телефонные аппараты (ТА) с питанием от местной батареи (системы МБ) и ТА с питанием от центральной батареи (системы ЦБ). Наиболее широкое распространение получили ТА системы ЦБ. ТА бывают для автоматических телефонных станций и для телефонных станций с ручным обслу- ^живанием.
По способу набора номера (передачи адресной информации) ТА могут быть с /передачей номера импульсами постоянного тока с помощью дискового или Кнопочного номеронабирателя и с передачей информации многочастотным кодом с помощью кнопочного номеронабирателя. Последний вид ТА получил широкое распространение в электронных АТС.
По области применения выделяют ТА общего и специального (таксофоны, монтерские, шахтные, корабельные и т.п.) применений. В зависимости от конструктивного оформления ТА подразделяются на настольные, стенные, унифицированные и переносные.
По выполняемым функциям различают ТА с обычными функциональными возможностями, с дополнительными функциональными возможностями и многофун- ^кциональные, обеспечивающие, например, автоматический набор программируемых номеров, отображение операций набора номера на индикаторе и др. В зависимости от выполняемых функций выделяют четыре класса сложности ТА: :высший (0), первый (1), второй (2) и третий (3). К высшему классу относятся ■Многофункциональные ТА, первому — ТА с дополнительными функциональными возможностями, второму — с кнопочным номеронабирателем, третьему — с ;днсковым номеронабирателем, электромеханическим звонком, угольным микро- ,фоном (или другого типа).
В табл. 3.1. приведены дополнительные функции, которыми могут или должны обладать ТА различных классов сложности.
Основные электрические параметры ТА приведены в табл. 3.2.
ТА общего применения предназначены для включения в АТС с напряжением : Станционной батареи 60.в+12 или 48.2+4 и сопротивлением электропитающих Мостов соответственно 500±50 или 400±40 Ом. Сопротивление абонентской ■ Линии, в которую включен ТА, не должно превышать 1000 Ом.
!Йомимо электрических параметров, качество телефонных аппаратов определяет- Ся еще и телефонометрическими и электроакустическими характеристиками. Эти /характеристики оценивают качество телефонной передачи по громкости. Поскольку для измерения и объективной оценки таких параметров требуется специальное
оборудование, имеющееся лишь в специализированных лабораториях, эти данные в настоящем издании не приводятся.
Таблица 3.1. Дополнительные функции и возможности ТА
Дополнительные функции
Класс сложности
О
1
2
3
| Регулировка уровня громкости приема абонентом
Р
р
р
н
Автоматическая регулировка передачи и приема
О
О
р
н
Программирование структуры вызывного акустического сигнала
О
О
р
н
Автоматическая ступенчатая регулировка уровня акустического сигнала
О
р
р
н
Отключение вызывного акустического сигнала
р
р
н
н
Дублирование вызывного акустического сигнала световым
О
р
р
р
Громкоговорящий прием сигналов АТС и ответа абонента
О
р
н
н
Электрическое программирование в режиме клавиатуры именных кнопок
О
О
н
н
Возможность совмещения импульсного и частотного набора номера
р
р
н
н
Набор запрограммированного номера нажатием одной кнопки
О
О
н
н
Индикация запрограммированного номера
О
р
н
н
Индикация набираемого номера
О
р
н
н
Передача и прием буквенно-цифровой информации
р
р
н
н
Запрет набора определенных номеров
О
р
н
н
Последовательный набор нескольких запрограммированных номеров
О
О
н
н
Повтор последнего набранного номера
О
О
О
н
Сохранение информации о запрограммированных номерах при отключении основного питания
О
О
н
н
Хранение последнего набранного номера
О
О
О
н
Прерывание набора номера нажатием кнопки “отбой"
О
О
О
н
Подсветка номеронабирателя
р
р
р
р
Включение в АТС через блокиратор или абонентскую высокочастотную установку
р
р
р
О
Подключение дополнительных устройств (автоответчика и др.)
О
О
р
н
Включение дополнительного ТА по схеме “директор-секретарь"
О
О
р
р
Таймер
О
р
р
р
Индикация текущего времени
О
р
н
н
Подключение дополнительного вызывного устройства
О
О
О
р
Получение справки по учрежденческой АТС (при наличии соответствующего оборудования на АТС)
р
р
р
р
Примечание. Буква “О" — означает обязательную, “Н" — необязательную, "Р" — рекомендуемую функцию.
Таблица 3.2. Основные электрические параметры ТА
Параметр
Норма по классам сложности
О
1
2
3
Напряжение собственного шума, мВ, не более
0,5
0,5
0,5
0,4
Модуль входного электрического сопротивления в режиме:
разговорном, Ом
ожидания вызова, кОм, не менее
вызова, кОм, не менее
450-800
10
4
450-800
10
4
—
—
Электрическое сопротивление постоянному току, Ом, в разговорном режиме при токе 35 мА в положении микротелефонной трубки:■
вертикальном
горизонтальном
160-400
160-400
160-400
160-400
160-400
160-400
$320
<600
Электрическое сопротивление постоянному току в режиме набора номера для ТА с импульсным способом передачи набора номера при токе питания 35 мА:
при замыкании шлейфа. Ом, не более
при размыкании шлейфа, кОм, не более
150
300
150
300
50
300
—
Постоянный ток, потребляемый ТА в режимах ожидания вызова и отбоя, мА, не более
1,0
0,5
0,5
—
Переменный ток, потребляемый приемником вызывного сигнала при максимальной громкости, мА, не более
8,0
8,0
8,0
8,0
Время разрыва шлейфа для ТА, содержащих устройство нормированного разрыва шлейфа, мс
80 ±40
80 ±40
—
—
Значность программируемого набора номера, не менее
8
8
8
—
Средний срок службы для ТА классов сложности 2 и 3 должен быть не менее 20 лет, а для аппаратов классов 0 и 1 — не менее 10 лет. Срок морального старения таких аппаратов, разумеется намного меньше.
Классические телефоны
: Под классическими телефонами будем подразумевать электромеханические приборы, в которых, однако, могут использоваться полупроводниковые элементы
■ вплоть до транзисторов. Устройства, которые содержат хотя бы одну интегральную схему, будем называть электронными телефонами.
. Телефонный аппарат представляет собой как начальную, так и конечную точку ■ автоматизированной телефонной сети. При этом каждый ТА должен выполнять
? по крайней мере семь обязательных функций:
’ • посылать запрос своей телефонной станции;
» информировать о статусе сети (с помощью специальной комбинации токов);
г • сообщать телефонной станции вызываемый номер;
информировать о поступлении вызова;
передавать вашу речь в сеть и принимать из сети речь вашего собеседника;
освобождать занимаемые ресурсы сети после завершения разговора;
обеспечивать все названное п^и огромном разнообразии уровней мощности сигналов и физических длин телефонных линий.
В классическом ТА можно выделить пять основных функциональных блоков (рис. 3.1): звонок, рычажный переключатель, разговорная схема, номеронабиратель, микротелефонная трубка, содержащая передатчик (микрофон) и приемник (телефон) [7]. Каждый из этих блоков в том или ином виде присутствует в любых ТА, в том числе и в электронных, бесшнуровых и сотовых. Но их схемотехника намного сложнее и для построения этих узлов используется другая элементная база.
Рис. 3.1. Функциональная схема классического ТА
Рассмотрим подробнее основные узлы классического ТА.
Микрофоны
Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования звуковых колебаний в электрические. Микрофоны классифицируются по способу преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на угольные, электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные) и пьезоэлектрические. В телефонных аппаратах в основном применяются угольные, электретные и электродинамические микрофоны [4].
Работа угольного микрофона основана на изменении сопротивления угольного порошка под действием звуковых колебаний, развиваемых голосовым аппаратом человека. На рис. 3.2 показана конструкция угольного микрофона типа МК-16, наиболее распространенного в отечественных ТА. При разговоре звуковые волны воздействуют на мембрану с подвижным электродом. В процессе колебаний мембрана и электрод изменяют плотность угольного порошка. При уплотнении порошка сопротивление между подвижным и неподвижным электродами уменьшается, при разрыхлении — увеличивается. Так как угольный микрофон работает
с питанием от источника постоянной ЭДС, при изменении его сопротивления меняется ток, протекающий через него. Переменная составляющая этого тока и является разговорным током.
Рис. 3.2. Угольный микрофон в разрезе:
1 — неподвижный электрод; 2 — угольный порошок; 3 — подвижный электрод;
4 — корпус; 5 — мембрана; 6 — крышка с отверстиями; 7 — кольцо;
8 — держатель; 9 — изоляционная втулка
Средняя мощность звуковых колебаний Pgg, действующая на мембрану во время разговора, равна примерно 1 мкВт, а средняя мощность, отдаваемая микрофоном на согласованную нагрузку, — 1—2 мВт. Таким образом, угольный микрофон является не только преобразователем одного вида энергии в другой, но и усилителем мощности с акустическим коэффициентом усиления К равным 10002000. Эта величина не достижима ни одним из других преобразователей и обусловила широкое применение угольного микрофона по сей день.
В телефонных аппаратах применяют низко-, средне- и высокоомные микрофоны. ■ Величина сопротивления определяется диаметром зерен угольного порошка и их термической обработкой. Сопротивление угольного микрофона также зависит от его положения в пространстве. Минимальное сопротивление соответствует вертикальному положению микрофона, максимальное — горизонтальному, когда порошок ссыпается с одного электрода и сосредоточивается у другого. В настоящее время применяют безобрывные микрофоны, сопротивление которых никогда не достигает бесконечно большого значения. Номинальное сопротивление микрофонов типа МК-16 составляет около 180 Ом..
' Основным электроакустическим параметром, определяющим качество работы микрофона как преобразователя, является его чувствительность. Чувствительностью микрофона Sm (B/Па) называют величину, определяемую отношением ЭДС Е, развиваемой микрофоном, к звуковому давлению Р, действующему на микрофон, S=E/P. Зависимость чувствительности микрофона от частоты при постоян-
ных значениях звукового давления и тока питания микрофона называют частотной характеристикой микрофона.
Чувствительность угольного микрофона на различных частотах различна. Резное возрастание чувствительности на определенной частоте разговорного спектра обусловлено резонансом, возникающим при совпадении частоты звуковых колебаний с частотой собственных колебаний мембраны. Неравномерный характер частотной характеристики воспринимается на слух как искажение тембра голоса при телефонном разговоре. Однако изменением акустической системы микрофона можно выравнивать частотную характеристику микрофона.
Конструктивно угольные микрофоны выполняют в виде капсюлей с диаметром от 15 до 48 мм, высотой от 20 до 27 мм и массой от 10 до 48,5 г. Микрофонные капсюли импортных ТА отличаются от микрофонных капсюлей отечественных ТА в основном размерами. Поэтому при установке импортных капсюлей в отечественные микрофонные трубки применяют специальные согласующие кольца и шайбы.
По степени устойчивости к климатическим воздействиям микрофонные капсюли подразделяются на нормальные (Н) и устойчивые (У) — для таксофонов. Первые рассчитаны на температуру от -10 до +45°С и относительную влажность воздуха до (90±3)%, а вторые — на температуру от -50 до +50°С и относительную влажность до (95±3)%.
Несмотря на удовлетворительные характеристики угольных микрофонов, в современных ТА чаще применяются электретные микрофоны, которые обладают повышенными электроакустическими и техническими характеристиками. Они обеспечивают более разборчивую передачу речи по телефону [5].
Чтобы разобраться в том, как работает электретный микрофон, рассмотрим схему, поясняющую принцип работы конденсаторного микрофона (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Схема включения конденсаторного микрофона
Выполненные из электропроводного материала мембрана (1) и электрод (2) разделены изолирующим кольцом (3) и представляют собой конденсатор. Жестко натянутая мембрана под действием звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода. Конденсатор включен в элект-
рическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока и нагрузочным сопротивлением. При колебаниях мембраны емкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. В электрической цепи появляется переменный ток той же частоты, и на нагрузочном сопротивлении возникает переменное напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.
Электретные микрофоны по принципу работы являются теми же конденсаторными. Но постоянное напряжение в них обеспечивается зарядом электрета (диэлектрика), тонким слоем нанесенного на мембрану и сохраняющего этот заряд продолжительное время (свыше 30 лет).
Поскольку такие микрофоны обладают высоким выходным сопротивлением, для его уменьшения, как правило, в корпус микрофона встраивают истоковый повторитель на полевом п-каналъном транзисторе с р-п переходом (рис. 3.4, а). Это позволяет снизить выходное сопротивление до величины 3-4 кОм и уменьшить потери сигнала при подключении ко входу усилителя сигнала микрофона.
I У электретных микрофонов с двумя выводами выход микрофона выполнен по | схеме усилителя с открытым стоком (рис. 3.4, б). Схема подключения такого Г микрофона приведена на рис. 3.4, в. По этой схеме можно подключать практиче- [ ски все электретные микрофоны с двумя выводами, как отечественные, так и | импортные. В табл. 3.3 приведены технические характеристики электретных | микрофонов [5].
а)а)МинуспитанияМинуспитанияВыходВыходОбщийОбщийОбщийОбщийВыходВыход
а)
а)
Минуспитания
Минуспитания
Выход
Выход
Общий
Общий
Общий
Общий
Выход
Выход
Рис. 3.4. Внутренние схемы электретных микрофонов (а) и (б) и схемаподключения электретного микрофона с двумя выводами
Таблица 3.3. Технические характеристики электретных микрофонов
Тип микрофона
Чувствительность, мВ/Па, не менее
Номинальный диапазон рабочих частот, Гц
Уровень собственного шума, дБ, не более
Напряжение питания, В
М1-А2 “Сосна"
' 5-15
150-7000
28
-1,2О±О,12
М1-Б2 “Сосна"
10-20
150-7000
28
-1,20±0,12
М7 “Сосна"
>15
150-7000
26
-1,20±0,12
МЭК-1А
6-20
300-4000
30
2,3-4,7
МЭК-1Б
6-20
300-4000
30
2,3-4,7
МКЭ-3
4-20
50-15000
30
-4,5±1,5
МКЭ-84
6-20
300-3400
. 30
1,3-4,5
Тип микрофона
Чувствительность, мВ/Па, не менее
Номинальный диапазон рабочих частот, Гц
Уровень собственного шума, дБ, не более
Напряжение питания, В
МКЭ-377-1А
6-12
150-15000
33
2,3-6,0
МКЭ-377-1 Б
10-20
150-15000
33
2,3-6,0
МКЭ-377-1 В
18-36
150-15000
33
2,3-6,0
МКЭ-378А
6-12
30-18000
33
2,3-6,0
МКЭ-378Б
10-20
30-18000
33
2,3-6,0
МКЭ-389-1
6-12
300-4000
33
2,0-6,0
МКЭ-332А.
3-5
50-12500
30
2,0-9,0
МКЭ-332Б
6-12
50-12500
30
2,0-9,0
МКЭ-332В
12-24
50-12500
30
2,0-9,0
МКЭ-332Г
24-48 1
50-12500
30
2,0-9,0
Телефоны
Телефон — это устройство, предназначенное для преобразования электрических колебаний в звуковые, воздействующие на слуховой аппарат человека. По способу преобразования телефоны подразделяются на электромагнитные, электродинамические и пьезоэлектрические. В большинстве ТА в качестве электроакустических преобразователей используются электромагнитные телефоны простой электромагнитной системы (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Устройство телефона электромагнитной системы: 1 — постоянный магнит с полюсными надставками, 2 — обмотки, 3 — мембрана, 8 — прогиб мембраны
Принцип действия телефона основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых постоянным магнитом и электромагнитом. Электромагнит заставляет мембрану колебаться с частотой разговорного тока, протекающего через его обмотку, обеспечивая процесс преобразования электрических колебаний в звуковые. Постоянный магнит повышает чувствительность телефона и позволяет снизить нелинейные искажения, возникающие при преобразовании (без постоян-
ного магнита мембрана притягивается к якорю электромагнита как при положительной, так и при отрицательной полуволнах тока, что удваивает частоту ее колебаний в сравнении с частотой тока звуковой частоты).
Устройство телефона с дифференциальной электромагнитной системой показано на рис. 3.6. В таком телефоне сила, действующая на якорь (мембрану), является разностью сил, каждая из которых создается постоянным магнитом и электромагнитом. В результате взаимодействия сил якорь колеблется только с частотой тока, протекающего в обмотках электромагнита. При этом практически отсутствуют нелинейные искажения. Кроме того, чувствительность таких телефонов оказывается выше, чем у телефонов с простой электромагнитной системой. Однако конструктивно они сложнее и применяются только в специальной телефонной аппаратуре.
Рис. 3.6. Устройство телефона с дифференциальной электромагнитной системой: 1 — постоянный магнит с полюсными надставками, 2 — обмотка,
3 — мембрана, 4 — стержень, 5 — якорь
Для оценки качества телефона как преобразователя используют понятие чувствительности.
Чувствительностью St (Па/В) телефона называют величину, определяемую отношением звукового давления Р, развиваемого телефоном, к переменному напряжению Ur, приложенному к его зажимам: ST=P/Ur.
Выполнение телефона в виде капсюля (рис. 3.7) приводит к неравномерности частотной характеристики чувствительности из-за конечных размеров мембраны и наличия акустических объемов — резонаторов.
Для уменьшения неравномерности характеристики производят снижение добротности резонаторов за счет введения акустического трения в области резонансных частот мембраны с помощью акустических перегородок. Это приводит к тому, что объем воздуха между мембраной и акустической перегородкой вместе с воздухом, колеблющимся в отверстиях перегородки, демпфируют (уменьшают) колебания мембраны на резонансной частоте.
Основные параметры некоторых отечественных телефонов приведены в табл. 3.4. .
Рис. 3.7. Капсульный телефон ТК-67 в разрезе: 1 — постоянный магнит с полюсными надставками, 2 — акустическая перегородка с отверстиями, 3 — мембрана, 4 — обмотки, 5 — крышка с отверстиями, 6 — корпус, 7 — крепежное устройство
Таблица 3.4. Основные параметры отечественных телефонов
Тип телефона
Диапазон частот, кГц
Средняя чувствительность, Па/В
ТА-4 ТК-67М ДЭМК-7
/ 0,3-3,0
' 0,3-3,5
0,3-3,5
6
15
22
Конструктивно телефоны выполняют в виде капсюлей с диаметром от 48,0 до 48,3 мм, высотой от 21,5 до 24,5 мм и массой от 40 до 48,5 г. По степени устойчивости к климатическим условиям они подразделяются на нормальные (Н) и устойчивые (У).
Звонок
Звонок в ТА служит для приема сигналов вызова с АТС и представляет собой электромагнитное устройство, преобразующее вызывной электрический сигнал переменного тока в звуковой сигнал, создаваемый ударами бойка о металлические звонковые чашки. Звонок привлекает наше внимание и позволяет начать разговор по запросу абонента.
В ТА используются поляризованные звонки различных типов, размещаемые внутри его корпуса. Звонок (рис. 3.8) состоит из 2 обмоток (3), соединенных между собой последовательно, постоянного магнита (2), якоря (1) с бойком и двух чашек, смонтированных на общем основании. Постоянный магнит создает постоянную полярность сердечника.
При вызове незанятого телефона оборудование телефонной станции посылает в линию короткие импульсы переменного сигнала с напряжением 16-110 В и частотой 16—50 Гц. Этот сигнал возбуждает в обмотках звонка переменное магнитное поле, притягивающее или отталкивающее якорь, который, поворачиваясь вокруг оси, в свою очередь перемещает боек, ударяющий по двум металлическим чашкам. За один период переменного тока боек ударяет по каждой чашке i один раз. При частоте тока 25 Гц боек ударяет по чашкам 50 раз. Характер; звучания звонка определяется в основном физическими размерами и формой
чашек.
Рис. 3.8. Звонок поляризованного типа:
1 — якорь, 2 — магнит, 3 — электрическая обмотка, 4 — металлическая чашка, 5 — боек, 6 — винт, 7 — ось якоря
Сигналы вызова воспринимаются как короткие звонки, характер звучания которых определяется как звонковая каденция. В нашей стране звонковая каденция состоит из 1 секунды звучания и 4 секунд тишины. В других странах могут использоваться другие звонковые каденции (рис. 3.9).
Соединенные штаты
В звонках с механическими регуляторами громкости наружу выводятся специальные регулировочные диски с накаткой, которыми можно ограничивать ход якоря или стержня бойка. В некоторых конструкциях звонков внутри чашек помещают малые чашки-резонаторы. При этом мелодичность звонка можно менять поворотом чашек. Отрегулированный звонок должен обеспечивать уровень громкости звука на расстоянии 0,5 м от лицевой плоскости аппарата не менее 70-75 дБ при вызывном напряжении 50 В и частоте 25 Гц.
В настоящее время электромеханические звонки активно вытесняются электронными звонками, построенными на базе специализированных интегральных схем и использующими пьезоэлектрические преобразователи в качестве звукоизлучателей. Такие звонки меньше, легче, дешевле в производстве и издают более мелодичный звук по сравнению с малоприятным звяканьем электромеханического звонка.
Противоместные разговорные схемы
Прослушивание абонентом через телефон своего аппарата местных шумов и собственной речи при разговоре называется местным эффектом. Мешающее действие местного эффекта связано с маскировкой звуков и адаптацией слуха.
Под маскировкой звуков подразумевают явление полного пропадания или ослабления слышимости полезного сигнала на фоне мешающего звука. Наиболее сильно маскирующее действие оказывают звуки низкой частоты. Звуки с большей интенсивностью маскируют звуки с меньшей интенсивностью. Под адаптацией слуха подразумевают свойства уха “приспосабливаться” к перегрузке (громким звукам). Когда за громким звуком следует тихий, ухо не успевает подготовиться к его восприятию, в результате чего разборчивость речи ухудшается.
В телефонных аппаратах местный эффект вызывают: шумы помещения, поступающие в микрофон и воздействующие на ухо абонента одновременно с полезным сигналом приема, при этом сигнал приема маскируется; собственная речь, которая вызывает адаптацию слуха к сигналам приема.
В настоящее время телефонные аппараты собирают по противоместной схеме, снижающей возможность прослушивания в телефоне собственной речи и шумов помещения. Известны два типа противоместных схем — мостовая и компенсационная.
Принцип построения мостовой схемы показан на рис. 3.10, а. В этой схеме микрофон ВМ, телефон BF, сопротивление телефонной линии 2л и сопротивление балансного контура 26 образуют мостовую схему и связаны между собой тремя обмотками трансформатора Т: линейной I, балансной II и телефонной III. При этом телефон имеет только индуктивную связь с другими частями схемы.
При разговоре переменный ток от микрофона разветвляется и проходит по полуобмоткам I и II в противоположных направлениях (сплошные стрелки на рисунке). Когда магнитные потоки, созданные этими токами, равны, они компенсируют друг друга и не воздействуют на обмотку III трансформатора Т. В результате этого телефон слабо воспроизводит собственную передаваемую речь и шумы помещения. При приеме речи ток с линии проходит по полуобмоткам трансформатора в одном направлении (на рисунке — пунктирные стрелки),
вследствие чего магнитные потоки складываются и в обмотке III индуцируется ЭДС. В цепи телефона начинает протекать переменный ток, и телефон воспроизводит переданную из другого ТА речь.
Рис. 3.10. Противоместная мостовая (а) и компенсационная (б) схемы включения
Следует отметить, что в такой схеме осуществляется не полное подавление местного эффекта, а лишь значительное его ослабление.
В противоместных компенсационных схемах (рис. 3.10, б) параллельно телефону и обмотке III подключается сопротивление, называемое компенсационным Rk. Разговорный ток, проходя по обмоткам I и II, создает в сердечнике трансформатора Т переменный магнитный поток (потоки, образованные I и II обмотками не равны между собой и противоположны по направлению). Результирующий магнитный поток будет индуцировать в обмотке III переменную ЭДС, создавая ток в цепи телефона. Но одновременно с этим разговорный ток, проходя по сопротивлению Rk, вызовет на нем падение напряжения u=ip • Rk.
Если подобрать значение Rk таким образом, чтобы ЭДС, индуцированная в обмотке III и падение напряжения на Rk были равны и противоположны по направлению, ток в телефоне будет равен нулю; так как в этом случае телефон оказывается включенным между точками одинакового потенциала, прослушивание своего голоса ослабляется.
В телефонных аппаратах применяют низкочастотные трансформаторы преимущественно с тремя обмотками — линейной, балластной и телефонной. Кроме этих обмоток в некоторых трансформаторах применяют еще одну или несколько бифиляр- ных обмоток (имеющих чисто активные сопротивления) для включения в балансный контур и для включения компенсационного сопротивления Rk. В ряде ТА используются автотрансформаторы и трансформаторы с большим числом витков.
Коэффициент трансформации трансформатора выбирается из условия согласования сопротивления микрофона с входным сопротивлением телефонной линии.
^ 3.7. Номеронабиратели
• Номеронабиратели обеспечивают передачу информации на АТС для установления s требуемого соединения с аппаратом вызываемого абонента. Номеронабиратель, f передающий информацию с помощью возвратного движения заводного диска с у отверстиями, называется дисковым.
Независимо от конструкции каждый номеронабиратель состоит из наборного диска с десятью отверстиями для пальца, импульсных и шунтирующих контактов, заводной пружины, зубчатых колес и упора (рис. 3.11) [41. Номеронабиратель собран на пластмассовом основании. На центральной оси 2 жестко закреплен металлический цифровой диск 1, а пальцевый диск 5 свободно вращается на ней. В камере 4 пальцевого диска помещается плокая заводная пружина 3. На нижней стороне пальцевого диска имеется шестерня 6 с коммутирующим кулачком 7.
Рис. 3.11. Кинематическая схемаРис. 3.11. Кинематическая схемадискового номеронабирателядискового номеронабирателя
Рис. 3.11. Кинематическая схема
Рис. 3.11. Кинематическая схема
дискового номеронабирателя
дискового номеронабирателя
На второй оси 17 номеронабирателя жестко насажена шестерня 18, которая сцеплена с шестерней 6. На этой же оси свободно вращается ведущее зубчатое колесо 9 и жестко скрепленная с осью шайба 10, к которой прикреплена плоская ведущая пружина 11. Кроме того, на вторую ось свободно насажена импульсная звездочка 13. На третьей оси 16 с шестерней 15 укреплен центробежный регулятор скорости 14.
К основанию номеронабирателя прикреплена стойка с контактными группами пружин SRI, SR2, SR3, SR4. Замыкание и размыкание импульсных контактов SR1 производится импульсной звездочкой, а управление остальными контактами — коммутирующим кулачком 7.
При повороте пальцевого диска (по часовой стрелке) заводная пружина закручивается и вращает его шестерню. Вместе с ней вращаются все остальные шестерни, кроме импульсной звездочки. При этом первыми замыкаются контактные пружины SR4, а вслед за ними замыкаются SR3 и размыкаются SR2. При освобождении пальцевого диска он вместе со своей и остальными шестернями под действием, заводной пружины начинает вращаться в обратном направлении.
В результате этого плоская ведущая пружина заставляет вращаться звездочку, которая размыкает и замыкает контакты импульсного прерывателя SR1 столько, раз, сколько соответствует набранной цифре. При наборе каждой цифры (для! увеличения межсерийного времени) импульсная звездочка производит одно лишнее размыкание. Этот лишний импульс с номеронабирателя не поступает на станцию в связи с тем, что контактные пружины SR2, включенные параллельно SR1, замыкаются и шунтируют их на время последнего (лишнего) импульса.] Когда закончена посылка всей серии импульсов данной цифры, первыми размьн каются контакты SR3, а вслед за ними — SR4. Разность во времени замыкания и размыкания шунтирующих контактов SR4 и SR3 составляет примерно 100 мс.]
Для обеспечения нормальной работы приборов АТС к номеронабирателям предъявляют ряд требований. Частота следования импульсов, создаваемых дисковыми номеронабирателями, должна находиться в пределах 10±1 импульс в секунду, то есть длительность цикла размыкания-замыкания импульсного контактного прерывателя составляет около 0,1 с (100 мс). В течение каждого цикла контакты прерывателя SR1 на определенные промежутки времени размыкаются (время разрыва) и замыкаются (время замыкания). Их конкретные значения определяются формой звездочки и скоростью вращения диска. Обычно время разрыва контактов находится в пределах 53-70 мс, а время замыкания — 34-46 мс, что дает значение импульсного коэффициента 1,4-1,7. При наборе номеронабиратель должен обеспечивать межсерийное время, равное 500 мс и оставаться работоспособным после одного миллиона поворотов заводного диска от 0 до упора без регулировки и замены частей.
Желание увеличить скорость набора номера привело к разработке кнопочных тональных номеронабирателей. Вместо длинной серии импульсов тока, формируемых дисковыми номеронабирателями, необходимые цифры в кнопочных номеронабирателях кодируются уникальными комбинациями двух звуковых частот. Этот способ получил название двухтонального многочастотного набора (DTMF) или просто частотного набора. Такие номеронабиратели с частотным набором используются при работе с электронными и квазиэлектронными АТС.
На рис. 3.12 показана стандартная раскладка клавиатуры и частот для 16-клавиш- ной клавиатуры DTMF — номеронабирателя. Например, если нажата клавиша “5", то номеронабиратель вырабатывает сигнал с комбинацией частот 770 и 1336 Гц, который затем детектируется и интерпретируется оборудованием телефонной станции. Очевидно, что вероятность случайной помехи в телефонной сети с определенной комбинацией двух частот очень мала и данная система является хорошо помехозащищенной.
1209 Гц 1336 Гц 1477 Гц 1633 Гц
Рис. 3.12. DTMF-кнопочная клавиатура
DTMF-сигналы вырабатываются звуковым генератором, выполненным на дискретных компонентах с использованием LC-контуров. Если никакая клавиша не Нажата, все контакты клавиатуры разомкнуты, конденсаторы отключены от Отводов катушек индуктивностей и резонансные контура как таковые отсутствует. При нажатии клавиши замыкаются два контакта — строковый и столбцовый i|l образуются два резонансных контура.
Дополнительным переключателем, связанным одновременно со всеми клавишами, к схеме подключаются активные элементы — транзисторы, и в ней начинают генерироваться звуковые колебания с соответствующими частотами. После их суммирования полученный DTMF-сигнал поступает в телефонную линию. При отпускании клавиши генераторы отключаются.
Напряжение, поступающее на конкретный телефон, зависит от длины телефонной линии (удаленности телефона от телефонной станции) и тока, потребляемого самим аппаратом. Поэтому одним из основных требований к DTMF-генераторам является их стабильность в широком диапазоне питающих напряжений. В современных электронных телефонах DTMF-сигналы вырабатываются интегральными схемами, но в классических телефонах используются исключительно ЬС-генера-’ торы на дискретных компонентах. ; Все частоты отвечают международному стандарту. Отклонение каждой частоты^ не более ±15%. Длительность двухчастотной посылки не менее 40 мс, паузы — i не менее 25 мс. 1 Использование DTMF-сигналов обеспечивает намного более быстрый набор! нежели с помощью дискового номеронабирателя. Например, DTMF-цифра может] быть послана и интерпретирована телефонной станцией за 100 мс. Сюда входит] и то время, которое необходимо для передачи и декодирования цифры, и] межцифровая пауза. Дисковый номеронабиратель только на один импульс затра-1 чивает 100 мс. Ясно, что для набора “2” потребуется 200 мс, а для набора “9” — 1 900 мс. I
Устройство и конструкция классического I телефона I
Рассмотрим простейшую схему классического телефона (ТА-72) с дисковым номе! ронабирателем и противоместной компенсационной разговорной схемой, рассмот1 ренными в предыдущих разделах (рис. 3.13). В этой схеме имеются две независим мые группы контактов — рычажного переключателя и номеронабирателя. 1
Рычажный переключатель — это простое коммутационное устройство, которое подсоединяет и отсоединяет телефон от абонентской линии. В классических аппаратах он срабатывает от веса телефонной трубки, положенной на рычаги. Когда трубка лежит на аппарате, контакты 2, 3 и 6, 7 рычажного переключателя S1 замкнуты. В этом случае к телефонной линии оказывается подключенным только звонок. Причем последовательно с обмоткой звонка подключен конденса- § тор, который блокирует постоянную составляющую напряжения линии, предотв- I ращая насыщение сердечника электромагнита звонка. Кроме того, если исклю- чить этот конденсатор, через обмотку звонка будет протекать постоянный ток, что будет воспринято телефонной станцией как ТА со снятой трубкой.
р При снятии трубки с ТА замыкаются контакты 1, 2 и 5, 6 рычажного переключа- t теля. При этом звонок отключается от линии, а разговорная схема оказывается [ подключенной к ней. Разговорная схема выполняет множество функций. В ней £ создается “местный эффект” — эхо между микрофоном и телефонным капсюлем. | Она должна корректировать величину потребляемого тока в зависимости от длины I телефонной линии. В ней осуществляется перераспределение входных и выходных | сигналов между телефонной линией, микрофоном, телефоном и номеронабирате- | лем. Наконец, разговорная схема должна выполнять некоторые сервисные и I предохранительные функции, такие, как антизвонную и отключение приемника.
I У дисковых номеронабирателей есть один существенный недостаток: всякий раз | при размыкании контактов прерывателя, то есть при исчезновении тока, в линии I возникают большие выбросы напряжения, которые могут прослушиваться в теле- I фоне в виде громких щелчков. Для предохранения слуха абонента от акустических I ударов в телефонных аппаратах параллельно телефонному капсюлю включают К либо полупроводниковые варисторы, либо встречно-соединенные диоды.
К Рассмотрим, что происходит при наборе номера. Контакт SR3 включен параллель- | но проводам телефонной линии. В нерабочем положении, когда диск номеронаби- I рателя не взведен, SR3 разомкнут. Во время набора номера контакт SR3 I замыкается и шунтирует разговорную схему ТА, в результате чего из импульсной I цепи набора номера исключаются микрофон, телефон и телефонный трансформа- 1 тор, что улучшает качество передачи импульсов в телефонную линию. Кроме того, 1 исключается передача импульсов в телефон и устраняются неприятные для уха ■ щелчки.
Однако в телефонных аппаратах, содержащих емкость в балансном контуре, i контакт SR3 полностью не устраняет неприятных щелчков в телефоне, так как
при замыкании SR3 конденсатор балансного контура разряжается, а при размы- Е кании — заряжается вновь. Токи заряда и разряда конденсатора приводят к К появлению щелчков в телефоне. Абонент услышит два щелчка при наборе любой № цифры номера.
Для устранения этих щелчков в номеронабирателе предусмотрен еще один К контакт SR4, который шунтирует телефон аппарата и замыкается раньше, а ■ размыкается позже контакта SR3.
Существуют две основные конструкции классических телефонов: настольная и ■ настенная. Оба варианта содержат одни и те же узлы, различие заключается
лишь во внешнем виде корпуса и конструкции шасси. Внешний вид классических телефонов представлен на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Внешний вид некоторых моделей классических ТАРис. 3.14. Внешний вид некоторых моделей классических ТА
Рис. 3.14. Внешний вид некоторых моделей классических ТА
Рис. 3.14. Внешний вид некоторых моделей классических ТА
Классические телефоны с дисковым номеронабирателем чаще всего относятся к ТА третьего класса сложности. Эксплуатационные возможности некоторых отечественных и зарубежных ТА представлены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. Особенности телефонных аппаратов с дисковым номеронабирателем
Особенности и эксплуатационные возможности ТА
ТАН-70-1
ТА-114Р “Спектр"
ТА-116Г “Стелла"
ТА-11540 “Парма"
ТА-1158 “Тон"
Угольный микрофон
МК-16-У
Электродинамический микрофон с усилителем
МДМ-7
МДМ-7
МДМ-7
Электретный микрофон с усилителем
МКЭ-3
Телефон электромагнитной системы
ТК-67-Н
ТК-67-НТ
ТК-67-НТ
Телефон дифференциальной системы
КЭД-2
КЭД-2 |
Включение по схеме директор-секретарь
+
+
Тональное вызывное устройство
+
+
+ 1
Подключение дополнительного вызывного устройства
+
+ 1
Дублирование акустического сигнала вызова световым
+ 1
Подсветка номеронабирателя
Таблица 3.5 ^продолжение)
Особенности и эксплуатационные возможности ТА
ТА-1142 “Спектр"
ТА-П73
“Ретро”
ТА-11541 “Парма"
Яскер-74, Польша
ВС-23, Чехия
Астра-72, Польша
Угольный микрофон
МК-16-У
СВ-68
К-10(3)
СВ-68
Электродинамический микрофон с усилителем
МДМ-7
Электретный микрофон с усилителем
МКЭ-3
Телефон электромагнитной системы
ТК-67-Н
ТК-67-Н
W-66
К-2(3)
W-66
Телефон дифференциальной системы
КЭД-2
Включение по схеме директор-секретарь
+
+
+
+
Тональное вызывное устройство
+
Подключение дополнительного вызцвно- го устройства
+
+
+
Дублирование акустического сигнала вызова световым
+
Подсветка номеронабирателя
+
+
Примечание.
Для всех моделей предусмотрена возможность спаренного подключения;
ТА-1148 выполняется в настольном и настенном варианте, все остальные — в настольном.
Глава 4. Электронные телефоны
Структурные схемы электронных телефонов
На фоне быстрого развития электронной техники и микроэлектроники значительным изменениям подверглись и классические телефонные аппараты. И хотя принцип действия в целом остался неизменным, технический прогресс дал начало развитию нового поколения ТА, называемых электронными телефонами. Внешний вид таких телефонов показан на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Современные электронные ТА
По сравнению с классическими электронные телефоны обладают рядом дополш тельных функциональных возможностей, которые было невозможно реализовать классических ТА. Например: разнообразные варианты звучания сигнала вызова возможность регулирования в широких пределах его громкости, выбор импульсж го или частотного режима набора номера, запоминание нескольких часто набир! емых телефонных номеров, повторный набор последнего набранного номера.
Широкое использование в электронных телефонах интегральных микросхе обусловлено тем, что они меньше по размерам, дешевле и технологичнее, чем и электромеханические аналоги, а их надежность и долговечность их намно! выше. На сегодня ИС являются неотъемлемыми компонентами практичесн любого телефона, они улучшают его традиционные свойства и придают ему новы качества. !
1 При разработке электронных телефонов отказались от использования старомод- него диска и перешли к кнопочной наборной клавиатуре, которая позволяет ? использовать как импульсный, так и тональный (многочастотный) набор номера. ■ При этом электронные телефоны иногда стали просто называть кнопочными ТА. * Структурная схема, по которой строятся простые электронные ТА отечественного производства, приведена на рис. 4.2 [6].'
Рис. 4.2. Функциональная схема электронного ТАРис. 4.2. Функциональная схема электронного ТА
Рис. 4.2. Функциональная схема электронного ТА
Рис. 4.2. Функциональная схема электронного ТА
Электронный ТА состоит из следующих основных узлов:
Вызывное устройство — предназначено для приема сигнала вызова абонента , АТС и преобразования его в звуковые колебания (звонок или зуммер). Имеется ~ возможность регулирования громкости или полного отключения вызывного уст; ройства. Зуммер современного электронного ТА выполнен в виде генератора звуковых сигналов и миниатюрного громкоговорителя.
- Диодный мост — исключает влияние полярности напряжения линии на полярность включения ТА и позволяет подключать линию к аппарату без учета
: полярности проводов.
Микропереключатель SP — отключает схему ТА от линии АТС, когда трубка £• на рычаге. Имеет название “рычажный переключатель”, указывает на положение £ трубки (положена/снята) и осуществляет функцию “отбой”.
Электронный номеронабиратель состоит из собственно интегральной микросхемы номеронабирателя (ИСНН), а также внешних времязадающих и вспомога-
г тельных элементов. Микросхема номеронабирателя (ИСНН) изготавливается по
КМОП-технологии и может выполнять следующие функции:
опрос клавиатуры;
формирование сигнала набора номера, управляющего работой импульсного
ключа;
формирование сигнала отключения разговорной схемы на время набора номера при помощи разговорного ключа;.
3 3;ik. 546
запоминание последнего или нескольких набираемых номеров и их автоматический набор;
программирование частоты импульсов кодовой посылки, значения импульсного коэффициента, длительности межцифровой паузы;
вырабатывание звуковых и визуальных сигналов подтверждения нажатия клавиши;
управление контроллером индикатора;
управление дополнительным запоминающим устройством.
Времязадающие элементы генератора — определяют частоту внутреннего генератора ИСНН, от которой зависят все временные параметры сигналов, вырабатываемых микросхемой.
Схема “отбой" — осуществляет начальную установку ИСНН.
Схема питания ИСНН — обеспечивает питание микросхем номинальным напряжением во время набора номера и поддержки питания встроенного оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) микросхемы при положенной на рычаг трубке.
Клавиатура является источником сигнала для ИСНН. Она построена по координатной схеме (рис. 4.3), где X — координата столбца, У — координата строки. При нажатии клавиши, соответствующие столбцы и строки замыкаются между собой или на общий провод. Наиболее часто используются клавиатуры со следующей организацией: 3x4, 2x7.
ХО X1 X2ХО X1 X2
ХО X1 X2
ХО X1 X2
Рис. 4.3. Кнопочная клавиатура типа 3x4
Импульсный ключ — осуществляет непосредственно набор номера путе^ замыкания и размыкания линии АТС, то есть формирует тоновые (“пауза”) и] бестоновые (“импульс") посылки.1
Разговорный ключ — отключает разговорную схему на время прохождения импульсов набора номера, что устраняет неприятные щелчки в трубке ТА. j Элементы коммутации (ИК и РК) должны обеспечивать:)
коммутацию постоянного напряжения до 72 В при индуктивной нагрузке; ]
коммутацию тока до 100 мА;1
выдерживать воздействие напряжения до 220 В длительностью до 10 мс (если трубка снимается во время поступления вызывного сигнала).|
i Необходимо помнить, что в некоторых импортных ТА элементы коммутации ' рассчитаны на напряжение телефонной цепи 48 В, а не 60 В, как в нашей стране, i что может привести к выходу их из строя.
f Микрофон ВМ — преобразует звуковые колебания в электрические. В конкрет- 6 ном ТА может стоять угольный, конденсаторный, электретный, пьезоэлектрический, электродинамический или электромагнитный микрофон.
( Микрофонный усилитель — усиливает сигнал микрофона ВМ.
к Телефон BF — преобразует электрические колебания в звуковые. В конкретном । ТА может стоять электродинамический, электромагнитный или пьезоэлектриче- t ский преобразователь.
к Телефонный усилитель — усиливает речевой сигнал до уровня нормальной [ слышимости и согласует сопротивление линии с сопротивлением телефонного г капсюля.
Противоместная схема — устраняет местный эффект, то есть избыточное прослушивание в трубке телефона собственного голоса.
[ При снятии трубки рычажный переключатель SB подключает ТА к линии АТС. В К результате образования делителя напряжение на зажимах линии снижается до I Uta = 5-15 В. При этом схема “отбой” вследствие подачи напряжения Uta в I схему ТА осуществляет начальную установку ИСНН (режим готовности к набору I номера).
I. В режиме готовности к набору номера ИСНН вырабатывает сигналы управления [ ИК и РК. При этом ИК размыкается (закрывается), а РК замыкается и подключает г разговорную схему, состоящую из микрофонного и телефонного усилителей и В противоместной схемы, к телефонной линии. В результате в трубке прослушива- I ется ответ станции (гудок).
I При нажатии кнопок клавиатуры ИСНН формирует последовательности импуль- I сов, управляющие работой ИК и РК. ИК замыкает линию накоротко и размыкает I ее, формируя посылки постоянного тока, управляющие работой АТС. А РК К отключает разговорную систему от общего провода во время следования посылок 1 набора номера, что устраняет неприятные щелчки в телефоне трубки при наборе | номера.
| По окончании набора РК вновь подключает разговорную систему, и в трубке К слышны тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса к соединения и поступлении на линию вызываемого абонента посылок вызывного к сигнала. При снятии абонентом трубки вы услышите его голос.
В По окончании разговора трубка укладывается на рычаг. Рычажный переключа- Втель SB размыкает цепь, и схема ТА переходит в дежурный режим. В этом I режиме схема питания микросхемы обеспечивает подпитку ОЗУ микросхемы НН, В в котором хранится последний набранный номер. Схема "отбой" запрещает набор к номера с клавиатуры с целью сохранения последнего набранного номера, а В вызывное устройство готово к приему сигналов вызова АТС.
КИри поступлении сигнала вызова от АТС, вызывное устройство вырабатывает Е звуковые сигналы, информирующие вас о вызове другим абонентом. До снятия
трубки схема ТА находится в дежурном режиме. При снятии трубки микросхема НН устанавливается в исходное состояние, с той лишь разницей, что вместо ответа станции (гудка) вы услышите голос вызывающего вас абонента.
При кратковременном нажатии на рычажный переключатель или нажатии кнопки “отбой” на наборном поле клавиатуры с помощью схемы “отбой" ТА переводится в исходное состояние.
Следует обратить внимание, что в импортных ТА импульсный ключ может быть включен последовательно с разговорной схемой (при этом разговорный ключ отсутствует) или последовательно с ИК может быть включен резистор. И в том и другом случае при замыкании ИК на линии будет отсутствовать нулевой потенциал, что может привести к сбою при работе с отечественными АТС.
Электронные вызывные устройства
С появлением специализированных ИС звонков разработчики телефонных anna- i ратов, избавившись от громоздких и тяжелых электромеханических звонков, 1 получили возможность создавать очень компактные ТА. Для полной совместимо- ] сти с телефонной линией ИС звонков должны содержать пять основных функци-1 ональных узлов: выпрямитель, антизвонную систему, схему звукового генератора, | выходной усилитель мощности и стабилизатор напряжения (рис. 4.4) [6]. 1
Рис. 4.4. Электронный звонок ;
ИС звонков должны устойчиво работать в широком диапазоне напряжений телефонных линий. Для преобразования переменного сигнала вызова в постоят ное напряжение питания ИС на ее входе включается мостовой выпрямитель] который кроме этого обеспечивает одинаковую полярность подаваемого напряжен ния. Навесной конденсатор С1 препятствует протеканию постоянного тока линий по цепи звонка, пропуская только переменный сигнал вызова, а резистор R1 ограничивает потребляемый ток. 1
Для защиты ИС от кратковременных помех, возникающих при наборе номера, используется антизвонная схема, состоящая, как правило, из встроенного в ИС стабилитрона и навесного конденсатора С2.
Выпрямленное напряжение перед подачей на звуковой генератор и выходной усилитель мощности необходимо стабилизировать. При этом отклонения напряжения телефонной линии не будут сказываться на звучании звонка.
Звуковой генератор — это устройство, вырабатывающее электрический сигнал, который затем преобразуется в слышимый звук. Звуковые генераторы могут быть простыми и многотональными, некоторые из них могут даже воспроизводить короткие отрывки мелодий.
Сигнал со звукового генератора поступает на выходной усилитель мощности, а затем — на пьезоэлектрический преобразователь (громкоговоритель), в котором возникают механические колебания, порождающие слышимый звук. Для регулирования громкости звонка в схему вводится переменный резистор.
Электронные номеронабиратели
В настоящее время разработаны и широко используются специализированные ИС для импульсного и частотного способа набора номера [6, 71.
Для того чтобы полностью заменить громоздкий механический наборный узел, электронный импульсный номеронабиратель должен выполнять две основные функции: прерывать ток в линии с нужной частотой и на определенные интервалы времени, а также отключать приемник телефона во время набора номера. Устройство простейшей ИС импульсного номеронабирателя показано на рис. 4.5. ИС содержит пять основных узлов: декодер клавиатуры, Ьперативное запоминающее устройство (ОЗУ), задающий генератор, схему управления и выходные формирователи.
Данные
гРис. 4.5. Интегральная схема импульсного номеронабирателя
Кнопочная клавиатура вырабатывает сигнал выбора строки и выбора столбца.
^ Сочетание этих сигналов однозначно определяется нажатой клавишей. Логиче-
ские уровни строкового и столбцового сигналов преобразуются схемой декодера в двоичный код для каждой нажатой клавиши. Эти данные заносятся в ОЗУ, поскольку вы можете нажимать на клавиши гораздо быстрее, чем ИС вырабатывает импульсы набора.
Для полной имитации импульсного набора в состав ИСНН включены два каскада-формирователя, которые или управляют работой импульсного и разговорного ключей, или выполняют их роль и представляют собой полупроводниковые ключи на транзисторах. Схема управления координирует работу отдельных узлов импульсного НН: декодера клавиатуры, ОЗУ и выходных формирователей. Основными сигналами, которые поступают на схему управления, являются: “удержание линии’’ (HOLD), “трубка снята”, “повторный набор”, “межцифровой интервал" и “параметры импульсов”. ,
Сигнал HOLD запрещает генерацию импульсов набора. При этом линия специальным устройством, не входящим в состав данной ИС, удерживается в нагруженном состоянии даже при положенной на рычаг трубке. Сигнал “трубка снята” сообщает номеронабирателю, - что телефон подключен к линии. Этот сигнал иногда называется “запросом вызова”. Сигнал на входе повторного набора вызывает из ОЗУ последний набранный номер. Соответствующим сигналом на входе межцифрового интервала (МЦИ) можно установить длительность паузы между набором отдельных цифр в номере. И наконец, сигналом “параметры импульсов” можно установить необходимый импульсный коэффициент для наборных импульсов.
Существует достаточно много ИС для частотного способа набора номера, так. называемых ИС DTMF-номеронабирателей. Внутренняя структура типичной ИС 1 DTMF НН показана на рис. 4.6. Все ИС DTMF-номеронабирателей содержат как] минимум пять функциональных узлов: декодер клавиатуры, совмещенный с!
Рис. 4.6. DTMF-номеронабиратель
генератором импульсов, цифро-аналоговые фильтры высших (столбцовых) и низших (строковых) частот, сумматор и выходной усилитель.
Для того чтобы частоты генерируемых сигналов были постоянными, необходим высокостабильный генератор, сигналом которого будет синхронизироваться ИС НН. Задающий генератор вырабатывает сигнал со стабильной частотой, определяемой используемым кварцевым резонатором. Строковые и столбцовые логические сигналы поступают с клавиатуры на схему декодера клавиатуры/генератора импульсов. В нем происходит деление частоты сигнала задающего генератора и вырабатываются прямоугольные импульсы с частотами, необходимыми для синтеза тональных сигналов строк и столбцов. При этом все сформированные сигналы являются чисто цифровыми.
Для их преобразования в аналоговую форму используются цифро-аналоговые фильтры, в которых сначала формируется ступенчато изменяющееся аналоговое напряжение, а затем с помощью полосовых фильтров подавляются нежелательные гармоники основного тонального сигнала. В сумматоре происходит объединение столбцовых и строковых сигналов, комбинация которых поступает на выходной усилитель. Этот усилитель повышает мощность DTMF-сигнала до необходимого уровня и согласует выход рассматриваемой ИС со входом разговорной схемы. Через разговорную схему DTMF-сигнал поступает в телефонную сеть. Выходной управляющий сигнал отключения приемника вырабатывается при каждом нажатии на клавишу. В противном случае при наборе номера тональные сигналы будут громко слышны в приемнике. Но, хотя приемник и отключается, DTMF-сигналы в нем все-таки прослушиваются, что позволяет контролировать работу номеронабирателя.
Некоторые интегральные схемы номеронабирателей могут работать и в тональном, и в импульсном режиме в зависимости от положения соответствующего переключателя (режим набора тон./имп.), который устанавливается в ТА.
Постоянное напряжение питания для ИС-номеронабирателя обеспечивается либо специальным выпрямителем, расположенным на печатной плате разговорной схемы, либо встроенным стабилизатором, либо стабилизатором, входящим в состав разговорной схемы.
Электронные разговорные схемы
Разговорные схемы оказались последними из узлов телефона, подвергшимися “интегрализации”. Это связано с тем, что не сразу удалось создать малошумящий интегральный усилитель с большим коэффициентом усиления и малой потребляемой мощностью, который мог бы работать в широком диапазоне питающих напряжений в телефонной линии.
Чтобы заменить традиционную разговорную схему с телефонным трансформатором, эта ИС должна усиливать и передавать в линию речевой сигнал, обеспечивать необходимый уровень местного эффекта, транслировать в линию сигналы ■ номеронабирателя и имитировать постоянную нагрузку для линии независимо от разброса параметров последней. Упрощенная блок-схема разговорной ИС показана на рис. 4.7 [6, 7].
Стабилизатор напряжения, входящий в состав ИС, вырабатывает собственное стабильное напряжение для питания усилителей, используя телефонную линию.
■ Рис. 4.7. Внутренняя структура разговорной ИС
У него имеется дополнительный внешний выход, напряжение с которого можно использовать для питания совместимой ИС DTMF-номеронабирателя. Для обеспечения устойчивости стабилизатора включается корректирующий конденсатор. Интерфейс обеспечивает постоянный рабочий ток линии, необходимый для нормальной работы телефона в составе сети. Величина этого тока определяется навесным резистором и конденсатором.
Из всех усилителей, входящих в состав ИС, можно выделить два основных: усилитель микрофона (At) и усилитель телефона (Аг). Усилители не только повышают уровни сигналов, но и осуществляют суммирование некоторых из них. Сигнал с микрофона поступает на усилитель At- Небольшая часть усиленного сигнала подается на усилитель местного эффекта (As), в то время как основная его часть поступает на управляющий вход стабилизатора, вызывая модуляцию потребляемого им тока. Именно таким способом речевой сигнал вводится в телефонную линию. .
Сигнал местного эффекта поступает на простейший сумматор на резисторах (который иногда называют регулятором местного эффекта), на второй вход которого подается принимаемый речевой сигнал из линии, после чего через разделительный конденсатор они вместе попадают на вход усилителя приемника Аг. Усилитель постоянного тока, называемый корректирующим усилителем (Ае), используется для подстройки поляризующего напряжения на микрофоне при изменениях постоянного напряжения в линии (то есть при изменениях ее длины). Такая коррекция позволяет компенсировать потери речевого сигнала в линии.
Хотя совместно с разговорной ИС чаще всего используются угольные микрофоны, она хорошо работает и с электретными, и с электродинамическими. Поскольку выходное сопротивление электретного микрофона очень велико, а электродинамического —- мало, между ними и входом ИС включаются разные согласующие элементы.
Сигнал отключения приемника (телефона), вырабатываемый номеронабирателем, используется разговорной схемой для отключения как телефона, так и микрофона бесконтактными переключателями, обозначенными на схеме как “откл". Однако при соответствующей настройке регулятора местного эффекта тональные сигналы набора все же прослушиваются в телефоне.
В состав большинства разговорных схем входят дополнительные узлы, обеспечивающие их совместную работу с импульсным или DTMF-номеронабирателем. Если включен DTMF-режим, генерируемые схемой номеронабирателя тональные сигналы поступают на вход усилителя номеронабирателя (АД После усиления они подаются непосредственно в телефонную линию.
Телефоны с громкой связью
Электронные телефоны с громкой связью (в дальнейшем — громкоговорящие телефоны) предназначены в основном для деловых переговоров и удобны для тех, кто много времени проводит за телефоном. Так как микрофон и громкоговоритель расположены в корпусе телефонного аппарата, можно говорить и слышать собеседника из любого места в комнате. При этом имеется возможность группе людей слушать и принимать участие в общем разговоре.
В обыкновенном телефоне оба абонента могут разговаривать одновременно, при этом передача разговора происходит в обоих направлениях. Громкоговорящие электронные телефоны должны работать в полудуплексном режиме — в каждый конкретный момент времени может говорить только одна сторона. Это связано с так называемым эффектом обратной связи.
Акустический сигнал, излучаемый громкоговорителем, свободно распространяется в окружающем пространстве. Этот достаточно громкий звук воспринимается микрофоном, расположенным поблизости, усиливается встроенным усилителем и вновь поступает на громкоговоритель. На некоторых частотах звукового спектра обратная связь становится положительной, что приводит к самовозбуждению и появлению в громкоговорителе громкого свиста.
В телефонной трубке такая обратная связь не возникает, поскольку проникновение звука из телефонного капсюля в микрофон незначительно. Кроме того, голова говорящего абонента играет роль своеобразного экрана на пути звуковых сигналов от телефонного капсюля к микрофону. В громкоговорящих аппаратах должна присутствовать специальная схема, которая определяет, с какой стороны приходит речевой сигнал, и отключает усилитель встречного сигнала, когда громкоговорящий телефон принимает сигнал, эта схема отключает передающую часть телефона и наоборот.
В настоящее время в громкоговорящих телефонах используются специализированные ИС, которые содержат несколько дополнительных узлов по сравнению с
ИС стандартных электронных разговорных систем (рис. 4.8) (6, 7]. Поскольку абонент может находиться довольно далеко от аппарата, входящий в состав ИС усилитель передатчика должен быть весьма чувствителен и иметь автоматическую регулировку усиления, а усилитель мощности приемника должен обеспечивать достаточную громкость звукового сигнала. Она обычно существенно превышает ту, что могут развивать обычные телефонные ИС, поэтому для усиления выходного сигнала громкоговорящего телефона используются либо усилители на дискретных элементах, либо специализированные ИС.
Рис. 4.8. Интегральная схема громкоговорящего телефона
Детекторная схема определяет наличие передаваемого или принимаемого речевого! сигнала, сравнивает их уровень с уровнем шума и определяет, в каком режиме —] передачи или приема — должен работать громкоговорящий телефон. Выходные] сигналы детектора речевого сигнала и детектора шума поступают на переключа-з тель прием/передача, который управляет аттенюаторами передаваемого и прини-] маемого сигналов. Аттенюаторы — это устройства, которые используются для] уменьшения уровней сигналов. Они переключаются противофазно — если один] из них выключен, другой в это время включен и наоборот. 1 ИС громкоговорящего телефона через внутренний согласующий каскад подклю-] чается к телефонной линии. Таким образом, по существу, эта схема представляет] собой управляемый голосом усилитель. 1
Новые возможности электронных телефонов | Функциональные возможности электронных телефонов нового поколения все! время расширяются. Очень часто в них встраивают многоэлементные алфавитноцифровые светодиодные или жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) отображения такой информации, как набираемый номер, статус линии, дата, текущее] время, продолжительность разговора и т.д. Низкая потребляемая мощность,! длительный срок службы и простота изготовления сделали ЖКИ самыми распро-] страненным типом дисплея, применяемым как в электронных телефонах, так и в] радиотелефонах и пейджерах [7]. 1
Устройство простого ЖКИ на основе твист-эффекта (поворот молекул жидкого кристалла под действием электрического поля) показано на рис. 4.9. Основой этого индикатора является слой жидкого кристалла (раствора одного из органических соединений, обладающего способностью поворачивать плоскость поляризации проходящего через него излучения), расположенный между двумя тонкими стеклянными пластинами.
Рис. 4.9. Устройство ЖКИ
В отсутствие электрического поля молекулы жидкого кристалла находятся в своем естественном состоянии, и поэтому плоскость поляризации света, прошедшего через передний поляризатор, поворачивается на 90°. Это позволяет свету проходить через задний поляризатор, ось поляризации которого повернута на 90° относительно переднего, отражаться от зеркала (на рисунке не показано) и возвращаться через жидкий кристалл, в котором его плоскость поляризации снова поворачивается на 90°. Поскольку плоскости поляризации, повернутые на 180°, неразличимы, свет свободно возвращается назад через передний поляризатор В этом состоянии индикатор кажется прозрачным.
На передней и задней стеклянных пластинах напылены проводящие электроды. На рисунке они изображены в виде семисегментного индикатора, но в принципе конфигурация может быть любой. Придавая им самую разнообразную форму, можно сформировать полный набор символов и цифр. Когда на соответствующую пару электродов подается напряжение, в жидком кристалле возникает электрическое поле, такое же, как в обычном конденсаторе.
Электрическое поле вызывает перегруппировку молекул раствора, расположенно- I го между активными электродами, в некую кристаллическую структуру. Теперь, । после прохождения света через передний поляризатор, его плоскость поляриза- j ции не поворачивается жидким кристаллом, поэтому он не может пройти через) задний поляризатор и отразиться от зеркала. Поскольку свет, прошедший через i жидкий кристалл, обратно не возвращается, этот участок дисплея выглядит ] темным. Для наблюдения “картинки” на ЖКИ необходимо внешнее освещение, 1 поэтому она неразличима в темноте или при слабом свете.]
Иногда используют ЖКИ с задней подсветкой (отражатель при этом не устанав-I ливается). Когда на соответствующие электроды подается напряжение, проходящий свет поглощается, формируя темное изображение.1
Управление дисплеем обычно осуществляется с помощью микропроцессора (МП). | На рис. 4.10 показана блок-схема такого устройства. Помимо управления дисплеем, МП обрабатывает сигналы, поступающие с клавиатуры, которая может 1 содержать не только обычные цифровые, но и любые другие символьные и 1 управляющие клавиши. При этом каждое нажатие на клавишу сначала обрабаты- | вается МП, а лишь затем передается схеме номеронабирателя. В этом случае I значительно упрощается ввод и хранение телефонных номеров, причем вместе с 1 номерами можно ввести имена, адреса и другую связанную с ними информацию. 1
Ряс. 4.10. Блок-схема микропроцессорного узла
1
4
Для нормальной работы МП обычно необходимы две разновидности запомина-. ющих устройств. Одно из них — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ): используется для хранения вводимой информации (телефонный номер,-имя и; др.) и в качестве временного регистра данных, необходимого для работы! любого МП. Питание ОЗУ обычно осуществляется от аккумулятора, установ-1 ленного в телефоне. '
1
Кроме того, для МП требуется программа — набор инструкций, которые он выполняет при работе. Именно они определяют то, как МП должен реагировать на нажатие клавиши, поднятие и опускание трубки, снижение напряжения питания и др. Эти инструкции неизменны — они хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) телефона. В некоторых МП запоминающие устройства встраиваются непосредственно в его корпус.
В зависимости от состояния телефона и нажатия на клавиши МП посылает те или иные сигналы на схему управления ЖКИ, которая в свою очередь вырабатывает управляющие сигналы, подаваемые непосредственно на индикатор. В некоторых МП схема управления ЖКИ встраивается в его корпус.
На базе МП в телефоне могут быть реализованы календарь, часы, таймер продолжительности разговора, времени ожидания звонка, автоматический определитель номера позвонившего абонента (АОН). Последняя функция может быть реализована только в том случае, если на обслуживающей вас телефонной станции имеется специальное оборудование.
МП может также использоваться для ограничения времени и количества разговоров с данного телефона, ведения журнала регистрации звонков, автодозвона и управления автоответчиком. Телефоны, в которых используются МП, часто называют “интеллектуальными” телефонами.
Все дополнительные узлы телефона потребляют заметную мощность. Многие микропроцессоры, запоминающие устройства, дисплеи не могут надежно работать при тех токах и напряжениях, которые характерны для большинства телефонных линий. Поэтому некоторые электронные телефоны комплектуются внешним источником питания. Этот источник позволяет снизить ток, потребляемый ТА от телефонной линии.
В настоящее время имеется огромное разнообразие схем различных моделей электронных телефонов разных фирм-изготовителей. Одна из таких схем, содержащая основные узлы, присутствующие в большинстве современных “интеллектуальных”-ТА, представлена на рис. 4.11 [7].
Следует отметить, что телефонная техника идет в ногу с развитием технологии ИС. Уже разработаны и начинают успешно применяться такие ИС, в которых электронный звонок, номеронабиратель, разговорная схема, а также интерфейсы телефонной линии и микропроцессора объединены на одной кремниевое подложке и заключены в одном корпусе. Таким образом, по сути, создан однокристальный телефон. Это позволило существенно улучшить характеристики ТА, упростить его схему и сделать его более надежным по сравнению с вариантом на отдельных ИС.
Справедливости ради необходимо отметить, что для нормальной работы даже однокристальных телефонов все-таки требуется некоторое количество навесных компонентов для установки рабочих параметров: тока нагрузки линии, уровня местного эффекта, коэффициента усиления речевого сигнала и др. Дискретные компоненты широко используются в электронных телефонах также для обеспечения правильной полярности напряжения питания, защиты от помех и др.
Рис. 4.11. Структурная схема современного электронного ТА
Вместе с тем, до сих пор выпускаются и эксплуатируются такие электронны< телефоны, в которых только часть узлов выполнены в виде специализированны) интегральных микросхем, а остальные изготовлены на так называемой “рассыпу хе” (дискретных транзисторах, резисторах, конденсаторах и др.). ■
Автоматическое определение номера
В настоящее время у нас в России большой популярностью пользуются телефо: ные аппараты с автоматическим определителем номера (АОН) звонящего абоне: та. Наш рынок продолжает пополняться подобными устройствами самых разн образных модификаций.
Конечно, предоставляемые в этом случае дополнительные удобства очевидн Увидев на ЖКИ своего телефона номер вызывающего Вас абонента. Вы, : снимая трубки, самостоятельно решаете, стоит ли с ним разговаривать в данш момент или перезвонить позже по индицированному на дисплее телефонно: номеру.
Однако функция автоматического определения номера на Вашем телефоне буд работать только в том случае, если городская телефонная станция оборудова: специальной аппаратурой для автоматического определения номера телефо: вызывающего абонента. Такая аппаратура обязательно имеется на автоматич
ской междугородней телефонной станции, потому что сведения о номере телефона вызывающего абонента необходимы для выписки счета на оплату междугороднего разговора. Это необходимо, если в конце набора вызывающий абонент не набирает номер своего телефона. Поэтому прежде чем купить телефон с АОН, вначале поинтересуйтесь оборудованы ли такой аппаратурой обслуживающие Вас городские телефонные станции.
Рассмотрим принцип определения номера, используя рис. 4.12.
Абонент АТС-1, подняв трубку, звонит абоненту АТС-2. При этом у абонента АТС-2 по телефонной сети поступает индукторный вызов (вызов от АТС). Телефон с АОН абонента 2 подключается к телефонной линии, понижая напряжение до уровня 22...24 В, блокирует разговорный тракт.
Затем, через 250...275 мс (время на окончание переходных процессов при коммутации телефонной линии) АОН абонента 2 выдает на АТС-1 сигнал “Запрос АОН".
При этом параметры сигнала запроса информации следующие:
время от подключения АОН к линии до выдачи запроса — 250...275 мс;
длительность сигнала запроса — 100 мс;
уровень сигнала запроса — 4,3 дБ;
частота сигнала запроса — 495...505 Гц.
На АТС-1 декодируется этот сигнал и выдается "Ответ" — номер телефона звонящего абонента АТС-1 многочастотным методом (безинтервальный пакет) в принятом коде “2 и 6". При этом каждая цифра кодируется в посылку 2 из 6, т.е. две одновременно передаваемые частоты в 6 частот, начиная с 700 Гц с шагом 200 Гц.
В табл. 4.1 приведен код “2 и 6” для АОН. АОНу абонента 2 осуществляет прием пакета частотной информации в порядке поступления с последующей дешифрацией комбинации.
Таблица 4.1. Код “2 и 6” для АОН
Значение кодовой комбинации
Комбинация передаваемых частот, Гц
1
700. 900
2
700, 1100
3
900, 1100
4
700. 1300
5
900, 1300
6
1100, 1300
7
700, 1500
•8
900, 1500
9
1100, 1500
0
1300. 1500
“Начало"
1100, 1700
“Повтор”
.1300, 1700
Примечание. “Начало" — обозначает начало или окончание пакета двухчастотных посылок; "Повтор" — применяется в случае, когда в номере вызывающего абонента подряд следуют одинаковые цифры. При беспаузном способе передачи информации отличить такие комбинации друг от друга невозможно. Длительность каждой двухчастотной посылки — 4042 мс.
Пакет информации содержит 10 двухчастотных посылок со следующей последовательностью передачи:
1
“Начало”
| 6
Цифра тысяч номера|
2
Цифра категории
| 7
Третья цифра индекса станции |
3
Цифра единиц номера
1 8
Вторая цифра индекса станции
4
Цифра десятков номера
1 9
Первая цифра индекса станции
5
Цифра сотен номера
| 10
“Начало"
Аппаратура АОН состоит из передающих и приемных устройств. Передающие устройства устанавливаются на районных АТС, а приемным устройством может служить ТА с АОН или АМТС. Структурная схема включения аппаратуры АОН в АТС приведена на рис. 4.13.
После набора номера вызываемого абонента и ответа ТА с АОН срабатывает реле определения номера К2 на время 400 мс. При этом замыкается контакт К2.3 и подключается передающее устройство АОН. Абонентская линия отключается контактами К2.1 и К2.2. Это необходимо для того, чтобы сигналы, появляющиеся
на выходе микрофона в ТА вызывающего абонента не влияли на передачу информации.
Рис. 4.13. Подключение аппаратуры АОН в АТС
| Если за это время (400 мс) по соединительной линии от приемного устройства [ поступит синусоидальный сигнал запроса частотой 500 Гц±1% с уровнем 4,3 дБ | и длительностью 100 мс, то схема общестативной выдержки времени продлевает | время удержания реле К2 еще на 500 мс для передачи информации о категории Г и номере телефона вызывающего абонента.
I Переменный ток сигнала запроса индуктируется в обмотку III трансформатора Т2 к и через абонентский комплект поступает в передающее устройство АОН. Послед- L нее, получив частотный запрос, начйнает выдачу информации. Информация из | передающего устройства АОН передается в обмотку III трансформатора, индук- I тируется в обмотку I и II и передается по соединительной линии на АОН I телефонного аппарата вызываемого абонента. Последний преобразует частотные | комбинации в числовой код и запоминает поступивший номер.
к Для повышения надежности определения номера вызывающего абонента в аппа- I ратуре АОН принят трехкратный запуск передающих устройств. Так, если при I первом запуске АОН на приемном конце номер не определился (по каким-либо К причинам информация АОН не была принята), то приемные устройства кратко» Временно освобождаются (без нарушения соединения) и вновь посылают сигнал I запроса для запуска передающих устройств. Если и при этом информация не g будет принята, то формируется третий сигнал запроса.
|Передающее устройство АОН будет работать аналогично, если сигнал запроса сбудет передаваться не с телефона с АОН, а с приемного устройства автоматиче- в ской междугородней телефонной станции.
|#.8. Характеристики телефонных аппаратов
^Большинство наших граждан, привыкших к дисковым ТА, современные кнопоч- Вфые аппараты используют в объеме своих старых знаний. Между тем современ- Кный электронный телефон, даже подключенный к нашим старым аналоговым
АТС, обладает значительным количеством полезных сервисных функций и возможностей. Рассмотрим подробнее некоторые из этих функций.।
SP-PHONE (спикерфон).i
В этом режиме громкоговорящей связи разговор можно вести не только через] телефонную трубку, но и используя встроенный в аппарат микрофон и динамик.] Выгоды такого общения очевидны. Во-первых, в разговоре могут принять участие] все присутствующие. Во-вторых, руки остаются свободными. Включив спикерфон,] можно набирать номер, не снимая трубки (режим ON-HOOK dialing).|
REDIAL.|
Набираемый на кнопочном телефоне номер автоматически заносится в память сохраняется даже после того, как вы положите трубку. Для того чтобы снова вызвать того же абонента, достаточно просто нажать кнопку REDIAL. В “актив-1 ной” памяти аппарата хранится, как правило, только один номер.I
HOLD.I
Электронное удержание линии. Если необходимо отойти от ТА, можно нажать! кнопку HOLD и положить трубку на аппарат. После того как вы ее поднимите! разговор можно продолжить.I
FLASH.I
Функция разрыва линии. Можно пользоваться вместо того, чтобы каждый рая
класть трубку на аппарат. Если аппарат подключен к современной цифровой АТ
перед вами открываются дополнительные возможности по переадресации зво.
ков.
MUTE.
Функция отключения микрофона. Используется, если нужно посоветоваться кем-либо и вы не хотите, чтобы абонент на другом конце провода слышал это.
AUTODIAL (функция автодозвона).
Если вам надоело дозваниваться самому до вечно занятого коллеги, телефо! можно перевести в режим автоматического набора номера. Аппарат будет набя рать указанный номер один раз в полминуты/минуту в зависимости от конкре) ной модели. Если на другом конце сняли трубку, вы услышите голос абонент через автоматически включаемый встроенный динамик телефона.,
PAUSE.i
Функция введения паузы в набираемый телефонный номер. Например, пр^ междугородном звонке не надо ждать длинного гудка в ответ на “восьмерку",] вместо этого нажимайте кнопку PAUSE и сразу набирайте номер абонента. I некоторых аппаратах можно запрограммировать набор “паузы" после определе! ной комбинации цифр.]
МЕМО.|
Функция записи номера в оперативную память. Если собеседник диктует тем фонный номер, можно нажать кнопку МЕМО и набрать номер на клавиатуре. Пи этом тоновый сигнал набора не слышен. Этот номер вы можете набрать в любя время когда захотите, нажав на кнопку МЕМО. Если вы записываете нови номер, используя кнопку МЕМО, прежде введенный номер будет стерт. 1
; ОДНОКНОПОЧНЫЙ НАБОР.
1 При ускоренном наборе с помощью кнопок прямого набора можно вызвать из . “верхней” или “нижней” памяти заранее записанный в нее телефонный номер, j Переключение между этими регистрами осуществляется кнопкой LOWER.
SAVE, AUTO, STORE, PROG.
Эти кнопки используются для программирования памяти телефонного аппарата. Программирование каждой конкретной модели имеет свои особенности, и для этого лучше обратиться к инструкции.
Для любителей секретности предусмотрены специальные возможности. Так, например, на доступ к телефонному номеру можно наложить запрет с помощью специального PIM-кода. При этом можно также заблокировать именные клавиши быстрого набора и просто набор номера. Однако даже при включенной электронной блокировке доступна одна “горячая линия” для аварийного вызова. Возможно также введение в память ТА секретного номера, который при наборе не будет высвечиваться на табло ЖК-дисплея.
В табл. 4.2 приведены характеристики некоторых моделей электронных ТА различнь: фирм, активно действующих на российском рынке. Конечно, данная таблица не охватывает и десятой доли электронных ТА, которые можно сейчас i приобрести в наших магазинах [8, 10].
Большим спросом в России пользуются телефоны фирмы PANASONIC (рис. 4.14). Это объясняется несколькими причинами. Во-первых, эти ТА предоставляют широкий набор самых разнообразных сервисных функций при умеренных ценах. Во-вторых, очень большое количество предлагаемых моделей позволяет легко выбрать ТА с наилучшим соотношением сервисных возможностей и цены.
i Таблица 4.2. Характеристики некоторых моделей электронных телефонов
-~—____Модель,фирма
Характеристика ~_
КХ-Т2310 Panasonic
КХ-Т2315 Panasonic
КХ-Т2365 Panasonic
EUROSET805 Siemens
EUROSET815 Siemens
Громкоговорящая связь (спикерфон)
—
+
+
—
+i
ЖК-дисплей (число разрядов)
—
—
12
—
16
Набор номеров из памяти
Однокнопочный
8
8
28
2
8
Сокращенный
20
20
нет
10
нет
Электронная регулировка громкости
—
+
' +
—
+
Автодозвон
—
+
—
Повтор набора одной кнопкой (REDIAL)
+
+
+
—
+
Удержание линии (HOLD)
+
+
+
—
Отключение микрофона (MUTE)
+
+
+
—
+
Размеры, мм
97x165x225
86x180x225
95x166x222
171x208x95
171x208x95
Вес, г
780
620
820
440
520
Примерная стоимость, у.е.
39
69
56
32
59
Таблица 4.2 ^продолжение)
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ фирма
Характеристика ~_
EUROSET815 Siemens
GE-2-9315 General Electric
1020 Casio
1050 Casio
PT-209 Premier
830 AT&T
DU-2280 |
DAEWOO |
Громкоговорящая связь (спикерфон)
+
+
+
+
—
+
— 1
ЖК-дисплей (число разрядов)
16
—
—
12
12
12
—1
Набор номеров из памяти
Однокнопочный
8
3
нет
20
. 3
16
нетL
нет |
Сокращенный
нет
9
9
нет
10
16
Электронная регулировка громкости
+
+
+
+
—
+
+
Автодозвон
—
—
—
+
—1
Повтор набора одной кнопкой (REDIAL)
+
+
+
+
+
+
+ I
+ I
Удержание линии (HOLD)
+
+
+
—
+
Отключение микрофона (MUTE)
+
+
—
+
—
+
27 J
Размеры, мм
171x208x95
Вес, г
520
Примерная
стоимость, у.е.
59
39
29
65
39
89
Примечание. Все модели ТА имеют возможность переключения способа набора номера (имп./тон.); все ТА имеют кнопку разрыва линии "FLASH".1
Рис. 4.14. Внешний вид некоторых электронных ТА фирмы PANASONICРис. 4.14. Внешний вид некоторых электронных ТА фирмы PANASONIC
Рис. 4.14. Внешний вид некоторых электронных ТА фирмы PANASONIC
Рис. 4.14. Внешний вид некоторых электронных ТА фирмы PANASONIC
Один из наиболее удачных в своем классе — офисный телефон PANASON8 КХ-Т2365. Уже который год он остается безусловным лидером продаж у нас | стране. Каждая из функциональных возможностей аппарата в принципе стандац тна, однако не во всех телефонах можно найти такой богатый набор сервисны! функций, совмещенных в одном корпусе. Здесь и ускоренный набор 28 номере! и автодозвон, и разговор при неснятой трубке, и ЖК-дисплей с часами, таймеров и др. Во время разговора можно записать сообщаемый номер в электронну! “записную книжку". 1 Эти телефоны отличает строгий дизайн современного электронного прибор! Многие, привыкнув звонить из офиса по этому очень умному телефону, покупая его в качестве домашнего телефона. 1
Визитная карточка телефонов SIEMENS — качество, надежность и элегантность. Все аппараты (рис. 4.15) изготавливаются из небьющейся пластмассы с применением невыцветающих красителей фирмы BASF. Цветовая гамма приборов: темно-серый (антрацит), светло-серый, темно-красный, темно-зеленый. Телефоны этой фирмы обладают достаточно широким спектром возможностей для комфортной работы в офисе или дома. Интересной особенностью некоторых моделей этих телефонов является возможность использования устройств, которые усиливают громкость разговора для людей с плохим слухом. -
Рис. 4.15. Электронные ТА фирмы SIEMENS
Далеко не всем в доме нужен сложный профессиональный телефонный аппарат. Поэтому при выборе модели для дома в основном руководствуются внешним видом и прочностью телефона, а не богатством функциональных возможностей. Веселые, радостные цвета, минимально необходимый набор сервисных функций, невысокая цена — все это говорит о том, что это скорее домашний телефон, чем офисный.
Из всего многообразия предлагаемых моделей хочется отметить ТА с памятью для слабовидящих людей фирмы AT&T — BigButton и BigButtonPlus, которые имеют крупные, хорошо читаемые клавиши набора номера. Эти аппараты либо устанавливаются на столе, либо крепятся на стене. Фирма DAEWOO (например, модель DU-2280) предлагает телефоны, которые сразу привлекут внимание тех, у кого в семье есть дети или пожилые люди. Такие аппараты отличают разделение наборного поля на функциональные зоны, крупные и четкие цифры на клавишах номеронаби- .рателя, общая эргономичность — следствие хорошей проработки таких аппаратов. Фирма GENERAL ELECTRIC выпускает так называемые кухонные телефоны. .Например, конструкция телефонного аппарата GE2-9360 полностью оптимизирована для использования его на кухне. Что же делает его особенно удобным для (хозяек? Во-первых, абсолютно гладкая поверхность телефона и легко моющаяся ^клавиатура. В телефоне предусмотрены сенсорные кнопки, поэтому щелей в аппарате нет. Можно спокойно набрать номер даже мокрыми руками, не опасаясь ^а исправность аппарата. Еще одно достоинство — длинный шнур (4 метра), что дозволяет переносить телефон на довольно большие расстояния. Включив спикер* фон, можно одновременно разговаривать по телефону и заниматься своими делами. Причем громкость регулируется сенсорными кнопками, а не вращающимися колесиком. '
Хороший телефон нужен не только на кухне. Компания GENERAL ELECTRIC ^выпустила новую модель телефона GE2-9297 для спальни, который кроме ориги-
нального элегантного дизайна обладает рядом очень уместных пользовательских функций. Этот аппарат совмещает в себе телефон и хорошие кварцевые электрон-; ные часы с будильником. Причем яркость индикации времени можно регулировать от полной яркости до слабого свечения. Предусмотрена подсветка наборного' поля, что просто незаменимо при желании позвонить в сумерках. J Большинство людей сильно раздражают ночные звонки, а в этом телефоне^ предусмотрена возможйость отключения звонка на заданное время. С другом стороны, допустим, вы ждете звонка в позднее время, а ваши близкие уже спят.] В этом случае предусмотрена возможность переключения телефона в режим] подачи светового сигнала вызова вместо звонка. Кстати, фирма SAMSUNG в] большинстве своих телефонов также предусмотрела такой сервис. Шагая в ногу] со временем компания GENERAL ELECTRIC оснастила этот телефон счетчиком времени разговора. При желании его, конечно, можно отключить, но такой приспособление поможет сэкономить немалое количество денег. I Фирма GENERAL ELECTRIC разрабатывает множество интересных идей пл увеличению функциональных возможностей ТА. Так, например, с уникальным аппаратом GE2-9710 вы всегда будете в центре событий, так как он сочетает и себе телефон, часы с будильником и радиоприемник. Секция телефона имеее стандартный набор функций, а клавиатура набора, расположенная для удобства пользователей на трубке, имеет собственную подсветку. При этом даже пре отключении питания (-220 В) телефон будет выполнять свои функции. Для сохранения установок часов и будильника во время перебоя в электропитания предусмотрено резервное питание от батарейки типа “Крона". При этом также будет работать и радиоприемник. ] Встроенный радиоприемник принимает станции АМ и FM, настройка производит! ся вручную. При снятии трубки громкость приемника автоматически выключаете ся. Есть еще одна полезная возможность — выключения через определенное время, которое вы задаете сами. I
Для любителей старины некоторые телефонные компании предлагают аппарат™ выполненные в стиле “ретро”, у которых внешний вид напоминает классическим телефон, но начинка у таких аппаратов электронная. ■ Большой популярностью пользуются так называемые телефоны-трубки — аппД раты, имеющие относительно невысокую стоимость (рис. 4.16). Как правило, ом используются в дополнении к основному “полному” телефону. Их можно устанД вить на стене в отдельной комнате, кухне, другом месте и не бегать каждый раД услышав звонок, к основному телефону. Однако “джентльменский" набор сервиД ных возможностей некоторых моделей телефонных трубок не уступает их возмоЛ ностям “полных” собратьев (см. табл. 4.3). а Некоторые трубки-телефоны имеют жидкокристаллический дисплей, память дД запоминания наиболее часто набираемых номеров, ускоренный набор несколькЛ номеров, электронный звонок и др. Поэтому они могут использоваться и кЛ самостоятельные телефонные аппараты. Главным конструктивным отличием Л лефонных трубок различных моделей является то, что некоторые из них имеЛ кнопочный номеронабиратель на внутренней стороне трубки, а ^ других Л расположен на внешней стороне. ■
/Таблица 4.3. Характеристики телефонов-трубок
~~—_^_Модель, фирма
Характеристика
РТ-207 Premier
210 AT&T
230 AT&T
2-9200 General Electric
2-9220 General Electric
ЖК-дисплей (число разрядов)
10
—
—.
—
—
Набор номера из памяти
Однокнопочный
нет
нет
3
нет
3
Сокращенный
10
нет
9
нет
9
Регулировка громкости динамика
—
+
+
—
Электронный звонок с регулировкой громкости
+
+
+
+
+
Повтор номера (REDIAL)
+
+
+
+
+
Удержание линии (HOLD)
—
+
—
Отключение микрофона (MUTE)
—
+
+
—
Кнопка “Сброс" (FLASH)
—
+
+
+
—
Подсветка номеронабирателя
+
+
+
+
Количество цветовых исполнений
1
1
5
1
6
Примерная стоимость, у.е.
45
29
35
22
24
Таблица 4.3 (продолжение)
—___Модель, фирма
Характеристика
MINISET330 Siemens
РН-239 Telco
РН-139 Telco
ТА-381 VEF
ЖК-дисплей (число разрядов)
—-
7
12
—
Набор номера из памяти
Однокнопочный
нет
1
нет
нет
Сокращенный
10 -
10
нет
10
Регулировка громкости динамика
—
—
—
+
Электронный звонок с регулировкой громкости
+
—
+
Повтор номера (REDIAL)
+
+
+
+
Удержание линии (HOLD)
—
—
—
Отключение микрофона (MUTE)
+
—
—
Кнопка “Сброс" (FLASH)
+
+
+
+
Подсветка номеронабирателя
—
—
+
Количество цветовых исполнений
1
1
1
1
Примерная стоимость, у.е.
57
33
18
16
Рис. 4.16. Электронные ТА в виде “трубки"Рис. 4.16. Электронные ТА в виде “трубки"II
Рис. 4.16. Электронные ТА в виде “трубки"
Рис. 4.16. Электронные ТА в виде “трубки"
I
I
Как правильно эксплуатировать телефонный аппарат
Придерживайтесь следующих рекомендаций при эксплуатации ТА:i
не снимайте телефонную трубку во время звучания акустического вызывной;
сигнала. В эти моменты через аппарат идет ток значительной величины (до 0,4 А). Снятие в это время трубки сокращает срок службы телефона. Снимат| трубку лучше всего в паузе между посылками вызова;1
11не нажимайте слишком сильно на кнопки клавиатуры, так как можно сломая находящуюся под ними плату;1
1
1
не применяйте никель-кадмиевые батарейки для телефонов, нуждающихся дл|
поддержания памяти в дополнительных источниках питания. Эти батарейке несколько отличаются по форме, и рабочим характеристикам. К тому ж! аппарат может быть поврежден из-за протечки таких “севших” батареек. Пи замене батареек не забывайте отсоединять телефонный шнур. И не пытайтед обойтись заменой одной из батареек. Всегда нужно менять все батарейки срази причем все они должны быть одного типа;I
не устанавливайте телефон вблизи источников электромагнитных полей, на
пример флуоресцентных ламп или электродвигателей. Не устанавливайя телефон рядом с нагревательными приборами. Диапазон температур, в которой телефон “чувствует” себя нормально и работает без сбоев — от +5 до +40°(Л
не допускайте попадания на клавиатуру телефона или внутрь его воды. 1
частности, не пользуйтесь телефоном в ванне. Телефон боится влаги, и можа произойти замыкание.I
Теперь рассмотрим характерные проблемы, чаще всего возникающие при экспле атации ТА:|
Телефон не звонит. Проверьте, не находится ли регулятор громкости звонка! положении “выключено". А может быть, вы используете на одной линии болые двух параллельно включенных телефонов? Иногда удается использовать дам три, но это нежелательно.1
Абонент плохо слышит вас, а вы плохо слышите абонента. Проверьте, ■ снята ли трубка на параллельном аппарате.1
При пользовании спикерфоном абонент плохо слышит вас. С помощь! регулятора громкости понизьте уровень громкости, и слышимость улучшится, ке
I это ни парадоксально. Дело в том, что чем больше громкость установлена на спикерфоне, тем больше энергии он забирает из телефонной линии. Напряжение
6 в сети “подсаживается”, и сигнал ослабевает.
I Кнопки клавиатуры телефона “залипают". В зазоры между кнопками [ попало немного сладкого чая, кофе, сока, вина или скопились другие загрязнения.
г Кнопки клавиатуры плохо срабатывают. Если клавиатура выполнена из ( токопроводящей резины, ее необходимо разобрать, протереть спиртом и хорошо I натереть контактные резиновые площадки мягким карандашом (2М-4М). После [ этого клавиатура будет служить долго и надежно.
[ Невозможно соединиться ни с одним абонентом. При этом к вам звонки | проходят и вы можете разговаривать по телефону. Если ваш новый аппарат I подключен к обычной городской сети, проверьте, чтобы переключатель | tone/pulse был установлен в положение pulse. Иногда на российский рынок f попадают импортные телефоны, не имеющие такого переключателя и работающие [только при тональном наборе номера. Качество связи в таких аппаратах будет i низким, а ключевые транзисторы могут быстро сгореть. Поэтому при покупке к аппарата требуйте “Сертификат соответствия российским телефонным линиям".
( Если ничто не помогает привести в действие ваш телефон, прочтите, Р наконец, инструкцию! Этот афоризм из знаменитого бестселлера “Закон [ Мерфи” настойчиво адресуют потребителям работники сервисных служб. Они | уже привыкли к тому, что порой им приносят новенький телефон, жалуясь, что [он не работает, и к нему — инструкцию. Нераспечатанную, в полиэтиленовом 1 пакете. .
I И, наконец, последнее. Поддерживайте ваш телефон в достойном виде. Попробуй- К те специальный препарат для чистки офисной техники “Офис Клинер”. Он [продается в пластмассовых флаконах с распылителем. Но на клавиатуру телефона [ препарат распылять нельзя, попадание влаги — опасно. Лучше побрызгать им на Г мягкую салфетку и ею слегка протереть клавиши, трубку и корпус телефона. [“Офис Клинер” снимает и статическое электричество, придает блеск и имеет [ приятный запах.
Глава 5. Автоответчики
1
i
Трудно представить, что автоответчики когда-то считались предметами роскоши] и особого шика, доступными только крупным бизнесменам. На Западе автоответ-! чик давно стал необходимым домашним прибором. У нас он пока распространен! не столь широко. ■ 1
В автоответчиках для обработки вызова широко используются специализирован-* ные интегральные схемы (СИС) и микропроцессоры (МП). Повышение степени] интеграции микросхем привело к существенному уменьшению габаритов и сто-1 имости автоответчиков. Применение СИС позволило предложить потребителям] целый комплекс таких возможностей, которые были в принципе недостижимы в! первых моделях автоответчиков. 1
Кассетные автоответчики
В обычных кассетных автоответчиках (рис. 5.1.) для записи и воспроизведения^ входящих — ICM (incoming message) и исходящих — OGM (outgoing message)! сообщений используется одна или две миниатюрные кассеты с магнитной лентой.^
Рис. 5.1. Кассетные автоответчикиРис. 5.1. Кассетные автоответчики
Рис. 5.1. Кассетные автоответчики
Рис. 5.1. Кассетные автоответчики
Первое, что должен уметь делать автоответчик — определять наличие в линии] сигнала вызова. Хотя в некоторых аппаратах для удобства устанавливается* звонок, для работы самого автоответчика он не нужен. Функциональная схема! двухкассетного автоответчика представлена на рис. 5.2 |7]. *
Сигнал вызова через схему защиты поступает на обычную схему звонка —j подобную тем, которые используются в электронных телефонах, — и на детектор: вызова. В нем аналоговый сигнал с помощью оптрона преобразуется в логический^ уровень, который воспринимается и обрабатывается МП. Он сравнивает количе-Я ство поступивших импульсов вызова с тем, что заранее установлено переключа-1 телем выбора количества звонков. Возможные варианты — как правило, два или: четыре. t Когда МП определяет, что поступило достаточное количество импульсов вызовам он вырабатывает команду включения реле захвата линии, контактами которого* разговорная схема автоответчика соединяется с телефонной линией. Реле захвата] линии выполняет роль управляемого микропроцессором рычажного переключате-i
; ля. После подключения разговорной схемы по линии начинает протекать ток ■ нагрузки. Телефонная станция считает, что вы отвечаете на вызов, и соединяет 1 ваш автоответчик с вызывающим абонентом.
;' Рис. 5.2. Функциональная схема двухкассетного автоответчика
Как и в обычных телефонах, разговорная схема автоответчика (почти всегда выполненная в виде ИС) используется для преобразования сигналов, поступаю: щих по двухпроводной телефонной линии в автоответчик, и сигналов, отправляемых им в телефонную линию. Голос вызывающего абонента усиливается и •воспроизводится через громкоговоритель автоответчика.
Если вы находитесь дома, этот громкоговоритель позволяет вам слышать абонента, не отвечая на звонок, — такая операция называется прослушиванием вызова. (Разговорная схема подключена к усилителю записи-воспроизведения (УЗВ), «поэтому магнитофон может воспроизвести заранее записанное или записать поступающие из линии сообщения. В автоответчике есть свой микрофон с '‘усилителем (УМ), они предназначены для того, чтобы вы могли при необходимости записать новое исходящее сообщение.
Важным узлом в автоответчике является схема контроля состояния линии (схема $КСЛ), которая выделяет сигналы разъединения линии, передаваемые телефонной
станцией. Если вызывающий абонент положил трубку, телефонная станция кратковременно отключает вызываемую линию, прерывая ее ток нагрузки. Это прерывание аналогично наборным импульсам, но имеет другую длительность и направлено “наоборот" — от станции к телефону. Схема КСЛ обнаруживает это прерывание тока и выдает команду автоответчику освободить линию после того, как звонящий положил трубку.
Существует два стандартных значения длительности импульса разъединения: короткий (около Ю мс) и длинный (около 350 мс). Соответствующим переключателем можно выбрать режим работы автоответчика: с коротким или длинным импульсом разъединения или вообще без него. Длительность этого импульса различна для разных телефонных станций, а некоторые из них не посылают импульсы разъединения линии.
После того как автоответчик захватил телефонную линию, должно быть воспро-; изведено исходящее сообщение (OGM). Микропроцессор (или СИС) выдает; соответствующие сигналы на схему управления электродвигателем, и кассета с; OGM начинает вращаться. Кроме того, включается тяговый электромагнит OGM, который приводит блок головок OGM (универсальную и стирающую) в соприкосновение с магнитной лентой. При перемещении блока головок в рабочее положение замыкается соответствующий микропереключатель, сигнал с которого возвращается на МП, сообщая ему, правильно ли установлены магнитные головки. Датчик движения ленты следит за тем, вращается ли кассета с лентой или нет. Если сигнал любого из этих датчиков не соответствует нормальному режиму, цикл работы автоответчика будет прерван.
Взаимодействие узлов автоответчика при выполнении конкретных операций зависит от программных инструкций, хранящихся в ПЗУ. Если вы записываете новое OGM взамен существующего, сигнал с встроенного микрофона после, предварительного усиления через соответствующий переключатель поступает на; УЗВ и далее на универсальную головку. При этом на стирающую головку; (располагающуюся пи записи перед универсальной) подается ток стирания. При; воспроизведении OGM сигнал считывается с ленты универсальной головкой,; усиливается в УЗВ и передается в телефонную линию через разговорную схему.
После того как воспроизведение OGM закончилось, лентопротяжный механизм" OGM отключается и включается другой тяговый электромагнит OGM, прижимающий блок головок ICM (универсальную и стирающую) к магнитной ленте.' Электродвигатель теперь вращает кассету, предназначенную для записи ICM. При нормальной работе устройства срабатывает соответствующий микропереключатель, а датчик движения ленты следит за тем, вращается ли кассета с лентой или нет. Если сигнал любого из этих датчиков не соответствует нормальному, режиму, цикл работы автоответчика будет прерван. Стирающая головка, расположенная до универсальной, во время записи стирает предыдущие ICM, записанные в этом месте магнитной ленты. Обычно запись ICM продолжается до тех пор, пока не произойдет одно из следующих событий:
закончится кассета и датчик движения ленты покажет, что она остановилась;
истечет заранее установленное время записи (1 минута, 2 минуты, 4 минуты и т.д.);
; • абонент будет молчать дольше нескольких секунд (если включен режим t контроля речевого сигнала);
j • абонент положит трубку и автоответчик обнаружит в линии импульс разъеди- нения.
j В конце каждого ICM автоответчик записывает так называемый контрольный ток । (КТ). КТ используется автоответчиком для поиска начала и конца сообщения.
[ Во время прослушивания ICM источником сигнала для УЗВ является универсаль- ( ная магнитная головка ICM (при этом УЗВ, естественно, находится в режиме | воспроизведения), а воспроизводимый сигнал поступает в телефонную линию или | на громкоговорящий узел.
1 Он поступает также на линейный выход (на схеме не показан). Этот выход I соответствует аналогичному Выходу бытового магнитофона или проигрывателя и [ может использоваться для передачи сигнала на другой магнитофон, подключения | внешнего усилителя и т.п. Линейный выход обычно включен параллельно входу [ громкоговорящей схемы, то есть до усилителя мощности.
L Электродвигатель лентопротяжного механизма начинает вращаться в обратном I направлении, перематывая лент ICM ленту в начало. Когда кассета ICM остано- t вится, сработает датчик движения ленты, сообщая МП о том, что лента перемо- | тана. После этого включится электромагнит ICM и электродвигатель начнет I вращать кассету в прямом направлении. В этом режиме воспроизведения стира- | ющая головка не используется. Так как все записанные сообщения разделены I сигналом КТ и фиксируются МП, при соответствии числа встретившихся сигна- I лов КТ количеству записанных сообщений, подсчитанных при их записи, элект-
г ромагнит выключится, а электродвигатель остановится.
I При этом все записанные сообщения останутся на ленте, и в дальнейшем их I можно будет заново воспроизвести. Если вы хотите использовать кассету повтор- I но, вы должны перемотать ее в начало.
I Электродвигатель не может непосредственно управляться сигналом с выхода МП. I Поэтому вводится схема управления электродвигателем, которая обычно постро- I ена на основе специализированной ИС, дополненной несколькими дискретными J транзисторами. Она преобразует логические сигналы МП в напряжение и ток, I необходимые для работы двигателя.
г Для автоответчиков характерно большое количество различных органов управле- ■ ния и индикации. Наиболее часто используются клавиши управления магнитной | лентой: воспроизведение, перемотка вперед и назад, стоп/выгрузка кассеты, | стирание и др. Кроме того, существуют органы управления для выбора длитель- I ности импульса разъединения линии и выбора количества импульсов вызова. | Имеются также органы управления записью OGM и режимом работы автоответ- | чика, например: только автоответчик, запись разговора или памятки. У автоответ- |чика, как правило, есть несколько индикаторов. Как минимум они индицируют ВВключенное состояние, режим записи сигнала и количество записанных вызовов.
к Отметим также наличие в некоторых моделях автоответчика декодера DTMF-сиг- 1 налов, работа которого будет рассмотрена ниже.
11IIОднокассетные автоответчики несколько отличаются от двухкассетных по конструкции и алгоритму работы. Вместо раздельных блоков головок ICM и OGM (каждый блок содержит универсальную и стирающую головки) используется один блок головок и для ICM-, и для OGM-операций. В однокассетных аппаратах ICM записывается на ту же кассету, что и OGM. Как правило, это уменьшает размеры и стоимость автоответчика, хотя и усложняет алгоритм его работы.
1
1
I
I
Большинство управляющих сигналов в однокассетных автоответчиках идентичны сигналам, использующимся в двухкассетных системах: выбор типа сообщения (ICM/OGM), выбор источника записываемого сигнала (линия/микрофон), выбор направления передачи воспроизводимого сигнала (в телефонную линию или на громкоговорящий узел и линейный выход) и выбор режима записи/воспроизведения. Рабочие циклы одно- и двухкассетного автоответчиков похожи, но с магнитной лентой в однокассетных аппаратах взаимодействует только один блок магнитных головок.
Сначала воспроизводится OGM, затем, перед началом записи ICM, лента перема- ] тывается в начало ближайшего свободного участка. После регистрации ICM I записывается сигнал КТ, отмечающий конец сообщения, а затем лента перематы- j вается в начало OGM, подготавливая автоответчик к воспроизведению OGM для 1 другого вызова. OGM отделяется от последующих ICM либо сигналом КТ с другой I частотой, либо последовательностью нескольких стандартных КТ, либо просто I занимает на кассете вполне определенное место — обычно в самом'начале ленты. | Во время записи ICM сообщения не стираются, поэтому со временем кассета 1 заполняется и ее приходится “чистить", чтобы можно было записывать новые ICM. | В двухкассетных системах для этого достаточно перемотать кассету на ее начало. I В однокассетном автоответчике в начале ленты обычно бывает записано OGM, | поэтому процедура очистки ленты несколько сложнее. Вначале кассета перематы-I вается в начало, затем прокручивается вперед до конца (в режиме ускоренной! перемотки) с включенной стирающей головкой. При этом уничтожаются все ранее ! записанные сообщения и сигналы КТ. После стирания лента снова возвращается ] в начало — она готова к воспроизведению OGM. ]
Лентопротяжный механизм j
Рассмотрим устройство лентопротяжных механизмов (ЛПМ) автоответчиков., Назначение механической части автоответчика — протягивать магнитную ленту^ с постоянной скоростью, натяжением и на постоянной высоте по отношению и магнитным головкам, а также ускоренно перематывать ее вперед и назад. Если! скорость движения, натяжение или положение ленты относительно головой выставлены неправильно, качество записи и воспроизведения будет неудовлетво-J рительным. Схема типичного ЛПМ показана на рис. 5.3 [7]. | Основным элементом ЛПМ является электродвигатель. Минимальными размера-1 ми и массой обладают высокоскоростные двигатели с небольшим крутящим] моментом. Вращение вала передается с помощью резинового пассика большому! маховику, насаженному на ось ведущего вала. При этом частота вращении ведущего вала понижается по сравнению с частотой самого двигателя и одновреч
менно увеличивается его крутящий момент. Кроме того, массивный маховик сглаживает рывки и неравномерность вращения вала электродвигателя.
ICM головкиICM головкиПодстройка блока головок ICMПодстройка блока головок ICMICM электромагнитICM электромагнитРегулировкаOGMПодстройка OGMскоростиголовки блокаэлектролентыголовок магнитOGMРегулировкаOGMПодстройка OGMскоростиголовки блокаэлектролентыголовок магнитOGMРис. 5.3. Двухкассетный лентопротяжный механим автоответчикаРис. 5.3. Двухкассетный лентопротяжный механим автоответчика
ICM головки
ICM головки
Подстройка блока головок ICM
Подстройка блока головок ICM
ICM электромагнит
ICM электромагнит
РегулировкаOGMПодстройка OGM
скоростиголовки блокаэлектролентыголовок магнит
OGM
РегулировкаOGMПодстройка OGM
скоростиголовки блокаэлектролентыголовок магнит
OGM
Рис. 5.3. Двухкассетный лентопротяжный механим автоответчика
Рис. 5.3. Двухкассетный лентопротяжный механим автоответчика
Шестеренки и рычаги в подвале шасси ЛПМ используются для передачи механических усилий от электродвигателя и тяговых электромагнитов к приемному и подающему подкассетникам и блоку головок. Лента должна перемещаться относительно блока головок равномерно и с постоянным натяжением. Для стабилизации натяжения ленты и положения ее по высоте при движении она проходит вокруг одного или нескольких направляющих роликов. Их поверхности покрыты резиной или каким-либо полимером, который при трении не разрушает рабочий слой ленты.
Однако, поскольку трение все же существует, магнитный слой ленты постепенно досыпается. Это приводит не только к ухудшению качества ленты, но и к ^загрязнению головок и других деталей ЛПМ. Сильное загрязнение может привести к искажениям звука как при записи, так и при воспроизведении. Ведущий •Вал, направляющий и прижимной ролики, блок головок ни в коем случае нельзя Смазывать маслом, их необходимо периодически протирать ватным тампоном, Смоченным в спирте или другом растворяющем очистителе, специально предназначенном для магнитофонов; можно также использовать специальные чистящие йассеты.
Настроить ЛПМ без специального оборудования довольно сложно, ио для типовых настроек существуют два регулятора: “регулировка скорости ленты" и |“подстройка блока головок по высоте”. Первым регулятором вы можете в Небольших пределах подстроить скорость движения ленты, чтобы добиться наи- Йолее естественного звучания и быть уверенными в том, что лента в вашем автоответчике движется с номинальной скоростью. Отклонения в скорости дви- ЙОния ленты мало сказываются на работе конкретного автоответчика, но лента,
записанная на таком аппарате, будет звучать неестественно при воспроизведении на другом автоответчике или на кассетном магнитофоне.
В отличие от скорости ленты, положение головок относительно ленты существенно влияет на качество звука. Малейшее изменение положения головок может привести к резкому завалу высших звуковых частот — речь становится неразборчивой. Не пытайтесь регулировать положение головок, если у вас нет соответствующих приборов и вы не знаете, как это делается. Если вам все же придется их подстраивать, обязательно отметьте исходное положение для того, чтобы потом можно было его восстановить.
Дистанционное управление
В старых моделях автоответчиков для переключения аппарата в исходное состо-' яние или воспроизведения записанных сообщений приходилось пользоваться) либо кнопками на его панели, либо, в лучшем случае, специальным пультом] дистанционного управления (ДУ). Использование в автоответчике DTMF-декоде-) ра позволяет управлять практически всеми функциями автоответчика с любого) электронного телефона, имеющего DTMF-клавиатуру. i Если в интегральных схемах DTMF-номеронабирателя логические сигналы с] клавиатуры управляют генерацией тональных сигналов, то DTMF-декодер рабо-1 тает противоположным образом: он выделяет передаваемые по телефонной линии] DTMF-сигналы и в зависимости от комбинации частот вырабатывает тот или иной] управляющий код. Микропроцессор считывает этот код и определяет, какое] действие необходимо выполнить. Такое управление называется тональным ДУ. 1 DTMF-декодер является частью системы ДУ любого современного автоответчика.! Однако количество дистанционно управляемых функций у автоответчика опреде-1 ляется схемой используемого приемника. В простейших аппаратах автоответчик! может идентифицировать только одну клавишу наборной клавиатуры, а в слож-! ных цифровых системах — любую. При этом цифровой код нажатой клавиши! DTMF-телефона поступает на микропроцессор, который инициирует выполнение! той или иной операции. Например, комбинация цифр “2-6-3" может использовать-! Ся как команда начала воспроизведения записанных сообщений в телефонную! линию, "7-9” — перемотка ленты назад и т.д. I
В настоящее время функция удаленного опроса автоответчиков может использо-1 ваться и с помощью телефонов с импульсным набором. Но в этом случае! необходимо использовать так называемый биппер. Он приставляется к телефон-! ной трубке и издает звуковые сигналы разной частоты в зависимости от набран-1 ной цифры. Это не совсем удобно, но лучшей альтернативы пока не существует.!
Бескарсетные автоответчики
Быстрое развитие цифровой электроники начинает сказываться и на конструкций ях автоответчиков. Кассеты с лентой постепенно заменяются микросхемами! способными хранить исходящие и входящие сообщения. При записи сначала осуществляется обработка аналоговых речевых сигналов путем преобразования их в цифровую форму при достаточно высокой частоте дискретизации, а затем
"■ эти данные записываются в оперативную память. При воспроизведении информа- , ция извлекается из памяти и преобразуется обратно в соответствующее аналоговое напряжение при той же частоте дискретизации. После фильтрации получен- ■ ный аналоговый сигнал, воспроизводящий голос говорящего, поступает на f разговорную схему для передачи по телефонной линии или в громкоговоритель автоответчика.
Чтобы уменьшить объем памяти, необходимой для записи сообщений, в схеме используется специализированный процессор, способный “сжимать" данные. При • этом применяется так называемое дельта-кодирование, при котором в память записываются не сами мгновенные значения выборок аналогового сигнала, а разности между текущим и предшествующим значениями. Таким образом, в i памяти хранится цифровая копия не сигнала, а его производной, что позволяет
уменьшить емкость ОЗУ в десятки раз. При воспроизведении данные обрабатываются по обратному алгоритму, и та часть информации, которая была исключена при записи, восстанавливается.
Рассмотрим кратко принципы цифровой обработки речевых сигналов, применяющейся в цифровых автоответчиках (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Внешний вид цифровых автоответчиков
Первым этапом перевода речи в цифровую форму является преобразование акустической энергии голоса в электрическую (рис. 5.5).
Микрофон Усилитель
Рис. 5.5. Цифровая обработка аналогового сигнала
При записи OGM или памятки оно осуществляется микрофоном. Если речевой сигнал приходит из телефонной линии, он уже существует в электрическом виде. Далее аналоговый электрический сигнал усиливается с помощью простой схемы на операционном усилителе и подается на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В нем производится выборка мгновенных значений напряжения аналогового сигнала и их преобразование в соответствующие цифровые коды. Частота выборок должна минимум в два раза превышать верхнюю граничную частоту спектра речевого сигнала. Преобразование осуществляется под управлением МП, который обрабатывает и пересылает вырабатываемые АЦП данные в соответствующие ячейки памяти. Обычные автоответчики с электронной памятью могут запоминать до десяти сообщений длительностью до двух минут каждое.
При воспроизведении OGM или ICM цифровые данные должны быть извлечены из памяти и преобразованы, в аналоговую форму.
Процесс восстановления сигнала также происходит под управлением МП, который поочередно считывает данные из ячеек памяти и пересылает их в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) (рис. 5.6). Последний преобразует извлеченный из памяти цифровой код в соответствующее аналоговое напряжение. Данные из памяти извлекаются с той же скоростью, с какой и записывались, поэтому выходной сигнал ЦАП уже представляет собой ступенчатую аппроксимацию исходного сигнала. Восстановленный в таком виде речевой сигнал проходит через фильтр нижних частот (ФНЧ) для подавления высокочастотных составляющих, которые неизбежно возникают в процессе восстановления. После фильтрации сигнал становится точной копией исходного сообщения и может быть подан на разговорную схему или громкоговоритель.
УсилительУсилительФНЧФНЧБиты данныхБиты данныхАдрес 123 4Адрес 123 4Рис. 5.6. Восстановление речевого сигналаРис. 5.6. Восстановление речевого сигнала
Усилитель
Усилитель
ФНЧ
ФНЧ
Биты данных
Биты данных
Адрес 1
2
3 4
Адрес 1
2
3 4
Рис. 5.6. Восстановление речевого сигнала
Рис. 5.6. Восстановление речевого сигнала
Структурная схема цифрового автоответчика содержит те же узлы, что и структурная схема кассетного автоответчика, за исключением узлов, связанных с лентопротяжным механизмом.
В бескассетных автоответчиках нет движущихся частей и в них используются только интегральные схемы и навесные дискретные электронные компоненты. Поэтому для них характерны меньшие размеры, вес и большая надежность, которые не достижимы для устройств с лентопротяжным механизмом.
Характеристики автоответчиков
Ведущие телефонные компании ответили на покупательский спрос многими моделями автоответчиков (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Характеристики автоответчиков
——Модель, фирма
Характеристика——
Phone Mate 3500 Casio
Phone Mate 9300 Casio
KX-TM81 Panasonic
Однокассетный
+
Двухкассетный
Цифровой
+
4-
Громкоговорящая связь (спикерфон)
—
Функция диктофона
+
+
+
Голосовая отметка времени и даты записи сообщения
—
+
+
Максимальная длительность приветствия, с
60
30
30
Максимальная длительность входящего сообщения, с
60
неограниченная (VOX)
неограниченная (VOX)
Длительность записи входящих сообщений
сторона микрокассеты
14 мин
10 мин
Размеры, мм
43x196x137
'46x193x142
45x134x176
Вес, г
410
336
420
Примерная стоимость, у.е.
45
90
99
Таблица 5.1 ^продолжение)
~~Модель, фирма
Характеристика...
КХ-Т5101 Panasonic
PR-355 Premier
PR-370 Premier
GE ЕЕ 52-9807 General Electric
Однокассетный
4-
Двухкассетный
+
Цифровой
+
Громкоговорящая связь (спикерфон)
—
—
—
—
Функция диктофона
4-
—
—
4-
Голосовая отметка времени и даты записи сообщения
—
—
+
4-
Максимальная длительность приветствия, с
зависит от типа микрокассеты
60
60
60
Максимальная длительность входящего сообщения, с
неограниченная (VOX)
60
60
60
Длительность записи входящих сообщений
сторона микрокассеты
сторона микрокассеты
10 мин
сторона микрокассеты
Размеры, мм
52x157x213
Вес, г
730
Примерная стоимость, у.е.
95
39
65
Примечание. Все модели имеют возможность дистанционного включения и управления; питание осуществляется от внешнего адаптера.
Однако для тех, кто часто бывает в разъездах, полезным может оказаться автоответчик, совмещенный с телефонным аппаратом (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Телефонные аппараты, совмещенные с автоответчиком
Элегантные по дизайну аппараты такого класса выпускает фирма PANASONIC. Внешний вид некоторых из них показан на рис. 5.8. Характеристики ТА, совмещенных с автоответчиками, приведены в табл. 5.2 (8, Ю].
Таблица 5.2. Характеристики телефонов с автоответчиками
Модель, фирма
Характеристика
Phone Mate 3570 Casio
Phone Mate 9370 Casio
КХ-Т2395В Panasonic
КХ-Т2470В Panasonic
Evroset 832 Siemens
Набор функций телефона
1,2,4,5,7
1,2,4,5,6,7
1,2,4,5,6,7
1.3,4,5,6,7
2.4.5,6,7
ЖК-дисплей (число разрядов)
—
—
—
+
16
Набор номеров из памяти
Однокнопочный
нет
нет
12
12
нет
Сокращенный
10
10
20
10
Кассетный автоответчик (количество кассет)
1
1
2
Цифровой автоответчик
+
+
Максимальная длительность приветствия, с
60
30
60
60
30
Максимальная длительность входящего сообщения, с
60
Неограничен (VOX)
60
Неограничен (VOX)
Неограничен (VOX)
Длительность записи входящих сообщений
сторона микрокассеты
14 мин
сторона микрокассеты
сторона микрокассеты
14 мин
Размеры, мм
56x127x231
46x206x221
96x168x223
107x379x297
220x153x77 |
Вес, г
597
746
1000
5300
840|
Примерная стоимость, у.е.
69
89
99
145
125|
Таблица 5.2 (продолжение)
Модель, фирма
Характеристика "
Evroset 835 Siemens
GE ES 9897 General Electric
PR-455 Premier
1521■РН-200
AT&T: Telco
Набор функций телефона
2.4,7
4,7
4.6,7
4.6;4.5.7
ЖК-дисплей (число разрядов)
12
—
—
Набор номеров из памяти
Однокнопочный
нет
3
нет
нет;нет
Сокращен- - ный
10
9
нет
9нет
Кассетный автоответчик (количество кассет)
1
1
2I
Цифровой автоответчик
+
Максимальная длительность приветствия, с
30
60
60
60;60
Максимальная длительность входящего сообщения, с
Неограничен (VOX)
Неограничен (VOX)
60
бо ;
Длительность записи входящих сообщений
14 мин
сторона микрокассеты
сторона микрокассеты
сторона । сторона микрокассеты микрокассеты
Размеры, мм
200x170x95
Вес, г
740
1500|
Примерная стоимость, у.е.
129
59
4066
Примечание. Функции телефона: 1 — спикерфон, 2 — электронная регулировка громкости, 3 — автодозвон, 4 — "redial”, 5 — “hold", 6 — “mute", 7 — "flash”: питание
осуществляется от внешнего адаптера.
Рис. 5.8. ТА с встроенным автоответчиком фирмы PANASONICРис. 5.8. ТА с встроенным автоответчиком фирмы PANASONIC
Рис. 5.8. ТА с встроенным автоответчиком фирмы PANASONIC
Рис. 5.8. ТА с встроенным автоответчиком фирмы PANASONIC
Если вас нет дома или вы не хотите отвечать на звонок, то обычно на звонок после третьего гудка отвечает автоответчик. Сначала проигрывается записанное ранее короткое приветствие владельца (как правило, максимальная длительность приветствия составляет от 30 до 60 с), а затем, после определенного сигнала, на кассету или в электронную память записывается сообщение позвонившего абонента. В конце каждого сообщения некоторые модели автоответчиков делают отметку времени и даты поступления информации.
Максимальная длительность входящего записываемого сообщения для большинства моделей составляет 60 с, а некоторые из них оснащены системой SUPER VOX, которая автоматически разъединяет связь в случае, если абонент повесил трубку или прекратил разговор. Длительность записи входящих сообщений для цифровых автоответчиков не превышает 14 мин, а для кассетных на это может уйти вся сторона используемой кассеты. При этом в зависимости от модели автоответчика используются либо стандартные (магнитофонные) кассеты, либо микрокассеты, либо кольцевые кассеты (для записи исходящего сообщения).
В большинстве моделей телефонов с автоответчиками предусмотрено прослушивание текущего звонока и возможность прерывания записи и ответа позвонившему абоненту. Многие модели позволяют использовать автоответчик в качестве диктофона. При этом информация записывается на ленту через встроенный микрофон. Кроме того, автоответчик удобно использовать в качестве селектора звонков. Отрегулировав громкость, можно слышать как собственное приветствие, так и сообщения звонящих.
Теперь сравним кассетные и цифровые автоответчики. Цифровые автоответчики считаются более надежными, чем записывающие на микрокассету, поскольку количество механики сведено к минимуму. К тому же нет необходимости менять или переворачивать кассету (в кассетных автоответчиках рекомендуется менять ее примерно один раз в год). Поиск сообщений происходит практически мгновенно, при этом можно' стирать отдельные сообщения, оставляя другие в полной сохранности. Появляется больше возможностей для распределения памяти и обеспечения секретности. Примером тому являются так называемые почтовые ящики. Абоненты могут оставлять сообщения как в общедоступной памяти, так и в конкретном “почтовом ящике”, прослушать который могут только хозяева, знающие пароль. В случае цифровой записи в память также просто реализуются и монтажные функции (например, возможность регулировать скорость воспроизведения).
Но стоит помнить, что цифровая память стоит дороже, и поэтому желание удешевить автоответчик приводит к уменьшению времени записи. Кроме того, нет возможности сохранить очень важное сообщение или записанный разговор на магнитной ленте. Эти недостатки в некоторой степени компенсируются наличием в некоторых моделях синтезатора речи, который озвучивает автоматически проставленные день и время поступления сообщения.
Помимо перечисленных функций записи и воспроизведения сообщений, существует возможность дистанционного управления автоответчиком с кнопочного тонального телефона. Для получения доступа к информации, записанной на автоответчик, сначала вводится трехзначный код защиты, известный только владельцу, а затем с помощью определенных команд по телефону можно прослушать все поступившие сообщения, оставить новое сообщение и стереть все сообщения. Также можно дистанционно включить автоответчик, если вы забыли это сделать, выходя из дома. Количество операций, выполняемых автоответчиком с помощью тонального набора, для разных моделей различно. Кроме названных, можно еще отметить акустический контроль помещения (Babyphone — проверка, не плачет ли ваш оставленный дома ребенок).
Глава 6. Факсимильные аппараты
Исторически первыми появились телефон и телеграф (телекс). Телефон позволял быстро передавать голосовые сообщения, но не обеспечивал передачу документов. Телекс позволял передавать документы, но возможности его были ограниченными. Текстовые сообщения включали небольшой набор символов, а скорость передачи была невысокой. Факсимильная связь была изобретена позднее. Она использует для передачи информации телефонную сеть и номера ее абонентов в качестве своих адресов. По сравнению с бумажной почтой факс значительно ускоряет пересылку всевозможных документов.
Факсимильный способ передачи информации
Оконечными устройствами (терминалами) сети являются факсимильные аппараты, называемые просто факсами, которые подключаются к телефонной сети и к электрической сети для питания. Внешний вид ряда факсов показан на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Внешний вид некоторых моделей факсимильных аппаратовРис. 6.1. Внешний вид некоторых моделей факсимильных аппаратов
Рис. 6.1. Внешний вид некоторых моделей факсимильных аппаратов
Рис. 6.1. Внешний вид некоторых моделей факсимильных аппаратов
Факс-аппараты включают и телефон (иногда с автоответчиком). В факс закладывают пачку листов документов, которые надо передать, дозваниваются до удаленного факс-аппарата и включают передачу. После окончания передачи можно голосом узнать, успешно ли принято сообщение, и, если надо, повторить передачу плохо пере анных листов. Принятое факс-сообщение выводится на рулон специальной бумаги и отрезается для дальнейшего использования.
В последнее время появились интегрированные офисные аппараты, где факс-сообщение можно выводить на стандартные листы встроенным струйным или лазерным принтером. При этом не имеет значения, являются ли передаваемые документы текстом или графикой. Это может быть, в частности, и рукописный текст, и от руки набросанная схема. Поэтому факс еще можно рассматривать как средство удаленного копирования листовых документов. Факсимильная связь используется и в производственном масштабе — для передачи, например, газетных полос, иллюстрационного материала, чертежей и т.п.
В состав факсимильного аппарата входят: сканер для снятия копии с листа оригинала, модем для передачи и приема передаваемого сообщения и принтер для распечатки документа. Иногда надо еще добавить телефон (причем с возможностью DTMF-набора/ а часто и с автоответчиком).
В последнее время серьезную конкуренцию факсимильной связи начинает оказывать модемно-компьютерная связь. Однако факсы по-прежнему широко распространены, так как персональные компьютеры появились позже факс-аппаратов, а их цена вместе со сканером, сканирующим документы, и модемом в несколько раз выше цены факсов с модемами. Кроме того, они гораздо проще в эксплуатации и обслуживании. Они потребляют на порядок меньшую мощность, чем компьютеры, и могут находиться во включенном состоянии без присмотра круглые сутки.
Сущность факсимильного метода передачи состоит в том, что передаваемое изображение (оригинал) разбивается на отдельные элементарные площадки, которые сканируются со скоростью 60, 90, 120 или 240 строк/мин. Сигнал яркости, пропорциональный коэффициенту отражения таких элементарных площадок, преобразуется в факсимильный сигнал и передается по каналу связи с использованием того или иИого способа модуляции. На приемном бланке эти сигналы преобразуются в элементы изображения и воспроизводятся (записываются) на приемном носителе. Структурная схема факсимильной связи представлена на рис. 6.2 [9].
Рис. 6.2. Структурная схема факсимильной связи: I — оригинал, 2 — развертывающий элемент, 3 — фотоэлектрический преобразователь, 4 — устройство обработки и преобразования сигнала, 5,7 — линейные блоки, 6 — канал связи, 8 — приемник, 9 — устройство записи, Ю — копия,, И — устройство развертки, 12 — устройство фазирования, 13 — устройство синхронизации, 14 — устройство анализа, 15 — аппарат передающий, 16 — аппарат приемный, 17 — устройство синтеза
Факсимильный способ передачи информации состоит из нескольких основных этапов:
Формирование элементарных площадок на поверхности оригинала развертывающим элементом передающего аппарата. При этом размер элементарных площадок вдоль строки развертки определяет разрешающую способность аппарата, а размер в направлении, перпендикулярном строке развертки, определяет плотность развертки факсимильного изображения.
Развертка оригинала развертывающим устройством на передаче. Развертка осуществляется по строкам и по кадру. В плоскостных развертках, как правило, развертка по строкам осуществляется за счет перемещения развертывающего элемента вдоль оси, а развертка по кадру — за счет поступательного движения развертываемой поверхности. В барабанных развертках движение по строке и кадру производится в результате одновременного вращения и поступательного перемещения вдоль оси вращения развертывающего барабана с изображением.
Преобразование оптических плотностей (отражающей способностью) элементарных площадок оригинала во временную последовательность электрических сигналов. Эта операция производится с помощью фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрический преобразователь должен обеспечить пропорциональную зависимость амплитуды выходного сигнала от яркости изображения. Устройства развертки, развертывающий элемент и фотоэлектрический преобразователь составляет анализирующее устройство передатчика. При этом нормируются такие параметры, как: скорость развертки, ее направление, шаг и плотность, размер светового пятна, формат документа.
Обработка и преобразование факсимильного сигнала к виду, удобному для передачи по телефонным каналам связи. В факсимильной аппаратуре первой группы применяется амплитудная (АМ) или частотная (ЧМ) модуляция. В аппаратуре второй группы используется амплитудно-фазовая модуляция с частично подавленной верхней боковой полосой. Аппаратура третьей и четвертой групп имеет цифровую форму сигнала.
Передача факсимильного сигнала по сети связи. В факсимильной аппаратуре с АМ несущая частота выбирается в пределах 1300—1900 Гц. Уровень на выходе передатчика от 0 до 7 дБ. Уровень белого поля на 15 дБ ниже уровня черного поля. Среднечасовой уровень мощности сигнала в пределах 15 дБ. В факсимильной аппаратуре с ЧМ средняя несущая частота равна 1700 Гц, уровень на выходе передатчика — от 0 до 15 дБ. В факсимильном аппарате второй группы с АФМ несущая частота 2100 Гц, уровень сигнала на выходе передатчика от 0 до 15 дБ, уровень сигнала белого поля выше уровня сигнала черного поля на 20 дБ, среднечасовой уровень мощности не должен превышать 15 дБ. В факсимильной аппаратуре третьей и четвертой групп параметры цифрового сигнала определяются типом используемых модемов.
Прием факсимильного сигнала. Факсимильные приемники аппаратов первой и второй групп должны осуществлять нормальный прием факсимильных сигналов при их мощности от 0 до -40 дБ, а приемники аппаратов третьей и четвертой групп — от 0 до -43 дБ.
Преобразование сигнала к виду, удобному для управления записывающим устройством. Оно заключается в усилении принятого сигнала и преобразовании его в видеосигнал.
Развертка факсимильного бланка на приеме. Она производится синхронно и синфазно развертке сигнала на передающем аппарате. Синхронизация факсимильных аппаратов — заключается в установлении равенства скоростей развертки в передающем и приемном аппаратах, а их фазирование — в установлении одинакового положения развертывающих элементов передающего и приемного аппаратов по отношению к началу строки.
Запись факсимильных сигналов на носитель записи. Она может производиться на светочувствительные материалы (фотографический способ), на обычную бумагу специальными красящими веществами, на специальные бумаги, обладающие способностью изменять цвет под воздействием принятого сигнала либо образовывать потенциальный рельеф под воздействием света или элект-
рических воздействий с последующим проявлением этого рельефа специальными красителями.
Каждый из приведенных этапов выполняется соответствующим техническим устройством, а.конструктивно объединенная совокупность этих устройств представляет собой факсимильный аппарат. Таким образом, аппарат факсимильной связи очень напоминает ксерокс, в котором места создания оригиналов и копии разделяют многие километры.
Классификация и стандарты факс-аппаратов
Согласно рекомендациям сектора стандартизации Международного союза электросвязи (ITV-T — International Telecommunications Union — Telecommunications) в зависимости от используемого вида модуляции различают факсимильные аппараты четырех групп (Group). -
Факсимильные стандарты, относящиеся к группе I, были основаны на аналоговом методе передачи информации. Такие факс-аппараты обеспечивали передачу страницы формата А4 (210x297 мм) по телефонной сети общего пользования с разрешающей способностью 4 лин/мм за 6 минут. Стандарты группы 2 усовершенствовали эту технологию в направлении увеличения скорости передачи, в результате чего время передачи одной страницы в указанных условиях сократилось до трех минут. В настоящее время факс-аппараты группы 1 и 2 выходят из употребления — они работают медленно и несовершенно.
Современные факс-аппараты относятся к группе 3 (Group-Ill или G3 Fax). Стандарт на факсах этой группы изначально был определен рекомендацией ITV-T Т.4 в 1980 году, а затем модифицирован в 1984 и 1988 годах. Радикальное отличие факс-аппаратов группы 3 от своих предшественников заключается в цифровой обработке и передаче сигналов. Эти аппараты передают черно-белые изображения со скоростью до 14400 бит/с по аналоговым каналам телефонной сети общего пользования. В результате применения сжатия данных факс группы 3 передает страницу за 30-60 с.
При ухудшении качества связи такие факсы переходят в режим замедления скорости передачи. Согласно стандарту группы 3 в факс-аппаратах предусмотрены 3 уровня разрешающей способности:
нормальный (стандартный), обеспечивающий 203x98 точек на дюйм (203x98 dpi);
удваивающий количество точек по вертикали (203x196 dpi);
сверхвысокий (300x300 dpi).
Большее разрешение позволяет передавать мелкий шрифт или сложную графику, но при этом время передачи пропорционально возрастает. Заметим, что разрешение определяется передающей стороной, а принимающая подстраивается под него.
В 1984 году ITV-T принял стандарт для факсов группы 4, предназначенный для высокоскоростных цифровых каналов связи, таких, как ISDN, Х.25 и т.д. Этот стандарт предусматривает очень высокое разрешение (400x400 точек на дюйм) и передачу цветных изображений. Принципиально то, что, во-первых, он не совме-
стим с группой 3, то есть не позволяет работать на обычных аналоговых коммутируемых телефонных линиях, а во-вторых, в настоящее время нет экономических стимулов для перехода на новый стандарт. Широкое распространение группа 4 получит только вместе с цифровой телефонией.
В настоящее время практически все продаваемые факсимильные аппараты относятся к группе 3. Работу факс-аппаратов группы 3 регламентируют стандарты Т.4 и Т.ЗО. Причем Т.4 определяет возможности группы 3 (размер листа, разрешение и др.), а Т.ЗО — распознавание возможностей аппаратов, согласование параметров, формирование страниц изображений, алгоритмы сжатия. Заметим, что передача факсов идет, как правило, без коррекции ошибок. Ошибочные строки точек пропускаются или выводятся. Считается, что небольшие ошибки в рисунке и (или) в тексте некритичны ни для распознавания текста, ни для рисунка.
Кроме того, особенностью факсов является полудуплексность передачи, поэтому ) все протоколы для передачи факсов работают в полудуплексном режиме и на ■ коммутируемой линии.
В табл. 6.1 приведены протоколы, которые используются в факс-аппаратах и совместимых с ними факс-модемах.
Таблица 6.1. Протоколы для факсимильных аппаратов
Протокол
Скорость, Кбит/с
Меньшие скорости, Кбит/с
V.27 ter
4,8
2.4
V.29
9.6
7.2
V.17
14,4
12, 9.6, 7,2
. V.17 terbo AT&T
19,2
s' В настоящее время идет разработка стандарта с условным названием V.34 FAX, ( который позволит достичь скорости передачи 28,8 Кбит/с. Заметим, что в
компьютерной факс-модемной связи эта скорость уже считается типовой.
Как работают факс-аппараты
, Далее мы не будем делать разницы между факс-аппаратами и факс-модемами.
. Связь между факсами осуществляется следующим образом: вызывающий факс ■« “набирает” номер, отвечающий факс “снимает” трубку.
' Вызывающий факс посылает пронзительный тоновый сигнал (CNG) с частотой : 1100 Гц. Мы его слышим, когда ошибочно снимаем трубку после звонка факса. J Его назначение состоит в том, чтобы сообщить удаленной стороне, что звонит ... факс.
; “Подняв” трубку, принимающий факс посылает (не позже, чем через 3 секунды) , еще более пронзительный сигнал с частотой 2100 Гц (ANS), также давая понять, ; что на этой стороне находится факс. Мы тоже его слышим, когда попадаем на \ факс. Таким образом, этот сигнал не ответный, а независимый. Факс и в режиме вызова, и в режиме ответа посылает в линию соответствующий сигнал. Это v значительно облегчает проблему распознавания типа звонка.
Факсы сообщают друг другу по специальному низкоскоростному протоколу свои возможности, а также размер страницы. В числе сообщений может быть идентификатор вызывающей станции (Called Station Identifier — CSI). Это символьная строка с названием организации или фамилией владельца факса. Используется как текстовый логотип отправителя и автоматически проставляется вверху отправляемого факс-сообщения. Помимо этого в факс обычно заносится и собственный полный телефонный номер (с кодом страны и города).
Факсы подбирают общую рабочую скорость на линии и переходят в режим передачи.
Начинается постраничная передача факс-сообщения. Это сообщение представляет собой многостраничное растровое изображение. Передача ведется страницами, а страница передается построчно, причем строкой является не строка символов, а строка пикселов (точек). При передаче факсов группы 3 используется аппаратное (динамическое) сжатие данных, что позволяет уменьшить размер передаваемых данных на 80-90%, а заодно снизить стоимость передачи.
Предусмотрены несколько алгоритмов сжатия. Во-первых, — классический (одномерный) модифицированный метод Хаффмана, называемый Т.ЗО МН. В новых факсах применяют еще алгоритм MR, который можно назвать двумерным.
Суть метода состоит в том, что строки пикселов, формирующих текстовую строку, в значительной мере повторяют друг друга. Действительно, ведь буквы состоят в основном из вертикальных палочек. Поэтому кодируется только различие между строками пикселов. Этот более новый метод примерно в 2 раза увеличивает сжатие по сравнению с традиционным, но только в случае коррекции ошибок. Поскольку в случае сжатия ошибка в строке приведет к ее размножению на все остальные строки, через каждые 3-4 строки выбирается новая исходная строка. В случае применения коррекции ошибок используется его модификация MMR.
О своих возможностях сжатия факсы сообщают друг другу во время хэндшейка.
Рассмотрим, как влияют ошибки на вид факс-сообщения. Единицей информации при передаче факсов является строка точек (но не букв). При отсутствии коррекции контролируется лишь число этих точек, которое должно быть фиксированным. Если длина принятой строки нестандартная, считается, что произошла ошибка. Тогда или пропускают всю строку или выводят ее “как есть". Если такие ошибки редки, они не критичны ни для распознавания текста, ни для картинки.
При наличии слипшихся или кривых линий плохо распознаваемого текста и др. следует уменьшить скорость передачи в линии. Важно отметить, что ошибки чаще всего вызываются всплеском шума на линии. При меньшей скорости этот всплеск повредит меньшую часть сообщения.
Можно также применять повышенное разрешение. Тогда пропуск или подтверждение строки точек не так заметно исказит строку текста или часть рисунка.
И наконец, можно отказаться от сжатия на очень зашумленных линиях. Дело в том, что ошибка в одном бите сжатых данных эквивалентна ошибкам в нескольких битах не сжатых.
Режимы работы факсимильных аппаратов
Одним из самых главных параметров, влияющих на качество документов, является разрешение. Режимы разрешения факс-аппаратов: STANDARD (стандартный), FINE (детальный), SUPER FINE (сверхдетальный), HALF TONE (полуто- нальный).'
Для передачи страниц, напечатанных крупным шрифтом типа машинописного, обычно бывает достаточно стандартного режима, характеризующегося самой высокой скоростью передачи. Скорость передачи страницы, указываемая производителями в технических описаниях, измерена при стандартном разрешении (при передаче из цифровой памяти).
Режимы FINE и SUPER FINE обычно применяются при передаче документов, напечатанных мелким шрифтом или графических изображений, выполненных тонкими линиями. Устанавливать режим высокого или сверхвысокого разрешения имеет смысл только в том случае, если принимающий факс тоже переведен в соответствующий режим.
У разрешения есть две самые распространенные единицы измерения: линии (точки) на миллиметр и точки на дюйм (dpi). Пересчитать их друг в друга (кстати, это бывает важно при выборе одного факса из нескольких) не составляет труда: вертикальное разрешение в 3,95 линии на миллиметр соответствует 100 dpi, а горизонтальное разрешение в 8 точек на миллиметр — 200 dpi.
Наличие уровней градации серого (такой показатель встречается также у копировальных аппаратов и у любой техники, обладающей сканером или его аналогом) позволяет факсу более реалистично передавать черно-белые иллюстрации и графические изображения. При этом факсимильный аппарат автоматически различает текст и графику. Как следствие: текст передается с максимальной четкостью, а картинки — более мягко, с плавным переходом оттенков между элементами изображения. Самые распространенные максимальные численные значения уровней полутонов у разных факсов составляют 16, 32 или 64.
Автоматическое управление фоном используется факсимильным аппаратом, когда требуется передать красочную страницу с ярким фоном. Страница прекрасно читается, пока она цветная, но попробуйте сделать с нее черно-белую копию. При передаче по факсу с автоматическим управлением фоном аппарат делает “подсти- - лающую поверхность” более бледной.
Режим регулировки контрастности применяется для передачи бледного или слишком светлого оригинала. Копия при этом получается, естественно, несколько затемненной, но зато разборчивой. В режиме сглаживания факсимильный аппарат автоматически сглаживает в принимаемом документе края элементов изображения (например, контуры букв), благодаря чему отпечатки получаются более четкими и ясными.
Очень важным режимом работы факса является режим автоматической коррекции. Дело в том, что при приеме факс-сообщений зачастую возникают сбои на телефонной линии. Факс-аппарат, обладающий таким режимом, “просит” еще раз передать данную строку, добиваясь прохождения сигнала без искажений. Так же
работает факс с автоматической коррекцией ошибок (ЕСМ), ожидая при передаче данных их четкого прохождения по телефонной линии.
В случае серьезного сбоя на линии или обрыва факс, обладающий функцией автоматической передачи из памяти, автоматически повторит набор и продолжит передачу, начиная со страницы, при передаче которой произошел обрыв связи.
Очень полезной оказывается функция сокращения времени передачи сообщения. В этом режиме факс-аппарат сжимает передаваемый документ по высоте на 20%. Буквы при этом получаются несколько приплюснутыми, но документ остается вполне читабельным. Этот режим работает только при стандартном разрешении. Режим экономии бумаги используется при приеме сообщений, при этом факс автоматически сокращает документ по высоте, экономя тем самым бумагу.
Сокращение возможно в двух вариантах: первый — сокращаются межстрочные расстояния и пустые участки; второй — весь документ сжимается на 50% (такой режим возможен только при стандартном разрешении). Кроме того, если передается документ, размер которого превышает размеры стандартной бумаги, он автоматически сжимается до требуемых размеров.
Факс-аппараты с функцией форвардинга — переадресовкой сообщения — можно запрограммировать на передачу сообщений на другой аппарат. При этом в Намять закладывается номер аппарата, на который нужно вести передачу и, как правило, номер аппарата, факс с которого нужно переадресовать.
Факсимильные аппараты можно запрограммировать на передачу сообщений в определенное время. Это не только позволит разгрузить телефонную линию, но и сэкономит деньги, если отложить передачу документов до ночного времени, когда тарифы на пользование линией минимальны. Если учесть возможность автоматической передачи оригиналов, можно добиться вполне солидной экономии при удобной работе.
Функция поллинга, или опроса, позволяет обратиться к другому факс-аппарату с запросом — “переслать документ на ваш факс?”. В этом случае не передающий, а принимающий факс инициирует передачу документа. При этом запрашиваемый факс тоже должен обладать функцией поллинга. Возможен запрос в режиме мультиполлинга, когда факс на рассылку сообщений по нескольким номерам программируется дистанционно. Кроме того, можно организовать передачу с задержкой, аналогичную передаче по таймеру.
В связи с частыми сбоями в городской телефонной сети львиную долю времени при передаче факс-сообщений отнимает дозвон до абонента и непосредственное отправление факсов. В факсах с цифровой памятью можно документы сначала пропускать через сканер (они будут сохранены в памяти), а затем поручить аппарату дозвониться до абонента и передать страницы из памяти. При этом оригиналы можно забрать и работать с ними дальше.
Факсы с цифровым запоминающим устройством позволяют сканировать документы в память, даже если в этот момент аппарат ведет передачу другого документа или принимает сообщения.
Факс-аппараты можно запрограммировать на рассылку различным абонентам разных документов. При этом, правда, число таких документов сильно ограничи-
вается (например, факс, который хранит в памяти яо 12 страниц, может передать в таком режиме три страницы). Документ можно рассылать разным абонентам, не пропуская его каждый раз через приемное устройство.
Если в факсе закончилась бумага или чернила, принятые документы будут сохранены в памяти и автоматически распечатаются, когда расходные материалы будут восполнены.
Полученные документы могут быть сохранены в памяти без распечатки в специальном “почтовом ящике”, что позволит сохранить конфиденциальность переговоров. Можно распечатать эти документы позднее или переслать на другой факсимильный аппарат. Личные “почтовые ящики" обычно кодируются самими абонентами — только зная пароль, можно узнать, какую информацию он содержит.
Характеристики факс-аппаратов
На российском рынке представлено огромное количество факсимильных аппаратов, от простейших по цене 200-300$ до многофункциональных IBM PC- и Macintosh- совместимых аппаратов с ценой до 2000$ и выше. Рассмотрим подробнее некоторые из них (табл. 6.2, 6.3) [8, 10].
Большой ассортимент факсимильных аппаратов выпускает фирма PANASONIC (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Внешний вид факсов фирмы PANASONIC
Хорошо зарекомендовали себя струйные факсы UF305, UF315, UF322 этой фирмы. Основное их достоинство, работа на обычной бумаге формата А4, а также наличие цифровой памяти для факс-сообщений. Например, модель UF-3O5 может принимать и хранить в памяти до 12 страниц документов, поэтому даже при отсутствии бумаги или тонера важнейшие документы будут сохранены. Эти же 12 страниц можно будет отправить в указанное удобное время по 53 адресам.
При установке дополнительных модулей памяти появится возможность организации личных “почтовых ящиков”. Факсы, отправленные на такой ящик, не распечатываются — доступ к ним можно получить, введя специальный код. Для ограничения нежелательных звонков можно запретить доступ к факсу абонентам, не значащимся в телефонной книге аппарата.
Лоток для бумаги расположен на передней панели факса, доступ к нему очень удобен. Оригиналы загружаются сверху и при прохождении сканирующего устройства практически не изгибаются.
Таблица 6.2. Характеристики факсимильных аппаратов
' ' ■—-—Модель, фирма Характеристика ~-——
UF-305 Panasonic
KXF1000B
Panasonic
SF 1600 Samsung
SF 4000 Samsung
Термопечать
—
—
+
Струйная печать
+
—
—
+
Лазерная печать
—
—
—
Термоперенос изображения
—
+
—
—
Прием в память и передача из памяти, стр.
до 12
—
—
до 28
Функция передачи факса по запросу
+
+
—
+
Режим циркулярной рассылки, число адресов
53
—
—
20
Поддержка протокола с коррекцией ошибок
+
—
—
+
Скорость передачи страницы, с
12
15
Набор из памяти (к-во номеров)
однокнопочный
16
14
20
20
сокращенный
34
60
50
50
Градации серого в режиме Half Топе
64
64
32
64
Емкость автоподатчика документов, листов
30
15
10
30
Скорость передачи, бит/с
9600
9600
9600
9600
Используемый носитель
обычная бумага А4
обычная бумага А4
термобумага в рулонах до 30 м
обычная бумага А4
Размеры, мм
401x379x154
236x422x388
340x235x113
380x320x320
Вес, кг
8,3
8.8
2,7
7
Примерная стоимость, у.е.
749
599
303
518
Примечание. Все модели имеют многофункциональный ЖКИ, все модели имеют 4 режима разрешения.
Печатающее устройство факс-аппаратов Panasonic KX-F1000B и КХ-Fl ЮОВ рабо тает по принципу термопереноса краски со специальной пленки на обычную бумагу — лента пропускается через валики вместе с бумагой, “копируя” на нее полученное сообщение. В качестве расходного материала в KX-F1000B используется специальный картридж, представляющий собой 200-метровую широкую ленту. Такой способ печати позволяет добиться более высокого качества, чем при распечатке на термобумаге. Преимущество такой печати заключается в бесшумности работы, к тому же, благодаря такой конструкции себестоимость факса-сообщения заметно снижается. Если говорить о недостатках, то следует отметить, что с таким принципом печати аппарат не может обеспечивать конфиденциальность — на пленке сохраняются негативы отправленных сообщений, которые при желании можно прочесть. -
Очень удобен для домашнего пользования небольшой факс-аппарат с цифровым автоответчиком Panasonic UF-Sl. Из особенностей, выгодно отличающих эту модель, можно отметить большой объем цифровой памяти, сканер с 64-уровневой
SF55OO Samsung
FO-155 Sharp
FO-1450 Sharp
7238 Xerox
OKIFAX350 ОК!
FAX 1020 Brother
—
+
—
+
+
—
—
+ -
—
—
+
+
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
до 14
—
до 33
—
—
до 20
+
—
—
+
—
+
69
—
—
—
—
—
+
—
+
—
—•
+
15
9
18
23
20
20
20
10
—
24
50
30
79
50
—
36
16
64
64
32
16
64
20
20
20
5
1
20
9600
9600
9600
9600
9600
9600
обычная бумага А4
термобумага в рулонах до 50 м
обычная бумага А4
термобумага в рулонах до 30м
термобумага в рулонах до 30 м
обычная бумага А4
410x215x420
352x294x130
363x488x188
350x289x91
285x210x84
290x290x180
12,5
3,5
5,9
4
1,8
6,5
705
279
499
390
265
375
| цифровой графикой. Кроме того, аппарат автоматически уменьшает яркость фона I документа, делая бело-черные копии более разборчивыми. Довольно необычен I дизайн аппарата, хорошо выделяются цифровые кнопки, изготовленные из про- зрачного пластика. Переключение режимов работы выполняется большой полу-
| круглой кнопкой. Возможна распечатка Help-сообщений и сопроводительных I сведений о принятых и отправленных факс-сообщениях.
I Новая модель UF-S2 по своим характеристикам очень незначительно отличается г от UF-S1. Можно отметить появление спикерфона и уменьшенное электропотреб- I ление. Этот факс имеет режим копирования с широкими возможностями масш- [ табирования. Благодаря чему можно, например, изготовить копии размером с * визитную карточку. Микросхема памяти этого аппарата используется совместно | для сохранения и факсовых, и голосовых сообщений и может вмещать около 25 | страниц изображений или 12 минут речевых сообщений на автоответчике.
Фирма PANASONIC также выпускает факсимильные аппараты с бесшнуровыми I телефонами — это модели KX-F390 и KX-F910, работающие в диапазоне 900 МГц. к При этом аппарат KX-F390 имеет еще и встроенный автоответчик.
Таблица 6.3. Характеристики факсимильных аппаратов с автоответчиками
'—-——_Модель, фирма
Характеристика"
UF-S1 Panasonic
UF-V60 Panasonic
SF 800 Samsung
SF 2900М Samsung
[ Термопечать
+
—
+
+
Струйная печать
—
—
—
—
Лазерная печать
—
+
—
—
Прием в память и передача из памяти, стр.
до 25
до 50
—
до 100
Функция передачи факса по запросу
—
—
+ ■
+
Режим циркулярной рассылки, число адресов
—
23
—
—
Поддержка протокола с коррекцией ошибок,
—
+
—
—
Длительность записи входящих сообщений, мин
6
9
15
60
Скорость передачи страницы, с
15
Набор из памяти (кол-во номеров)
однокнопочный
5
5
10
10
сокращенный
15
15
20
100
Градации серого в режиме Half Топе
64
64
16
32
Емкость автоподатчика документов, листов
1
10
10
10
Используемый носитель
термобумага в рулонах до 15 м
обычная бумага
термобумага в рулонах до 30 м
термобумага в рулонах до 30 м
Размеры, мм
266x231x119
401x269x126
340x235x113
340x235x113
Вес, кг
2,5
4,5
3,75
2,7
Примерная стоимость, у.е.
399
459
282
52
Примечание. У всех моделей цифровые автоответчики.
Фирма SAMSUNG выпускает очень большое количество факсимильных аппаратов как на термобумаге, так и струйных. Наиболее простой и недорогой аппарат, к тому же с цифровым автоответчиком — модель SP-H0T, которая может быть рекомендована для домашнего применения. При хорошем быстродействии имеются средства контроля за качеством передаваемых сообщений: автоматический контроль контрастности и индикатор ошибок. Несомненным плюсом является наличие цифрового автоответчика, рассчитанного на 12 минут записи. Предусмотрена распечатка справочных сообщений о функциональных возможностях аппарата (“функция помощи’’), списка телефонов, занесенных в память, и отчетов о принятых и отправленных факсах.
К факс-аппаратам на термобумаге относятся также модели Samsung SF-16OO и SF-9OO. В факсе SF-1600 не предусмотрен встроенный автоответчик, по остальным функциональным возможностям он близок к модели SF-9OO и так же, как и этот аппарат, применяется для домашнего пользования и для использования в среднем офисе. Стоит выделить две дополнительные функции, которые реализованы в этом аппарате.
SF2800 Samsung
FO-455 Sharp
+
7239 Xerox
+
520DT Brother
OKIFAX460 OKI
FAX Т31 Canon
+
+
+
+
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
до 20
—
до 20
—
—
+
—
+
—
—
+
—
—
—
—
—
—
—-
+
—
—
—
+
30
11
15
15
10
10
15
18
18
20
10
20
10
5
7
10
80
30
50
55
40
15
16
64
16
64
64
16
10
20
5
10
10
10
термобумага в рулонах до 30 м
термобумага в рулонах до 50 м
термобумага в рулонах до 30 м
термобумага в рулонах до 30 м
термобумага в рулонах до 30 м
термобумага в рулонах до 30 м
- 367x280x104
351x280x119
350x289x91
298x240x135
300x280x97
3,99
3,6
4
2,8
4,1
4,3
321
359
470
350
380
330
Во-первых, защита от скручивания термобумаги, что обеспечивает более аккуратный вид принимаемых сообщений. Во-вторых, имеется возможность автонабора по выбору любого из пяти последних набранных номеров — редко встречающаяся в других факсах, но довольно удобная функция. В памяти аппарата можно сохранить до 70 номеров. И хотя просмотр “телефонной книжки” на ЖКдисплее
не предусмотрен, весь список телефонов можно распечатать.
Струйная технология,Струйная технология,примененная в факсимильных аппаратах Samsung SF-4000,
Струйная технология,
Струйная технология,
SF-4100 и SF-4200, во многом выгодна для пользователя. Во-первых, она обеспе
чивает лучшее качество по сравнению с печатью на термобумаге, во-вторых, делает' возможной цветную печать, и в-третьих, предусматривает простую смену
дешевых расходных материалов.
Это одинаковые по внешнему виду аппараты. Различие в функциональных возможностях обусловлено компьютерным интерфейсом, который имеется в i моделях SF-4100 и SF-4200. В принципе — это всего лишь дополнительная плата, [ встраиваемая в аппарат и подключаемая к параллельному порту компьютера. * Однако благодаря ей SF-4100 допускает работу в режиме цветного струйного L принтера, a SF-4200 может послужить в качестве факс-модема или сканера.
Очень существенно, что компьютерный интерфейс способствует не только появлению новых функций (принтера и сканера), но приобретает возможности самого факса. Под управлением от специальных программ можно отправлять и принимать документы непосредственно из памяти компьютера. При этом экономится не только время, но и бумага — распечатывать теперь можно только то, что действительно необходимо.
Модели факс-аппаратов Samsung SF-55OO и SF-6050 представляют собой достаточно мощные аппараты на основе лазерного принтера. В них применены многочисленные системы, повышающие качество сканирования и факс-передачи. Специальная электроника следит за качеством передачи или принимаемого сигнала и при обнаружении помех на линии переводит аппарат в режим ожидания до тех пор, пока не восстановится нормальная связь. Такая схема не допускает прием смазанных или частично бледных страниц. Кроме того, автоматическая подача документов, быстрый сканер, большой лоток для чистой бумаги делают привлекательным использование этих аппаратов и в качестве копировальных.
Фирма SHARP предлагает серию недорогих, очень похожих по внешнему виду факсов на термобумаге FO-155, FO-355, FO-455, произведенных в Таиланде. Из общего ряда несколько выделяется модель FO-455 — на панели управления есть дополнительные кнопки для реализации функций автоответчика.
Даже наиболее простая модель FO-155 обладает достаточно высокими возможностями по обработке изображения (режим сверхдетального разрешения, 64 уровня полутонов) и неплохим уровнем сервиса. Наиболее насыщена сервисными функциями модель FO-455. Имеется встроенный цифровой автоответчик, а значит возможен доступ к записанным сообщениям в произвольном порядке. Кроме того, можно принимать или отправлять документы сначала в память, а потом по заданным номерам в любое удобное время (прием с замещением, переадресовка сообщений на другой факс, передача по таймеру). При этом благодаря поллингу (опросу) некоторые документы могут забрать непосредственно сами получатели.
К телефаксам на обычной бумаге относятся модели Sharp FO-1450 и FO-1850. Sharp FO-1850 — новый многофункциональный аппарат, начало поставок в Россию которого запланировано в 1998 году. Функционально он близок к FO-1450, однако обладает значительно более развитым интерфейсом. При подключении к компьютеру может использоваться как принтер, так и сканер или факс-модем.
К семейству лазерных факсов на обычной бумаге относится модель Sharps FO-2600. Это достаточно уникальный аппарат, в котором сочетаются сверхкомпактная конструкция и множество полезных сервисных функций, как, например,' многоадресная и групповая рассылка. Он обладает также многозадачными возможностями, которые экономят время пользователя и обеспечивают постоянную i связь с факсом. Так, во время распечатки сообщения FO-2600 может отвечать на’ другие вызовы и записывать их в память.
Достаточно известная фирма BROTHER предлагает несколько моделей факси-] мильных аппаратов для дома или небольшого офиса. Это факс-аппараты FAX-510J FAX-520DT, FAX-1020. 1
При невысокой цене FAX-510 на термобумаге обладает хорошим набором функциональных возможностей. В нем записная книжка на 55 номеров (далеко не свойственная для факсов такого класса функция). Пять из них можно вызвать одним нажатием, 50 — ускоренным набором. При этом набор номера абонента из памяти можно запрограммировать на введение буквенного имени абонента. Находить имена очень легко — достаточно пролистать на дисплее записную книжку (располагает записи в алфавитном порядке), выбрать нужную запись и поставить ее на дозвон. Удобна в этом факсе и подача документов автоматическая. Этот аппарат компактен, удобен в использовании, как и все факсы Brother, отличается высокой надежностью при работе в нашей телефонной сети.
Главные особенности аппарата FAX-520DT на термобумаге в сравнении с предыдущей моделью — встроенная цифровая память и автоответчик, благодаря которым возможности по обработке сообщений существенно возрастают. Например, в случае отсутствия бумаги реализуется “прием с замещением", то есть принятые документы не потеряются, а будут сохранены в памяти. Объем памяти составляет 512 кВ, что позволяет хранить до 20 страниц факсимильных сообщений или до 15 минут голосовых сообщений. Возможна удаленная активация автоответчика, то есть прослушивание сообщений с другого аппарата. Есть 5 персональных “почтовых ящиков”, на которые могут приниматься документы без распечатки.
Уникальность аппарата Brother FAX-1020 в том, что при очень малых габаритах, сопоставимых с факсами на термобумаге, он печатает сообщения на обычную бумагу. При этом имеет вертикальный выход, как у струйных принтеров (приходящие сообщения выходят вверх, “лицом” к пользователю), и весьма объемный лоток для загрузки — 200 страниц формата А4. Расширенная функция удаленной активации позволяет переносить вызов на факс с любого параллельного телефона. Режим мультиплексирования с масштабированием и автоматической сортировкой позволяет использовать факс в качестве копира.
В 1998 году на рынок поступят модели FAX-1030, в которых в расширение возможностей модели FAX-1020 будут добавлены цифровой автоответчик и выход на персональный компьютер.
Очень малогабаритные факсимильные аппараты предлагает фирма OKI. Такие аппараты на термобумаге можно рекомендовать как для домашнего использования, так и для использования в небольшом офисе.
Основное достоинство модели OKIFAX 350 — малые размеры и вес 1,8 кг (его вполне можно носить в дипломате). При столь миниатюрных размерах факс обеспечивает выполнение всех основных сервисных функций, имеются даже некоторые выходящие за рамки джентельментского набора возможности, например, простановка меток времени на отправляемых факсах.
Такая же довольно простая модель OKIFAX 460 имеет много приятных особенностей: встроенный цифровой автоответчик, автоматический резак для термобумаги, автоматическую подачу оригиналов. При относительно простой и легко читаемой клавиатуре этот факс обеспечивает выполнение всех реально необходимых в ежедневной работе функций: автоматический дозвон до абонента, передачу факса с задержкой и передачу факсов по дистанционному запросу в режиме
поллинга. OKIFAX 360 от своего аналога OKIFAX 460 отличается более быстрой передачей документов (15 секунд на страницу вместо 18) в нем есть спикерфон и голосовой почтовый ящик, но отсутствует автоподатчик документов.
Здесь мы не рассматривали интегрированные системы, сочетающих телефон, факс, PC-факс, лазерный принтер, копир, сканер. Эти аппараты с большой производительностью и многофункциональностью скорее подходят для применения в больших офисах и предприятиях, чем в домашнем обиходе. Да и цена их, от 1000$ до 5000$ многих заставит воздержаться от приобретения. Хотя такие аппараты имеют несомленные преимущества перед всей перечисленной оргтехникой, используемой “россыпью". Многофункциональный аппарат меньше по размеру, занимает один порт компьютера, легко обеспечивает многозадачный режим, а главное — не создает проблем, связанных совместимостью аппаратуры и программного обеспечения. На российский рынок интегрированную аппаратуру поставляют такие известные фирмы, как MITA, PANASONIC, XEROX, OLIVETTI, CANON, SAMSUNG и др.
Глава 7. Модемы
В настоящее время используется огромное число персональных компьютеров — свыше двухсот миллионов. Поэтому целесообразно подумать об удобном способе связи между ними. Такой способ и стал возможен благодаря именно модему. Он позволяет передавать информацию от одного компьютера к другому в закодированном виде через телефонную линию или по эфиру. Что же позволяет модем?
Обладая модемом, вы можете связаться с другим пользователем модема и обменяться с ним любыми файлами, где бы ни находился ваш “собеседник". Это позволяет сэкономить уйму времени по сравнению с передачей дискеты. Если у вас факс-модем, то вы можете также рассылать факсимильные сообщения и принимать их с обычных факс-аппаратов и других факс-модемов. Это позволяет не переходить на голос и вообще обходиться без телефонного аппарата.
При использовании специальных программ для набора номера (диайлеры) можно даже простейший телефонный аппарат превратить в интеллектуальный телефон. ’ При этом можно легко набирать номер абонента, причем многократно, если он окажется занятым (автодозвон). Также программируется интервал между попыт- ; ками (редкость для телефонных аппаратов) и число таких попыток. Некоторые модели модемов могут заменить автоответчик и обеспечить функцию автоматического определения номера звонящего абонента.
Вы также можете пользоваться услугами электронных досок объявлений (BBS), которых в каждом крупном городе уже десятки и даже сотни. Это огромный и , часто бесплатный источник новостей, а также обмен мнений. Вы сможете t подключиться как к коммерческим корпоративным электронным сетям и быть в $ курсе последних бизнес-новостей, так и к глобальным электронным сетям, ‘ например, к FIDONET или Internet/Relcom. Став участником многочисленных телеконференций, вы сможете обменяться идеями с людьми вашего круга инте- ; ресов. Наконец, модемы позволяют включиться в глобальную интернациональную j сеть Internet (см. главу 15) и получать информацию от миллионов ее источников.
Общие сведения о модемах
: Известно, что при передаче цифровых сигналов по двум параллельным проводам , из-за конденсаторного эффекта и погонной индуктивности происходит их размыкание. Поэтому надежная прямая передача между цифровыми терминалами (в ■ частности, компьютерами) ограничивается расстоянием всего в 20-300 метров (в зависимости от провода), а для больших расстояний нужно уже использовать
$ модемы.
^Модемы применяются для обмена информацией между компьютерами, находящимися на большом расстоянии друг от друга, по телефонным каналам телефонной .-Сети общего пользования (ТФОП). Телефонные аналоговые каналы, разработан- Мые специально для передачи голоса, не очень эффективны для передачи данных, но их преимущество заключается в широкой распространенности и в доступности.
Существуют и полностью цифровые телефонные сети по стандарту ISDN, которые I позволяют качественно передавать одновременно и оцифрованный голос, и дан-1 ные, но они пока мало распространены, а их услуги очень дороги. 1 Таким образом, для преобразования цифрового информационного сигнала в| аналоговый (модуляция) для передачи по аналоговым линиям связи, и обратного ] преобразования аналогового сигнала снова в цифровой (демодуляция) наиболее! подходит модем. Слово “модем” — сокращение двух терминов: МОДулятор и! ДЕМодулятор. | Представим основные этапы работы модема. Компьютер выдает в коммуникаци-1 онный порт последовательность нулей и единиц, с помощью которых могут быть! переданы любые данные. Первым делом модем принимает данные, поступающие] от компьютера, разделяет их на команды и информацию, которую необходимо] передать в телефонную лицию. Затем полученные команды выполняются, что и] определяет особенности дальнейшей передачи данных. Данные преобразуются в 1 аналоговый сигнал модулятором модема. Этот сигнал можно слышать через] встроенный громкоговоритель модема как непрерывный шум. Модем передает! сигнал, используя сложную аналоговую и фазовую модуляцию несущей частоты. | Другой модем, находящийся на противоположном конце линии, “слушает” полу-1 ченный сигнал и превращает его снова в цифровой код. После этого модем 1 посылает двоичную информацию в принимающий компьютер. На практике оба I компьютера могут одновременно передавать и принимать информацию, потому] что они используют определенные соглашения о частотах, различных для входных! и выходных сигналов. При работе модем входит в соединение с другим модемом I по схеме точка-точка. Это означает, что никакой третий модем не может] “вклиниться в разговор”. 1 Важнейшим понятием для модемной передачи является битовая скорость (скоро-1 сть в линии) — скорость потока данных из передающего модема в телефонную:] линию, которая определяется используемым методом модуляции. Эффективная] скорость (как скорость передачи данных) может быть как ниже битовой (за счет 1 наличия служебных битов, повторов при коррекции ошибок), так и выше (за счет ] сжатия). Битовая скорость передачи измеряется в бит/с. 1 Часто путают скорость, измеряемую в бодах и бит/с, хотя это принципиально | разные вещи. Дело в том, что при передаче данных каждый текстовый знак, цифра 1 или символ кодируется двоичным числом, содержащим несколько бит. Например, I модемы, поддерживающие протокол V.34, используют для передачи одного сим-1 вола 9 бит информации. Ясно, что при скорости 28800 бит/с эти модемы будут! работать со знаковой скоростью 28800 : 9 = 3200 Бод. И поскольку “знаковая"! скорость зависит от системы кодирования, быстродействие модемов обычно! характеризуют в чисто технических единицах — бит/с, или bps. Обычно! скорости могут принимать только стандартные значения из диапазона: 300, 600,1 1200, 2400, 4800, 7200, 9600, 12000, 14400, 16800, 19200, 21600, 24000, 288001 бит/с (в отдельных случаях и выше). 1 Не следует путать их со скоростью обмена данными между компьютером и| модемом, которая называется скоростью порта или интерфейсной скоростью. Она! может достигать 57 и даже 114 кбит/с. 1
Известно, что теоретический предел скорости при передаче данных по каналу ограниченной ширины определяется формулой Шеннона — Хартли:
скорость в канале (бит/с) = ширина канала (Гц) • log2(l + сигнал/шум), где в отношение входят мощности сигнала и шума.
Практический предел скорости передачи данных по стандартному телефонному каналу равен примерно 32 кбит/с. Современные модемы уже подошли к этому , пределу. Хотя за счет специальных методов упаковки данных эффективную скорость передачи можно еще поднять, однако ясно, что много мегабайт информации быстро передать нельзя.
И здесь дело даже не только в том, что большинство АТС являются не цифровы- ' ми, а аналоговыми — а хуже то, что вся разводка до конечных аппаратов у нас выполнена “лапшой”, а не витыми проводами.В России еще предстоит долгая гигантская по объему и затратам работа по замене кабелей связи.
■ Кроме того, даже в странах с развитой телефонией стоимость цифровых каналов S связи значительно больше аналоговых. Поэтому модемы всегда останутся как > недорогое решение проблемы осуществления связи между компьютерами.
; Как известно, абоненты ТФОП используют для телефонной связи коммутируемую линию (dial-up-line), т.е. линию, составленную из коммутируемых каналов. Коммутируемые каналы предоставляются потребителям на все время соединения по
■ их требованию (звонку). После окончания передачи каналы разъединяются, t линия “распадается" и каналы снова свободны для новой коммутации. Качество ■ коммутируемой линии, соединяющей двух абонентов, может быть различно в разные моменты в зависимости от используемых каналов и коммутационного Iоборудования АТС.
Выделенная линия (dedicated line) постоянно соединяет два терминала. Чаще всего она арендуется у телефонной компании и имеет более стабильные параметры, так как физически она всегда одна и та же. Поэтому модемы можно оптимально настроить на арендованную линию и использовать более скоростные модемы. Обычно выделенные линии являются некоммутируемыми, а устранение коммутаций на линии способствует повышению надежности и скорости передачи Информации.
Устройство модемов
Один из вариантов исполнения модема представлен на рис. 7.1. Модем в этом случае состоит из адаптеров портов канального и компьютер-модемного (DTE- 3DCE) интерфейсов; универсального (PU), сигнального (DSP) и модемного процессоров; постоянного (ПЗУ, ROM), постоянного энергонезависимого перепрограммируемого (ППЗУ, ERPROM), оперативного (ОЗУ, RAM) запоминаю- щих устройств и схемы индикаторов состояния модема [12].
Порт интерфейса DTE-DCE обеспечивает взаимодействие с компьютером. Порт финального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров ^сигналов с используемым каналом связи. При этом канал может быть как диалоговым, так и цифровым. Универсальный процессор выполняет функции Управления взаимодействием с компьютером и схемами индикации состояния
модема. Именно он выполняет посылаемые компьютером команды и управляет режимами работы остальных составных частей модема. Он также может реализовывать операции компрессии (декомпрессии) передаваемых данных.
Рис. 7.1. Структурная схема модема ;
Интеллектуальные возможности модема в основном определяются типом исполь- j зуемого PU и микропрограммой управления модемом, хранящейся в ROM. Путем i замены или перепрограммирования ROM иногда можно достичь существенного ! улучшения свойств модема, то есть произвести его модернизацию, или апгрейд ] (upgrade). 1 Схема ERPROM позволяет сохранять установки модема в так называемых про-] файлах на время его выключения. Память RAM используется для временного] хранения данных и выполнения промежуточных вычислений как универсальным,! так и цифровым сигнальным процессорами. 1 На сигнальный процессор, как правило, возлагаются задачи по реализации] основных функций протоколов модуляции (кодирование, скремблирование и др.).1 Собственно операция модуляции/демодуляции обычно выполняется специализи-| рованным модемным процессором. I Большинство современных модемов для телефонных каналов ТФОП обеспечивает! синхронную передачу данных по каналу. При асинхронной передаче используете» 10 бит на байт (8 информационных + 1 стартовый + 1 столовый), в то время кам при синхронной — 8, что делает синхронную передачу быстрее асинхронной нм 20%. Поэтому кратко остановимся на функциональном устройстве таких модея мов. ■
В самом общем виде синхронный модем содержит приемник, передатчик, компейе сатор электрического эха, схему управления и, возможно, источник питания (рисе 7.2) [И, 12]. Схема управления, как правило, выполняется на микропроцессоре универсального назначения (PU) и предназначена для обеспечения интеллект» ального интерфейса с компьютером и управления работой приемника, передатчям ка и эхо-компенсатора. Эхо-компенсатор предназначен для ослабления вредногм
р влияния помехи в виде электрического эха (собственно отраженного сигнала) на ? прием сигнала от удаленного модема.
'Рйс. 7.2. Блок-схема синхронного модема
Передаваемые- компьютером данные поступают в передатчик модема, который I выполняет операции скремблирования, относительного кодирования, синхронизации и иногда вносит предискажения, частично компенсирующие нелинейность : амплитудной и фазочастотной характеристик используемого телефонного канала.
Схема передатчика приведена на рис. 7.3.
[Рис. 7.3. Блок-схема передатчика синхронного модема
> Схема синхронизации передатчика получает сигнал опорной частоты от внутрен- | него генератора или получает его от компьютера Через интерфейс RS-232. В г. последнем случае модем должен поддерживать синхронный режим работы не | только по каналу с удаленным модемом, но и по интерфейсу компьютер-модем. ' Скремблер предназначен для придания свойств случайности передаваемой после- ? довательности данных для обеспечения выделения тактовой частоты приемником > удаленного модема. При использовании сигналов с фазовой модуляцией и произ- (водных от них, применение относительного кодирования позволяет решить про- блему неоднозначности фазы, восстановленной на приеме несущей.
| Приемник типового синхронного модема, в свою очередь, содержит адаптивный ь эквалайзер со схемой управления, модулятор с задающим генератором, демоду- рятор, относительный декодер, дескремблер и схему синхронизации (рис. 7.4).
Модулятор приемника совместно с задающим генератором позволяют перенести спектр принимаемого сигнала (300-3400 Гц) в область высоких частот. Это делается для облегчения операций фильтрации и демодуляции. Относительный декодер и дескремблер выполняют операции обратные выполняемым в передатчи- i ке. Схема синхронизации выделяет тактовую частоту из принимаемого сигнала и |подает его на другие узлы приемника.
Рис. 7.4. Блок-схема приемника синхронного модема эквалайзер приемника, как и эквалайзер передатчика, позволяетРис. 7.4. Блок-схема приемника синхронного модема эквалайзер приемника, как и эквалайзер передатчика, позволяетАдаптивный
Рис. 7.4. Блок-схема приемника синхронного модема эквалайзер приемника, как и эквалайзер передатчика, позволяет
Рис. 7.4. Блок-схема приемника синхронного модема эквалайзер приемника, как и эквалайзер передатчика, позволяет
компенсировать нелинейные искажения, вносимые каналом передачи. Адаптив-1 ность эквалайзера заключается в его способности подстраиваться под изменяющиеся параметры канала в течение сеанса связи. Для этого сигнал ошибки фазы 1 с демодулятора поступает на схему управления, которая вырабатывает управля-1 ющие сигналы для эквалайзера. Сам эквалайзер состоит из линии задержки с] отводами и набора управляемых усилителей с изменяемым коэффициентом! усиления.I
Остановимся более подробно на таком понятии, как скремблирование. Двоичный I сигнал на входе модема имеет произвольную статистическую структуру, которая 1 не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым синхронным способом] передачи, а именно:|
частота смены символов (1 и 0) должна обеспечивать надежное выделение!
тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала;I
спектральная плотность мощности передаваемого сигнала должна быть, по!
возможности, постоянной и сосредоточенной в заданной области частот целью снижения взаимного влияния каналов.Т
Эти требования должны выполняться независимо от структуры передаваемого? сообщения. Поэтому в синхронных модемах исходная последовательность двоич! ных посылок подвергается определенной обработке. j
В результате статистика появления нулей и единиц приближается к случайной,! что позволяет удовлетворить два названных выше требования. Таким образом] скремблирование представляет собой обратимое преобразование структуры циф! рового потока без изменения скорости передачи обеспечивающее свойства слу] чайной последовательности. Скремблирование производится на передающей сто! роне с помощью скремблера, реализующего логическую операцию суммирования по модулю два исходного и псевдослучайного двоичных сигналов. На приемном стороне осуществляется обратное преобразование — дескремблирование, выпом няемое дескремблером, который выделяет из принятой последовательности исхом ную информационную последовательность. 1
Разновидности модемов
Строгой классификации модемов не существует по причине большого разнообразия как самих модемов, так и сфер применения и режимов их работы. Тем не менее можно выделить ряд признаков и по ним провести условную классификацию, а именно: конструктивное исполнение, функциональное назначение, тип используемого канала и др.
По конструкции модемы делятся на внешние, внутренние, портативные и групповые.
Внутренний (internal) модем — это плата расширения, вставляемая в соответствующий слот системной шины материнской платы компьютера. Такие модемы (рис. 7.5.) не имеют собственного блока питания и получают питающие напряжения от устройства, в которое они установлены. На задней панели внутренних модемов обычно имеются разъемы для подключения линии связи (LINE, TELCO) и телефона (PHONE). В некоторых моделях на задней панели установлен регулятор уровня громкости громкоговорителя модема, а также переключатели уровня выходного сигнала.
Рис. 7.5. Внешний вид внутренних модемовРис. 7.5. Внешний вид внутренних модемов
Рис. 7.5. Внешний вид внутренних модемов
Рис. 7.5. Внешний вид внутренних модемов
Внутренние модемы (что относится к их преимуществам):
не требуют дополнительного места на рабочем столе;
не нуждаются во включении/выключении;
не занимают стандартные COM-порты компьютера;
позволяют избежать путаницы в соединительных кабелях;
дешевле, по крайней мере, на 10% аналогичного внешнего.
К недостаткам этих модемов относят:
необходимость свободного места на материнской плате компьютера;
увеличение нагрузки на блок питания компьютера;
отсутствие внешней индикации, что затрудняет контроль за работой модема;
перезагрузки всего компьютера при “зависании" модема путем отключения питания;
’• усложнение установки (с разборкой корпуса компьютера), а также необходи- г мость более тонко настраивать системные ресурсы, так как модем займет одну из свободных линий прерывания.
внешние модемы выпускаются в отдельном корпусе и имеют встроенный либо Вынесенный блок питания. Они являются более мобильными, чем внутренние, так
как для подключения их к другому компьютеру достаточно просто переключить один разъем. Кроме того, внешний модем позволяет легко определить его состояние по световым индикаторам, находящихся на лицевой панели. Расположение и, количество индикаторов у различных моделей может различаться (рис. 7.6).
Рис. 7.6. Разновидности внешних модемов
В последнее время широкое распространение получили жидкокристаллические^ дисплеи, размещаемые нр лицевой панели модема. В этом случае дисплей выдает^ все функции индикации состояния модема. Во многих модемах на лицевой панели^ находятся органы управления, позволяющие управлять модемом и изменять его] конфигурацию. На задней панели внешних модемов, как правило, находятся! разъемы для подключения к источнику питания (если он внешний), последова-1 тельному порту компьютера, телефонной линии (LINE), а также для подключении телефонного аппарата (PHONE). Часто имеются конфигурационные DIP-nepeoioJ чатели, позволяющие вручную устанавливать некоторые параметры модема.1 Внешние модемы, оснащенные внутренним громкоговорителем, иногда имеют! регулятор громкости.1
За эти достоинства нужно расплачиваться следующими недостатками:1
требуется дополнительная розетка для блока питания, необходимо включатыЯ выключать модем;I
блок питания часто представляет собой довольно массивный “кирпич” Я вилкой, которая плохо удерживается в обычной розетке;Я
требуется дополнительное место на рабочем столе;Я
требуется выбрать именно тот кабель, который соответствует разъему компД ютера;Я
может потребоваться замена блока питания модема, так как внешние модеме зарубежного производства рассчитаны на подключение к электрической сети! напряжением 110-115 В;■
для высокоскоростной передачи данных (>9600 бит/с) может потребоваться замена платы контроллера коммуникационных портов на другую, с микросхем мой UART 16550 А.Л
Портативные модемы (рис. 7.7) предназначены для использования совместное компьютерами класса Notebook. Такой модем похож на внешний, только уменм шейного размера — он умещается на ладони. Он имеет более прочный корпусе универсальное питание. Как следствие — обычно число световых индикаторсЯ меньше, чем на внешних. На дорогих моделях это компенсируется наличие ЖК-дисплея. Он может питаться от электрической сети через адаптер, Л автомобильной сети 12 В и от внутренних батареек.■
Рис. 7.7. Внешний вид портативных модемовРис. 7.7. Внешний вид портативных модемов
Рис. 7.7. Внешний вид портативных модемов
Рис. 7.7. Внешний вид портативных модемов
В последнее время появились модемы в виде периферийного устройства размером с пластиковую кредитную карточку и предназначенные для подключения к портативному компьютеру через специальный разъем, через который он также получает питание. Как и все Миниатюрное, такие модемы дороже других модемов с аналогичными возможностями.
Групповыми (стоечными) модемами называют совокупность отдельных модемов, скомпонованных в общий \блок и имеющих общие блок питания, устройства гуправления и отображения/Эти модели всегда являются профессиональными и (вставляются не в компьютер, а в специальную модемную стойку, называемую менеджером модемов.
^Подавляющее большинство выпускаемых модемов предназначено для пользова- *ния на коммутируемых телефонных каналах. Они должны уметь работать с автоматическими телефонными станциями, различать их сигналы и передавать 'Свои сигналы набора номера. Именно такие классические модемы обычно используются конечным пользователем в доме и офисе.
(Для увеличения функциональных возможностей в классический модем практически всегда добавляется обмен факсами с факс-аппаратами и с другими факс-модемами. Это вызвано тем, что, во-первых, эта возможность лишь незначительно (увеличивает стоимость модема, а во-вторых, тем, что факсы имеют огромное Значение для фирм, организаций и бизнесменов.
Заметим, что факс-модем вместе с компьютером может не только заменить факс, мо и существенно превзойти его, так как:
в экономится довольно дорогая термобумага для факса и бумага вообще, так как г большинство факс-документов достаточно лишь прочитать, не распечатывая;
[• файл-сообщение несколько лучше читается, чем факс; это объясняется исклю- I чением фазы сканирования, которая понижает разрешение документа;
посылка факса с помощью модема производится быстрее, так как не надо предварительно печатать сообщение; при этом экономится специальная бумага Ш для лазерных и струйных принтеров;
есть возможность программировать посылку нескольких факсов в заданное К время, например, ночью, когда междугородные тарифы снижены;
■ входящие документы удобнее обрабатывать и обрабатывать в виде файлов, чем к -заводить бумажные архивы.
Колосовые модемы обычно выполняются как расширение факс-модемов. Такие ■гетройства называются сокращенно или VOX (Voice faX), или VFAX (Voice FAX).
Так что голосовой модем является синонимом VOX-модема. Этот тип модема позволяет принимать из телефонной сети голосовые сообщения, записывая их в виде компьютерного файла, а также воспроизводить в телефонную сеть ранее сформированные голосовые (в общем случае звуковые) файлы.
Файл, сформированный голосовым модемом, можно затем вывести несколькими способами, а именно: на динамик компьютером, на отдельную телефонную трубку, если подсоединить ее соответствующим образом к модему вместо телефонной линии, а также на трубку телефонного аппарата, если использовать специальный переключатель (Switch box), представляющий собой небольшую коробочку, коммутирующую телефонную линию, модем и телефон. Наговорить файлы можно и в динамик телефонной трубки, если ее соединить подлежащим образом с модемом.
К сравнительно новым видам модемов можно отнести SVD-модемы (Simultaneous Voice and Data — одновременно голос и данные). Они позволяют одновременно с передачей данных вести разговор с помощью телефонной трубки, подключенной к модему, причем в дуплексном режиме. При поднятии трубки одним пользователем у другого раздается звуковой сигнал.
Известно, что классический интерфейс RS-232C ограничен скоростью 115,2 кбит/с. А иногда требуется более высокая скорость обмена между компьютером и модемом. В первую очередь это относится к всевозможным мультимедиа, (например, передача качественного звука и изображения в реальном времени). В этом случае используются так называемые модемы со скоростным интерфейсом, которые в то же время имеют также и обычный интерфейс. Такие модемы, как правило, используют параллельный порт, более быстрый, чем последовательный порт RS-232C. Это позволяет достичь интерфейсной скорости порядка 300 кбит/с (и даже 512 кбит/с).
К скоростным модемам можно отнести SR-модемы и кабельные модемы. Это отдельный вид проводных модемов, так как они используют совсем другие протоколы передачи, чем на телефонных линиях. SR-модемы (Short Range Modems — буквально: модем для малых расстояний) используется, когда есть возможность соединить два терминальных устройства прямым кабелем. В этом случае нет необходимости “втискиваться” в стандартную ширину телефонного: канала, что позволяет обеспечить более высокие скорости передачи данных. Например, для расстояний до 15км обеспечивается скорость примерно в 80 кбит/с, а для хорошего кабеля типа “витой пары” и меньших расстояний скорость может доходить до 2 Мбит/с.
Кабельные модемы — новейшие изделия. Они позволяют использовать для- передачи каналы кабельного телевидения. При этом скорость передачи может; достигать 10 Мбит/с, что примерно в 1000 раз выше, чем в случае классических, телефонных модемов. Такие модемы (как и кабельные линии) весьма дороги!
В отличие от проводных радиомодемы вместо телефонных проводов используют- радиоэфир как среду для передачи информации. Поэтому у них вместо телефонного разъема имеется антенный разъем, куда вставляется антенна. Внешне радиомодем выглядит так же, как и классический проводной модем: подключается: он к компьютеру через стандартный интерфейс RS-232C. В антенный разъем.
подключается или входящая в комплект штыревая антенна небольшого размера (порядка 30 см), или, если нужна большая дальность, — антенный кабель, усилитель и направленная антенна.
Кроме того, радиомодем содержит в своем составе радиоприемопередатчик. Современные радиомодемы используют популярную шумоподавляющую технологию, которая очень устойчива к обычным помехам и ставит практически непреодолимые препятствия для перехвата данных. Применяются радиомодемы в тех случаях, когда прокладка телефонной или кабельной линии затруднена, нецелесообразна или невозможна.
Сеть передачи данных с использованием радиомодемов может быть оперативно развернута практически в любом географическом регионе. В зависимости от используемых приемопередатчиков такая сеть может обслуживать своих абонентов в зоне радиусом от единиц до десятков и даже сотен километров. Радиомодемы часто называют пакетными контроллерами (TNC — Terminal Node Controller) по причине того, что в их состав входит специализированный контроллер, реализующий функции обмена данными с компьютером, управления процедурами форматирования кадров и доступа к общему радиоканалу в соответствии с реализованным методом множественного доступа. Одно из главных их отличий состоит в том, что радиомодемы, ориентированы на работу в едином радиоканале ' со многими пользователями, а не в канале типа “точка-точка”.
г Сотовые модемы используются для мобильной сотовой радиотелефонии. В отли- • чие от радиомодемов они не содержат в своем составе приемопередатчиков, а ’ используют приемопередатчики, входящие в состав сотового телефона, передавая i в них свои сигналы. В результате пользователь получает в свое распоряжение г высококачественный аналоговый или цифровой радиоканал со скоростью переда- | чи данных и факсимильной информации до 14,4 кбит/с (без их сжатия).
| Очевидно, что работают такие модемы в значительно более тяжелых условиях по I сравнению со стационарными и что для их работы нужны специальные протоко- 6 лы. Как правило, они имеют портативное исполнение и размещены в прочном Е корпусе. Эти модемы с успехом используются на зашумленных и нестабильных I линиях: спутниковых, сельских и междугородных.
I 7.4. Модемные протоколы
Возможности модема в значительной степени определяются поддерживаемыми В ими связными протоколами, которые определяют такие важнейшие характеристи- । ки, как скорость передачи, аппаратную коррекцию ошибок и др. Различают 3 типа I модемных протоколов по их назначению:
В • протоколы передачи, которые определяют все, что относится к передаче данных ■ на линии, в частности, битовую скорость, дуплексность и т.д.;
• протоколы коррекции ошибок, обеспечивающие надежность передачи с исправ- Е лением неизбежных телекоммуникационных ошибок;
ж» протоколы сжатия, используемые для обеспечения динамического аппаратного Б сжатия данных (и обратно), что сокращает время передачи и избавляет К пользователя от ручного сжатия файлов.
5 Зах. $46
Используемые в настоящее время модемные протоколы можно разделить на 3 группы по их происхождению и распространенности:
протоколы, утвержденные как междугородные стандарты;
фирменные протоколы, ставшие стандартными де-факто;
фирменные, но малораспространенные.
Очевидно, что использование модемов со стандартными протоколами обеспечивает высокую совместимость модемов, выпущенных различными фирмами.
В качестве международных стандартов все модемные протоколы утверждает международная организация, входящая в состав ООН — ITU-T (International Telecommunications Union). Стандарты ITU-T обновляются раз в 4 года (по високосным годам) [11].
Стандарты на передачу данных в факс-аппараты и другое оконечноеСтандарты на передачу данных в факс-аппараты и другое оконечноеМодемные стандарты входят в так называемую V-серию, где буква V означает
Стандарты на передачу данных в факс-аппараты и другое оконечное
Стандарты на передачу данных в факс-аппараты и другое оконечное
передачу информации в аналоговом виде, цифровом виде относятся' к Х-серии, а на оборудование — к Т-серии.
указанных букв (например, V), зауказанных букв (например, V), заНазвание стандарта состоит из одной из
указанных букв (например, V), за
указанных букв (например, V), за
которой следует точка как разделитель, а затем номер стандарта, например, V.22. ■ Заметим, что номер стандарта никак не связан с его новизной или совершенством, 1 а служит просто для обозначения уникальности имени стандарта. После номера j может стоять суффикс bis или ter. Не следует, безусловно, считать, что стандарт ] с суффиксом является модификацией соответствующего стандарта без суффикса. 1 Например, V.42 — стандарт коррекции ошибок, a V.42bis — стандарт сжатия. I Помимо международных V-стандартов практически все модемы поддерживают 1 протоколы-стандарты де-факто Bell ххх и MNPx, где хх — некоторые цифры. I Bell — это старые и низкоскоростные протоколы, которые разработала в свое j время одноименная дочерняя компания корпорации AT&T. Протоколы MNPi разработаны фирмой MICROCOM. Собственно в MNP входит не один, а целый 1 набор протоколов, так что говорят также~о классе MNP. Последний из разрабо-Я тайных к настоящему времени класс — десятый.I
Как уже говорилось, протоколы передачи определяют все, что относится к Я передаче данных по линии, а именно:1
скорости передачи, измеряемые в бит/с; обычно указывается только макси-■ мальная, но возможны еще несколько меньших скоростей, если линия нее позволяет достичь максимальной;1
динамическую адаптацию к линии; это означает, что если качество линии вое время передачи меняется, меняется и скорость передачи;I
тип используемых телефонных линий — коммутируемые или выделенные, двухпроводные или четырехпроводные;■
степень дуплексности — дуплексный или полудуплексный режим;■
метод модуляции; для пользователя эта характеристика остается на втором плане, так как для него важнее скорость, а не то, как она достигается. fl
В зависимости от максимальной скорости передачи информации удобно разделить! протоколы передачи на следующие классы: низкоскоростные — ниже 2,4 кбит/сД
среднескоростные — 2,4-9,6 кбит/с, скоростные — 9,6-19,2 кбит/с, высокоскоростные — выше 19,2 кбит/с. Следует отметить, что скорость 19,2 кбит/с является максимальной на подавляющем большинстве отечественных телефонных линий. Если модем поддерживает какой-либо международный стандарт передачи, он поддерживает и все менее скоростные стандарты.
■ В табл. 7.1 даны характеристики стандартов, реально используемых современными модемами.
Таблица 7.1. Характеристики стандартов, используемых современными модемами
Протокол
Скорость, кбит/с
Меньшие скорости, кбит/с
Дуплекс
Линия
Модуляция
V.21
0,3
*—
СЧ
К
FSK
Bell 212 А
1,2
—
С
к
DPSK
V.22
1,2
0,6
СЧ
к, 2
DPSK
Bell 103
0,3
—
с
К
—
V.23
1,2/0,075
0,6/0,075
А
К
—
V.22 bis
2,4
1,2
СЧ
К
QAM
V.32
9,6
4,8
СЭ
К, 2
QAM, ТСМ
V.32 bis
14,4
12, 9,6, 7,2, 4,8
СЭ
К, 2
тем
V.32 terbo
19,2
16,8
СЭ
К, 2
ТСМ
t Примечание.
^1) Дуплекс: С — симметричный, А — асимметричный, Ч — частотное разделение, Э — ^эхоподавление, П — полудуплекс;
Линия: К — коммутируемая, 2 — выделенная двухпроводная, 4 — выделенная четырех- ^проводная.
[После реализации стандарта V.32 bis ведущие производители не дожидаясь [выхода V.34 взялись самостоятельно штурмовать более высокие скорости. В результате появилось много интересных фирменных протоколов, таких, как V.32 !ю AT&T (19,2 кбит/с), ZyX168OO ZyXEL (16,8 кбит/с), ZyX192OO ZyXEL
,2 кбит/с), НСТ USR (16,8 кбит/с), PEP Tebbit (19,2 кбит/с), TurboPEP bit (23 кбит/с). Однако все эти протоколы, за исключением V.32 terbo, яются узкофирменными, а это означает, что на обоих концах линии обязатель- 1олжны стоять одинаковые модемы, а это не всегда приемлемо.
астоящее время вступил в действие стандарт V.34 для скорости 28,8 кбит/с ежиме дуплекса для коммутируемых, а также выделенных двухпроводных ий. Высокая скорость 28,8 кбит/с, приближающаяся к теоретическому пред- телефонных линий, обеспечена мощными механизмами, позволяющими рабо- > не только на “чистых", но и на зашумленных линиях (конечно, с меньшими ростями). Заметим, что скорость 28,8 кбит/с предполагает большую ширину ала, чем практически может предоставить стандартный телефонный канал. Но > же время скорость 26,4 кбит/с может быть достигнута в обычной- телефон- сети, правда, далеко не везде, а через нормальные АТС.
Известно, что в процессе передачи качество линии может меняться. Наличие модеме средств, обеспечивающих динамическую адаптацию к линии без npepui ния связи, позволяет эффективно использовать ее пропускную способность. П ухудшении качества линии скорость снижается, что позволяет избежать разры соединения. Наоборот, при улучшении качества скорость повышается, ускор передачу данных. Это особенно ценно для зашумленных отечественных лиш Поэтому в процессе работы модем измеряет качество линии.
Текущее качество линии отслеживается обычно по соотношению сигнал/иг или по проценту ошибочных блоков за определенный период (допустим секунд). Если качество падает ниже определенного уровня, модем начина процедуру адаптации. Эту возможность можно отключать. В настоящее вре! применяют 2 способа адаптации. При длительном ухудшении линии примени ретрейн (retrain) — пересогласование параметров связи, а при кратковременно ухудшении чистой линии — быструю переустановку скорости. Для протокол V.34 существует большой разброс в выборе алгоритма адаптации, но далеко все из них являются оптимальными для отечественных линий.
На линии передачи неизбежно появляются посторонние сигналы (шумы), котор вносятся устройствами, например, природными или индустриальными помехам Шумы, как правило, приводят к ошибкам передачи — искажению передаваем информации. Поэтому для надежной передачи надо применять коррекцию (ж равление) ошибок.
В настоящее время все производители встраивают в модем коррекцию ошибок! стандарту Vr42, который предусматривает повтор ошибочно переданных блоке Это очень важно для зашумленных отечественных линий.
Стандарт V.42 включает два альтернативных протокола: более совершенж протокол LAPM в качестве первичного и один из протоколов MNP в качест ' вторичного. Если оба модема поддерживают стандарт V.42, то их обычно наст{ ивают так, чтобы во время распознавания (handshaking) они пытались соедини ся по протоколу LAPM, а в случае неудачи (например, один из модемов не имв V.42) — по MNP. Следует отметить, что MNP1 считается устаревшим стандарт и больше в модемах не реализуется, а чаще всего используются иерархическ MNP2-4 и MNP3-4. Причем MNP2-4 является более гибким, но менее эффект! ным стандартом по сравнению с MNT3-4. Протокол LAPM (Link Access Procedij for Modem) по сравнению c MNP3-4 уменьшает долю служебных данных, чис подтверждений и запусков служебных процедур. Он быстрее обнаружим ошибки и тут же, без задержки, дает запрос на повтор.
Динамическое сжатие (компрессия) данных в модемах прямо во время переда значительно сокращает время и стоимость пересылки. При этом эффективно< сжатия существенно зависит от характера данных. Наибольший выигрыш па чается для текстовых данных, наименьший — для звуковых файлов, и практи1 ски никакого выигрыша нет для предварительно сжатых данных. Все нов модемы поддерживают аппаратное сжатие, но только для асинхронного интерф са с компьютером.
Как правило, сжатие применяется обязательно с коррекцией ошибок. Дело в тс что небольшая ошибка при пересылке блока сжатых данных многократно ува
чивается при разжатии, если вообще полностью не обесценит данные. Исторически сложилось так, что конкретный протокол сжатия используется с конкретным протоколом коррекции. Так, протокол MNP5 используется с MNP2-4. Более современный и совершенный протокол сжатия V.42 bis, основанный на разработке BTL2 компании BRITISH TELECOM, имеет средний коэффициент сжатия, равный 4.
Адаптированные модемы
Для того чтобы модем нормально функционировал на телефонной сети общего пользования, он должен быть адаптирован к особенностям отечественных телефонных линий. Хорошо, когда адаптацию производит сам производитель и получает Сертификат Министерства связи РФ. Для покупателя это означает, что данное устройство не причинит вреда телефонной линии и ему не надо получать никакого разрешения на пользование модемом или как-либо дополнительно оплачивать его работу.
Под адаптацией подразумеваются следующие доработки:
улучшено распознавание тональных станционных сигналов типа “занято", “свободно” и других;
улучшено распознавание нестандартных сигналов вызова;
расширен диапазон регулировки мощности передачи;
повышена чувствительность приемника в режиме модема и факса;
введен определитель номера вызывающего абонента по российскому стандарту;
поставляется русскоязычное программное обеспечение и комплект документации.
На отечественных линиях существует проблема распознавания сигналов, поступающих от АТС. Например, сигнал “свободно" по отечественным стандартам должен быть в диапазоне 425±25 Гц. Модем и “ловит" сигналы в диапазоне 400-450 Гц. На практике приходит сигнал из диапазона 290-660 Гц. Кроме того, часто чистый сигнал “свободно” перемешивается с короткими гудками.
Если сигналы АТСне будут распознаны, возникнут большие неудобства. Так, не распознав сигнал “занято”, модем будет напрасно терять время, ожидая ответа, вместо того чтобы начать новый набор. Поэтому необходимо выбирать адаптированные модемы, которые обеспечат 100-процентное распознавание сигналов АТС.
Модем должен распознавать входной сигнал с АТС, находящийся в стандартном диапазоне — 35-43 дБт. При этом уровень сигнала отсчитывают в децибелах от эталона. В электросвязи такой единицей считается напряжение в 0,75 В. Большее число означает меньший сигнал.
На отечественных линиях входной сигнал часто слабее. Это связано с недостаточным числом АТС и, как следствие, с недопустимой удаленностью абонента (30% абонентов удалены на расстояние 5 км) качество меди старых проводов также способствует ослабеванию сигнала. В результате модем не может распознать даже стандартные сигналы АТС. Встречаются и случаи слишком сильного сигнала, тогда помехи могут быть приняты за данные.
Модемы с регулировкой позволяют выставить порог чувствительности приемника. Если сигнал слабый, то порог следует повысить. Наоборот, при сильном
сигнале порог следует понизить, чтобы модем не реагировал на шумы. Обычно все это справедливо для приема сигналов АТС, так как для самих данных есть автоматическая регулировка усиления. Таким образом, становится очевидным необходимость выбирать адаптированные модемы с повышенной чувствительностью (-43-61дБт) приемника к сигналам АТС и возможностью ее регулировки.
Однако в ряде случаев только регулировка выходного сигнала вызывающего модема является единственным способом попадания входного сигнала для удаленного модема в стандартный диапазон устойчивого соединения при компенсации неправильной работы АТС. Это связано с тем, что отечественные линии часто обладают “асимметрией” (я вас хорошо слышу, а вы меня плохо) из-за чего невозможно ввести автоматическую регулировку. Поэтому применяют ручную регулировку.
Обычно уровень выходного сигнала составляет - 10 дБт. Тогда значение - 9 дБт означает усиление, а - 11 дБт — ослабление. Для удобства пользователя обычно записывается число без знака минус. Поэтому уменьшение значения означает усиление, а увеличение — ослабление. Помимо самого наличия регулировки еще ; важна и ее глубина. Так, регулировка в пределах 5-15 дБт считается средней, . а 0-20 дБт — глубокой. Таким образом, следует выбирать адаптированные t модемы с ручной регулировкой выходного сигнала.j
Неправильная обработка импульсного набора номера в старых отечественных i АТС приводит к ситуациям, когда или производится соединение с другим номером 1 (несмотря на правильность набора), либо номер распознается как вовсе непра- I вильный (например, “проглатывается” цифра, в результате чего номер восприни- Д мается как неполный). Особенно это касается набора междугородных и междуна- I родных номеров, когда без регулировки временных параметров дозвониться 1 иногда невозможно. В тоже время в случае хорошей АТС регулировка позволяет 1 ускорить набор номера. Поэтому целесообразно выбирать адаптированные моде- 1 мы с возможностью регулировки всех трех временных параметров: времени 1 замыкания линии (make time), времени размыкания линии (break time) и межсе-| рийной паузы. Для набора междугородного номера бывает полезным замедлить | набор, задав первые два интервала по 55 мс.I
В отечественной телефонии получили распространение телефонные аппараты с | автоматическим определением номера — АОН, которые используют возможность 1 старых аналоговых АТС отвечать (причем всем без разбора) на эти запросы. В 1 цифровых АТС этой возможности скорее всего не будет, но она возродится в 1 ISDN. Модемы, поддерживающие АОН, выдают номер звонящего на экран! монитора компьютера, а дополненные соответствующим программным обеспече-1 нием позволяют вести журнал звонков с указанием даты и времени.1
Даже если модем поддерживает быструю переустановку скорости, для протоколов» V.34 ххх существует большой разброс в выборе алгоритма адаптации, и далеко Я не все из них являются оптимальными для отечественных линий. Дело в том, что» для отечественных линий их качество может резко ухудшиться настолько, что! потребуется изменение скорости на несколько ступеней, например, с 26,4 кбит/ся до 14,4 кбит/с. Большинство же модемов умеют изменять скорость только нал одну ступень, работая на протоколе V.34 (видимо, за рубежом это не очень!
■ актуально, так как линии там выполняются качественно). В результате процедура ' затягивается, а протокол коррекции LAPM, не видя улучшения в течение своего , тайм-аута, разрывает связь. Поэтому лучше выбирать V.34 ххх модемов с гибкой адаптацией к линии, позволяющие изменять скорость на несколько ступеней.
На отечественных АТС нередки опасные броски напряжения, достигающие 200 В во время входного звонка. Этого достаточно для того, чтобы сжечь входные аналоговые цепи многих зарубежных модемов. Защита осуществляется включением в модем ограничителя напряжения (в виде варистора — защитного сопротивления, подключающегося при броске). Поэтому обязательно выбирайте адаптированные модемы с защитой от бросков напряжения.
Обзор модемов и факс-модемов
Современный рынок модемов в России очень обширен. Он представлен большим производителей коммуникационной техники из различных регионов Земного шара. В России наиболее популярны модели таких фирм, как US ROBOTICS, ' ZyXEL, MULTI TECH и MOTOROLA. В табл. 7.2 и 7.3 приведены характеристики : некоторых моделей модемов, как внешнего, так и внутреннего исполнения [8, 10].
: Большинство современных модемов являются факс-модемами.
Фирма US ROBOTICS — одна из крупнейших американских корпораций по [ производству телекоммуникационного оборудования. Своим успехом US ROBO- = TICS обязана собственным разработкам и использованию своих сигнальных I процессоров (в отличие от большинства других фирм, использующих комплекты микросхем производства фирм ROCKWELL INTERNATIONAL или AT&T ТЕСН- ■ NOLOGIES). Фирма выпускает несколько серий модемов: Courier, Sportster, ' WorldPort и др. Все модемы, выпускаемые фирмой USR, в настоящее время могут ■. “по совместительству” работать и в качестве факса.
| Модем Courier может работать на коммутируемых и выделенных линиях в [ синхронном и асинхронном режимах. При работе в сети немаловажное значение Г имеют безопасность доступа и возможность удаленного конфигурирования. Courier рлибо потребует пароль при установлении соединения, либо проверит право на [доступ к нему с того номера, по которому вы звоните. Это означает, что для того, [ чтобы можно было на расстоянии управлять модемом, ваш номер телефона должен И быть загружен в память и защищен паролем. Соединившись, вы можете настроить протестировать удаленный модем и записать новую конфигурацию в его память.
|*Этот модем соединяется с любым модемом на максимально возможной скорости. £ Скорость обмена данными с модемами V.34 составляет 28800 бит/с, с модемами IV.32 terbo — 19200 бит/с, с модемами V.32 bis — 14400 бит/с. Кроме того, Iподдерживаются все менее скоростные протоколы, а также интерфейс класса 2 для факс-модемов со скоростью передачи и приема факсов 14400 бит/с. Новые модемы фирмы US ROBOTICS, например Courier V. Everything, поддерживают специальный протокол Х2, обеспечивающий скорость обмена до 57 кбит/с. Есть сведения о разработках модемов с еще большей скоростью обмена. Впрочем, такие скорости обмена скорее характерны для обмена информацией между модемом и компьютером, но не по телефонной линии умеренного качества. На хороших линиях эти скорости реальны.
Таблица 7.2. Характеристики внешних факс-модемов
^\Модель, фирма
Характеристика^.
3400 Online Motorola
3400 PRO Motorola
2834 ВЫ Multi Tech
2834 ZDXI Multi Tech
Courier V.34 Fax US Robotics
Sportster 14.4 Fax VI US Robotics
Голосовые функции
—
—
—
—
—
+
Автоматическое определение типа звонка: голос/модем/ факс
—
+
+
+
+
+
Определитель номера звонящег | абонента
—
—
—
—
—
—
Функция обратного звонка и защита | паролем
+
+
—
—
+
Модернизация путем замены микропрограммы в ПЗУ
_
—
—
—
—
—1
Модернизация с компьютера
—
—
+
—
+
Распознавание сигналов DTMF
—
—
—
—
—
Фирменные | протоколы
—
—
—
USR HST
Максимальная скорость передачи дан- ных/факсов, | кбит/с
28,8/14,4
28,8/14,4
28,8/14,4
28,8/14,4
33,6/14,4
14,4/14,4 I
Протокол передачи
I ITU-T V.34
+
+
+
+
+
Протоколы коррекции ошибок:
V.42, MNP2-4
+
+
+
+
+
Протоколы компрессии данных: V.42 bis, MNP5
+
+
+
+
+
Уровень сигнала в линии, дБт
-9...-30
-9
0...-15
0...-15
-9
-91
Чувствительность, дБт
-43
-43
-43
-43
-43
-43 Я
Размеры, мм
177х244х
63,5
178х244х
63,5
158х229х 36
114x142x26
160x260x38
115x160x35 ■
Примерная стоимость, у.е.
200
200
488
155
331
115 1
Таблица 7.2 (продолжение)
'''\Модель, фирма
; Характеристика^^.
Sportster V.34 Fax Voice US Robotics
1496 E Plus ZyXEL
1496 Plus ZyXEL
Elite 2864 ZyXEL
Omni 288S ZyXEL
? Голосовые функции
+
+
+
+
*
■ Автоматическое оп- ' ределение типа ' звонка: голос/мо- ; дем/факс
+
+
+
+
+
i Определитель номе- i ра звонящего
| абонента
—
+
+
—
+
К Функция обратно- В го звонка и защита В паролем
—
+
+
+
+
В Модернизация
В путем замены
К микропрограммы
1 в ПЗУ
—
+
+
—
—
В Модернизация с
В компьютера
—
—
—
+
+
■ Распознавание Л Сигналов DTMF
—
+
+
+
+
Н Фирменные щ протоколы
—
ZyX, ZyCell
ZyX, ZyCell
ZyX, ZyCell
ZyX, ZyCell
■ Максимальная ско-
■ рость передачи дан- ■ Ных/факсов, Л Кбит/ с
33,6/14,4
19,2/14,4
19,2/14,4
28,8/14,4
28,8/14,4
Л Протокол Лпсредачи ■ITU-T V.34
+
—
—
+
+
ЛПротоколы коррек- Л&ии ошибок: Лу.42, MNP2-4
+
+
+
+
+
ЛПРОТОКОЛЫ комп- ■бессии данных: ■V.42 bis, MNP5
+
+
+
+
+
■Уровень сигнала в
■|ИНИИ,
■pm
-10
-9
-9
-9
-9
■Чувствительность,
■|Бт
-43
-43
-43
-43
-43
■Размеры,
115x160x35
■Примерная сто-
■рюсть, у.е.
188
400
650
720
310
•имечакие, Все модели поддерживают протоколы V.32 terbo, V.32 bis, V.32, V.22, V.22 I, V.21, Bell 212, Bell 103, FAX V.17, V.29, V.27 ter.
Таблица 7.3. Характеристики внутренних факс-модемов
Модель, фирма
Характеристика
Sportster 14.4 PC US Robotics
Sportster V.34 PC Voice US Robotics
1496В ZyXEL
1496B Plus ZyXEL
1496R Plus ZyXEL
Голосовые функции
—
+
+
+
+
Автоматическое определение типа звонка: го- лос/модем/факс
+
4- .
+
+
Определитель номера звонящего абонента
—
—
+
+
+
Функция ответного звонка и защита паролем
—
—
+
+
+
Модернизация путем замены микропрограммы в ПЗУ
—
—
+
+
+
Модернизация с компьютера
—
—
—
—
—
Распознавание сигналов DTMF
—
—
+
+
—
Фирменные протоколы
—
ZyX, ZyCell
ZyX, ZyCell
ZyX, ZyCell
Максимальная скорость передачи данных/факсов, кбит/ с
14,4/14,4
28,8/14,4
16,8/14,4
19,2/14,4
19,2/14,4
Протокол передачи ITU-T V.34
—
+
—
—
—
Протоколы коррекции ошибок V.42, MNP2-4
+
+
+
+
+
Протоколы компрессии данных V.42 bis, MNP5
+
+
+
+
+
Уровень сигнала в линии, дБт
-9
-10
-9
-9
-9
Чувствительность, дБт
-43
-43
-43
-43
-43
Размеры платы для шины ISA
половина длины
половина длины
полная длина
полная длина
Примерная стоимость, у.е.
63
178
390
390
630
Примечание. Все модели поддерживают протоколы V.32 terbo, V.32 bis, V.32, V.22, V.22% bis, V.21, Bell 212, Bell 103, FAX V.17, V.29, V.27 ter. j Другое популярное семейство модемов фирмы USR — Sportster. Модемы этой, серии охватывают всю гамму скоростей от 14400 до 33600 бит/с. Конструктивно! они бывают как внешними, так и внутренними, и имеют множество модификаций,! различающихся программно и аппаратно. Довольно удобно, что модемы серии! Sportster имеют возможность программно-аппаратного апгрейда до более дорогой.! и намного более функциональной серии Courier. 1 Модемы WorldPort предназначены для мобильных пользователей и имеют разме-| ры 120x70x2,5 мм, а вес — менее 250 г. При соединении этого модема с любым! другим модемом фирмы USR благодаря фирменному протоколу ASL скорость!
передачи может достигать 21600 бит/с. С другими же модемами WorldPort связывается на скоростях 19200 бит/с (V.32 terbo), 14400 бит/с (V.32 bis) или ниже.
В отличие от US ROBOTICS и большинства других известных телекоммуникационных фирм ZyXEL COMMUNICATION CORPORATION имеет тайваньское происхождение. Модемы ZyXEL всегда славились элегантным дизайном и новаторскими решениями (рис. 7.8). В числе первых в них были внедрены голосовые функции. Своими достижениями фирма ZyXEL обязана, в первую очередь, модемам серии U-1496, различных моделей которых насчитывается уже более десятка.
Рис. 7.8. Внешний факс-модем с голосовыми функциями фирмы ZyXEL Elite 2864
Эти модемы работают на коммутируемых и выделенных линиях, в синхронном и асинхронном режимах, исполняются в виде внешнего, внутреннего или промышленного модуля. Все модели U-1496 поддерживают протокол передачи V.32 bis, коррекцию ошибок V.42 и MNP2-4, обеспечивают сжатие данных по протоколам V.42 bis и MNP5. Помимо стандартных протоколов, эти модемы имеют собственные протоколы: ZyX с возможностями связи с аналогичными моделями на скоростях 16800 и 19200 бит/с и ZyCell — специальный протокол, ориентированный для работы в сотовых и спутниковых сетях телефонной связи и позволяющий вести передачу по каналам низкого качества.
В этих модемах имеется голосовой режим (VOICE) с возможностью посылки и принятия речевых сообщений. Запись в виде файлов может вестись с телефонной линии или микрофона, а воспроизведение — в телефонную линию или на громкоговоритель. В.речевом режиме модемы U-1496 умеют распознавать сигналы тонального телефонного набора номера. Это означает, что программным способом можно превратить компьютер с модемом ZyXEL в интеллектуальный автоответчик, который,, кроме типовых функций, способен организовывать для абонента речевое меню с возможностью выбора функций нажатием тех или иных ‘ кнопок телефонного аппарата. Необходимое программное обеспечение для орга- -низации речевых интерактивных систем поставляется вместе с модемами.
'Модемы этой серии обладают адаптивным факсом, что позволяет автоматически идентифицировать звонящего абонента и переключаться соответственно на факс, ;Модем или голос. Модемы ZyXEL U-1496 в режиме факсимильной связи поддер- i-живают все протоколы факс-модемов группы 3 и распознают системы команд ЕТА ; Class 1, Class 2 и Class 2.0. Благодаря этому обеспечивается максимальная ^совместимость с существующим факс-оборудованием и программным обеспечением для факс-модемов.
[Немаловажно то, что продаваемые в России модемы серии U-1496, как правило, гуже адаптированы для отечественных телефонных сетей и их пользователей.
Наиболее популярными моделями серии U-1496 являются модем U-1496E и его более быстродействующий аналог U-1496E Plus, которые пригодны для решения очень широкого круга задач. Портативный модем U-1496P предназначен для передачи данных в сотовых телефонных сетях и поэтому приспособлен для работы с компьютерами типа Notebook и сотовым радиотелефоном в жестких условиях эксплуатации. Внутренними модемами серии U-1496 являются модемы U1496В и U1496В Plus. Они выполнены в виде карт расширения полной длины для шины ISA.
В 1995 году фирма ZyXEL начала выпускать модемы с поддержкой протокола V.34, способные работать в сетях ISDN. Это модемы ZyXEL Elite. Базовой моделью нового поколения таких модемов для домашнего и офисного применения выступает модель Elite 2864. В базовой конфигурации этот модем имеет ограниченные возможности для работы на выделенных линиях и не работает в сетях ISDN, но может быть дооснащен линейным модулем ISDN.
Заслуживает внимания модель ZyXEL Omni 288, представляющая собой упрощенный для пользователя вариант модема Elite 2864 без поддержки интерфейса ISDN. Оборудованный перепрограммируемой энергонезависимой памятью для микропрограммы, модем ZyXEL Omni 288 может быть модернизирован путем простой загрузки ее с компьютера. При этом отпадает необходимость вскрывать корпус модема и заменять микросхемы. Данный модем может напрямую подключаться к лазерному принтеру, используя его как факс-аппарат с обычной бумагой.
Американская корпорация MULTI TECH SYSTEMS производит аппаратные и программные средства для решения широкого спектра задач передачи данных. Модемы данной фирмы отличает высокая надежность, поддержка асинхронных и синхронных сетей передачи данных, взаимодействие с персональными, мини- и большими компьютерами. В настоящее время MULTI TECH выпускает несколько серий модемов.
Модели серии ZDX/ZPX представляют собой дешевые абонентские факс-модемы для коммутируемых линий, работающих в асинхронном режиме. Обозначение ZDX соответствует внешним модемам, ZPX — внутренним. Первые две цифры в обозначении модемов Multi Tech указывают на максимальную скорость передачи данных (28 — 28 кбит/с), а вторые — на старший поддерживаемый протокол передачи (34 — V.34). Эти модемы поддерживают протоколы исправления ошибок и протоколы сжатия данных (см. табл. 7.2, 7.3). В них предусмотрены регулировка уровня выходного сигнала и автоматическое изменение скорости передачи данных.
Пользуются популярностью модемы семейства IDC фирмы INPRO DEVELOPMENT CORP. (США). Они хорошо приспособлены к условиям России и стран СНГ. Выпускаются внутренние и внешние модемы семейства IDC со скоростями обмена до 33600 бит/с. Модемы обеспечивают автоматическое опознавание номера (АОН) входящего телефонного звонка.
MOTOROLA ISG (Information System Group) — сравнительно новое название американской компании (результат слияния MOTOROLA CODEX и MOTOROLA UDS). Эта компания является мировым лидером в производстве телекоммуникационного оборудования. В области профессиональных модемов она уже много лет
удерживает лидерство, выпуская наиболее совершенные, быстродествующие и Надежные модемы.
Российское представительство ISG намерено адаптировать свои модемы для работы на российских телефонных линиях, перевести на русский язык документацию для пользователя, укомплектовать модемы софтом для работы в Internet и обеспечить там несколько бесплатных часов работы.
Motorola 3400PRO — европейская версия самого популярного в США модема .серии LifeStyle. Он специально адаптирован для работы на европейских коммутируемых телефонных линиях. Приобретая модемы этой серии, вы наиболее полно решаете проблемы скоростного “он-лайнового” доступа к любым сетям передачи данных и получаете возможность приема/передачи факсимильных сообщений непосредственно с вашего персонального компьютера.
Имея этот модем, не стоит беспокоиться о безопасности и защите информации от Несанкционированного доступа — встроенная функция идентификации входящих звонков и система паролей надежно решает эту задачу. Прилагаемое программное обеспечение и набор телефонных и интерфейсных кабелей дает возможность немедленно приступить к работе. Специальная инсталляционная программа, работающая по принципу “Plug and Play”, в считанные минуты подготовит модем И работе.
Модем Motorola Premier 33.6 — еще один из семейства 3400. Это высокоскоростной аналоговый модем, в полном объеме поддерживающий протокол V.34, Предназначенный для работы как по выделенным, так и по коммутируемым линиям. Совмещая в себе все преимущества технологии V.34, Premier 33.6 Поддерживает синхронный режим передачи данных, что дает возможность пользователю увеличить число телекоммуникационных программ-приложений, с которыми он может работать.
Что касается скорости передачи данных, то для соединения на максимальной Скорости можно применить режим ITU V.8 compliant. Если же вы не уверены в Хорошем качестве линии связи можно воспользоваться командой автоматической адаптации скорости передачи (Automatic Rate Adaptation). Благодаря этой коман- ie модем автоматически изменяет скорость передачи в соответствии с физически- ии характеристиками линии, которые меняются в течение звонка.
хть несколько функций, которые характерны только для Premier 33.6. Например, ежим Password Security предотвращает доступ к модему со стороны незарегист- ированных устройств, обеспечивая многоступенчатый уровень защиты. Количе- тво запоминаемых паролей и телефонных номеров — до 20.
'.7. Установка и настройка модема
1осле того как модем выбран и приобретен, настает время установить его в омпьютер и подключить к телефонной линии.
1ля подключения внешнего модема к компьютеру необходимо вначале выбрать «занятый последовательный порт. Обычно персональный компьютер может меть до 4 последовательных портов (СОМ 1-COM4) и 2 параллельных порта ЦУП-ЬРТ2). Впрочем, у большинства современных персональных компьютеров
всего один параллельный порт и два последовательных, причем отмечается явная тенденция реализации их прямо на материнской плате компьютера (раньше для этого использовались мультиплаты ввода-вывода).
Коммуникационный последовательный порт является асинхронным с очень распространенным интерфейсом RS-232. Поэтому вы должны иметь соответствующий модемный кабель стандарта RS-232. Разъемы последовательных портов расположены на задней стенке компьютера и на разных машинах обозначены по разному: COM, MODEM, RS-232, SERIAL. Выглядеть последовательные порты могут как 9- или 25-контактные разъемы. Если разъем модемного кабеля не подходит к вашему COM-порту, вам понадобится переходник.
Далее необходимо выполнить следующие обязательные операции:
обесточить компьютер, дисплей и другие периферийные устройства;
убрать из-под модема материалы, создающие электростатический заряд — оргстекло, полиэтиленовые и пластиковые пленки;
соединить модем и компьютер кабелем RS-232; если на разъемах кабеля есть винты, необходимо слегка затянуть их для надежности соединения;
подсоединить к модему его блок питания, а последний — к электрической сети; при этом следует использовать только штатные блоки питания, входящие в комплект вашего модема;
включить модем; после мигания световых индикаторов, соответствующих фазе. самотестирования, должен гореть как минимум индикатор MR — готовность модема.।
На многих модемах есть еще индикатор питания, который называется PWR и ^ имеет обычно зеленый цвет.J
Надо отметить, что при включении компьютера рекомендуется сначала включать’ внешние устройства (модем, принтер и т.д.), а при выключении — отключать их! первыми. Можно также включать и выключать их общим выключателем, распо-а ложенным, например, на фильтрах с блоком розеток питающей сети.1
Перед установкой платы внутреннего модема в компьютер необходимо выбрать! номер связного порта (СОМ1-СОМ4) и номер линии системного прерывания! (IRQ2-IRQ7). Для этого, согласно руководству пользователя модема, нужно! установить в требуемые положения соответствующие перемычки или переключа-я тели (джамперы), расположенные прямо на плате. При этом следует выбирать! неиспользуемые в вашем компьютере порты ввода-вывода и номер линии преры-| вания.i
Устанавливая модем, имейте в виду, что последовательные порты СОМ1 и COM3J используют одно и то же прерывание IRQ4, а COM2 и COM4 — IRQ3. Если мыши будет установлена на С0М1, а модем — на COM3 (или соответственно COM2™ COM4), между ними будут весьма вероятны конфликты. Они будут “бороться” зЛ один и тот же номер прерывания и, скорее всего, работать в таких условия™ просто откажутся. После этого можно приступать к непосредственной установке самого модема, для этого:■
обесточьте компьютер, выключив его;Л
снимите крышку корпуса системного блока;Л
найдите свободный слот расширения на материнской плате; это может быть 8- или 16-битный разъем ISA (для 8-разрядного модема безразлично, в какой слот его вставлять, но желательно подальше от других плат для защиты от перегрева и от наводок — например, от видеоадаптера);
возьмите модем и вставьте его в выбранный слот, не прикладывая больших физических усилий;
зафиксируйте винтом плату модема и закройте крышку системного блока.
Далее необходимо подключить модем к телефонной сети. Для этого на задней части внешнего или внутреннего модема необходимо найти два гнезда типа RJ11: гнездо “TelCO” или “Line”, предназначенное для соединения модема с телефонной линией, и гнездо “Phone”, служащее для подключения телефонного аппарата. Так как у нас наиболее распространены телефонные розетки, несовместимые с гнездами и штекерами RJ1J, проще всего купить переходник, позволяющий вставить поставляемый вместе с модемом телефонный кабель в телефонную розетку (рис. 7.9) [12].
В большинстве случаев модем используется вместе с телефонным аппаратом, поэтому телефон следует подключить к гнезду “Phone" модема. Для качественного совместного использования телефон подключается к модему "шлейфом”, особенно если телефон имеет электромагнитный звонок. При таком соединении эти аппараты будут использоваться поочередно, но с приоритетом модема, поэтому телефон можно использовать тогда, когда модем не занимает линию.
Очень часто используемые параллельные телефоны создают помехи модемной и факс-модемной связи. Поэтому на время работы с модемом целесообразно отключать параллельные телефоны либо подключать параллельные телефоны через гнездо “Phone” модема. Также можно вынуть все конденсаторы из телефонных розеток старого образца. Для устойчивой связи модем всегда должен быть "первым” или единственным потребителем используемой телефонной линии. Это относится и к случаю использования внутренней АТС. Скорее всего, модем будет работать лучше, если его подключить напрямую к городской линии, а не к линии АТС.
После установки, включения и самотестирования модем готов к использованию. Однако все-таки целесообразно тщательно проверить работоспособность модема с помощью специальных связных программ. Если же модем имеет буквенно-цифровой дисплей, его можно полностью протестировать без использования коммуникационных программ и компьютера.
При первом включении в модем по умолчанию загружается заводская конфигура-
; ция. Набор заводских установок включает определенные значения параметров и
характеристик передачи. Как правило, модем может сразу начать работу, используя заводскую конфигурацию. Тем не менее желательно оценить значения всех установленных параметров на предмет возможности работы в конкретных условиях. В первую очередь, необходимо обратить внимание на значение таких
параметров модема, как скорость передачи, коэффициент импульсного набора, режим исправления ошибок и др. В случае необходимости с помощью специаль
ных команд можно изменить значения отдельных параметров.
Рис. 7.9. Схема подключения модема к компьютеру и к телефонной линии
Следует помнить, что модемы нуждаются в специальном программном обеспечении, причем оно может быть различным в зависимости от того, какая операционная система используется на компьютере — MS-DOS, Windows 3.1/3.H, Windows 95/98, Windows NT, OS/2 и т.д. О применении модемов в сети Internet и для организации электронной почты можно прочитать в главе 15 данной книги.
Установка модема в среде операционной системы Windows 95
Большинство современных персональных компьютеров имеют операционную систему Windows 95. В ней предусмотрен режим работы Plug and Play, который обычно автоматически распознает подключенный модем и с помощью Мастеров последовательно выполняет операции по установке модема. Однако те же операции можно выполнить вручную, например, для проверки правильности установки модема или создания новой совокупности параметров уже установленного модема.
Рассмотрим процесс установки “нового” модема (на самом деле переустанавливается ранее подключенный модем).
Итак, для установки (переустановки) модема прежде всего надо вызвать Панель Управления операционной системы Windows 95. Будем считать, что пользователь компьютером знает, как это делать. Затем надо активизировать пиктограмму “Модемы” с изображением стоящего на внешнем модеме телефонного аппарата. На рис. 7.10 показано окно свойств модема и за ним — окно Панели Управления.
Рис. 7.10. Окно установки и контроля свойств модема
Обратите внимание, что в поле этого окна уже указаны два модема, на которые ранее была настроена операционная система. Если модем ранее не устанавливался, это поле было бы пустым. С помощью кнопки “Добавить" можно добавить установку нового модема, а с помощью кнопки “Удалить" удалить любую установку модема, если она стала ненужной.
Поскольку мы намерены установить модем, надо нажать кнопку “Добавить”. Появится первое окно Мастера для установки модема “Установка нового модема” (рис. 7.Ц). Оно запрашивает пользователя о необходимости автоматического распознавания модема. В прямоугольном маленьком поле можно установить знак птички, если автоматическое распознавание не требуется.
Рис. 7.11. Первое окно Мастера установки модема
Допустим, мы решили применить автоматическую установку. Для этого надо нажать кнопку “Далее>”.
Появится второе окно установки нового модема. Одновременно начинается процесс поиска и распознавания модема. Он отображается в полях этого окна (рис. 7.12). Этот процесс завершается появлением четкой надписи на кнопке “Далее>”, что означает возможность продолжения установки.
После опознания установленного модема появляется окно (рис. 7.13) в котором предлагается либо согласиться с обнаруженным типом модема, либо выбрать тип модема из списка. Кстати говоря, Windows 95 классифицировала установленный на ПК модем Courier V Everything как стандартный. Это вполне приемлемо, хотя и не совсем точно.
Мы говорим как раз о том случае, когда может оказаться разумным уточнить тип модема из списка, ведь такой список в Windows 95 насчитывает сотни типов ■модемов ведущих фирм мира. Для уточнения надо нажать клавишу “Изменить". Если вы согласны с результатом автоматического распознавания типа модема, нажмите клавишу “Далее”.
На рис. 7.14 показан выбор модема из списка (при нажатии клавиши “Изменить" на предшествующем шаге). Теперь появится новое окно — Мастер, в котором можно выбрать подходящий тип модема (в нашем случае это модем Courier V
Рис. 7.12. Мастер установки модема в режиме распознавания последнего
Рис. 7.13. Окно с информацией о типе модема
Everything фирмы U. S. ROBOTICS). По прошествии некоторого времени, затраченного на установку параметров выбранного модема, должно появиться последнее окно, сообщающее об успешной установке модема (рис. 7.15). Остается нажать кнопку “Готово” и завершить установку модема. В результате появится
Рис. 7.14. Установка модема конкретного типа с выбором его из списка
Рис. 7.15. Окно завершения установки модема
шо свойств, в списке модемов которого появится новый модем (рис. 7.16). □скольку модем Courier V Everything уже был установлен ранее, к имени нового здема добавляется распознаватель #2. Заметим, что можно убрать новую установ- г (или другую), выделив мышью имя ненужного модема и нажав кнопку “Удалить”.
Рис. 7.16. Окно свойств модемов показывает на появление в списке нового модема
Теперь пора приступить к настройке параметров установки связи. Для этого вернемся к окну свойств модемов и нажмем кнопку “Параметры установки связи”. Появится окно установки параметров связи (рис. 7.17). В этом окне надо указать местонахождение удаленного компьютера, с которым вы намерены дер
Рис. 7.17. Окно установки параметров связи
жать связь через модем. Надо также указать, используется ли междугородняя связь. Если вы связываетесь с местным телефоном (например провайдера услуг Internet или отделение электронной почты), можно не указывать вид связи как междугородный. Надо также установить режим оповещения — импульсный или тональный. Если вы подключены к цифровой АТС, можете использовать более удобный и быстрый тональный режим оповещения. Но чаще применяется привычный нам импульсный режим оповещения.
Если вы подключаетесь к Internet, то с помощью провайдера вам потребуются некоторые другие установки. О них говорится в главе 15.
Вы можете использовать модем в различных целях: просто для связи со своими партнерами, для подключения к Internet и другим сетям и так далее. При этом необходимы разные установки соединений. Как показано выше, эта возможность легко обеспечивается средствами операционной системы Windows 95.
Тестирование модема
После установки модема его надо проверить в работе. Самый простой способ — испытать его с помощью той или иной программы связи (например, электронной почты или Internet). Однако установка этих программ и их отладка — особый разговор (см. главу 15 о работе в Internet). К счастью, операционная система Windows 95 способна не только проверить модем в работе, но и провести его всестороннее тестирование.
Для тестирования модема без организации связи вернемся к окну свойств модема и активизируем в нем панель “Диагностика”. Вид окна свойств модема в этом случае соответствует показанному на рис. 7.18
Рис. 7.18. Окно свойств модемов с панелью “Диагностика”
RIRIЗапустив тестирование модема с выделенным именем нажатием кнопки “Сведения”, можно наблюдать за оживлением модема — компьютер при этом тестирует модем по всем важнейшим параметрам. Если тестирование прошло нормально, появится окно с информацией о модеме (рис. 7.19).
RI
RI
Файл Правка ‘Вид j, 'J^
InternetInternetQuickTime 32QuickTime 32КлавиатураКлавиатураМодемыМодемыМу * IМу * IПаролиПаролиПитаниеПитаниеПенПенПбУ&181ры1йсЬта**г4--*^г^и*®^1^~^^^^^№^^^ npepwww ■ ’— i 'c '3 , y’""*,!ti,"yi-^J^*T*.4f^v Максимальная скорость *115.t2_L_Ll.L12r._.l—‘ ч ''CounefVEveMh^-^1*1v ,‘ Идвнгифжвгор U5RGBiAdilem23* *КЛ ?-'.^^,*^А,, Aiii ok 1ПбУ&181ры1йсЬта**г4--*^г^и*®^1^~^^^^^№^^^ npepwww ■ ’— i 'c '3 , y’""*,!ti,"yi-^J^*T*.4f^v Максимальная скорость *115.t2_L_Ll.L12r._.l—‘ ч ''CounefVEveMh^-^1*1v ,‘ Идвнгифжвгор U5RGBiAdilem23* *КЛ ?-'.^^,*^А,, Aiii ok 1СистемаСистемаVVATI2ATI3ATI4ATI4ATI4ATI4ATI2ATI3ATI4ATI4ATI4ATI4ШрифтыШрифты|^АП4|^АП4Яэык 'Vfe^^f^^; Т»^*^^Яэык 'Vfe^^f^^; Т»^*^^OK ок.USRobotict Courier V.Everything Setting. SO Cl EO Fl M1 QO V1 X7 BAUD-9600 PARITY-N WORDLEN-6 DIAL-PULSE ON HOOK TIMER 8A3 №1 ЬС1 &D2 №0 W1 UO 6K ^JOK ок.USRobotict Courier V.Everything Setting. SO Cl EO Fl M1 QO V1 X7 BAUD-9600 PARITY-N WORDLEN-6 DIAL-PULSE ON HOOK TIMER 8A3 №1 ЬС1 &D2 №0 W1 UO 6K ^JУстановка нового модема и изменего» егоУстановка нового модема и изменего» егоSS^ ;^^wW>SS^ ;^^wW>^nycKl^ngMenb'ynpagniQHHfl^^^nycKl^ngMenb'ynpagniQHHfl^^
Internet
Internet
QuickTime 32
QuickTime 32
Клавиатура
Клавиатура
Модемы
Модемы
Му * I
Му * I
Пароли
Пароли
Питание
Питание
Пен
Пен
ПбУ&181ры1йсЬта**г4--*^г^и*®^1^~^^^^^№^^^ npepwww ■ ’— i 'c '3 , y’""*,!ti,"yi-^J^*T*.4f^
v Максимальная скорость *115
.t2_L_Ll.L12r._.l—‘ ч ''
CounefVEveMh^-^1*1v ,
‘ Идвнгифжвгор U5RGBiAdilem23* *КЛ ?-'.^^,*^А
,, Aiii ok 1
ПбУ&181ры1йсЬта**г4--*^г^и*®^1^~^^^^^№^^^ npepwww ■ ’— i 'c '3 , y’""*,!ti,"yi-^J^*T*.4f^
v Максимальная скорость *115
.t2_L_Ll.L12r._.l—‘ ч ''
CounefVEveMh^-^1*1v ,
‘ Идвнгифжвгор U5RGBiAdilem23* *КЛ ?-'.^^,*^А
,, Aiii ok 1
Система
Система
V
V
ATI2
ATI3
ATI4
ATI4
ATI4
ATI4
ATI2
ATI3
ATI4
ATI4
ATI4
ATI4
Шрифты
Шрифты
|^АП4
|^АП4
Яэык 'Vfe^^f^^; Т»^*^^
Яэык 'Vfe^^f^^; Т»^*^^
OK ок.
USRobotict Courier V.Everything Setting. SO Cl EO Fl M1 QO V1 X7 BAUD-9600 PARITY-N WORDLEN-6 DIAL-PULSE ON HOOK TIMER 8A3 №1 ЬС1 &D2 №0 W1 UO 6K ^J
OK ок.
USRobotict Courier V.Everything Setting. SO Cl EO Fl M1 QO V1 X7 BAUD-9600 PARITY-N WORDLEN-6 DIAL-PULSE ON HOOK TIMER 8A3 №1 ЬС1 &D2 №0 W1 UO 6K ^J
Установка нового модема и изменего» его
Установка нового модема и изменего» его
SS^ ;^^wW>
SS^ ;^^wW>
^nycKl^ngMenb'ynpagniQHHfl^^
^nycKl^ngMenb'ynpagniQHHfl^^
Рис. 7.19. Окно с результатами тестирования (диагностики) модема
Если окно с информацией о модеме не появляется, попробуйте еще раз, более тщательно, установить модем и еще раз его протестировать. Если тестирование вновь не произошло, это указывает на неисправность либо модема, либо последовательного порта, к которому подключен модем. Попробуйте подключить к порту другой такой же модем, если и он не работает, компьютер следует отправить в ремонт. У современных персональных компьютеров порты ввода/вывода обычно реализованы на системной плате. Поэтому либо придется заменить всю плату (дорогое удовольствие), либо, отключив неисправный порт, установить в компьютер мультиплату с нужными портами. Лучше такой ремонт делать в специализированных фирмах — там же можно найти и мультиплату, которая в наше время стала довольно редкой и экзотической запчастью.
Вы можете также просмотреть краткие данные о драйвере, обслуживающем модем. Для этого активизируйте кнопку “Драйвер”. Появится окошко со сведениями о дате создания драйвера и его размере. Если вы обнаружите (например, на оптических дисках CD-ROM или в сети Internet) драйвер вашего модема, то по дате его создания сможете решить, стоит ли заменять им установленный драйвер.
Обычно рекомендуют менять старый драйвер на новый, если таковой появился. Однако это, довольно рискованная и не всегда обоснованная рекомендация. Авторы не раз натыкались на ситуацию, когда смена драйвера требовала дополнительных трудоемких операций настройки. Так что если работа модема вас
вполне устраивает, ничего менять не стоит.
Глава 8. Офисные телефонные станции
Эффективная связь жизненно важна для успеха деятельности любой организации — коммерческой, финансовой, производственной или государственной. Сегодня, в условиях быстрого развития и острой конкуренции различных отраслей экономики, телефонные станции и системы являются вашим надежным помощником, который позволит вашим сотрудникам экономить рабочее время, упростит процесс переговоров с клиентами без ущерба для функционирования вашего бизнеса, сократит количество телефонных номеров, а вместе — и расходы на их содержание.
Обеспечение каждого сотруднику городским телефоном — дело крайне дорогостоящее и неразумное. Людям, сидящим в соседних комнатах, вряд ли целесообразно по десять раз в день связываться через городскую АТС. В странах с развитой рыночной экономикой давно уже подсчитали, что оплачивать счета городской телефонной станции за аренду почти не используемых телефонных линий или за разговоры сотрудников фирмы между собой — недопустимая роскошь. В нашей стране пока нет повременной оплаты за местные соединения (через ГТС), но в настоящее время Министерство связи Российской Федерации вплотную подошло к решению этого вопроса.
Поэтому более разумным способом обеспечения учреждения связью является использование офисной или учрежденческой АТС. В ближайшее время такие АТС будут необходимы каждой организации. К такой станции подключаются абонентские линии городской АТС и телефоны внутренних абонентов, причем соотношение их количества может колебаться от 1:10 до 1:2 в зависимости от интенсивности городских разговоров и финансовых возможностей организаций. В развитых странах обычно используется статистически обоснованное соотношение городских и внутренних линий 1:3-1:4, при котором практически не возникает ситуаций, когда все городские линии заняты.
Подсчитано, что наличие собственной учрежденческой телефонной станции на 5-10% повышает эффективность работы организации любой сферы деятельности, а финансовые затраты на приобретение и монтаж таких систем окупаются в считанные месяцы, принося в дальнейшем чистую прибыль. Использование таких станций, помимо прямой экономии на покупке городских номеров и регулярной их оплате, позволяет реализовывать такие сервисные функции, которые не предоставляются городскими АТС. Это существенно экономит время и делает связь более эффективной.
Перед современным руководителем рано или поздно встанет проблема выбора или модернизации офисной АТС, которая с учетом финансовых возможностей фирмы позволит создать телефонную систему, максимально удовлетворяющую потребности фирмы.
Кроме финансовых возможностей, при выборе офисной АТС необходимо учесть коммуникационные потребности организации и функциональные возможности телефонной станции.
Классификация телефонных станций
В настоящее время на российском рынке присутствует такое разнообразие малых АТС, что неискушенному покупателю крайне сложно сделать оптимальный выбор с учетом соотношения цены и качества.
Телефонные станции производятся практически во всех менее или более развитых странах (от Индии, Болгарии, Польши, Украины до Израиля, Сингапура, Южной Кореи, стран Большой Семерки). При этом многие станции имеют примерно одинаковые емкости и стоимостные характеристики.
Телефонные станции можно классифицировать по следующим признакам. Например, по емкости их можно разделить на микро-АТС и мини-АТС, по типу абонентских линий — на»аналоговые и цифровые, по возможности расширения — на фиксированные и расширяемые, по области применения — на офисные и учрежденческие [13].
При выборе станции в первую очередь определитесь с емкостью своей сети, то есть с числом портов (точек подключения внешних и внутренних телефонных линий). При наличии только одной городской линии и количестве внутренних абонентов не более четырех наиболее эффективно использование микро-АТС. Станции этого класса отечественного и зарубежного производства имеют приблизительно одинаковую стоимость и минимальный набор сервисных услуг. Такие станции предельно просты в монтаже и эксплуатации и находят применение в квартирах, на дачах, в коттеджах, небольших магазинах.
В тех случаях когда количество абонентов не превышает 50, а к сети не предъявляются высокие требования по функциональным возможностям, с успехом могут найти применение аналоговые мини-АТС. Аналоговое оборудование преобразует речь в непрерывные или импульсные электрические сигналы с изменяющейся амплитудой, обработка которых осуществляется микропроцессорными устройствами путем коммутации с использованием электромеханических реле или электронных мультиплексоров.
Это станции, которые пользуются успехом сейчас и найдут широкое применение в ближайшие лет пять. Стоимость порта таких станций находится в пределах от 20 до 40 долларов.
Отечественные станции дешевле импортных, но предоставляют абоненту меньшее количество услуг. К этому классу относятся такие беспроводные аналоговые офисные АТС малого (до 500 м) и повышенного (до 5 км) радиусов действия.
Выбор станции с модульной конфигурацией позволит иметь возможность некоторого перспективного расширения. Менее болезненными могут оказаться и неисправности: их устранение не потребует полной замены станции.
Однако необходимо помнить, что аналоговые станции при многих плюсах, обус- ловненных простотой использования и программирования, высокой надежностью и относительно невысокой стоимостью, имеют ряд принципиальных ограничений в сервисе.
Цифровые АТС открывают абонентам новые возможности. В этих системах речевые сигналы методом импульсно-кодовой модуляции преобразуются в поток
двоичных импульсов. Обработка этих импульсов, а не сигналов переменной амплитуды — задача более простая и гибкая, что и определяет значительное расширение функциональных возможностей цифровых систем.
После обработки (коммутации) цифровые сигналы преобразуются обратно в аналоговые (голосовые). Наиболее эффективное использование цифровых АТС обеспечивается при количестве портов более 50. Затраты на приобретение цифровой АТС составляют от 60 до 400 долларов за порт.
АТС различаются также по типу коммутационного поля, самый распространенный из которых в настоящее время — электронный.
По мере развития фирм возрастают и требования к их телекоммуникационным сетям. ,
Прежде всего появляется необходимость увеличения количества портов и расширения сервисных услуг, а также подключения дополнительного оборудования. Большинство аналоговых АТС не позволяют существенно наращивать емкость и функциональные возможности офисной сети. Поэтому руководители фирм, ориентированные на развитие бизнеса, с самого начала устанавливают цифровые АТС с конфигурацией, предусматривающей расширение емкости и сервиса.
Следует принять во внимание, что сейчас идет изменение тенденции на рынке мини-АТС в сторону сетевых и корпоративных решений, где телефонная станция становится открытой для подключения к единым сетям передачи речи и данных. Таким требованиям отвечают цифровые станции, построенные по стандарту ISDN (Integrated Services Digital Network) — цифровые сети с интеграцией служб, на базе которых в развитых странах создаются национальные цифровые сети. Это станции будущего, их производят только мировые лидеры в телефонии, и стоимость их порой на порядок превышает стоимость аналоговых систем.
Кроме того, имеется класс телефонных станций, которые помимо двухпроводных абонентских линий стыкуются с городскими АТС по аналоговым и цифровым соединительным линиям с разным числом проводов и большим числом типов сигнализации. Такие станции используются при большом числе пользователей (>100) на крупных производствах: на районных или сельских подстанциях или узловых станциях при построении корпоративных междугородних сетей связи, — с использованием оптоволоконных, радиорелейных или традиционных для России магистральных каналов связи (ТЧ-каналов).
Однако подавляющее большинство российских бизнесменов и организаций не располагают избыточными ресурсами свободных средств, вот почему им необходимо выбирать оптимальные с точки зрения функциональных возможностей и цены телефонные системы.
Поэтому целесообразно все офисные АТС условно классифицировать по количеству портов, способу коммутации сигналов, возможности расширения и по средней цене за порт.
В табл. 8.1 представлены наиболее популярные модели АТС и основные фирмы- производители, активно действующие на российском рынке [13].
Таблица 8.1. Модели мини-АТС различных фирм
Модель АТС
Емкость, число портов
Фирма- производитель
Стоимость порта, у.е.
Конфигурация
Способ коммутации
Profiset Master
до 1/3
Siemens (Германия)
от 50
фиксированная
аналоговый
KX-T206SB
до 2/6
Panasonic (Япония)
от 35
фиксированная
аналоговый
Gigaset-952
до 2/7
Siemens (Германия)
от 225
фиксированная
стандарт DECT
Euroset line-8
до 2/8
Siemens (Германия)
от 40
фиксированная
аналоговый
K-16010
до 2/8
ПЗАТС, г.Псков
от 20
фиксированная
аналоговый
KX-T30810B
до 3/8
Panasonic (Япония)
от 35
фиксированная
аналоговый
GSX-308
до 3/8
' GoldStar (Ю.Корея)
от 40
фиксированная
аналоговый
SKP-308H
до 3/8
Samsung (Ю.Корея)
от 35
фиксированная
аналоговый
KX-T61610B...
до 6/16
Panasonic (Япония)
от 30
фиксированная
аналоговый
K24TriCom
до 4/24
АО “Трихом", г.Пермь
от 30
расширяемая
аналоговый
A-632 MultiCom
до 6/32
АО “Мультиком", г.СПб
от 20
расширяемая
аналоговый
KX-T123210B...
до 12/32
Panasonic (Япония)
от 30
расширяемая
аналоговый
NX-ET2464...
до 24/64
Nitsuko (Япония)
от 80
расширяемая
аналоговый
GSX-3672
до 36/72
GoldStar (Ю.Корея)
от 40
расширяемая
аналоговый
SKP-56/120
до 120
Samsung (Ю.Корея)
от 30
расширяемая
аналоговый
HiCom-130
до 128
Siemens (Германия)
от 120
расширяемая
аналоговый
KX-T336
до 336
Panasonic (Япония)
от 60
расширяемая
гибридный
KX-TD1232
до 24/128
Panasonic (Япония)
от 70
расширяемая
цифровой
NEAX 2400
до 256
NEC (Япония)
от 105
расширяемая
цифровой
NEAX 7400-80
до 16/56
NEC (Япония)
от 110
расширяемая
цифровой
DX-64128 MiniCom
до 128
АО “Миником", г.Москва
от 80
расширяемая
стандарт ISDN
TX-2464
до 24/64
Nitsuko (Япония)
от 80
расширяемая
гибридный
NICE-288 '
до 288
Nitsuko (Япония)
от 150
расширяемая
цифровой
HiCom-118
до 64
Siemens (Германия)
от 300
расширяемая
стандарт ISDN
Business Phone-50
до 5
Ericsson (Швеция)
от 300
расширяемая
стандарт ISDN
Digital KEY BX
до 384
Tetrad (Израиль)
от 200
расширяемая
стандарт ISDN
Оборудование офисных АТС
Офисные АТС (микро и мини-АТС) представляют собой малогабаритные, недорогие автоматические телефонные станции малой емкости. Их основное назначение -г- обеспечение всем сотрудникам фирмы доступности к ограниченному количеству городских телефонных номеров и организация внутренней телефонной связи без выхода на городские линии. Набор функций обеспечивает в основном удобство взаимодействия и дополнительный сервис для абонентов. Английский термин key system (система “под ключ”), использующийся для обозначения мини-АТС, точно отражает их суть.
Все офисные АТС (независимо от их назначения) по типу абонентской сети можно разделить на аналоговые, цифровые и гибридные — сочетающие в себе аналоговый и цифровой способ передачи информации.
Проводные аналоговые АТС подключаются только к городским двухпроводным телефонным линиям. Типичное подключение к ним оборудования — с помощью обычных двухпроводных аналоговых телефонных аппаратов. При выборе телефонной станции необходимо узнать 6 возможных ограничениях, которые она накладывает на аппараты с импульсным набором номера, принятым в нашей стране. Такой аппарат может реализовать свои сервисные функции (очень небольшие) только в недорогих аналоговых АТС.
Обязательно выясните, обеспечивает ли мощность генератора выбранной станции вызывной звонок аналогового телефонного аппарата. Здесь имеет значение и расстояние, на которое вы собираетесь удалить аппарат от станции. Обычно оно не превышает 2-3 км. Если вы собираетесь подключить к ней аппарат, расположенный на большем расстоянии, а у станции нет стандартных средств подключения удаленных абонентов, необходимое в этом случае дополнительное оборудование может обойтись довольно дорого.
Кроме телефонов, к аналоговым офисным АТС могут быть подключены автоответчики, факсимильный аппарат, модем, домофон с функциями дверного звонка, дверного переговорного устройства и устройства открывания двери, а также абонентская розетка с автоматическим переключением (AWAD1) для увеличения числа системных абонентов.
Типичным представителем семейства аналоговых микро-АТС является АТС, встроенная в ТА фирмы SIEMENS — Profiset master (рис. 8.1). Она предназначена для создания местной телефонной сети в доме или в небольшом офисе и обеспечивает работу (без дополнительных интерфейсных плат) практически любого телефонного устройства: факсимильного аппарата, радиотелефона, автоответчика, модема или телефона. Местные телефонные аппараты по три подсоединяются по схеме “звезда” двухпроводными линиями. Возможна также и замена одного из телефонов на домофон — тогда любой телефон может выполнять функции дверного звонка, дверного переговорного устройства и устройства открывания двери.
Рис. 8.1. Аналоговая микро-АТС, совмещенная с телефонным аппаратом
После подключения станция может быть задействована сразу, поскольку основные параметры ее работы заранее запрограммированы заводом-изготовителем. Программу можно изменить и дополнить по своему желанию в любое время. Схема соединения Profiset master показана на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Организация соединений Profiset master
Цифровые офисные АТС являются гибкими программируемыми модульными системами, позволяющими полностью приспособиться к уже существующей телекоммуникационной системе офиса и развивать ее по мере необходимости. Эти АТС могут подключаться к уже имеющейся 2-проводной абонентской сети и, таким образом, сохраняют все предыдущие капиталовложения в офисную телефонную сеть. При этом количество сервисных услуг в цифровых станциях достигает 200.
К цифровым офисным АТС могут быть подключены обычные аналоговые телефонные аппараты. Однако наиболее полно функциональные возможности цифровых офисных АТС раскрываются при использовании цифровых абонентских устройств. При этом потребуются дополнительные расходы на монтажные работы по прокладке 4-проводной абонентской сети или 2-проводной витой пары и покупку цифровых системных телефонных аппаратов. Системные ТА, как правило, подключаются к АТС посредством 4- или 2-проводных линий по какой-либо разновидности S- или U-интерфейса ISDN или по интерфейсу собственной разработки. Гибридные офисные АТС сочетают в себе аналоговый и цифровой способ передачи информации. При их использовании подключение абонентов выполняется по 4-проводной линии. По одной паре проводов передаются аналоговые речевые сигналы, по другой — цифровая информация. Предельная дальность цифровой линии колеблется от 800 м до 3 км.
В качестве дополнительного периферийного оборудования цифровых мини-АТС могут быть подключены ISDN-терминалы, бесшнуровые ТА, компьютеры администратора, голосовой почты или тарификации, принтеры регистрации, встроенные модемы для удаленного администрирования, домофоны, внешние громкоговорители и другое оборудование.
На рис. 8.3 представлена организация цифровой гибридной системы КХ — TD1232 фирмы PANASONIC. Она предназначена для малых и средних фирм. Причем, если ваша организация со временем расширится, то вполне реально соединение двух систем КХ — TD1232. Набор дополнительной периферии
типичен для большинства офисных цифровых мини-АТС. Эта система имеет блочномодульную конструкцию и допускает изменение числа линий от 8 внешних и 16 внутренних до 12 внешних и 32 внутренних путем добавления специальных плат.
Цифровые бытовые телефоныЦифровые бытовые телефоныКХ-Т725ОМониторКХ-Т725ОМониторКХ-Т7240Консоль непосредственногоКХ-Т7240Консоль непосредственногоАналоговые бытовые телефоныАналоговые бытовые телефоныТелефонное оборудованиеТелефонное оборудованиеСтандартные телефоныСтандартные телефоныРадиотелефоныРадиотелефоныСпециальные телефоныСпециальные телефоныАвтоответчикиАвтоответчикиРадио (до 2 внешних музыкальных источников)Радио (до 2 внешних музыкальных источников)KX-TD1232 Блок управленияKX-TD1232 Блок управленияСерия КХТ7000 Серия КХ-ТЗОвСерия КХ-Т616Серия КХ-Т1232Серия КХТ7000 Серия КХ-ТЗОвСерия КХ-Т616Серия КХ-Т1232Коммуникационное оборудование передачи данныхКоммуникационное оборудование передачи данныхSMORПоследовательныепринтерыSMORПоследовательныепринтерыКомпьютер/ компьютер с модемомКомпьютер/ компьютер с модемом;/ Устройство проверки f кредитных карточек;/ Устройство проверки f кредитных карточекБатарея (устройство бесперебойного питания)Батарея (устройство бесперебойного питания)Другое оборудованиеДругое оборудование/уТ4^/уТ4^Громсоговорители (до 2 внешних систем пейдхиига)Громсоговорители (до 2 внешних систем пейдхиига)УсилительУсилительАдаптер резервной батареи (КХ-А46)Адаптер резервной батареи (КХ-А46)ДомофонДомофонУстройство открывания двериУстройство открывания двери
Цифровые бытовые телефоны
Цифровые бытовые телефоны
КХ-Т725О
Монитор
КХ-Т725О
Монитор
КХ-Т7240
Консоль непосредственного
КХ-Т7240
Консоль непосредственного
Аналоговые бытовые телефоны
Аналоговые бытовые телефоны
Телефонное оборудование
Телефонное оборудование
Стандартные телефоны
Стандартные телефоны
Радиотелефоны
Радиотелефоны
Специальные телефоны
Специальные телефоны
Автоответчики
Автоответчики
Радио (до 2 внешних музыкальных источников)
Радио (до 2 внешних музыкальных источников)
KX-TD1232 Блок управления
KX-TD1232 Блок управления
Серия КХТ7000 Серия КХ-ТЗОв
Серия КХ-Т616
Серия КХ-Т1232
Серия КХТ7000 Серия КХ-ТЗОв
Серия КХ-Т616
Серия КХ-Т1232
Коммуникационное оборудование передачи данных
Коммуникационное оборудование передачи данных
SMOR
Последовательные
принтеры
SMOR
Последовательные
принтеры
Компьютер/ компьютер с модемом
Компьютер/ компьютер с модемом
;/ Устройство проверки f кредитных карточек
;/ Устройство проверки f кредитных карточек
Батарея (устройство бесперебойного питания)
Батарея (устройство бесперебойного питания)
Другое оборудование
Другое оборудование
/уТ4^
/уТ4^
Громсоговорители (до 2 внешних систем пейдхиига)
Громсоговорители (до 2 внешних систем пейдхиига)
Усилитель
Усилитель
Адаптер резервной батареи (КХ-А46)
Адаптер резервной батареи (КХ-А46)
Домофон
Домофон
Устройство открывания двери
Устройство открывания двери
Рис. 8.3. Организация цифровой гибридной схемы
Системное объединение двух АТС с помощью специального адаптера (KX-TD192) позволяет организовать единую сеть емкостью 24 внешних и 64 внутренних линий. В системе используется специальный порт XDP (Extra Device Port), позволяющий подключать параллельно два устройства с разными внутренними номерами. В этом случае емкость системы увеличивается до 128 внутренних линий. Подсоединяется к городской телефонной сети через обычную двухпроводную линию. Системные телефоны подсоединяются четырехпроводными линиями, простые аппараты — двухпроводными линиями.
Подключенная станция может быть задействована сразу, поскольку основные параметры ее работы уже запрограммированы. При необходимости система
программируется с системного телефона или с персонального компьютера через порт RS-232C.
Следует отметить, что если установку офисной микро-АТС можно выполнить самостоятельно, то разворачивание и обслуживание цифровой мини-АТС с использованием системных телефонов лучше доверить профессионалам.
Системные телефонные аппараты
Как уже отмечалось выше, функциональные возможности электронных телефонных аппаратов весьма разнообразны и их с успехом можно использовать с офисными АТС. Причем ТА с тональным набором номера или возможностью переключения набора импульс/тон обеспечивают доступ к более широкому набору функций, таких, как тональный набор номера — DISA (Direct Inward System Access — прямой удаленный доступ к системе), голосовая почта, автосекретарь, транзитная связь. Последняя позволяет, например, сделать междугородный звонок из дома через офисную АТС за счет фирмы.
Однако наиболее полный сервис, предлагаемый офисными АТС, доступен только системным ТА, разработанным специально для определенного типа станций (рис. 8.4). Причем телефоны разных систем чаще всего не совместимы. Системный телефон с пристыкованной к нему консолью (панелью с клавишами прямого вызова) позволяет использовать все функциональные возможности офисной АТС. При этом в зависимости от типа АТС выпускаются как аналоговые системные ТА, использующиеся в составе аналоговых и цифровых телефонных станций, так и цифровые системные ТА, используемые только в цифровых АТС.
Рис. 8.4. Внешний вид системных телефонов
На алфавитно-цифровой (в перспективе — графический) дисплей этих аппаратов выводятся текстовые сообщения, индикация имени абонента при внутреннем или кода соединительной линии при входящем вызовах, записная книжка, экранное меню, помощь, параметры состояния внутренних и внешних линий. Кроме этого, системные ТА позволяют осуществить громкое оповещение, обеспечить вызов любого внутреннего абонента нажатием одной кнопки, организовать конференц- связь и реализовать функцию “директор-секретарь", иметь программируемую клавиатуру с жестко закрепленными функциями определенных кнопок. Цифровые системные ТА, кроме того, обеспечивают передачу алфавитно-цифровых сообщений.
Старшая модель системного ТА может с успехом заменить на столе руководителя десяток телефонов и пультов, стать надежным средством диспетчерской связи, незаменимым помощником секретаря. Более простые модели обеспечат работу руководителей среднего звена.
Стоимость системных ТА колеблется от 150 до 700 долларов. Их количество определяется конкретными потребностями заказчика и возможностями самой офисной АТС, так как для некоторых моделей станций число подключенных системных ТА ограничено.
Для примера рассмотрим, какие системные цифровые телефоны предлагает фирма SIEMENS для своих офисных АТС серии 100 (HicomllO, Hicoml20, Hicoml25, Hicoml30). Это 4 модели телефонов: Ultraset memory, Ultraset comfort, Ultraset standart, Ultraset Basic — телефонная консоль Ultraset expansion.
Самая простая модель — цифровой системный телефон Ultraset Basic с монитором (динамиком). Она предоставляет стандартные услуги, относящиеся к ТА с повышенным комфортом. В них входят: набор номера без снятия трубки, индивидуальное и коллективное оповещение, автонабор, вызов без набора номера, переадресация и перехват вызова, внутренняя и внешняя конференц-связь, повтор номера, блокировка вызова, кодовая блокировка номеронабирателя. Примерная стоимость 200$. Тем сотрудникам вашей фирмы, кто звонит не так часто, но всегда должен быть доступен для других, нужен как раз такой аппарат.
Следующая модель — Ultraset standart. Помимо вышеперечисленных возможностей этот аппарат обеспечивает громкоговорящую и селекторную связь, в нем предусмотрена возможность подключения дополнительной приставки (телефонной консоли), с помощью которой одним нажатием клавиши осуществляется набор большого количества номеров или включается какая-либо сервисная функция. Ориентировочная цена 260$. Этот легко обслуживаемый аппарат необычайно полезен и является подходящим телефоном для многих.
Ultraset comfort — комфортабельный телефон с буквенно-цифровым дисплеем на 2 строки по 24 знака. Помимо сервисных услуг, предоставляемых Ultraset standart, здесь обеспечивается индикация имени абонента при внутреннем вызове, возможность получать сообщения на дисплей, напоминание на дисплее о встречи (включая время и дату), функция шеф-секретарь. Примерная стоимость 310$. Многогранные услуги, предоставляемые таким аппаратом, предполагают большой комфорт и представительность на высшем уровне.
И, наконец, Ultraset memory — суперкомфортабельный телефон с большим дисплеем (буквенно-цифровой дисплей на 8 строк х 40 знаков). Помимо выполнения всех вышеперечисленных функций, он заменяет телефонный справочник и в то же время является электронной записной книжкой и деловым календарем. Его память позволяет записать до 800 адресов с фамилиями, так что “бумажное хозяйство” можно забыть. Но не надо забывать, что примерная стоимость этого супертелефона 870 долларов.
Сервисные возможности офисных АТС
Универсальные функциональные и сервисные возможности, предоставляемые современными офисными мини-АТС, отвечают требованиям широкого круга потребителей от небольших фирм до крупных компаний. Их количество огромно, но мы остановимся на наиболее важных и полезных.
Переадресация входящего вызова. Любой сотрудник (оператор) после ответа на звонок может соединить вызывающего абонента с требуемым ему лицом без уведомления или с уведомлением последнего. Обычно эта возможность реализуется путем набора номера требуемого абонента. Как правило во время ожидания вызов переходит в режим удержания линии, а вызывающий абонент слышит музыкальную или речевую заставку.
Перевод вызова. Используется во избежание потери важной информации из-за отсутствия вызываемого абонента или его занятости во время вызова. Различают переводы вызова “по занято", “по неответу” и “следуй за мной”, при которых входящий вызов переходит на телефон вашего заместителя, секретаря или на тот телефон, который вы укажете, временно уходя с рабочего места.
Дневной/ночной режим. Разновидность перевода вызова, при котором автоматически, в заранее оговоренное время, или по специальной команде входящие вызовы переводятся на заданные телефоны (на факс, охрану, дежурного диспетчера или на ваш домашний телефон).
Голосовое вмешательство или “экстренная связь”. Возможность голосом сообщить абоненту, находящемуся в разговоре, срочную информацию, не разрывая его разговора. Причем это одностороннее сообщение не услышит внешний абонент — одно из важнейших требований при организации систем оперативной связи.
Конференция или “конференц-связь”. Возможность организации разговора одновременно с большим (>3) числом абонентов, при котором они слышат друг друга и имеют возможность говорить. Данная возможность вполне соответствует традиционным для России методам руководства, но в импортных станциях максимальное число участников конференции, как правило, невелико (от 3 до 6 абонентов). Увеличение числа участников требует покупки дополнительного оборудования.
Громкое оповещение. Возможность голосового (через громкоговорители или системные телефоны) сообщения срочной информации группе абонентов (внутреннее оповещение) или через внешние динамики — всему персоналу организации (внешнее оповещение). Используется для оперативного поиска нужного абонента или в аварийных ситуациях.
Голосовой набор. Эта функция предоставляет возможность набора телефонного номера с помощью голоса. Если имя абонента записано в память, вы сможете позвонить ему, произнося его имя в телефонную трубку, а не набирая номер. Причем некоторые АТС рассчитаны на запоминание до двадцати различных адресов.
Голосовая почта. Входящие звонки могут перенаправляться на систему голосовой почты, что позволяет передавать сообщения отсутствующим сотрудникам. При этом “оцифрованный" голос звонящего будет записан в “почтовый ящик". Пользователь телефона может востребовать сообщения из его ящика нажатием одной клавиши. Другими словами, это своего рода “искусственный секретарь". Причем голосовая почта сочетает в себе достоинства обычной телефонной связи с прямым внутренним доступом к желаемому абоненту и почтового ящика с
практически неограниченными возможностями хранения, редактирования и обра^ * бо.тки речевойинформации.
Тбнальный донабор (DISА). Возможность прямого доступа к системе и СамосТоятеЛьйого дозвона (минуя оператора) до требуемого абонента. DISA! позволяет Нрй взсбХяЫёКт звонке сразу попадать на желаемого абонента При, наборе соответствующегойЪмерарасшйрения. Процедура вы^ляййт^j
сным способом) набираем номер, выдеда^под, донабрр.дичии, и, услыщав'
ответ станции, типа: “Вы попали в офис фирмы. Если вам нужен г-н Иванов, наберите 4, если г-н Летров, наберите 2;”, переводим телефон в тональный режимj набора и добираем внутренний нрмер нужного абонента. Таким образом, DISA -^н своеобразное голосовое меню внутренних телефонов офисной АТС.
Тарификация. Позволяет осуществить сбор и учет всех исходящих (обычна । междугородных) разговоров абонентов станции. Обязательна при использовании; одной станции несколькими фирмами. Как правило, реализуется путем установку дополнительного оборудования. Может дополняться программным обеспечением^ позволяющим получать информацию в виде счетов на оплату и делать всевозмож^ ные отчеты и запись протокола звонков.’
Транзитная связь. Предоставляет возможность дистанционной коммутации, двух и более городских линий, подключенных к станции. Процедура выглядит так< с городского номера (например, с домашнего телефона) абонент звонит наг офисную АТС ид тональном режиме набирает номер другой внешней линии.# номер городского абонента. Используется для выхода на выделенные (например^* спутниковые) линии Для связи издома (через офис) с партнером, находящимся#’ другом часовом поясе, или для организации конференции нескольких городских, абонентов и ,т.д. Как правило, транзитная связь доступна узкому кругу лиД знающихспециальный код(пароль),во избежание затрат на несанкционирован< Ные'^ждугород^е разговоры:,' ' ’ .^|.
Построениекорпоративных сетей. Возможность объединения нескольки/ станций, находящихся на значительном (от 3 до 10000 км) удалении другот друга) в сеть с единым номерным полем. Используется при необходимости обеспечений оперативного управления из центра филиалами, находящимися в разных регио{ нах. у' у v■ Г
Можно еще .отметить такие сервисные функции, как SDMR ~ подробна^* протоколирование сообщений абонента или запись данных по входящим и исхо| дящим звонкам; ACD (Automatic Call Distribution) — автоматическое распределен ние входящих звонков; программируемое ограничение ,звонков — путем программ мирования одного из четырех классов ограничений можно заблокировать достуб с некоторых внутренних номеров к определенным кодам (при помощи эт<щ; функции можно запретить междугородные и международные звонки); автомат» > ческий перевод факса (обнаружеййе 4ипа CNG) — система автоматически,; различает звонки по факсу и голосовые звонки (при поступлении звонка по факсу он бесшумно переводится на факсимильный аппарат).
В табл. 8.2 представлены сервисные возможности некоторых моделей офисных» АТ^Цыборшомногокритериальная задача, Для крго^
важны параметры надежности, для кого-то — возможности стыка по конкретны#
интерфейсам, поэтому уйиверсальйого решения проблемы выбора техники не существует. А вот проблема выбора поставщика существует всегда. Практика показывает, что, следует очень осторожно .относиться, к заниженным, тем более демпинговым ценам. Оборудование может быть реэкспортное или бывшее в употреблении, которое кем-то распродается перед перепрофилированием, или оно может.иметь другие скрытые, дефекты, грозящие неприятностями. .
Таблица 8.2. Характеристики некоторых моделей офисных мини-АТС
\~^~^~-~_ Модель, фирме
Характеристика ■■
■ KX-TD1232 : Panasonic
GSX-3672 ■ Goldstar:
SKP-56/12O Samsung
ТХ-2464М Nitsuko ■
Н1Сот-П8 Siemens
Протоколирование (SDMR)
+
Нет
+
+
Нет '
Ограничение звонков’
' +
Нет'
+
Нет
"Нет ■ ’
Грдрсовое вмешатедьстрр.
. Нет
Нет / '
Нет
Нет
Нет
З^фукация,,.,
+.
. +
+*
Число учаетников.конференции
.4.■
з .
/б/
4 .
Громкое оповещение (селектор)
СТ
СТ
ст
ст
СТ '
.Наличие, системных телефонов
+
■ . + г
' +
Тональный набор (DISA).
.+*
+• .
+♦
+♦
■ +
Транзитная связь . ".к;',:.
. +* • ■
. +*
. , +♦ .
. +• - •
+♦
Возможность увеличения 'емкости без потери сервиса .,.
ограничена до 152
tier
' нет'
нет
А или ЦК
Таблица 8.2 (продолжений
।,. Модель, фирма
Характеристика
HiCom-130
Siemens '
Business Phone-60
Ericsson ।
.А-632
Mtilticom '
ОХ-128 ' Mihicom
Протоколирование (SDMR) . ,
. ..нет .
" Гв к ',-
Ограничение звонков;: - ;. , .
, . •: нет .
. +
+
Голосовое вмешательство : ч: ■
нет . . ,
+
Тарификация
+ ♦
+ ♦
+
+ ,
,Число участников конференции
. з .
.32
Громкое оповещение , • (еелектор). ~.
ст •
ВГГ ' :
' ВГГ г:
Наличие системных телефонов
.•+ V. •
Нет .
■Нет
Тональный набор (DISA)
' Нет .■
■ ч*-
Нет ч
Транзитная связь ''
■Нет ■ . ■
+'
Нет ■■
■ ' +
Возможность увеличения емко- ‘сти без потери сервиса '
■ ‘..Нет . ■
,А иди ЦК
АЛ
АЛ
Примечание. * Реализуется путем установки дополнительного оборудования; СТ — через системные телефоны, ВГГ — через внешние громкоговорители; А или ЦК — по аналоговым 'йЛй'цифров^М^канала^АЛ—по’аналбВдвымлиНйЯм. : ■ . ■ i 2?лЙ ’ ЭД®В ' Адд^А^ ^ёВуёмбтрв^ ф/унК^Ш: ■ первсбдфедйЦй#, -переводы вывода,л ночной уи^аянс/! Й \ -
Как на этапе ввода, так и при дальнейшей эксплуатации вам будет необходима техническая поддержка. Убедитесь, что у вашего поставщика имеется техническая служба и специалисты, сертифицированные фирмой-изготовителем оборудования. Поставщик должен гарантировать жесткие сроки устранения неисправностей. Если стоимость технической поддержки не вошла в стоимость оборудования, вам в дальнейшем, возможно, придется пойти на значительные дополнительные затраты.
Как правильно подойти к выбору офисной АТС
Перед вами стоит вопрос о выборе офисной АТС. Вот что надо иметь в виду в первую очередь:
необходимо представлять, какая емкость станции (количество внешних и внутренних линий) вам нужна. При этом не стоит упускать из внимания перспективу роста — через некоторое время вы можете “разжиться" дополнительными телефонными линиями, которые тоже можно будет подключить к АТС. В этом случае есть два варианта — либо покупать сразу же АТС с резервом на подключение будущих линий либо выбирать станцию, которая строится по модульному принципу (ее можно наращивать, докупая отдельные блоки). Оба варианта хороши в определенных условиях: первый — если вы конкретно знаете, сколько в будущем у вас прибавится городских телефонных; линий, и не ожидаете большего; второй — если перспектива пока туманна;
нужно определить набор функций АТС, удовлетворяющих вашим потребностям. Можно посоветовать только то, что при выборе кабельной АТС не стоит искать станцию с сервисными функциями “по максимуму". При всем своем желании многими возможностями в повседневной жизни вы пользоваться не будете, так что определите только главные;
необходимо выбрать какая станция вам нужна — цифровая или аналоговая. Этот выбор в настоящий момент зависит пока лишь от вашего вкуса. Цифровая, АТС — более современная, предоставляет больше услуг. Но в России преобладает аналоговая связь, так что всеми преимуществами цифровой АТС вы будете пользоваться только в условиях своей организации — “выход в город" будет’ таким же, как у аналоговых станций;;
необходимо выбрать фирму и страну производителя. В настоящее время на» российском фынке. АТС представлена продукция трех десятков зарубежных? фирм. В десятку ведущих компаний входят: SIEMENS (Германия), AT&T? (США), ALCATEL (Франция), ERICSSON (Швеция), PANASONIC (Япония), ‘ LG (Южная Корея), SAMSUNG (Южная Корея), NEC (Япония), TELRAD (Израиль), NITSUKO (Япония).Существуют и наши отечественные производи-' тели, однако они пока еще мало заметны на зарубежном фоне. К числу наиболее известных из них относится АО “ИНФОРМТЕХНИКА-СВЯЗЬ”,' которая производит АТС MiniCom на элементной базе SIEMENS, и AQj “МУЛЬТИКОМ” со станциями одноименного названия, вобравшие в себ: лучшие технологии отечественной “оборонки”;
следует поинтересоваться имеет ли в наличии сертификат соответствия Ми; связи РФ. Вещь очень важная в свете последних постановлений и проекте
Минсвязи РФ. К тому же, это гарантия того, что вы приобретете АТС, . нормально эксплуатируемую в условиях российской связи;
нужно подробнее узнать о наличии и качестве гарантийного и послегарантийного сервисного обслуживания. Несмотря на гарантии продавца выясните, каковы правильные условия эксплуатации АТС. Немаловажное значение здесь имеют ее реакция на резкие скачки напряжения в сети питания и климатические условия. В первом случае практически все станции отвечают “зависанием”, но одни модели после этого довольно быстро возвращаются в рабочее ■ состояние, другие приходится выключать и перегружать, третьи — перепрограммировать, а четвертое '— сдавать в ремонт. То же самое можно сказать о ■ температурном режиме работы станций — если вы не хотите летом в жаркую погоду остаться без связи, выясните при покупке, в каком температурном диапазоне АТС нормально.работает, исходя из этого подберите помещение для ее установки;
остановитесь на подходящей для вас цене: вопрос риторический, решаемый каждым самостоятельно.
Возможно, эти рекомендации помогут вам в решении поставленной задачи. Впрочем, оборудование офиса — задача сложная даже для профессионалов. И мы не можем в этой книге дать вам больше, чем приведенные выше общие рекомендации.■
Глава 9. Подвижная радиотелефонная связь
Современное. общество характерно постоянно растущей инфраструктурой связи И увеличением потребности людей в обмене информацией. В то же время человек все больше находится в движении, поэтому особое'значение для него приобретает возможность звонить и принимать телефонные звонки из любого места и в любое время. С такой точки зрения наиболее важным фактором становится мобильность связи, для обеспечения которой телекоммутационные сети должны предоставлять соответствующие услуги.
Мобильная связь с помощь^ даре^ед^Х'; р^диод^ций р^цле^трует, у^же-щодти шестьдесят лет. Любительские и служебные системы радиосвязи хорошо извест нЫ "й широко ^ обеспечивают непосредственного доступа кобщегосударственной автоматической коммутйруёмой телефонной сети общего пользования (ОАКТС). Некоторые радиостанции могут подключаться к ОАКТС, но процедура вхождения В телефонную сеть весьма сложна и длительна, и, кроме того, в каждый конкретный Момент ею может воспользоваться только один оператор и только на короткое время.
На ранних этапах развития беспроводного доступа к ОАКТС его использование являлось экономическисоправданным только в тех случаях, когда металлический кабель оказывалось по каким-либо причинам трудно использовать. Внедрение в беспроводный доступ цифровой технологии позволило значительно повысить пропускную способность и коэффициент использования спектра частот, а также предоставит^ йфью услуги. В результате, сегодня беспроводный абонентский шлейф в состоянии конкурировать с медным или волоконно-оптическим кабелем в отношении, надежности, габаритов оборудования, качества речи и темпов реализации. Таким образом, возможность беседовать по телефону “на ходу”, для большинства людей всегда считавшаяся недопустимой роскошью, сегодня становится явью.
Рынок подвижной радиосвязи переживает во всем мире стремительное развитие. До 1996 f-рдй в Европе йтот рынок охватывал уже около 15 миллионов абонентов с ежегодным Оборотом более 8 миллиардов долларов. Глобальной стратегией развития подвижной радиосвязи является разработка и внедрение единых международных стандартов ‘ и создание на их основе международных и глобальных сетей общего Пользования.
В настоящее время доминирующее положение на рынке подвижной радиосвязи занимают:
Общими т^н$9^ям$-рад1^^систем цодвцлрюй
радиосвязи являются:" ‘‘
переход на цифровые методы передачи речевых сообщений^к-
внедрение методов разделения каналов связи и временного дуплексного разделения каналов передачи и приема;
исключение прослушивания передаваемых на радиоинтерфейсе сообщений без использования специальных методов,;
е применение шифрования сообщений, передаваемых на радиоинтерфейсе;
исключение несанкционированного доступа к радиоинтерфейсу и системе в ■ Целом; • '. ■ч/
обеспечение автоматического роуминга абонентов;
прямое взаимодействие с цифровыми фиксированными сетями свяЗи;
интеграция и взаимодействие сетей различных стандартов.
Структурная схема радиолинии
На рис. 9.1 представлена упрощенная структурная схема радиолинии. Передаваемое сообщение поступает в микрофон, который преобразует речевой сигнал в электрический. Электрический сигнал поступает на радиопередающее устройство, которое сострит из модулятора (М), синтезатора несущей частоты (CJ4) и усилителя модулированных колебаний (УМК). С ромощью антенны (А) энергия радиочастотных колебаний передатчика излучается в окружающее пространство — тракт распространения радиоволн.
Рис. 9.1. Упрощенная структурная схема радиолинии
На приемном конце радиоволны наводят электродвижущую силу (ЭДС) в антенне. Радиоприемное устройство с помощью селективных цепей (СЦ) отфильтровывает нужные сигналы от помех. В детекторе (Д) происходит процесс, обратный модуляции —• выделение из модулированных колебаний-исходного электрического сигнала, который управляет радиопередатчиком. С помрщью преобразователя (громкоговоритель, телефон) электрический сигнал связи преобразуется в сообщение, доставляемое абоненту. :
Рассмотренная радиолиния обеспечивает одностороннюю передачу речевого сообщения, что'приемлемо только в службах оповещения. Для организации двухг сторонней радиосвязи в каждом пункте надо иметь и передатчик, и приемник. Если при этоМПередача и Прием на' каждом приемопередатчике осуществляется поочередно; такая связь называется симплексной. Двухсторонняя радиосвязь, при
которой связь между приемопередатчиками реализуется одновременно, называется дуплексной. ■ . , ■ .
При дуплексной радиосвязи передача в одном и другом направлении ведется, как правило, на разных несущих частотах. Это делается для того, чтобы приемник принимал только сигналы от передатчика с противоположного пункта и не принимал сигналы собственного передатчика. '
Особенности распространения радиоволн
Радиоволна по своей физической природе является обычной электромагнитной волной, которая имеет длину X более 0,1 мм и распространяется в свободном пространстве со скоростью около 300 тысяч км/с.
Электромагнитное поле содержит две составляющие: электрическое поле Е и магнитное поле Н. Векторы напряженностей Е и Н перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны X/ На рис. 9.2 условно представлена картина распространения электромагнитного поля вдоль оси X.
Расстояние, которое электромагнитное поле проходит за один период колебания Т, называют длиной волны.
X = с • Т = c/f,. .
где, / — частота колебания, ас — скорость света в свободном пространстве.
Излучение радиоволн является, по существу, процессом образования электромагнитных волн в окружающем антенну (излучатель) пространстве. С удалением от излучателя плотность энергии радиоволны падает пропорционально квадрату расстояния.
Принятая в настоящее время классификация видов радиоволн приведена в табл.
'
Таблица 9.1. Классификация радиоволн
Номер полосы частотного спектра
Метрическое наименование
.ВОЛН
Диапазон длин волн
Диапазон частот
Обозначение полосы
Условное обозначение
. 4
мириаметровые
10-100 км
3-30 кГц
онч
(очень низкие частоты)
сдв (сверхдлинные волны)
5
километровые
1-10 км
30-300 кГц
НЧ (низкие частоты)
дв (длинные волны)
6
гектометровые
100-1000 м
300-3000 кГц
СЧ (средние частоты)
СВ (средние волны)
7
декаметровые
40-100 м
3-30 МГц
ВЧ (высокие частоты)
КВ (короткие волны)
' 8 ■
метровые
' 1-10м
30-300 МГц
ОВЧ
(очень высокие частоты)
УКВ (ультракороткие волны)
9
дециметровые
10-100 см
300-3000 МГц
УВЧ (ультравысокие частоты)
УКВ
10
сантиметровые
1-10 см
3-30 ГГц
СВЧ (сверхвысокие частоты)
УКВ
11
миллиметровые
1-10 мм
30-300 ГГц
КВЧ (крайневысокие частоты)
УКВ
12
децимиллимет- ровые
0,1-1 мм
300-3000 ГГц
ГВЧ (гипервысокие частоты)
УКВ
Распространение радиоволн из пункта передачи сообщения в пункт приема может происходить как в непосредственной близости к Земной поверхности (поверхно стные радиоволны), так и путем многократных отражений от земли и от ионосферы — слоя заряженных частиц, окружающих Землю на большой высоте (пространственные радиоволны).
Траектории распространения пространственных и поверхностных радиоволн показаны на рис. 9.3. В ваде пространственных радиоволн распространяются только те радиоволны, которые могут отражаться от ионосферы. Способность радиоволн отражаться от ионосферы определяется соотношением между частотой радиоволны f и некоторой критической частотой (кр, которая зависит от состояния ионосферы. '
Критическая частота меняется в зависимости от времени суток, времени года, фазы 11-летнего периода солнечной активности. В среднем критическая частота равна примерно 30 МГц (Хкр=10 м). Таким образом, отражаться от ионосферы Могут только сверхдлинные, длинные, средние и короткие волны, которым соответствуют частоты менее 30 МГц. Ультракороткие волны в виде пространственных волн, как правило, распространяться не могут.
Рис. 9.3. Траектории распространения радиоволн: ' ’ 1 — пространственная волна, 2— поверхностная волна:
Основную роль в процессе распространения ультракоротких волн играют повер- хностные волны. Дальность их распространения определяется дифракцией, .(заход радиоволн в область геометрической тени за горизонтом) и рефракцией (искривление траектории радиоволны за счет ее преломления в атмосфере).
Эти явления приводят к тому, что фактическая дальность несколько превышает дальность геометрической видимости между передающей и приемной антеннами (рис. 9.4).
Рис. 9.4. Дальность геометрической видимости.
hi и Н2 —высоты приемной й"передающей антенн над Уровнем моря
В: результате дальность связи (дальность прямой; видимости) в УКВ-диапазоне Можно рассчитать в зависимости от высот приемной и передающей антенн Ми h2' следующимобразом:
R(KMy* 4.1V h1(M) + h2w ; “
Однако В ряде случаев при большой Мощности Передатчика, . благоприятном рельефе местности, отсутствии затемняющих складок й использовании антенн с большой направленностью можно осуществить связь и в области радиотенн на расстояниях, превышающих дальность прямой видимости на 20-30%.
На распространение поверхностных волн влияют свойства поверхности Земли. Электропроводность почвы, Вдоль которой распространяется волна, влияет на потери ее энергии: Нём Меньше электропроводность, тем больше величина потерь. Таким образом, недостатком использования УКВ-диапазона для систем связи является ограниченная дальность связи, зависящая от высоты приемной и передающей антенн. Кроме того, дифракция УКВ — обусловливает большое влияние на условия передачи сообщений в зоне различных препятствий, приводящих к появлению зон неуверенного приема (мертвых зон) в “тени” этих препятствий на
расстояниях менее радиуса R. Это характерно для условий городской застройки с железобетонными зданиями, промышленными сооружениями и для приема в горной местности.' . . .
Однако широкое использование УКВ-диапазонаДля средств, мобильной связи обусловлено многими факторами. Одним из-' главных является малый уровень внешних помех. Здесь сказывается ослабление амплитуды составляющих спектра импульсных атмосферных и промышленных помех по'мере увеличения частоты. Другим важнейшим достоинством УКВ-диапазона является возможность размещения очень большого количества разных каналов связи без взаимных помех.
Известно, что если имеется несущее электромагнитное излучение и оно модулируется полезным сигналом, полоса частот для переносимого сигнала должна составлять около одного процента от несущей частоты*. И чем несущая частота выше, Тём 'больший объем, информации можно на ней передать. При этом предпочтение следует отдать метровым й дециметровым волнам по следующим причинам: ■ ■ ■ ' —; : ъ
• их дальность распространения не зависит от метеорологических условий;
е легче обеспечить высокую мощность передатчикбв. ■
К другим достоинствам УКВ-диапазона следует отнести небольшие, размеры передающих и приемных антенн, а также возможность использования помехоустойчивой модуляции ЧМ и самого широкого спектра модулирующих частот.
Диапазоны частот подвижной радйосвязи
Сегодня в нашу жизнь интенсивно входит самая разнообразная аппаратура, содержащая источники электромагнитной энергии (радиостанции, бесшнуровые телефоны, Сотовые телефоны, пейджеры). Хотя подобная техника зачастую встречается В/ свободной продаже, далеко не все радиоэлектронные средства можно приобретать без соответствующих разрешений. Строг»; говоря, за этим должны следить продавцы, но они не всегда это делают, и часть, по крайней мере, ответственности “повисает” на покупателе.
Так, например, купив удобный и недорогой бесшнуровой телефонный аппарат, можно войти в конфликт с законом. В тюрьму за это скорее всего не посадят, но приличный штраф (до семидесяти. минимальных размеров. оплаты труда) заплатить придется. К тому дсе, вероятно, будет конфискована и аппаратура.
В соответствии с действующим законодательством для покупки радиоизлучающик устройств необходимо получить разрешение Государственного надзора за связью в Российской Федерации (главного управления или- его территориальных органов). Что касается бытовой аппаратуры, содержащей в явной формр радиопере- дающие устройства/ не надо получатьп разрешение .только для бесшнуровых телефонов, работающих в полосах частот 814-815 и 904-905 МГц с мощностью не более 10 мВт, а также для детских радиопереговорйых устройств и радиоуп-
*' -Это весьма приближенная оценка, поскольку полоса частот зависит от вида и глубины МОДУЛЯЦИИ.
равляемых игрушек, работающих в полосе частот 26975-27283 кГц с мощностью излучения не более 10 мВт.
Следует отметить, что потенциально организовать подвижную связь можно только на основании решения Государственной Комиссии по радиочастотам при Министерстве связи России о выделении полос частот для той или иной системы и присвоении конкретных номиналов частот Главгоссвязьнадзором России. В противном случае работа всех (и старых, и новых) средств связи может оказаться попросту парализованной и все усилия и затраты на ввод нового оборудования окажутся напрасными и противозаконными. '
Возьмем “Таблицу распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот от 3 кГц до 400 ГГц”, утвержденную решением ГКРЧ России от 8 апреля 1996 года, и рассмотрим те ее разделы, которые касаются перспектир развития сухопутной подвижной связи общего пользования.
Диапазон 27 МГц, выделенный практически во всем мире для персональной связи, не так давно в нашей стране разрешалось использовать гражданам только для радиоуправления моделями и в целях охранной сигнализации. Однако начиная с 1994 года было разрешено использовать отдельным гражданам и юридическим лицам полосу частот 26970-27860 кГц для разработки, серийного производства, закупки и эксплуатации радиостанций с мощностью излучения не превышающей 10 Вт.
В диапазоне 450 МГц для аналоговых сотовых систем связи федерального стандарта NMT-450 выделены полосы частот 453-457,5 и 463-467,5 МГц. Однако ввиду интенсивного использования этих же полос радиоэлектронными средствами других назначений эксплуатация аппаратуры подвижной связи в этих полосах существенно ограничена. .
В Москве и Московской области в порядке исключения разрешено использование радиочастот в полосах 470-478 и 478-486 МГц (21 и 22-й каналы телевизионного вещания). 1 ■ •
Для организации региональных сотовых сетей радиотелефонной связи общего пользования с подвижными и стационарными абонентами в РФ выделены полосы частот 824-834 МГц и 869-879 МГц. Радиальные и радиально-зоновые системы подвижной радиосвязи будут развиваться в полосах 815-820 и 860-865 МГц. Для организации локальных сетей радиотелефонной связи на базе симплексных радиостанций с мощностью передатчика до 100 мВт выделена полоса 859-860 МГц. В полосах частот 880-915 и 935-960 МГц отдельные участки выделены для использования цифровыми сотовыми системами подвижной радиосвязи федерального стандарта GSM.
Ведется подготовка к выделению в России единого набора частот для федеральной сети персонального радиовызова общего пользования. В настоящее время номиналы частот отдельным сетям радиовызова назначаются исходя из конкретной ситуации с использованием спектра в различных регионах страны, главным образом в диапазоне 146-174 МГц. .
В России недопустимо применение массово ввозимых бесшнуровых телефонов, рассчитанных на работу в первом телевизионном канале (46-49 МГц), поскольку
взаимные помехи приводят как к нарушению приема телевидения, так и к значительному снижению надежности связи. По этой причине в России для разработки, закупки и эксплуатации бесшнуровых телефонных аппаратов выделены специальные полосы частот 814-815 и 904-905 МГц. Кроме того, для бесшнуровых телефонных аппаратов офисного типа с мощностью не более 10 мВт разрешено использовать полосу 864-868,2 МГц.
Сравнительно недавно ГКРЧ России приняла решение, дающее возможность внедрения на территории России стандарта DECT в полосе частот 1888-1900 МГц. В Москве для создания коммерческой сети на базе оборудования стандарта DCS-1800 выделены полосы частот 1710—1730 и 1805-1825 МГц.
Антенны УКВ-диапазона
Антенны являются необходимым элементом любого радиопередающего и радиоприемного устройства. Передающая антенна предназначена для преобразования тока высокой частоты, поступающего от передатчика, в энергию излучаемых ею электромагнитных волн. Приемная антенна используется для преобразования принятых ею электромагнитных волн в энергию тока высокой частоты. Для антенн присуще свойство обратимости, что позволяет использовать одну и ту же антенну в качестве передающей и приемной с сохранением основных параметров. Из всего разнообразия существующих антенн мы рассмотрим только те, которые используются в радиотелефонах и пейджерах, а именно: штыревые и рамочные антенны УКВ-диапазона [14].
Как уже говорилось, электромагнитные волны представляют собой комбинацию колебаний электрических и магнитных полей. В обычных условиях направление колебаний электрического поля (вектор Е) перпендикулярно направлению колебаний магнитного поля (вектор Н). В зависимости от направления вектора Е радиоволну называют вертикально (рис. 9.5, а) или горизонтально (рис. 9.5, б) поляризованной, хотя возможна наклонная или даже изменяющаяся в процессе распространения волны поляризация. Сама же поляризация зависит от конструкции передающей антенны и от условий распространения волны.
Рис. 9.5. Типы поляризации радиоволн: вертикальной (а) и горизонтальной (б)
В диапазоне УКВ Земная поверхность скорее диэлектрик, чем проводник, к тому же в этом Диапазоне антенны обычно подняты над ней на высоту, превышающую длину волны. Так что здесь выбор поляризации особого значения не имеет. Хотя
все-таки считается, что лучше использовать горизонтально поляризованные волны, поскольку на их распространение меньше влияют всевозможные сооружения и растительность, ориентированные, в основном вертикально. В технике радиовещания чаще используются антенны с вертикальной поляризацией, .а в технике телевидения *^ антенны е горизонтальной поляризацией. . и \ л .
В радиотелефонии наиболее распространенной является электрйчеСкая Штыревая антенна, длина которой равна одной четвертой длины волны электромагнитного излучения (несимметричный четвертьволновый вибратор). При большой длине волны используются и укороченные вибраторы (1д<Х/4).
Напряжение сигнала, принятого такой антенной, определяется как
UA = Е Ьд * СОЗф, ; ■
где: Еv>'^ напряженность электрического поля, Ьд — действующая высота антенны, ф — угол между осью антенны и вектором Е. Когда антенна параллельна этому вектору,, т.е. угод междуними равен нулю, созф = 1. Следовательно, для приема вертикально прляризоранцыу роли антенну следует размещать вертикально, а для приема горизонтально поляризованных волн — горизонтально. :
В такой штйревой антенйе ток принимаемого ею сигнала максимален у его конца, подключенного К । приемопередатчику, н постепенно уменьшается до нуля по направлению к свободному концу (рис, 9.6, а). ■
Рис. 9.6. Штыревая антенна (а) и способы увеличения ее действующей высоты: _ добавлением горизонтального Проводника (б) и включением катушки индуктивности (в)
Если площадь, охватываемую кривой распределения тока и проводом антенны, заменить равным по площади прямоугольником, то количество принятой энергии не изменится. Полагая основание прямоугольника равным по величине амплитуде тока в основании антенны 1мо получаем высоту прямоугольника, называемую действующей высотой антенны Ьд. Действующая высота антенны меньше ее физической длины и для четвертьволнового вибратора равна
Ьд = Х/2л.
Подключая к верхнему концу антенны Дополнительный горизонтальный провод- ник,“метел ку” и ли" звездочку’’.увеличивают емкость между мим-и землей, череЛ которую стекает ток принимаемого сигяала В результате, характеристика зави-
симости тока от высоты антенны принимает вид,; показанный на рис. 9.6, б, а действующая высота антенны увеличивается. Для увеличения Ьд часто используют включение в разрыв антенны катушки индуктивности, которая вместе с емкостью ее верхней части образует последовательный колебательный'контур, настроенный на частоту сигнала и имеющий почти нулевое реактивное сопротивление на этой частоте (рис. 9.6,в).
Такой прием широко применяется при. использовании укороченной штыревой антенны. Укороченная антенна имеет емкостное реактивное сопротивление, и для настройки в резонанс на рабочую частоту (электрического “удлинения”) последовательно с антенной включается катушка индуктивности, имеющая большую добротность и элемент настройки. Удлинительная катушка (CLC-катушка) значительно повышает эффективность укороченной антенны и может быть расположена в основании антенны ил^, в ее середине. В этом случае катушка заделывается в пластмассовую оболочку. . . . . ; . .
Очевидно, для того чтобы ток принятого антенной-сигнала прошёл Через входные цепи приемопередатчика, необходимо образовать Между ними замкнутый контур, те. соединить вторые полюса антённы и прйемЬпёрёДатчйка. При" приеме 'вертикально ,поляризованных волн, распространяющихся у поверхности Земли, вторым полюсом антенны, как и источника сигнала, служит земля. Причем для связи с землей по высокой частоте достаточно паразитной емкости между общим проводом й окружающими предметами, заземленными или соединенными с электросетью. Эта емкость значительно увеличивается (а следовательно, качество приема улучшается), если приемопередатчик взять в руки, поставить ha землю или на достаточно большой металлический! предмет, например, кайот автомобиля.
Для горизонтально поляризованных волн земля уже не может служить вторым проводом антенной цепи. Это положение также справедливо и для любых антенн, работающих высоко над землей или над плохо проводящей поверхностью (например, над песчаным или- скальным грунтом). В таких случаях исПользУют симметричный полуволновой вибратор (рйс. 9.7, а), а приемопередатчик ^слючают в середину такой антенны. •, ,
а г а
а) . б)
Рис. 9.7. Симметричный (а) и несимметричный (б) полуволновой вибратор
Действующая высота этой антенны равна Нд = Л/л.
Любое смещение-точки подключения готноснтельно середины антенны уменьшает, ток принимаемого сигнала во входной цепи приемопередатчика. 1 < -/
Если по соображениям удобства изготовления или размещения не удается сделать антенну симметричной, ее эффективность повышают, искусственно увеличивая электрическую емкость одной из половин, называемой в этом случае противовесом, функции которого выполняет общий провод либо связанное с радиотелефоном через паразитную емкость тело абонента (рис. 9.7, б).
В УКВ-диапазоне также используются спиральные антенны бегущих волн. Они занимают промежуточное положение между слабонаправленными и остронаправленными антеннами, обеспечивают круговую или эллиптическую поляризацию электромагнитных волн, а также широкодиапазонность. Конструктивно спиральные антенны подразделяются на цилиндрические, конические и плоские (рис. 9.8).
Рис. 9.8. Спиральные антенны: цилиндрическая (а), коническая (б) и полосковая (в)
Цилиндрическая спиральная антенна состоит из нескольких витков проволочной спирали. Один из концов спирали присоединяют к центральному проводнику подводящего коаксиального кабеля. Внешний проводник коаксиальной линии (оплетка, если это коаксиальный высокочастотный кабель) присоединяют к металлическому экрану, препятствующему возбуждению электрических токов на внешней поверхности коаксиала, а также служащему противовесом по отношению к спирали. При подключении линии к высокочастотному генератору в спирали возбуждается бегущая волна электрического тока.
Применение вместо цилиндрических спиралей конических обеспечивает антенне большую широкополосность и более широкую диаграмму направленности. В плоских антеннах также возбуждается бегущая волна тока, при этом сама спираль размещается на одной стороне диэлектрической пластины.
В системах персонального радиовызова широко используются рамочные антенны, реагирующие на магнитную составляющую радиоизлучения. Считается, что магнитная составляющая поля радиопередатчиков несколько глубже проникает внутрь железобетонных зданий, чем электрическая составляющая, хотя разница и лежит в пределах длины волны. Однако расстояние в несколько метров для жилых помещений уже существенно. Кроме того, на близком расстоянии электрическая составляющая электромагнитного поля помех таких источников, как бытовые приборы, системы зажигания автомобилей, люминесцентных ламп, преобладает над магнитной составляющей. Следовательно, уровень помех, принимаемых рамочными антеннами, будет меньше, чем у штырьевых антенн. И, наконец, на параметры рамочных антенн значительно меньше влияют окружающие предметы.
Рамочной магнитной антенной может служить любой виток провода (рис. 9.9). Поскольку цепь протекания тока сигнала всегда замкнута, приемнику с магнитной антенной не нужно заземление. Наведенное в антенне напряжение сигнала пропорционально напряженности магнитного поля Н, охватываемой витком площади и синусу угла между плоскостью витка и направлением магнитных силовых линий. При этом форма витка не имеет никакого значения. Важно только обеспечить максимальную площадь при минимальной длине провода. Этому условию лучше всего отвечает форма рамки в виде круга или квадрата.
Рис. 9.9. Рамочные антенны в виде круглого (а) и квадратного (б) витков
Действующая высота одновитковой рамочной антенны Нд (в метрах) определяется с помощью простого выражения:
Нд=2*я*5/Х,
где: S — площадь рамки, м2, X — длина волны, м.
Для максимальной эффективности приема плоскость рамки должна быть перпендикулярна вектору Н. Это означает, что для приема волны с вертикальной поляризацией рамку нужно установить вертикально и ребром в сторону радиопередатчика.
Для увеличения эффективности рамочной антенны необходимо либо делать больше площадь рамки, либо увеличивать число витков, либо вводить в нее ферромагнитный стержень, концентрирующий магнитное поле. Однако размеры такой антенны ограничены размером аппаратуры, в которой она устанавливается. Увеличение числа витков ведет к увеличению индуктивности рамки и паразитной емкости между витками, что ухудшает свойства антенны. А магнитная проницаемость ферритов, способных работать на частотах УКВ-диапазона, очень мала. Поэтому в пейджерах используются классические рамочные антенны, изготовленные из одного витка плоского провода.
Отметим, что размещение вертикальной рамки над хорошей проводящей поверхностью, как и в случае вертикального вибратора, удваивает ее действующую высоту, поскольку зеркальное изображение как бы удваивает площадь рамки.
Основные характеристики антенн
Важнейшей характеристикой любой антенны, определяющей ее потребительские свойства, является диаграмма направленности, которая определяет способность антенны концентрировать излучаемую электромагнитную энергию в определенном направлении или, наоборот, принимать энергию с определенного направления.
Пространственная диаграмма направленности, вибраторных антенн (рис, 9.10, а) и имеет тороидальную форму. На практике для простоты диаграмму направленности представляют в Двух плоскостях: горизонтальной (рис. 9.10, б), и вертикальной (рИС. 9,10, в); j
Рис. 9.10. Диаграммы направленности вибраторных антенн: пространственная (а), в Горизонтальной плоскости (б)
И в вертикальной плоскости (в) ;
Все антенны, устанавливаемые на подвижных объектах, имеют круговую (или близкую к* ней) диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, т.е. излучают и Принимают энергкоравномерно со всех напряжений. В,вертикальной плоскости диаграмма направленности имеет форму восьмёрки. Таким образом, в направлении параллельном земле (перпендикулярном оси антенны) излучается (принимается) максимальная энергия, а в направлении вдоль оси антенны — минимальная (теоретически ничего не'излучается и не прйййшётся). flpH этом форма диаграммы направленности в вертикальной плоскости изменяется в зависимости от соотношения длины антенны и длины волны электромагнитного излучения, чем больше отношение 1/Х, тем уже ширина лепестков диаграммы направленности.
Для плотно застроенного крупного города наиболее оптимальной является антенна с широкой диаграммой направленности в вертикальной плоскости, которая хорошо принимает сигналы, приходящие с направлений выше уровня горизонта. Дело в том, что в подобных городах в антенну поступают сигналы после их многократного отражения от различных объектов.
С формой диаграммы направленности связан другой важный параметр — коэффициент усиления (или просто усиление антенны). Под усилением конкретной антенны, ориентированной на максимум приема, понимают отношение напряжения, развиваемого ею на согласованной нагрузке, к напряжению, развиваемому на той же нагрузке согласованного с ней (находящегося в той же точке пространства й также соориентированного) волнового вибратора. В подвижной связи усиление антенны принято отсчитывать от четвертьволнового вибратора, у которого оно условно принимается за единицу (0 дБ). Очевидно, что чем больше усиление антенны, тем большей направленностью она обладает и тем большее напряжение можно получить на клеммах антенны.
Немаловажное значение, с точки зрения отдачи мощности антенной, является ее согласование с фидерной линией съема сигнала. Оценка качества согласования производится с помощью коэффициента бегущей волны (КБВ) или коэффициента стоячей волны (КСВ), который представляет собой величину обратную КБВ (КСВ=1 /КБВ). Если входное'сопротивление антенны является чисто активным, то КБВ определяется Следующим образом: КБВ=г/р при г<р, КБВ=р/г при г>р, где: г — входное сопротивление антенны, р — волновое сопротивление фидерной линии. Наиболее выгодным режимом работы является режим полного согласования антенны с фидерной линией КСВ=1:1=1. В этом режиме антенна отдает максимально возможную мощность.
На рис. 9.11 показан внешний вид некоторых моделей антенн УКВ-диапазона, которые могут быть использованы для сотовой телефонии и пейджинговых систем.
В таблице 9.2 приведены основные характеристики мобильных антенн УКВ-диапазона., ■ .'
1/
11Ш /1
< 'Рис. 9.11. Внешний вид мобильных антенн УКВ диапазона
Таблица 9 2. Основные характеристики мобильных антенн УКВ диапазона
~~~~^ Характернстика
Марка, фирма
Тип
Диапааон частот, ' МГц
КСВ
Максимальная подвохимая мощность, Вт
MSA-800 (ANLI).
■ плоская спираль
800-900
<1,5:1
10 .
MG-5 (ANLI) . : ;
5/8 .
800-900
<1,5:1
10
.МС-4 (ANLI).
.2x1/2
.800-900
<1,5:1
10
ТА-б (ANL1) .: .
J .2x5/8
.800-900
<1,5:1
10
900С MAG (SIRIO): :
L/4* 1/2.
870-960
<1,2:1
20
SKA 900С (SIRIO)
коллинеарная
870-960
<1;2:1
30
EX-700 (ANLI) .
.2x5/8 . '
415-480■
<1,5:1
100
QW-70U (ANLI) . j
■ ■ '■5/8
420-480 ■
<1,5:1
.100
НР7000 (SIRIO)
"5/8'
.' 430-440
<1,2:1
100
QW-2VM (ANLI) ■ ■‘
' 11/4'
130-180
<1,5:1
100
WN-716 (ANLI) -' . v
1/4,5/8
.144-148 430-440
<1,5:1
200
AT-5 (ANL1)'' / ' '' ■
.-1/4
140-470
' <1,5.1
100
WN-14M .(ANLI)‘.
r 1/4
1*44-470
<1,5:1
200
MWD 1320 (MAX RAO)
'132-512 ’
<2:|
200
Таблица 9.2 (продолжение)
Характеристика
Марка, фирма
Усиление, дБ
Длина, м
Наличие магнитного основания
Примерная 1 стоимость, У-е.
40-50
MSA-800 (ANL1)
2,15
нет
MG-5 (ANLI)
3,2
0,25
есть
15-20
МС-4 (ANLI)
5
0,33
нет
40
TA-5 (ANLI)
6
0,5
есть
60
900С MAG (SIRIO)
3
0,24
есть
48
SKA 900С (SIRIO)
3
0,32
нет
43
EX-700 (ANLI).
5,5
1
нет
60
QW-70U (ANLI)
3,2
0,52
нет
60
HP7000 (SIRIO)
3,2
0,42
нет
34
QW-2VM (ANLI)
2,15
0,55
нет
50-60
WN-716 (ANLI)
2,15
3,29
0,42
нет
40
AT-5 (ANLI)
2,15
0,5
нет
30
WN-14M (ANLI)
2,15
0,5
есть
50
MWD 1320 (MAX RAD)
1
1
нет
45
Примечание. Все антенны имеют вертикальную поляризацию и волновое сопротивление 50 Ом.
Антенны в автомобиле
Любая антенна, как известно, является первым звеном в приемной системе и самым последним — в передающей. Какой бы совершенной (а значит и дорогой) ни была Приемная и передающая техника в вашем автомобиле (рис. 9.12), все дело может испортить плохая антенна. Поэтому, купив сотовый телефон и предполагая часто использовать его в автомобиле, необходимо с большой тщательностью подходить к выбору антенны и месту ее установки. От последнего зависит тип крепления. Можно выбрать антенну на магнитном основании, либо антенну, приклеивающуюся к стеклу, или же антенну, для которой надо просверлить отверстие в кузове машины.
Рис. 9.12. Современная электроника в салоне автомобиля
В крупных городах антенны принимают радиосигналы, которые испытывают многократное отражение от различных объектов (зданий в первую очередь). Поэтому здесь оптимальной будет антенна с широкой диаграммой направленности в вертикальной плоскости (далее — просто диаграмма направленности), которая хорошо принимает сигналы, пришедшие с направлений выше уровня горизонта. Такой диаграммой направленности обладает штыревая четвертьволновая антенна, располагающаяся обычно на крыше автомобиля или на багажнике, которые в данном случае служат хорошо проводящей “землей”. Выбор такой диаграммы направленности, а следовательно, небольшого усиления, антенны оправданы еще и тем, что в крупных городах операторы подвижных систем связи стараются обеспечить довольно хорошее радио-покрытие, что обеспечивает высокий уровень сигнала на входе приемника абонентского телефона.
Если же вы перемещаетесь на своем автомобиле в сельской местности, где размер сот системы сотовой связи* значительно больше, чем в городе, вам необходимо выбирать антенну с более узкой диаграммой направленности, т.е. с большим коэффициентом усиления (примерно 5 дБ). Такими свойствами обладают так называемые коллинеарные антенны. Этот тип антенн состоит из двух четвертьволновых или двух вибраторов длиной 5/8 длины волны (или иных их комбинаций), закрепляемых вертикально и питаемых через фазирующую катушку для обеспечения правильного распределения токов.
Если вы проводите примерно одинаковое время в городе и за его пределами, вам подойдет антенна с усилением 3 дБ. Ее диаграмма направленности немного уже, чем у четвертьволнового вибратора, но шире, чем у антенны с усилением 5 дБ. Конструкций таких антенн сейчас великое множество.
Целесообразнее всего расположить антенну в наиболее высокой точке подвижного объекта, тогда детали самого объекта не будут препятствием на пути радиосигнала к антенне. У автомобиля таким местом является крыша, которая служит для антенны отражательной поверхностью и положительно влияет на формирование диаграммы направленности. В этом случае диаграмма направленности в горизонтальной плоскости имеет достаточно правильную форму, близкую к круговой (рис. 9.13, а).
Рис. 9.13. Диаграмма направленности штыревой антенны, установленной в центре крыши автомобиля (а) и на переднем крыле (б)
Для установки антенны можно использовать еще четыре позиции: ща задаем и переднем крыле (рис. 9.13, б), на бампере и на заднем стекле. Недостатком расположения антенны на капоте, багажнике или бампере состоит в том, что сам корпус машины является преградой для радиосигналов, что меняет диаграмму направленности в'горизонтальной .плоскости^ А’ это приводит к тому, что электромагнитная энергия излучается и принимается неравномерно ё разных направлений. Но у некоторых антенн; благодаря специально выбранному месту подключения к ним питающего кабеля, характеристики не зависят от отражающей поверхности. , ' *
Если вы категорически против того, чтобы ^сверлить отверстия в кузове или бампере, то необходимо выбирать антенны с магнитным основанием ■ или же использовать антенны, предназначенные для приклеивания на внешней стороне заднего стекла,'Сигнал проходит через стекло (при этом он затуХаёт в среднем на 3 дБ) и снимается специальным устройством', приклеенным к внутренней стороне стекла. При установке такой антенны надо имеТь в виду, что чем большая ее часть возвышается над уровнем крыши автомобиля, тем качественнее-будет
Методы, системы и стандарты V ■
Известно, что основная часть энергии любого сигнала сосредоточена в ограниченной полосе частот. Поэтому спектральные составляющие за границами этой полосы можно отбросить без ущерба для качества передачи. С другой.стороны, радиочастотный ресурс эфира ограничен и регламентируется государственными органами. И, чтобы сигнал не выходил За рамки выделенной полосы, его необходимо каким-либо образом изМёнять/ ' ; ' ' ’
Мы живём в трехмерноммире! и приййкли к ^рей^йзмербниям -г-^ширине, высоте и дМйнё (не "считая четвертое-измерениевременное)-. Если провести аналогию для -" электромагнитного мира; то ■ частота ■ ■ это t первое - измерение. Второе измерение — время, или длительность сигнала.' И,* наконец/ сигнал должен обладать некоторой начальной энергией, расходуемой на то, чтобы пройти через эфир на нужное расстояние и быть принятым — это третье измерение. Произведение этих трех параметров дает очень удобную единицу оценки информационных возможностей сигнала — объем. Можно изменять любой из Параметров, компенсируя увеличением или уменьшением оставшиеся для сохранения Прежнего объема сигнала |15}. л -
В цифровых системах, передающих информацию в виде двоичных символов, спектр однозначно связан со скоростью передачи. При ограниченном времени сеанса связи, чтобы" информационная наёйшенйосты сигнала не изменилась, необходимо увеличить скороёть передачи; При этом1 спектр сигнала расширяется, и для его передачи требуется более широкая полоса частот. Если ширина полосы для передачи сигнала уже, чем ёгб спектр, сигнал сжимают при одновременном увеличении времени Передачи или Энергии. ' '
Если же; например, приемное устройство имеет низкую чувствительность или- сигнал ослабляется так, что распознать его невозможно, увеличивают его энер-
гию, одновременно уменьшая длительность либо сужая полосу (чтобы сохранить неизменным объем),
С другой стороны, какой бы замечательный сигнал мы не создали, если параметры среды ему не соответствуют, передача оказывается либо невозможной, либо нёадекватндй. Электромагнитная Волна способна распространяться как свободно чбрёзь3фйр,^ ИНаправлёйно — через провода и кабели. При этом необходимо решить две основные задачи. Во-первых, совместить в одной среде сигналы от различных источников и затем разделить их в точке приема. Во-вторых, согласовать параметры сигнала с возможностями среды. В результате создается канал передачи: при свободном распространении — радиоканал, при направленном — проводной..... ' -
Проблема разделения сигналов pt разных источников решается за счет концентраций их энергии на определенной несущей частоте или в конкретном временном интервале либо распределения по Всей частотно-временной области.
СаМйй простой метод — частотное разделение — FDMA (Frequency Division Multiple Access). В каждом сеансе связи за абонентом закрепляется узкая полоса частот. Этот метод манипулировал первым измерением — полосой частот и широко использовался, например, в. сотовых система^ первого поколения. Оборудование для систем разрабатывалось различными производителями в соответствии с,аналоговыми стандартами TAGS, AMPS, NMT и др.
Второе измерение —- время -— легло в основу метода TDMA (Time Division Multiple Access). Абонент подучает в частотном канале временные окна, которые он может использовать для разговора и передачи данных. Сеанс связи абонента разбивается на множество небольших временных интервалов. ТОМА был принят в качестве основного метода доступа в цифровых сотовых системах второго поколения стандартов GSM, ADC (D/AMPS) и JDC. В стандарте GSM, кроме временного разделения, используется и частотное. При этом в структуре TDMA- кадра содержится восемь Временных окон на каждой из 124 несущих частот. Кроме того, в. сеансе связи производится дополнительная манипуляция частотой, так называемый медленный перескок частоты, Каждую секунду осуществляется 217 переходов с одной частоты на другую.
В микросотовых системах, построенных с использованием стандарта DECT, переход с частоты на частоту используется для увеличения количества частотновременных радиоканалов, что резко увеличивает абонентскую емкость системы. В GSM этот прием используется для борьбы с замиранием сигналов из-за многолучевого распространения.
Наконец, манипуляция третьим измерением — энергией — реализована в виде многодистанционного доступа с кодовым разделением каналов — CDMA (Code Division Multiple Access). Основная идея метода заключается в том, что в одной и той же полосе частот можно создать сигналы, которые не влияют друг на друга. Для их получения подбирается ансамбль сигналов, свободных в точке приема от взаимных влияний друг на друга. Исходный сигнал от абонента смешивается с одним изсигналов этого ансамбля.В итоге формируется и передается через канал широкополосный сигнал с распределенной энергией. Образно говоря, он помеча-
ется "кодом”. На приеме он сравнивается с аналогичным сигналом из ансамбля и выделяется.
В отличие от FDMA и ТОМА, где энергия сигнала концентрируется на выбранных частотах или временных интервалах, сигналы СОМА распределены в непрерывном частотно-временном пространстве. Таким образом, фактически метод основан на управлении й частотой, и временем, и энергией (рис. 9.14).
4 Энергия
Частота
А Энергия
Рис. 9.14. Методы доступа в частотно-временной области
В настоящее время технологии цифровой сотовой связи, основанные на множественном доступе с разделением по времени (TDMA) конкурируют с технологиями, основанными на кодовом разделении (CDMA). Первая технология обещает троекратное увеличение абонентской емкости сети по сравнению с аналоговыми системами с частотным разделением каналов (FDMA), вторая — еще большее, возможно десятикратное. TDMA уже используется в системах типа GSM, Р/AMPS, а технология CDMA еще ждет своего внедрения.
В Старом Свете работы по созданию системы с кодовым разделением (CODIT) проводятсй Европейским институтом стандартизации, а в США уже принят CDMA-стандарт IS-95. Если в GSM один частотный канал занимает полосу 200 кГц, то в IS-95 полоса частот 1,25 МГц используется всеми каналами одновременно. Для увеличения количества абонентов можно организовать несколько дополнительных полос.
Таким образом, FDMA, TDMA и CDMA — это методы доступа абонентов к сети при использовании частотного, временного и кодового разделения каналов. Конкретные стандарты AMPS, TAGS, GSM, IS-95 используют либо один из этих, методов, либо их комбинацию. Что касается систем связи, то они определяются конкретным оборудованием.
Недостатки радиотелефонии
К большему сожалению, радиотелефоны при всех своих удобствах не лишены некоторых недостатков. Эти недостатки не связаны с неисправностями или несовершенством конструкции, а имеют принципиальный характер. Из них можно выделить основные: несовершенные источники питания, ограниченный радиус действия, помехи и затухания, низкая конфиденциальность переговоров [7, 16].
В качестве источников питания радиотелефоны используют, как правило, подзаряжаемые никель-кадмиевые аккумуляторы. Когда радиотелефонная трубка выключена и установлена в гнезда на стационарном устройстве, его аккумуляторы заряжаются от источника питания через специальные контакты, установленные на обоих устройствах. Хотя это и весьма эффективный способ поддерживать аккумуляторы заряженными, ему свойственен ряд недостатков, которые следует иметь в виду.
По сравнению с одноразовыми батарейками никель-кадмиевые аккумуляторы обладают меньшей удельной емкостью. Поэтому они не могут долго обеспечивать работоспособность телефона и нуждаются в частой подзарядке. Несмотря на значительный прогресс в технологии как самих аккумуляторов (увеличение емкости), так и электронных схем (снижение потребляемой мощности), вряд ли радиотелефон сможет работать без подзарядки более 10 часов (в режиме разговора). Трудно представить себе десятичасовой телефонный разговор, поэтому такое ограничение почти наверняка не приведет к каким-либо неудобствам.
Более существенный недостаток никель-кадмиевых аккумуляторов начинает проявляться в том случае, если они регулярно разряжаются до некоторого определенного уровня, а затем снова заряжаются. Это обычно и происходит, если вы разговариваете несколько раз в день и ваши разговоры длятся, например, в среднем по 20 минут, а пока вы телефоном не пользуетесь, аккумуляторы подзаряжаются. Такие циклы частичного разряда-заряда могут привести к развитию у аккумуляторов эффекта “памяти”, т.е. они будут полноценно работать при степени разряда не ниже обычной. При глубоком разряде их емкость резко снижается. Правда, этот дефект возникает не сразу — “память” развивается за полгода-год.
Исправить положение можно, проведя несколько циклов глубокого разряда аккумулятора с последующим зарядом. Проще всего это сделать следующим способом: не кладите радиотелефон на подзарядку в течение одного-двух дней, а затем полностью зарядите его.
К сожалению, аккумуляторы способны лишь выдерживать ограниченное количество циклов заряда-разряда. Со временем их химические ингредиенты теряют активность, разлагаются, а металлические “стаканчики", из которых составляются батареи, разрушаются и начинают протекать. В этом случае блок аккумуляторов надо срочно заменить.
Помехи — это любые факторы, которые препятствуют уверенному приему полезного сигнала. Они могут быть электрическими (т.е. создаваться электрическими устройствами, генерирующими радиочастотные сигналы) или пассивными, связанными с поглощением сигнала (например, стены, двери или перегородки).
Даже при прохождении сигнала через неметаллические преграды возникает его некоторое ослаблёйие. Большие же металлические предметы,, арматура стен и перекрытий отражают и поглощают сигнал гораздо сильнее, чем пластик или дерево. Степень влияния помех зависит и от Мощности сигнала — слабый сигнал в большей мере подвергается их воздействию, чем сильный. .
Очень часто можно влияние помех уменьшить или вообще избавиться от них, переставив, например, стационарный блок вашего бесшнурового телефона. Попробуйте перенести его в другую комнату или часть дома или установите его в более “тихом” месте, вдали от телевизора, компьютера, СВЧ-печи и пр.
Отличительной особенностью радиоволн в УКВ-диапазоне является то, что они излучаются и принимаются только в определенных направлениях относительно антенны, т.е. ее диаграмма направленности имеет явно выраженные минимумы и максимумы. Кроме того, сигналы этих частот сильно поглощаются во влажной атмосфере, отражаются от стен и прочих поверхностей (например, от воды), Л крупное препятствие, например высотное здание или холм, и вовсе не, позволит им распространиться дальше. ■
При перемещении вашего сотового телефона уровень принимаемого сигнала может иногда снижаться настолько, что будет происходить кратковременная потеря слышимости. Может прерываться и сигнал вашего телефона, передаваемый на сотовую станцию. В зависимости от обстоятельств эти паузы могут быть эпизодическими, а могут следовать одна за другой, совершенно, расстраивая разговор.
Другой причиной замираний сигнала может быть приближение к периферии обслуживаемой территории, где нет других ячеек, на которые можно перебросить ваш вызов. Снижение уровня сигнала вызывает кратковременные прерывания, частота которых будет быстро увеличиваться до tex пор, пока вас полностью йе отсоединят. г 1
Оборудование сотового центра обычно конструируется так, что оно не реагирует на кратковременные замирания и не разъединяет ваш разговор. Однако слишком частые или длительные замирания могут привести к тому, что сотовый центр вас отсоединит. Пользуясь сотовым телефоном, вы довольно скоро выясните, где в вашем районе находятся зоны с плохой связью;
Мертвые зоны возникают по тем же причинам, что и замирания сигнала, только такие участки занимают намного больше пространства. Перерывы в прохождении сигналов бывают настолько длительными, что сотовый центр воспринимает потерю сигнала как отбой и освобождает занятые каналы, переключая их на обслуживание других вызовов. Мертвые зоны часто образуются'из-за поглощения и отражения сигналов в холмистой иди гористой местности, в районах с плотной городской застройкой. От мертвых зон иногда можно избавиться, изменив расположение приемопередатчика сотовой ячейки или добавив новые ячейки для обслуживания “неудобной” территории.
Не забывайте, что ваш бесшнуровой телефон является радиопередающим устройством. Связь между носимым и стационарным блоком осуществляется через эфир. Любой человек с приемником, настроенным на частоту лйбо вашего передатчика, либо приемника, может услышать по крайней мере полрвину вашего разговора
(передача и прием происходят на двух различных частотах, поэтому подслушивающий не может одновременно принимать обе части вашего разговора, если он не обзавелся соответствующим специальным приемником). Если У вас есть что скрывать, такой вариант вряд ли вас устроит.
Для борьбы с радиоподслуйиванием в новых моделях бесшнуровых телефонов используется цифровое кодирование передаваемых, сигналов. В состав стационарного и носимого блока включаются так называемые скремблеры с одинаковой (но уникальной) подканальной таблицей кодов. Любой приемник, в котором не установлен соответствующий декодер, будет воспроизводить полную какофонию.
Излучающие кабели
Человек с сотовым телефоном или радиостанцией, не привязанный шнуром к своему рабочему- месту, превратился в своеобразный символ конца XX века. Количество людей,^пользующихся мобильными видами связи, во всем мире приближается к Рта-миллионам. Однако при любой системе радиосвязи, будь то сотовая, транкинговая или пейджинговая, существуют “мертвые” зоны или зоны “радиотени”, в которые не проникают радиоволны. Это такие локальные области, где радиосигнал чрезвычайно низок или даже отсутствует.
Такие зоны возникают во всевозможных туннелях (авто- и железных дорог, метро), в подземных сооружениях, например, многоэтажных автостоянках, подвалах крупных зданий и даже вр дворах за крупными многоэтажными зданиями из железобетона. Оживить эти “мертвые" зоны или осветить зоны “радиотени" с помощью устройств, типа “антенна-антенна" не удается или нецелесообразно, для этого предназначены излучающие кабели, которые сочетают в себе свойства радиопередающей линии и протяженной антенны. Их можно использовать не только для ,‘‘оживления” мертвых зон,, но, в ряде случаев для, создания вполне эффективных локальных ведомственных систем радиосвязи в Фактах, аэропортах, больницах, т.е. в любой локальной зоне, разделенной экранированными перего- родками. ' ' ’ -
Излучающий кабель — это, как правило, коаксиальный радиочастотный кабель с отверстиями во внешнем проводнике, которые и выполняют роль антенн (рис. 9.15). Благодаря этим отверстиям электромагнитное поле существует не только внутри, но и снаружи кабеля, поэтому он одновременно выполняет функции передающей Линий, транслирующей сигнал до заданного Места, и приемно-передающей антенны1.' Свойства излучающего кабеля одинаковы на прием и передачу. ДйапазЬн частот 6т5 до 2б00МГц.Выбирая форму, размеры, порядок! следования излучаюЩих отверстий по длине кабеля, можно в широких пределах изменять его характеристики. Прежде всего это относится к таким его параметрам, как коэффициент Затухания М (погойные, или продольные потери) и потери на связь А (поперечные потери). " < ’■
,;..п -г^инч! 5№&$T$flc^y|^.p^^^Г-^утрец^проврднК? ^^Проводник,
4—: отверстия' 5 — защитная оболочка
Первый параметр характеризует потери мощности сигнала при прохождении его по кабелю и выражается обычно в дБ/ 100м или в дБ/км. Второй параметр (в дБ) свойственен только излучающему кабелю и представляет собой отношение мощности сигнала в кабеле к мощности сигнала, принятого дипольной ненаправленной антенной на определенном расстоянии от кабеля.
Коэффициент затухания в зависимости от конструкции кабеля может значительно различаться при подвеске кабеля в свободном пространстве и прокладке непосредственно на земле. Чем больше кабель излучает, тем сильнее влияние внешней среды и расположения кабеля относительно радиопоглощающих поверхностей и тем больше коэффициент затухания.
Видов и конструкций излучающих кабелей достаточно много, но они группируются в два различных класса? В первом излучающие кабели имеют отверстия, размеры и период повторения которых значительно меньше длины волны. Это кабели поверхностной волны, известные еще как кабели со связанными волнами (courting mode) или кабели вытекающей волны (leary саЫе). Волна в таком кабеле по структуре близка к обычной кабельной ТЕМ-волне и распространяется в условном цилиндре, не отрываясь от кабеля. Особенности и свойства таких кабелей следующие:
широкополосность (от единиц до тысяч МГц);
быстрое убывание уровня сигнала при удалении от кабеля;
большие колебания уровня сигнала вдоль кабеля (перепад 20-25 дБ);
простота изготовления и, как следствие, низкая стоимость;
большой диапазон диаметров (от единиц до десятков миллиметров).
Типичным примером кабелей первого класса являются излучающие кабели с редкой оплеткой, оплеткой с пропущенными прядями или с ленточными проводниками с постоянными перфорированными отверстиями. Назовем лишь несколько отечественных марок: РИ-50-7-11, РИ-50-17-32, РИ-50-4-11. Маркировка кабелей стандартная: РИ — радиочастотный излучающий; 50 — волновое сопротивление, Ом; 7, 17, 4 — диаметр по изоляции, мм; 11, 32 — тип и номер конструкции.
Ко второму классу относятся кабели, которые имеют отверстия или группы отверстий, расстояние между которыми соизмеримо с длиной волны. Это кабели излученной волны, известные как излучающие (dialing cable). Волны “отрываются” от этого кабеля и уходят в пространство, медленно затухая. Кабель излученной волны является как бы антенной решеткой. Тут уже ориентация приемной ацтенны относительно кабеля не сказывается на уровне принимаемого сигнала.
Преимущества этих кабелей по сравнению с кабелями поверхностной волны следующие:
меньшие погонные потери при тех же габаритах кабеля;
медленное убывание уровня сигнала при удалении от кабеля;
незначительные колебания уровня сигнала вдоль кабеля (5-10 дБ);
меньшее влияние окружающей среды и условий прокладки на характеристики кабеля;
Типичным примером этого класса являются кабели с внешним проводником из медной ленты с перфорированными отверстиями в виде групп с переменными по
длине размерами или частотой следования. Вариантов кабелей этого класса очень много. Назовем только небольшую часть их: РИ-50-17-33, РИ-50-24-31, РИ-50-33- 31, Параметры этих кабелей на частотах 100, 150, 330 и 470 МГц представлены на рис. 9.16.
□ РИ50-17-31В РИ6О-24-31В РИ8О-33-31□ РИ50-17-31В РИ6О-24-31В РИ8О-33-31
□ РИ50-17-31
В РИ6О-24-31
В РИ8О-33-31
□ РИ50-17-31
В РИ6О-24-31
В РИ8О-33-31
iz Рис. 9.16. Параметры излучающих кабелей
: При выборе излучающего кабеля в схеме радиосвязи необходима оптимизация I совокупных параметров — коэффициента затухания и потерь на связь, что К определяет “системные потери”, а также дальность связи и протяженность тракта I без усилителей. Так как параметры излучающего кабеля зависят от условий | прокладки, целесообразно дать некоторые рекомендации по способам монтажа. I Основное требование — размещение кабелей на расстоянии не менее 70-100 мм I от стен. Это снижает до минимума коэффициент затухания большинства кабелей Г и исключает необходимость ориентации отверстий относительно какого-либо I положения в пространстве. При монтаже используются неметаллические держа- I. тели разных форм и способов крепежа, но расстояние между ними не должно Г быть больше 0,7-1,5 м, чтобы излучающие кабели не провисали за время К длительной эксплуатации.
Г Необходимо строго соблюдать Допустимые радиусы изгиба, температуру и усилие в натяжения при прокладке. Эти параметра обязательно указываются в специфика- I циях или технических условиях на кабели. Применяемые соединители, узлы I разводки сигналов связи, согласованные нагрузки должны строго соответствовать I волновому сопротивлению излучающего кабеля.
В мире сейчас свыше 20 вариантов конструктивного исполнения ИК для частот к от единиц до тысяч (1700-1800) МГц и широким диапазоном параметров излуче- Е ния и передачи электромагнитной энергии. К наиболее известным производите- Е лям излучающих кабелей относятся: кабельные заводы RFS KABELMETAL (Гер- ■ мания), корпорация ANDREW (США), фирмы SUMITOMO и FUJIKUA (Япония).
Глава 10. Бесшнуровая телефония
Термин “бесшнуровой телефон'" закрепился за аппаратами, осуществляющими связь между абонентами по радиоканал^ ителефонным линиям связи через АТС. Бесшнуровые телефонные аппараты (БШТ) Ьбразуют класс маломощных приемопередатчиков, основным назначением которых на первом этапе была замена шнура телефонной трубки беспроводной радиолинией для обеспечения мобильности абонента. Таким ТА можно пользоваться на довольно значительном расстоянии от телефонной розетки, в которую он включен, не используя длинный, путающийся под ногами провод.
Иногда эти устройства называют радиоудлинителями телефонной линии. При этом и стандартный блок, и носимая телефонная трубка представляют собой радиостанции, работающие в режиме “полного дуплекса", когда вы снимаете трубку и говорите как по обычному телефону, не нажимай кнопки “прием-передача".
Прогресс средств связи за последнее десятилетие превратил БШТ из тяжелых, неудобных устройств с длинной антенной в современные, комфортные изделия. Благодаря новейшим достижениям интегральной технологии Значительно выросли радиус действия, качество звуковоспроизведения и надежность, снизились энергопотребление, размеры и вес устройств. Все это привело к тому, что бесшнуровые телефоны становятся частью нашей жизни — и дома, и на работе.
Первоначально БШТ были ориентированы на резидентное использование, т.е. в условиях квартир и офисов. Позже они стали развиваться как системы общего пользования, обеспечивающие поддержку услуг связи общего назначения. Дальнейшее развитие этого вида связи значительно расширяет области применения БШТ. Принцип работы сетей маломощных радиотелефонов с учетом микросото- вой концепции их построения аналогичен мобильной связи абонентов сотовых сетей, а наметившаяся тенденция интеграции сетей бесшнуровых индивидуальных телефонов с сотовыми сетями подвижной связи и пейджинговыми системами ставит эти аппараты на одно из первых мест по предоставляемым услугам в сочетании с явной дешевизной.
Устройство бесшнурового телефона
В простейшем варианте — бесшнуровой телефонный аппарат это устройство, состоящее из носимой микротелефонной трубки (НМТ) и стационарного блока (СБ), подключенного к абонентской линии телефонной-сети общего пользования. Связь между этими блоками осуществляется по радиоканалу с использованием амплитудной (АМ) или частотной (ЧМ) модуляции. Таким образом, бесшнуровой телефон — это объединенные в одном устройстве, радиостанция и электронный телефон (рис. 10.1) (161.
В СБ установлены все функциональные узлы, Осуществляющие взаимодействие с телефонной линией, своя система управления и полноценная УКВ-радиосТан-
ция. С^еэда управления включает такие устройства, как детектор вызова, звонок, релеза^атд^^нищ» полную PTmF клавиатуру или,только тональный генератор, ^стрин^ко^ п^дднйЯ' для РД.служит обычная,.электрическая сеть. В состав СБ входит т^кже .^рядное устройство для ак^умулдтрров, приемопередатчик, DTMF- клавиатура, микрофон и телефонный капсюль. И в СБ и в НМТ установлены отдельные независимые управляющие микропроцессоры.
Для того чтобы/бесшнуррвой телефон, мог работать в дуплексном режиме (т.е. чтрбы пр нему можно, было .говорить и слушать одновременно),1 прием и передача ведутся, так, .что ригналы of стационарного блока к НМТ передаются на одной частоте, а от ЦМТ .к СБ — на другой. Две частоты должны быть подобраны весьма тщательнр, чтрбы гарантировать при дуплексной работе отсутствие взаимных помех между передаваемым и принимаемым сигналами.
В старых моделях бесшнуровых телефонов используется единственная пара частрт. В большинстве случаев1 эти 'сибтемйработают вполне1 надежно,"но в некоторых ситуациях в них возникают помехи of мощных радио- й телепередатчиков или расположенных'nodjiHaotTfi Других телефонов. В современных аппаратах можно выбирать частоты своих передатчиков, отстраиваясь от внешних помех. Большей набор Частот не является панацеей, но в большинстве случаев вре'же позволяет подобрать канал связи, достаточно защищенный от местных помех. '1• ■ ■■ • • ' .
В настоящее время используются бесшнуровые телефоны четырех основ.ньрс частотных диапазонов для радиосвязи между СБ и НМТ: 31/40, 46/49, 250/380 и 900 МГц. Официально Минсвязью России разрешены к использованию только два — 31/40 и ЭСЮ'А^цГ^й^азбЗйГ Уб'/49 Й4?5^ применению, поскольку, в случае частотного диапазона 46/49 МГц происходит частичное пересечение с первым каналов телевидения» а радиотелефоны, работающие на частоте 250/380 МГц, затрагивают диапазоны, используемые в служеб- ных целях;:; ■■. .
Упрощенная структурная'схема стацион'арногд блока показана йа рис. 10.2 |7|.’В СБ входит Четыре группы функциональныХузлов: приемник, передатчик, Интерфейс телефонной линии (разговорная схема) и схема управлении (МП); Источник ритапия ^Д^арящпое усдро^функциондл^-
Сигналы, передаваемые НМТ, принимаются антенной и поступают на усилитель радиочастоты (усилитель РЧ), в котором происходит их предварительное усиление. Радиосигналы содержат: несущую (синусоидальный сигнал с определенной частотой), спектральные компоненты речевого сигнала (в диапазоне ±4 кГц от несущей), и сигналы управления, которые координируют совместную работу СБ и НМТ.
В обычном телефоне при разговоре замкнут рычажный переключатель. В бесшнуровом телефоне, когда вы нажимаете кнопку “Разговор” на НМТ, на стационарный блок посылается соответствующий управляющий сигнал, приняв который, микропроцессор СБ вырабатывает команду включения реле захвата линии, контакты которого в данном случае эквивалентны рычажному переключателю. После включения реле захвата СБ начинает передавать на НМТ сигнал готовности от местной телефонной станции, и вы можете его слышать.
Чтобы выделить речь и сигналы управления из принимаемого радиочастотного (РЧ) сигнала, его необходимо соответствующим образом преобразовать. РЧ-сиг- нал поступает на один из входов смесителя, где он смешивается (перемножается) с сигналом гетеродина. В выходном сигнале смесителя содержится множество комбинационных (суммарных и разностных) частот входных сигналов (РЧ и гетеродина) и их гармоник, но нас интересует только сигнал с частотой, равной разности между частотами РЧ-сигнала и гетеродина. Этот полезный сигнал называется сигналом промежуточной частоты (ПЧ). Значение ПЧ зависит как от
частоты РЧ-сигнала, так и гетеродина, а их обычно выбирают с учетом многих факторов: помехозащищенности, простоты фильтрации, стабильности и т.п.
ПЧ-сигнал усиливается в усилителе ПЧ и детектируется; детектирование может быть как частотным, так и амплитудным — в зависимости от вида модуляции. Прошедшие через формирователь логических сигналов управляющие импульсы поступают в схему управления на микропроцессор, а речевые сигналы проходят через усилитель звуковой частоты (усилитель 34) и подаются на ИС разговорной схемы для передачи их в телефонную линию.
Передача стационарным блоком сигналов речи и управления происходит несколько проще. Речевые сигналы из телефонной линии, прошедшие через ИС разговорной схемы, поступают на усилитель 34. Усиленный речевой сигнал (вместе с подмешанными управляющими сигналами) поступает на вход генератора несущей частоты, где и осуществляем модуляция радиосигнала.
Схема управления координирует работу всех узлов бесшнурового телефона. В СБ микропроцессор координирует процессы приема и передачи, формирует управляющие сигналы, передаваемые на НМТ, обрабатывает поступающие с него команды, детектирует сигналы вызова, вырабатывает необходимые импульсные или тональные наборные сигналы и взаимодействует с телефонной линией через соответствующий интерфейс. Совместно с МП могут использоваться одна или несколько ИС памяти для хранения постоянных программных инструкций и данных.
Телефонной интерфейс (разговорная схема) связывает СБ с телефонной линией. При поступлении соответствующей команды с НМТ включается реле захвата линии и оно своими контактами подключает телефонную линию к разговорной схеме. По линии начинает протекать ток, что станция воспринимает, как если бы у обычного телефона была снята трубка. На СБ от телефонной станции поступает сигнал готовности, который передается по радиоканалу в НМТ. После этого с НМТ можно начинать набор номера.
Структурная схема НМТ (рис. Ю.З), содержит те же основные группы функциональных узлов, что и структурная схема стационарного блока [7]. А именно: приемник, передатчик и схему управления. В большинстве НМТ устанавливается наборная клавиатура, подключаемая непосредственно к микропроцессору. При наборе номера МП вырабатывает управляющие сигналы, которые передаются на СБ, преобразуются в соответствующие DTMF-сигналы и поступают в телефонную линию. Простейшая зарядная схема — в виде защитного диода — используется для подзарядки аккумуляторов НМТ, когда он лежит в гнезде СБ.
Сигнал, принимаемый антенной НМТ, подается на усилитель Р4, который усиливает слабый радиосигнал, передаваемый стационарным блоком. Передаваемый стационарным блоком Р4-сигнал содержит те же составляющие, что и “обратный” сигнал НМТ, и его преобразование в НМТ происходит точно так же, как и в СБ. Единственное отличие заключается в том, что выделенный из Р4 речевой сигнал поступает не на разговорную схему, а на телефонный капсюль или небольшой громкоговоритель.
Передача сигнала осуществляется НМТ тем же способом, который использован в СБ, только в качестве источника сигнала выступает обычно электретный или
электродинамический микрофон. Функции схемы управления НМТ также подобны функциям аналогичного узла СБ. Существуют, правда, некоторые отличия. Например, когда СБ обнаруживает сигнал вызова и передает соответствующую команду на НМТ, ее МП вырабатывает звуковой сигнал, чтобы предупредить вас о вызове. В НМТ большинства бесшнуровых телефонов устанавливается клавиатура с полным набором цифр и управляющих кнопок. Сигналы с нее поступают непосредственно на МП. В схему управления, как и в СБ, обычно включаются ИС памяти для хранения программных инструкций и данных.
Рис. 10.3. Структурная схема НМТ
При рассмотрении структурных схем возникает естественный вопрос: каким образом можно одновременно подключить выход передатчика и вход приемника к единственной антенне и сохранить при этом работоспособность устройства? Почему достаточно мощный сигнал передатчика (выходное напряжение передатчика в антенне — доли вольта или единицы вольт) не “забивает" собственный; приемник (чувствительность приемника — единицы микровольт)? Хитрость за-' ключается в том, что прием и передача сигналов ведутся на различных частотах,^ а на входе усилителя РЧ-приемника устанавливается узкополосный селективный* дуплексный фильтр.
Системы и стандарты бесшнуровой телефонии
Первое поколение систем бесшнуровой телефонии БШТ первоначально развивалось в рамках национальных программ. Первые системы БШТ, появившиеся 70-х годах в Европе, Азии и Северной Америке, работали в диапазоне част<
27-50 МГц. Передача аналоговых речевых сообщений осуществлялась с помощью частотной модуляции, а количество рабочих каналов не превышало 10. Дальность связи по направлению “НМТ — СБ" составляла 200-300 м [15].
В 1983 году Европейская организация администраций и почт (СЕРТ) разработала первый европейский стандарт (СТ-1) для аналоговых систем бесшнуровых телефонов в полосе частот 900 МГц с 40 дуплексными каналами и частотным разделением каналов (FDMA) через 25 кГц. При этом связь осуществлялась только через индивидуальный стационарный блок с использованием идентификационного кода. Общее количество кодов составило более миллиона.
В данной конфигурации системы не используется канал управления для установления связи между НМТ и СБ. Они занимают канал, используя одну и ту же процедуру. В дежурном режиме каждый блок БШТ постоянно сканирует по каналам в поиске сигнала, ’содержащего код идентификации. Когда возникает необходимость в установлении связи в любом блоке БШТ, этот блок находит свободный канал, определяя уровень напряженности поля на нем. На этом канале инициирующий блок начинает передавать код идентификации. При обнаружении совпадающего кода ответный блок прекращает сканирование и передает по обратному дуплексному каналу ответный код. После того как инициирующий блок обнаруживает согласующийся с ответным код идентификации, передача опознавательных сигналов прекращается и происходит занятие абонентской линии.
В ряде стран Европы емкость в 40 дуплексных каналов оказалась недостаточной для использования в коммерческих системах. В Германии, Австрии и Швейцарии по согласованию с СЕРТ был принят расширенный стандарт СТ-1 с удвоенным количеством дуплексных каналов — 80. Однако в этих стандартах не обеспечивалась секретность передачи речевых сообщений.
Рынок производителей БШТ такого типа в Европе достаточно велик и включает более 15 фирм. Объемы продаж — более 10000 шт. в месяц.
Следующее поколение систем БШТ было разработано в Великобритании. Новый стандарт, получивший название СТ-2 (принят СЕРТ в 1987 г.), был цифровым. Он обеспечивал конфиденциальность переговоров и лучшее, чем в СТ-1, качество приема речевых сообщений. Этот стандарт использует дуплексный режим с временным разделением каналов и многократный доступ с частотным разделением (TDD/FDMA). При этом на одном временном интервале осуществляется передача пакета сообщения от абонента, а на следующем интервале — прием пакета сообщения для этого абонента от стационарного блока. Обмен пакетами сообщений осуществляется на одной частоте. Согласно этому стандарту используемая полоса 864-868 МГц поделена на 40 каналов по 100 кГц на каждый.
Выбор ширины канала был определен исходя из минимально возможного их разделения по частоте для требуемой скорости передачи данных без применения дорогостоящих методов модуляции. Такой подход к TDD/FDMA хорошо соответствует доступности спектра и требованиям, предъявляемым к сети.
Стандарт СТ-2 принят за основу при создании системы бесшнуровых телефонов Telepoint, предназначенной для одночастотной связи подвижных абонентов через радиопорты, установленные в городе, с абонентами ТФОП. Связь с системе Telepoint осуществляется в зоне базовой станции с дальностью до 200 м.
Характерной особенностью этой системы является то обстоятельство, что она, обеспечивая своим пользователям выход в ТФОП, не позволяет вызывать владельцев НМТ. Одной из первых такую систему ввела в действие компания HUTCHISON TELECOM в конце мая 1992 г. В настоящее время сети Telepoint развиваются и проходят испытания в Малайзии, Австрии, Италии, Бельгии, Финляндии, Канаде и Португалии.
Однако системы бесшнурового доступа СТ-1 и СТ-2 имеют ограниченную абонентскую емкость. Поэтому основные усилия разработчиков были направлены на создание системы, способной обеспечить большое количество абонентов. В итоге Европейский институт телекоммуникационных стандартов принял стандарт DECT (Digital European Cordless Telephony). В условиях усиливающегося “частотного голода”, уменьшения стоимости портативного устройства с одновременным увеличением его потребительеких свойств, интенсивно растущего количества пользователей разработчики стандарта постарались максимально учесть все требования пользователей.
Этот стандарт использует многостанционный доступ с обнаружением несущей, многостанционный доступ с частотным разделением каналов и временной дуплекс. Системе DECT выделено 10 частотных каналов (10 несущих частот) в диапазоне от 1880 до 1900 МГц. Интервал между соседними частотами составляет 1,728 МГц. Не менее важной компонентой является временное разделение в канале — TDMA.
Время передачи разбивается на 10-миллисекундные кадры, состоящие из 24 тайм-слотов. Каждому абоненту выделяется в этом кадре один тайм-слот на передачу и один на прием. Все остальное время носимая радиотелефонная трубка занята в межсистемном обмене управляющей информацией, поиском лучшего канала и т.п. Разнесение во времени приема и передачи есть не что иное, как дуплекс. Только дуплекс не частотный, как в аналоговых системах, а временной. Первая половина (12 тайм-слотов) кадра отведена для передачи от стационарного блока к носимым трубкам, а вторая — для приема.
В сотовых системах решение о выделении канала для связи принимает базовая станция, и канал выделяется на все время разговора. В DECT выбор канала переложен на НМТ. В процессе разговора канал меняется практически непрерывно. Такая дисциплина обслуживания получила наименование “непрерывный динамический выбор каналов” CDCS. Приемопередатчик может практически мгновенно перестраиваться на любую из 10 частот. Одновременно (в пределах 10 мс кадра) он поддерживает 12 телефонных разговоров. Таким образом, каждая базовая станция (и соответственно любая абонентская трубка) в любой момент времени имеет выбор из 120 каналов (12 временных х 10 частотных).
Высокая степень гибкости позволяет использовать DECT:
в бытовых системах индивидуального пользования;
в учрежденческих АТС с выходом на ТФОП, сети сотовой связи и персонального вызова;
в системе Telepoint;
в системе передачи данных.
Количество требуемых базовых станций зависит от требуемой площади покрытия и величины абонентского трафика, который должен быть обслужен.
Системные решения и состав служб в стандарте DECT близки к принятым в стандарте GSM и ориентированы на микросотовую топологию сетей. Так же как и в GSM, DECT использует интеллектуальные DAM-карты, содержащие информацию, аналогичную той, что записана на SIM-карте стандарта GSM. Продвижение бесшнуровых систем на рынке в немалой степени определяется и тем, как они используют радиочастотный ресурс. Для работы DECT требуется полоса 20 МГц. Чтобы учесть такие параметры, как абонентский трафик, зона покрытия и использование спектра, обычно используется интегральная единица Эр- ланг/МГц/кв.км. Сравним емкости наиболее популярных систем подвижной связи: DECT-500 Эрланг/М^ц/кв.км.; DCS-1800 — 100; GSM — Ю; аналоговые сотовые — не более 2.
Операторы, предоставляющих услуги связи, особо заинтересовано в использовании DECT в беспроводных местных сетях связи Wireless Local Loop-WiLL. Речь идет об организации “последней мили” подключения абонентов к телекоммуникационным сетям общего пользования. Такое решение может быть применено как в городских условиях, так и поселках и деревнях. При этом для" полноценного использования возможностей DECT желательно наличие мест с достаточно высокой плотностью абонентов.
В Западной Европе такие системы, отличающиеся быстротой внедрения, используются достаточно широко. Операторы сетей применяют такие решения для быстрого удовлетворения заявок на телефоны. В данном случае DECT — идеальная система, поскольку справляется с трафиком объемом 10000 Эрл/кв.км.
Однако в России широкое использование таких систем в домашних условиях скорее всего начнется с появлением дуалмодовых трубок DECT-GSM, когда один и тот же радиотелефон используется как сотовый (с соответствующей оплатой трафика), но, например, дома и на работе функционирует как DECT (бесплатно).
В США компанией BELLCORE разработана система бесшнуровой связи общего доступа PACS. В Японии успешно внедряется система бесшнуровой связи, получившая обозначение PHS. Основные характеристики стандартов бесшнуровой связи приведены в табл. 10.1.
Какое будущее у БШТ? Работы над перспективами развития мобильных средств связи ведутся в рамках проекта, разработанного Европейским сообществом по программе RACE, целью которого являются слияние в будущем десятилетии БШТ и сотовых радиотелефонов, а также выработка единого стандарта UMTS, обеспечивающего работу единого радиотелефона в сетях как сотовой, так и бесшнуровой связи.
С учетом этой концепции один переносной радиотелефон должен обеспечивать связь в условиях квартиры, офиса и передвижения абонента за их пределами в городах и в сельской местности. В этой системе должна быть обеспечена работа и простых аналоговых БШТ, и более сложных цифровых радиотелефонов. Система связи должна состоять из элементов общественных и частных сетей, а не являться отдельной единой сетью общего пользования.
Таблица 10.1. Характеристики стандартов
Параметры
Стандарт1
DECT
PACS
PHS
Регион
Европа
Америка
Япония
1 Диапазон частот, МГц
1880-1900
1850-1910 (вверх)
1930-1990 (вниз)
1895-1918
1 Число каналов
1 связи на несущую
12 каналов на станцию (10 несущих) для большой плотности населения
8 каналов на станцию (200 несущих) для сравнительно высокой плотно
сти населения
4 канала на станцию (77 несущих) для любой плотности населения
1 Схема доступа
TDMA/TDD
ТОМА/FDD
TDMA/TDD
Кодер / декодер речи
32 Кбит/еек ADPCM
32 Кбит/сек ADPCM
32 Кбит/сек ADPCM
Частотная эффективность, кГц / канал
144
75
75
Выходная мощность
НМТ, мВт
10
200
10
Радиус зоны связи, 1 м
50-150
300-500
100-500
Мобильность
со скоростью пешехода
со скоростью автомобиля
со скоростью автомобиля в центре города
Начало предоставления услуг общего | пользования
1996 г.
1997 г.
1995 г.
Фирмы- изготовители
Philips, Ericsson, Siemens, Nokia, Alcatel
Motorola, Hughes, NEC, Hitachi, Panasonic
Motorola, NEC, Fujitsu, Mitsubishi, Panasonic, OKI, Toshiba, Hitachi
Оценка
В основном для офисного использования (пригодна для бесшнуровых офисных АТС в условиях большого движения).
Уязвимость при разбросе значений задержки сигналов.
Не требуется планирование частот. Используется динамическое распределение каналов.
Увеличение диапазона радиочастот ограничено.
Требуется планирование частот при установке станций связи (квазиста- тическое распределение частот).
Хорошо сбалансированная система, пригодная для общего пользования, работы в офисе и дома.
Гибкое расширение диапазона радиочастот.
Не требуется планирование частот.
Используется динамическое распределение каналов.
Функциональные возможности бесшнуровых телефонов
Бурное развитие бесшнуровой телефонии привело к созданию новых, более совершенных телефонных аппаратов. В отличие от ранних моделей бесшнуровых телефонов (БШТ), схемы которых строились на распределенных элементах и микросхемах низкой и средней степени интеграции, современные БШТ строятся на элементной базе повышенной степени интеграции с использованием многофункциональных микросхем и микропроцессоров (рис. 10.4).
Рис. 10.4. Современный бесшнуровой телефон
Это позволило существенно снизить размеры, вес и энергопотребление БШТ, повысить их надежность, увеличить функциональную насыщенность, что способствует все большему распространению их как в офисах, так и дома. Применение новых типов аккумуляторов повышенной емкости и более совершенной элементной базы позволило увеличить время работы НМТ без подзаряда аккумуляторов до нескольких суток в режиме ожидания звонка и до нескольких часов в режиме разговора.
Радиус действия современных БШТ в условиях прямой видимости увеличился до нескольких километров. Существенно улучшилось качество звука, повысилась помехоустойчивость. Это стало возможным не только благодаря повышенной чувствительности приемника, но и благодаря применению различных систем шумоподавления. Радиоприемные тракты строятся по схеме с двойным преобразованием частоты, а для управления настройкой радиотракта на необходимый канал используются микросхемы синтезаторов частот с ФАПЧ. Применение синтезаторов совместно с МП позволяет легко решить проблемы частотной совместимости БШТ одного диапазона и отстройки от помех, создаваемых другими радиоэлектронными приборами [17].
Современный БШТ сканирует все предоставленные ему каналы связи и автоматически настраивается на свободный канал с меньшим уровнем помех. Если в течение разговора вы почувствовали помехи, то после нажатия одной кнопки БШТ автоматически перестраивается на канал с лучшей слышимостью. Понятно, что чем больше каналов связи существует, тем более качественную связь можно обеспечить.
Применение в БШТ МП позволило решить еще одну важную проблему повышения степени защиты от несанкционированного доступа к телефонной линии. При этом БШТ снабжаются системой кодирования соответствия НМТ и стационарного блока (ID-код идентификации). Когда трубка кладется на стационарный блок, они вместе выбирают один из многих ID-кодов, и в дальнейшем связь возможна только между носителями одного пароля. Соответственно, чем больше количество таких кодов, тем меньше вероятность несанкционированного использования чужой трубкой вашей телефонной линии. Число телефонных ID-кодов в современных БШТ от нескольких десятков до миллиона.
Обычно при небольшом числе ID-кодов конкретный код для данного БШТ устанавливается в СБ с помощью набора перемычек либо двухпозиционных переключателей. МП считывает положение переключателей, а когда НМТ кладется на стационарный блок, ID-код передается в трубку и устанавливается их взаимное соответствие. В более сложных моделях с большим количеством ID-кодов они хранятся в ПЗУ трубки и СБ. При каждом опускании НМТ на СБ выбирается новый ID-код идентификации трубки. В этом случае вероятность использования чужой НМТ вашей телефонной линии практически равна нулю.
Во многих БШТ имеется встроенная система пейджинга, которая может быть односторонней или двухсторонней. В первом случае с СБ можно вызвать переносную трубку, что особенно полезно для рассеянных людей. Если вы потеряли в офисе НМТ, то включение на базовом блоке режима пейджинга решит все проблемы. Трубка начнет выдавать звуковой сигнал. С помощью двухстороннего пейджинга можно вызвать также базовый блок с НМТ.
Обычно совместно с функцией пейджинга имеется полезная функция “интерком”. Она дает возможность использовать НМТ и СБ для двухсторонней внутренней связи: можно с базы разговаривать с обладателем переносной трубки и наоборот. Естественно, в таком БШТ в стационарном блоке имеются встроенные микрофон и динамик. При этом внешняя телефонная линия остается свободной. Если во время такого внутреннего разговора пришел вызов, то раздадутся тональные сигналы. Можно ответить на звонок, внутренняя связь при этом разрывается.
Некоторые последние модели БШТ с “интеркомом” имеют возможность использования СБ с несколькими телефонными трубками (до 4-х). Такой аппарат успешно сочетает в себе микро-АТС на одну внешнюю и четыре внутренних линии с возможностью внутренней связи и четырех мобильных радиотелефонов. Со стационарного блока или любой НМТ можно вызвать другую трубку. При таком разговоре телефонная линия остается свободной и вам смогут позвонить. Телефонный разговор можно перевести с одной трубки на другую, а также с СБ на трубки или наоборот. На СБ каждой переносной трубке соответствует своя кнопка вызова. Так как каждая НМТ имеет свой индивидуальный ID-код, соответствие между трубкой и кнопкой полностью однозначно. Для такого БШТ возможен режим конференции между всеми компонентами системы плюс внешний абонент.
Очень удобно наличие в некоторых БШТ функции “спикерфон" — громкоговорящая связь с линией через стационарный блок с использованием встроенных в аппарат микрофона и динамика. Включив спикерфон, можно также набирать номер не снимая телефонной трубки.
Некоторые БШТ имеют два наборных поля: на СБ и на НМТ. Это позволяет делать звонки в отсутствие переносной трубки. Получается как бы два параллельных телефона с возможностями внутренней связи между хозяином трубки и человеком, находящимся у стационарного блока.
Так как связь между стационарным блоком и трубкой осуществляется по открытому радиоканалу УКВ-диапазона, перехватить такой сигнал с помощью специального приемника не составляет труда. Поэтому в некоторых моделях БШТ при передаче радиосигналов между трубкой и СБ происходит их шифровка. Этим
достигается относительная конфиденциальность разговора. Кодирование достигается следующим образом: на радиосигнал при передаче накладывается специальный шум, который по известному алгоритму отфильтровывается в стационарном блоке. Такой процесс назвать кодированием в настоящем смысле слова нельзя. Это просто наложение дополнительных радиопомех, которые затрудняют выделение полезного сигнала. Поэтому для полной конфиденциальности разговора такие БШТ нельзя использовать.
Одними из наиболее совершенных являются бесшнуровые аппараты, в которых реализован цифровой способ обработки, кодирования и передачи разговора между СБ и НМТ. Качество цифровой связи значительно выше, чем аналоговой, а надежность цифрового кодирования не вызывает сомнений.
Применение специализированных контроллеров позволило использовать в некоторых БШТ жидкокристаллические индикаторы. На них могут отображаться набираемый номер, продолжительность разговора, степень разряженности аккумулятора, режим работы, выход из зоны уверенного приема и др.
Характеристики бесшнуровых телефонов
В России в 1990 г. для аналоговых БШТ были выделены диапазоны 814-815 и 904-905 МГц. Технические характеристики БШТ были утверждены решением ГКРЧ России от 15.05.95 (протокол № 30/6) (табл. 10.2).
Таблица 10.2. Технические характеристики БШТ
Параметры
Значение
Полоса радиочастот, МГц;
передатчика стационарного блока передатчика носимой трубки
904 -905
814-815
Мощность несущей передатчика, мВт, не более стационарного блока носимой трубки
10
10
Класс излучения
F3D, F2D
Разнос частот между соседними частотными каналами, кГц
50, 25, 12,5
Число частотных каналов
20, 40, 80
Максимальная девиация частоты передатчика, кГц, не более
7, 5, 2,6
Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 12дБ, мкВ, не более
1
Избирательность приемника по соседнему каналу, дБ, не менее
50
Ширина полосы пропускания усилителя промежуточной частоты на уровне ЗдБ, кГц
22, 18, 16
Сравнивая эти требования с характеристиками массово продаваемых импортных БШТ, приходится констатировать, что лишь очень малая часть их соответствует параметрам, принятым в России. Большинство же работает либо в другом частотном диапазоне, либо имеет большую мощность, т.е. не может быть сертифицировано Минсвязи РФ. И тем не менее в нарушение требований закона о
связи и постановления Правительства РФ № 832 от 17.07.96 эти радиоэлектронные средства продаются и эксплуатируются в России.
Следует отметить, что диапазон частот 31/40 МГц официально не запрещен для применения Минсвязью России. Считается, что радиотелефоны, работающие на этих частотах, не досаждают ни телезрителям первого канала, ни работникам служб безопасности. А потому такие телефоны в России сертифицированы, вводятся и продаются на законных основаниях. Они вполне подходят для небольшого офиса или квартиры в доме с малым количеством бетонных стен и перегородок.
В табл. 10.3 приведены основные характеристики некоторых моделей бесшнуровых телефонов, продаваемых на российском рынке [8, 10].
Таблица 10.3. Характеристики бесшнуровых телефонов
~-~____Модель, фирма
Характеристика
9100 AT&T
КХ-Т9350ВХ Panasonic
КХ-Т9380ВХ Panasonic
КХ-Т9501ВХ Panasonic
SP-R916
Samsung
Отключение микрофона (“mute")
—
+
+
+
+
Повтор номера (“redial")
+
+
+
+
Громкоговорящая связь (спикерфон)
—
—
+
—
—
Удержание линии ("hold")
+
+
+
—
+
Пейджинг
+
+
—
—
+
Радиус действия в прямой видимости, км
3*
1
0,5
ЖК-дисплей
—
—
—
—
+
Клавиатура на базовом блоке
—
—
+
—
—
Сокращенный набор из памяти, кол-во номеров
10
10++10
10++10
10
10
Рабочие частоты, МГц
814/904
814/904
814/904
814/904
814/904
Время непрерывной работы /ожидания, час
2,5/20
2,5/20
2,5/20
4/20
Количество каналов (АС-автома- тическое сканирование)
10 (АС)
40 (АС)
40 (АС)
30 (АС)
40 (АС)
Вес трубки, г
210
220
220
250
Вес стационарного блока, г
460
580
430
510
Размеры трубки, мм
53x237x33
55x239x36
55x200x36
56x170x34
Размеры стационарного блока, мм
153x187x54
182x218x57
149x189x54
145x205x63
Примерная стоимость, у.е.
280
899
369
185
199
Питание трубки
3,6 В, 600 мА
3,6 В, 600 мА
3,6 В, 600 мА
3,6 В, 600 мА
Питание стационарного блока
12 В, 500 мА
12 В, 500 мА
12 В, 500 мА
12 В, 500 мА
Таблица 10.3 (продолжение)
—.Модель, фирма
Характеристика——
SP-R919
Samsung
CLA-1380 Sanyo
CLT-528O Sanyo
CLT-5880 Sanyo
СР-450 Premier
Отключение микрофона (“mute")
+
—
—
—-
+
Повтор номера ("redial")
—
+
+
+
+
Громкоговорящая связь (спикерфон)
—
—
—
+
—
Удержание линии (“hold")
+
—
+
+
—
Пейджинг
+
—
+
+
+
Радиус действия в прямой видимости, км
0,5
0,5
0,5
1
ЖК-дисплей
—
—
—
—
Клавиатура на базовом блоке
—
—
—
+
—
Сокращенный набор из памяти, кол-во номеров
15
10
10
10
10
Рабочие частоты, МГц
814/904
31/40
31/40
31/40
31/40
Время непрерывной рабо- ты/ожидания, час
5/50
5/504
5/148
5/148
Количество каналов (АС-автома- тическое сканирование)
40 (АС)
10 (АС)
5
5
1
Вес трубки, г
250
265
265
Вес стационарного блока, г
490
453
561
Размеры трубки, мм
66x180x36
58x295x51
58x295x51
58x295x51
Размеры стационарного блока, мм
132x200x83
161x239x53
161x239x53
Примерная стоимость, у.е.
239
169
95
125
89
Питание- трубки
3,6 В, 700 мА
3,6 В, 270 мА
3,6 В, 270 мА
3,6 В, 270 мА
Питание стационарного блока
9 В, 500 мА
12 В, 500 мА
12 В, 500 мА
12 В, 500 мА
Примечание. * С антенной КХ—А155; излучаемая мощность всех моделей 10 мВт.
В России телефоны компании AMERICAN TELEPHONE & TELEGRAPH (AT&T) по большей части остаются привилегией профессионалов, в то время как во всем мире техника под этой торговой маркой широко распространена и считается одной из самых лучших. Одним из основных достоинств модели 9100 является цифровой способ обработки, кодирования и передачи разговора между носимой трубкой и стационарным блоком. Еще одна интересная особенность модели — возможность постановки набранного номера на автодозвон. Обычно такой функцией обладают системные телефоны. Но ей лучше не злоупотреблять — в режиме автодозвона линия остается занятой и можно пропустить важный звонок.
В остальном телефон АТ&Т9100 обладает стандартным набором сервисных функций, включая возможность внутренней связи, память на 10 номеров, перенабор
выбор самого чистого канала связивыбор самого чистого канала связиНМТ иНМТ ипоследнего номера и автоматический
выбор самого чистого канала связи
выбор самого чистого канала связи
НМТ и
НМТ и
СБ. Кроме этого БШТ, в Россию ввозится еще одна модель — АТ&Т9120 оснащенная двумя наборными полями (на НМТ и СБ), интеркомом и двухсторон
ним пейджингом.
MATSUSHITA ELECTRIC (торговаяMATSUSHITA ELECTRIC (торговаямарка PANASONIC)марка PANASONIC)лидером в области производства радиотелефонов (рис.лидером в области производства радиотелефонов (рис.10.5).10.5).является мировымявляется мировымДляДляуменьшенияуменьшения
MATSUSHITA ELECTRIC (торговая
MATSUSHITA ELECTRIC (торговая
марка PANASONIC)
марка PANASONIC)
лидером в области производства радиотелефонов (рис.
лидером в области производства радиотелефонов (рис.
10.5).
10.5).
является мировым
является мировым
Для
Для
уменьшения
уменьшения
влияния помех даже на самых простых моделях эта компания устанавливает
специальную систему шумоподавления Sound Charger При этом один микропро
цессор системы фильтрует фоновый шум, а другой усиливает голоса собеседни
следующий шаг на пути борьбыследующий шаг на пути борьбыков. Фирменная система Sound Charger Plus
следующий шаг на пути борьбы
следующий шаг на пути борьбы
с шумами.
Рис. 10.5. Цифровые телефоны фирмы PANASONICРис. 10.5. Цифровые телефоны фирмы PANASONIC
Рис. 10.5. Цифровые телефоны фирмы PANASONIC
Рис. 10.5. Цифровые телефоны фирмы PANASONIC
Чтобы телефонные переговоры по бесшнуровому телефону не доставляли неудобств, MATSUSHITA ELECTRIC дает также несколько простых, но важных- советов. Во-первых, антенны на трубке и стационарном блоке вытягивать полностью; во-вторых, не теребить их во время разговора, как бы этого ни хотелось; в-третьих, не располагать телефон вблизи оборудования, имеющего сильные магнитные поля. И, наконец, в-четвертых, не забывать время от времени класть трубку на базу (при этом происходит подпитка аккумуляторной батареи) — от этого тоже зависит качество связи.
Panasonic КХ-Т9380ВХ весьма достойный вариант БШТ диапазона 900 МГц по низкой цене. Память на 20 номеров телефонов: 10 на стационарном телефоне и 10 на трубке позволяет значительно упростить набор часто используемых телефонов. Набранный номер записывается в одну из ячеек памяти, а в последствии', звонок осуществляется нажатием всего двух кнопок — так называемый сокращенный набор. Причем номера, хранящиеся в памяти СБ, можно набрать автоматически только на стационарном блоке (то же самое на трубке).
Вероятность использования чужой переносной трубкой вашей телефонной линии практически равно нулю. При каждом опускании трубки на базу выбирается новый ID-код идентификации трубки. После этого со СБ может связаться только “знающая пароль" трубка. Согласитесь, что случайное совпадение ID-кодов (при их общем количестве 1 млн.) чрезвычайно редкое событие. Функция “интерком” — еще одно достоинство КХ-Т9380ВХ.
Самое существенное преимущество модели КХ-Т9350ВХ состоит в возможности подключения к одному базовому блоку до четырех переносных трубок. Причем в отличие от аналогичных телефонов других производителей, в стандартный комплект входят сразу две мобильные трубки. Таким образом, совмещает в себе функции микро-АТС и радиотелефона. Подключается она к одной внешней телефонной линии и имеет две радиолинии с возможностью внутренней связи и перенаправления вызовов.
Для вызова конкретной трубки на стационарном блоке ей соответствует своя специальная клавиша вызова. После покупки новой трубки ее необходимо зарегистрировать на стационарном блоке и с помощью специальной функции присвоить номер от 1 до 4 (поставляемые в стандартном комплекте трубки имеют номера 1 и 2). И тогда, поскольку каждая трубка имеет свой индивидуальный ID-код, соответствие между кнопкой и мобильной трубкой будет полностью однозначным. Так как эта модель предполагает активное использование, возможность одновременной зарядки двух трубок и двух дополнительных аккумуляторов (в стационарном блоке и дополнительной “люльке” — зарядном устройстве) не покажется роскошью.
Модель КХ-Т9550 можно рассматривать как оснащенный встроенным цифровым автоответчиком телефонный аппарат КХ-Т9501ВХ. Весь объем 15-минутной памяти цифрового автоответчика условно делится на четыре части: общая память и 3 “почтовых ящика". Внешний абонент может оставить свое сообщение как в общей зоне (она доступна всем пользователям БШТ), так и в каком-нибудь “почтовом ящике”, содержимое которого может прослушать только хозяин, знающий пароль. При желании можно записать и несколько вариантов приветствия: одно общее и три от каждого “почтового ящика”. Имеется также функция вызова пейджера: если заранее в память автоответчика ввести телефонный номер своего пейджера и включить этот режим, то при поступлении на автоответчик нового сообщения раздается звуковой сигнал пейджера.
Также предоставляется возможность установить несколько режимов записи сообщений: звучит только приветствие (запись не производится), время записи ограничено 1 минутой или нет ограничений на время записи. При желании можно надиктовать в память собственное сообщение — памятку, но нужно помнить, что время записи будущих сообщений при этом уменьшится. Иногда бывает важно записать текущий разговор, для этого тоже предусмотрена специальная функция. Кстати, записи на автоответчике датируются, также проставляется и время поступления каждого сообщения.
Продолжает продвигаться на наш рынок компания SAMSUNG, и, возможно, в ближайшем времени ее бесшнуровые телефоны составят серьезную конкуренцию аппаратам PANASONIC. На это есть весьма серьезные причины. Практически все ее БШТ сделаны на хорошем техническом уровне, отличаются большими функциональными возможностями и неповторимым дизайном (рис. 10.6).
Отличительной особенностью модели SP-R916 является возможность расширения до 4 переносных трубок, хотя в стандартном комплекте поставляется только одна трубка. Есть еще две интересные функции, которые не так часто можно встретить: “Baby Call” — автоматический набор предварительно запрограммированно-
го номера после нажатия любой кнопки телефона. Эта функция актуальна в том случае, если вы, к примеру, на работе, а дома остался ребенок, который еще так мал, что не умеет набирать телефонный номер.
Рис. 10.6. Бесшнуровые телефоны фирмы SAMSUNG
Вторая функция — ограничение времени разговора: через 14,5 минут после начала разговора SP-R916 предупреждает звуковым сигналом о том, что вы уже достаточно долго говорите. Если же никакой реакции не последовало, еще через 30 секунд линия автоматически отключается (для продолжения разговор., нужно нажать любую кнопку). Samsung SR-916, кстати, титулованный телефон — на ганноверской выставке GeBIT-94 он занял призовое место в номинации 900-мега- герцовых телефонов.
Модель SP-R919, необычного цвета и дизайна (разработка итальянской фирмы “ДЖУДЖАРО"), с большим количеством сервисных функций, также рассчитана на расширение радиосвязи до 4 переносных трубок и поэтому оснащена всеми необходимыми для этого функциями. Стоит отдельно отметить ЖК-дисплей мобильных трубок, на котором может отображаться следующая информация: набираемый номер или код другой трубки, телефонные номера при быстром просмотре памяти, заряд аккумулятора, настоящее время, предупреждение о выходе из зоны уверенной связи, а также режимы работы. Эта модель чуть ли не единственная из многочисленных БШТ, которая способна выполнять повторный автоматический набор любого из последних 5 телефонных номеров. Функция одностороннего пейджинга позволяет облегчить поиск потерянной НМТ.
Компания SANYO предлагает несколько моделей БШТ стоимостью от $55. Характерной особенностью телефонов этой компании является наличие фирменной системы подавления шумов Super Companober различных модификаций. Если помехи все-таки появляются при разговоре, есть возможность переместиться на более чистый канал.
Модель Sanyo CLA-1380 представляет собой бесшнуровой телефон с автоответчиком. Запись сообщений осуществляется на микрокассету. Автоответчик может использоваться и в режиме диктофона. Дистанционное включение и управление с помощью кнопочного телефона с тональным набором или биппера позволяет воспроизводить новые сообщения, пропускать текущее сообщение, записывать
новые приветствия, прослушивать помещение. Максимальная длительность входящего сообщения — 60 с, а максимальная длительность приветствия — 18 с.
Одним из наиболее дешевых на сегодня БШТ является Sanyo CLT-5280. Эти аппараты благодаря оптимальной цене пользуются неплохим спросом. У него 65000 кодов для сопряжения трубки с базой. В момент когда телефон звонит, кнопки наборного табло светятся, так что в темноте его легко можно обнаружить. CLT-5880 практически полностью повторяет модель CLT-5280, но имеет громкоговорящую связь на базе и два наборных поля (на трубке и на стационарном блоке).
В начале 1993 г. фирма SIEMENS первой представила на рынок бесшнуровой телефон, работающий в соответствии с европейским стандартом DECT (рис. 10.7). Это достижение — результат постоянного совершенствования технических разработок фирмы. Осенью 4994 г. в продаже появился Gigaset910 — первый аппарат семейства Gigaset фирмы SIEMENS. За короткий период этот телефон стал самым покупаемым в ФРГ.
Рис. 10.7. Внешний вид бесшнурового телефона стандарта DECT
БШТ Gigaset910 работает не только как основной аппарат, подключенный к телефонной розетке, он может функционировать в качестве бесшнуровой микроАТС. Это дает следующие преимущества:
в отличие от обычной “проводной” АТС не требуются затраты на монтаж кабелей;
к каждому базовому блоку (абонентской линии) может быть подключено до шести радиотелефонов;
во время “внутреннего” разговора принимается сигнал внешнего вызова;
возможно установление режима, при котором внешние вызовы будут поступать на конкретную телефонную трубку (например, в секретариат офиса) с последующей переадресацией на нужного абонента.
GigasetlO2O — особая концепция в области телефонной связи: “четыре телефона” в одном сочетает в себе функции бесшнурового и стационарного телефона для внутренней и внешней связи. И если возможность подключения к одному базовому блоку нескольких трубок встречается довольно часто, то только Siemens GigasetlO2O предоставляет уникальную возможность регистрации одной трубки на нескольких стационарных блоках, что значительно расширяет свободу переме-
щения и позволяет создавать “микросотовую” систему офисной связи путем объединения до четырех стационарных блоков, зоны охвата которых соответству-j ющим образом пересекаются. Таким образом, общая зона охвата, в которой функционируют такие БШТ, увеличивается в четыре раза.
В настоящее время цифровая технология передачи сигнала в стандарте DECT между НМТ и СБ становится все более популярной. Это вызвано заметным повышением качества речи и обеспечением защиты от подслушивания и от несанкционированного доступа.
Свидетельство солидности подхода конструкторов SIEMENS — переносная телефонная трубка Gigaset 1000С, которая подходит ко всем стационарным блокам 900 и 1000 серии. Устройство имеет меню команд на пяти языках, 12-клавишный номеронабиратель и функцию телефонной записной книжки на 30 номеров.
Столь же рациональный Подход — ив конструкции стационарного блока. В различных моделях 1000 серии функции базы могут быть как очень аскетическими (GigasetlOlO, в котором есть только функция поиска потерявшейся трубки), так и подстать серьезному офисному телефону (Gigasetl020 или Gigasetl030). Последний оснащен цифровым автоответчиком, а потому обладает дополнительными сервисными функциями: от дистанционного опроса автоответчика с помощью биппера до монтажа телефонных разговоров и функции контроля помещения. Наличие двухстрочного буквенно-цифрового ЖК-дисплея намного упрощает работу с аппаратом.
Большие успехи в разработке аппаратов в цифровом стандарте DECT имеет и фирма SAMSUNG, которая предлагает на российском рынке 4 модели цифровых радиотелефонов: SP-R5050, SP-R5000, SP-R5050D и SP-R5060. В стремлении сделать мобильную трубку максимально компактной и удобной конструкторы SAMSUNG превзошли самих себя. Длина трубки у аппарата SP-R5050 — 13 см, вес — 149 г, наборное поле закрывается крышкой, как и у сотового телефона. Память аппарата рассчитана на 10 телефонных номеров, набирать которые можно не открывая крышку наборного поля. Дисплей трубки показывает время разговора, уровень заряда батареи и правильность набора. Номер на дисплее можно непосредственно отправить в автонабор.
Оригинальны бесшнуровые телефоны фирмы LG ELECTRONICS. Модель GT- 9720А с цифровым автоответчиком — новинка 1997 года. Впервые была продемонстрирована в России на прошедшей осенью 1997 года в Москве выставке “Банк и офис-97” и сразу же привлекла к себе внимание и специалистов, и потребителей своим необычным дизайном и широкими функциональными возможностями. Самое необычное — это, конечно, цвет корпуса, который у GT- 9720А выполнен из пластмассы под красное дерево. Он придает аппарату очень запоминающийся, привлекательный (даже роскошный вид) и при этом позволяет ограничено вписываться в любой интерьер — будь то домашняя обстановка или офис.
К аппарату подключается до 3 носимых трубок, что позволяет проводить 4-х сторонние конференции между внутренними абонентами с возможностью подключения к ней 5-го внешнего абонента. Весьма удобно то, что на базе и на трубке существует кнопка записи двухстороннего разговора. Так, например, всю необхо-
димую вам информацию можно записать на базу, находясь от нее на существенном расстоянии. А набрав код, по определенному сигналу вы сможете прослушать с внешнего телефона все сообщения с автоответчика.
Учтена и чисто российская проблема — внезапное отключение электроэнергии. Обычно подключенные к электросети бесшнуровые телефоны при прекращении питания отключаются, хотя телефонная сеть при этом функционирует. Благодаря тому, что у GT-9720A на базе стоит проводная трубка, при отключении электроэнергии ее можно использовать в качестве простого телефона. Такую же возможность предоставляет и LG GT-9520A.
Техника Premier вошла в историю как первооткрыватель частотного диапазона 31/40 МГц в российском радиочастотном эфире, а еще как пионер легальных продаж бесшнуровых аппаратов в России. Первыми радиотелефонами, которые в 1995 году получили сертификат Минсвязи РФ, были Premier СР-450 и СР-480.
Мир меняется, меняется и Premier. Этому в полной мере соответствует новая коллекция бесшнуровых аппаратов, работающих на частотах 900 МГц в стандарте DEGT. Технику Premier выпускает бельгийская фирма M.D.B.n.v. Продукция этой фирмы гармонично сочетает в себе качество, прогрессивность технологий, приятный дизайн и сравнительно невысокую цену. Из большого разнообразия моделей Premier назовем только бесшнуровой цифровой телефонный аппарат стандарта DECT, преобразуемый в систему телефонной связи Premier Mondino, и бесшнуровой телефонный аппарат с цифровым автоответчиком.
Глава 11. Пейджинговая связь
В настоящее время персональный вызов или так называемый пейджинг, пожалуй, самый дешевый и практичный вид мобильной связи. Для многих пейджер такой же незаменимый предмет, как часы или зубная щетка. И это понятно. Все ускоряющийся темп жизни заставляет действовать быстро и эффективно, иначе есть риск “отстать от поезда”. Пейджер оказался именно тем устройством, которое позволяет быть в постоянной связи с теми, кого вы не можете найти по обычному телефону.
Сейчас пейджер можно увидеть у представителей самых различных профессий. Это свидетельствует о том, что пейджер является незаменимым помощником в работе и на отдыхе.
Чем же вызвано такое широкое распространение пейджинга, охватившего к настоящему времени более 50 миллионов пользователей, хотя он не обеспечивает в большинстве случаев даже подтверждения принятия вызова. Конечно, и сам пейджер, и услуги пейджинга обходятся абоненту гораздо дешевле, чем, например, услуги сотовой связи. Но главное заключается в формуле “постоянная высокая, но не навязчивая доступность абонента за приемлемую цену”. С технической точки зрения системы персонального радиовызова требуют меньших затрат на организацию сетей, более эффективно используют радиоспектр, имеют меньшее энергопотребление и габариты оконечных устройств.
История развития пейджинга
Появление радиопоиска можно отнести к 1921 году, когда принцип оповещения по радио был использован полицией Детройта. Уже в 30-е годы подобные системы начали широко использоваться в США правительством и вооруженными силами. Правда, тогда он не был персональным и служил для передачи через диспетчера голосовых сообщений мобильным подразделениям. При этом нужно было прослушивать все сообщения, чтобы не пропустить свою информацию. Такая система была неудобна, требовала постоянного внимания, а о конфиденциальности не могло быть и речи.
Прошло более 20 лет, прежде чем радиопоиск стал действительно персональным. Создателем первой в мире системы персонального радиовызова стала английская фирма MULTI-TONE. Произошло это в 1956 году, когда в одной из больниц Лондона была развернута первая система персонального радиопоиска.
Она представляла собой маломощный передатчик, мощности которого хватало в пределах нескольких корпусов. Каждый врач имел при себе небольшой приемник, когда его необходимо было вызвать или найти, с центрального передатчика посылался индивидуальный сигнал, на который приемник отзывался “писком". Врачу оставалось только позвонить в диспетчерскую с ближайшего телефона и выяснить, кому и зачем он понадобился. Кстати, именно англичане и дали своему карманному приемнику название — пейджер.
В нашей стране различные системы радиовызова начали эксплуатироваться отдельными государственными структурами с конца 60-х годов. В 1979 году во время подготовки к Олимпийским играм 1980 года по специальному постановлению правительства была закуплена и установлена система персонального радиовызова Multitone, охватившая всю столицу. Первыми пользователями услуг новой связи стали государственные учреждения, скорая помощь, больницы, гостиницы и т.д., которые были оснащены тональными и цифровыми пейджерами.
Второй этап развития пейджинговой связи в России начинается с осени 1993 года, когда практически одновременно начали работу компании “ВЕССО-ЛИНК”, “РАДИО-ПЕЙДЖ” и “ИНФОРМ-ЭСКОМ". С 1994 года компания "ВЕССО- ЛИНК”, а чуть позже и другие стали работать на русифицированных пейджерах.
В 1994-1996 годах произошло 20-кратное увеличение численности абонентов. В начале 1997 года в Россий было около 200 тысяч абонентов, к 2000 году их должно быть по прогнозу отраслевой науки порядка 1 миллиона, к 2005 — 5 миллионов. Однако, исходя из числа выданных на конец 1996 года лицензий (более 270) в случае их реализации суммарная емкость пейджинговой сети уже к 2000 году может превысить 5 миллионов пользователей.
Наибольшее развитие рынок пейджинговой связи получил в Москве, где пользователями пейджеров на середину 1997 года являлось 1,1% населения, и в Санкт-Петербурге (0,6% городского населения). В целом по России пейджинговой связью охвачено до 100 городов, большинство из которых — областные и промышленные центры. Сейчас годовой объем продаж на пейджинговом рынке России превышает 100 тысяч единиц, а в ближайшее десятилетие ожидается ежегодное удвоение объема продаж.
Пейджер благодаря своей миниатюрности, простоте и мобильности популярен во многих странах, но подлинный успех ожидал его в странах с низким уровнем развития традиционных и подвижных средств связи. Например, в Китае в отдельных городах до 80% населения имеют пейджеры. В целом мировая “пейджиризация” идет в небывалом темпе: не ниже 20% годового прироста.
В начале 90-х годов на фоне бурного развития транкинговой и сотовой связи многие предсказывали падение популярности пейджинга. Но этого не произошло. В пользу пейджинговой связи говорит высокая эффективность использования частотного ресурса и относительно низкая стоимость предоставляемых услуг. Для примера, максимальные годовые затраты обладателя текстового пейджера сейчас в Москве составляет примерно 400 у.е., а владельца сотового телефона — 2500-3000 у.е. В табл. 11.1 представлено число владельцев пейджеров в разных регионах и динамика их роста.
Таблица 11.1. Число пейджеров (млн. шт.)
Регион
Год
1990
1991
1992
1993
1994
1995
США
10,0
11,2
13,0
15,0
17,5
" 20,5
Азия
7,5
9,0
11,0
13,7
17,0
21,2
Европа
2,0
2,2
2,4
2,6
3,1
4,5
В мае 1998 года выход из строя связного спутника, обслуживающего пейджинговую связь в США, привел чуть ли не к национальной трагедии — многие миллионы пользователей и тысячи ответственных служб вмиг лишились оперативной связи. Об этой “катастрофе” сообщило телевидение большинства стран мира. Это говорит о роли пейджинговой связи в современном обществе.
Устройство пейджера
Типичная структура пейджера представлена на рис. 11.1 [28]. Основными его элементами являются приемник, детектор, декодер, устройство цифровой обработки и хранения информации, а также дисплей отображения информации. Приемник обычно строится по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты (первая промежуточная частота — 10,7 или 21,4 МГц, а вторая — 455 или 30 кГц). »
Рис. 11.1. Упрощенная структурная схема пейджера
Двойное преобразование частоты используется для того, чтобы улучшить чувствительность приемника, так как этот параметр существенно влияет на качество работы всей системы. Именно поэтому предприняты все меры для его повышения (этим, например, объясняется наличие усилителя радиочастоты).
Важная особенность работы пейджера — режим экономии энергии батарей. Основная мощность элементов питания расходуется в высокочастотных каскадах и каскадах звуковой сигнализации. Поэтому, если они будут работать не постоянно, а с определенными интервалами, это значительно увеличит срок службы батарей. Осуществить такой режим позволяет структура пейджингового протокола, а именно — его преамбула. Чтобы определить, принимается преамбула или нет, пейджеру достаточно включаться примерно на 100 мс через каждую секунду. При этом, если преамбула не обнаружена, приемник опять отключается. Если же она обнаруживается, приемник остается включенным.
Особого внимания заслуживает антенна пейджера. Эффективность действия любой антенны зависит от того, насколько хорошо она выделяет электромагнитную энергию из окружающего пространства. В пейджерах используются рамочные антенны. Размеры пейджера для удобства пользования невелики (рис. 11.2). При этом, естественно, малы и размеры антенн.
Рис. 11.2. Внешний вид некоторых моделей пейджеровРис. 11.2. Внешний вид некоторых моделей пейджеров
Рис. 11.2. Внешний вид некоторых моделей пейджеров
Рис. 11.2. Внешний вид некоторых моделей пейджеров
Операторам пейджинговых систем в разных странах выделяются различные рабочие диапазоны частот. Поэтому при почти одинаковых (60 х 40 мм) размерах пейджеров эффективность антенн будет различной. Например, при увеличении рабочей длины волны в 2 раза, коэффициент усиления антенны возрастает примерно в 4 раза. При изменении длины волны (при неизменных размерах рамочной антенны) значительно меняется сопротивление излучения антенны, что усложняет ее согласование с усилителем РЧ приемника пейджера. Именно эти факторы заставляют специалистов прибегать к разным способам улучшения качества работы системы в целом, основным из которых является увеличение мощности передатчика.
С антенной пейджера связана еще одна проблема. Речь идет о высоте расположения и об условиях распространения радиоволн. Вспомним, какой радиус устойчивой работы обещают нам пейджинговые компании (до 100 км от центра Москвы). Но нужно иметь в виду, что качество работы радиосистемы (достоверность принятой информации) зависит не только от мощности передатчика, но и от чувствительности приемника, а также от городской застройки, ландшафта местности.
Чувствительность пейджера обычно определяется как уровень электромагнитного поля, выраженный в мкВ/м, при котором пейджер принимает сообщения с достоверностью 50% при его произвольном вращении вокруг вертикальной оси.
Это вызывает некоторые сомнения в том, каким образом измерялась чувствительность пейджера, указанная в его паспортных данных. Тем более что на качество работы приемника влияют его расположение над землей, окружающие предметы и др. Следует также помнить, что для разных пейджеров (тональных, цифровых и буквенно-цифровых) требуется разный уровень электромагнитного поля. Например, буквенно-цифровые пейджеры требуют примерно в 2 раза более высокого уровня (т.е. более мощных пейджинговых передатчиков), чем тональные пейджеры.
Организация системы персонального радиовызова
Персональный радиовызов (пейджинг) — это услуга электросвязи, обеспечивающая беспроводную одностороннюю передачу информации в пределах обслуж емой зоны. В основе работы систем персонального радиовызова (этот те■
используется в стандартах на средства связи и технической литературе); в дальнейшем — пейджинговые системы (данный термин применяется в научно-популярной литературе, рекламе и проспектах) лежит утверждение, что в большинстве случаев нет необходимости организовывать двухстороннюю связь, а достаточно передать только короткую информацию или даже просто вызов. Эта задача решается путем использования одного радиопередатчика при наличии у каждого абонента небольшого приемника-пейджера.
На рис. 11.3 представлена функциональная схема организации пейджинговой связи. Главной частью пейджинговой системы, определяющей ее основные параметры, является пейджинговый терминал. Это устройство получает от оператора пейджинговой связи адрес абонента и предназначенное ему сообщение и выдает на передатчик сформированный в определенном формате сигнал.
Пульт оператораПульт операторапередать сообщениепередать сообщениеобщего пользованияобщего пользованияРис. 11.3. Организация пейджинговой связиРис. 11.3. Организация пейджинговой связиПейджерный терминалПейджерный терминалКанал связи с передатчикомКанал связи с передатчикомПейджерный сообщениеПейджерный сообщениепередатчикпередатчик
Пульт оператора
Пульт оператора
передать сообщение
передать сообщение
общего пользования
общего пользования
Рис. 11.3. Организация пейджинговой связи
Рис. 11.3. Организация пейджинговой связи
Пейджерный терминал
Пейджерный терминал
Канал связи с передатчиком
Канал связи с передатчиком
Пейджерный сообщение
Пейджерный сообщение
передатчик
передатчик
Характеристики терминала определяют количество поддерживаемых системой абонентов, вид используемых пейджинговых протоколов, возможность управления одним или несколькими передатчиками и др. Сейчас на рынке России представлен довольно широкий спектр терминалов — от простейших, имеющих базу данных на 1000 абонентов и выполненных в виде отдельной компьютерной платы или специализированного устройства с клавиатурой для ввода сообщений, до очень сложных отказоустойчивых систем, рассчитанных на 200 тысяч абонентов. Однако несмотря на большое разнообразие терминалов их главное назначение — хранение в энергонезависимой памяти базы данных абонентов и преобразование поступающей информации в низкочастотный сигнал пейджингового формата, подаваемый на передатчик.
В табл. 11.2 представлены сравнительные характеристики пейджинговых терминалов [28].
Таблица 11.2. Сравнительные характеристики пейджинговых терминалов
Фирма
Motorola
Zetron
Тип пейджингового терминала
РМ8 Standart
РМ8 Alpha
М15
М16
640 Standart
Встроенный передатчик
нет
нет
нет
нет
нет
Телефонные входы
2
нет
до 1920
нет
до 4
Алфавитно-цифровые входы
2
4
не огран.
1
до 4
Фирма
Motorola
Zetron
Модемные входы
дополн.*
ДОПОЛН.
ДОПОЛН.
ДОПОЛН.
2
Голосовая подсказка
да
нет
ДОПОЛН.
нет
да
Голосовой пейджинг
да
нет
ДОПОЛН.
нет
да
Динамическая голосовая память
да
нет
ДОПОЛН.
нет
да
Число абонентов
до 6000
до 6000
256000
до 1000
1500
Приоритеты
2
2
2
нет
6
Групповой вызов
да
да
да
да
да
Гибкий групповой вызов
дополн.
ДОПОЛН.
дополн.
нет
да
Стандартные текстовые сообщения
дополн.
ДОПОЛН.
дополн.
нет
да
Входы аварийных сигналов
дополн.
ДОПОЛН.
дополн.
нет
дополн.
Протокол ТАР/РЕТ,
да
да
да
да
да
Протокол объединения в сеть TNPP
ДОПОЛН.
ДОПОЛН.
дополн.
нет
дополн.
Протокол управления ТЧ каналом
да
да
да
дополн.
да
Таблица 11.2 (продолжение)
Фирма
Zetron
Samsung
“Пейдж-Линк Технология"
Тип пейджингового терминала
640 Alpha
2100
2200
SRPS-300
NUCLON- кодер
Встроенный передатчик
нет
нет
нет
нет
нет
Телефонные входы
до 4
до 6
до 16
до 60
не огран.**
Алфавитно-цифровые входы
до 4
до 6
до 6
до 250
до 500
Модемные входы
2
2
2
н/д
8
Голосовая подсказка
нет
да
да
да
да
Голосовой пейджинг
да
да
да
нет
нет
Динамическая голосовая память
нет
да
да
да
да
Число абонентов
5000
3000
50000
до 300000
100000
Приоритеты
6
6
6
3
4
Групповой вызов
да
да
да
да
да
Гибкий групповой вызов
да
да
да
н/д
да
Стандартные текстовые сообщения
да
да
да
н/д
да
Входы аварийных сигналов
ДОПОЛН.
дополн.
дополн.
н/д
да
Протокол ТАР/РЕТ
да
да
да
н/д
нет
Протокол объединения в сеть TNPP
дополн.
дополн.
дополн.
да
да
Протокол управления ТЧ каналом
да
да
да
н/д
да
* Дополн. — могут быть установлены дополнительно (дополнительная опция).
** В системе NUCLON суммарное количество АРМ операторов и автоматизированных подсистем (в том чисЛе — телефонных входов) до 500.
Несмотря на все разнообразие большинство пейджинговых терминалов в качестве устройства ввода используют персональный компьютер. Физическая информация
на терминал передается с персонального компьютера через последовательный порт RS232.
Большинство фирм-производителей пейджинговых терминалов используют для ввода данных в пейджинговый терминал единый стандарт — протокол ТАР (Telocator Alphanumeric Protocol), разработанный американской ассоциацией Personal Communication Industrial Association. Разработчики пейджинг-терминалов, как правило только вносят свои незначительные изменения и дополнения.
От модели терминала и его функциональных возможностей зависит и количество передатчиков, используемых одновременно в системе персонального радиовызова. Система с одним передатчиком достаточно проста, однако не всегда обеспечивает абонентам гарантированный прием сообщений в зоне действия системы. Эти проблемы могут быть обусловлены как неровностями рельефа местности, плотной застройкой в городах, так и недостаточной мощностью передатчика.
Функцией передатчика является формирование высокочастотного колебания и модуляция его низкочастотным сигналом, сформированным в пейджинговом терминале. В качестве передатчика в разных системах используется либо специализированный цифровой передатчик, либо аналоговый (например, всем известная радиостанция фирмы MOTOROLA GM300). В качестве антенны используется антенна с круговой (или близкой к ней) диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Полоса пропускания антенны довольно большая, так как информация передается в цифровом виде, а частотный спектр прямоугольных импульсов очень широк.
Классификация пейджинговых систем
По своему назначению пейджинговые системы можно разделить на локальные (ведомственные), городские общего пользования и региональные.
Локальные пейджинговые системы обеспечивают передачу сообщений внутри зданий и на ограниченных прилегающих территориях в интересах отдельных групп пользователей (рис. 11.4). Типичные области их применения — гостиницы, больницы, аэропорты. Они позволяют быстро передать информацию сотруднику независимо от его местоположения, что намного повышает эффективность работы. Вспомните, как часто вам приходится слышать фразы типа “Иван Иваныч вышел, позвоните попозже” при попытке найти нужного человека в крупной организации. (
Как правило, передача сообщений в таких пейджинговых системах осуществляется операторамис пультов управления без взаимодействия с телефонной сетью общего пользования (ТФОП). Пейджинговый терминал преобразует передаваемую информацию в специальные сигналы и управляет маломощным передатчиком с выходной мощностью до 5 Вт (иногда терминал и передатчик объединяют в одном корпусе). Для ввода сообщений в простейших моделях терминалов используют встроенную клавиатуру. Более совершенные модели позволяют подключать персональный компьютер. Все оборудование можно легко расположить у секретаря или диспетчера.
Рис. 11.4. Локальная пейджинговая система
Расчеты показывают, что если в организации предполагается использовать более 15-20 пейджеров, то своя локальная система становится выгодной (если, конечно, имеется разрешение на использование частоты и не требуется большого радиуса действия). Эффективность использования локальной системы будет еще больше, если приобрести сетевое программное обеспечение и установить его на все персональные компьютеры организации. Это позволит отправлять сообщения, не прибегая к помощи диспетчера. Если же это программное обеспечение интегрировать с офисной системой электронного документооборота, то получится поистине фантастическая вещь — вы будете в курсе всех событий, даже если вас нет в комнате.
Под городскими пейджинговыми системами общего пользования понимается совокупность технических средств, через которые с помощью ТФОП происходит передача необходимых сообщений. Основное отличие этих систем от локальных — больший радиус действия (десятки километров) и большое количество абонентов (несколько тысяч). Схема построения такой системы представлена на рис. 11.5.
Выходная мощность передатчиков таких систем 150-300 Вт. Они оборудуются эффективными антеннами с большой высотой подвеса (телевышки, высотные здания и др.). Сообщения принимаются операторами по телефону и вводятся при помощи персональных компьютеров, связанных между собой локальной сетью. Специальное программное обеспечение передает все сообщения на пейджинговый терминал и далее — на передатчик.
Несмотря на значительную стоимость оборудования городская система в рассмотренной выше конфигурации очень проста. Это объясняется наличием одного передатчика.
Рис. 11.5. Городская пейджинговая система
Основной проблемой при построении региональной многозоновой пейджинговой системы является интерференция сигналов соседних передатчиков (рис. 11.6). Для устранения этого эффекта применяется либо синхронное вещание (simulcast- системы), либо временное разделение.
В simulcast-системах передатчики работают синхронно, и пейджер “не замечает" их взаимного влияния. Это позволяет достичь максимальной емкости системы. Платой за это является высокая цена аппаратуры и очень высокие требования к каналам связи.
При временном разделении цикл работы системы разбивается на несколько временных окон и каждому передатчику выделяется свое окно. Благодаря этому в зоне действия нескольких передатчиков пейджер в каждый момент времени принимает сигнал только одного из них. Это упрощает требования к аппаратуре и каналам связи, но снижает максимальную емкость системы: в 2 раза при двух временных окнах и примерно в 3 раза при трех окнах.
В настоящее время различными фирмами США, Японии, Великобритании разработаны многочисленные типы локальных и национальных пейджинговых систем. Большинство европейских фирм-операторов пейджинговых систем стремятся к
созданию общего рынка оборудования и услуг связи. Принимаются меры по координации работ и созданию единых интернациональных стандартов пейджинговых систем, которые могли бы обеспечить массовое производство унифицированных приемников и общеевропейский роуминг.
Рис. 11.6. Региональная пейджинговая система
Структурная схема пейджинговой системы
Каждая пейджинговая система состоит из набора базовых служб, взаимодействующих между собой для предоставления абонентам определенных услуг. Типовая структурная схема пейджинговой системы полной конфигурации с широкими сервисными услугами приведена на рис. 11.7.
Давайте рассмотрим назначение каждой службы и взаимосвязи между ними.
Основной и наиболее важной является базовая служба отправки сообщений. Ее назначение состоит в управлении передатчиком системы (или их набором) и непосредственной отправке сообщений абонентам. Эта служба определяет основные возможности системы: количество абонентов, используемый протокол (или их набор), скорость передачи, число передатчиков и режимы их работы и др.
Назначение службы роуминга состоит в передаче сообщений в другие пейджинговые системы или федеральную систему. Она обеспечивает получение абонентом сообщений даже тогда, когда он находится вне зоны действия своей системы. Предоставление услуг данной службы возможно только после выработки взаимных соглашений между различными пейджинговыми компаниями.
Роуминг позволяет использовать один и тот же пейджер во всех городах, пейджинговые компании которых работают на одной и той же частоте и связаны
соглашением о создании единой сети. В настоящее время некоторые компании предоставляют возможность пользоваться услугой роуминга более чем в 60 крупных городах России.
Служба подготовки сообщений при помощи операторовСлужба подготовки сообщений при помощи операторов
Служба подготовки сообщений при помощи операторов
Служба подготовки сообщений при помощи операторов
СлужбаавтоматическойотправкиформализованныхсообщенийСлужбаавтоматическойотправкиформализованныхсообщенийВынесенныерабочиеместаВынесенныерабочиеместаСлужбакомпьютернойрассылкиданныхСлужбакомпьютернойрассылкиданных
Службаавтоматическойотправкиформализованныхсообщений
Службаавтоматическойотправкиформализованныхсообщений
Вынесенныерабочиеместа
Вынесенныерабочиеместа
Службакомпьютернойрассылкиданных
Службакомпьютернойрассылкиданных
Рис. 11.7. Структурная схема пейджинговой системы
Служба подготовки сообщений при помощи операторов подготавливает сообщения для абонента. Каждый, кто хочет отправить сообщение, звонит в пейджинговую компанию и передает его оператору. Оператор принимает сообщение, вводит его в систему и подготавливает к последующей передаче.
Служба удаленного доступа позволяет организовать вынесенные рабочие места операторов и передавать сообщения, поступающие по компьютерным сетям связи. Данной службе подчинены служба вынесенных рабочих мест операторов и служба компьютерной рассылки сообщений. Первая служба позволяет пейджинговой компании предоставить удобный доступ к своей системе сотрудникам больших предприятий и фирм, абонентов данной компании. В этом случае на предприятии устанавливается вынесенное рабочее место оператора (или даже сеть вынесенных рабочих мест), с которого можно непосредственно отправлять сообщения, не звоня каждый раз в пейджинговую компанию.
Вторая служба позволяет использовать для отправки сообщений существующие компьютерные сети и совместить услуги электронной почты с услугой передачи сообщения о поступлении письма, а для коротких писем — и с услугой передачи его целиком. Такое совмещение услуг очень удобно для абонентов, так как освобождает их от необходимости регулярно проверять свой почтовый ящик.
Следующей службой подготовки сообщений является служба автоматической отправки цифровых сообщений. Она позволяет каждому позвонившему на пейджинговую станцию отправить цифровое сообщение абоненту самостоятельно без участия оператора (при условии использования телефона с DTMF-набором). При использовании автоматической отправки сообщений текст сообщения набирается
тем, кто звонит, при помощи клавиатуры телефона. Этот режим очень удобен для отправки коротких цифровых сообщений, поскольку весь процесс происходит без участия оператора и является достаточно быстрым.
Во взаимодействии с этой службой работает служба автоматической отправки формализованных сообщений. Она позволяет отправлять без участия оператора не только цифровые, но и стандартные текстовые сообщения. При этом каждому стандартному текстовому сообщению ставится в соответствие цифровой код. Для отправки конкретного сообщения производится звонок (с телефона с DTMF-набо- ром) на пейджинговую станцию и набирается код этого сообщения. В конце передаваемого сообщения можно также передать номер телефона или другую дополнительную цифровую информацию.
Наконец, еще одной службой подготовки сообщений является служба голосовой почты. Голосовая почта — это достаточно новая область телекоммуникаций, являющаяся логическим продолжением электронной почты. При использовании электронной почты передаются текстовые, а при использовании голосовой почты — звуковые послания. Текст послания надиктовывается компьютеру, который с помощью специальной платы расширения преобразует его в цифровую форму. Затем оно передается по компьютерным сетям до адресата. В приемном компьютере это послание снова преобразуется в звуковую форму, которую и слушает адресат (подробнее эта тема будет рассмотрена ниже).
Служба голосовой почты принимает звуковые послания и передает сообщения о них на пейджеры абонентов. Абонент, получивший сообщение о послании, звонит с телефона с DTMF-набором на пейджинговую станцию, набирает на клавиатуре телефона свой номер, номер поступившего послания и пароль. После этого поступившее послание передается ему на телефон.
В заключение отметим, что из всех выше приведенных служб обязательными для каждой пейджинговой системы являются базовая служба отправки сообщений и одна из перечисленных служб подготовки сообщений. Остальные службы, как правило, добавляются в процессе эксплуатации системы для ее дальнейшего развития и предоставления дополнительного сервиса абонентам. Это необходимо учитывать при выборе пейджинговой компании, которой вы собираетесь доверить обслуживание.
Для организации в пейджинговой системе всех вышеупомянутых служб требуется специальное оборудование и дополнительное программное обеспечение. Конкретное распределение функций между ними зависит от системы и оборудования, используемого для ее построения. Типовой состав оборудования пейджинговой системы полной конфигурации и выполняемые им функции показаны на рис. 11.8.
Теперь рассмотрим конкретный состав оборудования пейджинговой системы и его функциональное назначение. Основным устройством каждой пейджинговой системы является пейджинговый терминал. Именно он получает сообщения, передаваемые абонентом от системы сбора информации, формирует низкочастотный модулирующий сигнал на передатчик в соответствии с конкретным пейджинговым протоколом и управляет пейджинговым передатчиком или их системой по каналам связи.
Сервер дополнительного сервисаСервер дополнительного сервисаМодем с голосовымифункциямиМодем с голосовымифункциямиМодем с голосовымифункциямиМодем с голосовымифункциямиЛокальные рабочие места для операторовЛокальные рабочие места для операторовмодеммодемВынесенный пульт оператораВынесенный пульт оператораВыделенный канал связиВыделенный канал связиТелефоннаяТелефоннаясетьсетьМодемМодемЛокальная сеть из нескольких вынесенных пультов оператораЛокальная сеть из нескольких вынесенных пультов оператораВынесенный пульт оператораВынесенный пульт оператораРадиомодемРадиомодемАвтоматическая отправкацифровых сообщенийАвтоматическая отправкацифровых сообщенийГолосовая понтаГолосовая понтаЛокальная сетьЛокальная сетьРадиомодемРадиомодемМодемМодемМодемМодемК передатчикуК передатчикуПейджинговый серверПейджинговый серверКоммуникационный серверКоммуникационный серверВзаимодействие сдругими системамиВзаимодействие сдругими системамиВынесенныйВынесенныйпульт операторапульт оператораРис. 11.8. Состав оборудования пейджинговой системыРис. 11.8. Состав оборудования пейджинговой системы■ «рво»!
Сервер дополнительного сервиса
Сервер дополнительного сервиса
Модем с голосовымифункциями
Модем с голосовымифункциями
Модем с голосовымифункциями
Модем с голосовымифункциями
Локальные рабочие места для операторов
Локальные рабочие места для операторов
модем
модем
Вынесенный пульт оператора
Вынесенный пульт оператора
Выделенный канал связи
Выделенный канал связи
Телефонная
Телефонная
сеть
сеть
Модем
Модем
Локальная сеть из нескольких вынесенных пультов оператора
Локальная сеть из нескольких вынесенных пультов оператора
Вынесенный пульт оператора
Вынесенный пульт оператора
Радиомодем
Радиомодем
Автоматическая отправкацифровых сообщений
Автоматическая отправкацифровых сообщений
Голосовая понта
Голосовая понта
Локальная сеть
Локальная сеть
Радиомодем
Радиомодем
Модем
Модем
Модем
Модем
К передатчику
К передатчику
Пейджинговый сервер
Пейджинговый сервер
Коммуникационный сервер
Коммуникационный сервер
Взаимодействие сдругими системами
Взаимодействие сдругими системами
Вынесенный
Вынесенный
пульт оператора
пульт оператора
Рис. 11.8. Состав оборудования пейджинговой системы
Рис. 11.8. Состав оборудования пейджинговой системы
Автоматическое устройствосбора информации
Персональный компьютер, работающий совместно с неавтономным пейджинговым терминалом, в дальнейшем будем называть пейджинговым сервером, а программное обеспечение, функционирующее на нем — программным обеспечением пейджингового сервера.
Для передачи сообщения терминал взаимодействует с передатчиком системы, управляя им и подавая на него низкочастотный модулирующий сигнал. Передатчик принимает от терминала сигналы управления, и модулирующий сигнал передает сообщение на рабочей частоте. Выходная мощность передатчика и высота подвеса антенны определяют зону уверенного приема сообщений пейджерами абонентов. Для управления передатчиком системы обычно используется многопроводный кабель, однако некоторые типы передатчиков (например, Nucleus NAC и Nucleus LT) управляются по витой паре или каналу ТЧ с использованием протокола TRC (Tone Remote Control) фирмы MOTOROLA.
Пейджинговый терминал получает отправляемые сообщения от системы сбора информации. Как правило, первой реализуемой частью этой системы является локальная сеть рабочих мест операторов. Она предназначена для приема сообщений, которые поступают по телефонным линиям в виде обычных звонков, и ввода их в пейджинговую систему для передачи абонентам. Эта часть системы сбора информации строится на основе нескольких персональных компьютеров с работающим на них соответствующим программным обеспечением, которые соединены в локальную сеть, подключенную к пейджинговому серверу.
Следующей частью системы сбора информации являются вынесенные рабочие места операторов. Она позволяет предоставить удаленным операторам доступ к основной системе. Как правило, отдельное удаленное место оператора соединяется с основной системой по обычной телефонной линии с помощью модема, в случае ее отсутствия — по .радиоканалу с применением радиомодема. Иногда возникает необходимость в создании локальной сети вынесенных операторских мест. В этом случае эта сеть соединяется с основной системой по выделенному каналу связи с использованием высокоскоростного модема. Необходимо отметить, что вынесенное рабочее место оператора может взаимодействовать с основной системой по компьютерным сетям передачи данных.
В системе сбора информации очень важное место занимает коммуникационный сервер. Он предназначен для взаимодействия с вынесенными рабочими местами операторов, другими пейджинговыми системами и компьютерными сетями передачи данных, а также для взаимодействия с пейджинговым сервером для непосредственной передачи сообщений.
Наконец, еще одной частью системы сбора информации является сервер дополнительного сервиса, предназначенный для автоматической отправки цифровых и формализованных текстовых сообщений и взаимодействия с голосовой почтой. Этот сервер представляет собой персональный компьютер с одним или несколькими модемами, обладающими голосовыми функциями и специальным программным обеспечением. Голосовые функции модемов необходимы для воспроизведения передаваемого сообщения в привычной для человека звуковой форме. Сервер дополнительного сервиса взаимодействует с пейджинговым и коммуникационным сервером системы для отправки сообщений в эфир или другие пейджинговые системы.
В заключение отметим, что:
пейджинговый сервер системы обеспечивает передачу сообщений в зоне ее действия;
коммуникационный сервер обеспечивает ее связь с внешним миром, т.е. с другими системами и сетями передачи данных;
сервер дополнительного сервиса предоставляет услуги для удобства пользователей и абонентов.
Пейджинговые протоколы
Для того чтобы пейджер мог принимать передаваемые ему сообщения, необходимо передавать их в определенном формате, который называется пейджинговым протоколом. Это своеобразный язык, набор правил, который позволяет сообще-
нию, не искажаясь и оставаясь понятным, перемещаться по радиоканалу и поступать на пейджер. Он определяет скорость передачи информации, процедуры синхронизации и адресации приемника, целостность передаваемых данных, срок службы батареек пейджера и др.
Техническая реализация посылки персональных сообщений довольно проста. Каждая передача базовой станции представляет собой две посылки различной частоты, т.е. ЧМ-несущая модулируется двумя низкочастотными посылками фиксированной длины. В зависимости от комбинации частот этих посылок сообщение принимает лишь один из пейджеров системы, находящийся у абонента.
Такая реализация персонального радиовызова и была первым пейджинговым протоколом, получившим название TWQTONE. Очевидно, что первые системы персонального радиовызова, использующие TWOTONE, могли передавать в эфир лишь адрес пейджера абонента, приняв который пейджер издавал звуковой (тональный) сигнал. Неудобства как для оператора, так и для пользователя очевидны. Во-первых, после приема тонального сообщения абонент должен был связаться с диспетчером для получения непосредственно самой информации, а во-вторых, накладываемое протоколом TWOTONE ограничение на количество абонентов не позволяло строить хоть сколько-нибудь крупные системы.
Устранить эти недостатки были призваны новые, более совершенные протоколы FIVETONE и 5/6TONE, также построенные по принципу модуляции несущей разнотональными посылками. В отличие от своего предшественника эти протоколы позволяли системе поддерживать до 100 тысяч абонентов, так как каждой цифре адреса присваивалась комбинация из пяти тональных посылок. Принципиально новой стала и реализация режима работы пейджера с низким энергопотреблением. Ввод еще одной тональной посылки позволил пейджеру включать декодер сигнала лишь на время приема сообщения, что резко увеличило срок службы источника питания пейджера.
Однако на этом идея модуляции ЧМ-несущей тональными посылками себя исчерпала. Дальнейшее развитие пейджинговых протоколов пошло по пути модуляции ЧМ-несущей (FSK Frequency Shift Keying) двоичным сигналом. При этом стали очевидны основные критерии выбора протокола обмена: аналого-цифровая форма сигнала, позволяющая передавать информацию в цифровом и текстовом виде; высокая скорость передачи по эфиру, что позволяет физичеоги увеличить количествб абонентов, обслуживаемых одной базовой станцией; высокая помехозащищенность и коррекция ошибок; энергоэкономичность.
Многие фирмы-производители пейджингового оборудования стали разрабатывать свои протоколы обмена. Это такие протоколы, как HSC, GSC, MULTITONE, i NECD3, POCSAG. Большое разнообразие протоколов привело к несовместимости i различных пейджинговых систем. В конце концов их всего этого разнообразия j наибольшее распространение получил протокол (код) POCSAG (Post Office Code I Standartisation Advisory Group), разработанный Британским почтовым ведомст-j вом, и разработанный фирмой MOTOROLA протокол GSC (Golay Sequential] Code). В 1982 году протокол POCSAG был утвержден Международным консуль-1 тативным комитетом по радиосвязи (CCIR) в качестве Международного стандарт»! (рекомендация 584). Сегодня этот протокол используется в большинстве сущест-1
вующих пейджинговых систем. Достаточно сказать, что из 23 действующих в Москве пейджинговых компаний 22 используют POCSAG.
Код POCSAG ориентирован на применение частотной модуляции (FSK) и использование алгоритма прямой коррекции ошибок (FEC). Он поддерживает до 2 млн. пейджеров, позволяет передавать не только тональные, но цифровые и буквенноцифровые сообщения, имеет стандартные скорости передачи по эфиру 512, 1200 и 2400 бит/с и встроенные средства коррекции ошибок. Особенности построения самого протокола позволяют снизить энергопотребление POCSAG-пейджеров в несколько раз, т.е. строить экономичные абонентские приемники.
Рассмотрим подробнее структуру пейджинговых протоколов на примере протокола POCSAG, как наиболее распространенного. При использовании протокола POCSAG вся информация в эфире передается в двоичном виде, т.е. в виде нулей и единиц. При этом он имеет встроенные средства коррекции, исправляющие до двух ошибок в каждом информационном пакете.
Общая структура сигнала в формате POCSAG приведена на рис. 11.9. Протокол является асинхронным. Это означает, сто сигнал может приниматься пейджерами в любой момент времени. Поэтому передача сигнала начинается с передачи преамбулы (preamble), которая переводит все пейджеры системы из “дежурного режима” в режим “приема сообщения". Причем на интервале приема преамбулы осуществляется тактовая синхронизация принимаемого сигнала. Преамбула содержит 576 чередующихся 0 и 1, т.е. 576 бит. Длина преамбулы не случайна, она равна длине пакета плюс длина одного слова — 32 бита. Длина преамбулы достаточна для того, чтобы обеспечить тактовую синхронизацию пейджера в любой момент излучения сигнала вызова.
А - преамбулаD - двойное слово (кадр)
В - первый пакетСП - синхропосылка
С - следующий пакет
Рис. 11.9. Структура сигнала в формате POCSAG
После преамбулы вся информация передается в виде последовательных пакетов (batch), содержащих физический адрес пейджера и предназначенное ему сообщение, которое может занимать несколько последовательных пакетов. Каждое передаваемое сообщение обязательно состоит из целого числа пакетов.
В свою очередь каждый пакет содержит кадры (frames) и кодовое слово синхронизации (Synchronization Codeword), которое сигнализирует пейджеру, что будет передаваться адрес или сообщение. Пакет включает 8 кадров, каждый из которых
8 Зак. 546
состоит из двух кодовых слов (codeword), которые могут быть адресными, *1 информационными или “пустыми”. Таким образом, каждый пакет состоит из 17 | 32 битных слов. 1
Для передачи адреса пейджера применяется следующее правило. Все простран- | ство адресов делится на 8 групп, нумеруемых от 0 до 7. Кадры внутри блока также 1 нумеруются от 0 до 7. Адрес пейджера делится на 8. Остаток от деления дает 1 номер кадра, в котором пейджер будет искать свой адрес. В этом кадре либо в 1 первом, либо во втором слове передается результат деления. Все предыдущие | кадры этого блока заполняются “пустыми” словами — специальными 32 битными | последовательностями. Сразу же после передачи адреса начинается передача I собственно сообщения. Предположим, нам необходимо передать сообщение пей- I джеру с физическим адресом 1234565. Делим 1234565 на 8 и получаем 154320 с 1 остатком 5. Это значит, что результат деления будет передан в пятом кадре. I
Пейджеры реагируют только на те кадры, где содержатся их индивидуальные I адреса. Прием другого адреса или пустого кодового слова означает конец сообще- | ния и переводит пейджер в дежурный режим. Итак, адресное слово, содержащее I адрес пейджера, может передаваться только в соответствующем кадре. Информа- 1 ционные слова могут передаваться в любом кадре или пакете, но последовательно I и сразу же за соответствующим адресным словом. Конец сообщения обозначается I либо “пустым”, либо следующим адресным словом. 1 На рис. 11.10 показан конкретный формат адресного и информационного слова. 1 Бит флага (Е) используется для различия адресного и информационных кодовых 1 слов: 0 — адресное слово, 1 — информационное слово. Поле сообщения (F) имеет I длину 18 бит для адресного слова и 20 бит для информационного. Длина этого 1 поля для адресного слова и наличие 8 групп дает общую длину адреса пейджера I в 21 бит, соответственно, максимальное число поддерживаемых протоколом I пейджеров — 2 миллиона. I
Е - бит флагаF - попе сообщения
I - бит четностиG - поле субадреса
Н - контрольная сумма
Рис. 11.10. Формат адресного и информационного слова
Поле субадреса (G) существует только в адресном слове. Первоначально в протоколе POCSAG это поле использовалось для указания типа тонального сигнала, которым пейджер указывает на прием сообщения. Сейчас обычно используется для организации информационных каналов.
Контрольная сумма (Н) предназначена для коррекции ошибок. Приемники пейджеров обычно работают в условиях большого уровня помех, а число ошибок довольно высоко (примерно одна ошибка на 15-18 передаваемых битов). Для исправления ошибок в протоколе POCSAG используется циклический блочный код ВСН 31,21 (получивший название по именам создателей Боуз — Чхоудхури — Хоквингем или просто БЧХ), где 31 — общая длина слова, 21 — число информационных битов в слове. При приеме сообщения производится вычисление контрольной суммы, которая сравнивается с принятой. При обнаружении несовпадения принимается решение о коррекции ошибок.
Бит четности (I) используется для проверки правильности коррекции ошибок. Он вычисляется на основании битов с 1 по 31 таким образом, чтобы общее число единичных битов в слове стало четным.
Каждое сообщение передается различным количеством кодовых слов. Например, простой тональный вызов требует одного кодового слова. Цифровой вызов задействует три кодовых слова, а текстовое сообщение может содержать 20 кодовых слов.
Исследования типичного канала для системы POCSAG (2400 бит/с) в одном из городов, когда одновременно используются все типы вызовов, дают оценку 242 тысячи абонентов на канал, но реально получается намного меньше.
Протоколы ERMES и FLEX
При построении современных крупных пейджинговых систем было выявлено, что максимальная скорость протокола POCSAG — 2400 бит/с — уже становится недостаточной, так как практическая емкость одной частоты (одного радиоканала) при использовании буквенно-цифровых пейджеров и трафике средней плотности на этой скорости не превышает 15 тысяч абонентов на частотный канал. При этом оказалось, что скорость передачи 2400 бит/с является практически предельной при использовании модуляции FSK двоичным сигналом.
Это потребовало разработки новых более скоростных протоколов. В результате был создан протокол ERMES (European Radio Messaging System), утвержденный в 1992 году Европейским институтом стандартизации в области телекоммуникации (ETSI) в качестве единого стандартного европейского протокола. В 1994 году Международный союз электросвязи рекомендовал использовать ERMES в качестве международного стандарта. В настоящее время протокол ERMES рекомендован в качестве единого на всей территории России (решение ГКРЧ № 33/3 от 29 августа 1995 г.). Немаловажное значение имеет возможность интеграции этого протокола со стандартом POCSAG. В этом протоколе используется новое техническое решение — четырехуровневая модуляция FSK, позволившая без потерь качества достигнуть скорости передачи информации в эфире до 6400 бит/с. Пейджинговые системы ERMES делают возможными:
передачу цифровых сообщений длиной 20-1600 знаков;
передачу буквенно-цифровых сообщений длиной от 400 до 9000 символов;
передачу произвольного набора данных до 64 Кбит;
прием вызова и сообщений одним пейджером во всех странах, входящих в сеть ERMES.
Одним из условий, позволяющим обеспечить последнюю услугу, является догов! ренность стран, участвующих в проекте ERMES, выделять для этих систе единый частотный диапазон 169,4-169,8 МГц, что позволяет организовать 1 радиоканалов с разносом несущих частот в 25 кГц с использованием при прие* сигналов сканирующие по частоте приемников. Однако в России выделение эти частотного диапазона вызывает определенные административные трудности.
Структура радиосигнала в системах ERMES выбрана таким образом, что позв ляет повысить емкость трафика в 10-15 раз по сравнению с существующим аналоговыми системами.
Интересно также упомянуть очень важную (в первую очередь с точки зрени: пользователя) особенность протокола ERMES — экономичное использовани, источника питания. Например, при длине сообщения 40 знаков соотношени режимов работы “дежурный режим — прием сообщения” может быть равно 200:1 при условии, что на передачу всего сообщения понадобилось 6 секунд. Так что при соотношении режимов работы только 70:1 и токе потребления приемника 30 мкА (что вполне реально достижимо в современном пейджере) время непрерывной работы приемника составляет более 40 недель.
Помимо преимуществ, связанных со структурой протокола, можно выделить еще и расширенный интерфейс доступа всевозможных систем связи к пейджинговой системе (т.е. к пейджинговому контроллеру сети) (рис. 11.11). Эта особенность позволяет получить более богатый набор сервисных услуг, среди которых можно назвать переадресацию пейджингового сообщения, приходящего на ваш пейджер, на пейджер другого абонента, или переадресацию звонка, поступающего на радиотелефон стандарта GSM, в пейджинговую сеть, абонентом которой является владелец радиотелефона. Таким образом, он получает возможность выключать свой телефон и экономить аккумуляторную батарею, а человек, который звонит на мобильный телефон, может передать нужное сообщение.
Рис. 11.11. Интерфейс доступа систем связи к пейджинговой системеРис. 11.11. Интерфейс доступа систем связи к пейджинговой системе
Рис. 11.11. Интерфейс доступа систем связи к пейджинговой системе
Рис. 11.11. Интерфейс доступа систем связи к пейджинговой системе
Кроме того, система позволяет осуществлять процедуру роуминга, т.е. абонент получает возможность использовать свой пейджер в странах, охваченных сетями ERMES. При этом пользователю нужно только сообщить оператору “родной" (или домашней) сети о планах своего путешествия — оператор позаботится о том, чтобы все сообщения, поступившие для абонента, попадали в соответствующую пейджинговую сеть по месту его нахождения.
Пейджеры, использующие широко популярные стандарты POCSAG и ERMES, сегодня уже перестают удовлетворять возросшим требованиям потребителей и начинают уступать позиции средствам сотовой связи. Очевидно, что сохранение конкурентной способности пейджеров в мире мобильной радиосвязи невозможно без упреждающего задела в технологии, поэтому теперь операторы пейджинговых систем делают ставку на стандарт FLEX (Flexible wide-area protocol), разработанный фирмой MOTOROLA. По мнению специалистов, фирмы им удалось объединить в одном пейджере системы FLEX все мировые достижения, достигнутые в области "персонального радиовызова.
FLEX — синхронный многоскоростной протокол передачи односторонних сообщений, оптимизированный по критериям эффективности, пропускной способности и гибкости.
Протокол FLEX может работать на скоростях 1600, 3200 и .6400 бит/с. В этой системе на один канал может приходится 60 тысяч абонентов, имеющих пейджеры, что значительно выше, чем в системе POCSAG. Кроме того, количество адресов (абонентов) в системе POCSAG ограничено двумя миллионами, а протокол FLEX может поддерживать более 1 млрд, адресов (абонентов). В системах данного класса предусмотрена дополнительная защита от замираний сигнала, вызванных многолучевым распространением радиоволн в условиях города (особенно под мостами или в туннелях). По этому показателю системы FLEX в 12 раз более эффективны, чем POCSAG 1200, и в 24 раза — чем POCSAG 2400.
Известно, что протокол POCSAG является по своей структуре протоколом асинхронным, что требует отправки инициирующего сигнала для того, чтобы пейджеры подготовились к приему возможного сообщения. Это вынуждает все пейджеры системы периодически включать режим приема, чтобы его обнаружить. На эти лишние операции расходуется ценная емкость батареек питания.
Протокол FLEX, напротив, ^является синхронным протоколом. Любое сообщение, предназначенное для конкретного абонента, посылается в эфир не случайным образом, а в определенный момент времени, т.е. в определенном временном интервале. Это значит, что пейджеру достаточно включаться для просмотра одного ил^более предназначенных именно для него временных окон всего лишь один раз в каждом FLEX-цикле. При этом не требуется расходовать энергию на декодирование сообщений, предназначенных для других пейджеров. Это значительно снижает количество потребляемой энергии, что в свою очередь позволяет использовать батарейки меньшей емкости и сделать сам пейджеф более компактным.
Кроме того, протокол FLEX предусматривает нумерацию сообщений и формирование сигнала окончания сообщения, что дает абоненту дополнительную уверен-
ность в том, что он принял все сообщения в полном объеме. На рис. 11.12 показан внешний вид пейджера фирмы Motorola, работающего в протоколе FLEX.
Рис. 11.12. Внешний вид пейджера, работающего в протоколе FLEX
В настоящее время на базе протокола FLEX разработан первый в мире протокол REFLEX, обеспечивающий двухстороннюю пейджинговую связь со скоростями передачи 12800 и 25600 бит/с. Для протокола REFLEX анонсирован пейджер Tango, работающий в режиме двухсторонней асимметричной передачи сообщений. Главное новшество состоит в том, что можно самому как принимать информацию довольно больших объемов (память Tango 100 Кбит), так и отправлять сообщения, но короткие. В Tango встроен маломощный узкополосный передатчик, способный посылать короткие сигналы на ближайший в данной соте приемник, связанный с базовой станцией.
Владелец пейджера может, посылая условный сигнал, подтверждать получение сообщений (отправитель получает ответ либо на свой пейджер, либо по телефону), отвечать на них “да-нет" либо сам посылать кодовые сообщения или запросы, когда заранее условлено, что, например, “VI6" означает запрос на резервирование авиабилетов, a “S4” — некое распоряжение группе маркетинга. Для выбора нужных опций Tango имеет интерфейс с довольно обширным меню.
Кроме того, Tango имеет порт данных и может работать в электронных сетях, принимая информацию от компьютерных баз данных и с факс-аппаратов. Таким образом, по своим функциональным возможностям он стоит между традиционными системами персональной связи и системами PDA (персональный цифровой помощник) типа Newton компании APPLE.
Фирма MOTOROLA сейчас активно'работает над внедрением высокоскоростного (112 Кбит/с) протокола InFLEXion, который обеспечивает передачу на пейджер как данных, так и звуковых сообщений. Для этого протокола разработан пейджер Tenor, работающий в режиме голосовой почты. Приходящие сообщения могут храниться в памяти пейджера в течение четырех минут. Кроме того, он может подтверждать получение информации, имеет счетчик сообщении и регулятор громкости.
В заключение отметим, что принципиальным шагом к успешному внедрению кода FLEX в системы и средства связи явилась разработка фирмой MOTOROLA микросхемы специализированного сигнального процессора (DSP) и соответствующего программного радиовызова. Использование этого DSP открыло разработчикам практически реализуемый эффективный способ передачи сообщений в различных радиоканалах.
Выбор пейджинговой компании
При выборе пейджинговой компании есть два пути: советы друзей, ранее ставших обладателями пейджеров и пытавшихся дозвониться владельцам пейджеров, а также свободный поиск.
Во-первых, надо оценить, как быстро можно дозвониться до диспетчерской днем, утром, вечером из пригорода или по междугородному телефону.
Второе условие — получение понятных и точных сообщений. Это зависит от внимания оператора, ведь искажение смысла послания вызывает самое большое недовольство. От того, помогает ли оператор отправить сообщения, например, напомнит ли он о том, что надо подписаться, где и какие знаки препинания поставить. *
В некоторых компаниях, чтобы сократить число операторов, вводят ограничения на длину сообщения, например не более 240 символов в одном послании, или, что гораздо хуже, лимит времени: вы должны продиктовать свое послание не более чем за 15 секунд. Операторы ряда фирм принимают сообщения для абонентов, которых давно отключили, порождая так называемые “послания в неизвестность".
Следует отдавать себе отчет, что 100% процентной надежности приема пейджинговых сигналов (вопреки тому, что пишут в рекламе) быть не может. У всех пейджинговых компаний есть “мертвые зоны”. Для компаний, работающих в более высокочастотном диапазоне (406-490 МГц), величина и число мертвых зон меньше, чем у компаний, использующих диапазоны 135-174 МГц. Большим достоинством более высокочастотногц диапазона является то, что на его частотах гораздо слабее проявляется влияние атмосферных и промышленных помех. Поэтому пейджеры, работающие в этом диапазоне, предпочтительнее использовать в условиях города, где высок уровень индустриальных помех. Преимущества более высокочастотного диапазона особенно заметны в автомобилях, на первых этажах зданий и, особенно, в подвальных помещениях. В автомобиле ослабление пейджингового сигнала на частотах 135-174 МГц достигает 15 дБ, что на практике приводит к появлению ошибок в сообщении.
В отношении дальности приема еще больше разнятся между собой фирмы-операторы. Причем фирмы, забравшиеся выше всех со своими антеннами, иногда проигрывают в дальности в некоторых направлениях фирмам, имеющим несколько передатчиков — просто у последних напряженность электромагнитного поля больше.
Выбирая компанию, нелишне поинтересоваться, какие дополнительные услуги вам могут быть оказаны, сколько раз будут напоминать о необходимости внести абонентную плату, если вы случайно не заплатите, дадут ли время на исправление и, наконец, сколько возьмут за повторное включение.
Узнайте, какой протокол обмена использует выбранная вами пейджинговая компания. Ведь мы знаем, что хотя протокол POCSAG наиболее распространен в России, однако в качестве федерального выбран протокол ERMES, а, по мнению специалистов, протоколы семейства FLEX — протоколы XXI века.
Хорошо также знать количество передатчиков, используемых компанией (чем их больше, тем лучше), а также диапазон используемых частот (необходимо, чтобы он входил в полосы частот, отведенные для систем персонального радиовызова).
И, наконец, последнее: доверяйте только серьезным фирмам, занимающим прочные позиции. Для примера на рис. 11.13 представлены рыночные доли московских фирм-операторов пейджинговой связи. Самой большой компанией является “РАДИОПЕЙДЖ”, приступившая к работе в 1993 году. Стремление компании привлечь максимальное количество клиентов проявляется в гибкой системе оплаты как пейджеров, так и прдключения и обслуживания. Своим абонентам/ “РАДИОПЕЙДЖ” предлагает удобные современные пейджеры производства известной японской фирмы NEC. Цены на обслуживание — одни из самых низких в Москве.
14,13%17,77%“ВЕССО-ЛИНК”“РАДИОПЕЙДЖ"14,13%17,77%“ВЕССО-ЛИНК”“РАДИОПЕЙДЖ"3,53% “ВЕССОТЕЛ"
14,13%17,77%
“ВЕССО-ЛИНК”“РАДИОПЕЙДЖ"
14,13%17,77%
“ВЕССО-ЛИНК”“РАДИОПЕЙДЖ"
5,30% ‘MULTII PAGE’
1,76% “ИНТЕРАНТЕННА"
1,76% "АЛЬФАКОМ"
2,12% "ГЛОБАЛ ТЕЛЕКОМ’
2,83% "MOBILE EXPRESS’
2,83% ‘GPS’ GLOBAL PAGING SERVICE
3,18% ’РАДИОСКАН"
Рис. 11.13. Рыночные доли Московских фирм-операторов пейджинговой связиРис. 11.13. Рыночные доли Московских фирм-операторов пейджинговой связи3,53% “MOSCOM PAGING’
Рис. 11.13. Рыночные доли Московских фирм-операторов пейджинговой связи
Рис. 11.13. Рыночные доли Московских фирм-операторов пейджинговой связи
Назовем список некоторых услуг компании:
возможность передавать информацию на русском, английском языках, а такж получать сообщения с переводом;
возможность приема факсимильных сообщений для передачи на пейджер;
возможность дублирования сообщений и отправление сообщений с задержко! через любой промежуток времени или в указанное время;
возможность передачи цифровых сообщений через автоматическую станцив (программный пакет “Quick Page” позволяет посылать сообщения с компьюте ра);-
возможность получения электронной почты, адресованной по сети Interne Relcom;
возможность вызова с повтором;
автоматический роуминг в Санкт-Петербурге, Туле, Ташкенте, Нижнем Новго роде, Минске;
неавтоматический роуминг в Орле, Пензе, Уфе;
8 информационных каналов, по которым передается информация и результатах торгов на ММВБ, прогноз погоды, кросс-курсы основных мировых валют, бизнес-информация по МБК, ГКО и фьючерсным контрактам, культурные новости Москвы, программы ночных клубов и дискотек, информация о пробках на дорогах.
Характеристики пейджеров
Число моделей пейджеров все увеличивается, и, будем надеяться, выбор пейджера скоро будет сходен с выбором часов.
В табл. 11.3 и 11.4 приведены характеристики и функциональные возможности наиболее популярных в России моделей пейджеров [18].
Конечно, наиболее удобны универсальные буквенно-цифровые текстовые пейджеры, но они и дороже. Само по себе цифровое сообщение, естественно, несколько проигрывает по информативности текстовому, тем не менее, это наилучшее решение конфиденциальности оперативных сообщений: буквенное понятно всем и может поэтому способствовать утечке информации, а цифры могут быть использованы как своеобразный секретный код между определенным кругом людей. И все же на российском рынке более дешевые цифровые пейджеры остаются пока невостребованными.
Для пейджера с разнообразными функциями, но маленькими габаритами, существует, по-видимому, оптимальное число кнопок управления — четыре и более (но не три кнопки). Экономя на кнопках, фирмы-производители слишком усложняют процесс управления. В этом случае общение с некоторыми моделями пейджеров вполне может заменить электронные головоломки.
Очевидно, что стремлейие прбизводителей уменьшить размеры пейджера приводит к потере эффективности приемника из-за малых размеров антенны. Однако при необходимости увеличения радиуса зоны уверенного приема в автомобиле можно будет использовать специальную внешнюю антенну, которая подобно антенне для сотовой связи устанавливается на заднее стекло автомобиля, при этом с внутренней стороны стекла должно быть предусмотрено специальное крепление для пейджера и согласующее устройство. Это позволяет улучшить чувствительность на 10 дБ.
Необходимо помнить, что когда пейджер носят с собой на одежде, тело человека служит дополнительной антенной и надежность приема увеличивается. Но если несколько пейджеров будут располагаться рядом, надежность приема может ухудшаться.
К сожалению, даже в одной партии пейджеров существует большой разброс чувствительности. При этом чувствительность иногда отличается в несколько раз. Поэтому по надежности и дальности приема пейджеры лучше выбирать не только у разных компаний-операторов и по моделям, но и от экземпляра к экземпляру.
Таблица 11.3. Пользовательские и технические характеристики наиболее популярных моделей пейджеров
1 Модель (фирма-изготовитель)
Тип пейджера
Размер экрана
Максимальная длина сообщения
Объем памяти
■ Размеры, мм
РТЕ-218 (Ericsson)
буквенно-цифровой
4 строки х 22 символа + 1 служебная
До 32000 символов
32000 символов
77x60x19
ADVISOR LINGUIST (Motorola)
буквенно-цифровой
4 строки х 20 символов
1984 символа
6400 символов
85,8x59x19.8
BRAVO FLX (Motorola)
цифровой
1 строка х 12 цифр
20 цифр
20 цифр
16 сообщений
69.1x50,6x17.3
SCRIPTOR
LX 1 (Motorola)
буквенно-цифровой
2 строки х 20 символов
120 символов
720 символов
15 сообщений
76x49x1-12
SCRIPTOR
LX-2 (Motorola)
буквенно-цифровой
2 строки х 20 символов
250 символов
5556 символов
20 сообщений
77x51x182
21A (MAXIMA) (NEC)
буквенно-цифровой
4 строки х 22 символа + I служебная
2000 символов
18000 символов
231 сообщение
57x91x19.3
26B (OPTIMA) (NEC)
буквенно-цифровой
4 строки х 20 символов
1024 символа
7936 символов
32 сообщения
50,5x76.8x18,3
IDP PRO (NEC)
буквенно-цифровой
4 строки х 20 символов
До 4069 символов
16448 символов
90 сообщений
50,5x76,8x18,3
PRO 2220 (Mini) (Philips)
буквенно-цифровой
2 строки х 24 символа
500 символов
26000 символов
77x51x15
PRG 2310 (Messenger) (Philips)
буквенно-цифровой
7 строк х 26 символов
250 символов
22000 символов
200 сообщений
86x59x20
2301 (Pocket Bell) (Oi Electrik)
буквенно-цифровой
4 строки х 24 символа
90 символов
300 символов
12 сообщений
.67x46x13
DE-506 (Prestige) (Swissphone)
буквенно-цифровой
4 строки х 20 символов
2160 символов
64 10 символов
«6x59x20
DIXI (Future Telecom)
цифровой
1 строка х 12 цифр + 1 служебная
20 цифр
180 цифр
15 сообщений
68,5x42,5x16,5
APEX (Future Telecom)
буквенно-цифровой
4 строки х 16 символов + 1 служебная
240 символов
30720 символов
67x12x18
TORNADO (Future Telecom)
буквенно-цифровой
6 строк х 16 символов + 1 служебная
246 символов
12300 символов 50 сообщений
73x54x18.7
Вес с батарейкой, г
Срок службы
Рабочий диапазон частот, МГц
Формат дан- ных/скорость передачи, бит/с
Чувствительность, мкВ/м
Избирательность, дБ
Помехоустойчивость,дБ
70
1 батарейка АЛЛ
170 дней
169.425-
169,800
ERMES до 6250
>10
60
>40
116
1 батарейка ЛАА 500 часов
138-174 J
406-423
435-480
495-512
POCSAG
512
1200
2400
5
7
9
60
66
1 батарейка ААЛ
170 дней
138-174
929-932
FLEX
1600
3200
6400
6
8
10
60
40 J
67
1 батарейка АЛЛ
800 часов
138-174
435-480
495-512
929-932
POCSAG 512 1200 2400
5
7
9
60
50
72
1 батарейка АЛА
720 часов
138-174
450-470
POCSAG 512 1200 2400
5
7
10
60
60
90
1 батарейка ААА
800 часов
135-174
420-430
443-473
929-932
POCSAG 512 1200
6
7
60
40
70
1 батарейка ЛАЛ 1000 часов
135-174
420-430
929-932
POCSAG 512 1200
5
7
60
50
70
1 батарейка ААА
3 месяца
169,425-
169,800
ERMES до 6250
>10
60
>40
68
1 батарейка ААА
137-174
279-282
410-490
POCSAG 512 1200 2400
5
7
9
60
60
ПО
2 батарейки АЛЛ
2000 часов
137-174
279-282
410-490
POCSAG 512 1200 2400
5
7
9
60
55
1 батарейка АЛЛ
Нет данных
POCSAG
512
1200
2400
5
7
9
60
60
ПО
2 батарейки ААЛ 1500 часов
138-174
278-284
POCSAG 512 1200 2400
5
6
8
60
60
58
1 батарейка АЛА 720 часов
138-174
279-284
POCSAG 512 1200
4
>65
>55
58
1 батарейка ЛАА 850 часов
138-174
278-286
420-473
929-932
POCSAG 512 1200 2400
5
7
9
>60
>50
65
1 батарейка АЛА 720 часов
138-174
279-284
POCSAG 512 1200 2400
5
7
9
>65
>60
Таблица 11.4. Функциональные возможности некоторых моделей пейджеров
Модель (Фирма) Функция
РТЕ-218 (Ericsson)
ADVISOR LINGUIST (Motorola)
BRAVO FLX (Motorola)
SCRIPTOR LX-1 (Motorola)
SCR1PTOR LX-2 (Motorola)
21А (MAXIMA) (NEC)
26В (OPTIMA) (NEC)
Отметка о времени приема сообщений
+
+
+
+
+
+
+
Сохранение памяти от стирания при замене батареи
+
+
+
+
+
+
+
Проверка сообщений на дублирование
—
. +
—
+
+
+
+
Записная книжка
10 записей
10 * записей
—-
3 записи
10 записей
9 записей
—
Встроенные часы
+
+
+
+"
+
+
+
Будильник
+
+
+
+
—
+
Таймер
+
—
+
Встроенная функция вибрации
+
+
+
+
+
+
+
Сигнал оповещения
Мелодии
Тоновый
5 мелодий
5 мелодий
Тоновый
Мелодии, тоновый
16 мелодий
Индикация выхода из зоны обслуживания
' —
—
_
—
_
_
Интерфейс для подключения к компьютеру/ принтеру
—
—
—
—
—
+
—
Напоминание о непрочитанном сообщении
—
+
—
+
+
—
_
Примерная стоимость, у.е.
—
195 с подключением
160 с подключением
185 с подключением
195 с подключением
185 с подключением
Известно, что фирма MOTOROLA выпускает пейджеров больше, чем остальные производители вместе взятые. Все ее пейджеры, представленные на российском рынке, производятся на заводе в Дублине (Ирландия). Они соответствуют общемировым стандартам, предъявляемым к этому виду продукции.
Опыт использования пейджеров MOTOROLA в России подтвердил главное их достоинство — надежность и высокую чувствительность даже в зонах неуверенного приема.
Из наиболее популярных моделей буквенно-цифровых пейджеров у нас (да и во всем мире) можно назвать четырехстрочную модель ADVISOR LINGUIST, которую по праву называют “классической” (рис. 11.14).
IDP PRO (NEC)
PRO 2220 (Mini) (Philips)
PRG 2310 (Messenger) (Philips)
2301 (Pocket Bell) (Oi Electrik)
DE-606 (Prestige) (Swissphone)
D1XI (Future Telecom)
APEX (Future Telecom)
TORNADO (Future Telecom)
+
+
+
+
+
—
—
_
+
+
+
+
—
+
+
—
+
+
+
+
—
+
+
—
—
128 номеров телефонов
50 сообщений по 120 знаков
—
—-
—
—
+
+
+
+
+
—
+
—
+
+
4
—
—
—
+
+
+
—
—
—
—
—
—
+ '
+ .
+
+
+
+
'—
_
16 мелодий
4 мелодии, тоновый
4 мелодии, тоновый
Тоновый
6 мелодий
8 тонов
4 мелодии
—
„
—
—
—
+
—
+
—
—
—
—
—
+
—
—
—
—
—
—
—
+
+
—
—
_
190 с подключением
165 с подключением
165 с подключением
190 с подключением
70
—
138
Большой экран и внушительное количество сервисных функций в сочетании с приемлемой ценой делают этот пейджер хитом продаж на протяжении последних лет.
Этот пейджер запоминает 10 сообщений, которые не стираются даже в случае переполнения оперативной памяти, рассчитанной на 20 сообщений. При необходимости объем оперативной памяти может быть увеличен в два раза. В автоматическом режиме сообщение появляется на экране дисплея на 8 секунд, затем запоминается с указанием даты и времени поступления. При автоматическом пролистывании поступившей информации каждое сообщение появляется на 4 секунды (в ручном режиме это время можно регулировать).
Рис. 11.14. Внешний вид пейджера ADVISOR LINGUIST фирмы MOTOROLA
Пейджер неслучайно имеет в своем названии слово .LINGUIST. Он способен принимать сообщения на 40 языках мира, в том числе и на русском. Эта модель также имеет индикаторы разрядки батарейки и выхода из зоны обслуживания. Вибровызов позволит, не нарушая тишины, узнать о пришедшем сообщении. С помощью встроенных часов и даты -вы всегда будете знать время и сможете запрограммировать будильник. Подсветка дисплея этой модели настолько мощная, что некоторые владельцы используют свой пейджер как фонарь-подсветку для нахождения замочной скважины или в других экстренных случаях. Благодаря различным аксессуарам возможны различные варианты ношения пейджера.
С помощью модели SCRIPTOR LX-1 можно принимать буквенно-цифровые сообщения достаточно большого объема (до 120 знаков). Пейджер запоминает до 15 сообщений. 3 сообщения, представляющие особую важность, можно заложить в долговременную память, это гарантирует их от случайного стирания.
Это единственная модель с функцией бегущей строки (две скорости). Полученное сообщение будет “пробегать” по экрану с той скоростью, которая для вас наиболее приемлема. Если вы долгое время не проверяли свою “почту", то SCRIPTOR LX-1 даст полный отчет о том, что и когда хотели вам передать, так как он автоматически проставляет время получения. Кстати, для того чтобы узнать о поступившем сообщении, достаточно взглянуть на служебную строку дисплея, и специальный символ напомнит об этом. Кроме звукового сигнала, который можно изменять (5 вариантов), в пейджер есть вибровызов.
Главное достоинство модели SCRIPTOR LX-2 LINGUIST — прекрасный эргономичный дизайн. Кроме того, он имеет больший объем памяти, чем предыдущая модель. Если количество полученных сообщений более 20, последнее автоматически стирает первое. Если вам необходимо сохранить информацию, ее можно заблокировать от очередного или случайного стирания. Специальный индикатор следит за уровнем разряда щелочной батарейки типа ААА и своевременно предупреждает о необходимости ее замены. Потеря информации во время смены батарейки исключена. Если вы покидаете зону обслуживания, в которой работает компания-оператор, на дисплее появляется символ, предупреждающий об этом.
Motorola SCRIPTOR LX-4 — новая модель, которая потенциально может претендовать на симпатии широкого круга потребителей, так как она имеет современный ; дизайн с неординарным расположением управляющих кнопок, вписанных в контур дисплея, большой четырехстрочный дисплей и самый большой объем: памяти из всех пейджеров MOTOROLA.
Из других пейджеров фирмы MOTOROLA можно отметить цифровой пейджер ECHO, корпус которого имеет нестандартный оригинальный вид и может быть исполнен в 8 цветах, и модель INSTINET PLUS — цифровой пейджер с односторонним - дисплеем на верхней торцевой стороне. Такое расположение дисплея создает определенный комфорт при чтении сообщений — достаточно бросить взгляд сверху вниз, и вся информация доступна.
Необходимо также отметить телефон, совмещенный с устройством набора и отсылки буквенно-цифровых сообщений на пейджер, минуя оператора. Это модель MOTOROLA WORDSENDER —пионерская разработка. Она может функционировать как в режиме обычного телефона, так и в режиме оператора. С его помощью можно передавать цифровые или текстовые сообщения. При этом вы можете быть уверены,что ваше сообщение получено, благодаря специальному указателю передачи. Расположение клавиатуры WORDSENDER стандартно, следовательно, если у вас есть какой-то навык работы на пишущей машинке или компьютере, набор сообщения не будет представлять для всех сложности. При этдм большой дисплей (2 строки по 24 знака) будет подсказывать последовательность действий при различных операциях. Вы можете ввести в память аппарата до 50 записей. Это позволяет передавать сообщения без ручного набора телефонного номера или кода пейджера.
Естественно, MOTOROLA WORDSENDER обладает и стандартными функциями, характерными для любого современного телефона (набор последнего номера нажатием одной кнопки, регулирование уровня громкости и др.). Все предустановки, запрограммированные в аппарате, будут сохранены, даже если электричество отключится на некоторое время. В этом случае автоматически задействуется дополнительный источник питания (батарейка).
Текстовые пейджеры компании NEC отличаются от продукции других фирм увеличенным объемом памяти и улучшенным пользовательским интерфейсом (рис. 11.15). В модели NEX MAXIMA реализована возможность соединения с компьютером и передачи данных на принтер. При приеме очередного сообщения звучит сигнал и автоматически включается подсветка, что весьма удобно вечером и ночью.
Рис. 11.15. Текстовый пейджер компании NEC
Этот пейджер обладает шестью основными адресами, пронумерованными от 0 до 6, причем первые два адреса содержат по четыре подадреса. Память директорий соответствует одному из принимающих адресов (возможно создать до 12 директорий для хранения сообщений, обычно же в пейджере запрограммировано 2 адреса и 2 директории — ИНДИВИД и ВАЛЮТА). Количество директорий может
быть увеличено по желанию — выбрав тип, вы тем самым определяете, какая директория станет текущей. Кроме принимаемых сообщений, имеется возможность высвечивать заранее запрограммированные сообщения — достаточно присвоить этой фразе код. Таких сообщений может быть 10.
Компания PHILIPS всегда стояла в первых рядах разработчиков новых технологий. К области мобильных коммуникаций и к пейджерам, в частности, это относится в полной мере. Память Philips PRG-2220 не так велика, как у пейджеров фирмы NEC, но есть ощущение “разумного компромисса” — взамен предоставляется простота и удобство управления. Текстовый пейджер модели PRG-2310 управляется с помощью пяти кнопок и имеет семистрочный дисплей. В памяти может храниться сообщение длиной не более 1000 знаков. Регистр сообщений показывает адрес отправителя сообщения, телефонный номер (если оператор компании предоставляет эту информацию), дату, день и время получения сообщения.
Предусмотрена даже такая возможность, как электронная записная книжка. Сообщения хранятся на карточках, пронумерованных от “А” до “Я", на каждой из которых помещается текст длиной до 120 знаков. Информацию можно стирать, редактировать, помечать сигналом. Сообщения на карточках автоматически защищаются. Функционально пейджер разделен на зоны. Зона режима работы позволяет выбрать режим вызова и войти в другие зоны. Зона работы с сообщениями предоставляет доступ к архиву и позволяет осуществлять различные операции с самим сообщением. Зона времени/календаря дает доступ ко всем операциям с часами. Зона сетевых услуг позволяет получить доступ к любой сетевой функции.
Встроенный таймер позволяет автоматически отключить сигналы по четырем заранее установленным датам и времени, чтобы никто не смог помешать принять в этот момент важное сообщение.
Пейджер “PRESTIGE” выпускается швейцарской фирмой SWISSPHONE. Интересной особенностью модели является наличие дополнительных ячеек памяти^ Это обеспечивает сохранение сообщения, даже если основная память пейджер# переполнена. Плюс к этому, SWISSPHONE отлично “приспособлен" к суровому российскому климату — температура, при которой пейджер сохраняет работоспособность, находится в пределах от —40 до +55 градусов Цельсия. Этот пейджер можно подключать через дополнительное сопрягающее устройство к компьютеру, принтеру, внешней антенне, а также подзаряжать аккумулятор (если он есть).
На российский рынок начинают поставляться и новые пейджеры таких фирм, ка FUTURE TELECOM, SAMSUNG, GOLDTRON. Уже сейчас можно с больше уверенностью сказать, что эта техника будет доступна по цене многим наши согражданам.
Перспективное направление в пейджинговой связи — уменьшение размер( приемника и размещение его в наручных часах, на что и ориентирована пейджи говая система Receptor. Значительную роль здесь играет британская фир* PLESSY, которой удалось разработать две полупроводниковые микросхемы: пр емника прямого преобразования и синтезатора частот. Функционально приема персонального вызова включает приемник ЧМ-вещания, микропроцессор и ми росхему электронных часов.
Для нормальной работы в автомобиле или в зданиях пейджер должен обладать высокой чувствительностью и большим динамическим диапазоном (40-60 дБ). Напряжение питания приемника составляет 0,9 В. Питание осуществляется от обычной часовой батарейки емкостью 50-60 мАч, которая должна гарантировать работоспособность пейджера и часов в течение года. Высокая чувствительность приемника обеспечивается узкополосным гираторным фильтром. КМОП интегральная схема синтезатора частот обеспечивает быструю перестройку по частоте, что позволяет проходить весь диапазон ЧМ-вещания с шагом 50 кГц. В составе ИС-синтезатора содержится узкополосный фильтр для выделения ЧМ- поднесущей, на которой передается информационный сигнал со скоростью 19 кбит/с.
Часы-приемник персонального вызова в общем корпусе с единым дисплеем и с браслетом-антенной разработаны японской фирмой HATTORI SEIHO. Приемник персонального радиовызова в часах для систем типа Receptor разработан также фирмой MOTOROLA и фирмой ROADSTAR.
Швейцарская часовая фирма SWATCH представила текстовый пейджер в часах в изящном корпусе (рис. Н.16). Функции пейджера исключительно просты, но в большинстве случаев иного не требуется. Этот пейджер имеет однострочный 10-символьный дисплей с автоматической прокруткой, может принимать текстовые послания объемом до 80 символов, хранит в памяти четыре сообщения. Пока существует только англоязычная версия, но в ближайшее время он будет русифицирован.
Рис. 11.16. Пейджер, встроенный в наручные часы фирмы SWATCHРис. 11.16. Пейджер, встроенный в наручные часы фирмы SWATCHТайваньская фирма ELINH TECHNOLOGY СО. LTD создала систему голосового пейджинга, совместимую с протоколом POCSAG. Разработанный для нее прием- • ник сообщений EL-500V позволяет принимать как голосовые, так и цифровые сообщения. Весит он 75 г имеет размеры 76x50x18,5 мм.
Рис. 11.16. Пейджер, встроенный в наручные часы фирмы SWATCH
Рис. 11.16. Пейджер, встроенный в наручные часы фирмы SWATCH
Ж Продолжаются разработки, связанные с расширением функциональных возмож- ' костей пейджеров. Так, например, пейджер POP фирмы NIXXO объединяет в себе цифровой пейджер с размером экрана 2 строки по 8 цифр и FM-радиоприемник с ; диапазоном 88-108 МГц (рис. 11.17).
В Идея создания глобальных систем оповещения с доставкой кодированных сообщений абонентам в любой точке земного шара воплощается в спутниковых системах персонального вызова.
В настоящее время в Великобритании BRITISH TELECOM проводит технические испытания спутниковой пейджинговой системы, которая войдет в состав систем INMARSAT. Разрабатываются технические решения, связанные с абонентским приемником и протоколами связи.
Рис. 1L17. Пейджер, совмещенный с FM-радиоприемником
Первая спутниковая система персонального радиовызова разработана в США фирмой MTEL, она получила название Sky-Tel. Эта система обслуживает абонентов почти в 100 городах, в первую очередь — в Северной Америке и Сингапуре. Спутниковый канал Sky-Tel везде работает на одной частоте 931 МГц.
Глава 12. Сотовая связь
Взлет популярности портативных телефонов в течение последних десяти лет убедительно доказывает, что существует огромный спрос на мобильную, а еще больше на персональную связь. И в этом плане сотовая телефонная связь — одна из самых конкурентноспособных. Сотовая телефония испытывает сейчас настоящий бум, а сотовые телефоны стали одним из самых раскупаемых потребительских товаров в США и Европе. Количество абонентов сотовых сетей увеличивается каждый месяц на 100 тысяч, а по прогнозу, в 2005 году уже каждый пятый житель Земли будет пользоваться радиотелефоном.
Сегодня в России мобильный телефон еще переживает стадию младенчества. Это связано с тем, что у нас сотовая связь реально появилась только в 1991 году — на 10 лет позже, чем на Западе. Но уже сейчас, похоже, что темпы развития и популярность сотовой телефонии у нас не будут уступать мировым. Сотовый телефон давно не воспринимается как дорогостоящая блажь или способ продемонстрировать свои доходы. Он стал доступен тем, кто действительно нуждается в мобильной связи.
Выгода для потенциальных потребителей сотовой связи очевидна. Во-первых, в большинстве российских городов острая нехватка телефонных линий, во-вторых, если раньше плата за установку телефона была небольшой, то теперь она составляет несколько сотен долларов. Пойдя на чуть большие расходы, многие россияне смогут воспользоваться преимуществами сотового телефона.
Однако теперь встала другая проблема — как выбрать сотовый телефон. Как выбрать компанию-оператора и стандарт, в котором она работает, вариант подключения, фирму-изготовителя и модель телефонного аппарата. Мы не навязываем решения, мы предлагаем информацию.
История развития сотовой связи
После второй мировой войны многие промышленные компании, специализировавшиеся на производстве военной техники, начали адаптировать свою продукцию и технологии для гражданского использования. Не осталась в стороне и радиосвязь.
В 1946 году американская компания AT&T получила разрешение Федеральной Комиссии по связи на организацию первой сети мобильной связи в Сент-Луисе штат Миссури. Это была очень простая шестиканальная система с одной базовой станцией. Она функционировала настолько успешно, что спустя год AT&T начала предоставлять услуги мобильной связи в 25 других городах.
Все первые сети строились по незыблемому, как казалось, принципу: найти самый высокий небоскреб или самый внушительный одинокий утес, поставить самую высокую антенну, которая способна там удержаться, выдать самую большую мощность — и, если повезет, — охватить максимальную территорию. При этом возникло несколько проблем:
Во-первых, для двухсторонней связи мощность центральной базовой и мобильных станций должна быть одинаковой. Следовательно, для мобильного передатчика требовались как минимум автомобильные аккумуляторы большой емкости и мощный генератор. Об этой системе в шутку говорили, что она рассчитана на два звонка: первый — жене, сказать в каком часу ты явишься домой к обеду, второй — в сервис-центр, сообщить, что батарейки уже “накрываются".
Во-вторых, существенной проблемой оказалась абонентская емкость. Частотный спектр радиоволн ограничен, а эти системы использовали его крайне неэффективно. Увеличение числа пользователей требовало пропорционального увеличения количества несущих частот.
В 1947 году BELL LABORATORIES представила сотовую концепцию, позволявшую повторно использовать частоты. Вся покрываемая территория разбивалась на небольшие участки — сбты, в каждой из которых устанавливалась базовая станция с собственным набором частот, достаточным для обслуживания расчетного трафика. В смежных сотах используются различные частоты во избежание взаимных помех, но в отдаленных могут применяться одинаковые частоты.
Сотовая концепция включает идею “переброски" сигнала (hang off) от соты к соте, благодаря реализации которой абонент может свободно пересекать их границы, переключаясь с одной базовой станции на другую. Поскольку базовой станции нужно было обслуживать меньшую территорию, чем раньше, то и ее мощность (так же как и мощность мобильных станций) могла быть существенно ниже. Это, помимо всего прочего, позволило обходиться батарейками сравнительно небольшой емкости.
Однако в то время не существовало отработанных технологий для реализации этой концепции и наступил период неясного ожидания. Коммерческие системы сотовой подвижной связи впервые были запущены в эксплуатацию в конце 70-х — начале 80-х годов в Скандинавских странах (NMT-450) и США (AMPS). Принятая в дальнейшем стандартизация в этой области привела к тому, что на смену девяти отдельным аналоговым стандартам первого поколения, принятых в разных странах, пришли три цифровых стандарта второго поколения (GSM, D-AMPS, JDC), один из них — GSM признан “глобальным”.
В настоящее время в России развиваются три стандарта сотовой связи — NMT-450, GSM и AMPS, два из которых — NMT-450 и GSM приняты в качестве федеральных. Стадарт AMPS и его цифровой вариант D-AMPS ориентированы на ' региональное использование.
Первая система сотовой подвижной связи была открыта в Москве в 1991 году компанией “Московская сотовая связь” (“МСС”); она использовала оборудование ; аналогового стандарта NMT-450. К тому времени скандинавский стандарт NMT- 450 получил широкое распространение, обеспечивал построение и соединение> сетей на больших территориях с предоставлением абонентам услуг автоматиче- ' ского роуминга. Постоянно развивая состав услуг связи, “МСС" успешно функционировала на территории Москвы и Московской области и обеспечивала взаимодействие с операторами сетей NMT-450 в других регионах.
С апреля 1995 года “МСС” ввела на своей сети сотовой связи код идентификации* пользователя (SIS), что избавило ее от двойников и повысило популярность. В
настоящее время абоненты “МСС" имеют возможность организовывать роуминг с сетями NMT-450 в Петербурге, а также в Литве и Латвии. “МСС" ведет активную работу по созданию федеральной сети NMT-450. В настоящее время в российской сотовой сети NMT-450 действует более 50 компаний. Эта сеть самая развитая среди существующих в России, и она продолжает развиваться.
В июне 1994 года в Москве началась коммерческая эксплуатация системы сотовой связи компании “БИ-ЛАЙН”, использующей аналоговый стандарт США AMPS. В настоящее время “БИ-ЛАЙН” также предоставляет услуги цифровой сотовой связи в стандарте D-AMPS. “БИ-ЛАЙН" обслуживает жителей Москвы и области, а также обеспечивает административный роуминг абонентов с другими сетями этого стандарта.
С января 1996 года в Москве и области началась коммерческая эксплуатация сети цифровой .сотовой связи стандарта GSM. Оператором сети GSM в Москве является компания “МОБИЛЬНЫЕ ТЕЛЕСИСТЕМЫ" (МТС). В первые дни коммерческой эксплуатации “МТС" впервые в России открыла автоматический роуминг абонентов своей сети с абонентами сотовой связи стандарта GSM в Германии, Швейцарии, Финляндии и Англии. Совместно с операторами сетей GSM в других регионах “МТС” организована работа по созданию федеральной сети GSM России и ее интеграции с глобальной сетью сотовой связи, охватывающей Европу, Азию, Австралию и африканские страны.
Пока в России идет становление масштабной системы сотовых коммуникаций, количество абонентов сотовой связи в остальном мире уже в 1996 году превысило 87 млн. человек и продолжает расти. При этом в Европе насчитывалось более 23 млн., в Северной Америке — более 36 млн., в Латинской Америке — более 3,9 млн., в Азии — более 18 млн., в Океании — более 3 млн., в Африке — более 0,5 млн., на Ближнем Востоке — более 0,9 млн. абонентов.
По прогнозам количество абонентов сетей сотовой связи в 2000 году только в Европе достигнет 80 млн. Предполагаемое распределение абонентов по сотовым сетям различных стандартов к 2000 году показано на рис. 12.1.
Рис. 12.1. Ожидаемое распределение абонентов сотовых сетей в различных стандартах
Устройство сотового телефона
Сотовый телефон является наиболее совершенным и эффективным из доступных для рядового потребителя средством связи. Условно схему аналогового сотового телефона можно разделить на три основные модуля (рис. 12.2): радиочастотный модуль, низкочастотный модуль и модуль управления [7].
Рис. 12.2. Блок-схема сотового телефона
Радиочастотный модуль (на рис. 12.3, а) обрабатывает все радиосигналы, принимаемые или передаваемые сотовым телефоном. Антенна подключается к входному устройству, которое предотвращает попадание сигналов собственного передатчика на вход приемной схемы. Обычно это система селективных фильтров. Эффективность ее такова, что вход приемника не перегружается даже при мощности передатчика сотового телефона в несколько ватт. Это необходимо для обеспечения дуплексной связи'.
Принимаемые сигналы радиочастоты фильтруются и преобразуются в промежуточную частоту схемой приемника. Выходной сигнал промежуточной частоты с радиочастотного модуля поступает на низкочастотный модуль. Однако если в обыкновенных радиоприемниках используется ручная настройка для установки частоты приема, то в сотовом телефоне используется синтезатор частот, с помощью которого можно выбрать любой из выделенных каналов сотовой связи.
Частоты канала, выбранного в каждый конкретный момент времени, определяются модулем управления. Когда сотовый телефон перемещается в пространстве от ячейки к ячейке, частоты приема и передачи переключаются таким образом, чтобы соответствовать доступным каналам связи в новой ячейке. Инструкции, предписывающие на какую частоту переключиться, поступают на телефон вместе в другими сигналами управления со станции сотовой связи и декодируются модемом, входящим в состав модуля управления телефона.
Речевые сигналы и служебные коды с низкочастотного модуля поступают на схему передатчика, где ими модулируется несущая частота. Усиленный модулированный РЧ-сигнал подается на антенну. Несущая частота передатчика устанавливается синтезатором и определяется управляющим кодом, переданным на телефон приемопередатчиком той ячейки, в которой вы находитесь.
Синтезатор частот обычно строится на основе систем фазовой автоподстроики частоты (ФАПЧ) и включает опорные генераторы (обычно два), частоты которых стабилизируются кварцевыми резонаторами, и два генератора, управляемых напряжением (ГУН), вырабатывающих сигнал гетеродина приемника и несущую передатчика. Сигналы обоих ГУН смешиваются в отдельных смесителях с сигналом одного из опорных генераторов, в результате чего на выходах смесителей
выделяются сигналы разностных частот (между опорной частотой и частотами ГУН).
Данные на модуль управленияДанные на модуль управленияРечевые сигналы и служебные коды от модуля 34Речевые сигналы и служебные коды от модуля 34Сигналы выбора канала от модуля управленияСигналы выбора канала от модуля управленияСигнал ПЧ к низкочастотному модулюСигнал ПЧ к низкочастотному модулюа)а)
Данные на модуль управления
Данные на модуль управления
Речевые сигналы и служебные коды от модуля 34
Речевые сигналы и служебные коды от модуля 34
Сигналы выбора канала от модуля управления
Сигналы выбора канала от модуля управления
Сигнал ПЧ к низкочастотному модулю
Сигнал ПЧ к низкочастотному модулю
а)
а)
Сигнал ПЧ отрадиочастотногомодуляСигнал ПЧ отрадиочастотногомодуляРечевые сигналыи служебные кодыРечевые сигналыи служебные кодыФильтры и усилителиФильтры и усилителиФильтры и усилителиФильтры и усилителиСумматорСумматорУсилитель ПЧ и детекторУсилитель ПЧ и детекторб)б)
Сигнал ПЧ отрадиочастотногомодуля
Сигнал ПЧ отрадиочастотногомодуля
Речевые сигналыи служебные коды
Речевые сигналыи служебные коды
Фильтры и усилители
Фильтры и усилители
Фильтры и усилители
Фильтры и усилители
Сумматор
Сумматор
Усилитель ПЧ и детектор
Усилитель ПЧ и детектор
б)
б)
Громкоговоритель
“Звонок"(пьезоэлектрическийизлучатель илигромкоговоритель)
Управляющиесигналы от модуляуправления
Данные от модуляуправления
DTMF-сигнапы отмодуля управления
Микрофон
Рис. 12.3. Радиочастотный (а) и низкочастотный (б) модули сотового телефона
Частота сигнала второго опорного генератора делится определенное число раз двумя — один для несущей, другой для гетеродина — делителями с переменным коэффициентом деления (ДПКД). Коэффициент деления каждого ДПКД определяется управляющим кодом, передаваемым сотовой станцией. Схема ФДПЧ сравнивает разностные частоты на выходах смесителей с частотами на выходах ДПКД и подстраивает оба ГУН так, чтобы вышеуказанные частоты оказались равны. Таким образом, частоты сигналов гетеродина и генератора несущей определяются, с одной стороны, образцовыми частотами двух опорных генераторов, а с другой — управляющими кодами сотовой станции, что гарантирует их высокую стабильность.
В низкочастотном модуле (рис. 12.3, б) происходит преобразование сигналов промежуточной частоты, поступающих с радиочастотного модуля, в звуковые сигналы, которые можно услышать в громкоговорителе сотового телефона. Довольно часто в сотовых телефонах устанавливается второй звукоизлучатель, который используется для подачи сигнала “звонка". Тональные DTMF-сигналы набора и речевой сигнал от микрофона проходят через фильтры, усилители, суммируются и подаются на радиочастотный модуль (вместе с сигналами из модуля управления), где ими модулируется несущая передатчика. Часть передаваемого речевого сигнала возвращается в громкоговоритель для получения местного эффекта. Работа приемника и передатчика звуковых сигналов координируется модулем управления.
Модуль управления (рис. 12.4) координирует работу всех узлов сотового телефона. По своей архитектуре он похож на персональный компьютер. Функционирование микропроцессора (МГ1) осуществляется на основе инструкций (программ), хранящихся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). Оперативное запо- ( минающее устройство (ОЗУ) используется для временного хранения данных, например, номера текущего канала связи, установленной мощности передатчика и т.д., а также результатов логических или математических операций, которые производятся при выполнении программы.
Рис. 12.4. Модуль управления сотового телефона
В репрограммируемом постоянном запоминающем устройстве (РПЗУ) хранится, информация, специфическая для каждого конкретного телефона: например, назначенный сотовый телефонный номер. Радиочастотный и низкочастотный модули и DTMF-генератор управляются сигналами, поступающими непосредственное МП.
Поскольку сотовые телефоны являются активными элементами сети, они должны находиться с ней в постоянном контакте. Помимо речевых сигналов и тональн!
DTMF-сигналов набора номера, сотовые телефоны должны передавать и принимать данные от приемопередатчика текущей ячейки (от центральной сотовой станции). Для “подмешивания" данных в передаваемый телефоном радиосигнал, а также для выделения и декодирования команд и данных, получаемых из сети, используется ИС модема.
МП управляет работой контроллера сотового телефона, обычно представляющего собой специализированную ИС, через которую осуществляется взаимодействие с клавиатурой и индикатором сотового телефона. Он используется также при установке необходимых частот синтезатора в радиочастотном модуле.
В сотовом телефоне обычно устанавливается дисплей, на котором индицируется набираемый номер и режим работы сети и телефона (например, "выбор", "включен”, “в работе”, “поиск”, ‘Занято” и т.д.). Для снижения потребляемой мощности и увеличения срока службы в качестве дисплея обычно используется жидкокристаллический индикатор.
Принципы построения сотовой сети
Сотовые системы подвижной связи (ССПС) являются одной из самых быстрораз- вивающихся перспективных областей электросвязи. Цель их создания — обеспечение телефонной связью большого числа мобильных пользователей. В настоящее время ССПС предоставляют абонентам также услуги передачи данных, электронной почты, факса и других.
Применение сотовых систем обеспечивает экономию частотного ресурса за счет его многократного использования в зоне обслуживания. Для этого она разбивается на более мелкие зоны (кластеры), состоящие из равного числа первичных ячеек — сот. Между сотами распределены все доступные телефонные каналы, число которых определяется разрешенным для сотовой связи частотным диапазоном. Количество сот в кластере зависит от расстояния между ячейками совмещенного канала в соседних кластерах и радиуса соты и называется размерностью кластера, которая, как правило, находится в пределах от 4 до 12.
На территории каждой соты находится полностью автоматизированная базовая станция небольшой мощности, обеспечивающая радиосвязь с переносной или расположенной в автомобиле абонентской станции (рис. 12.5). Базовая станция имеет канал управления, набор речевых каналов связи и приемник, измеряющий интенсивность сигнала. Число речевых каналов, диаграмма повторного использования частот, зона обслуживания каждой соты выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимую емкость сотовой сети по телефонному трафику.
Каждая базовая станция соединена с центром коммутации подвижной сети (центральная сотовая станция), обеспечивающим связь с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (ТФОП), а также с другими базовыми станциями. Подвижные абоненты сотовой сети связываются только с ближайшей базовой станцией. Таким образом, на большом пространстве может быть создана сеть из множества взаимосвязанных радиостанций. При этом небольшая мощность передатчиков позволяет делать аппаратуру весьма компактной и относительно недорогой.
ТелефоннаястанцияТФОП
Рис. 12.5. Структура сотовой сетиРис. 12.5. Структура сотовой сетиКаждой базовой станции, оснащенной приемопередающей аппаратурой, пре^о- 1 ставляется набор частотных каналов, обеспечивающих несколько двухсторонних 1 телефонных разговоров одновременно (рис. 12.6). На станциях, которые разделе- | ны защитным интервалом D, одни и те же каналы используются повторно. Этот 1 основной принцип сотовых систем телефонной связи подвижных абонентов 1 определяет высокую частотную эффективность системы. Смежные базовые стан- | ции, использующие различные каналы, образуют группу из С станций. Величина 1
Рис. 12.5. Структура сотовой сети
Рис. 12.5. Структура сотовой сети
системы, так как определяет минимально ]системы, так как определяет минимально ]С является частотным параметром возможное число каналов системы.
системы, так как определяет минимально ]
системы, так как определяет минимально ]
D — защитный интервал Бс — базовые станции Ro — радиус обслуживаемой территории
R — радиус ячейки
Рис. 12.6. Распределение каналов между ячейками
Если на каждой базовой станции набор состоит из / каналов шириной поло< Fk каждый, то общая ширина полосы системы в направлении переда1 составит Fc = Fk* I* С. Так как число активных абонентов н^всей территор! обслуживания определяется как N ^L, где L = 1,21 • (Ro/R) — число базов!
станций, то эффективность использования спектра частот определяется по формуле т| = N/Fc = 1,21 • Ro/Fk- С* R, то есть не зависит от числа каналов в наборе и возрастает с уменьшением радиуса соты R. Это означает, что меньшие размеры сот позволяют увеличить повторяемость частот (их одновременное использование), а также обусловливают целесообразность выбора меньших значений частотного параметра С.
Первоначальная дальность действия каждой базовой станции составляет 15-45 км в зависимости от высоты подъема антенны и условий распространения радиоволн. Следующий шаг развития сотовых систем — переход к микросотовой структуре сетей. При радиусе сот в несколько сотен метров их емкость может быть увеличена в 5-10 раз по сравнению с макросотами.
Микросоты строятся на основе базовых станций небольшой мощности, обслуживающих участки улиц, помещения в зданиях (магазины, аэропорты, вокзалы и т.д.).
Рассмотрим, как осуществляется телефонная связь в сотовой сети на примере сотовой системы CMS-45 (стандарт NMT-4501) фирмы “ЭРИКСОН РАДИОСИСТЕМА” (Швеция), построенной как двухуровневая иерархическая система.
Для посылки вызова из подвижного объекта абонент “снимает трубку” своего сотового телефона и набирает желаемый номер. Абонентская станция подвижного объекта начинает поиск имеющегося в данной зоне свободного канала передачи, используя перебор каналов. По первому найденному свободному каналу, который обнаружит абонентская станция, осуществляется обычная процедура вхождения в связь, после чего набранный абонентом номер -передается в центральную станцию. Она анализирует номер, находит базовую станцию вызываемого объекта или маршрут в телефонной сети общего пользования и приступает к установлению соединения. После подключения к ТФОП подвижный абонент услышит сигнал готовности.
Вызов может поступить из телефонной сети общего пользования (абонент, который набирает код доступа к сотовой сети и номер абонента сотовой сети), а также от другого абонента сотовой сети. При этом центральная станция по принятому номеру осуществляет проверку присутствия или отсутствия вызываемого абонента в данной зоне обслуживания, категорию этого абонента, а также правильность номера. Если вызываемый подвижный абонент присутствует в зоне и его номер набран правильно, центральная станция передает избирательный вызов по всем вызывным каналам для всех базовых станций в зоне обслуживания.
Если вызываемый подвижный абонент свободен, его абонентская станция автоматически закрепляется за каналом вызова в одной из ячеек и, таким образом, становится готовой к приему избирательного вызова. При получении вызова абонентская станция автоматически передает подтверждение на частоте вызывного канала и тем самым определяется местоположение абонентской станции относительно действующей базовой станции.
Далее центральная станция выбирает имеющийся в данной ячейке свободный канал передачи и передаст номер этого канала на абонентскую станцию. Приняв номер, абонентская станция автоматически переключает номер на предоставлен-
ный канал передачи, по которому осуществляется обычная процедура вхождения в связь.
Во время разговора подвижный абонент обычно перемещается по зоне обслуживания. Каждое соединение в процессе разговора контролируется с помощью специального, частотой около 4000 Гц, сигнала. При этом аппаратура базовой станции производит оценку отношения сигнал/шум э.того контрольного сигнала и принимает решение о необходимости передачи обслуживания соединения другой базовой станции, находящийся в “лучшем положении”. Для этого осуществляется ряд процедур поиска других базовых станций, которые могут обеспечить нужное качество разговора, закрепление выбранной новой базовой станции за данным разговором, поиск нужного свободного канала в зоне действия этой станции, предоставление соединения через центральную станцию. Такая процедура называется перебросом вызова. Этот переброса не заметен для абонента — его разговор не прерывается. В случае занятости всех разговорных каналов на новых базовых станциях передача соединений в процессе разговора не производится.
У сотовой системы есть еще одно преимущество. Если различные территории обслуживаются разными компаниями-операторами, они могут вступить в соглашение и создать единую сеть для обслуживания своих клиентов, обеспечить роуминг. Всякий раз, когда подвижный абонент выезжает за пределы своей зоны обслуживания, другая сотовая сеть автоматически примет переброс вызова и продолжит его обслуживать. Там, где две местности, обслуживаемые различными компаниями-операторами, соседствуют одна с другой, сотовая сеть может быть непрерывной.
Таким образом, сотовая сеть является расширяемой как вширь, так и вглубь. Можно не только разделить существующие ячейки на более мелкие, но и добавить новые к существующей сети, что позволит обслуживать большое количество абонентов.
Очевидно, что развитие сотовых систем подвижной связи и их внедрение решили проблему экономии спектра радиочастот путем многократного использования: выделенного частотного, ресурса при пространственном разнесении приемопере/ датчиков с совпадающими рабочими частотами. Сотовая топология позволила] многократно увеличить емкость телекоммуникационных сетей по отношению к1 сетям радиальной структуры без ухудшения качества связи и расширения выде-j ленной полосы частот. Однако внедрение сотовых систем подвижной связи! началось после того, как были найдены способы определения текущего местопо-| ложения подвижных абонентов и обеспечения непрерывности связи при переме-1 щении абонента из одной соты в другую, а также были разработаны стандартьи на организацию связи. - ]
Самое существенное, что сдерживает развитие сотовых систем, их ограниченным возможности по наращиванию абонентской емкости. Если не учитывать переходу на полускоростные каналы связи, то рост емкости цифровых сотовых сетей второго поколения может происходить либо переводом существующих стандартом в диапазоны более высоких частот, либо уменьшением сот до микросот и даже пикосот. Дальнейшее наращивание емкости при ограниченных полосах частой может осуществляться за счет создания новых протоколов и методов управления
сетью. Это гибкие процедуры распределения каналов по временной и частотной оси, местоопределение подвижных абонентов и эстафетная передача (handover). Они реализуются в новых разработках сотовых систем третьего поколения, отличительными чертами которых будут унифицированный радиодоступ и интеграция с информационными службами.
Аналоговые стандарты сотовой связи
В настоящее время известны 9 основных стандартов аналоговых сотовых систем подвижной связи (табл. 12.1)[15]. В России используется 2 аналоговых стандарта — NMT-450, принятый в качестве федерального, и AMPS.
Таблица 12.1. Стандарты аналоговых сотовых систем связи
Стандарты
Характеристика системы
APMS (США)
HCMTS (Япония)
NMT-460 (Скандинавские страны)
NMT-900 (Скандинавские страны)
Год ввода в эксплуатацию •
1983
1979
1981
1986
Полоса частот на передачу, МГц базовая станция подвижная станция'
869-894
824-849
870-885
925-940
463-467,5
453-457.5
935-960
890-915
Разнесение дуплексных каналов, МГц
45
55
10
45
Разнесение каналов, КГц
30
25/12,5
25/20
12,5
Общее число дуплексных каналов
832
600
180
1000
Максимальная эффективно излу* чаемая мощность базовой станции, Вт
100
50
50
100
Номинальная мощность передатчика подвижной станции, Вт
3
5
15
6
Вид модуляции сигнала
FM
FM
РМ
РМ
Схема повторения ячеек
7; 12
9; 12
7; 12
7; 9, 12
Типичный радиус соты, км
2-20
5-10
1-40
0,5-20
Время переключения каналов на границе сот, мс
250
800
1250
270
Минимальная величина входного отношения сигнал/шум, дБ
10
17
15
—
Таблица 12.1 (продолжение)
'Стандарты _
Характеристика системы
С-450 (Германия)
TAGS (Англия)
ETACS (Англия)
RTMS-101H (Италия)
Radiocom- 200 (Франция)
Год ввода в эксплуатацию
1985
1985
1987
1985
1985 j
Полоса частот на передачу, МГц базовая станция подвижная станция
461,3-465,74
451,3-455,74
935-950
890-905
917-933
872-888
460-465
450-455
424,8-427.9
414,8-417.9
Разнос дуплексных каналов, МГц
10
45
45
10
ю |
Стандарты
Характеристика системы"
С-450 (Германия)
TAGS (Англия)
ETACS (Англия)
RTMS-101H (Италия)
Radiocom- 200 (Франция)
Разнос каналов, КГц
20/10
25
25
25
.12.5
Общее число дуплексных каналов
' 222
600
—
196
256
Максимальная эффективно излучаемая мощность базовой станции, Вт
100
100
100
25
70
Номинальная мощность передатчика подвижной станции, Вт
15
2-20
2-20
10
11
Вид модуляции сигнала
РМ
ЕМ
ЕМ
РМ
ЕМ
Схема повторения ячеек
7
4; 7; 12; 21
4; 7; 12; 21
—
—
Типичный радиус соты, км
2-30
2-20
2-10
5-20
20
Время переключения каналов»на 1 границе сот, мс
300
290
290
—
—
Минимальная величина входного | отношения сигнал/шум, дБ
—
10
10
—
—
Стандарт на аналоговые сотовые системы подвижной радиосвязи NMT-450 Скандинавских стран (The Nordic Mobile Telephone System) был разработан совместно Администрациями связи Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции для организации. совместной автоматической системы подвижной радиотелефонной связи общего пользования в Скандинавских странах.
Когда к концу 1980-х годов в России стали возникать компании сотовой связи, они оказались перед выбором: осваивать только что появившиеся высокомощные ' цифровые стандарты или использовать аналоговые. Опыта работы с цифровыми < стандартами у зарубежных операторов тогда было мало, в то время как аналого- ; вые уже были значительно доработаны и применялись довольно широко. Выбран] был стандарт NMT-45O. При этом оказалось, что хорошо сопрягается с существу- ! ющей сетью России и в то же время хорошо адаптируется с цифровым окруже-1 нием, которое улучшает качество его работы. В настоящее время NMT-450I практически доведен до состояния полной оцифровки, кроме радиоканалов. I Кроме этого, диапазон частот стандарта NMT-450 позволяет ставить базовые! станции на большем удалении друг от друга, чем в других стандартах, обеспечи-ч вая охват больших территорий, что характерно для России.!
Немаловажным факторов выбора этого стандарта явилась возможность не только! решить собственные проблемы, но и быстро интегрироваться в информационное! пространство наших ближайших соседей — Финляндии, Норвегии, Швеции,! Польши, Болгарии, Румынии. Этот стандарт также принят на Украине, в Белой руссии, а также в Прибалтийских государствах — Литве, Латвии, Эстонии. ■
Если четко сформулировать причины, почему стандарт NMT-450 был выбран для Федеральной сотовой сети России, то это будет выглядеть так:Я
зрелость и сформированность стандарта (проработаны технические и организм ционные решения, накоплен достаточный опыт, есть возможность минимизирм вать финансовые риски и ошибки при развертывании и эксплуатации сети); ■
доступность сетевого и абонентского оборудования (стоимость оборудования для развертывания сети NMT-450 существенно меньше затрат, необходимых для развертывания сетей стандартов цифровой сотовой связи, широкий спектр технического и программного обеспечения, системная и техническая поддержка аппаратуры, прямой доступ к последним разработкам);
использование собственной номерной емкости (для развертывания сетей NMT- 450 не требуется использования номерной емкости городских телефонных сетей общего пользования, напротив, развертывание сети предполагает увеличение абонентской номерной емкости на той территории, где данная сеть строится);
возможность адаптации системы и сети NMT-450 к требованиям конкретного региона (при строительстве сети могут использоваться как аналоговые, так и цифровые каналу);
относительная, незанятость частотного диапазона (возможность покрытия с помощью сетей больших территорий, существенная емкость сети);
высокое качество связи между абонентами телефонной сети и подвижными абонентами, широким спектром предоставляемых услуг, автоматическим предоставлением услуг связи абоненту при его перемещении в сеть другого регионального оператора без изменения номера (автоматический роуминг).
Система связи, использующая стандарт NMT-450, в основном предназначена для обслуживания наземных подвижных абонентов, однако в некоторых случаях может обслужить также и абонентов морских подвижных служб на небольших расстояниях от берега.
Такая система обеспечивает:
вхождение в связь и регистрацию стоимости разговора как из подвижной станции, так и наоборот, причем все это происходит в автоматическом режиме;
возможность организации связи между подвижной станцией и любым абонентом стационарной телефонной сети общего пользования или с любой другой подвижной станцией, включенной в общую сотовую сеть.
В России такую сеть создает программа “Сотел” (сотовый телефон России), которая должна замкнуть в единую инфраструктуру отдельные городские сети сотовой связи под единым кодом 901. Это аналог междугородной станции, на которую будут замкнуты сотовые сети различных регионов. При этом “Сотел” обеспечивает настоящий автоматический роуминг, который не во всех стандартах возможен. При таком роуминге абонент получает услугу телефонной связи, ничего специального для этого не предпринимая и не задумываясь о том, кто его обслуживает в другом городе.
Система сотовой связи стандарта NMT-450 снабжена четырьмя типами абонентских подвижных станций: обычные подвижные станции, подвижные станции с приоритетом, портативные подвижные станции, подвижные станции-таксофоны. Следует отметить, что сотовая система стандарта NMT-450 спроектирована таким образом, что в зависимости от значимости абонента она может ему предоставить некоторые преимущества, такие, как сокращенный набор, приоритет. Принцип ; организации и работы такой системы полностью аналогичны таковым вышерас- ; смотренной сотовой системы телефонной связи.
Рабочие частоты находятся в двух полосах: 453-457,5 и 463-467,5 МГц, которые используются для радиосвязи между подвижной и базовой станциями и между базовой и подвижной станциями соответственно. Дуплексный разнос каналов приема и передачи в стандарте NMT-450 равен 10 МГц (рис. 12.7). Частотный разнос соседних каналов равен 25(20) кГц. В дополнение к сигналам, различающим каналы вызова и каналы связи, имеются сигналы, определяющие зону обслуживания и страну, в которой находится подвижная станция, а также сигналы, обозначающие номер канала. Все служебные сигналы являются цифровыми и передаются со скоростью 1200/1800 бит/с с FFSK-модуляцией (Fast Frequency Shift.Keying).
180 channels,180 channels
|;11 1
453"457.5463“ 467.5 MHz
Duplex distance 10 MHz
Рис. 12.7. Дуплексный разнос каналов
Так как общее число радиочастот, имеющихся в системе, ограничено, для того; чтобы увеличить емкость системы связи, предусматривается формирование малых зон связи (“малые ячейки”). Однако, как следствие, увеличивается вероят-j ность достижения границы зоны обслуживания базовой станции другой, управля-] емой тем же радиотелефонным коммутатором. Поэтому выходная мощность! передатчиков всех подвижных станций автоматически уменьшается по команде радиотелефонного коммутатора, когда мобильная станция входит в зону “малой ячейки". Та же процедура уменьшения мощности используется для того, чтобье уменьшить помехи в случае, когда подвижные станции находятся близко oil базовых станций с обычными зонами обслуживания. 1 Принципы построения сотовых систем радиосвязи стандартов NMT-900 и NMT1 450 практически совпадают. 1 Обе системы сотовой связи базируются на спецификации стандарта NMT-450] Основные отличия более совершенного стандарта NMT-900, главным образов были связаны с введением в состав абонентского обслуживания малогабаритное ручной станции, совершенствованием управления и развитием предоставляем™ услуг. Теперь такие малогабаритные ручные станции разработаны и для стандарте NMT-450. J Кроме того, изменен протокол взаимодействия базовых станций и центра коммш тации подвижной связи (введено самотестирование, тревога и др.). ■
В настоящее время стандарт NMT-450 доработан и его характеристики доведены до стандарта NMT-900. Новая версия получила обозначение NMT-450L Основные усовершенствования включают увеличенную производительность, качественную работу ручных телефонов и защиту доступа к сети связи с помощью системы идентификации абонента (Subscriber Identification Security/SIS). Идентификация абонента (абонентской станции) осуществляется по специальному ключу (SAK), записанному в подвижную станцию. Этот же ключ содержится в регистре идентификации, установленном в центре коммутации.
Процедура идентификации осуществляется при каждом звонке от подвижной станции. Это позволяет проверять каждый вызов на воровство и исключить появление так называемого “двойника”.
Более того, если у абонента украли телефон, по его заявлению возможно запрограммировать на этот'же номер другой мобильный телефон, украденный аппарат, таким образом, превращается в бесполезный кусок железа.
Системы сотовой подвижной связи стандарта NMT-450i и NMT-900 предоставляют абонентам широкий набор услуг. ’
Кроме передачи речевых сообщений на местном, междугородном и международном уровнях, сети NMT позволяют отправить факсимильные сообщения и иметь доступ к различным базам данных с помощью факс-модемов, подключаемых к подвижным станциям. При этом скорость передачи данных не должна превышать 4,8 кбит/с. '
Абонентам предоставляются следующие услуги: переадресация вызова на другой номер, ограничение вызова, то есть продолжительности разговоров, конференцсвязь для трех абонентов, организация пользовательских групп с сокращенным набором номера и другие.
На базе стандартов NMT разработаны системы беспроводной связи для стационарных абонентов (WiLL). Все абонентские устройства, включая телефоны и модемы передачи данных, можно включить в систему этой радиотелефонной связи в качестве интерфейса пользователя. С точки зрения абонента этот вариант связи не отличается от проводной связи. При этом и нумерация беспроводного абонентского телефона может не отличаться от нумерации проводной сети.
Однако аналоговые сотовые системы подвижной связи уже плохо удовлетворяют современному уровню развития информационных технологий из-за ряда недостатков, главные из которых — несовместимость стандартов; ограниченная зона действия; недостаточное качество связи; отсутствие засекречивания передаваемых сообщений, взаимодействия с цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN).
В последние годы из-за ограниченных возможностей стандартов NMT-450 и NMT-900 во всем мире наблюдается снижение роста числа их пользователей. Однако в нашей стране благодаря рекордной возможности обслуживания больших площадей NMT еще будет иметь свою нишу — большие территории с малой плотностью населения. Например, северные районы Центральной России, Сибирь. В больших городах NMT не позволяет обслуживать большое количество абонентов — сеть быстро исчерпывает резервы своего роста.
Аналого-цифровой стандарт AMPS / D-AMPS
Стандарт AMPS (аббревиатура от английского Advanced Mobile Phone Service — усовершенствованная мобильная телефонная служба) был разработан в США. Как и все стандарты сотовой связи первого поколения, он является аналоговым. Его появлению предшествовал более чем 10-летний этап разработки, испытаний и других подготовительных работ.
Одной из особенностей российских условий являются сложности с выделением частотных диапазонов для сотовой связи, занятых другими пользователями, т.е. сложности осуществления “конверсии эфира". Поэтому российской компании “БИ-ЛАЙН” пришлось взять кусочек эфира, волею судеб совпадающий с американским стандартом.
В этом стандарте прямой канал (передача информации от базовой станции к абонентскому аппарату) использует полосу частот 869-894 МГц, обратный канал (абонентский аппарат — базовая станция) — 824-849 МГц, так что при полосе частотного канала всего 30 кГц с учетом защитной полосы по краям диапазона имеются 832 частотных канала.
Однако необходимость повышения емкости сетей мобильной телефонной связи заставила США начать разработку цифрового стандарта. Что и было сделано в 1988 году. К тому времени аналоговый стандарт AMPS был уже достаточно широко распространен, а его абонентская база только в США составляла около 1 млн. человек. Поэтому внедрение цифровой системы было осуществлено посредством разработки цифрового стандарта D-AMPS (Digital AMPS), обеспечивающего сочетание работы в аналоговом и цифровом режимах. В литературе можно встретить различные названия этого стандарта, например ADC (American Digital Cellular) или USDC (United States Digital Cellular). Но наиболее прижившееся и, пожалуй, самое правильное название — D-AMPS.
Правда, в США до сих пор основная масса абонентов продолжает пользоваться аналоговым стандартом, а в цифровом работает менее 10% абонентских аппаратов. Зато в московской сети “Би-Лайн” с самого начала ее коммерческой эксплуатации основной упор был сделан на использование цифровых каналов, а небольшое число аналоговых каналов сохранено для обслуживания роумеров, пользующихся стандартом AMPS.
Стандарт D-AMPS работает с теми же полосами частот, что и аналоговый AMPS; соответственно в распоряженйи операторов оказывается то же число частотных каналов. Однако эфирный интерфейс каналов трафика изменен коренным образом: информация передается в цифровой форме со скоростью 48,6 Кбит/с, и в одном частотном канале с полосой 30 кГц за счет сжатия цифровых сигналов во времени передается информация трех физических каналов, что соответствует передаче одного канала речи в полосе 10 кГц. Такой метод носит название множественного доступа с временным разделением (Time Division Multiple Access — TDMA), в отличие от используемого в аналоговой версии стандарта AMPS множественного доступа с частотным разделением (Frequency Division Multiple Access — FDMA). Трехкратное увеличение числа физических каналов с учетом нелинейной зависимости трафика от числа каналов позволяет повысить емкость системы, оцениваемую числом обслуживаемых абонентов, более чем в 4 раза.
Стандарт D-AMPS реализует весьма совершенный метод кодирования речи VSELP (Vector Sum Excited Linear Production — линейное предсказание с возбуждением векторной суммы), обеспечивающий коэффициент сжатия сигнала в кодере речи, равный 8 (в стандарте GSM такой коэффициент равен 5). В этом стандарте используется полный набор средств помехоустойчивого канального кодирования — блочное кодирование, сверточное кодирование и перемежение. Применяемый метод модуляции Р/4 DQPSK (Р/4 Differential Quadrature Phase Shift Keying — дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом Р/4) обладает высокой спектральной эффективностью — 1,62 бит/с/Гц (в стандарте GSM 1,35 бит/с/Гц).
Стандарт D-AMPS продолжает интенсивно развиваться и совершенствоваться. Разрабатываемый полускоростной кодек речи позволит еще вдвое увелиить число физических каналов в пределах того же частотного диапазона и, соответственно, еще более, чем вдвое повысить емкость системы. Новые версии этого стандарта обеспечили ряд новых функций сотовой системы связи: режим “sleep mode" (буквально “режим сна” — отключение абонентского аппарата в режиме ожидания, что позволяет в несколько раз увеличить время работы аккумуляторных батарей без подзарядки); функцию передачи сообщений (SMS — Short Messages Service); идентификацию вызываемого номера; запрет определения категорий вызовов; поддержку иерархической (с микросотами) структуры сети и др. Таким образом, стандарт D-AMPS по своим функциональным возможностям практически не отличается от самой совершенной версии стандарта GSM — фазы 2+.
По состоянию на конец 1996 года в стандарте AMPS/D-AMPS в России работало более 50 компаний-операторов, предоставляющих услуги более 80 тысячам абонентов — примерно половине всех абонентов сотовой связи в стране.
Цифровой стандарт GSM
В 80-х годах в Европе, Северной Америке и Японии приступили к интенсивному изучению принципов построения перспективных цифровых сотовых систем связи, и сегодня уже разработаны 3 стандарта таких систем с макросотовой топологией сетей и радиусом до 35 км: общеевропейский стандарт GSM, принятый Европейским институтом стандартов в области связи (ETSI); американский стандарт ADC (D-AMPS), разработанный Промышленной ассоциацией в области связи (TIA); японский стандарт JDC, принятый Министерством почт и связи Японии.
Общеевропейский стандарт GSM — первый в мире стандарт на цифровые ССПС, который предусматривает их создание в диапазоне 900 МГц и является основой стандарта DCS1800 (диапазон 1800 МГц) с микросотовой структурой, принятого в настоящее время в Европе.
Стандарт GSM реализуется в настоящее время и в Северной Америке в диапазоне 1900 МГц (PCS-1900). В России стандарт GSM принят в качестве федерального.
Указанные стандарты отличаются по своим характеристикам, но построены по единым принципам и используют временное разделение каналов связи TDMA, что отвечает требованиям современных информационных технологий (табл. 12.2).
Таблица 12.2. Характеристики цифровых стандартов сотовых систем связи
Характеристики стандарта
GSM (DCS18OO, PCS1900)
ADC (D-AMPS)
JDC
Метод доступа
TDMA
TDMA
TDMA
Разнос частот, кГц
200
30
25
Количество речевых каналов на несущую
8 (16)
3
3 (6)
Скорость преобразования речи, Кбит/с
13 (6,5)
8
11.2 (5.6)
Алгоритм преобразования речи
RPE-LTP
VSELP
VSELP
Обшая скорость передачи, Кбит/с
270
48
42
Эквивалентная полоса частот на рече- 1 вой канал, кГц
25 (12,5)
10
8,3 (4,15)
Требуемое отношение сигнал/шум, дБ
9
16
13
Метод разнесения
перемежение, скачки по частоте
перемежение
перемежение
Радиус соты, км
0,5-35
0,5-20
0.5-20
Рабочий диапазон частот, МГц
935-960 (GSM)
890-915 (GSM)
1710-1785 (DCS)
1805-1880 (DCS)
824-840
869-894
810-825
940-956
1429-1441
1447-1489
1453-1465
1501-1513
В настоящее время популярность стандарта GSM настолько велика, что теперь он понимается как глобальная система подвижной связи. GSM и его варианты, — DCS-1800 (Digital Cellular Systems 1800) и PCS-1900 (Personal Communication Service), приняты и развиваются в Европе, Азии, Африке, Австралии и Северной Америке (по состоянию на февраль 1998 года этот стандарт принят в 105 странах). Учитывая это обстоятельство, аббревиатура GSM, первоначально образованная из первых букв названия специальной группы (Group Special Mobile), в настоящее время расшифровывается как Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).
По отношению к другим цифровым стандартам GSM обеспечивает лучшие энергетические и качественные характеристики связи, самые высокие характеристики безопасности и конфиденциальности связи. Этот стандарт предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот: 890-915 МГц (для передатчиков подвижных станций), 935-960 МГц (для передатчиков базовых станций). В этой стандарте используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB ТОМА), что позволяет организовать 8 физических каналов на каждой из 124 несущих частот.
Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче сообщений принимается блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения недвижных стан-
ций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.
Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим временем задержки до 16 мкс.
Система синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс, что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки (соты) 35 км.
В стандарте GSM выбрана гауссова частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным возбуждением (долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (PRE/LTR-LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала — 13 Кбит/с. По данным фирмы Ericsson, приемлемое качество принимаемых речевых сообщений обеспечивается в GSM при отношении сигнал/помеха на входе приемника 9 дБ, для американского стандарта D-AMPS это отношение составляет уже 16 дБ. В реальных каналах связи при замираниях сигналов энергетические затраты в D-AMPS выше на 6-10 дБ по отношению к GSM.
Кроме того, стандарт GSM представляет ряд услуг, которые не реализованы в других стандартах сотовой связи. К ним относятся:
использование интеллектуальных SIM-карт для доступа к каналу и услугам связи;
закрытый для прослушивания радиоинтерфейс;
шифрование передаваемых сообщений;
аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудования по криптографическим алгоритмам;■
использование служб коротких сообщений, передаваемых в сигналах сигнализации;
автоматический роуминг абонентов различных сетей GSM (международный и национальный);
межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами сетей DCS 1800, PCS 1900, DECT, а также со спутниковыми сетями наземной подвижной связи (Iridium, GlobalStar, Inmarsat-P).
Стандарт GSM предназначен для предоставления услуг подвижной связи вне зависимости от национальных границ на всем Европейском континенте. В 1990 году была завершена спецификация этой системы в объеме фазы 1. Однако вскоре стало ясно, что выделенной для этой системы полосы частот шириной 2x25 МГц недостаточно для больших городов с высокой плотностью абонентов. В 1991 году спецификацию системы GSM дополнили требованиями к системе DCS 1800, для которой была выделена полоса частот 2x75 МГц в диапазоне 1800 МГц. В 1992 году услугами сотовой связи на коммерческой основе были охвачены все страны
Европы — участницы подписанного в 1987 году Меморандума о взаимопонимании (MoU).
В 1995 году была завершена в объеме фазы 2 спецификация системы с расширенным набором услуг и функциональных возможностей. В настоящее время ведется интенсивная работа над спецификацией будущих возможностей системы в рамках фазы 2+.
В Северной Америке стандарт GSM был принят в качестве одного из стандартов для системы персональной связи в диапазоне 1900 МГц, он получил название PCS 1900. Есть все основания полагать, что стандарт GSM послужит прототипом для спецификации системы третьего поколения — будущей системы сухопутной подвижной связи общего пользования (FPLMTS/IMT2000), которая разрабатывается в рамках Международного союза электросвязи и должна быть введена в эксплуатацию, примерно с 2000 года.
Основные элементы сотовой системы GSM
Первое поколение сотовых систем было ориентировано на предоставление абонентам радиодоступа к телефонной сети общего пользования ТФОП (PSTN). В настоящее время они быстро эволюционируют в направлении создания цифровых сетей с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачей данных (PDN). Поэтому одним из основных требований ко второму поколению сотовых систем стало предоставление абонентам как можно большего числа услуг ISDN и PDN. Это усложнило структурную схему сотовых систем стандарта GSM/DCS — из-за появления большого числа интерфейсов между элементами сети.
Система GSM подразделяется на подсистему сети и подсистему базовых станций (рис. 12.8). Подсистема сети состоит из центра коммутации подвижной связи (MSC), регистра визитных абонентов (VLR), регистра постоянно приписанных абонентов (HLR), центра аутентификации (AUC) и регистра идентификации оборудования (EIR), в которых хранятся данные о мобильных станциях, запрещенных, к использованию. Подсистема базовых станций состоит из приемопередающих базовых станций (BTS) и контроллеров базовых станций (BSC).
Рис. 12.8. Основные элементы сети GSM
Базовые станции соединяются с мобильными станциями (MS) по радиоканалам через стандартный интерфейс Um. Подсистема базовых станций через стандартный интерфейс А подключается к подсистеме сети. Последняя имеет выходы на стационарные сети общего пользования (PSTN, ISDN, PDN) через MSC, оборудованный межсетевыми переходами (GMSC). Обе подсистемы связаны с центром технического обслуживания (ОМС).
Подвижные станции подразделяются на три категории:
возимые, которые монтируются на подвижном объекте с внешней антенной;
портативные, которые можно установить на подвижном объекте, вставив терминал в автомобильный адаптер;
ручные, малые масса и размеры которых позволяют абоненту иметь их при себе в любой обстановке (дома, на работе, во время прогулки, в автомобиле и т.д.).
Каждая MS содержит модуль идентификации абонента (SIM-карточку), представляющий собой вмонтированный в пластиковую оболочку микрочип. В одном чипе содержатся запоминающее устройство и микропроцессор, которые позволяют хранить и воспроизводить все данные, используемые MS в процессе установления соединения. SIM-карточки изготавливаются либо в виде модуля размерами с кредитную карточку, которые абонент может вставить в MS или вынуть из нее, либо в виде небольшого модуля размерами с почтовую марку, устанавливаемого в специально оборудованном месте MS.
В SIM-карточке хранятся:
данные, присваиваемые каждому абоненту: международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI), ключ аутентификации абонента (Ki) и класс управления доступом;
временные данные о сети: идентификационный номер подвижного абонента (TMSI), идентификатор области местоположения (LAI), ключ шифрования (Ке), данные о запрещенных для доступа подвижных сетях;
данные, относящиеся к обслуживанию: предпочтительный язык общения, уведомления об оплате и перечень заявленных услуг.
Одна из основных задач SIM-карточки состоит в обеспечении защиты от несанкционированного использования подвижной станции. На уровне абонентского интерфейса в SIM-карточке записывается персональный идентификационный номер (PIM-номер) длиной от 4 до 8 разрядов, который микропроцессор SIM-карточки после включения станции сверяет с номером, набираемым пользователем с помощью клавиатуры. Если три раза подряд набран ошибочный PIM-номер, использование SIM-карточки блокируется до тех пор, пока абонент не введет 8-разрядный персональный ключ разблокирования (PUK). Если ошибочный PUK вводится 10 раз подряд, использование SIM-карточки полностью блокируется и абонент будет вынужден обратиться к оператору сети.
Кроме того, благодаря SIM-карточкам имеется возможность звонить не только со своего сотового телефона, но и с любого другого GSM-телефона, достаточно вставить SIM-карточку в аппарат и набрать личный идентификационный PIM-номер.
Центр коммутации подвижной связи выполняет функции коммутации и управления. Каждый MSC обеспечивает обслуживание подвижных абонентов в пределах
определенной географической зоны (например, Москва и область). MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизацией, формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставляемые услуги, накапливает данные по состоявшимся разговорам, поддерживает процедуры безопасности и прочее. Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры HLR и VLR.
Регистр постоянно приписанных абонентов представляет собой важнейшую базу данных, с помощью которой можно проследить траекторию перемещения подвижного абонента для посылки ему вызова. Кроме этого, он содержит информацию о предоставляемых каждому абоненту сети GSM дополнительных услугах на которые он подписался, и параметры аутентификации.
При перемещении абонента по сети GSM абонентская станция через MSC будет передавать сообщение регистру HLR о своем местоположении, обеспечивая его текущей информацией, что позволяет входящий вызов MS передавать по кратчайшему маршруту. Регистр HLR может совместно использоваться несколькими операторами, как это практикуется в Европе.
Регистр визитных абонентов представляет собой базу данных, содержащую информацию обслуживания MSC. Как только MS оказывается в зоне, обслуживаемой другими MSC, регистр VLR запрашивает данные о MS у регистра HLR, к которому она приписана. В то же время HLR будет информирован о новом положении MS. Если теперь с этой MS будет послан исходящий вызов, VLR располагает всей необходимой информацией для установления соединения без обращения к HLR. Таким образом, каждый VLR можно рассматривать как часть распределенного регистра HLR, имеющую более точную информацию о местоположении MS. Центр аутентификации связи с HLR и снабжает его необходимой информацией для придания законной силы каждому абоненту, сделавшему вызов на сети GSM, а также снабжает MS ключами шифрования и другими параметрами, используемыми системой обеспечения безопасности.
Регистр идентификации оборудования является необязательной частью сети GSM, его задача — обеспечивать повышенный уровень ее безопасности. В этом регистре хранятся данные о всех украденных, а также по тем или иным причинам запрещенных к использованию на сети сотовых телефонах. Эти данные записаны в виде серийного номера телефона. При установлении вызова каждый терминал сообщает по радиоканалу свой хранящийся в ROM-памяти серийный номер. Если этот номер отсутствует в EIR, сотовый телефон получает разрешает на доступ к сети.
Базовая приемопередающая станция является интерфейсом между подвижной и стационарной частями GSM. Число приемопередатчиков на каждой BS равно числу частотных каналов, выделенных этой станции. Область обслуживания BTS, т.е. размер и конфигурация соты, зависит от выходной мощности ее передатчика, типа и высоты подвеса антенны.
Контроллер управляет работой BTS. Число базовых станций, которые могут быть подключены к одному BSC, зависит от конкретного производителя оборудования и может меняться от нескольких десятков до нескольких сотен. Основные функции BSC состоят в управлении частотными ресурсами, работой BTS и
коммуникацией. Контроллер BS может располагаться рядом с одной из BTS либо в MSC.
Центр технического обслуживания выполняет функции эксплуатации, администрирования и восстановления работоспособности различных элементов сети GSM.
Услуги, предоставляемые системами сотовой связи
Сотовые системы подвижной связи второго поколения предоставляют пользователям широкий диапазон услуг (как речевых, так и неречевых) и видов оборудования, совместимых и обеспечивающих доступ к услугам и оборудованию фиксированных сетей общего пользования (ТФОП, ISDN, PDN и др.). Эти системы предоставляют также специфические услуги: автоматический роуминг, эстафетную передачу канала связи при перемещении абонента от ячейки к ячейке (хэндовер); автоматическое определение местоположения и обновление данных о подвижном абоненте. Абоненты могут выбрать сотовый телефон из широкого диапазона предлагаемых типов — от возимого, вмонтированного в салон автомобиля, до ручного с речевым и неречевым пользовательским интерфейсами.
Базовый набор услуг можно разделить на три типа:
Транспортные услуги. Они состоят в предоставлении пользователю канала связи с определенными характеристиками без оконечного оборудования. В системе GSM они включают предоставление прозрачных и непрозрачных каналов передачи данных со скоростью до 12 Кбит/с в режимах коммутации цепей и коммутации каналов.
Телеуслуги. Они обеспечивают пользователей полным набором средств передачи для связи с другими пользователями, включая оконечное оборудование. К основным видом телеуслуг, поддерживаемым системой GSM, относятся: телефония и экстренные вызовы; службы коротких сообщений; доступ к информационной системе данных; видеотекст; факсимиле.
Дополнительные услуги. Они аналогичны услугам, предлагаемым операторами ТФОП, пересылка и завершение вызовов; консультации по оплате; ограничение вызовов.
Система GSM обеспечивает высокий уровень защиты как со стороны несанкционированного доступа к услугам, так и с точки зрения секретности пользовательской информации. Система GSM обеспечивает:
конфиденциальность идентификации абонента. Система гарантирует, что Международный идентификатор подвижного абонента (IMSI) не может быть обнаружен.
аутентификацию идентификатора абонента. Система подтверждает, что идентификатор абонента, переданный сотовым телефонам, является единственным заявленным.
конфиденциальность данных пользователя. Система гарантирует, что данные пользователя, включая передаваемую по каналу радиосвязи речь, не могут быть раскрыты несанкционированными органами.ж
конфиденциальность элементов сигнализации. Это свойство состоит в том, что любой отрезок сигнальной информации (идентификаторы пользователя и оборудования, адресные указатели и т.п.), передаваемый по каналу радиосвязи, не может быть использован несанкционированными лицами или службами.
В заключение перечислим достоинства GSM-связи, по праву являющейся надежной, безопасной и доступной практически во всем мире:
разговор по GSM-сети невозможно подслушать — поэтому ей доверяют миллионы людей во всем мире;
использование SIM-карточки надежно блокирует попытку сделать звонок по телефону без вашего ведома;
два в одном! Имеется возможность получать пейджинговые сообщения, в том числе во время телефонного разговора;
мобильный офисный центр. Подсоединив к вашему GSM-телефону компьютер, вы сможете пользоваться модемной связью, отправлять и получать факсы, работать в сети Internet;
электронная записная книжка. Если вам нужно срочно записать телефонный номер, не надо искать ручку, даже во время разговора вы можете его записать при помощи клавиатуры сотового телефона. Также в записную книжку целесообразно ввести номера, по которым вы часто звоните — для быстрого и удобного дозвона;
“голосовая почта” (автосекретарь) — если вы не можете или не хотите говорить, вам оставят небольшое послание, которое вы в удобное время можете прослушать;
режим “ожидания” — если вы заняты, вы можете попросить звонящего подождать, при этом за время ожидания плата взиматься не будет;
блокировка телефона по заявке — если абонент на некоторое время уезжает и не пользуется телефоном;
переадресация вызова на любой номер;
“конференц-связь” — возможность одновременного разговора трех абонентов;
аренда сотового телефона;
факсимильная связь.
Сотовые телефоны стандарта NMT-450i
Основные параметры и характеристики сотовых телефонов этого стандарта приведены в табл. 12.3 [19].
Рассмотрим подробнее возможности таких сотовых телефонов.
На российском рынке представлено большое разнообразие моделей в основном двух фирм. Это BENEFONOY и NOKIA (рис. 12.9).
За период своей десятилетней деятельности компания BENEFONOY представила на рынок множество уникальных сотовых телефонов и в данный момент является одним из ведущих производителей телефонов стандарта NMT-450i [19].
Таблица 12.3. Характеристики сотовых телефонов стандарта NMT-450i
Модель, фирма
Характеристика
Delta Benefon
Sigma Benefon
Forte Benefon
ClassUltra Benefon
440 Nokia
450i,
Nokia
720 Nokia
Ограничения на входящую связь .
—
—
4
4
4-
Увеличенная мощность в момент со-
+
+
единения
Встроенные часы, будильник
4
4
+
+
1I
4
Индикация уровня сигнала
—
+
+
4
Возможность Тме- ны батареи во время разговора
—
+
—
-
4
4
Беззвучный вызов (вибрация)
—
+
—
—
4
4
Индикация разряда батареи
—
+
4
+
+
4
4
Система защиты
SIS
—
SIS
SIS
—
6юкировка
Наличие пейджера
+
+
+
4
—
—
Набор из памяти, кол-во номеров
99
99
97
97
97
Источник питания/емкость, мАч
Ni-Cd
1000
Ni-MH
1000
Ni-MH
700
Ni-MH
550;
Ni-Cd
1700
Мощность, Вт
1,2
1,2
15~
15
1.0
1.0;
60 /37
7.0
Среднее время непрерывной работы / ожидания со стандартной батарейкой, мин/час
154/120
150/96
60/51
15/50
Вес, г
350
298
275
250
1400
Размеры, мм
170x58x29
151x58x24
225x55x40 243x185x40
229x55x29 243x185x49
169x56x26
148x56x29,
200x115x75
Примерная стоимость, у.е.
949
1669
549
889
679
ин
Рис. 12.9. Внешний вид сотовых телефонов BENEFONOY и NOKIA стандарта NMT-450
Среди мобильных портативных телефонов большой популярностью пользуется сотовый телефон Benefon Delta 4501. Этот аппарат обладает всеми свойствами, которые высоко ценит опытный пользователь мобильной связи, предпочитающий работать в сети NMT-450. Уникальная система усиления передаваемых сигналов BST (Boosted Signal Transmission) гарантирует связь даже в экстремальных условиях. Меню телефона может быть отредактировано в соответствии с потребностями пользователя, наиболее часто используемые функции активируются с помощью нажатия определенной коммутации нескольких клавиш.
Аппарат имеет защиту от несанкционированного пользования. Это и четырехзначный пароль, и код защиты номера (SIS), и возможность блокировки исходящей связи. В недалеком будущем, когда подобные услуги будут предлагаться компанией-оператором, этот телефон может быть подключен к компьютеру или модему, а также заменит пейджер. В полный установочный комплект для монтажа в автомобиле входят: держатель, внешняя антенна, зарядное устройство, микрофон и динамик, устройство для приглушения автомобильного радио. В дополнительные аксессуары входят: телеадаптер, зарядные устройства для сети 220 В и автомобильной сети 12 В/24 В, а также распределительное устройство для подключения аксессуаров.
Другой популярной моделью является сотовый телефон Benefon Sigma. Улучшенная матрица экрана с малым размером точек позволяет использовать в меню графические формы и работать с функциями на нескольких языках (в том числе и на русском). За счет использования новых технологий при изготовлении антенны и системы увеличения мощности передаваемых сигналов до 2 Вт хорошее качество звука гарантировано даже в отдалении от базовой станции и в нестандартных условиях эксплуатации. Функция пейджера позволит принять и отправить любое цифровое сообщение, а на автоответчик можно записать свое собственное послание. Специальный счетчик звонков, оставшихся без ответа, сообщит вам информацию о количестве звонков и времени, когда они были сделаны.
С помощью дополнительного оборудования этот телефон можно легко превратить в офисный настольный аппарат с расширенными функциональными возможностями: громкоговорящая связь (функция “свободной руки"), подключение к обычной телефонной сети, факсу, компьютеру и другому коммутационному оборудованию. В этом аппарате имеется функция ССТ (current, time, temperature) зарядной системы, разработанной фирмой BENEFONOY, которая регулирует ток, время и температуру в оптимальных пределах. Функция ССТ гарантирует максимально возможную емкость и продолжительность жизни батареи.
Benefon Forte относится к стационарным сотовым телефонам (рис. 12.10). Такие телефоны предназначены для установки в местах, где отсутствует обычная телефонная связь: в городском доме, на удаленном промышленном предприятии, в садовом товариществе и т.д. Дальность установки зависит от возможностей ближайшей базовой станции компании-оператора.
В настоящее время Benefon Forte — один из самых мощных сотовых телефонов. Мощность его передатчика — 15 Вт. Специальные функции Forte широко используются для автоматизации складов без участия человека, на пограничных
и контрольных пунктах, на спасательных садах и судах береговой охраны. Он работает от сети переменного тока 220 В. Черек стандартный разъем к нему можно подключить факс, компьютер, сигнализацию и даже офисную АТС.
Рис. 12.10. Внешнии вид сотового телефона Benelon Forte
Переносная трубка телефона Benefon Class Ultra (мощность 0,1 Вт) полностью использует 15-ваттную мощность передатчика, который может быть установлен ?, автомобиле, на расстоянии до полукилометра. Этот аппарат может быть использован для дистанционного контроля автомобиля и в качестве переговорного устройства между вами и машиной. Охранная сигнализация посылает сигнал тревоги в переносную трубку, если машина подверглась вторжению вора в ваше отсутствие.
Финская компания NOKIA прочно освоила российский рынок сотовых телефонов, она твердо держит первое место в Европе, а на американском рынке ее опережает только MOTOROLA. Сегодня эта фирма имеет производства в 14 странах, ведет продажи в 120 государствах. NOKIA не считается пионером в технологии — здесь пальму первенства держит MOTOROLA .и ERICSSON, однако ее лаборатории кооперируют свои разработки со многими большими и малыми фирмами независимо от их национальной принадлежности. При прочих равных характеристиках ее телефонные аппараты выглядят интереснее, привлекательнее, оригинальнее, а главное дружелюбнее.
Самой простой и, соответственно, дешевой моделью сотовых телефонов, предлагаемой фирмой NOKIA на российском рынке, является мобильный портативный телефон Nokia 440. Это компактный, простой в эксплуатации телефон с широким набором возможностей и приличной зоной действия. В нем предусмотрена возможность выбора одного из 20 языков текстов дисплея, в том числе на русском языке, что позволит быстро освоить все функции телефона. Таймер телефона можно использовать в качестве будильника. Предусмотрено также несколько вариантов звукового сигнала вызова (в том числе музыкального). Имеется также память для временного хранения информации, которой во время связи можно пользоваться как записной книжкой.
Телефон Nokia 4501 легко помещается в кармане пиджака или рубашки, так как это один из самых компактных и легких сотовых телефонов стандарта NMT-150i. Но миниатюрные размеры и маленький вес никак не снижают возможности аппарата. С дополнительным усилителем 7 Вт этот телефон работает везде, где действует NMT-450. Этому способствует и выдвижная антенна, которая обеспе-
чивает высокое качество приема. Простое и понятное меню выводится на русском языке, что обеспечивает удобство пользования всеми функциями. Предусмотрена возможность установки одного из семи вариантов звукового сигнала и одной из трех мелодий. В шумном помещении можно воспользоваться вибрирующим аккумулятором, и сигнал вызова станет бесшумным. Nokia 450i можно использовать как будильник, через заданный промежуток времени телефон подаст звуковой сигнал. Для этого телефона предусмотрен полный набор дополнительных устройств: для установки в автомобиле, для зарядки батареи на рабочем столе либо в дороге, для увеличения продолжительности работы и передачи данных.
Nokia 720 относится к группе мобильных переносных сотовых телефонов для использования в сетях сотовой связи NMT-450 и NMT-450i. Благодаря мощным источникам питания сохраняет свою работоспособность свыше 4 суток. В стандартном исполнении в комплект входят съемная батарея, зарядное устройство от переменного и постоянного^тока и антенна. Антенна устанавливается в оптимальном положении в зависимости от местонахождения. Если же подключить внешнюю направленную антенну, слышимость улучшится даже когда абонент находится далеко от базовой станции.
Nokia 720 обычно устанавливают в автомобиле либо в помещении — загородном доме или офисе, поскольку вес его почти полтора килограмма. Работает как от аккумуляторных батарей, так и от сети. Большая мощность передатчика (до 7 Вт) обеспечивает устойчивую связь на большом расстоянии (100-170 км от Москвы).
Телефон оснащен пятью альтернативными звонками. Кроме того, можно регулировать громкость звонка (в том числе принимать бесшумный вызов), а также громкость звука в трубке и тональные сигналы клавиш. Этот аппарат снабжен функциями блокировки (после введения кода никто, кроме вас, не сможет им пользоваться) и ограничения поступающих звонков (можно ограничивать вызовы, например, междугородные). Еще одна функция, экономящая время и деньги абонента — счетчик продолжительности разговоров, который отсчитывает оплачиваемое эфирное время.
Если вы оказываетесь вне зоны действия сотовой связи NMT-450, автоматически включается интегрированная система экономии батареи. В полный набор принадлежностей для установки в автомашине входит наружная антенна и аппаратура громкоговорящей связи, которая повышает не только удобство пользования телефоном, но и безопасность абонента, находящегося за рулем. По желанию Nokia 720 превращается в громкоговорящий телефон, что позволяет принимать и передавать вызовы без поднятия трубки. Кроме этого, аппарат можно подключить к внешней системе охранной сигнализации.
Стационарный сотовый телефон “фиксированной” связи Nokia 10 представляет собой радиоблок с присвоенным ему мобильным номером. При подключении к этому радиоблоку обычного телефонного аппарата он начинает работать в режиме сотового телефона. При этом не требуется никаких подключений блока к обычным кабельным телефонным линиям. Возможно также подключение трубки от аппарата Nokia 720.
Nokia 10 логично пользоваться в тех местах, где затруднена установка обычного телефона (например, в коттеджах или дачных поселках в осенне-зимний период
аппарат может служить надежным средством связи для охранников садовых и дачных товариществ). Его стоимость с установкой и подключением существенно ниже, чем стоимость прокладки отдельного кабеля и последующего подключения обычного телефона. В частности, политика столичных компаний-операторов такова, что установленные аппараты федеральной связи входят в подмосковную телефонную зону, в которой стоимость звонков в 2 раза ниже основного московского тарифа.
Nokia 10 имеет следующие параметры: мощность 7 Вт в стандарте NMT, 2 Вт в стандарте GSM и 1 Вт — в DCS; габариты 29x115x190 мм, вес 800 г. Примерная стоимость 600 у.е. Возможна передача факсов и данных.
Сотовые телефоны стандарта AMPS / D-AMPS
В табл. 12.4 приведены основные характеристики сотовых телефонов стандарта AMPS/D-AMPS, которые пользуются спросом на российском рынке (рис. 12.11). Следует отметить, что все эти аппараты приспособлены для передачи данных. С помощью дополнительных устройств они могут быть подключены к модему, телефаксу и могут в этом случае принимать файлы, факсы или электронную почту.
Таблица 12.4. Характеристики сотовых телефонов стандартов AMPS/D-AMPS
~~———^__Модель, фирма
Характеристика——
DH 318 Ericsson
DH 338 Ericsson
DF 388 Ericsson
Micro Digital Alpha1
Motorola
Дополнительные функции, доступные в цифровом режиме (D-AMPS)
1,2,3,5,6
1,2,5.6
1,2,3.5,6
1.2,4.5,6
Тип дисплея: жидкокристаллический- ЖК, светодиодный-СД
3-строчный ЖК
3-строчный ЖК
3-строчный ЖК
7-разрядный СД
Охранная блокировка телефона
+
+
+
+
Встроенные таймер и будильник
—
—
—
—
Возможность вставки в номер паузы
—
+
+
+
Индикатор уровня сигнала
+
+
+
+
Откидная крышка-флип
+
—
—
+
Антенна:
выдвижная - В, неубирающаяся - Н
н
н
н
в
Автоматический дозвон
+
+
+
+
Беззвучный вызов (вибрация)
+
+
+
+
Набор из памяти, кол-во номеров
Нет
200
200
101
Мощность передатчика, Вт
0,6
0,6
0,6,
Среднее время непрерывной работы / ожидания со стандартной батареей, мин/час
65/13
65/13
65/13
40/6
Вес, г
236
234
179
252
Размеры, мм
130x49x34
130x49x24
130x49x27
140x60x33
Примерная стоимость, у.е.
419
478
802
682
Таблица 12.4 (продолжение)
~Модель, фирма
j Характеристика.
Дополнительные функции, доступные в цифровом режиме (D AMPS)
Тип дисплея: жидкокристаллический- ЖК, светодиодный-СД
MicroiMicro
DigitalDigital2160SH-800SH-870
Elite1LiteNokiaSamsungSamsung
Motorola i Motorola
1.2.4.5.61,2.4.5.6i1.2.3.5.6
2 строки x 7-7-разряд-;3-строч-4-строч-4-строч-
разрядов СД ' ный СДный ЖК : ныи ЖК ныи ЖК
+:++++
+।+———
+У+_ -■+.-_
В;ВПНII
1 ,
991101009999
0.6'
65/8:60/8:45/15.65/1365/13
—. у.
190.।224;235157149
140x60x27 I 140x60x27 140x56x25 130x51x25 130x51x23
15581078;1258
i
i
i
1
Охранная блокировка телефона Встроенные таймер и будильник Возможность вставки в номер паузы Индикатор уровня сигнала ""■"" 4
Откидная крышка-флип
Антенна: выдвижная - В, неубирающаяся — Н
Автоматический дозвон
Беззвучный вызов (вибрация)
Набор из памяти, кол-во номеров
Мощность передатчика. Вт
Среднее время непрерывной работы / ожидания со стандартной батареей, мин/ час
Вес, г
Размеры, мм
Примерная стоимость, у.е.
Рис. 12.11. Сотовые телефоны стандарта AMPS/D-AMPS
Кроме этого, подобные сотовые телефоны имеют дополнительные функции,Ч доступные в цифровом режиме (D-AMPS). Набор этих функции стандартен, но. многие из них в ближайшее время в России не понадобятся, так как компании', операторы пока не готовы предоставить некоторые услуги. Назовем эти функции:^
функция ожидания вызова — если во время разговора на ваш номер поступает вызов, в трубке раздается характерный сигнал;'
автоматическое определение номера — на дисплей выводится номер вызывающего абонента. В некоторых моделях телефонов для облегчения просмотра и набора сохраняются номера 5-10 звонивших абонентов. Кроме этого, если номер вызывающего абонента записан в памяти, на дисплее автоматически отобразится его имя;
встроенный текстовый пейджер для коротких сообщений. При этой услуге на дисплей телефона посылается сообщение, содержащее до нескольких сотен символов. Оно посылается до тех пор, пока не-будет получено подтверждение от мобильного телефона о том, что сообщение принято. Кроме того, вы сами можете отправить любое короткое сообщение. Для этого нужно при помощи кнопок ввести любую информацию, адрес получателя и нажать кнопку “послать”. Используется такая функция для сообщений курсов валют, информации о дорожных пробках, новостей и т.д. При роуминге весьма полезной может оказаться возможность преобразования короткого сообщения в факс — со своего телефона без дополнительного оборудования можно оповестить коллег (если они в данный момент отсутствуют) о дате, вашего приезда, номере рейса и т.п. “Служба коротких сообщений" позволяет реализовать и еще одну услугу — оплату счетов с мобильного телефона. Вы делаете покупку, посылаете в банк сообщение о необходимости перечисления некой суммы на счет магазина. Таким образом, мобильный телефон может заменить и наличность, и кредит- ' ную карточку;
настраиваемый звонок — звонки от абонентов из заданного списка будут сопровождаться специальным сигналом;
аутентификация (проверка идентификатора) — обеспечивает защиту от “двойников” в сети сотовой связи;
кодирование разговора — позволяет защитить разговор от прослушивания.
Фирма Ericsson продает на российском рынке несколько моделей сотовых телефонов стандарта AMPS/DAMPS: DF 388, DH 318, DH 338 и UNIDEN и др.
В модели DF 388 совмещены функции сотового телефона и пейджера. Когда в России заработает новый модифицированный D AMPS для цифрового контрольного канала, вы сможете отправлять и принимать текстовые сообщения из 239 знаков. Кроме этого, экономичный режим “sleep”, работающий в этом стандарте, позволит увеличить в три раза время работы в режиме приема. Хотя в этой модели имеется защита от “двойников” (функция Authentification), она останется невостребованной, так как в сети “БИЛАЙН” действует автоматическая защита разговоров на всех телефонах.
Компактный дизайн телефона позволяет его легко размещать в кармане и в сумке. Легкая прочная металлическая рамка на 3 мм тоньше, чем у других цифровых телефонов ERICSSON. Антенна FLEX-60 обеспечивает прием с тем же качеством, что и прием стандартных высокочувствительных антенн, которые на 30 мм длиннее. Этот аппарат имеет защитную крышку клавиатуры.
Основной комплект принадлежностей включает батареи High Capacity NiMH с поясным зажимом и походное зарядное устройство с преобразователем напряжения, обеспечивающим телефон питанием и заряжает батареи от сети. DF 388
может также поставляться с батареей Light с поясным зажимом и мультизаряд- ным устройством МС2000 с преобразователем напряжения.
На батареи сотовых телефонов необходимо обращать особое внимание, ведь от них зависит продолжительность разговора и время работы в режиме приема. Фирма ERICSSON для своих сотовых телефонов предлагает большое количество батарей. Для примера, в табл. 12.5 приведены результаты использования различных батарей в комплекте с телефонами DF 388.
Таблица 12.5. Характеристики аккумуляторных батарей фирмы Ericsson
Характеристика
Light
SlimLine NiMH
Basic NiCd
HighCapacity NiMH
Емкость, мАч
550
700
1000
Вес, г.
180
205
238
240
Продолжительность разговора в аналоговом режиме, мин.
45
50
65
113
Продолжительность разговора в цифровом режиме, мин.
75
90
120
208
Время работы в режиме приема, час.
8
10
13
22,5
Время работы в режиме приема (цифровой контрольный канал), час.
22
28
38
68
Фирма ERICSSON славится также своими аксессуарами для сотовых телефонов (рис. 12.12). Сюда входят всевозможные комплекты фиксирующих держателей для удобства пользования телефоном в автомобиле — от простых держателей для установки на ветровое стекло до сложных устройств, оборудованных компенсатором отражений и шумоподавителем, а также уникальной системой подстройки и изменения звукового фона в вашем автомобиле. Очень разнообразны и зарядные устройства, среди которых можно выделить настольные, переносные и автомобильные.
Предлагается также Ericsson Mobile Office Solution — модемное устройство, позволяющее передавать и получать факсы, информационные и короткие текстовые сообщения, а также пользоваться функциями телефонного менеджера. И все это через один и тот же интерфейс, подключенный к компьютеру (рис. 12.13).
Телефон Ericsson DH 318 соответствует модифицированному стандарту D-AMPS для цифрового контрольного сигнала и сможет предоставить соответствующие дополнительные услуги. Мощность телефона (0,1 Вт в центре города и 0,6 Вт на окраине) позволяет вести разговоры в любых условиях. Антенна повышенной чувствительности предотвращает потерю звонков. Клавиатура управляется одной рукой. С помощью лишь одной кнопки можно попасть в меню и выбрать для него английский, французский или испанский языки.
Ericsson DH 338 — один из самых маленьких мобильных телефонов, используемых в сети стандарта AMPS/D-AMPS. К тому же он обладает и очень хорошими характеристиками: значительной памятью (до 200 номеров с именами), большой
Микрофон с зажимом
Фиксирующий держатель HF 2000
\
Микрофон с гибким держателем.
Гибкий держатель для оптимального . размещения микрофона.
Компактный микрофонРО2000 с наушником исоединитель для GH 337/338.
Держатель для ветрового стекла.
Диск с сильной присоской длясвободного размещения.
Заменитель батареи
Выносная телефонная трубка
Зарядка от системы электропитания автомобиля. Обеспечивает питание телефона и заряжает батареи через разъем прикуривателя.Зарядка от системы электропитания автомобиля. Обеспечивает питание телефона и заряжает батареи через разъем прикуривателя.
Зарядка от системы электропитания автомобиля. Обеспечивает питание телефона и заряжает батареи через разъем прикуривателя.
Зарядка от системы электропитания автомобиля. Обеспечивает питание телефона и заряжает батареи через разъем прикуривателя.
Мобильный Офис DC 12. Эта * современная технология предоставляет Вам факсимильную связь, пе- ~ редачу коротких сообщений (SMS) , и возможность использования Телефонного Менеджера, все в одном.
Рис. 12.12. Аксессуары сотовых телефонов для автомобилей
продолжительностью работы без подзарядки батареи-аккумулятора, компактностью. Несомненное достоинство аппарата — простота в обращении. К недос : ат- кам можно отнести то, что аппарат не имеет защитной крышки клавиатуры и имеет неубирающуюся антенну. Однако режим блокировки клавиатуры надежна защищает от.случайного нажатия.
Рис. 12.13. Комплект мобильного офиса DC-23
Стандартный комплект состоит из телефона с поясным зажимом, одной усиленной батареи и стандартного зарядного устройства с преобразователем напряжения. Есть также комплект для автомобиля, который включает фиксирующий держатель со встроенным громкоговорителем, держатель для ветрового стекла, зарядное устройство МС-2000 с емкостью на две батареи и встроенным преобразователем напряжения, походное зарядное устройство, зарядку от системы электропитания автомобиля (через прикуриватель).
UNIDEN — относительно недавно появившаяся на рынке модель. По харакп-пи- стикам, дизайну и функциям абсолютно идентична Ericsson DH 338. только Собирается в США. Модель характеризуют те же достоинства: портативность, исключительная экономичность и высокий объем памяти. Все аксессуары от Ericsson подходят и к UNIDEN.
Американская фирма MOTOROLA также предлагает несколько моделей сотовых телефонов, работающих в стандарте AMPS/D-AMPS.
Модель Micro Digital Elite снабжена двухстрочным светодиодным дисплеем, поэтому информация высвечивается очень ярко, хорошо читается в сумерках. Специальный индикатор указывает, находитесь ли вы в зоне действия систем сотовой связи. Индикатор Rm (роуминг) дает знать, что сообщение идет с “чужой” базовой системы, благодаря чему можно переадресовывать звонки из города в город или даже из страны в страну.
Главное меню состоит из шести позиций, каждая из которых имеет свои подразделения. Режим Phone Book (справочник) позволяет найти в памяти телефона любой номер по порядку или по имени, внести в список новый номер и редактировать уже записанную информацию. Режим таймера разговоров отпора-
жает на дисплее время последнего разговора или, по вашему желанию, суммирует время всех разговоров. Особый режим в меню посвящен блокировке и защите. В режим входит защита от перехвата с сигнализацией о том, что разговор могут прослушивать, сигнализация о краже, автоматическая электронная блокировка, экстренный вызов, защита от несанкционированного использования с введением двойного кода.
Режим Phone Options позволяет выбрать цифровой или аналоговый режим, сменить номер, выбрать систему, настроить звонок, включить режим автовключения без помощи рук или автоматический ответ. В режиме “ждущий вызов” можно включать определитель номера и даже узнать имя человека, который вам звонит.
Сотовый телефон Micro Digital Lite может также работать как в аналоговом, так и в цифровом режиме (при получении звонка по цифровому каналу загорается надпись DIGITAL). Цифровая технология делает связь менее уязвимой для перехвата сканерами или другими подслушивающими устройствами. Для дополнительного повышения безопасности функция защиты от перехвата кодирует цифровой сигнал при передаче его в эфир.
Во время разговора Motorola Lite подает ежеминутный звуковой сигнал. Помимо этого, время разговора автоматически отображается на дисплее. Во время разговора можно набирать номер другого телефона и при этом собеседник ничего не узнает, если вы воспользуетесь функцией бесшумного немедленного ввода. Функция Vibra Call (вибровызов) — эксклюзивная разработка фирмы MOTOROLA. Когда она включена, телефон начинает вибрировать, предупреждая о вызове, что очень выручает, когда абонент находится в шумном месте или там, где звуковые сигналы неуместны.
Функция “сигнализация о краже" не даст воспользоваться телефоном постороннему лицу, который не знает код разблокировки вашего телефона; в этом случае телефон сделает контрольный звонок по заранее запрограммированному номеру и издаст тревожный высокий сигнал.
Электронный справочник имеет функцию автоматической защиты памяти, которая предотвращает случайную перезапись и потерю ранее записанных имен и номеров телефона в памяти. Помимо этого, есть еще масса встроенных функций, часть из которых может быть активизирована только при наличии таких услуг у компании-оператора.
Аппарат Micro Digital Platinum известен в России также под названием Micro Digital Alpha, а по набору функций почти полностью повторяет только что рассмотренную модель. Отличия — повторный набор только последнего номера и отсутствие функции вибровызова. Как обязательная принадлежность в комплект входит зарядное устройство Overnight Dual Charger (используется для подзарядки аккумуляторов всех типов телефонов фирмы MOTOROLA). С его помощью процесс полного восстановления батарей происходит за 10-12 часов.
Мобильный портативный сотовый телефон Nokia 2160 имеет большую продолжительность работы по сравнению со многими моделями, работающими в D-AMPS, оснащен большим удобным дисплеем и имеет легкий доступ к функциям, которых достаточно много. В этом аппарате предусмотрено несколько возможностей,
позволяющих сократить время, необходимое для набора номера. Любой из 100 номеров, запрограммированных в памяти можно набрать ускоренным методом. Другая возможность — обращение к почтовому ящику речевой почты и вызов экстренной помощи нажатием одной кнопки.
Услуги речевой (голосовой) почты — это набор так называемых почтовых ящиков (автоответчиков) компании-оператора, которые включаются, если ваш телефон выключен, занят или находится в недосягаемости. Вся полученная информация хранится в цифровой форме. В них можно записать личное приветствие, которое услышат те, кто вам позвонит. Полученные сообщения вы можете прослушивать несколько раз, а кроме того, в любое время дня и ночи через “почтовый ящик" отправлять и свои собственные. Кстати, одно и то же сообщение можно отправить целой группе абонентов, по составленным заранее спискам. Помимо “речевых ящиков”, компании-операторы могут создавать “ящики" для хранения факсимильных сообщений.
Две модели фирмы Samsung — SH-800 и SH-870 — являются недорогими сотовыми телефонами с неплохим дизайном и сервисом. Они идентичны по своим техническим возможностям, но отличаются внешним видом и весом. Телефон SH-800 снабжен откидной крышкой, которая защищает клавиатуру от случайного нажатия. У аппарата SH-870 крышка-флип отсутствует, зато есть кнопка блокировки клавиатуры.
Сотовые телефоны стандарта GSM
Широкое распространение получили сотовые телефоны стандарта GSM. Внешний вид некоторых моделей таких телефонов представлен на рис. 12.14.
Рис. 12.14. Внешний вид сотовых телефонов стандарта GSMРис. 12.14. Внешний вид сотовых телефонов стандарта GSM
Рис. 12.14. Внешний вид сотовых телефонов стандарта GSM
Рис. 12.14. Внешний вид сотовых телефонов стандарта GSM
Основные характеристики телефонов стандарта GSM для отдельных моделей представлены в табл. 12.6 [8, 19].
Таблица 12.6. Характеристики сотовых телефонов стандарта GSM-900
~~ —-Модель, фирма
Характеристика~~~—
GH 318
Ericsson
GH 388 Ericsson
GSM StarTAC Motorola
MicroTAC 8700 Motorola
2110i
Nokia
Индикация уровня сигнала
+
+
+
+
+
Поддерживаемые услуги (фа.за2)
+
+
+
+
+
ЖК-дисплей, строк/символов
1/10
3/10
полнографический
полнографический
4/10
Автоматический дозвон
+
—
—
Подсветка дисплея
+ ■
+
+
+
+
Беззвучный вызов (вибратор)
—
—
+
+
+
Набор из памяти, кол-во номеров
100
100
100
100
125
Память на SIM-карте
+
+
+
+
+
Мощность передатчика, Вт
2
2
2
2
Время быстрой зарядки стандартной батареи, мин.
150
60
90
90
40
Среднее время непрерывной работы / ожидания со стандартной батареей, мин/час
160/47
125/20
100/30
180/60
110/20
Вес, г
248
198
НО
207
242
Размеры, мм
130x49x33
130x49x23
98x57x23
130x59x34
148x56x25
Примерная стоимость, $
285
470
1500
440
415
Таблица 12.6 (продолжение)
Модель, фирма
Характеристика
8110 Nokia
G 500 Panasonic
CM-DX1000
SONY
CMD-Z1 SONY
S4 Power Siemens
Индикация уровня сигнала
+
+
+
+
+
Поддерживаемые услуги (фаза2)
+
+
+
+
+
ЖК-дисплей, строк/символов
4/12
3/12
3/12
4/12
4/16
Автоматический дозвон
—
—
—
—
—
Подсветка дисплея
+ .
, +
+
—
+
Беззвучный вызов (вибратор)
+
—
—
—
Набор из памяти, кол-во номеров
125
нет
150
50
50
Память на SIM-карте
+
+
—
+
+
Мощность передатчика, Вт
2
2
2
Время быстрой зарядки стандартной батареи, мин.
60
300
300
Среднее время непрерывной работы / ожидания со стандартной батареей, мин/час
215/70
150/50
420/50
180/80
240/50
Вес, г
152
215
240
200
235
1 Размеры, мм
141x48x25
141x46x23
150x45x33
99x64x24
150x45x28
1 Примерная стоимость, у.е.
555
402
422
424
Все эти аппараты при подключении к компьютеру посредством специальной карты могут передавать и принимать файлы, факсы или электронную почту со скоростью до 9600 бит/с, а также поддерживать услуги сетей GSM — фаза 2:
регистрация звонков, на которые владелец телефона не смог ответить;
прием и отображение на дисплее коротких текстовых сообщений;
определение номера вызывающего абонента;
функция удержания/ожидания вызова — при поступлении на ваш номер во время разговора еще одного вызова в трубке раздается характерный сигнал. В этом случае вы можете, не разрывая текущего соединения (удерживая его по аналогии с офисной АТС), переключиться на другого абонента.
Комплект Ericsson GH 388 состоит из стандартной батареи, путевого зарядного устройства или зарядного устройства от 220 В, клипсы к аккумуляторной батарее и 3-сантиметровой антенньи Модель более легкая и компактная в сравнении с предыдущими, но при этом сохранила ту же форму, что обеспечивает применение ее аксессуаров с другими моделями ERICSSON. К сервисным возможностям добавлены функция калькулятора, календарь, выбор звонка (низкий, средний, высокий, смешанный, одна из семи мелодий). Теперь можно изменить номер в памяти и переносить номер из памяти телефона в память SIM-карты. У этой модели высокая чувствительность и низкий расход аккумуляторной батареи. Корпус полностью изготовлен из пластмассы, поэтому телефон очень легкий — всего 198 г.
Модель сотового телефона Ericsson GH 318 — наиболее простой и дешевый вариант телефона. Он представляет собой упрощенную версию GH 388, выполняет практически все те же функции, но имеет немного большие габариты. Стандартный комплект включает батарею повышенной емкости. Это объясняется тем, что энергопотребление у этой модели выше, чем у других. Чувствительность аппарата можно повысить, используя 7-сантиметровую антенну. Возможны три цветовых варианта оформления передней панели; серый, синий, зеленый.
Фирма MOTOROLA представляет на российском рынке достаточно много моделей сотовых телефонов как стандарта AMPS/D-AMPS, так и стандарта GSM. Следует отметить, что телефоны стандарта AMPS/D-AMPS спроектированы и сделаны в США, а телефоны стандарта GSM — в Германии. Все они соответствуют рекомендациям по защите населения от воздействия электромагнитного излучения.
Описание модели Motorola StarTAC стоит начать с уникального дизайна. Особая складывающаяся конструкция обеспечивает блокирование всех кнопок от случайного нажатия и одновременно существенно уменьшает его размер. Па сегодня — это самый маленький сотовый телефон. StarTAC одновременно подключен г; двум батареям, и если первая “сядет” посередине разговора, телефон автоматически- переключится на другую без потери связи с абонентом. Можно даже менять батареи, не прерывая разговора ни на мгновение. С помощью специальной кнопки, находящийся сбоку аппарата, можно выстраивать последовательность’ режимов меню под свои требования. Для ориентирования в разветвленной; системе меню аппарат имеет своеобразный путеводитель (аналогичен линейке.
прокрутки Scroll Ваг). Благодаря ему вы точно будете знать свое местоположение в меню и более оперативно находить нужные функции.
, Модель Motorola MicroTAC 8700 — достаточно “сильный" по своим функциональным возможностям сотовый телефон. Как и все аппараты Motorola, этот сотовый телефон обладает развитой системой таймеров. При желании можно сопровождать каждую минуту или полминуты звуковым сигналом, говорящим о времени беседы. Одноразовый таймер предназначен для того, чтобы запомнить время определенного разговора. Можно даже ввести суммарное время разговора в течение месяца и тем самым контролировать свои финансовые возможности. Если вы перешли за назначенные собой же границы, об этом сообщит специальный звуковой сигнал. Этот аппарат обеспечивает 10 часов разговорного времени, что вполне достаточно на неделю при не очень интенсивных разговорах.
Из моделей сотовых телефонов, предлагаемых фирмой MOTOROLA на российском рынке, следует отметить две — модели С460 и 0470, которые предназначены для работы в стандарте DCS-1800. Этот стандарт, как отмечалось ранее, наиболее передовой и сможет предоставить пользователям ряд новых функциональных возможностей и, естественно, более высокое качество связи. Из всего разнообразия сервисных услуг, обеспечиваемых этим стандартом, особенного внимания заслуживает нововведение, которое, возможно, будет действовать и в России.
Для сотовых телефонов, работающих в зоне обслуживания определенных сот, может быть введен особый тариф. Такая зона (HomeZone) должна быть специально оговорена, и разговоры внутри нее будут дешевле, чем в обычном случае. Согласитесь, что на территории большого завода или компактного жилого района, или группы фирм, расположенных в центре города, подобная новинка не только принесет новый уровень комфорта связи, но сможет и конкурировать с традиционным проводным телефоном.
Из сотовых телефонов фирмы NOKIA отметим такие модели, как 1610, 21101, 8110 и 9000. Сотовый телефон Nokia 1610 пользуется воистину славой, так как при наличии всех стандартных функций обладает низкой ценой. Телефоном очень легко пользоваться, вся информация высвечивается на дисплее и содержится в меню. И сам аппарат, и SIM-карта защищаются индивидуальным кодом, поэтому “двойника” можно не опасаться. Батарейка заряжается отдельно от телефона, а значит — при наличии запасного комплекта телефон способен работать бесперебойно.
Сотовый телефон Nokia 2110 и его усовершенствованная модель Nokia 2110, имеют очень богатый набор функций. Их большие дисплеи очень удобны для передачи и приема коротких сообщений (служба SHS), указатели, расположенные по периметру дисплея, постоянно сообщают о параметрам работы (в частности, о напряжении поля и уровне заряда аккумулятора). Расположенные рядом управляющие кнопки позволяют просматривать телефонные номера, имена и пункты меню. Причем количество пунктов в меню можно уменьшить таким образом, чтобы остались самые необходимые.
В комплект оснащения входят наружные антенны для улучшения слышимости, оборудование громкоговорящей связи, а также отдельная микротелефонная трубка для обеспечения конфиденциальности.
Модель Nokia 8110 имеет усовершенствованную схему радиканалов, что позволяет повысить устойчивость связи. Снижено энергопотребление электросхемы телефона, применен литиевый аккумулятор. Несколько усовершенствован дизайн. Подвижная крышка клавиатуры с микрофоном позволяют подогнать расстояние между динамиком и микрофоном под размер лица (диапазон изменения расстояния — от 10,5 до 17 см).
И, наконец, модель Nokia 9000 — портативный коммуникатор. Внешний вид его показан на рис. 12.15. Он представляет собой карманный компьютер, совмещенный с сотовым телефоном стандарта GSM. Компьютер работает на процессоре совместимом с Intel 386 (тактовая частота 24 МГц) под управлением операционной системы GEOS 3.0. Общий объем памяти — 8 Мбайт, из них 4 занимает операционная система и Приложения, 2 — предназначены для выполнения программ и еще 2 — для хранения пользовательских данных и файлов. Встроенные приложения включают текстовый редактор, калькулятор, записную книжку и календарь. В него встроены функции факс-модема, а также все необходимые средства для доступа в Internet (E-mail, World Wide Web. Telnet и простой терминал). ЖК-дисплей — графический с разрешающей способностью 640x240 точек. Примерная стоимость 2100 у.е.
Рис. 12.15. Портативный коммуникатор Nokia 9000
Этот аппарат весьма прост в обращении. Скажем, для передачи факса достаточно ^открыть" терминал подобно футляру для очков, нажатием одной кнопки войти в ^ежим телефакса, набрать текст, как на обычном компьютере, и найти номер Адресата в памяти телефона. Прием сообщений по электронной почте осуществляется автоматически, даже если коммутатор выключен. В сложенном состоянии Nokia 9000 можно пользоваться как обычным сотовым телефоном. Впрочем, вести Переговоры можно и не отрываясь от собственного дисплея устройства: в этом Случае включается встроенный динамик, позволяющий говорить по “громкой связи”. Для соединения коммутатора с внешней персональной ЭВМ можно Использовать как стандартный кабель, так и инфракрасный канал, применяемый для беспроводного управлениябытовой аудио- и водеоаппаратурой. Через персональный компьютер накопленные в памяти коммутатора данные могут быть выведены на печать.
Nokia 9000 рассчитан на работу без подзарядки аккумулятора в течение всего рабочего дня, на 130 минут непрерывной связи в режимах голосового общения, передачи телефаксов или данных. В выключенном состоянии аппарат может, находиться неделю с одним и тем же источником питания, без его перезарядки.-
Если батарея окажется полностью разряженной, все находящиеся в памяти данные тем не менее будут сохранены.
Фирма PANASONIC называет свою модель G500 “телефоном будущего”, поскольку он обладает всеми возможными сервисными функциями, а некоторые функции могут быть активизированы только при предоставлении соответствующих услуг компаниями-операторами. Этот аппарат очень удобен в управлении. Верхняя строчка дисплея отображает все нюансы работы телефона. Индикатор уровня заряда батареи показывает, сколько времени у вас в запасе. “Конвертик” покажет, что пришло текстовое сообщение. С помощью клавиши “ОК" производится выбор и подтверждение любого действия, что исключает возможность ошибки. Клавиши с указателем “вверх” или “вниз” позволяют установить нужный уровень звука и выбрать нужную функцию меню. Клавиша “PhoneBook" — телефонная книга. С ее помощью вы входите в память телефона, а также в режим SMS — прием коротких сообщений. Возможность записи голосовых сообщение (до 20 секунд) также придется кстати, поскольку очень часто полученную в разговоре информацию нечем и некуда записывать. Включив “диктофон" (клавиша “МЕМО”), вы всегда сможете в процессе разговора записать все, что нужно.
В 1996 году телефон фирм SONY CM-DX1000, набрав 266 очков, занял первое место в рейтинге известнейшего европейского журнала “CONNECT”. Эксперты назвали этот аппарат “лучшим мобильным телефоном, который когда-либо тестировался этим журналом”. Такую высокую оценку аппарат получил за то, что совмещает огромные функциональные возможности с простотой и удобством пользования. Чтобы подключиться к линии и ответить на звонок, достаточно сдвинуть вверх панель с динамиком — и можно сразу набрать номер. Задвигая ее обратно, вы тем самым не только прерываете связь, но и одновременно блокируете клавиатуру от случайных нажатий. Еще одна особенность — специальная кнопка “i” для вывода на дисплей интерактивных подсказок. У этой модели полностью разряженный аккумулятор можно зарядить всего за 5 часов, если же он будет разряжен всего наполовину, то через 60 минут зарядки вы будете иметь в запасе примерно час времени.
Основной особенностью SONY CMD-Z1 является поворотное устройство Jog Dial (сродни применяемой в видеомагнитофонах ручке Jog Sattle). Благодаря ему можно управлять телефоном с помощью лишь одного пальца: поворачивая Jog Dial вы пролистываете экранное меню, а нажатием Jog Dial активизируете найденную функцию. Дисплей этого аппарата дает четкое изображение и имеет настолько высокую разрешающую способность, что может даже воспроизводить графическое изображение. Использование легкой батарейки на основе лития в сочетании с новейшими технологиями SONY позволили уменьшить размеру телефона до минимальных. К тому же, эта “малютка" может записать разговор или сообщения продолжительностью до 20 секунд.
Сотовый телефон S4 Power фирмы SIEMENS достаточно хорошо известен на московском рынке, хотя до начала 1997 года еще не имел сертификата Министерства связи России. Siemens S4 многофункционален и при этом прост в обращении. Для выбора функции или задания рабочих параметров требуются только две программные клавиши. Третья необходимая клавиша — “i” — выдает необходимую информацию об аппарате. Когда аппарат прекращает работу из-за разряда
батареек, для полного заряда требуется около 5 часов. В тоже время одного часа повторного заряда достаточно, чтобы телефон работал в режиме ожидания 12 часов или в режиме разговора 1 час.
Рекомендации для владельцев сотовых телефонов
Сотовый телефон при передаче сообщений является радиопередатчиком, работающим в высокочастотном диапазоне волн и может являться источником радиоизлучения. Поэтому в определенных местах его использование и даже включение недопустимо. Рекомендуется придерживаться следующих правил эксплуатации сотовых телефонов:
находясь в самолете, обязательно выключайте телефон, так как его использование может создавать помехи аппаратуре связи и управления самолетом. В некоторых странах использование сотового телефона на борту самолета категорически запрещено законом;
необходимо выключать сотовый телефон во всех зонах с потенциально взрывчатой атмосферой. В перечень опасных зон входят зоны, где продается и обрабатывается бензин и другие возгорающиеся химические вещества (бензоколонки, склады горючего, химические заводы), а также зоны, где воздух содержит частицы пыли, такие как металлическая пудра или пыль от зерна;
выключайте телефон в тех зонах, в которых ведутся разработки и применяются взрывные операции;
выключайте свой телефон, находясь в больницах, клиниках и других центрах охраны здоровья, где требуется выключение радиопередающих устройств, так как они могут нарушить работу оборудования чувствительного к энергии радиоволн;
если вы пользуетесь слуховым аппаратом, стимулятором сердца и другой медицинской электроникой, убедитесь в надежности и качестве экранирования этих приборов от воздействия радиоизлучения приобретаемого сотового телефона. При наличии сомнений проконсультируйтесь у вашего врача;
если вы собираетесь пользоваться сотовым телефоном во время управления автомобилем, то необходимо предварительно приобрести и установить специальные аксессуары, позволяющие говорить по телефону без помощи рук. Не забывайте, что ведение разговора по телефону во время движения может нарушить безопасность из-за возможного сбоя электронных устройств автомо-' биля. Обязательно приобретите выносную антенну, что значительно улучшит' качество связи;
если вы хотите использовать ваш телефон во время путешествий, предвар! тельно ознакомьтесь с правилами пользования радиотелефонами, существуй щими в той стране, которую вы собираетесь посетить.
Чтобы избежать несанкционированного использования вашего персональног телефона необходимо придерживаться следующих правил:
держите ваш телефон в безопасном месте и вне досягаемости детей;
старайтесь нигде не записывать ваш личный идентификационный номер ил так называемый PIN-код. Попытайтесь его запомнить!
используйте меню безопасности для изменения кода безопасности после покупки телефона и для введения ограничений на вызов;
выключайте свой телефон, если не собираетесь им пользоваться в течение длительного времени.
Наконец, для того чтобы ваш телефон работал при меньшей мощности и сохранял при этом допустимое качество связи выполняйте следующие рекомендации:
всегда полностью выдвигайте антенну;
никогда не прикасайтесь к антенне во время сеанса связи;
для собственной безопасности и удовлетворительной работы используйте телефон в нормальном рабочем положении, а именно установите антенну вверх от вашего плеча, прикладывая динамик к уху;
избегайте зон с плохим качеством приема, например, в тоннеле или между высокими зданиями;
не используйте телефон с поврежденной антенной, т.к. прикосновение к ней может вызвать небольшой ожог. Доверяйте замену поврежденной антенны только квалифицированному специалисту. При этом убедитесь, что замена проведена на антенну, рекомендованную фирмой-изготовителем именно вашего сотового телефона;
используйте только те аккумуляторы и зарядные устройства, которые указаны в каталоге фирмы-изготовителя вашего телефона;
не допускайте прикосновения контактов аккумуляторной батареи к металлическим предметам, например к ключам или скрепкам в вашем кармане.
Глава 13. Спутниковая связь
Человек всегда стремился к свободе общения, не скованной рамками расстояния или времени. Изобретение почты позволило одержать победу над расстоянием, телефона — над временем. Потом появилось радио. Домашний радиотелефон дал десятки и сотни метров беспроводной свободы. Сотовые телефоны расширили , пределы свободы до сотен километров, но человеку и этого было мало. Хоть и ,■ неосязаемо, но он привязан к базовым станциям сотовых сетей и ограничен в ■ своих потребностях общения, особенно если находится в открытом море или в ! горных ущельях. Настал черед спутникового телефона. Сегодня практически нет ; места на Земле, откуда бы не был виден хотя бы один искусственный спутник ; Земли. А спутники связаны со всем миром.
Идея осуществления связи через спутники восходит к окончанию второй мировой - войны, когда 28-летний офицер ВВС Англии Артур Кларк, написал статью,; опубликованную в журнале Wireless World об использовании геостационарных: спутников связи. Он рассчитал, что на высоте около 35000 км над экватором' угловая скорость вращения спутника равна скорости вращения Земли, следова-. тельно, спутник будет находиться в неподвижном состоянии относительно Земли..
19 августа 1964 года на геостационарную орбиту был выведен первый такого типа' спутник “American Skycom 3” для передачи телевизионной трансляции Олимпий-; ских игр из Токио. Эффект был ошеломляющим.
Принципы ориентации спутниковых систем связи
Как известно, дециметровые и сантиметровые диапазоны волн имеют большие возможности для передачи широкополосных сигналов. Однако распространение этих волн ограничено пределами прямой видимости. Первым шагом для увеличе-1 ния дальности связи явилось создание радиорелейных линий, затем тропосфер-; йых. Размещение транслятора на искусственном спутнике Земли (ИСЗ) позволяет создать линию радиосвязи протяженностью несколько тысяч километров. . ^Многофункциональная система спутниковой связи и вещания (рис. 13.1) включая ет сеть наземных станций, часть которых (ЗС2) — чисто приемные — вхож только в систему вещания, часть (ЗС1, ЗСЗ) — приемопередающие — служи1 для передачи программ вещания и для организации междугородной телефонное связи. Сигналы из центра формирования программ (ЦФП) и междугородно; телефонной станции (МТС) через приемопередающую станцию ЗС1 поступают и х бортовой ретранслятор, имеющий стволы для передачи телефонных сигнало* телевизионных и радиовещательных программ (ТФ, ТВ, РВ). Принятые наземнт ми станциями сигналы от бортового ретранслятора поступают на радиотелевиз онные ретрансляторы (РТР), телецентры (ТЦ) и МТС.
Использование излучаемого ИСЗ сигнала сетью приемных установок и сравн тельная простота последних делают спутниковые системы передачи и вещаю
экономически выгодными. Подсчитано, что при дальности связи примерно 1900 км стоимости спутниковых и наземных систем передачи равны, а при дальности свыше 3000-4000 км стоимость спутниковых систем оказывается в 2 раза меньше.
Рис. 13.1. Структурная схема многофункциональной спутниковой системы передачи информации и вещания
1о способу ретрансляции сигнала спутниковые системы делят на системы с тассивной и активной ретрансляцией.
1ри пассивной ретрансляции бортовой ретранслятор представляет собой надув- 1ую металлизированную сферу, от которой сигнал наземной станции отражается I поступает к приемной антенне корреспондента. Отсутствие бортовой аппарату- >ы существенно уменьшает стоимость линии связи, однако к наземной станции [риходит только слабый отраженный сигнал. Для того чтобы отделить полезный игнал от помехи, необходимо существенно уменьшать полосу приемного устрой- тва (до 250 Гц), а это ведет к уменьшению количества каналов связи.
Три активной ретрансляции на борту спутника устанавливают приемопередаю- цую ретрансляционную станцию, обеспечивающую требуемый уровень сигнала. Три мощности бортового ретранслятора 10 Вт обеспечивается прием в полосе [ропускания наземного приемника 20 МГц. Такая полоса достаточна для переда- :и сигналов многоканальной телефонии или телевидения. Таким образом, для [агистральной телефонной связи и сети телевизионного вещания пригодна олько активные спутники-ретрансляторы.
।
Три выборе типа орбиты для спутниковой системы связи необходимо, чтобы аходящийся на этой орбите ИСЗ обеспечивал облучение необходимой зоны ,в ечение всего сеанса связи. При этом желательно, чтобы антенны приемных танций не имели сложных устройств непрерывного сопровождения спутника. >тим требованиям наиболее полно отвечает круговая геостационарная орбитй, лоскость которой совпадает с плоскостью экватора, причем спутник движется в аправлении движения Земли и период его обращения составляет 24 часа.
1ысота круговой орбиты должна составлять 35786 км. Спутник на такой орбите еподвижен относительно земной поверхности. Излучение с такого геостационар- ого спутника покрывает более 30% поверхности Земли, а связь через спутник беспечивается круглосуточно. Три стационарных спутника способны связать все онтиненты с ретрансляцией через один или два спутника.
[о в случае геостационарной орбиты плохо обслуживаются полярные области, асположенные выше 81,3° северной и южной широты, поскольку там ИСЗ виден
под малыми углами возвышения. Это вызывает во время приема увеличение шумов и помехи. Поэтому для организации связи в северных широтах спутники связи должны иметь наклонные плоскости орбиты — около 65° к плоскости экватора.
При выборе высоты полета спутника следует учитывать, что низкая орбита позволяет иметь на спутнике передатчик с низкой мощностью и малой массой, а также малогабаритные абонентские терминалы. Однако из-за экранирующего действия Земли невозможно организовывать длительные сеансы связи.
Классификация систем подвижной спутниковой связи
В зависимости от параметров орбиты спутников-ретрансляторов спутниковые системы подвижной связи подразделяются на системы GEO (геостационарные), LEO (низкая орбита — примерно до 1500-2000 км) и МЕО (средневысокая орбита — 5000-20000 км).
Системы GEO обладают рядом преимуществ при организации глобальной связи. К ним относятся: отсутствие перерывов связи из-за взаимного перемещения космического аппарата (КА) и пользовательского терминала во время сеанса связи; системы GEO на трех КА потенциально могут иметь подспутниковую зону, составляющую примерно 95% поверхности Земли; для поддержания работоспособности орбитальной группировки из трех КА потребуется один КА; отсутствие необходимости межбортовой радиолинии связи (в отличие от некоторых систем LEO); отработанная технология управления КА.
С другой стороны, системы подвижной спутниковой связи GEO потенциально могут обеспечить услуги и требования, сравнимые с системами LEO, если формируемые на поверхности Земли соты будут примерно одинаковыми. Для этого хотя размеры апертуры бортовой антенны и должны быть весьма большими, они должны оставаться в пределах возможностей технической реализации. Антенная система КА характеризуется повышенной сложностью, что приводит к возрастанию технического риска и стоимости КА.
К низкоорбитальным спутниковым системам (системы LEO) относят такие, для, которых высота орбиты находится в пределах 700-1500 км, масса КА — до 500 кг, орбитальная группировка — от единиц до десятков спутников. Для охвата связью большой территории Земли используют несколько плоскостей орбит. Более короткие линии спутниковой связи “вверх” и “вниз" через низкие орбиты^ в сравнении с геостационарными обеспечивают меньшее ослабление сигнала и; время запаздывания сигнала. Кроме того, они позволяют охватить приполярные] районы (с полярных орбит). 1
Каждый из спутников группировки имеет ограниченную зону обслуживания, на для глобального охвата необходима связь между ними. Она обеспечиваете® разными способами в разных проектах. В одних (Iridium) — с помощью линий радиосвязи в космосе, в других (Global Star) обеспечена незаметная для пользой вателя непрерывная автоматизированная передача абонента от луча к лучу и oil ИСЗ к ИСЗ при достаточно большом числе наземных станций. 1
В числе факторов, способствующих развитию систем LEO, нельзя не учитывать биологический.
Так, для реализации требований биозащиты человеческого организма от излучения СВЧ рекомендуемый уровень непрерывно излучаемой мощности радиотелефона составляет не более 50 мВт. Эффективный прием сигнала такой мощности геостационарным спутником сопряжен со значительным усложнением последнего: созданием крупноразмерных антенн и точного удержания узких лучей диаграммы направленности в заданных регионах Земной поверхности.
Повышенный интерес к низкоорбитальным системам объясняется возможностью предоставления услуг персональной связи, включая радиотелефонный обмен и связь с подвижными объектами с использованием сравнительно малогабаритных абонентских терминалов. Стоимость услуг подвижной связи с помощью систем LEO оказывается в несколько раз ниже аналогичных услуг, предоставляемых геостационарными системами, благодаря использованию недорогих абонентских станций и менее дорогого космического сегмента.
Высота орбиты для среднеорбитальных систем (МЕО) колеблется в пределах 5000-20000 км, масса КА превышает 1000 кг, а орбитальная группировка составляет от единиц до примерно 10 спутников. Преимущество средневысотной орбиты в сравнении с низкой состоит в том, что первая лежит между радиационными поясами Земли, в то время как вторая — внутри первого пояса. Поэтому срок службы для систем МЕО — 15 лет, для LEO — 5-7 лет, что существенно влияет на их стоимость. В системе МЕО для полного покрытия Земли необходимо 10-12 ИСЗ. Первоначально для обслуживания нескольких регионов достаточно шести ИСЗ. Это позволяет обеспечить запуск спутников связи и развертывание системы МЕО гораздо быстрее, чем системы LEO.
В табл. 13.1 приведена сравнительная характеристика систем LEO и МЕО.
Таблица 13.1. Сравнительные характеристики спутниковых систем LEO и МЕО
Тип орбиты
LEO
LEO
МЕО
МЕО
Проект
GlobalStar
Iridium
Одиссей
ICO
Ввод в эксплуатацию
1998
1998
2000
Первый запуск ИСЗ
1997
1996
1998
Число ИСЗ
48
66
12
10
Число орбит
8
6
3
2
Высота орбиты
1414
780
10354
10355
Тип и наклон орбиты
Круговая квазиполярная
Круговая квазиполярная
Круговая 50'
Круговая
Число земных станций
100-210
25
7
12
Число лучей каждого спутника
16, в каждом 16 частей
48
61
10 Suk. 546
Системы связи на основе геостационарных спутников '
В бывшем Советском Союзе подвижная спутниковая связь (ПСС) создавалась и эксплуатировалась только как ведомственная в интересах очень узкого круга государственных пользователей. Эта система изначально базировалась на исполь-' зовании спутников “Молния-1” и могла обеспечить до четырех-шести телефонных дуплексных каналов. В 80-е годы услуги подвижной спутниковой связи дополни-* тельно предоставлялись с помощью народно-хозяйственных спутников “Гори-зонт”, каждый из которых позволял для этих целей организовывать до двух-четы-‘ рех телефонных дуплексных каналов. В 90-е годы пользователи услуг ПСС (в; основном Минморфлот СССР) получили возможность доступа к услугам между-- народной организации Inmarsat. ’ В настоящее время наиболее крупные западные компании спутниковой связи,; действующие на территории России — Inmarsat, Intelsat, Eulsat. Это международные : консорциумы, принадлежащие входящим в них странам. Как правило, сигнал < поступающий через их спутники, превосходит по качеству получаемый с российских, ' поэтому их услугами пользуются операторы телефонных сетей общего пользования. ■ Inmarsat специализируется на обеспечении спутниковой связи с подвижными I объектами и изначально разрабатывалась для использования с самолетов и: морского транспорта (рис. 13.2). Из всех систем спутниковой связи Inmarsat; самая гибкая: терминалы имеют размер атташе-кейса или небольшого чемодана! и могут повсюду сопровождать пользователя. В то же время эта система самая j дорогостоящая: одна минута связи может стоить от 6 долларов и выше. Терминал( имеет ограниченный выход на один или несколько каналов. Хотя абонентская j плата и высока, аренда терминала сравнительно недорого обходится, он прост в ’ установке и в обращении. ]
е - Наземные станции спутниковой связи
Рис. 13.2. Система спутниковой связи Inmarsat
Система Inmarsat основана на трех стационарных спутниках-ретрансляторах. Линия Земля-спутник работает в L-диапазоне (1,5-1,6 ГГц), линия спутник-цен- тральная станция — в диапазоне 4-6 ГГц. Система позволяет передавать как аналоговую, так и цифровую информацию. С телефона, установленного на судне, возможен выход через центральную станцию на телефонную сеть общего пользования.
Неоспоримым преимуществом системы Inmarsat стало полное решение ею всех правовых и организационных вопросов — пользователь должен купить только аппаратуру и платить за аренду канала. Кроме того, Россия в лице “Морсвязьс- путник” стала одним из соучредителей Inmarsat. С середины 80-х годов в России также началось производство терминалов Inmarsat-A, и сейчас их эксплуатируется несколько тысяч.
Кроме Inmarsat, возможность глобальной связи дает спутниковая технология VSAT (very small aperture terminal). Правда, эта система не является мобильной, она скорее бысторазвертываемая. В основе технологии VSAT — использование мощных бортовых ретрансляторов диапазона 11/14 ГГц, расположенных на спутниках Intelsat и Eulsat. Малые наземные станции с антенной диаметром 1-3 м обеспечивают виды связи: телефонную, обмен данными между ЭВМ, факсимильную. Максимальная скорость передачи информации до 64 Кбит/с. Любая такая станция согласуется практически со всеми стандартами цифровой передачи данных — из них можно собрать систему, объединяющую от 2 до нескольких сотен абонентов. Стоимость аренды спутникового канала — около 2 долларов в минуту.
Но если российский пользователь решит создать на основе станций VSAT такую систему, ему придется решать правовые и организационные вопросы, а также самому регистрировать радиосредства. Пока на территории России нет организации, которая в качестве главного оператора связи взяла бы на себя все проблемы абонентов.
Кроме того, в силу политических причин вплоть до конца 80-х годов обе межгосударственные организации Intelsat и Eulsat сознательно исключали Россию из сферы своей деятельности. Территория охвата спутника Eutelsat II FIV включала лишь небольшую часть России, а сфера действия спутника Intelsat IV не достигала Москвы. В дальнейшем направление луча спутников Eutelsat было скорректировано, чтобы включить в зону охвата несколько большую часть Европейской территории России. Это улучшило ситуацию, однако свободные емкости системы были ограничены. То же самое можно сказать и о спутнике Intelsat М, который уже охватывает территорию Москвы. Это делает стоимость услуг Intelsat и Eutelsat в Москве и Санкт-Петербурге довольно высокой. Тем не менее их услугами продолжают пользоваться операторы сетей VSAT, действующих в зоне охвата спутников.
В ряде регионов Европейской части России и в Сибири при участии ряда зарубежных фирм и совместных предприятий создается сеть VSAT станций спутниковых систем связи частного и регионального использования для телексной, факсимильной и речевой связи и для пакетной передачи данных в стандарте Х.25. Эта сеть наземных станций ЗС получила название SANNET. Она
позволит установить на территории страны до 256 ЗС с диаметром антенн до 2 м и со скоростью передачи цифровой информации в спутниковом канале от каждой ЗС от 2,4 до 64 Кбит/с при мощности передатчика 5-8 Вт. Сеть SANNET использует два геостационарных спутника связи EuteIsat-1/2 и Intelsat-б с точками стояния 7 и 77° восточной долготы соответственно.
Российская компания “САБТЕЛ” (учредители: РТИ им. А.Минца, КБ “Импульс” и Государственное предприятие “Космическая связь”) создала полнофункциональный комплекс отечественного оборудования наземных станций типа VSAT для системы спутниковой связи “Памир”, использующей геостационарные спутники и полностью отвечающей международным стандартам связи. К концу 1997 года компания установила сеть из 35 абонентских наземных станций, обслуживающих различные регионы страны — от 20° западной до 180° восточной долготы и от 15° до 80° северной широты [20].
Система спутниковой связи “Памир” состоит из наземного и космического сегментов и поддерживает сеть на базе закрепленных (выделенных) и незакрепленных цифровых каналов связи (технология DAMA). К космическому сегменту относятся стволы спутников-ретрансляторов “Горизонт" и “Экспресс", расположенных на высоте 36800 км над поверхностью Земли. Наземный сегмент включает три типа наземных станций — координирующие и узловые многоканальные, а также одноканальные абонентские станции (рис. 13.3).
ИСЗ "Горизонт" "Экспресс"
Рис. 13.3. Сеть спутниковой связи системы ‘‘Памир’’
Координирующая станция служит для управления сетями связи с незакрепленными каналами. Узловые станции “Атлет” (диаметр антенны 5 м, число каналов до 32) и “Бегун” (диаметр антенны 2,5 м, число каналов от 1 до 4) предназначены для работы в С-диапазоне частот 4/6 ГГц (обеспечивая пропускную способность канала связи до 64 Кбит/с), а также для сопряжения цифровых спутниковых каналов с наземными сетями общего пользования.
Доступ наземной станции к ретранслятору осуществляется по методу частотного разделения каналов с передачей каждого из них на отдельной несущей. Абонент подключается непосредственно к узловой станции, при этом в режиме DAMA соединение устанавливается и отменяется с помощью координирующей станции, которая автоматически анализирует вызовы абонентов, выбирает частоты связи для вызывающей и вызываемой станций, устанавливает рабочие частоты и режимы каналов, выполняет тарификацию услуг.
Узловая станция имеет стандартные интерфейсы, с помощью которых осуществляется связь с У АТС, городскими телефонными линиями и каналами локальных сетей (по интерфейсу RS-232) и через которые реализуется подключение всех абонентских устройств (в том числе телефонных аппаратов и компьютеров). Для передачи факсимильных сообщений станция поддерживает режимы RTSICTS, DTR/DSR и DCD, а также обеспечивает подключение к сотовой системе связи через коммутаторы каналов сети общего пользования. Московский телепорт системы “Памир" предоставляет доступ к сети Internet.
Безусловно, хотя отечественное оборудование намного дешевле зарубежного, его надежность уступает требованиям мировых стандартов.
Системы низкоорбитальной спутниковой связи
Потребности современного общества в обмене различного рода информацией стимулируют быстрое развитие систем спутниковой связи. Однако традиционные высокоорбитальные спутниковые системы связи (космические аппараты находятся на геостационарных и высокоэллиптических орбитах) требуют использования относительно громоздкого и дорогостоящего оборудования наземных станций, которые часто недоступны массовому пользователю. Поэтому одновременно с созданием таких систем идет проектирование и активное строительство глобальных систем персональной подвижной спутниковой связи со спутниками на низких орбитах.
Основное отличие систем персональной ПСС от традиционных систем ПСС — уменьшение массы и габаритов абонентских терминалов и доведение их до размеров телефонной трубки (hand-set). Кроме того, эти терминалы обеспечивают дополнительный сервис пользователям:, соединение с сотовым приемопередатчиком и — соответственно выход в любую сотовую сеть, присоединение к факсимильному аппарату, внешнему громкоговорителю, отдельному микрофону, компьютеру, терминалу данных, модулю GPS. Располагают они и рядом других специальных возможностей.
В начале 90-х годов на рынке телекоммуникаций появились проекты низкоорбитальных спутниковых систем, которые, в первую очередь, отличаются “миниатюрными” летательными аппаратами. По сравнению с геостационарными низкоорби-
тальные спутники (прежде всего за счет значительно меньшего, чем у геостационарных спутников, расстояния до поверхности Земли) позволяют поддерживать связь с наземной аппаратурой малой мощности, в том числе с портативными абонентскими терминалами, подобными сотовому телефону.
Низкоорбитальные спутниковые системы глобальной связи можно разделить на два типа, отличающихся набором предоставляемых услуг и сложностью технической реализации:
системы пакетной передачи данных;
системы радиотелефонной связи, предоставляющие, кроме услуг систем первого типа, возможность обмена речевой информацией в телефонном режиме.
Системы пакетной передачи данных предназначены, как правило, для передачи любых данных в цифровом ^иде с небольшими скоростями — от нескольких сотен бод до нескольких десятков Кбод. Во многих случаях этих систем можно отказаться от непрерывности обслуживания и не предъявлять жестких требований по оперативности доставки сообщений. Тогда низкоорбитальную систему пакетной передачи данных можно строить, исходя из следующих основных принципов:
допускается использовать ИСЗ с отсутствием коррекции положения на орбите, что позволяет отказаться от использования двигательных установок на ИСЗ и применять простейшую гравитационную систему ориентации;
использовать УКВ-диапазоны частот (130-400 МГц), что позволяет применить на ИСЗ и в наземных станциях слабонаправленные антенны с коэффициентом усиления 0-3 дБ и передатчиком с небольшой мощностью 2-10 Вт.
Эти принципы позволяют создавать недорогие многоспутниковые системы пакетной передачи данных с ориентировочной стоимостью создания 50-200 млн. долларов в зависимости от числа ИСЗ и вида предоставляемых услуг. Такие системы должны появиться в самое ближайшее время. К ним относятся системы Otbcom, Starsys, Leosat, Leocom-Spas, “Гонец”, “СПС-спутник” и др.
Назначение низкоорбитальных систем радиотелефонной связи — передача речевых сообщений с использованием персональных радиотелефонов. При этом обслуживание абонентов должно быть непрерывным и в реальном масштабе времени. Это обусловливает следующие принципы построения радиотелефонной системы:
необходимость использовать стабилизированные на орбите ИСЗ с трехосной системой ориентации и двигательными установками. Количество спутников в системе должно быть большим и обеспечивать непрерывное покрытие зоны обслуживания;
для обеспечения экономической эффективности системы число радиотелефон-: ных каналов на один ИСЗ должно быть большим. Это потребует широких полос; частот, даже с учетом их многократного использования. Поэтому необходимо; использовать более высокие диапазоны частот, выделенные для подвижной; спутниковой связи (более 1,5 ГГц);J
обеспечение непрерывности связи, особенно при использовании на ИСЗ мно-1 голучевых антенных систем, потребует большого количества региональных] станций с дорогим коммутационным оборудованием.]
Все вышесказанное подтверждает, что для создания низкоорбитальных систем радиотелефонной связи требуются значительно большие капиталовложения, чем для создания систем пакетной передачи данных.
К системам персональной спутниковой радиотелефонной связи относятся Iridium, GlobalStar, “Гонец-P”, “Сигнал”, “Курьер”, “Коскон” и др. Спектр услуг, предоставляемых операторами этих систем, примерно одинаков. Он определяется “джентльменским набором” оконечных устройств пользователя (телефон, факс, пейджер), но может дополняться роумингом, а также возможностями определения местоположения абонента.
Прежде чем перейти к подробному рассмотрению Наиболее продвинутых спутниковых систем персональной связи, каковыми являются “Iridium" и “GlobalStar", дадим основные характеристики российских проектов низкоорбитальных спутниковых систем “Сигнал" и “Гонец" (см. табл. 13.2.).
Таблица 13.2. Характеристики спутниковых систем связи “Сигнал” и “Гонец"
Проект
“Сигнал"
“Гонец"
Ввод в эксплуатацию
Поэтапно 1997-2000 г.
Поэтапно 2005 г.
Первый запуск
1997 г.
1996 г.
Число ИСЗ
48
45
Число орбитальных плоскостей
4
5
Высота орбиты, км
1500
1400
Наклон орбиты
74°
82,5"
Число земных станций
6
Число лучей каждого спутника
1-6 (в зависимости от диапазона частот)
Спутниковая система персональной связи Iridium
Когда в 1987 году компания MOTOROLA приступила к разработке проекта низкоорбитальной спутниковой системы связи Iridium, предполагалось, что система будет состоять в общей сложности из 77 спутников. Именно первоначально выбранному числу спутников проект обязан своим названием. 77-й элемент в таблице Менделеева и есть иридий. Позднее авторы проекта рассчитали, что для полного охвата поверхности Земли достаточно 66 спутников (за счет увеличения количества лучей каждого спутника).
В 1993 году консорциум IRIDIUM подписал контракт на приобретение системы спутниковой связи у компании MOTOROLA и объявил о начале проекта. Основные исполнители распределились следующим образом: компания LOCKHEAD — разработка космического сегмента; MOTOROLA — техническое обслуживание системы в течение 5 лет (начиная с 1998 года); фирма COM DEV (Канада) — аппаратура для обеспечения связи между спутниками. Вывод спутников на орбиту обеспечивают корпорация MCDONELL DOUGLOS (ракета-носитель
Delta 2), российский Космический центр им. Хруничева (Протон) и китайская ' компания “ВЕЛИКАЯ СТЕНА" (ракета-носитель Long March Пс).
Сеть Iridium (рис. 13.4) состоит из космического и наземного сегментов. Первый ' представляет собой сеть из 66 спутников. При выборе и обосновании орбит: учитывались необходимость глобального охвата территории Земли в любое время * суток и обеспечение идентичности дальности прямой видимости между соседними I спутниками [20]. I
Рис. 13.4. Спутниковая сеть Iridium
В результате сегодня космический сегмент проекта имеет следующие характери-1 стики:еi
количество спутников — 66;1
количество орбитальных плоскостей — 6;]
высота орбиты — 780 км;]
угол наклона орбитальных плоскостей — 86,4°;
орбитальный период — 100 мин. 28 сек.;|
масса спутника — 700 кг;
количество направленных лучей с одного спутника — 48;I
срок жизни спутника — 5-8 лет;]
10 рабочих спутников и 1 резервный на каждой из орбит.i
Основная концепция сети Iridium заключается в создании общей области обслу-1 живания благодаря применению межспутниковых каналов связи и кластеризации! лучей спутника. Эта область будет охватывать не только всю Земную поверх-] ность, но и пространство до высоты 180 км, обеспечивая нужды авиации. При]
этом формируются “соты” общей области обслуживания, обеспечивающей надежную передачу информации между каналами.
Связь между спутниками поддерживается на частотах Ка-диапазона (от 23,18 до 23,38 ГГц) со скоростью передачи 12,5 Мбит/с, а связь с абонентами — в L-диапазоне частот (1610-1626,5 МГц), что обеспечивает 1100 полнодуплексных каналов со скоростью передачи около 50 Кбит/с. Такая организация связи позволяет переадресовывать вызовы на спутники на той же или соседней орбите, а также осуществлять роуминг в течение неограниченного сеанса, благодаря чему исключаются любые нарушения связи (аппаратура каждого спутника предусматривает связь с четырьмя соседними в четырех направлениях).
Связь между абонентами будет осуществляться через спутниковую сеть с помощью наземных станций сопряжения — одного из компонентов наземного сегмента. Основные функции станции сопряжения: соединение сети спутников с наземными телефонными сетями общего пользования, учет вызовов и времени разговора абонентов (биллинг).
В момен^ подключения радиотелефона Iridium к ближайшему к нему спутнику через наземную станцию сопряжения системы автоматически определяется платежеспособность счета абонента и его местонахождение. В зависимости от совместимости и загруженности альтернативных систем связи выбираются те из них, которые будут использованы для передачи сигнала: система спутниковой связи или сотовая телефония. При невозможности использования местной системы сотовой связи радиотелефон выходит на прямую связь с ближайшим спутником. Затем сигнал передается с одного спутника на другой до тех пор, пока он не будет принят радиотелефоном вызываемого абонента или наземной станцией системы Iridium. Наземная станция соединит спутниковую сеть с наземными инфраструктурами связи в любой точке земного шара.
В настоящее время выпускаются станции сопряжения четырех конфигураций — на 30, 60, 90 и 120 тысяч абонентов. Стоимость станции сопряжения достаточно высока, так как в ее состав входит высоконадежное оборудование, которое обеспечивает не только связь со спутником, но и определение (через спутник) координат абонента, техническое обслуживание, а также администрирование сети.
Вторым компонентом наземного сегмента является абонентский терминал. Пользователям могут фыть предложены различные типы терминалов: носимый, переносной (для офисов), мобильный (для автомобилей), авиа и морской, а также пейджер/Масса носимых терминалов не превышает 700 г. Масса переносных, мобильных, авиа и морских терминалов составляет примерно 2,5 кг. Время установления связи аналогично времени установления связи между абонентами наземной сотовой связи и не превышает двух секунд. При этом обеспечивается непрерывность связи в течение всего сеанса.
Универсальные радиотелефоны Iridium (фирма MOTOROLA) разработаны на базе цифровых методов обработки и передачи сигнала. Их можно использовать как в любой региональной сотовой сети (вставные заказные модули для одного из применяемых стандартов связи), так и для доступа к спутниковой сети Iridium. Более эффективному использованию ограниченной полосы частот шириной 5,15
МГц способствует комбинирование методов доступа — частотного (FDMA) и временного (TDMA) разделения каналов. Возможна также поддержка стандарта с кодовым разделением каналов (CDMA) и стандарта сотовой связи GSM. Наличие стандартного интерфейса RS-232 позволяет реализовывать передачу цифровых данных и факсимильных сообщений.
В наземный сегмент входит также система управления и контроля сети Iridium (Master Control Facility — MCF), которая обеспечивает глобальное администрирование сети, включая планирование запусков, отслеживание работоспособности спутников, мониторинг бортового оборудования, сбор и анализ телеметрии. Первая станция MCF будет расположена на севере штата Вирджиния (США), а вторая (резервная) — в Риме (Италия).
Первый спутник сети Iridium был запущен в январе 1996 года. Сейчас на орбиту выведены 29 спутников, продолжается строительство и оснащение наземных станций сопряжения. На очереди — ввод в эксплуатацию таких станций в США, Бразилии, Индии и России (на территории Космического центра им. Хруничева). Окончание всего цикла работ и ввод сети Iridium в коммерческую эксплуатацию планируется на сентябрь 1998 года.
Система Iridium предоставляет следующие виды связи: дуплексную телефонную связь, передачу данных, факсимильную связь. При этом .возможны следующие виды услуг: связь абонентов, оснащенных персональными терминалами, с абонентами национальной телефонной сети общего пользования, и наоборот, определение местоположения абонента.
Спутниковая система персональной связи GlobalStar
Компания GLOBALSTAR образована корпорациями LOCAL SPACE & COMMUNICATIONS (Нью-Йорк) и QUALCOM (Сан-Диего, штат Калифорния). Она представляет их стратегические интересы на рынке коммуникаций и будет обеспечивать услуги связи через спутниковую систему GlobalStar более чем в 100 странах мира, включая Россию.
Сеть GlobalStar включает 48 низкоорбитальных спутников и 8 резервных и структурно разделена на 3 основных сегмента: космический, наземный и пользовательский (рис. 13.5) [20].
Космический сегмент представляет собой группировку из 48 спутников-ретрансляторов, размещенных равномерно на 8 круговых орбитах по 6 спутников на каждой из них. Высота орбиты над поверхностью Земли равна 1414 км. Период обращения спутников составляет 114 минут. Стабилизация спутников трехосная. В системе стабилизации и ориентации используются датчики на Землю, на Солнце и лазерные гироскопы. Вес спутника — 450 кг, а срок активного существования — 7,5 лет. Полярные области (выше 70° северной широты и 70* южной широты) не обслуживаются.
Бортовой радиокомплекс состоит из приемных (L- и С-диапазоны) и передающих антенн (S- и С-диапазоны), антенны ретранслятора, оборудования электропитания (солнечных батарей и аккумуляторов). Антенный комплекс спутника поддер-
кивает связь с абонентом (станцией на Земле) в диапазонах частот 1610-1626,5 (прием) и 2483,5-2500 МГц (передача). Он формирует 16 лучей, создающих на поверхности Земли зону обслуживания диаметром несколько тысяч километров, внутри которой возможна коммутация на любую CDMA-несущую с шириной полосы развертывания 1,23 МГц. Суммарный энергозапас спутника составит 1100 Вт. В настоящее время уже точно определены 2 участника запуска спутников GlobalStar: американская корпорация MCDONNELL DOUGLAS (ракета-носитель Delta 2) и украинское НПО “ЮЖНОЕ” (ракета-носитель “Зенит-2").
Рис. 13.5. Спутниковая сеть GlobalStar
Наземный сегмент GlobalStar включает центр управления связью и полетами спутников, региональные станции сопряжения и абонентские терминалы. Основными функциями наземной станции сопряжения являются прием/передача радиосигналов, коммутация с сетью общего пользования, обеспечение внешнего роуминга и учет вызовов для биллинговых расчетов. Для контроля и управления всей системой станции сопряжения будут поддерживать связь друг с другом и центром управления по наземным выделенным каналам передачи данных (предположительно Е1/Т1) или каналом сотовой сети PLMN (в стандарте AMPS или GSM).
Стоимость всей станции, по предварительным оценкам, составляет от 2 до 5 млн. долларов в зависимости от числа обслуживаемых абонентов. Согласно расчетам компании GLOBALSTAR для обслуживания всей планеты с учетом национальных границ и минимизации наземного трафика потребуется около 210 станций.
Центры управления по технологическим функциям подразделяются на 2 подсистемы — центр управления наземными станциями и центр управления спутниками. Подсистемы связаны между собой с помощью сети GlobalStar Data Network (GSN), к которой подключены наземные станции сопряжения. Главный центр управления находится в Сан-Хосе (штат Калифорния), а резервный центр управления будет построен в Эль-Дорадо (штат Калифорния).
К сегменту пользователя относятся абонентские терминалы трех типов: портативные (трубка, внешне напоминающая сотовую), мобильные (устанавливаемые на транспортных средствах) и стационарные, которые могут использоваться как таксофоны. Компания Qualcom будет выпускать портативные и мобильные аппараты трех типов — трехмодульные (GlobalStar/AMPS/CDMA), двухмодульные (GlobalStar/GSM) и одномодульные (GlobalStar).
Ожидается, что цена портативного аппарата окажется близкой к стоимости соответствующих сотовых аппаратов (не выше 700-1000 у.е.), а стационарного — не более 2500 у.е. Согласно заявлениям производителя, разработанные аппараты снабжены специальной схемой регулировки мощности передатчика, которая обеспечивает безопасный уровень мощности сигнала (при максимальной мощности передатчика 400 мВт без потери качества сигнала можно уменьшить его уровень до 2 мВт). Абонентский терминал будет поддерживать многоканальный прием с надежностью связи до 99% и обеспечивать криптозащиту. Проектное время установки соединения составит не более 5 с, максимальная задержка сигнала — 150 мс, а скорость передачи 9,6 Кбит/с. Продолжительность разговора примерно 2 часа, в режиме дежурного приема — 15 часов.
Компания “ГЛОБАЛТЕЛ” — совместное предприятие компаний GLOBALSTAR L. Р. и “РОСТЕЛЕКОМ” — будет собственником российской части наземного сегмента сети GlobalStar и ее эксклюзивным оператором. Предполагается, что территорию России будут одновременно обслуживать не менее Четырех орбит, а стоимость минуты разговора не превысит 1,5-2 $. В настоящее время на территории России строятся 3 станции сопряжения (в Москве, Новосибирске и Хабаровске). Ввод первой станции намечен на конец 1998 года. Предполагается, что коммерческая эксплуатация системы GlobalStar начнется в 1998 году.
В заключение сравним рассмотренные системы спутниковой персональной связи Iridium и GlobalStar. Обе эти системы принадлежат к системам GMPCS (Global Mobile Personal Communication by Satellite). Однако имеют принципиально разные подходы к управлению передачей информации и архитектуре спутниковой сети. Для связи с абонентами, например, GlobalStar применяет технологии доступа CDMA и SDMA, a Iridium — TDMA и FDMA. Iridium сегодня самая дорогая система, базирующаяся на большом количестве, в том числе и недостаточно отработанных пока, технических решений и содержащая уникальные компоненты. Эти обстоятельства обусловливают определенный технический и экономический риск проекта.
Остановимся хотя бы на переключении абонента с зоны одного луча на зону другого и с одного спутника на другой. При периоде обращения спутника вокруг Земли примерно 100 минут потребуется переходить из одной зоны в другую каждую минуту. Для осуществления таких переходов понадобится довольно
сложный алгоритм, так как в соседних лучах используются разные полосы частот и, следовательно, надо будет переключать рабочие частоты абонентского терминала. Следует также отметить, что если в системе GlobalStar сигналы, отраженные от местных предметов, используются как полезные, то в системе Iridium они представляют собой помехи, ухудшающие качество связи.
Однако несомненным преимуществом системы Iridium является наличие межспутниковых связей. Хотя это и приводит к усложнению аппаратных средств спутников, уменьшается количество шлюзовых станций. В системе Iridium они нужны, в принципе, только для связи мобильных абонентов с наземной инфраструктурой. В системе GlobalStar шлюзовые станции — наиболее сложное звено, их общее число несколько сотен. Зато проблема перехода абонента из зоны одного луча в зону другого луча имеет вполне эффективное и ясное техническое решение.
Проект GlobalStar в целом отличается отработанностью большинства технических решений, имеет более простой принцип построения и, несомненно, дешевле проекта Iridium (0,83 млрд, долларов США против 3,4).
Глобальные системы спутниковой радиосвязи “Одиссей” и ICO
В проекте “Одиссей" (США) предусмотрены полная совместимость с наземной сетью подвижной радиосвязи стандарта GSM, выход в мобильные и фиксированные сети, а также собственная сельская телефонная сеть “Одиссей", построенная по принципу “пункт — много пунктов" (Odissey Wireless Village NetWork).
В проекте задействованы 12 среднеорбитальных ИСЗ для обеспечения двухкратного покрытия населенных районов Земли. Каждый спутник видит около 1 /4 земного шара. Применено динамическое определение частот луча и его мощности.
Земной сегмент (рис. 13:6) организован в виде глобальной сети “Одиссей" (Odissey Global WAM) и использует архитектуру GSM. Включает семь наземных станций (1), соединенных с помощью волоконно-оптической линии связи (2) в многократно-кольцевую сеть, охватывающую обширную территорию. Через наземные станции организованы радиолинии с ИСЗ. В сеть входят шлюзовые станции (3), которые размещены рядом с центром коммутации сотовой сети подвижной радиосвязи (4) (там, где находится домашний регистр пользователя сотовой сети).
Мобильные линии обеспечивают непосредственный выход с ИСЗ:
на персональный терминал двойного назначения “Одиссей” — GSM (5);
на фиксированный радиотерминал (6);
на “Одиссей”-интерфейс с выходом на местную абонентскую радиосеть (7), который используется для организации сельской телефонной сети (СТСО).
СТСО — локальная телефонная радиосеть, которая может быть быстро развернута в городе или сельской местности. Ее сердце — локальный коммутатор (8) на несколько тысяч соединений для мобильных, фиксированных и платных телефонов.
Рис. 13.6. Глобальная система спутниковой связи “Одиссей”
Космическая станция представляет собой простой ретранслятор. При этом все управление выполняется с наземной станции. Системой управляют прямой и обратный центры эксплуатации и технического обслуживания.
Интересен также проект ICO (ICO Global Communications), которым предусмотрено как бы “поднять” узловые сотовые станции в космос и создать глобальную подвижную спутниковую связь, объединив ее с сотовой сетью GSM и другими наземными телекоммуникационными системами.
Пользователи ICO получат все услуги современной связи в глобальном масштабе: подвижную телефонную, компьютерную и факсимильную связь, а также передачу данных и сообщений. ■
Метод роуминга* позволит абоненту с помощью портативного двухмодульного телефонного аппарата пользоваться всеми услугами связи, предоставляемыми в сетях GSM и в зарождающейся сети ICONET.
Абонентам для связи друг с другом достаточно иметь карманный терминал, который по размеру и весу сравним с обычным сотовым телефоном. При этом переговоры могут происходить по космическому каналу непосредственно или через узловые станции доступа (УДС), которые сопряжены с телефонными сетями общего пользования и имеют выход на космические аппараты, находящиеся в зоне их радиовидимости ИСЗ для связи с нужным абонентом. Поэтому система ICO обеспечивает различные соединения как непосредственно через КА, так и УДС по нескольким маршрутам трафика.
При выходе этой системы ICO на телекоммуникационный рынок России на ее территории должны быть развернуты одна или несколько УДС (а всего их будет 12). С помощью специальных каналов они будут объединены в сеть ICONET.
<осмическая группировка ICO относится к среднеорбитальным системам и вклю- гает 10 эксплуатационных и 2 резервных ИСЗ. Ракетами-носителями будут либо ‘Атлас-ПА”, либо “Протон” и “Зенит" для запуска с морских площадок.
Цля самых массовых абонентов ICO — владельцев маломощных карманных радиотелефонов связь на трассе Земля-Космос-Земля будут обеспечивать установленные на спутниках антенны диаметром до 2 м. Здесь используются отдельные зриемные и передающие антенны, что удобнее в производстве и повышает томехоустойчивость. Абонентские восходящие каналы от абонентского терминала на спутник лежат в полосе частот 1985-2015 Мгц, а нисходящие каналы (от спутника на абонентские терминалы) — в полосе 2170-2200 Мгц. Линия /ДС-спутник работает в полосе частот 5150-5250 Мгц, а линия спутник-УДС - 6975-7075 Мгц.
Возможно, этим проектам суждено^приблизить “великую мечту” абонента радиосвязи. Работы ведутся активно, но колоссальная сложность проекта вряд ли позволяет надеяться на их окончание в этом веке. Впрочем, мир коммуникаций — это мир чудес, в котором можно ожидать чего угодно.
Спутниковые телефоны и терминалы Inmarsat
Первоначально спутниковая система связи Inmarsat работала в аналоговом стандарте Inmarsat-A и отличалась высокой стоимостью как самих терминалов, так и тарифов. Тем не менее практически все крупные морские и речные суда изначально пользовались, а некоторые и до сих пор продолжают пользоваться этой связью. Постепенно увеличивался и рынок пользователей на суше.
С внедрением цифровой обработки сигнала появились стандарты Inmarsat-M, Inmarsat-B, Inmarsat-C, Inmarsat-Aero. Inmarsat-M и его модификации Inmarsat Mini-M — самые распространенные на сегодня стандарты, позволяющие передавать/принимать голосовые сообщения со скоростью 4,8 Кбит/с, а также принимать/передавать факсимильные сообщения и компьютерные данные со скоростью 2,4Кбит/с. Inmarsat-B передает/принимает голосовые сообщения со скоростью 16 Кбит/с, факс-сообщения — 9,6 Кбит/с, телексы — 50 бод, данные — до 64 Кбит/с.
Терминалы стандарта Inmarsat-C работают только на прием/передачу данных (в грубом приближении принцип работы напоминает цифровой пейджер), совмещены с приемником GPS (Global Positioning System) и позволяют определять местоположение абонента с точностью до 96 метров. Такой связью обычно пользуются наземные транспортные службы.
Терминалы стандарта Inmarsat-Aero устанавливаются на самолеты. Естественно, звонить из самолета можно и со спутниковых телефонов, работающих в других стандартах Inmarsat, но для этого необходимо зафиксировать антенну в таком положении, чтобы она была направлена на спутник через иллюминатор. Терминалы этого стандарта выгоднее и легче устанавливать при производстве самолета, что успешно применяют ведущие корпорации, такие, как BOING, AIRBUS и MCDONNELL DOUGLAS.
Постоянно растущие потребности привели в настоящее время к разработке и запуску спутников третьего поколения — Inmarsat-З. Новые спутники обладают более высокой мощностью (в 8 раз мощнее поколения Inmarsat-2 благодаря использованию технологии локального луча — Spot beam), за счет чего уменьшились масса, габариты и стоимость терминалов и услуг связи. Появились и разрабатываются новые стандарты связи взамен существующих. Один из них — Inmarsat Mini-M.
Этот стандарт предназначен для пользователей, находящихся и на земле, и в прибрежных зонах, но не удовлетворяет тех, кто находится в море, так как не покрывает часть акваторий океанов.
Одно из достоинств системы — конфиденциальность разговоров. Конфиденциальность обеспечивается тем, что сигнал с аппарата направляется на спутник, минуя локальные сети связи, а при работе с аппарата на аппарат вообще не касается наземных сетей. Узкая диаграмма направленности и цифровая обработка позволяют избежать прослушивания с Земли.
Терминалы, разработанные под этот стандарт, имеют размер, вес и габариты компьютера типа “ноутбук” и являются незаменимым средством связи для людей, постоянно путешествующих по всему миру, геолого-разведывательных экспедиций, журналистов, выезжающих в районы стихийных бедствий, населенных пунктов с отсутствующей или низкоразвитой инфраструктурой, мобильных офисов и т.д. Примечательно, что терминалы имеют набор 9-значных номеров для каждого порта — телефон, дополнительный телефон, факс, передача данных.
В табл. 13.3 представлена средняя стоимость терминалов и услуг связи.
Таблица 13.3. Стоимость терминалов и услуг спутниковой связи
Стандарт
Ориентировочная стоимость оборудования, $
Голосовая связь, $/мин.
Телекс, $/мин.
Факсимильная связь, $/мин.
Передача данных, $/мин.
Передача данных 64 Кбит/с, $/мин.
| Inmarsat-A
35~45 тыс.
3-8
2-4
3-8
3-8
20
Inmarsat-M
10-12 тыс.
2-6
—
2-6
2-6
—
Inmarsat-B
30-40 тыс.
2-6
2-4
2-6
2-6
17
Inmarsat-C
5-8 тыс.
—
1-1,5 $/Кб
1-1,5 $/Кб
—
—
Inmarsat-Aero
150-200 тыс.
5-8
—
8 $/стр.
—
—
В табл. 13.4 даны характеристики некоторых моделей спутниковых терминалов Inmarsat.
Таблица 13.4. Характеристики спутниковых терминалов Inmarsat
Модель, фирма
Характеристика~~~—
MicroCOM-M Magellan
Atlas SP2OOOP STN
Capsat ТТ- 3030В Thrane&Thrane
Capsat ТТ- 3060А Thrane&Thrane
ЖК-дисплей
—
—
—
—
Возможное удаление антенны от | телефонного блока, м
—
70
100
70
I Встроенный HAYES-совмести- | мый модем
+
+
+
+
| Встроенный аккумуляторная ба- ll тарея и зарядное устройство
—
+
+
+
I Авторизация абонента с по- | мощью SIM-карты
+
+
—
+
I Интерфейс для подключения сол- | нечных батарей
—
+
+
+
Скорость передачи кодированной I речи, бит/с
6400
4800
4800
4800
I Скорость передачи факсов и дан- | ных, бит/с
2400
2400
2400
2400
| Частота передачи, МГц
1626,5-1646,5
1626,5-1646,5
1626,5-1660,5
1626,5-1646,5
I Частота приема, МГц
1525-1545
1525-1545
1525-1559
1525-1545
Антенна
прямоугольная раскладная
фазированная решетка
фазированная решетка
фазированная решетка
Потребляемая мощность прием / передача
10 Вт/65 Вт
17 Вт/102 Вт
Потребляемая мощность ожидание / разговор / передача данных
370 мВт/
8Вт/20 Вт
370 мВт/
8 Вт/20 Вт
Вес с батареями, кг
2,5
2,2
11
2,2
Размеры, мм
173x287x71
270x200x52
380x455x125
270x200x52
| Примерная стоимость, у.е.
15000
4500
13000
4500
Таблица 13.4 (продолжение)
~^^_Модель, фирма
Характеристика
WorldPhone Nera
SaturnBP Nera
SaturnMm Nera
LynXX Satellite Transmisson Systems
ЖК-дисплей
+
—
+
—
Возможное удаление антенны от телефонного блока, м
70
90
—
—
Встроенный HAYES-совмести- мый модем
+
—
—
—
Встроенный аккумуляторная батарея и зарядное устройство
+
—
—
—
Авторизация абонента с по- | мощью SIM-карты
+
—
—
—
Интерфейс для подключения солнечных батарей
—
—
—
—
'Модель, фирма
Характеристика
WorldPhone Nera
SaturnBP Nera
SaturnMm Nera
LynXX Satellite !
Transmisson 1 Systems
Скорость передачи кодированной речи, бит/с
4800
16000
6400
16000i
Скорость передачи факсов и данных, бит/ с
2400
9600
2400
9600
Частота передачи, МГц
1626,5-1660,5
1626,5-1646,5
1626,5-1646,5
1626,5-1646.5 ;
Частота приема, МГц
1525-1559
1525-1545
1525-1545
1525-1545 j
Антенна
фазированная решетка
квадратная
фазированная решетка
квадратная
Потребляемая мощность Прием / передача
0,8 Вт/12 Вт
28 Вт/НО Вт
75 Вт/180 Вт
70 Вт/ 150 Вт j
Потребляемая мощность ожидание / разговор / передача данных
Вес с батареями, кг
2,4
18
4
30
Размеры, мм
260x260x57
630x480x210
310x236x70
584x490x280
Примерная стоимость, $
4500
33000
26000
42000i
Рассмотрим наиболее популярные мобильные спутниковые телефоны, работающие в стандарте Inmarsat Mini-M.
Спутниковые телефоны Thrane & Thrane ТТ-ЗО6ОА и STN Atlas SP2OOOP (рис. 13.7) похожи как чисто внешне, так и по своим функциональным возможностям и техническим характеристикам. Модели состоят из приемо-передающего блока с антенной и телефонной трубки, на которой расположеныдисплей и клавиатура. Через встроенный блок передачи данных терминал подключается к компьютеру для обмена данными и факсами без использования модема или других дополнительных устройств.
Рис. 13.7. Мобильный спутниковый телефон STN Atlas SP2OOOP
Эти аппараты характеризуют небольшой вес и большое время работы на одной подзарядке аккумулятора — до 48 часов в режиме ожидания. Питание терминала или подзарядка батарей возможны от любого источника питания 220 В или аккумулятора автомобиля. Питание большинства спутниковых терминалов стандарта Inmarsat Mini-M может также осуществляться от солнечных батарей,
которые хотя и немного громоздки, но позволяют при благоприятных погодных условиях длительное время пользоваться телефоном в тех местах, где отсутствуют внешние источники питания. Их использование наиболее целесообразно в южных и высокогорных районах.
Операция настройки телефона на спутник осуществляется следующим образом: выбирается спутник, через который предполагается осуществить связь, и. ориентируясь на индикацию уровня сигнала, вращением антенны добиваются максимального значения сигнала. К аппаратам возможно подключать также самонаво- дящиеся антенны, которые избавляют пользователя от необходимости ручного наведения антенны на спутник, и внешние антенны, позволяющие пользоваться терминалом даже в закрытых помещениях.
Что касается набора телефонных номеров, то эта процедура для всех аппаратов, работающих в Inmarsat, стандартна. В качестве примера:
чтобы связаться с абонентом наземной сети общего пользования со спутникового телефона, необходимо набрать следующую комбинацию цифр: 0070952575644#, где: “00” — выход в систему Inmarsat, “7” — код России, “095” — код Москвы, “2575644” — телефон абонента, знак “#" — конец набора;
для связи между двумя спутниковыми аппаратами: 00873111564411#, где: “00” — выход в систему Inmarsat, “873" — номер спутника Индийского океана, “111564411” — номер аппарата, знак “#” — конец набора.
Спутниковый телефон Nera World Phone (рис. 13.8) хорошо подходит для всесезонной, если не сказать — всеклиматической эксплуатации. Не говоря о верхнем температурном пределе, сравнимым только с условиями пустыни, нижняя граница рабочей температуры антенны и терминала адаптированы к условиям Европейской части и, в частности, к ее северным территориям, к которым относится и Россия.
Рис. 13.8. Портативный спутниковый телефон Nera World Phone
Система питания в аппарате также хорошо продумана — владелец не будет испытывать дискомфорта, в какой бы части света он ни находился. Помимо питания от переменного тока 110-240 В, возможен и внешний источник постоянного тока за счет широкого диапазона напряжения питания — 10-32 В. Встроенное в терминал зарядное устройство за 4-6 часов восстанавливает емкость входящих в комплект аккумуляторов.
Большой дисплей на 320 символов и система меню на нескольких языках значительно упрощают пользование аппаратом. А наличие регулируемой подсветки дисплея и клавиатуры делает возможным использование телефона даже при отсутствии внешнего освещения. Модель World Phone позволяет не только вести разговоры, но и принимать/передавать данные (модем встроен в аппарат) и факсы. Наличие трех разъемов позволяет одновременно подключить к телефону три дополнительных устройства — еще один дополнительный телефон, факс и компьютер.
Рамка с крышкой, в которой размещается терминал, выполнена из ударопрочной пластмассы и защищает его во время хранения и транспортировки. Она же выполняет роль “тарелки” для наведения на спутник (на внутренней стороне рамки крепится антенна), так что, вынув аппарат и установив его в удобном положении, вы сможете пользоваться им без дальнейших перемещений.
Операция установки связи со спутником несложна: достаточно вращать антенну — телефон сам определяет, какой спутник он “видит" в данный момент, и отображает на дисплее его название и уровень сигнала. При использовании удаленной антенны кстати окажется и звуковая сигнализация наведения антенны на спутник, которая помогает более точно выполнять эту операцию.
Nera World Phone выпускается в трех вариантах комплектации — Office, Marine и Voyager — для использования телефона в качестве мобильного офиса, на судах и в автомобиле соответственно. Особенностью вариантов Marine и Voyager является применение самонаводящихся антенн, которые сами отслеживают местоположение спутника даже на высоких скоростях движения.
Портативные приемники систем спутниковой навигации
Прошло несколько лет с того момента, как в нашей жизни появилась спутниковая радионавигация, способная с определять местоположение объектов и решать множество проблем в разных отраслях народного хозяйства: авиации, морском и наземном транспорте, картографии, землеустройстве и др.
Новые системы спутниковой радионавигации (ССРН) благодаря высочайшей точности определения скорости координат подвижных объектов, превышающей точность других навигационных систем, глобальности действия, устойчивости к различного рода помехам, в том числе естественным, сегодня являются одними из самых перспективных решений в этой области. По оценке зарубежных экспертов к 2000 году ССРН станут основными навигационными системами, применяемыми на практике. Ожидается, что к концу этого тысячелетия во всем мире будет более миллиона пользователей этих систем.
Спутниковые системы радионавигации второго поколения GPS (Global Positioning System) — Navstar (США) и “Глонасс” (глобальная навигационная спутниковая система, Россия), развернутые к настоящему времени, обеспечивают повышенную точность определения положения пользователя в пространстве (до единиц метров) и скорости (до 5-7 см/с). Эти параметры намного лучше, чем могли
обеспечить спутниковые системы навигации первого поколения — Tranzit (США) и “Цикада" (СССР).
Спутники (в каждой системе их предусмотрено 24) по сути являются искусственными радиомаяками, вращающимися в космическом пространстве вокруг Земли на высотах порядка 20 тысяч км с периодом обращения примерно двенадцать часов. Космические аппараты (КА) системы Navstar размещены в шести орбитальных плоскостях — по четыре КА в каждой плоскости, а КА системы “Глонасс" — по шесть штук в трех плоскостях (рис. 13.9).
Рис. 13.9. Орбитальное построение спутниковой навигационной системы “Глонасс”
Такая структура орбитального построения группировки КА обеспечила выполнение важного для надежных измерений условия: в любой момент времени и любой точке Земли можно одновременно принимать сигналы не менее чем от четырех навигационных спутников (рис. 13.10).
Рис. 13.10. Геометрия наблюдения потребителем навигационных КА
Алгоритм выбора четверки спутников из всех видимых в данный момент времени (число таковых может быть и- больше) основан на том, чтобы объем тетраэдра, построенного на линиях визирования от потребителя и КА, был максимальным.
Это обеспечивает максимальную точность определения координат пользователя спутниковой системой навигации.
Приемная аппаратура определяет свои координаты, скорость движения и точное время с помощью радиосигналов, которые непрерывно излучаются навигационными спутниками.
Определение географических координат по спутниковым сигналам — это адаптация на уровне самых современных научных достижений так называемых методов триангуляции по известным ориентирам, которыми являются сами спутники. Измеряя время прохождения сигнала от спутника до приемника, последний вычисляет дальность от спутника как произведение скорости распространения радиосигнала на время нахождения его в пути.
Величина временной задержки определяется сопоставлением кодов сигналов, излучаемых спутником и генерируемых приемным устройством. Временной сдвиг измеряется по высокоточным часам приемника. Так как координаты спутников известны с высокой точностью, то для нахождения широты, долготы, высоты, исключения ошибок часов приемника достаточно решить систему из четырех тригонометрических уравнений. Поэтому приемник пользователя должен “видеть” и принимать сигналы не менее, чем от четырех спутников одновременно.
Скорость определяется по доплеровскому сдвигу несущей частоты сигнала спутника, вызываемому движением пользователя. Напоминаем, что эффект Доплера заключается в изменении частоты передатчика, установленного на движущемся объекте (спутнике), при движении пользователя и спутников с определенными скоростями. Доплеровский сдвиг (Doppler shift) замеряется при сопоставлении частот сигналов, принимаемых от спутников и генерируемых высокостабильным генератором опорной частоты, установленным в приемнике.
Разумеется, все это происходит мгновенно и без какого-либо участия пользователя. Результаты измерений и обработки навигационных сообщений могут выводиться на дисплей портативного приемника, либо в виде числовых значений координат, скорости и времени, либо динамическим графическим отображением маршрута движения объекта на электронной карте. Возможно предоставление полученных значений в различных системах координат.
В спутниковых системах навигации используются наиболее современные технологии, последние достижения в электронике и обработке сигналов, что позволяет принимать слабые сигналы от спутников на малоразмерные антенны. В результате этого стало возможным изготовление небольших персональных приемников. Самые малогабаритные из них весят 265 г и имеют размеры примерно 155x50x30 мм.
С помощью портативных и дешевых навигационных приемников специалисты по поисково-спасательным работам, рыбаки, охотники, геологи, лесники, альпинисты, автотуристы, яхтсмены, владельцы легких самолетов и др. получили реальную возможность повысить безопасность своих путешествий, с высокой точностью определять в любой точке Земли свое местоположение, скорость перемещения, прокладывать маршруты, запоминать путевые точки, вводить навигационную информацию в компьютер и наносить на электронные карты местность, ориентироваться в полной темноте. Надо отметить и такой немаловажный
фактор: потребитель за пользование спутниковыми радионавигационными системами ничего не платит.
Основное отличие ССРН “Глонасс" от Navstar на рынке персональных спутниковых приемников состоит в том, что для этой системы пока нет портативных приборов, хотя уже завершаются работы по созданию образцов российской портативной носимой аппаратуры — 14-канальных приемо-индикаторов "Навис СН-3001” (масса 1 кг, габариты 176x165x65 мм) и “Бриз НСН-3001” (масса 1,3 кг, габариты 185x160x50 мм). Они могут работать в дифференциальном режиме, имеют память на 500 маршрутных точек, число запоминаемых маршрутов достигает 50, обеспечивают движение по заданному маршруту.
На рынке персональных навигационных приемников наиболее широко распространена продукция американских фирм GARMIN, MAGELLAN, TRIMBLE и ROCKWELL. Все приборы портативна и обладают практически одинаковой точностью определения координат (порядка 100 метров). Некоторые компании в своих рекламных материалах заявляют точность 15-20 метров, но этим они, мягко говоря, вводят в заблуждение потенциальных покупателей.
Правительство США, решая задачу национальной безопасности, осуществляет программу так называемого “селективного доступа” к ССРН Navstar, зашумляя спутниковые навигационные сигналы.
В табл. 13.5 приведены характеристики портативных навигационных приемников наиболее продвинутых на российском рынке фирм-производителей GARMIN и MAGELLAN. На рис. 13.11 показан внешний вид некоторых GPS-приемников фирмы Garmin.
Габлица 13.5. Характеристики портативных навигационных приемников
Модель, фирма
Характеристика
GPS 38 Garmin
GPS45XL Garmin
GPS II
Garmin
GPS 12XL Garmin
GPSMAP175 Garmin
ЖКИ-дисплей с подсветкой, мм
56x38
56x38
56x38
56x38
92x61
Путевые точки
250
250
250
500
250
Маршруты
20 (до 30 точек)
20 (до 30 точек)
20 (до 30 точек)
20 (до 30 точек)
20 (до 30 точек)
Модели эллипсоида
Свыше 100
Свыше 100
106
107
Свыше 100
Координаты
Шир/дол UTM/UPS
Шир/дол UTM/UPS
Шир/дол UTM/UPS
Шир/дол
UTM/UPS
Шир/дол UTM/UPS
Время определе- ния местонахождения
Теплое, с
20
20
20
15
15
Холодное, с
120
120
120
45
45
Точность определения
Местонахождение, м
15
15
15
15
15
Скорость, ' м/с
0,2
0,2
0,2
0,05
0,2
Максимальное ускорение
3g
3g
3g
6g
6g
Размеры, мм
156x51x31
156x51x31
127x59x41
147x53x31
193x74x53
Вес с батарейками, г
255
255
255
269
635
Модель, фирма
Характеристика
GPS 38 Garmin
GPS 45XL Garmin
GPS II
Garmin
GPS 12XL Garmin
GPSMAP175 Garmin
Питание
Батарейки АА, шт
4
4
4
4
6
Внешний источник, В
5-8
5-40
10-36
10-32
6-40
Время работы од-
Нормальный режим, ч
12
14
15
ного комплекта батареек
Экономичный режим, ч
20
20
20
Примерная стоимость, у.е.
390
490
490
460
1260
Таблица 13.5 (продолжение) 1
Mc
Характеристика
ЖКИ-дисплей с пс
дель, фирма
GPS 2000 Magellan
GPS 3000 Magellan
GPS 4000 Magellan
Nav-DLX10 Magellan
ShyblazerXL Magellan
дсветкой, мм
46x36
46x36
46x36
+
+
| Путевые точки
100
200
200
1000
500
Маршруты
1 (до 30 точек)
5 (до 21 точки)
5 (до 21 точки)
20 (до 21 точки)
20 (до 21 точки)
| Модели эллипсоида
72
72
72
11
Координаты
Шир/дол UTM/OSGB
Шир/дол UTM/OSGB
Шир/дол UTM/OSGB
Шир/дол UTM/OSGB
Шир/дол UTM/OSGB
Время определе- ния местонахождения
Теплое, с
35
35
35
35
35
Холодное, с
150
150
150
150
55
Точность
Местонахождение, м
25-35
25-35
25-35
25-35
25-35
I определения
Скорость, м/с
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
Максимальное ускорение
2g
2g
2g
2g
2g
| Размеры, мм
170x60x34
170x60x34
170x60x34
222x89x33
156x89x32
1 Вес с батарейками, г
284
284
284
850
397
Питание
Батарейки АА, шт
4
4
4
6
3
Внешний источник, В
10-16
10-16
10-16
9-35
9-32
Время работы од- ного комплекта батареек
Нормальный режим, ч
17
24
24
10
Экономичный режим, ч
24
[Примерная стоимость, у.е.
380
450
450
1000
915
Рис. 13.11. Внешний вид портативных навигационных приемников фирмы GARMIN
Из наиболее дешевых моделей фирмы GARMIN следует отметить приемники GPS38 и GPS45XL, имеющие сваренные ультразвуком и заполненные сухим азотом полностью водонепроницаемые герметичные корпуса. Главное их конструктивное различие состоит в том, что модель GPS38 имеет встроенную антенну, а модель GPS45XL снабжена отсоединяемой антенной с BNC-разъемом.
Запатентованный этой фирмой алгоритм MultiTracS позволяет непрерывно отслеживать и использовать до 8 спутников для быстрого и точного позиционирования. Функция “Ezinit” позволяет быстро инициализировать приемник путем ввода нового местоположения из встроенной базы данных, а уникальная функция “BackTrack” позволяет повторить свой путь в обратном направлении без необходимости ввода путевых точек. Переустанавливаемый одометр измеряет длину пройденного пути.
Графическое представление статуса спутников, местоположения, компаса, карты движения и навигации в виде графической дороги либо компаса, а также небольшое количество клавиш и интуитивно-понятный интерфейс позволяют легко освоить и пользоваться этими приемниками.
Отличительной чертой 8-канального приемника Garmin GPS II и 12-канального приемника Garmin GPS II plus является переключаемый экран, позволяющий отображать информацию в двух положениях: горизонтальном и вертикальном, что в значительной степени облегчает использование приборов, как при движении на транспорте, так и пешком. Эти модели имеют ЖКИ-дисплей с возможностью отображения движущейся карты и подсветкой, а также клавиши для изменения масштаба подвижной карты с 0,5 до 600 км.
Портативный навигационный приемник GPSMAP 175 предназначен для морской и речной навигации, а также для любителей туризма, охоты и водных видов спорта. Этот 12-канальный параллельный приемник, совмещенный с картографическим плоттером, обеспечивает слежение за 12 спутниками одновременно, обеспечивая высокую чувствительность и непрерывное обновление данных. Система CDI (отклонения от курса) в графическом виде отражает отклонение от правильного направления и “подсказывает” как выправить ситуацию. Функция “МОВ” (человек за бортом) позволяет быстро установить курс на заранее заданную точку для быстрого реагирования в экстренных случаях. Этот приемник
способен вычислять расстояния и времени движения между путевыми точками, а также определять время восхода и захода солнца. Режим эмуляции позволяет изучить приемник не выходя из дома.
Фирма MAGELLAN предлагает большое количество разных моделей портативных наземных, морских и авиационных GPS-приемников (рис. 13.12).
Рис. 13.12. Внешний вид портативных навигационных приемников фирмы MAGELLANРис. 13.12. Внешний вид портативных навигационных приемников фирмы MAGELLAN
Рис. 13.12. Внешний вид портативных навигационных приемников фирмы MAGELLAN
Рис. 13.12. Внешний вид портативных навигационных приемников фирмы MAGELLAN
10 обеспечивает10 обеспечиваетобменобменМодели GPS2000, GPS3000, GPS4000 используют технологию AllView 12, позволяющую непрерывно следить и использовать до 12 спутников. При этом текущее положение отображается на 4 основных экранах: координаты текущего положения, направление движения, скорость движения и расчетное время в пути до точки назначения, а также графический экран с изображением траектории пройденного пути. Функция GOTO позволяет быстро установить курс на любую путевую точку. Предусмотрена также возможность подсоединения дополнительной антенны через дополнительный модуль.
10 обеспечивает
10 обеспечивает
обмен
обмен
Портативный морской GPS-приемник Magellan Nan DLX
данными в стандартах NMEAO 183 и способен принять поправки DGPS. Это
позволяет сделать его основным звеном вашего бортового автопилота и других устройств, а также повышает точность вождения до 5 метров. Снабжен функциями “GOTO", “MOB”, “BackTrack”, имеет отсоединяемую антенну с BNC-разъ-
емом.
Skyb-Skyb-Портативные авиационные GPS-приемники Magellan SkyblazerX и Magellan
Skyb-
Skyb-
lazerLT представляют собой многоканальные устройства, способные непрерывно
удерживать и использовать до 8 спутников при любых динамических маневрах
летательного аппарата (ЛА). Линия заданного пути и траектория ЛА символом “Самолет” отображается на графическом экране (карте). Таким образом, вы
контролируете процесс полета над географической подосновой.
Эти приборы способны отображать следующие навигационные параметры: информация о точке маршрута, расчетное время на маршруте до следующей путевой точки, расчетное время прибытия в пункт назначения, курс (азимут) на путевую точку и дальность, путевую скорость и скорость относительно земли, индикацию отклонения от линии заданного пути с масштабом, выбираемым пользователем. Также предусмотрен аварийный поиск ближайших аэропортов и путевых точек пользователя.
В состав авиационных GPS-приемников входят калькулятор поправок на ветер, калькулятор расхода топлива, а также калькулятор расчетов профиля снижения. Однако при эксплуатации навигационных приемников существует немало проблем, возникающих отчасти из-за того, что приемники спутниковых радионавигационных систем, как и всякие радиотехнические устройства, оказались восприимчивы к воздействию помех. Потребители должны уметь защититься от неприятностей, вызванных неожиданными помехами.
Для начала следует определить источник помехи. Им вполне может оказаться оборудование вашего же автомобиля. Попробуйте выключить радиоприемник или CD-плейер, “дворники” или кондиционер воздуха. Возможно, помеха исчезнет.
На судне или другом подвижном средстве причиной помехи может быть мощный сигнал находящегося поблизости передатчика. Вероятно, лучшим выходом будет размещение приемника GPS в другом месте судна или автомашины.
Если принятые меры не принесли результата, следующий шаг — дальнейшая локализация источника. Возможно, это другой автомобиль, близлежащая фабрика или лаборатория. В прибрежных районах источниками помех могут быть TV-станции и микроволновые линии связи. В этих случаях лучше покинуть сомнительный район.
На малых самолетах, по-видимому, источников помех будет меньше, поскольку авиационные системы создаются и сертифицируются в соответствии с более жесткими требованиями. Однако абсолютной гарантии дать нельзя, и схема действий должна быть такой же, как описано выше.
Различные навигационные приемники по-разному реагируют на помехи. Иногда устройство просто перестает выдавать информацию о местоположении объекта на дисплей. Данные могут на какое-то время “застывать". Возможен переход устройства в режим автономного счисления. Однако, навигационные приемники способны заранее давать пользователю предупреждение о приближении отказа.
Это может быть индицируемое соотношение сигнал/шум, отражающее снижение надежности при росте интенсивности помехи. Число КА, за сигналами которых осуществляется слежение, также может говорить о начавшемся ухудшении условий навигационных определений. Одни приемники обращают внимание потребителя на это посредством свиста или гудка (“бипа”), другие могут вообще не выдавать предупреждений. Поэтому потребитель должен заранее узнать о симптомах и признаках возможных помех. При использовании навигационных приемников не так опасны помехи, как уверенность, что их не будет.
Глава 14. Всякая всячина о телефонии
Компьютерная телефония
О компьютерной телефонии сегодня много говорят и пишут. Многие эксперты даже считают компьютерную телефонию (CTI — Computer Telephone Integration) одним из главных достижений 90-х годов в области телекоммуникационных технологий.
Основная идея компьютерной телефонии — сочетание мощи компьютерного интеллекта с простотой и доступностью телефонной связи. Благодаря этой технологии можно связываться с удаленными компьютерами и, ответив на несколько вопросов голосового меню, выполнить достаточно широкий диапазон действий: получить телефонное соединение с любым другим абонентом или оставить голосовое сообщение, осуществить доступ к нужной базе данных и получить информацию либо в голосовой форме, либо по факсу. Помимо этого, компьютерная телефония позволяет производить интеллектуальную коммутацию входящего или исходящего звонка, переключать звонок с одного телефона на другой и др.
Модульные системы компьютерной телефонии были разработаны и впервые применены в США. В европейских странах распространенность компьютерной телефонии существенно меньше, так как оборудование разрабатывалось под американский стандарт, отличный от используемого в Европе.
Тем не менее все ведущие производители аппаратных средств для компьютерной телефонии стали сейчас проявлять заинтересованность в европейском рынке. Появились платы, которые можно настраивать на систему сигналов, принятую в телефонной сети конкретной страны.
По прогнозам специалистов, к 2000 году доля Европы в общем объеме мирового рынка компьютерной телефонии увеличится до 1 миллиарда долларов, а 10% всех поставляемых компьютеров будут иметь возможности компьютерно-телефонной интеграции.
Интерес к компьютерной телефонии в России сегодня тоже весьма велик, однако часто высказываются опасения относительно совместимости аппаратных средств с местными телефонными сетями. Бесспорно, определенные проблемы здесь имеются, однако положение не безнадежно. В России уже появились первые коммерческие компьютерно-телефонные системы, и можно сказать, что отечественная компьютерная телефония делает в этом направлении хотя и первые, но уверенные шаги.
Сложные приложения компьютерной телефонии состоят из ограниченного числа, относительно простых вызовов функций, реализующих сложные реальные алгоритмы, базирующиеся на ряде аппаратных и программных средств.
Очевидно, чтобы общаться с человеком по телефону, голосовая система должна уметь записывать и воспроизводить человеческую речь. В современных системах компьютерной телефонии голос записывается в цифровом виде на диск, обычно по методу PCM (Pulse Code Modulation). При этом аналоговый электрический сигнал подвергается цифровому преобразованию через определенные промежутки времени (см. главу 2).
Далее, системы компьютерной телефонии должны воспринимать сигналы абонента, которые в простейшем случае вводятся путем набора цифр на телефонном аппарате. Отсюда следует, что аппаратура для компьютерной телефонии должна распознавать, какую цифру набрал абонент. Ранее говорилось, что сегодня существуют два принципиально отличных способа набора номера — DTMF и импульсный набор. Для DTMF есть стандартные схемные решения для распознавания тональных частот, и поэтому обработка тонового набора никаких затруднений не представляет.
С импульсным набором дело обстоит сложнее. Здесь каждая цифра кодируется серией разрывов в цепи между телефонным аппаратом и коммутирующим оборудованием на станции. Основная проблема состоит в том, что разрывы цепи не передаются дальше по линии и на другом конце соединения прослушиваются только характерные щелчки. Эти щелчки приходится распознавать, что при наличии помех в линии делать затруднительно.
Далее, система компьютерной телефонии должна обладать способностью озвучить для абонента то или иное сообщение. Такая возможность может выполняться в одном из двух режимов: путем сборки из заранее записанных речевых фрагментов и прямым формированием речевого сообщения по текстовому файлу. Сборка из заранее записанных речевых фрагментов позволяет решать только самые простые задачи, например, синтез числительных. Несмотря на внешнюю простоту такой системы, с ней связан целый ряд существенных проблем.
Для того чтобы синтезируемое сообщение звучало плавно, без разрывов, подставляемые слова должны быть интонационально встроены в общую фразу, достичь чего не так просто. В русском языке к этой проблеме добавляется еще и проблема изменяемости слов — приходится для каждого контекста, где встречается числительное в определенном падеже, делать дополнительную запись. Кроме того, в зависимости от числительного, меняются и окружающие его слова, например, 331 рубль и 332 рубля. Тем не менее существуют стандартные методы подготовки речевых фрагментов для этого метода, которые годятся для подавляющего числа голосовых систем.
Значительно более гибким, хотя и более сложным алгоритмически, является прямой синтез речевых сообщений по тексту. Существуют алгоритмы синтеза речи по текстам на английском, немецком, японском и ряде других языков. Недавно появились сообщения о том, что разработана и система для русского языка.
Основная проблема, пока еще не имеющая полного решения, состоит в том, чтобы синтезированная по тексту речь звучала по-“человечески”. Пока компьютерная речь не имеет интонаций и ударений, а кроме того, есть трудности с озвучиванием имен собственных и адресов.
Так как абонент может подавать команды машине, не только набирая определенные комбинации цифр на своём телефонном аппарате, но и проговаривая команды, предполагается применение технологий распознавания речи. На сегодня это, пожалуй, одна из самых сложных проблем в области интерфейса человек-машина.
Существует несколько режимов распознавания речи: с настройкой на голос конкретного пользователя и без настройки. В первом случае объем словаря может достигать нескольких десятков тысяч слов, которые распознаются при слитном произнесении. Данный режим распознавания применяется, когда у системы компьютерной телефонии имеется только один конкретный пользователь. Для системы общего пользования необходим режим распознавания без настройки. Такие системы тоже работают на основе словаря, выделяя соответствующие , слова в голосовом режиме и преобразуя их в текст. Однако их словарь может содержать гораздо меньшее' число слов.;
Кроме того, системы компьютерной телефонии должны обеспечивать набор J номера и мониторинг линии, который и представляет наибольший интерес. Речь j идет о распознавании сигналов, свидетельствующих о состоянии соединения: | частые гудки — занятость линии, отсутствие гудков — соединение не установи- 1 лось и др. Помимо этого, многие системы компьютерной телефонии в состоянии 1 отличить, отвечает ли ей человек, автоответчик или факсимильный аппарат. Л
Для распознавания сигнала в линии и ответа абонента используется звуковая Л каденция. Она распознается значительно проще, чем речь. Однако в разных ■ странах каденция разная, и системы компьютерной телефонии должны допускать Я настройку на сигналы, принятые в данной стране.Я
Распознавание “сущности” отвечающего абонента происходит довольно просто. Я Факсимильный аппарат отвечает длинным сигналом готовности, который легко fl отличить по каденции от редких гудков и человеческого голоса. Человек нередко Я отвечает “Алло!” или, в крайнем случае, представляется. Автоответчик же ■ начинает долго рассказывать, куда вы позвонили и что надо сделать, чтобы Я оставить сообщение.■
И, наконец, чтобы обеспечить поддержку всех необходимых функций, система Я компьютерной телефонии должна уметь осуществлять генерацию факсимильных ■ сообщений по текстовым файлам, результатам запросов баз данных и т.д. Данная Я функция мало отличается от работы обычного факс-модема.Л
Реализовать перечисленные функции можно различными способами. В простей-Я шем случае для телефонного соединения можно использовать факс-модем, а все Я функции, связанные с обработкой голоса, осуществлять с помощью звуковой Я платы Sound Blaster. При этом вся интеллектуальная нагрузка, связанная сЯ осуществлением телефонного соединения и голосовой поддержкой, ложится наЯ компьютер. При таком подходе компьютер превращается в интеллектуальныйЯ телефонный аппарат, что означает не слишком рациональное использование егоЯ вычислительных ресурсов.Я
Более основательный подход предполагает использование простых и относитель-Я но дешевых голосовых плат, представляющих собой интегрированные устройствами поддерживающие ряд функций, необходимых для установления телефонногаЯ соединения. В частности, такие платы набирают номер, озвучивают приветствие^Я
задают абоненту вопросы голосового меню, распознают ответы абонента в виде сигналов DTMF, а также оцифровывают речь абонента и готовят соответствующие данные к записи на диск. При этом все функции поддержки телефонного соединения выполняются специальным автономным процессором DSP (Digital Signal Processor), разработанным специально для работы с аудиосигналами.
Главный недостаток, помимо малой пропускной способности, состоит в том, что эти голосовые платы представляют собой закрытую систему как с точки зрения аппаратного, так и программного обеспечения. Установленную однажды с программным обеспечением к ней, такую плату нельзя расширить и очень трудно модифицировать.
Наиболее гибкими и разветвленными являются модульные системы плат расширения для компьютерной телефонии. Основным производителем таких плат является компания DIALOGIC, которая выпускает широкий набор разнообразных плат расширения, различающихся как по функциям, так и по масштабу. Все они основаны на применении технологии DSP, в который загружено фирменное программное обеспечение Spring WARE.
Платы, разработанные DIALOGIC, стали отраслевым стандартом, и теперь многие другие производители в качестве характеристики своей продукции пишут “совместимые с Dialogic” — подобно тому, как про персональные компьютеры говорят: “совместим с IBM PC”.
Итак, главным элементом любой системы компьютерной телефонии являются так называемые голосовые платы. В их задачу входит установление соединения с абонентом (то есть набор номера и мониторинг линии в ходе соединения), озвучивание оцифрованной речи, перевод в цифровой код голоса абонента и распознавание сигналов тонального набора. Последнее необходимо для того, чтобы абонент мог отвечать на вопросы системы в понятной для нее форме.
Именно голосовые платы отвечают за организацию голосового меню, а все прочие элементы системы компьютерной телефонии либо обеспечивают какие-то дополнительные функции, либо просто “помогают" голосовым платам общаться с абонентом.
Все голосовые платы, выпускаемые компанией DIALOGIC, многоканальные, к ним можно одновременно подключить от 2 до 30 телефонных каналов. Существуют платы, способные работать с аналоговыми линиями, цифровыми каналами, а также платы, которые можно напрямую подключать к линиям Т1/Е1. Системы компьютерной телефонии на базе плат DIALOGIC могут также работать с ISDN.
В качестве примера рассмотрим функциональную схему многоканальной голосовой платы D/160SC-LS, входящей в семейство Dialogic/HD, объединяющее аппаратуру с высокой плотностью информации (рис. 14.1). К ней можно подключать до 16 аналоговых линий. Эта плата поддерживает все функции, характерные для голосовых плат.
Входные линии подключаются к телефонному интерфейсу, обеспечивающему защиту аппаратуры от перегрузок, вызванных переходными процессами. Здесь же происходит распознавание входящего звонка. Пройдя интерфейсные цепи, входной сигнал попадает на устройство кодировки-декодировки, где происходит его оцифровка. Оцифрованный сигнал попадает на микросхему SC2000, где опреде-
ляется, будет ли данная информация передаваться по шине для дальнейшей обработки на другие устройства или его предполагается обрабатывать в пределах самой платы. Именно здесь и обеспечивается использование, например, внешних плат распознавания речи.
Рис. 14.1. Функциональная схема многоканальной голосовой платы Dialogic D/ 160SC-LSРис. 14.1. Функциональная схема многоканальной голосовой платы Dialogic D/ 160SC-LS
Рис. 14.1. Функциональная схема многоканальной голосовой платы Dialogic D/ 160SC-LS
Рис. 14.1. Функциональная схема многоканальной голосовой платы Dialogic D/ 160SC-LS
Обработка оцифрованного звукового сигнала происходит в DSP-процессорах Motorola 56002 на основе программного обеспечения Spring WARE. Здесь выполняются такие функции, как сжатие/восстановление звукового сигнала для передачи его по системной шине компьютера, подстройка уровня громкости и коэффициента- усиления, распознавание сигналов токового набора, распознавание молчания в линии, а также мониторинг соединения.
команд от голосовойiкоманд от голосовойiКонтроллер HLDC (High Level Datalink Controller) осуществляет доступ к управ-; ляющей линии шины Scbus и обеспечивает передачу управляющих сигналов и j распознавание коллизий. Расположенный на плате процессор 80С286 управляет^
команд от голосовойi
команд от голосовойi
ее работой и обеспечивает правильную интерпретацию и выполнение центрального процессора, тем самым поддерживая взаимодействие платы с прикладной программой.
Процессор работает с системной шиной через оперативную память совместного- использования, играющей роль буфера при передаче файлов. Работа плат» управляется программным обеспечением, хранящимся в оперативной памяти! кода/данных и памяти DSP. Необходимое программное обеспечение загружается при инициализации системы с жесткого диска.
Следующий представитель семейства плат компании DIALOGIC — платы коммутации и распределения ресурсов. Данные платы обеспечивают внутреннюю коммутацию ресурсов в пределах системы и коммутацию внешних линий. С их помощью мржно разработать, например, систему; в которой будет осуществляться маршрутизация телефонного звонка по фактическому местонахождению абонента (уходит человек и вводит в компьютер номер телефона, по которому его можно найти).
Очень важны платы для распознавания речи. Они работают с оцифрованной речью, поставляемой им голосовыми платами, и могут распознавать определенные ключевые слова, произносимые человеком. Распознавание производится загруженным в плату программным обеспечением, ресурсы центрального процессора при этом не используются.
Помимо названных плат, в семейство DIALOGIC входят еще платы поддержки факсимильного обмена, выполняемые в качестве плат — приставок для голосовых плат.
Модульность семейства плат расширения предполагает, что в одном компьютере может быть установлено несколько плат, выполняющих различные функции. Для того чтобы они могли обмениваться информацией между собой и не перегружать гистемную шину компьютера, используется собственная шина для обмена информацией.
Гаким образом, в настоящее время современная офисная система компьютерной гелефонии чаще всего представляет собой IBM-совместимый персональный ком- зьютер (но не обязательно, система может работать и на компьютерах других златформ), в котором установлены одна или несколько плат расширения, реали- (ующих необходимые функции.
1латы расширения для систем компьютерной телефонии, как правило, весьма штеллектуальны и могут самостоятельно выполнять целый ряд операций, необходимых для работы системы. Поэтому сам компьютер, где они установлены, южет быть не слишком мощным: как правило, для выполнения всех основных зункций хватает компьютера с 386-м или даже 286-м процессором.
‘абота систем компьютерной телефонии основана на использовании так называ- мых голосовых меню. Схема работы с голосовым меню такова: абонент прослу- тивает сообщение о возможных вариантах действий (точно так же, как при аботе с обычным меню, список опций высвечивается на экране компьютера), а атем выбирает необходимое действие, набрав заданную цифру или комбинацию ифр на своем телефонном аппарате.
[нформация о том, какую цифру следует набрать, чтобы выбрать то или иное ействие, озвучивается одновременно с описанием необходимых действий. Прав- а, по аналогии с работой на компьютере в традиционном режиме, можно сказать, то телефонная трубка здесь играет роль экрана компьютера, а наборное устрой- гво телефона — роль клавиатуры. Отметим, что диск телефонного аппарата ожно использовать не только для выбора необходимой опции голосового меню, э и для ввода данных (например, номера кредитной карточки или номера рейса, земя прибытия которого желает узнать абонент).
Набираешь, к примеру, номер представительства “Аэрофлота” и в ответ слышишь “голос компьютера”: “Благодарим за звонок в компанию “Аэрофлот". Если вам нужна информация о прибытии рейсов — наберите 1, если вам нужна информация о вылете рейсов — наберите 2, если вы хотите подтвердить вылет — наберите “3". Набрав указанную цифру, можно либо прослушать необходимую информацию, либо получить соединение с оператором для подтверждения брони. Это и есть пример использования системы компьютерной телефонии, которая, кроме сервиса интерактивного голосового ответа IVR (Interactive Voice Response), обладает и способностью распознавать живую человеческую речь.
Компьютерно-телефонные системы обеспечивают не только интеллектуальное соединение входящих вызовов и выполняют прочие чисто коммутационные функции типа организации конференций — продвинутые системы обладают также возможностью голосового взаимодействия со звонящим абонентом: компьютер может взять на себя обязанности секретаря, телефонного агента по приему заказов, интервьюера, проводящего опрос общественного мнения, оператора банковской системы и выполнить множество других полезных функций.
Кардиотелефония
Как бывает важно оперативно поставить пациенту диагноз, принять решение о срочной госпитализации или же просто снабдить его необходимыми рекомендациями. И как часто врачебная помощь не успевает вовремя, потому что на регулярные визиты к каждому подопечному у врача нет возможностей, а пациенты обращаются за помощью, как правило, лишь когда “припечет".
Выходом в этой ситуации может стать дистанционная лечебно-диагностическая аппаратура, уже нашедшая широкое применение в развитых странах. Начато ее внедрение и в России.
Станция кардиосистемы Paceart, разработанной американской фирмой PACEART ASSOCIONS L. Р., представляет собой компьютер с процессором 486 и 16 Мб оперативной памяти, специальное программное обеспечение и оборудование для приема, обработки и хранения информации, а также общения с пациентом. Реализованная в станции система компьютерной телефонии предоставляет пациенту услуги интерактивного голосового ответа. Тщательно проработанный набор голосовых меню и подсказок создает у звонящего иллюзию общения с человеком.
Пацйент, у которого установлен специальный кардиотелефон, может в любое время суток связаться со станцией по обычной телефонной линии (система Paceart, подключенная к многоканальному модемному устройству, работает круг-, лосуточно в автоматическом режиме). Следуя указаниям, которые дает система, пациент самостоятельно снимает свою кардиограмму и передает информацию в* базу данных лечащего врача. Процедура предельно проста. Прямо на трубке* кардиотелефона расположены контакты электрокардиографа, и для снятия ЭКП достаточно просто прижать трубку к области сердца.j
Ценность кардиологической информации, получаемой при помощи Paceart, в ее своевременности. Пациент может записать и переслать врачу свою кардиограмму! именно в момент обострения заболевания. Но главное назначение системы предупреждать подобные обострения. Paceart можно настраивать индивидуально!
под каждого пациента, и тот будет периодически получать напоминание о необходимости провести очередное обследование, а также необходимые врачебные рекомендации.
Врач, в свою очередь, может постоянно следить за состоянием своих пациентов, не прибегая к госпитализации. Программное обеспечение Paceart позволяет полностью автоматизировать процедуры хранения, поиска и выдачи информации.
Теоретически система рассчитана на подключение до 2000 кардиотелефонов. Год практической работы Paceart в Институте сердечно-сосудистой хирургии в Москве показал ее надежность даже при всех недостатках российских телефонных линий. Благодаря мощной системе фильтрации в поступающей кардиоинформации нет посторонних шумов и помех.
В 1998 году число таких станций в России должно вырасти до 20. При этом кардиотелефон обойдется пациенту примерно в 180 долларов, а абонентская плата составит примерно 20 долларов в месяц. В целом стоимость одной системы колеблется в зависимости от ее мощности и конфигурации от 18 до 22 тысяч долларов.
Меры предосторожности при работе с ЭМИ
Общественное мнение всегда с подозрительностью относилось к электромагнитному излучению (ЭМИ), как к низкочастотному, так и, в особенности, к высокочастотному. Проводились многочисленные исследования, получено огромное количество различных статистических данных. Однако сомнения остаются, все дискуссии, посвященные этой злободневной, теме, заканчиваются утверждениями, вкратце сводящимися к тому, что “да, не полезно, но жить, в общем, тоже вредно”.
Да и статистика не радует: свыше девяноста процентов злокачественных новообразований в мире приходятся на долю высокотехнологичных стран, граждане которых ежеминутно сталкиваются в быту с электромагнитными излучениями различного диапазона частот. А среди аборигенов Америки, почти незнакомых с электричеством, раковых больных — процент ничтожный. Но необходимо учитывать и то, что лишь немногие из них доживают до того возраста, когда появляется существенный риск возникновения раковых опухолей.
Конечно, простого обывателя напугают, например, такие данные:
от 10 до 15% случаев возникновения злокачественных новообразований у американских детей и подростков Национальный институт онкологии склонен относить на счет проживания их семей вблизи высоковольтных линий;
беременные женщины, проводящие у дисплеев компьютеров более двух часов ежедневно на протяжении всей беременности, рискуют в восьми случаях из десяти родить больного ребенка;
у птиц, в течение получаса находившихся под облучением, аналогичным тому, какое излучается антенной прибора сети Д-1, до 50% нервных клеток оказалось повреждено, а подвергнутые той же процедуре кузнечики-кобылки разучились пользоваться задними ногами — в результате рефлекторных нарушений и частичной парализации.
В то же время средний абонент компании “ТЕЛЕКОМ" подвергается такому излучению в течение пятнадцати минут ежедневно. И если учесть, что еще до конца не выяснено, как именно влияют микроволновые, электромагнитные и прочие радиоизлучения на человеческий организм, человек и здесь, как всегда, играет в рискованные, но очень интересные игры. И новая “игрушка" — радиотелефон — таит в себе, по мнению некоторых специалистов, потенциальную угрозу.
Многие видные онкологи, от которых встревоженная общественность добивается ответа, предпочитают уклоняться от прямых публичных высказываний, поскольку причины возникновения и сама сущность раковой опухоли изучены еще слабо.
Иммунологические исследования влияния электромагнитных излучений на клетки человеческого организма ведутся с 60-х годов. До этого основное внимание было направлено на изучение подобного влияния рентгеновских лучей и радиации. Когда поняли, что здесь ничего хорошего ждать не приходится, обратились к электромагнитным полям. И тут же обнаружились свои "прелести" влияния электромагнитного излучения. Однако было констатировано, что изменения, происходящие в организме человека, настолько малы, что не оказывают на него вредного воздействия.
Поэтому оснований для запрещения или ограничения деятельности фирм, произ- ' водящих и обслуживающих радиотелефоны, вроде бы и нет. Все аппараты, у " которых есть сертификаты соответствия безопасности и качеству, а также гигиенические сертификаты, имеют параметры в пределах нормы и никоим j образом не влияют на здоровье человека.1
Подтверждение тому и протоколы испытаний, проводимых специалистами Госу-| дарственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора. В России суще-j ствует нормативная база экспертизы средств мобильной связи по электромагнит-1 ному излучению (ГОСТ Р5О829-95; ГН 2.1.8/2.2.4.4.019-94;СанПин |
2.2.4/2.18.055-96; МУК 4.3.046-96 и др.).1
Применительно к средствам мобильной связи (СМС) нормируются три предельно! допустимых уровня плотности потока энергии (ППЭ): ППЭ ЭМИ, воздействую-! щий на производственный персонал — от 25 мкВт/см2 за 8 часов в сутки до 10001 мкВт/см2 за 0,2 часа, на население — 10 мкВт/см2, на пользователей радиоте-1 лефонами — 100 мкВт/см2.1
Обследование 17 базовых станций СМС разных стандартов и типов показало, что! первое поколение СМС и цифровые СМС, реализованные на макросотовом уровне I представляют собой экологически чистые радиосредства.1
Вблизи антенн базовых станций для СМС стандартов GSM, AMPS наблюдались» максимальные уровни ППЭ в 60-150 раз ниже наиболее жесткой нормы 1QH мкВт/см2 (измерение проводилось на крыше, где установлены антенны, работая ющие в равных нормальных условиях). При этом средние уровни ППЭ в пределам крыши для антенн GSM были на 16,5 дБ ниже, чем для AMPS.Д
Исследования безопасности мобильного оборудования СМС более сложны и связи с огромным разнообразием и постоянным обновлением типов и конструкции радиотелефонов, а также в связи с отсутствием единых методов определении
уровней ЭМИ для малогабаритных радиосредств. Однако и в этом случае специалисты утверждают, что уровень электромагнитного излучения радиотелефонов не превышает показателей, характерных для бытовых электроприборов — фенов, электробритв, массажеров, которыми мы пользуемся каждый день, нимало не беспокоясь при этом о собственном' здоровье.
Кроме того, статистика свидетельствует, что в мире продолжительность разговоров по радиотелефону не превышает 5-6 минут в день, что вполне укладывается в жесткие нормативы, выдвигаемые самыми придирчивыми медиками. Поэтому всегда нужно помнить, что краткость — сестра таланта. При этом и деньги можно сэкономить, и здоровью не навредить.
Однако знание некоторых мер предосторожности еще никогда и никому не вредило. Поэтому приведем ряд советов, опубликованных в российской и зарубежной прессе, как стоит вебти себя в отношении не то коварных, не то безобидных электромагнитных высокочастотных излучений.
Основное правило: старайтесь не слишком открывать им доступ к телу. Если у вас радиотелефон находится в машине — приобретайте внешнюю антенну. При этом безопасным расстоянием до антенны считается 30 см, но металлические конструкции отражают излучение.
Если вы вынуждены общаться по мобильному телефону дольше получаса в день — есть смысл приобрести специальные наушники, соединенные с микрофоном. Пользуясь ими, вы исключаете непосредственный контакт с аппаратом. А для водителей подобное приспособление и вовсе незаменимо, поскольку позволяет вести любые, даже самые долгие разговоры, не отвлекаясь от дороги. Не используйте радиотелефон с поврежденной антенной, так как прикосновение к поврежденной антенне может вызвать небольшой кожный ожог.
Кровать, на которой вы спите, желательно превратить в фри-зону — электропровода, радиотелефоны, телевизоры, музыкальные центры, электронные будильники должны находиться на расстоянии не менее двух метров. Доказано, что высокочастотные излучения влияют на фазы сна. А так как нарушения сна прежде всего отражаются на памяти, то стоит ли рисковать заработать ранний склероз.
Идеальными поглотителями любых излучений считаются растения — на радиоактивном они, как известно, жиреют, а электромагнитные волны воспринимают как приятный десерт. Многие зарубежные компании используют комнатные растения и пальмы в кадках не столько для придания шарма интерьеру, как считают покупатели пластмассовых фикусов, сколько именно для снижения фона излучений.
При отделке квартиры старайтесь выбирать материалы, задерживающие проникновение излучений. Существуют полимеры, практически блокирующие проникновение излучений извне. Серьезные фирмы-производители обычно указывают степень такой изоляции в стандартах и проспектах. Особенно это существенно для тех, кто живет недалеко от высоковольтных линий передач.
Правила общения по телефону
Современную жизнь невозможно представить без телефона. Люди все реже пишут и все чаще звонят друг другу. Телефон стал едва ли не основным средством общения, ибо только он позволяет вам когда угодно соединиться с любым абонентом в вашем городе, стране, за границей и обменяться с ним информацией.
К сожалению, простота и обыденность его использования приводят к тому, что неправильные навыки общения из нашей повседневной жизни мы переносим и на общение по телефону. При этом мы не учитываем тот факт, что телефонный разговор предъявляет повышенные требования к быстроте реакции, умению ясно выразить свою мысль, лаконичности, адекватности и, следовательно, эффективности. Кроме того, неблагоприятное впечатление, полученное в результате телефонного разговора, труднее исправить, так как отсутствует визуальный контакт [21].
Для того чтобы успешно вести переговоры по телефону, необходимо всегда соблюдать одно простое правило: уважать себя и своего собеседника. А это значит: быть открытым и позитивным; не унижать своего и чужого достоинства; следить за своей речью.
Рассмотрим несколько сложных ситуаций, в которые может попасть любой человек, говорящий по телефону.
Разговор неожиданно прервался: кто должен перезвонить? Тот, кто позвонил: он знает, как вас найти. Соблюдение этого принципа позволит вам не перезванивать друг другу одновременно.
Ответ требует времени: кто должен перезвонить? Если вы заинтересованы в ответе, перезвонить должны вы. В остальных случаях все определяется конкретной ситуацией.
Неудавшаяся встреча. Во время последней встречи между вами произошло недоразумение. Если вы были неправы, попросите извинить вас. Если это была не ваша ошибка, укажите на это собеседнику, не настаивая.
Шутник. Отнеситесь к нему серьезно. В реальной жизни порой происходят весьма странные истории.
Болтун. Не поощряйте его, слушайте молча — болтуны боятся молчания, они тут же спрашивают: “Вы меня слышите?" Вы сразу же отвечаете: “Да”, коротко повторяете сказанное и очень вежливо прощаетесь.
Собеседник торопится. Быстро изложите цель вашего звонка и договоритесь о времени, когда вам лучше перезвонить.
Иностранец. Вы плохо поняли, что он хотел сказать. Включите воображение, переформулируйте сказанное, делая предложения, которые он должен подтвердить или опровергнуть. Если собеседник говорит на неродном языке, используйте простые обороты. Не обращайтесь с ним, как с ребенком.
Невозможно определить, кто звонит: мужчина или женщина. Вы обратились к мужчине “мадам” или наоборот. Осознав свою ошибку, обратитесь, как; полагается. Не извиняйтесь: слишком поздно.
Руководитель высокого ранга. Будьте естественны. Вашей главной заботой должно быть качество информации, которую вы передаете или получаете.
Незнакомец. Ваш собеседник вас знает (или вам кажется, что знает), но вы его не узнаете. Постарайтесь получить у него информацию, задавайте вопросы.
Автоответчик. Это вовсе не сложная ситуация! Небольшая подготовка позволит вам всегда оставлять четкое сообщение. Это наиболее быстрый способ установить личный контакт.
Очевидно, что любой участник деловой жизни, независимо от должности или поста, должен быть профессионалом телефонного общения. Телефонный разговор — двухсторонний процесс. Попеременно мы выступаем в качестве источника информации и ее получателя, инициатора контакта и его продолжателя. Поэтому полезно посмотреть на себя с точки зрения собеседника. Для этого давайте ответим на анкету, помещенную в табл. 14.1 [21].
Таблица 14.1. Анкета
№ вопроса
Вопрос
Ответ
Да
Нет
1.
Держите ли вы трубку на расстоянии от уха?
3
0
2.
Держите ли вы во время разговора что-либо во рту (сигарету, жвачку, ручку)?
1
0
3.
Повышаете ли во время разговора, независимо от слышимости, голос?
2
0
4.
Вы держите трубку “рабочей” рукой?
1
0
5.
Переводите ли вы звонок, который вам не предназначался на коммутатор или другой номер?
0
2
6.
Часто ли сами попадаете не туда?
1
0
7.
Есть ли у вас список телефонов, по которым вы звоните чаще всего?
2
0
8.
Начинаете ли разговор с того, что представляетесь и называете свою фирму?
1
0
9.
Предупреждаете ли операторов внутренней АТС, секретаря и т.д. в случае ухода с рабочего места?
2
0
10.
Делаете ли записи во время разговора?
3
0
11.
А перед важным звонком?
1
0
12.
Часто ли вы разговариваете более 10 минут?
0
1
Просуммируйте результат и сравните с результатами ваших друзей. Чем меньше очков набралось, тем лучше. А теперь некоторые комментарии к тесту, который вы только что прочли.
И еще несколько советов и наблюдений.
Чем дальше вы держите трубку от уха, тем больше вероятность пропустить что-то важное в разговоре, а также произвести впечатление невнимательного человека. Ваш собеседник по характеру разговора мгновенно поймет, что он для вас не так важен.
Громогласная манера разговора неизменно вызовет неприятие у собеседника. Кроме того, он может решить, что вы кричите на него, и тогда может не получиться разговор.
Если вы правша, держите трубку в левой руке, и наоборот. Это освободит “рабочую” руку для записей.
Необходимо свободно обращаться со сложным телефонным аппаратом, мини-АТС и факсом в современной рабочей обстановке, какую бы должность вы ни занимали.
Нужно уметь воспроизводить последовательность цифр — это мгновенный, но абсолютно точный тест, говорящий о состоянии вашей нервной системы. Если вы ошибаетесь, значит вы рассеянны или устали, важный звонок лучше отложить.
Подготовьте к важному разговору список тем или вопросов. Наличие такого списка говорит о вашей внутренней самодисциплине.
Представляться по телефону незнакомым людям — такая же норма, как здороваться со знакомыми. Называйте себя и фирму разборчиво, не используя сокращений.
Сообщая о своей отлучке секретарю или на коммутатор, вы проявляете внимание к тем, кто может вам позвонить. Указывайте, когда и куда они могут перезвонить вам.
Конспекты деловых разговоров освобождают обе стороны от многих недоразумений и ошибок.
Тезисы предстоящего разговора позволят вам четко формулировать мысли и не спохватываться потом, что о самом-То важном сказать и забыли.
Свыше десяти минут — уже не разговор, а болтовня. А теперь, когда в воздухе витает идея введения повременной оплаты за любые телефонные разговоры, за это придется расплачиваться своим кошельком.
Глава 15. Мировая интернациональная сеть Internet
Зарождение сети Internet
С создания автоматических телефонных станций (АТС) началась эра телекоммуникаций. Роль связи в экономике и в общественной жизни всех стран непрерывно возрастала. Совершенствовалась техника связи, в том числе бытовая. Об этом мы рассказали в предшествующих главах.
Войны и испытания ядерного оружия показали крайне низкую надежность аналоговой электрической связи. Так, импульс электромагнитного излучения при ядерном взрыве способен вывести из строя большую часть обычных средств связи в целых странах. А между тем роль средств связи в экономике стран и в их оборонном потенциале непрерывно росла. Появилась потребность в таких средствах связи, которые были бы живучи даже при выходе из строя большей части своего оборудования. Возросший международный обмен делал желательным глобальный характер такой системы связи. На этом фоне появились проекты глобальных распределенных сетей связи, которые и привели в конечном счете к созданию мировой интернациональной сети Internet [22].
В основе Internet лежит применение одного из новейших достижений науки и техники — цифровых компьютеров. Благодаря успехам микроэлектроники они стали миниатюрными и даже персональными. А с помощью ранее описанных специальных устройств (модемов) компьютеры превращают свои цифровые сигналы в аналоговые и обмениваются ими через обычную телефонную сеть. Они могут подключаться к малым локальным сетям, к международным телефонным и радиомагистралям, световолоконным и спутниковым системам связи, трансокеанским кабелям и т.д. С появлением компьютеров возникли условия создания распределенных сетей с дублированием информации и особым способом обмена ею.
Цифровая техника стала применяться и в телевидении, видеозаписи и в аудио- технике. Так, взамен аналоговых грампластинок были созданы цифровые оптические компакт-диски (CD). На их компьютерных вариантах (CD-ROM и DVD) можно разместить материалы десятков толстых книг — так появились электронные энциклопедии и справочники, а затем и диски с сотнями песен и даже с видеофильмами. Отпала проблема ухудшения копий при перезаписи и тиражировании информации. Лучшие магнитофоны и телевизоры, проигрыватели дисков, фотокамеры и видеокамеры стали цифровыми. Наметился переход к цифровым АТС. Наступил век цифровой техники и Internet.
Применение цифровых методов для обработки информации позволило в реальном масштабе времени использовать хорошо отработанные компьютерные методы сжатия цифровой информации. В итоге, через телефонную линию, обычно передающую сигналы с частотой до 2,5 кГц, стало возможным передавать цифровые сигналы со скоростью до 20-33, а сейчас и до 57 кбит/с и даже 114 кбит/с. Это
означало подлинный ренессанс применения обычных телефонных линий. А специальные линии, например в виде коаксиальных кабелей или световых волокон, позволили увеличить скорость передачи информации в сотни и тысячи раз. Такие линии сейчас проложены между многими крупными городами мира. Они составляют часть весьма разнообразных технических средств Internet.
Вначале большие распределенные сети создали ученые и преподаватели университетов в стремлении установить международный обмен. Затем к этому подключились военные, оценившие невиданную ранее живучесть и надежность распределенных сетей. Сети приобретали все.более глобальный характер. Говоря об Internet как о некоторой огромной сети, своей электронной паутиной (World Wide Web — WWW) опутавшей весь мир, надо постоянно помнить о том, что на самом деле это совокупность множества самых различных сетей с согласованными правилами (протоколами) работы.
Упрощенно можно считать, что в такой сети некоторый компьютер А, посылающий сообщение в ваш компьютер В, на самом деле посылает его компьютерам В, С, D, Е и т.д. Сообщение помечается адресом как предназначенное для компьютера В. Все компьютеры, получившие такое сообщение, будут стараться по своим каналам связи направить это сообщение компьютеру В. Итак, в нашем случае, если прямая связь компьютера А с компьютером В прервалась, то адресованное последнему сообщение может прийти от компьютера С, D, Е или Z. Вполне возможно, что компьютер С — это выключенный или сгоревший компьютер вашего соседа, а вот компьютер Z находится на противоположной стороне земного шарика и исправно пересылает нужную вам информацию через кабель, проложенный по дну Атлантического океана, или через спутник связи Intelsat, висящий над экватором (рис. 15.1).
#<•» Ирм 1» Пме М*м е*м#<•» Ирм 1» Пме М*м е*мСхема сетиСхема сетиРис. 15.1. Крупный Московский провайдер “DEMOS" давно использует спутниковые каналы связи (Internet-сайт фирмы “DEMOS")Рис. 15.1. Крупный Московский провайдер “DEMOS" давно использует спутниковые каналы связи (Internet-сайт фирмы “DEMOS")
#<•» Ирм 1» Пме М*м е*м
#<•» Ирм 1» Пме М*м е*м
Схема сети
Схема сети
Рис. 15.1. Крупный Московский провайдер “DEMOS" давно использует спутниковые каналы связи (Internet-сайт фирмы “DEMOS")
Рис. 15.1. Крупный Московский провайдер “DEMOS" давно использует спутниковые каналы связи (Internet-сайт фирмы “DEMOS")
Мы знаем, что количество неизбежно переходит в качество. Так и огромная сеть Internet приобрела новое качество — высокую сохранность и доступность информации даже в условиях, когда многие ветви сети переставали работать или давали сбои. Тут прямая аналогия с деревом — оно продолжает расти и цвести, даже если часть ветвей обрублена заботливым садовником или оторвана случайным прохожим.
Internet в России
Вначале сеть Internet нашла многочисленных поклонников в крупных городах и, прежде всего, в Москве. Но прошло немного времени, и организации, предоставляющие услуги Internet, так называемые провайдеры, появились и в менее крупных городах. Какие же проблемы стоят перед внедрением сети Internet в России?
Одна из важнейших проблем — снижение стоимости услуг. Пока она намного превосходит стоимость таких услуг в ведущих странах Запада и составляет несколько долларов за час работы в сети (за рубежом это плата за месяц неограниченного доступа к сети). Есть только один кардинальный способ снижения стоимости услуг Internet — ликвидация монополизма в предоставлении таких услуг. Чтобы добиться этого, администрации областей Российской Федерации и городов должны всемерно способствовать росту числа провайдеров Internet. Желательно, чтобы даже в малых городах России было несколько провайдеров Internet. Только в этом случае между ними возникнет здоровая и честная конкуренция, способствующая не только удешевлению услуг Internet, но и повышению их качества.
К сожалению, до сих пор качество обычной телефонной связи у нас гораздо хуже, чем за рубежом. В немалой степени этому способствует весьма низкое качество телефонных линий связи и большое число ненадежных соединений, в ходе которых сигнал от одного пользователя сети доходит до другого с большим ослаблением, помехами и даже с прерываниями связи. Это ограничивает круг пользователей Internet.
Основным способом достижения высокой надежности связи является значительное сокращение числа и длины участков обычной телефонной сети, которые задействованы в полной цепочке связи. Для этого следует по возможности шире использовать новейшие каналы скоростной световолоконной, радио- и спутниковой связи. Разумеется, большой эффект может дать и улучшение местной телефонной связи, в частности внедрение новых цифровых АТС.
К сожалению, в применении световолоконных (да и радио) линий связи есть свои крупные проблемы. Прокладка световолоконных линий на большие расстояния требует огромных средств. Эти линии прокладываются в трубах под землей, в них применяется множество усилителей-ретрансляторов, они могут быть легко повреждены, например при производстве земляных работ. Радиолинии также требуют дорогих ретрансляторов и чувствительны к помехам и природным катаклизмам.
Есть все основания полагать, что наиболее качественные услуги в области Internet могут предоставить те фирмы, которые обеспечат даже в малых городах
подключение своих Internet-абонентов к спутниковому каналу связи, открывающему доступ к одному из крупных скоростных магистральных каналов связи международного значения. При этом уменьшается число соединений и резко возрастает надежность связи.
Можно ли ожидать такой организации связи через Internet в малом городе? Еще недавно это казалось несбыточной мечтой — впрочем, как и прием спутникового телевидения. Но сейчас тарелками “НТВ-Плюс” уже никого не удивишь. Появились свои провайдеры спутниковой Internet не только в Москве, но и в малых городах России. К примеру, в Смоленске открыто отделение крупной московской фирмы — оператора спутниковой связи “Московский телепорт”. АОЗ “Смоленский телепорт" уже начало предоставлять услуги спутниковой сети Internet (рис. 15.2).
С,' -С,' -япп
С,' -
С,' -
ij $* t^*^JH ^(Мч»»^ |pWpww__ bywM _
" > f .6 Тз~ д i © ® о у т в ®
ЧР Смоленским -
BiBiТелепорт
Bi
Bi
Темиру нес можно умотать
И часов в месяц ЫИ111111
ЯвЬМЙ. '..ЯвЬМЙ. '..
ЯвЬМЙ. '..
ЯвЬМЙ. '..
ошЯ] ча<а i;•й».-1 iia^ ж<м»т|ар^1 ,|ек<*м5"
Рис. 15.2. Страница Смоленского провайдера спутниковой Internet —АОЗ “Смоленский телепорт”
Как выбрать провайдера Internet
Ведущую роль во внедрении Internet оказывают специальные организации — провайдеры. Они могут быть глобальными и региональными. Глобальные провайдеры нередко финансируются крупными фирмами и государством.
Региональным провайдерам принадлежит особая роль в доведении услуг Internet до потребителя как в больших, так и в малых городах. Обычно это коммерческие структуры, взимающие плату за подключение к Internet со своих пользователей, абонементную помесячную плату и нередко плату за объем информации, пересылаемой пользователю.
Выбор региональных провайдеров в больших городах может оказаться весьма большим, тогда как в малых городах могут действовать всего два-три провайдера. О ситуации с одним провайдером в малых городах можно и не говорить — в этом
случае выбора просто нет. О желательности конкуренции между региональными провайдерами уже говорилось.
Из каких соображений надо выбирать провайдера? Таких соображений может быть довольно много. Одно из самых главных — экономическое. Прежде чем выбрать провайдера, постарайтесь получить данные о стоимости их услуг. К сожалению, не всегда просто оценить, услуги какого провайдера обойдутся вам дешевле.
Есть провайдеры, которые ежемесячно требуют платы всего в 8-10$, но облагают вас массой дополнительных платежей — за электронную почту, подключение после неуплаты, каждый мегабайт информации, полученной с файловых серверов, и т.д. В итоге месячная плата может заметно возрасти. Другие провайдеры требуют большей месячной платы (порядка 15-20$), но в нее заранее входит оплата указанных выше услуг. Некоторые провайдеры требуют повременной оплаты, причем разной в различное время суток. Практикуется и предоставление бесплатно одного-двух часов, чаще всего ранним утром. Если вы “жаворонок", такое условие может оказаться очень соблазнительным. Так можно набрать 30-60 часов в месяц, а это весьма приличное время даже для любителей вволю попутешествовать по “паутине" Internet. .'
Немаловажную роль имеет качество предлагаемых услуг. Если скорость передачи информации мала, вам придется многие часы просиживать за ПК в ожидании загрузки нужных вам файлов. ' ■
В этом отношении большое преимущество за провайдерами, имеющими спутниковые или световолоконные каналы связи. Однако не надо забывать, что на всей трассе связи информация невольно проходит и по обычном телефонным линиям. Как говорят за рубежом, “последняя миля” линии связи — скорее всего простой телефонный провод. И если качество отдельных участков линии низко, трудно рассчитывать на высокую скорость и надежность передачи информации по сети Internet. Нередко даже природные явления (дожди или снегопад) оказывают заметное влияния на качество связи.
Есть и масса других факторов, в том числе психологических. Если на ваш запрос провайдеру вам толком не ответили, а тем более нагрубили, бегите от такого провайдера! Хорошие провайдеры должны предоставлять своим пользователям массу дополнительных услуг, например, файлы с данными о вашем балансе работы в Internet, возможности для создания вашей личной страницы — сайта, предупреждения о модернизации оборудования, справочные данные по вашему городу (например, расписания движения поездов и автобусов, вылета самолетов, адреса учреждений культуры и торговли, выход в поисковые системы Internet и многое другое).
Некоторые предпочитают выбирать старых провайдеров, предоставляющих услуги Internet уже на протяжении ряда лет. Если отзывы о них положительные, вполне можно положиться на этих “старичков”. Однако, как правило, самые современные технические новинки (например, спутниковую связь) предлагают именно молодые провайдеры. Они стараются полнее удовлетворить требования своих клиентов, ибо только так можно завоевать место на рынке предоставления информационных услуг.
Как практически стать пользователем Internet
Что нужно, чтобы стать пользователями Internet? Честно говоря, нужно не так уж мало:
■ • договоренность с провайдером — поставщиком услуг Internet;
телефон с достаточно приличной телефонной линией;
персональный компьютер (желательно класса не ниже 486 или Pentium) с достаточно современной операционной системой (обычно класса Windows 95);
устройство модуляции-демодуляции (модем);
программное обеспечение (программы обслуживания модема и организации соединения, браузеры для просмотра Internet, программы электронной почты и факсимильной связи, мультимедиа-средства для воспроизведения звуковых и видеофайлов и др.).
Рекомендуется перед покупкой модема пригласить представителя провайдера для осмотра вашего телефонного и компьютерного хозяйства. Бывают случаи, когда подключение к Internet невозможно из-за низкого качества телефонной линии или по иным причинам. Вы должны иметь телефон с достаточно надежной линий связи. Блокираторы, конденсаторы в телефонных розетках и прочие “фокусы" тут неуместны.
Если всякие щелчки, фон и прочие помехи постоянно присутствуют в вашей линии, вполне возможно, что в ней есть соединения скруткой или повреждения изоляции — у вас в квартире, в подъезде дома или, хуже всего, — в колодцах и трубах телефонных линий. Соединения в телефонной линии скруткой нужно пропаять, поскольку без этого они окисляются и становятся причиной плохих контактов. Вы можете обратиться на местную АТС и потребовать тестирования вашей линии; вполне возможно, что ее заменят на более качественную резервную линию или в конце концов отремонтируют вашу линию.
Возможно, потребуется перестановка розетки телефонного аппарата поближе к компьютеру и даже ее замена на более современную, имеющую отвод для подключения модема специальным кабелем. Прикиньте, можете ли вы сами навести порядок в своей телефонной линии или проще за умеренную плату доверить это специалисту провайдера?
Далее вы должны иметь или приобрести приличный компьютер (сейчас это Pentium). Ожидается, что скоро появятся специальные Internet-компьютеры с упрощенной конструкцией. Чем более скоростной процессор стоит у вашего ПК, тем лучше он будет работать в сети Internet и справляться с огромными объемами информации, передаваемыми по ней. Многие крупные провайдеры Internet продают и ПК, так что и поставка ПК может входить в их услуги.
Компьютер должен быть оснащен модемом — встроенным (внутренним) или внешним. О модемах уже говорилось в главе 7. Так что здесь отметим лишь, что внутренний модем дешевле и не требует отдельного источника питания, кстати, нередко имеющего вид не очень удобного “кирпича”, вставляемого в розетку электрической сети. Однако внешний модем имеет свои преимущества — подключение его проще, он не потребляет энергии от источника питания компьютера, работу его проще контролировать. Учтите, что сейчас многие
миниатюрные (блокнотные) компьютеры имеют встроенный модем. И эта мода распространяется на высококлассные, а потому и дорогие, престижные ПК, именуемые brandname (рис. 15.3).
Рис. 15.3. Персональный мультимедиа-компьютер, оснащенный встроенным модемом
Весьма желательно перед покупкой модема проконсультироваться со специалистом провайдера. Дело в том, что однотипные модемы (одной фирмы) соединяются друг с другом быстрее и надежнее, чем модемы разных фирм. Так что лучше покупать модем, указанный специалистами провайдера.
Современные модемы имеют довольно высокие скорости передачи информации. Например, популярная модель модема “US Robotics COURIER V.EVERYTHING" имеет скорость передачи данных до 57 Кбит/с, а новое поколение модемов способно передавать данные даже с удвоенной максимальной скоростью. Впрочем, такие скорости передачи реализуются лишь при очень хороших телефонных линиях — например, от цифровых АТС или так называемых выделенных (некоммутируемых линий) и при использовании специальных протоколов (х2, например). Вполне приемлемой считается скорость передачи до 28-33 Кбит/с.
Поделив эту скорость на 8, можно найти, сколько кбайт информации передается в одну секунду — заметим, что передача байта эквивалентна одному символу. Так что при указанных реальных скоростях до 33 Кбит/с скорость передачи составит 4,125 Кбайт/с. Это соответствует примерно передаче одной страницы текста в секунду. Кому это кажется малым, учтите, что за час можно передать почти с десяток книг среднего формата (от 400 до 500 страниц каждая)! Но даже скорость в 1,5-2 Кбайта считается вполне приемлемой на наших телефонных линиях. Увы, в худшие для связи часы или при значительных помехах в телефонной линии реальная скорость передачи информации может оказаться заметно ниже указанной — порою в десять и даже в двадцать раз.
Компьютер должен быть оснащен современной операционной системой — обычно это Windows 95. Ее не надо покупать отдельно — солидные фирмы продают свои ПК с уже установленной Windows 95. Новые версии такой операционной системы OSR 2 имеют все необходимое для работы с электронной почтой и сетью Internet. Так что когда вам за плату предлагают кустарные сетевые программы или программы для электронной почты, учтите, что вас попросту обманывают. Все нужное для работы в сети уже есть в Windows 95 OSR 2. Если ваша Windows не OSR 2, придется отдельно установить простую в работе программу — браузер Internet Explorer. Недавно вышла мощнейшая русифицированная версия 4.0 этой программы. Есть масса и других (поставляемых бесплатно) браузеров, например, очень популярный Netscape. Эти программы мы рассмотрим ниже.
Подключение к .сети Internet
Если ваш ПК уже оснащен модемом, никаких его настроек, как правило, не требуется. Но если вы ставите модем на ПК, который7до этого не работал в сети, потребуется ряд не очень простых настроек. Мы не станем описывать их в силу ряда причин:
подробное описание начальных настроек есть во многих книгах по Internet, например [22];
настройка самого модема была описана в главе 7;
настройка программного обеспечения желательна силами специалистов, так как требует знания многих параметров, пользователю ПК неизвестных (например, номера телефона провайдера, адресов в специальных кодах, установки различных протоколов работы и т.д.);
настройка производится один раз и в дальнейшем, как правило, не меняется.
Итак, будем считать, что модем и нужное для него программное обеспечение установлены, так что ваш ПК готов к вступлению в сообщество Internet. Будем также считать, что на вашем ПК установлена операционная система Windows 95 — самая популярная и массовая в последние годы [23]. В этом случае на так называемом рабочем столе этой операционной системы будет виден ярлык (маленькая картинка — пиктограмма) для подключения к сети Internet (рис. 15.4). Говоря точнее, этот ярлык служит для установки связи с удаленным компьютером — это довольно мощный компьютер (Internet-сервер) провайдера, к которому ваш ПК подсоединяется с помощью модемов (вашего модема и модема провайдера, входящего в так называемый модемный пул).
Теперь опишем процедуры, которые предшествуют установлению каждого сеанса связи.
Пусть наш ярлык для установки связи с удаленным компьютером называется “My_Internet” (вы вольны потребовать задания любого имени для этого ярлыка или заменить имя на свое). При активизации ярлыка появляется о^но установки связи, которое на рис. 15.4 видно под ярлыком “My_Internet”.
Прежде чем перейти к описанию работы с окном уточним, что понимается под активизацией ярлыка. Говоря о работе с компьютером, мы часто будем говорить “активизируйте кнопку”, “нажмите на кнопку” и т.д. Вы, вероятно, знаете, что в пользовательском интерфейсе программ реальных кнопок и клавиш нет — все
nit Rictus Idnit Rictus Id
nit Rictus Id
nit Rictus Id
И КЗ
|ДЛу1| £§ Окно состояния HP
Рис. 15.4. Ярлык и окно установки связи с провайдером Internet
они виртуальные. Так что и нажатие их вовсе не означает, что в них надо тыкать пальцем или тем более мышью. Под активизацией подобных объектов подразумевается, что на соответствующий объект (ярлык, позицию меню, кнопку, клавишу и т.д.) устанавливается курсор мыши (в виде жирной наклонной стрелки), а затем быстро нажимается левая ее клавиша. Довольно часто требуется быстрое двойное нажатие этой клавиши — например, при активизации ярлыка в стандартной Windows 95.
Теперь вернемся к работе с окном установки связи с удаленным компьютером. В этом окне надо указать:
имя пользователя (краткое имя, присвоенное пользователю провайдером или согласованное с ним);
пароль (до шести символов), который также должен быть согласован с провайдером;
номер телефона, отведенный вам провайдером для работы в Internet;
место вызова (чаще всего обычное).
При задании пароля надо иметь в виду, что любые символы пароля отображаются звездочками с тем, чтобы стоящие за вами чрезмерно любопытные люди не смогли прочитать пароль и в дальнейшем за ваш счет пользоваться услугами Internet. Задание пароля должно выполняться очень тщательно, поскольку неверно введенный пароль приведет к невозможности осуществления соединения с провайдером. Надо помнить, что малые и большие буквы различаются, так что надо вводить пароль абсолютно точно — так, как вы договорились с провайдером.
Некоторые провайдеры предусматривают разумные меры по упрощению входа в связь. В частности, пользователи бытовых ПК могут не вводить пароль повторно при новых сеансах связи, если установлена птичка в прямоугольном окошке с надписью “Сохранить пароль”. С помощью кнопки “Параметры" можно проконт-
12 Зак. 546
ролировать параметры соединения, которые устанавливались при инсталляции модема.
Итак, если нужные для установки связи параметры введены, надо активизировать кнопку “Установить связь” окна, показанного на рис. 1^.4. Если вы передумали входить в связь с провайдером, “нажмите” (мышью, разумеется) кнопку “Отмена".
Если все же “нажать” кнопку “Установить связь", окно рис. 15.4 исчезнет и на рабочем столе появится новое окошко — установки связи. Оно показано на рис. 15.5. В этом окошке имеется надпись о том, что идет набор номера телефона провайдера.
Рис. 15.5. Окошко установки связи на рабочем столе Windows 95 1
Здесь уместно отметить, что имеется два способа дозвона до провайдера — i импульсно-кодовыми и тональными посылками. В России второй способ исполь- ■ зуется в линиях, подключенных к цифровым АТС. Он более быстрый, чем набор 1 импульсно-кодовыми посылками. Многие внешние модемы имеет встроенный ] динамик, через который можно отчетливо прослушивать процесс набора номера 1 провайдера. ■ j Если набор номера провайдера прошел успешно, появляется окно терминала (рис. | 15.6). В этом окне придется повторить ввод имени и пароля пользователя (при I этом введенный пароль не виден). После ввода надо нажать клавишу Enter и 1 проследить за сообщением о соединении в нижней части окна терминала. 1 Связь через окно терминала с провайдером имеет определенные преимущества с ] точки зрения ее безопасности и исключения несанкционированного доступа к 1 компьютерам пользователя. Однако в целом она неудобна. Провайдеры могут 1 настроить режим входа в связь таким образом, что при правильном начальном | указании пароля окно терминала не появляется. Это возможно и с помощью | специальных макросов — файлов, которые исключают вывод окна терминала. Такие 1 макросы провайдеры также могут предоставлять в распоряжение пользователей. |
Рис. 15.6. Окно терминалаРис. 15.6. Окно терминала
Рис. 15.6. Окно терминала
Рис. 15.6. Окно терминала
После ввода данных в окно терминала (или сразу после исчезновения окна установки связи) появляется окошко (рис. 15.7), указывающее на контроль правильности ввода имени пользователя и пароля. Такой контроль идет несколько секунд, и если введенные данные верны, окошко контроля исчезает и связь считается установленной.
Ярлык для Myjnterne'Ярлык для Myjnterne'Мой компьютерМой компьютерMicrosoft Picture Н*Microsoft Picture Н*KoprwaKoprwaШй fj < NcШй fj < NcAcdsee32Acdsee32Internet MarlInternet MarlПортфельПортфельWord'37Word'37
Ярлык для Myjnterne'
Ярлык для Myjnterne'
Мой компьютер
Мой компьютер
Microsoft Picture Н*
Microsoft Picture Н*
Koprwa
Koprwa
Шй fj < Nc
Шй fj < Nc
Acdsee32
Acdsee32
Internet Marl
Internet Marl
Портфель
Портфель
Word'37
Word'37
^Установка связи с... Btf\[ 7:43
Рис. 15.7. Окошко контроля имени пользователя и его пароля
После установки связи появляется окошко, показанное на рис. 15.8. В нем сообщается о факте установки связи и указывается скорость обмена между
модемом и компьютером. Эта скорость должна быть примерно вдвое выше, чем максимальная скорость передачи информации в сети Internet. Кроме того, маленькая пиктограмма с изображением двух компьютеров помещается в правой части панели задач (нижняя строка на рис. 15.8). По миганию маленьких прямоугольников — “экранов” этих компьютеров можно следить за тем, идет ли передача информации по Internet или модем “повис” в ожидании приема информации. Увы, такая неприятность не редкость! Как от нее избавиться, опишем ниже.
Мой > омпькяер* еМой > омпькяер* еЛ'ВходящиеГКартинаш Q tfЛортфетгЛ'ВходящиеГКартинаш Q tfЛортфетгДПуж! ДОоООТ [gDoSNAP||^Ucr«o.*m«<»*3^«ДПуж! ДОоООТ [gDoSNAP||^Ucr«o.*m«<»*3^«Рис. 15.8. Окно, подтверждающее установку связиРис. 15.8. Окно, подтверждающее установку связи
Мой > омпькяер
* е
Мой > омпькяер
* е
Л'
Входящие
Г
Картина
ш Q tf
Лортфетг
Л'
Входящие
Г
Картина
ш Q tf
Лортфетг
ДПуж! ДОоООТ [gDoSNAP||^Ucr«o.*m«<»*3^«
ДПуж! ДОоООТ [gDoSNAP||^Ucr«o.*m«<»*3^«
Рис. 15.8. Окно, подтверждающее установку связи
Рис. 15.8. Окно, подтверждающее установку связи
С помощью окна (рис. 15.8) можно определить время с момента установки связи и объем информации, полученной модемом и отправленной им в сеть (в байтах). Кнопка “Завершить связь” позволяет отключиться от провайдера, а кнопка “Сведения>>” позволяет получить дополнительные сведения об установке связи (в основном они были описаны ранее).
Гипертекстовый язык HTML и всемирная паутина WWW
Многие годы уделом компьютеров была обработка цифровой и текстовой инфор- , мации. Затем появилась компьютерная графика. А к концу 80-х годов возникло модное словечко “мультимедиа". Мультимедиа (multimedia) означает работу ’ компьютера во многих средах [24]. Помимо числовой и текстовой информации, ■ компьютерам с появлением мультимедиа стала доступна для обработки и вывода i самая разнообразная информация — графическая, анимационная (в виде мультфильмов и “живого", видео), звуковая и т.д. Перестала быть мечтой быстрая цветная трехмерная графика, и в наш обиход пришла виртуальная реальность.
Исследования показали, что для полноценного представления данных передавав- : мая по сетям информация должна содержать все указанные выше элементы 1 мультимедиа. Ввиду обилия такой информации возникала проблема работы с ней.
Задолго до появления компьютеров и Internet эта проблема в книгах решалась с помощью оглавления, заставок и перекрестных ссылок. В оглавлении каждой фразе в жесткое соответствие ставился некоторый фрагмент текста. А перекрестные ссылки указывали на необходимость произвольных переходов от одних фрагментов текста к другим.
Аналогично была решена проблема представления информации в компьютерных сетях. Вначале ей был придан гипертекстовый характер. Это означает, что в тексте передаваемых по сетям документов размещаются выделенные (чаще всего подчеркиванием) слова или фразы, именуемые гипертекстовыми ссылками. С ними связаны отдельные фрагменты текстов. Активизация ссылки ведет к их показу на экране компьютера. Просто, и не надо листать книгу в поисках раздела, на который указывает оглавление.
Чаще всего гиперссылки даны синим цветом, причем нередко после первого использования гиперссылок их цвет меняется на коричневый — это удобно при просмотре меню, представленных в виде гиперссылок. Разумеется, могут использоваться и иные цвета для гиперссылок. Гиперссылки необязательно дают ссылки на тексты — с их помощью можно вызывать рисунки, меню, таблицы, адреса страниц и электронной почты и т.д.
Ссылки могут быть и в виде небольших рисунков — гипермедиа-ссылки. С ними могут быть связаны не только фрагменты текста, но и другие рисунки, фрагменты “живого" видео, звукозаписи и иные объекты мультимедиа. Гипермедиа-ссылки хорошо видны на рис. 15.2 (например, меню из них в левой части экрана, где каждая ссылка представлена эллипсом с надписью, выполненной также в виде рисунка, а не стандартного текста).
Постепенно на основе применения гипертекста и гипермедиа был создан специальный язык для описания документов, передаваемых по сети Internet и содержащих тексты, рисунки и мультимедиа-объекты. Он получил название гипертекстового языка HTML (HyperText Markup Language).
Документы в Internet имеют вид так называемых страниц (или сайтов), создаваемых на основе языка HTML. Начальная страница таких документов обычно содержит красочно оформленный титул и гипермедиа- (или гипертекстовые) ссылки на другие страницы документа. Возможны ссылки и на различные файлы, содержащие рисунки, видео- и звуковые фрагменты. HTML страницы размещаются на так называемых HTML- или Web-серверах, т. е достаточно мощных компьютерах с жесткими дисками большой емкости. На них каждому пользователю отводится определенное место для размещения своих сайтов (обычно около 2 Мбайт). Web-серверы создаются при крупных учреждениях, например, при университетах или центрах информационных технологий.
Где эта улица, где этот дом (или об адресах Internet)
Internet — огромный “город", побольше Москвы или Нью-Йорка. Число “жителей” (пользователей Internet) в нем достигает многих десятков миллионов, а количество документов и прочих сведений уже невозможно подсчитать и просто
представить. Наверное, оно превосходит сотни миллионов, а быть может, и того больше.
Как же можно разобраться в том, где находятся нужные страницы Internet и бесчисленные документы в них? Для этого были придуманы специальные адреса URL (Uniform Recource Locator), или универсальный указатель ресурсов.
В общем случае адрес URL задается в виде:
<схема_доступа>:<информация, зависящая от схемы доступа>
Схема доступа должна содержать информацию об используемом приложении, типе используемого ресурса (WWW-страница, файл, меню и т.д.) и. механизме доступа к ресурсу. Самыми распространенными схемами доступа являются:
http — WWW-страница в-формате HTML;
ftp — содержимое файлового сервера FTP;
gopher — содержимое сервера типа Gopher.
Информация, зависящая от схемы доступа, должна указывать на удаленный ПК, к которому подключается ПК пользователя, и на полное имя файла (с путем доступа к нему), хранящего, требуемую страницу.
Более распространена следующая форма задания URL-адреса:
схема_доступа://имя_машины.имя_домена[/полное_имя_файла]
При работе в Internet схема_доступа указывается как http: — это означает использование протокола передачи гипертекста (HyperText Transfer Protocol). Имя машины обычно начинается с букв www (указывает на работу в паутине WWW), имя_домена является идентификатором машины удаленного доступа. Чаще всего это имя совпадает с кратким именем провайдера, именем фирмы или иного учреждения. Например, URL-адрес фирмы “Смоленский телепорт", при помощи которой готовилась эта глава, имеет вид:
http://www.keytown.com
Это пример самого короткого URL-адреса, который указывает на начальную страницу данной организации. Но она содержит ссылки и на другие страницы (в том числе гипертекстовые или гипермедиа). Они и указываются далее через косую черту.
На самом деле такие адреса введены ради удобства пользователя. Существует специальный набор программных средств, называемый службой имен доменов DNS (Domain Name Service). Эта служба преобразует имена доменов в так называемый IP-адрес (IP происходит от слов Internet Protocol). Он состоит из четырех байтов, каждый из которых имеет значения от 0 до 255. Пока этого вполне достаточно для указания всех страниц и документов, которые содержит сеть Internet.
Имена доменов часто имеют следующие окончания: сот — коммерческие организации, edu — организации системы образования, mil — военные организации, org — различные организации, gov — правительственные учреждения США, net — провайдеры услуг Internet и т.д. Часто встречаются идентификаторы стран,
например: ca — Канада, ch — Швейцария, cn — Китай, jp — Япония, ru — Россия, uk —Великобритания и т.д.
Набрав по этим правилам имена крупных фирм, вы наверняка не ошибетесь и выйдите на их основные страницы, например:
http://www.microsoft.com — фирма Microsoft;
http://www.intel.com — фирма Intel;
http://www.pcweek.ru — издательство PCWEEK и т.д.
Довольно обширные списки адресов содержат каталоги с названиями вроде “Желтые страницы Internet” и т.д. Они издаются в виде книг или имеются на многих серверах крупных фирм. Обратите внимание на то, что адреса организаций и отдельных лиц часто меняются, некоторые исчезают вообще, другие появляются как новые страницы. Так что далеко не всегда поиск конкретной страницы Internet по адресу может увенчаться успехом.
Internet-браузер Mosaic
Прочтя предыдущий раздел, вы, вероятно, уже догадались, что для работы в Internet средств установки связи с провайдером еще недостаточно. Как минимум необходимо установить специальную программу для путешествия по Internet, называемую браузером. Именно эта программа по заданному URL-адресу должна установить связь с нужным вам партнером, обеспечить поиск нужных страниц во всех закоулках всемирной информационной паутины и вывести полученную информацию в удобной для вас форме.
Первой программой, обеспечивающей возможность полноценной работы в Internet, стала программа Mosaic, созданная Национальным центром суперкомпьютерных приложений США — NCSA. Эта программа сделала все ресурсы Internet доступными пользователям персональных компьютеров, работающих под управлением системы Windows. Она послужила также прообразом типового пользовательского интерфейса программ просмотра ресурсов Internet, который базируется на аллегориях кнопочного управления, принятого во многих бытовых устройствах — например, магнитофонах и проигрывателях звуковых и видео-дисков.
Однако отдавая должное первенцу в среде браузеров — программе Mosaic, надо отметить, что сейчас эта программа изрядно устарела и попала в разряд музейных экспонатов.
Борьба в сфере создания браузеров развернулась между известным разработчиком сетевых средств — фирмой NETSCAPE COMMUNICATIONS и гигантом программной индустрии — фирмой MICROSOFT, создавшей популярные операционные системы MS-DOS и Windows. Конкуренция (и даже судебная тяжба) между ними идет лишь на благо пользователям Internet — обе компании стараются “переплюнуть” друг друга в разработке удобных в работе, надежных и быстрых браузеров. Многие охотно применяют браузеры и той, и другой фирмы, ибо будучи в целом весьма близкими по основным параметрам, они порою имеют тонкости, вызывающие интерес у пользователей Internet.
Браузеры фирмы Netscape
Фирма NETSCAPE COMMUNICATIONS одна из первых создала массовые программные средства для просмотра ресурсов Internet. Вначале это были версии популярной программы NETSCAPE NAVIGATOR. Эта программа, без преувеличения, завоевала симпатии всего Internet-мира. Уже в начале 1997 года фирма NETSCAPE представила программный комплекс под именем Netscape Communicator 4.01, который, помимо превосходного браузера, содержал средства электронной почты, просмотра новостей, организации телеконференций и даже создания своих Internet-страниц. На рис. 15.9. показан экран программного комплекса Netscape Communicator 4.01 с загруженной домашней страницей фирмы Netscape. Нетрудно заметить, что она имеет переключатель выхода в поисковые системы Internet и средства для обзора (Search) ресурсов Internet.
лТ Welcome to Netscape Netscapeяпв
Fie £dl y»w fio Communicator НФ
NN5 у 3 A <t 6 uf 3. 8
N
N
i ' Reload Home Search Guide Per* Security Stop
Bookmark® J^ Netate:|http://hcm^^
Щ Internet у^ Lookup i,^ Nev#trCod ^] Netcaster
Netcenter"Netcenter"Search tiwW*: SelectYour Favorite ServiceSearch tiwW*: SelectYour Favorite Service«еимреКежNetscape Launches Chinese Web SitesAt: NCWS.comFeds Hit Money«еимреКежNetscape Launches Chinese Web SitesAt: NCWS.comFeds Hit MoneyWebCrjwlerAOL NetFindHotBot Infoseek UookSm^rtWebCrjwlerAOL NetFindHotBot Infoseek UookSm^rtid take advantage of our great Internet services - it's freeid take advantage of our great Internet services - it's freeradradContentNavigate the WebSmall Business SourceContentNavigate the WebSmall Business SourceCommunityCommunitySmartUodateUpgrade to Comrfiunkator’Netscape StoreSmartUodateUpgrade to Comrfiunkator’Netscape StoreBusiness JournalHeadlines. CompaniesIn-Box DirectSports. EntertainmentBusiness JournalHeadlines. CompaniesIn-Box DirectSports. EntertainmentProfessional ConnectionsDiscussions. Events ...Member DirectoryFind Netcenter MembersProfessional ConnectionsDiscussions. Events ...Member DirectoryFind Netcenter MembersInstant MessengerReal-Time MessagingInstant MessengerReal-Time Messaginginsideinside
Netcenter"
Netcenter"
Search tiwW*: SelectYour Favorite Service
Search tiwW*: SelectYour Favorite Service
«еимреКеж
Netscape Launches Chinese Web Sites
At: NCWS.com
Feds Hit Money
«еимреКеж
Netscape Launches Chinese Web Sites
At: NCWS.com
Feds Hit Money
WebCrjwler
AOL NetFind
HotBot Infoseek UookSm^rt
WebCrjwler
AOL NetFind
HotBot Infoseek UookSm^rt
id take advantage of our great Internet services - it's free
id take advantage of our great Internet services - it's free
rad
rad
Content
Navigate the Web
Small Business Source
Content
Navigate the Web
Small Business Source
Community
Community
SmartUodate
Upgrade to Comrfiunkator’
Netscape Store
SmartUodate
Upgrade to Comrfiunkator’
Netscape Store
Business Journal
Headlines. Companies
In-Box Direct
Sports. Entertainment
Business Journal
Headlines. Companies
In-Box Direct
Sports. Entertainment
Professional Connections
Discussions. Events ...
Member Directory
Find Netcenter Members
Professional Connections
Discussions. Events ...
Member Directory
Find Netcenter Members
Instant Messenger
Real-Time Messaging
Instant Messenger
Real-Time Messaging
inside
inside
isrisr^Document: Done^Document: Done
isr
isr
^Document: Done
^Document: Done
ДПуЖ^ *О1|Як*»4’8Г**=«*е... ||g^Welco«.. ЙРоООТ I IgDoSNAP | !SH4 ^ &»
Рис. 15.9. Экран Netscape Communicator 4.01
Работа c Netscape Communicator, как и с другими современными Internet-программами, проста и интуитивно понятна. Помимо основного окна просмотра и строки статуса под ним, окно программы сверху содержит четыре панели:
панель титула;
панель навигации с кнопками быстрого управления;
панель локализации;
панель пользователя.
Если вы знаете адрес страницы, которую желаете посетить, можно набрать ее в панели локализации и нажать клавишу ввода Enter — страница будет загружена, если она существует. По умолчанию загружается домашняя страница фирмы NETSCAPE. В случае загрузки многостраничного документа с помощью кнопок с жирными стрелками (указывающими влево и вправо) можно перемещаться постранично к началу или к концу документа.
Браузер Internet Explorer 3.0 фирмы Microsoft
Фирма MICROSOFT явно недооценила резкий рост интереса пользователей ПК к Internet. К середине 90-х годов она была поглощена созданием нового поколения операционных систем класса Windows. В 1995 году Windows 95 стала реальностью и приступила к завоеванию мира ПК. Однако MICROSOFT не собиралась включать в нее средства для работы в Internet. В это же время фирма NETSCAPE COMMUNICATIONS пожинала плоды мирового успеха своего браузера.
Впрочем, MICROSOFT уже в конце 1995 года объявила Internet сферой первостепенных интересов. Вслед за Windows 95 было выпущено расширение этой операционной системы MS Plus!, в состав которого вошли средства для работы с Internet и электронной почтой. Свои браузеры фирма MICROSOFT назвала Internet Explorer (Проводник по Internet). По существу, они явились доработками первых браузеров фирмы NETSCAPE. Поэтому вид экрана браузеров MICROSOFT очень напоминает вид экрана браузеров NETSCAPE (не считая мелких и непринципиальных отличий). Впрочем, в этом есть рациональное зерно, не надо переучиваться при переходе от браузера одной фирмы к браузеру другой!
Но, пожалуй, самый серьезный шаг был сделан при разработке очередной версии Windows 95 — Windows 95 OSR-2. В нее был органично включен наиболее популярный и поныне браузер Microsoft Internet Explorer 3.0 (рис. 15.10), а также ряд приложений для работы с электронной почтой, просмотра новостей и организации телеконференций. В титуле новой версии операционной системы появились слова “Windows 95 with Internet Explorer”.
Internet Explorer 3.0 был выпущен и как отдельное приложение. Кроме того, был выпущен программный комплекс Microsoft Office 97, ориентированный на работу с Internet-документами. Итак, фирма MICROSOFT стала на путь интеграции Internet-приложений с операционной системой Windows 95. A Internet Explorer, несмотря на обнаруженную в нем ошибку в средствах ограничения доступа к ПК пользователей, стал одним из самых популярных браузеров в мире. И остается таковым по сей день, несмотря на появление нового браузера Internet Explorer 4.0. Что касается ошибки, то с помощью специальной заплатки на сервере фирмы MICROSOFT ее легко устранить. Новая версия браузера 3.02 незначительно отличается от версии 3.0, так что не будем их различать.
На рис. 15.10 в окне Internet Explorer 3.0 показана домашняя страница русского отделения фирмы MICROSOFT (сам браузер также русифицирован). Эта страничка поражает своей простотой и функциональностью. Не в пример сайтам других фирм, украшенных десятками порой бесполезных и медленно загружающихся картинок, она содержит единственную простую картинку и обычные гипертекстовые ссылки на наиболее популярные программы просмотра ресурсов Internet. Благодаря этому начальная страница загружается за пару секунд. Есть возможность выхода на основную англоязычную страницу фирмы MICROSOFT и просмотра учебника по WWW. Эта страница — хороший пример для подражания при создании своих страниц.
Как и любой серьезный браузер, Internet Explorer 3.0 серьезная и сложная программа. Ее описанию посвящена толстая книга [25], причем далеко не
единственная. Однако пользовательский интерфейс программы довольно прост, так что с ней вполне может начать работу даже пользователь-новичок.
Файл Цравм gm Парма ge*««2 • r
5 ill С”*"5 ill С”*"i [j Адрес |htfc://home'm!crasotlco^^
5 ill С”*"
5 ill С”*"
Добро пожаловать в Internet
Эти страницы Web являются исходным пунктом для входа в Internet. Они предоставляют средства поиска, ссылки на другие интересные узлы, а также учебник по Web.
Отправляясь в путь по Internet, мы рады видеть вас с нами в предстоящем путешествии.
Выкрик данною ссылку для чтения учебника по Web.^
«Пу»! ЦРоРОТ. |ЯОоЯ»Рjo) Добропожаломт.. "■№Г7:45
Рис. 15.10. Окно программы Microsoft Internet Explorer 3.0
Объем и задачи данной книги не позволяют сколь-нибудь подробно описать работу с браузерами и их настройку.
Internet Explorer 3.0 имеет главное меню, с помощью которого можно осуществить его полную настройку и обеспечить выполнение любых функций по поиску нужных страниц и данных в Internet. Однако все наиболее важные функции при оперативной работе можно реализовать с помощью инструментальной панели с большими кнопками и надписями.
Ниже даны рекомендации по работе в Internet с помощью инструментальной панели:
используйте кнопки “Вперед" и “Назад" со стрелками для переключения страниц больших документов или для перехода от одной страницы к другой;
если вы решили отказаться от загрузки длинного документа или объемного рисунка, нажимайте кнопку “.Стоп";
если модем “завис” при загрузке страницы или рисунка, попробуйте “реанимировать” его, нажав кнопку “Обновить";
если вы решили перейти к основной странице (есть возможность изменить ее адрес), то нажмите кнопку “Основная страница”;
для поиска нужных данных используйте кнопку “Поиск";
для быстрого перехода к заранее избранным страницам используйте кнопку “Избранное";
для печати на принтере текущей страницы используйте кнопку "Печать";
для изменения шрифта (в случае, если вместо разумного текста вы видите “абракадабру”) используйте кнопку “Шрифт".
На этом мы закончим описание браузера MS Internet Explorer 3.0 и перейдем к рассмотрению новейшего браузера Internet Explorer 4.0 — тем более, что многое из того, что о нем будет сказано, относится и к версии 3.0 (и наоборот).
Новый браузер Internet Explorer 4.0 фирмы Microsoft
Первым признаком новизны является изменение вида рабочего стола Windows 95. После кнопки “Пуск" в панели задач появилась маленькая панель с четырьмя пиктограммами. Первая из них (в виде спутниковой антенны) запускает обзор так называемых каналов (channels) — большая панель каналов появляется в середине рабочего стола (рис. 15.11).
Рис. 15.11. Экран Windows 95 после инсталляции Microsoft Internet Explorer 4.0
Каналы — это новейшее средство, введенное в Internet Explorer 4.0. Подписавшись на определенный канал (например, новостей), пользователь получает возможность получения и модификации информации даже в то время, когда он с этим каналом не работает — например, при просмотре какой-то Internet-страницы. Кроме того, каналы используют специальную технологию обмена информацией, основанную на передаче лишь ее изменений. Поэтому скорость работы с каналами заметно возрастает.
Но, пожалуй, самым впечатляющим является влияние Internet Explorer 4.0 на пользовательский интерфейс Windows 95 (если такое влияние подтверждено при инсталляции). При этом просмотр файловой системы ПК ничем не отличается от просмотра Internet-страниц. К примеру, на рис. 15.12 показано, как выглядит в открытом виде главная информационная папка “Мой компьютер", открывающая полный доступ ко всей файловой системе конкретного компьютера пользователя и, кстати, к подключению к Internet.
Мой компьютерМой компьютерSystem (С:)Локальный дискSystem (С:)Локальный дискДиск 5,25 (А:)Диск 5,25 (А:)Диск 3,5 (В)Диск 3,5 (В)Съемный диск IF:)(G:)Съемный диск IF:)(G:)D ГО)D ГО)ПринтерыПринтерыЕмкость: 1,00 Гбайт□ Занято:707 МбайтЕмкость: 1,00 Гбайт□ Занято:707 МбайтЕ (Е )Е (Е )Удаленный доступ к сегиУдаленный доступ к сеги
Мой компьютер
Мой компьютер
System (С:)
Локальный диск
System (С:)
Локальный диск
Диск 5,25 (А:)
Диск 5,25 (А:)
Диск 3,5 (В)
Диск 3,5 (В)
Съемный диск IF:)(G:)
Съемный диск IF:)(G:)
D ГО)
D ГО)
Принтеры
Принтеры
Емкость: 1,00 Гбайт
□ Занято:707 Мбайт
Емкость: 1,00 Гбайт
□ Занято:707 Мбайт
Е (Е )
Е (Е )
Удаленный доступ к сеги
Удаленный доступ к сеги
wvbOKTW- I|-
jtesdi ^•sliAas^^
Рис. 15.12. Папка “Мой компьютер” при модификации пользовательскогоинтерфейса операционной системы Windows 95после инсталляции Internet Explorer 4.0
Мы не рекомендуем пока вводить возможности Internet Explorer 4.0 полностью. В частности, стоит повременить с изменением интерфейса Windows 95, поскольку в случае ее краха восстановление становится весьма сложным делом. Лучше подождать, пока MICROSOFT выпустит окончательно доработанную операционную систему Windows 98, в которую будет четко встроен Internet Explorer 4.0.
В паутине Internet
Большинство поставщиков услуг Internet (от крупных фирм с мировой известностью до региональных провайдеров) имеют свои сайты с возможностью выхода на несколько информационно-поисковых систем, службы новостей, развлекательные сайты и т.д. К примеру, с начальной страницы фирмы Microsoft можно попасть сразу на созвездие самых именитых и мощных информационно справочных систем (рис. 15.13). Все, что для этого нужно — нажать кнопку “Поиск в Internet’’ в Internet Explorer.
Как видно из рис. 15.13, вы можете начать поиск в любой из показанных на этом рисунке информационно-поисковых систем, просто введя ключевое слово (или группу слов) в соответствующее поле. После чего надо нажать клавишу Enter, и поиск начнется. Если вы не ввели ключевые слова, то просто произойдет переход в соответствующую поисковую систему — в поле слов поиска которой установлен курсор.
В этой небольшой главе по Internet просто не место обсуждать возможности, достоинства и недостатки различных поисковых систем. К тому же, лучший способ их прочувствовать — практически поработать с каждой системой хотя бы часок-другой. Отметим лишь, что одной из самых мощных и почитаемых во всем
она
Поиск в Internet *?^-^ "Поиск в Internet *?^-^ "Для поиска сведений в Internet, введите несколько слов, описывающих эти сведения, и нажмите кнопку 'П оиск1Для поиска сведений в Internet, введите несколько слов, описывающих эти сведения, и нажмите кнопку 'П оиск1
Поиск в Internet *?^-^ "
Поиск в Internet *?^-^ "
Для поиска сведений в Internet, введите несколько слов, описывающих эти сведения, и нажмите кнопку 'П оиск1
Для поиска сведений в Internet, введите несколько слов, описывающих эти сведения, и нажмите кнопку 'П оиск1
ав^и| gfowoaCTWM. II ^ Поиск в Int... gfelOOT I BOoSNAP t Ц^Ф:%" 2225
Рис. 15.13. Выход на поисковые системы из сайта фирмы Microsoft
мире является поисковая система Yahoo! (рис. 15.14). Говорят, что ее имя произошло от волосатого мифического существа “Йеха”, описанного в известной книге о Гулливере.
-@-^ тгхноог. @ ^-
1^^TMeVsNw MoraWiw
*98 Winter Games cO н cam»». <m»m oww* Win an $8000Tax Center иЖ the GRAMM’&WEBCAST Digital Theater
-lirSearch {options
Yahoo! Mail - get your free @yahoo com email address
YellowPage* - Ещк2£М& - МШ - QtiiM - EstMOSlfi - EhM - FixtlflShoppy-My ¥a^^ - New»-^poxto-Weather - Stock Quote» - BUS*
Aits and Humanities
( AiChitei^e. ^ Literature.
Business and Economy [Xh»!l Ci^yipMiea. Fp»mt:e. EjpploytnenL.
Cementers and Internet fX*a!l Internet W%^ 3^!^^
News and Media p^ni)
Current Event*. Magaaine». TV. Newepapen...
выдаст заглавия десятков тысяч документов! И затратит на их поиск много времени. Самое ценное, что в этих списках даны адреса соответствующих сайтов, а иногда и электронной почты.
Многие поисковые системы позволяют вести поиск по полному или частичному названию документа, заключенному в кавычки. Часто могут использоваться слова с логическими операторами AND (И) и OR (ИЛИ). Как правило, OR расширяет поиск, тогда как AND сужает его. К примеру, если вы задали слова Intel AND Pentium, то будут выведены заголовки только тех документов, в которых встречаются одновременно слова Intel и Pentium. Разумеется, их будет уже меньше, чем при поиске только по слову Intel — в последнем случае вы получите информацию о всех процессорах и прочих микросхемах, кои INTEL создала с момента своего зарождения.
Многие поисковые системы выходят на различные базы данных. Например, база данных по книгам Amazon сордержит информацию по 2,5 миллионам книг научно-технического профиля (в основном зарубежным).
Рис. 15.15 показывает, как один из авторов этой книги решил найти книгу по своей фамилии — Dyakonov.
Q Amazon com1 failh's Biggest Book-doie Miciosott Internet I KploniЯПП
$айл Правка gm Пярмкц. Иэ***» 1
Fb st tune wion click hereFb st tune wion click here2.5 million lilies. Savings up to 40%.2.5 million lilies. Savings up to 40%.Shopping GuaranteeShopping GuaranteeT ext-OnlyT ext-OnlyWednesday, February 18, 1998What We’re Reading, An irresistible excursion into the police procedural, Martin Amis's Night Train comes complete with a tough-talking cop, a beautiful corpse, and sentence after sentence of witty, neo-pulp prose If you'veJfiSteJ йОкне СОСТОЯЛИ i*l Amazon cowWednesday, February 18, 1998What We’re Reading, An irresistible excursion into the police procedural, Martin Amis's Night Train comes complete with a tough-talking cop, a beautiful corpse, and sentence after sentence of witty, neo-pulp prose If you'veJfiSteJ йОкне СОСТОЯЛИ i*l Amazon cowWindows 98: Full beta software in a book!Join Associates -mi} - •Windows 98: Full beta software in a book!Join Associates -mi} - •ДОоООТДОоООТ
Fb st tune wion click here
Fb st tune wion click here
2.5 million lilies. Savings up to 40%.
2.5 million lilies. Savings up to 40%.
Shopping Guarantee
Shopping Guarantee
T ext-Only
T ext-Only
Wednesday, February 18, 1998
What We’re Reading, An irresistible excursion into the police procedural, Martin Amis's Night Train comes complete with a tough-talking cop, a beautiful corpse, and sentence after sentence of witty, neo-pulp prose If you've
JfiSteJ йОкне СОСТОЯЛИ i*l Amazon cow
Wednesday, February 18, 1998
What We’re Reading, An irresistible excursion into the police procedural, Martin Amis's Night Train comes complete with a tough-talking cop, a beautiful corpse, and sentence after sentence of witty, neo-pulp prose If you've
JfiSteJ йОкне СОСТОЯЛИ i*l Amazon cow
Windows 98: Full beta software in a book!
Join Associates -mi} - •
Windows 98: Full beta software in a book!
Join Associates -mi} - •
ДОоООТ
ДОоООТ
Рис. 15.15. Поиск данных по фамилии автора
И что вы думаете? Эта книга (написанная в соавторстве с тремя коллегами и изданная на английском языке издательством Wrong Press в Великобритании) и впрямь была мгновенно обнаружена (рис. 15.16) с одной из страниц системы Amazon, посвященных этой книге.
В России тоже существуют подобные поисковые системы. Одной из них является весьма популярная у нас система Rambler. Это одна из самых мощных баз данных по русскоязычным документам (рис. 15.17).
Fl Wiox Press Developers'Fl Wiox Press Developers'ЯП пЯП п£айе Qpwa 1,» Паре*# Изфвиов 2£айе Qpwa 1,» Паре*# Изфвиов 2В;В;iAuthor(s) of Revolutionary Guide 3iAuthor(s) of Revolutionary Guide 3WltOX HttSSWltOX HttSSHomeHomeJ VladimiriDyakonovJ VladimiriDyakonovContactContactSearch Groups SupportSearch Groups SupportVictor }MunermanVictor }Munermanbdbd{Tatyana{Samoylova{Tatyana{Samoylovato QBasiciProfessor Dyakonov is a renowned Russian specialist in the ifield of electronics and information science. He is the '.director of the Smolensk Regional Centre of New -Information Technology and the Head of the Industrial {Electronics Department at the Smolensk Branch of the {Moscow Power Engineering Institute■View all books by this Author{This year Victor celebrates 25 years as a programmer He {works as an associate professor at the Smolensk State iPedalogical Institute where he teaches programming and {information science.View all books by tins Author'Tatyana works as an associate professor in the Department |of Computer Science at the Smolensk Branch of the " {Moscow Power Engineering Institute .to QBasiciProfessor Dyakonov is a renowned Russian specialist in the ifield of electronics and information science. He is the '.director of the Smolensk Regional Centre of New -Information Technology and the Head of the Industrial {Electronics Department at the Smolensk Branch of the {Moscow Power Engineering Institute■View all books by this Author{This year Victor celebrates 25 years as a programmer He {works as an associate professor at the Smolensk State iPedalogical Institute where he teaches programming and {information science.View all books by tins Author'Tatyana works as an associate professor in the Department |of Computer Science at the Smolensk Branch of the " {Moscow Power Engineering Institute .,ЦЯ*е1 ®t>weeenw*..||.:») Wrox Pre»» ... ДОоООТ,ЦЯ*е1 ®t>weeenw*..||.:») Wrox Pre»» ... ДОоООТ■ r & * ' | BOoSNAP | ^ИЙф % 2250■ r & * ' | BOoSNAP | ^ИЙф % 2250Рис. 15.16. Страница с данными о книге по системе программирования Qbasic
Fl Wiox Press Developers'
Fl Wiox Press Developers'
ЯП п
ЯП п
£айе Qpwa 1,» Паре*# Изфвиов 2
£айе Qpwa 1,» Паре*# Изфвиов 2
В;
В;
iAuthor(s) of Revolutionary Guide 3
iAuthor(s) of Revolutionary Guide 3
WltOX HttSS
WltOX HttSS
Home
Home
J VladimiriDyakonov
J VladimiriDyakonov
Contact
Contact
Search Groups Support
Search Groups Support
Victor }Munerman
Victor }Munerman
bd
bd
{Tatyana
{Samoylova
{Tatyana
{Samoylova
to QBasic
iProfessor Dyakonov is a renowned Russian specialist in the ifield of electronics and information science. He is the '.director of the Smolensk Regional Centre of New -Information Technology and the Head of the Industrial {Electronics Department at the Smolensk Branch of the {Moscow Power Engineering Institute
■View all books by this Author
{This year Victor celebrates 25 years as a programmer He {works as an associate professor at the Smolensk State iPedalogical Institute where he teaches programming and {information science.
View all books by tins Author
'Tatyana works as an associate professor in the Department |of Computer Science at the Smolensk Branch of the " {Moscow Power Engineering Institute .
to QBasic
iProfessor Dyakonov is a renowned Russian specialist in the ifield of electronics and information science. He is the '.director of the Smolensk Regional Centre of New -Information Technology and the Head of the Industrial {Electronics Department at the Smolensk Branch of the {Moscow Power Engineering Institute
■View all books by this Author
{This year Victor celebrates 25 years as a programmer He {works as an associate professor at the Smolensk State iPedalogical Institute where he teaches programming and {information science.
View all books by tins Author
'Tatyana works as an associate professor in the Department |of Computer Science at the Smolensk Branch of the " {Moscow Power Engineering Institute .
,ЦЯ*е1 ®t>weeenw*..||.:») Wrox Pre»» ... ДОоООТ
,ЦЯ*е1 ®t>weeenw*..||.:») Wrox Pre»» ... ДОоООТ
■ r & * ' | BOoSNAP | ^ИЙф % 2250
■ r & * ' | BOoSNAP | ^ИЙф % 2250
Q Поиск H.imblor (простая форма запроса! Microsoft Internet f xploiri
£Мл Opi^'v$w «hjj6y^$i^^
ЯПВЯПВШрифтШрифт; j| Адрес |h(tp//www rambler, ru/inderr. shtml ru; j| Адрес |h(tp//www rambler, ru/inderr. shtml ru«■witer ]«■witer ]Поиск no серверам РоссииПоиск no серверам РоссииГР млама на Рэмбдере!ГР млама на Рэмбдере!Тори»Тори»О Рэмбла Золросы д<О Рэмбла Золросы д<РЫ)ее й«М**<*РЫ)ее й«М**<**0 0-^Q a-SВперед0r6hОбновитьОсновнаяПоискИзфа»ммПечать- странице*0 0-^Q a-SВперед0r6hОбновитьОсновнаяПоискИзфа»ммПечать- страницеМосковская деловая телефонная сеть vyvt-Hrwn#Московская деловая телефонная сеть vyvt-Hrwn#BdvnnccdBdvnnccd|Дьяконов В.П|Дьяконов В.ПGo**Go**Псрхние РеитинхС ЧоПО I
ЯПВ
ЯПВ
Шрифт
Шрифт
; j| Адрес |h(tp//www rambler, ru/inderr. shtml ru
; j| Адрес |h(tp//www rambler, ru/inderr. shtml ru
«■witer ]
«■witer ]
Поиск no серверам России
Поиск no серверам России
ГР млама на Рэмбдере!
ГР млама на Рэмбдере!
Тори»
Тори»
О Рэмбла Золросы д<
О Рэмбла Золросы д<
РЫ)ее й«М**<*
РЫ)ее й«М**<*
*0 0-^Q a-S
Вперед0r6hОбновитьОсновнаяПоискИзфа»ммПечать
- странице
*0 0-^Q a-S
Вперед0r6hОбновитьОсновнаяПоискИзфа»ммПечать
- странице
Московская деловая телефонная сеть vyvt-Hrwn#
Московская деловая телефонная сеть vyvt-Hrwn#
Bdvnnccd
Bdvnnccd
|Дьяконов В.П
|Дьяконов В.П
Go**
Go**
| BDoSNAP | КД4 %| BDoSNAP | КД4 %*2210*2210RamblerRambler
| BDoSNAP | КД4 %
| BDoSNAP | КД4 %
*
2210
*
2210
Rambler
Rambler
из страниц сайта informika с перечнем электронных книг по системе Windows 95 и по интегрированным прикладным системам.
• 95 вопросов по серийной Windowe95 Дьяконов В.П.
• СУБД
• .Microsoft Fох1Чо Краткое руководство по системе управлошя базами данных для Whulowi.
Интегрированные системы
Система символьной математтнеж. Математика 1.1Л Дьяконов В.П.
Иигегрнроваиная «истема моделивоватш логич**-**™ и ней в опыт схем Micro-LOGICf
Дьяконов B.IL, Новиков А.А.
Micro. САР - систем» стемотстиическст о ммешпювееже»
Дьяконов B.IL, Новиков А.А.-
Муштимедна|
Я И мультамелмяI-
Дьяконов B.IL
Й^**! ^OkhC4)M№MMMN№ । - Й! #| Обучающие смете . " :1ЕШВфТ _-^№sttx^dfl^^
Рис. 15.18. Одна из страниц сервера informikaминистерства образования России
Кстати говоря, есть множество и других серверов, относящихся к образованию. К примеру, сервер Unicor содержит обширные данные об университетах мира. В Intetnet можно найти данные практически о любых научных и образовательных учреждениях любой страны, данные о международных и иных фондах, объявления о грантах и т.д. Для наших ученых и педагогов, лишившихся полноценной государственной поддержки, это может дать реальные источники финансирования их научной и творческой деятельности.
Для серьезного пользователя (ученого, журналиста, педагога или студента) Internet — кладезь знаний в общемировом масштабе. Вы можете создать свою Internet-страницу (сайт), поместив в ней подробные данные о себе или о своей работе. Вполне возможно, что ими заинтересуются ваши коллеги за рубежом, что позволит наладить полезные международные связи.
Словом, любой уважающий себя институт, университет и даже школа сейчас должна иметь обширный доступ к Internet. Эксперты предсказывают, что уже в ближайшие пять лет львиная доля любой информации нам будет поступать по сети Internet. Не случайно, к Internet уже подключены многие библиотеки, некоторые предусматривают возможность платной работы в Internet.
Долгое время на коммерческую и рекламную информацию в Internet были гонения. Но сейчас лед сломан! В Internet можно найти рекламу многих тысяч фирм и разместить (зачастую бесплатно!) свою рекламу, которая мгновенно разойдется по всему миру. А прочие могут надеяться на авось — есть и лотереи Internet с призовым выигрышем в 1 миллион зелененьких (долларов)!
i j Адрес jhtlp-Z/i^^i j Адрес jhtlp-Z/i^^‘•и»р<>н in^fJ‘•и»р<>н in^fJ11CBfflQSTO February 22. 1998CBfflQSTO February 22. 1998CountriesCountries* home* home* Dusiness* Dusiness* developer* developer* channel* channelSingapore SpainSingapore SpainKorea MalaysiaKorea MalaysiaNetherlands New Zealand PolandNetherlands New Zealand PolandIndiaIndiaIreland Israel It*Ireland Israel It*connect 1 custo:connect 1 custo:е-Ьш ।Find out what e-t ] how it can help у । capitalize on the Iе-Ьш ।Find out what e-t ] how it can help у । capitalize on the Ij content» . searchj content» . searchМНШЯЖШЖШИИ $айя Правка Вид Ндокя И®*енмое 2МНШЯЖШЖШИИ $айя Правка Вид Ндокя И®*енмое 2У^ф■© □ yw . _У^ф■© □ yw . _Большинство крупных фирм имеет свои сайты, в названии которых прямо указано имя фирмы. Например, если задать имя www.intel.com (кстати, задавать httm:\\ в начале имени необязательно — браузеры сделают это за вас), то, как нетрудно догадаться, вы выйдете на сайт фирмы INTEL, знаменитой разработками своих микропроцессоров (рис. 15.19).
i j Адрес jhtlp-Z/i^^
i j Адрес jhtlp-Z/i^^
‘•и»р<>н in^fJ
‘•и»р<>н in^fJ
1
1
CBfflQSTO February 22. 1998
CBfflQSTO February 22. 1998
Countries
Countries
* home
* home
* Dusiness
* Dusiness
* developer
* developer
* channel
* channel
Singapore Spain
Singapore Spain
Korea Malaysia
Korea Malaysia
Netherlands New Zealand Poland
Netherlands New Zealand Poland
India
India
Ireland Israel It*
Ireland Israel It*
connect 1 custo:
connect 1 custo:
е-Ьш ।
Find out what e-t ] how it can help у । capitalize on the I
е-Ьш ।
Find out what e-t ] how it can help у । capitalize on the I
j content» . search
j content» . search
МНШЯЖШЖШИИ $айя Правка Вид Ндокя И®*енмое 2
МНШЯЖШЖШИИ $айя Правка Вид Ндокя И®*енмое 2
У^ф■© □ yw . _
У^ф■© □ yw . _
НемаСтал Обхаешь Ооееиее Поиск ИМремм ПечеЙ^' '
|«гранте
♦s product cnfc
jeni^j§gij[«jcmH*J|j5[w^^ tea
Рис. 15.19. Начальная страница фирмы INTEL
Большинство сайтов крупных фирм имеют свои региональные отделения, расположенные в крупных странах — в том числе в России. Внимательно просмотрите начальную страницу таких фирм, и вы наверняка обнаружите список таких отделений. На рис. 15.19 он показан в открытом виде. А на рис. 15.20 показана начальная страница Российского отделения фирмы INTEL, на которую можно выйти с начальной страницы, показанной на рис. 15.19. Как видно из этой страницы, INTEL сейчас озабочена расширением производства своих новых микропроцессоров Pentium II, высокая скорость и специальная архитектура которых прекрасно приспособлены для работы в Internet.
Фирм, выпускающих телекоммуникационное оборудование, компьютеры и другие изделия, превеликое множество. Большую помощь в их поиске оказывают специальные справочники и каталоги. Они выпускаются в виде книг с CD-ROM, но их можно найти и в Internet. На рис. 15.21 показана начальная страница одного из таких справочников.
Завершая рассказ о путешествии по Internet, отметим множество книг с адресами страниц различных фирм, учреждений и организаций. Чаще всего они называются “желтыми страницами”. Особенно удобны такие книги с вложенным в них CD-ROM, содержащим материал книг в электронной форме. Если ваш ПК оснащен CD-ROM драйвом, то достаточно вставить диск в драйв, и перед вами появится база данных по тысячам Internet-серверов и провайдеров. Стоит ткнуть курсором мыши в любой адрес и нажать ее левую клавишу, как соответствующий сайт — перед вами.
fj Добро пижонов.н ь в Inlol Мк io oil Inh inH I и|>1ок чИГ1В
,1 Hum епгрт Crtn 06wfb Остаи*. flow* Hedpamw Печать ОЦтиатwww
^содержеим» ^ поиск^содержеим» ^ поиск°te.~ ^^вг^ inte°te.~ ^^вг^ intetA*pm|hllp//www btol.ru/index. hlm?iid-(inrelhome.ru«ia)3' !| c***'
^содержеим» ^ поиск
^содержеим» ^ поиск
°te.~ ^^вг^ inte
°te.~ ^^вг^ inte
* компьютеры i для дома*» компьютеры j для бизнеса ;s. информация дл« разработчиком(♦ информация для'* компьютеры i для дома*» компьютеры j для бизнеса ;s. информация дл« разработчиком(♦ информация для'Результат работы с процессором Pentium®! Performance at your command™ превзойдет все ожидания.Результат работы с процессором Pentium®! Performance at your command™ превзойдет все ожидания.Рис. 15.21. Начальная страница справочника “Желтые страницы Internet. Компьютеры и телекоммуникации."Рис. 15.21. Начальная страница справочника “Желтые страницы Internet. Компьютеры и телекоммуникации."
* компьютеры i для дома
*» компьютеры j для бизнеса ;
s. информация дл« разработчиком(
♦ информация для'
* компьютеры i для дома
*» компьютеры j для бизнеса ;
s. информация дл« разработчиком(
♦ информация для'
Результат работы с процессором Pentium®! Performance at your command™ превзойдет все ожидания.
Результат работы с процессором Pentium®! Performance at your command™ превзойдет все ожидания.
Рис. 15.21. Начальная страница справочника “Желтые страницы Internet. Компьютеры и телекоммуникации."
Рис. 15.21. Начальная страница справочника “Желтые страницы Internet. Компьютеры и телекоммуникации."
WflVWrll
новейший
процессор Pentium" II
^Е|Пуж| ^Окнороснмня..||'^ Добро niДр°°ат iMOoStteP I ®<ti.Ijre 823
Рис. 15.20. Начальная страница Российского отделения фирмы INTEL
Электронная почта (E-mail)
Итак, теперь каждый пользователь ПК (будь то физическое лицо или организация) может, имея все перечисленное, подключиться к сети Inernet. Но что же еще, помимо упомянутого, дает подключение к сети Internet — сегодня и завтра? Попробуем разобраться в этом. Быстрее всех поймут преимущества Internet те,
кто уже пользовался услугами электронной почты E-mail. Для многих пользователей скромные услуги электронной почты могут оказаться куда важнее, чем плутание по паутине Internet.
Электронная почта и впрямь напоминает обычную. В ней есть свои почтовые отделения — это те же провайдеры Internet (хотя есть и чисто Email-серверы). Подготовив письмо (разумеется, в виде файла или набора файлов), вы отправляете его через модем в свое почтовое отделение, не забыв указать адрес. Адрес обычно записывается в виде
Имя пользователя@Имя_отделения.Классификатор
К примеру, в адресе (вовсе не выдуманном) dyak@keytown.com dyak это bvz (пароль) пользователя, keytown — имя (пароль) отделения (в данном случае организации “Смоленский теЛепорт”), а сот — классификатор (тот же, кстати, что и в адресе Internet-страницы).
Получив письмо, компьютер почтового отделения (не путайте его со своим обычным почтовым отделением — пока это совсем разные вещи), помещает его в “склад-сортировку" и в определенное время отправляет все письма по указанным на них адресам. Пройдя еще ряд почтовых отделений, письма в конце концов попадают к адресату. Точно так же ваш партнер по переписке может отослать сообщение вам.
Электронная почта позволяет доставлять послания абонентов со скоростью телеграммы — так, в частности, рекламирует эту услугу наш Главпочтамт. Даже самый низкоскоростной модем за 1 час работы может передать 1 миллион байт информации — это текст книги среднего формата. А современный скоростной модем увеличивает этот объем в полтора десятка раз! Но электронная почта лишь одна из многих возможностей, которые дает вам Internet. Кстати, многие провайдеры не берут дополнительной платы за ваш “ящик” электронной почты.
Для работы с электронной почтой служат специальные программы. Например, входящее в Internet Explorer 4.0 приложение Express Outlook делает общение с электронной почтой куда проще, чем с нашими почтовыми службами (рис. 15.22). Начальную настройку таких программ лучше сделать с помощью провайдера — для нее нужны • некоторые “хитрые” данные, которые обычный пользователь может не знать (например, адреса серверов для входящей и выходящей почты).
Перед работой с такими программами надо установить связь с удаленным компьютером — это делается точно так же, как для начала работы с Internet-браузерами. Эта операция описана выше. Дальше выбирайте подходящий режим работы (рис. 15.22) и действуйте! Интерфейс программ электронной почты настолько прост и интуитивно понятен, что особых трудностей использование электронной почты не вызывает.
Если вы вынуждены вести частые и длительные телефонные переговоры со своими зарубежными друзьями или напарниками, обмениваться с ними факсами и письмами, Internet может заметно сократить потребность в них. Кроме того, подключаясь к Internet, вы уже не оплачиваете их по дорогим расценкам международной телефонной связи или почты. По Internet можно передавать
практически любые документы — от текстов писем до факсов и высококачественных цветных фото и популярных шлягеров и песен.
£■; Outlook I хри *:£■; Outlook I хри *:■^у Исходящие $Sl Отправленные ^ Удаленные \5> Черновики ^ Дневник ^ Задачи ^ Заметки ^ Календарь ^ Контакты■ е news-server■^у Исходящие $Sl Отправленные ^ Удаленные \5> Черновики ^ Дневник ^ Задачи ^ Заметки ^ Календарь ^ Контакты■ е news-serverЧтение почтыЧтение почтыЧтение новостей е Загрузить всеЧтение новостей е Загрузить всеСоздание сообщенияСоздание сообщенияАдресная книгаАдресная книгаНайти людейНайти людей
£■; Outlook I хри *:
£■; Outlook I хри *:
■^у Исходящие $Sl Отправленные ^ Удаленные \5> Черновики ^ Дневник ^ Задачи ^ Заметки ^ Календарь ^ Контакты
■ е news-server
■^у Исходящие $Sl Отправленные ^ Удаленные \5> Черновики ^ Дневник ^ Задачи ^ Заметки ^ Календарь ^ Контакты
■ е news-server
Чтение почты
Чтение почты
Чтение новостей е Загрузить все
Чтение новостей е Загрузить все
Создание сообщения
Создание сообщения
Адресная книга
Адресная книга
Найти людей
Найти людей
Aa^j ® a *ta |j j^^Sw^- дмхп !№><«*>. |]0*Ш а®'
Рис. 15.22. Окно программы Express Outlook для работы с электронной почтой
Internet — от наших дней к светлому будущему
Объем этой главы не позволяет остановиться на всех возможностях Internet. Некоторые мы можем упомянуть лишь конспективно. Например, уже сейчас есть возможность с помощью специальных программ вести оперативный диалог в реальном масштабе времени. Вы можете, к примеру, набирать на клавиатуре свои послания и тут же, в окне терминала, наблюдать ответы своего собеседника.
Есть такие программы (даже в Windows 95 OSR-2), которые позволяют общаться с собеседниками почти как по телефону. Единственная проблема — надо заранее договориться об одновременной работе.
Зато вполне реальной стала перекачка больших объемов информации с так называемых файловых серверов FTP. Совсем недавно для этого были нужны специальные программы, и некоторые из них дожили до наших дней. Но сейчас в них особой необходимости нет — большинство современных браузеров могут работать с файловыми серверами без каких-либо особых ухищрений.
Обычно страницы многих провайдеров имеют разделы для списывания с них демонстрационных, а порой и вполне полноценных программ. Тот же Microsoft Internet Explorer и всякие “примочки" к нему можно скачать с файлового сервера фирмы MICROSOFT бесплатно. Целые кипы бесплатно распространяемых программ хранятся и на файловых серверах других фирм и провайдеров. Доступ к ним открывается обычно гиперссылкой со словом Download (это словечко заимствовано из понятий файловых серверов и означает перекачку информации не вперед, а назад — т.е. в сторону вашего ПК).
Найдя нужный файл (или комплект файлов), вам достаточно активизировать его имя и в появившемся окошке указать, что вы хотите сохранить файл на диске. Процесс перекачки файла с сервера Internet на диск ПК показан на рис. 15.23.
Г'ТГ'ТRealPlayer 5.0 for Windows 95RealPlayer 5.0 for Windows 95n of the product for then of the product for the29 M«t 4 сек. П#кМгом1М>ашя429 M«t 4 сек. П#кМгом1М>ашя4IssaIssaccDr\LOnd^n*Dr\LOnd^n*Остамсв.Эвф#эи*жСкорость:'Остамсв.Эвф#эи*жСкорость:'4. Locate and launch the file you downloaded by exploring your hard drive or choosing the Run option in the Start menu (The file is where your Web4. Locate and launch the file you downloaded by exploring your hard drive or choosing the Run option in the Start menu (The file is where your Web3. When prompted, choose Save to Disk and specify the directory where you want the RealPlayer 5.0 installation program to be saved3. When prompted, choose Save to Disk and specify the directory where you want the RealPlayer 5.0 installation program to be savedfp3L5tle**o 19142244 7fp3L5tle**o 19142244 7mg (Size: 1.33 MB):Tokyo,Jaoan Melbourne VIC AustraliaHong Kong Taipei. Taiwan Seoyi, Bangkok. ThailandSingaporemg (Size: 1.33 MB):Tokyo,Jaoan Melbourne VIC AustraliaHong Kong Taipei. Taiwan Seoyi, Bangkok. ThailandSingaporeРис. 15.23. Перекачка файла Real Player 5.0 c Internet-сервера на жесткий диск ПКРис. 15.23. Перекачка файла Real Player 5.0 c Internet-сервера на жесткий диск ПКDownload and Installation Instructions:Download and Installation Instructions:
Г'Т
Г'Т
RealPlayer 5.0 for Windows 95
RealPlayer 5.0 for Windows 95
n of the product for the
n of the product for the
29 M«t 4 сек. П#кМгом1М>ашя4
29 M«t 4 сек. П#кМгом1М>ашя4
Issa
Issa
c
c
Dr\
LOnd^n*
Dr\
LOnd^n*
Остамсв.
Эвф#эи*ж
Скорость:'
Остамсв.
Эвф#эи*ж
Скорость:'
4. Locate and launch the file you downloaded by exploring your hard drive or choosing the Run option in the Start menu (The file is where your Web
4. Locate and launch the file you downloaded by exploring your hard drive or choosing the Run option in the Start menu (The file is where your Web
3. When prompted, choose Save to Disk and specify the directory where you want the RealPlayer 5.0 installation program to be saved
3. When prompted, choose Save to Disk and specify the directory where you want the RealPlayer 5.0 installation program to be saved
fp3L5tle**o 19142244 7
fp3L5tle**o 19142244 7
mg (Size: 1.33 MB):
Tokyo,Jaoan Melbourne VIC Australia
Hong Kong Taipei. Taiwan Seoyi, Bangkok. Thailand
Singapore
mg (Size: 1.33 MB):
Tokyo,Jaoan Melbourne VIC Australia
Hong Kong Taipei. Taiwan Seoyi, Bangkok. Thailand
Singapore
Рис. 15.23. Перекачка файла Real Player 5.0 c Internet-сервера на жесткий диск ПК
Рис. 15.23. Перекачка файла Real Player 5.0 c Internet-сервера на жесткий диск ПК
Download and Installation Instructions:
Download and Installation Instructions:
Сейчас компьютеры стали осваивать все новые и новые среды информации. Появилось понятие мультимедиа — работа компьютеров во многих средах. Компьютеры научились говорить и воспринимать звуки голоса, синтезировать и воспроизводить музыку, стали воспринимать и обрабатывать телевизионные сигналы. Для этого понадобилось два-три новых устройства — плата звука (аудиоадаптер), считыватель информации с оптических дисков CD-ROM и карта для работы с телевизионными сигналами — видеобластер. Сейчас этими устройствами оснащены многие даже бытовые компьютеры. Мультимедиа проникает и в Internet.
Многие провайдеры Internet уже имеют службы новостей , ведут радио- и даже телепередачи по Internet. Для этого нужны специальные программные средства. Одним из таких средств является проигрыватель Internet звуковых- и видео-файлов. Его можно скачать с Internet-сайта www.real.com, что уже было показано на рис. 15.23.
А на рис. 15.24 показано прослушивание с помощью этого проигрывателя “реальной” передачи УКВ-радиостанции “Эхо Москвы”.
Увы, слово “реальной” мы не случайно взяли в кавычки. На самом деле вам удастся услышать (и то в лучшем случае) лишь обрывки передач этой радиостанции. Дело в том, что даже при скорости передачи до 28-33 кбит/с не удается передавать передачи радиостанций а реальном масштабе времени. Проигрыватель вынужден накапливать данные, скажем, 20-30 секунд, а затем воспроизводить их в течение всего 10-15 секунд.
E5 1 Н.АШ0 ‘ТСЖ» Ui M'E5 1 Н.АШ0 ‘ТСЖ» Ui M'ЯППЯППRTeKiRTeKiеь w* яг м* н*еь w* яг м* н*i_Hm>i_Hm>Окли* МОкли* М]а$*Йhttp: //ww. echo. m$k. ru:8090/]а$*Йhttp: //ww. echo. m$k. ru:8090/ПрдеоА»*# h>*H*M КоярАимиеы PoeiUNicii ведущие Xeewpew Прессе Пелем ОвемммжаПрдеоА»*# h>*H*M КоярАимиеы PoeiUNicii ведущие Xeewpew Прессе Пелем Овемммжа'L2ti2fF—^Ч!^”50 ^'L2ti2fF—^Ч!^”50 ^Si Ле*«Si Ле*«вЭСЧКСГЯТВВСЗЕУ*вЭСЧКСГЯТВВСЗЕУ*WkWkCewWt таЛККЗНВЕ^ИббгCewWt таЛККЗНВЕ^ИббгE ещаниеE ещаниеWHOMWHOMслушать нас б прямом эфире।К сожалению. в настоящее время сервер ж^БОЛяет слушать нашу станцию в Internet только S и отьс; ователямод н -^вр е ме н н ослушать нас б прямом эфире।К сожалению. в настоящее время сервер ж^БОЛяет слушать нашу станцию в Internet только S и отьс; ователямод н -^вр е ме н н оX0X0ПаПа•A•AiMi^W^iMi^W^»nn*|h §513 Ujft&JlSffiLlJsl^^
E5 1 Н.АШ0 ‘ТСЖ» Ui M'
E5 1 Н.АШ0 ‘ТСЖ» Ui M'
ЯПП
ЯПП
RTeKi
RTeKi
еь w* яг м* н*
еь w* яг м* н*
i_Hm>
i_Hm>
Окли* М
Окли* М
]а$*Йhttp: //ww. echo. m$k. ru:8090/
]а$*Йhttp: //ww. echo. m$k. ru:8090/
ПрдеоА»*# h>*H*M КоярАимиеы PoeiUNicii ведущие Xeewpew Прессе Пелем Овемммжа
ПрдеоА»*# h>*H*M КоярАимиеы PoeiUNicii ведущие Xeewpew Прессе Пелем Овемммжа
'L2ti2fF—^Ч!^”50 ^
'L2ti2fF—^Ч!^”50 ^
Si Ле*«
Si Ле*«
вЭСЧКСГЯТВВСЗЕУ*
вЭСЧКСГЯТВВСЗЕУ*
Wk
Wk
CewWt таЛККЗНВЕ^Иббг
CewWt таЛККЗНВЕ^Иббг
E ещание
E ещание
WHOM
WHOM
слушать нас б прямом эфире।
К сожалению. в настоящее время сервер ж^БОЛяет слушать нашу станцию в Internet только S и отьс; ователямод н -^вр е ме н н о
слушать нас б прямом эфире।
К сожалению. в настоящее время сервер ж^БОЛяет слушать нашу станцию в Internet только S и отьс; ователямод н -^вр е ме н н о
X0
X0
Па
Па
•A
•A
iMi^W^
iMi^W^
Рис. 15.24. Прослушивание радиостанции “Эхо Москвы"
Западные Internet-провайдеры имеют большие возможности. Некоторые из них (например, CNN) передают даже “телевизионные” передачи (рис. 15.25).Западные Internet-провайдеры имеют большие возможности. Некоторые из них (например, CNN) передают даже “телевизионные” передачи (рис. 15.25).*П»*11» Л• a :i»c»»=..(|*n.# Ho«swo| acwtoi. 1Жо«оот |*П»*11» Л• a :i»c»»=..(|*n.# Ho«swo| acwtoi. 1Жо«оот |М№6Г«*М№6Г«*Обратите внимание и на то, как предлагает свои “услуги” станция “Эхо Москвы". Оказывается, она пока способна обслужить через Internet всего 8 пользователей. Прямо скажем, это очень немного для нашей страны. Так что даже связаться с сайтом этой радиостанции довольно трудно.
Западные Internet-провайдеры имеют большие возможности. Некоторые из них (например, CNN) передают даже “телевизионные” передачи (рис. 15.25).
Западные Internet-провайдеры имеют большие возможности. Некоторые из них (например, CNN) передают даже “телевизионные” передачи (рис. 15.25).
*П»*11» Л• a :i»c»»=..(|*n.# Ho«swo| acwtoi. 1Жо«оот |
*П»*11» Л• a :i»c»»=..(|*n.# Ho«swo| acwtoi. 1Жо«оот |
М№6Г«*
М№6Г«*
Увы, и их передачи приходится брать в кавычки — даже древние телевизоры с механическим диском Нипкова имели качество передачи повыше, чем Internet-телевидение. Так, кадры обновляются всего раз-другой в секунду, и, как при приеме радиостанций, вначале надо поднакопить данные для передачи, а затем уже просмотреть (и прослушать) ее кусочек.
Итак, можно сказать, что в Internet блестяще решена проблема накопления огромных объемов информации в распределенной сети и доступа к ней. Однако скорость обмена информацией пока остается довольно низкой. Поэтому пока радио- и телевещание в сети Internet никоим образом, не может конкурировать с обычными радио- и телевещанием.
Тем не менее впереди нас ждут совершенно фантастические возможности. Уже сейчас, купив цифровой фотоаппарат, можно пересылать снимки по Internet, совсем отказавшись от всей фотохимии. А имея специальные программы, можно обеспечить через Internet прямую телефонную связь между абонентами в разных частях земного шара, причем по весьма льготным расценкам.
Фирма INTEL создала новый аппарат — видеофон. Он позволяет, используя обычный бытовой компьютер класса Pentium, обеспечить видеосвязь вполне приемлемого качества и отнюдь не за фантастическую цену. Видеоконференции, связывающие по видеофону людей в разных странах — уже реальность.
Впереди — передача по спутниковому Internet сотен и тысяч высококачественных телевизионных и радиопрограмм и мгновенная связь между пользователями в любой точке Земли!
Как увековечить себя в сети Internet
После знакомства с реальными возможностями Internet и тем более с перспективами их расширения у многих пользователей Internet наверняка появится желание увековечить себя в этой сети — создать собственную, или домашнюю страницу (сайт).
Если вы писатель, сообщите названия и аннотации своих книг и статей. Научный работник может сообщить о своих трудах — возможно, это повысит индекс их цитируемости. Ну а простой человек вполне может сообщить о своем хобби, где живет и кем работает. Есть много людей, которые находят удовольствие в таком общении.
Домашняя страница должна содержать ряд файлов. Это могут быть списки ваших работ или любимых книг, файлы с фотографиями, словом, все, что представляется в виде файлов. Для графических файлов обычно используются форматы GIF, JPG и PCX. Вызов того или иного файла осуществляется с помощью начальной страницы вашего сайта. В своей странице вы можете использовать гипертекстовые и гипермедиа-ссылки.
Все файлы (кроме графических и анимационных) должны готовиться на языке HTML. Поэтому некоторые книги заполнены основами программирования на этом языке и примерами подготовки на нем сайтов. Однако такой подход уже безнадежно устарел, и мы не будем его касаться.
Для подготовки документов на языке HTML сейчас имеется множество прекрасных программ, работа с которыми вовсе не требует знания самого языка HTML. Например, популярный текстовый редактор Word 97 [28], да и прочие программы офисного пакета Microsoft Office 97, позволяют готовить документы и записывать их в формате HTML. Правда, их возможности ограничены и рассчитаны на любителя. Зато к вашим услугам готовые Мастера страниц — заполнил в них все пункты, и страница со всеми ее атрибутами готова.
Большинство пользователей Internet, однако, пока работают с более устойчивым и надежным текстовым редактором Word 95. Сам по себе он не позволяет готовить HTML-файлы. Однако есть программы, которые позволяют преобразовывать файлы Word 95 в HTML-файлы и готовить их самостоятельно. Например, это программа FrontPage Editor. Она, кстати, в упрощенном виде (с названием FrontPad) встроена в новейший браузер Microsoft Internet Explorer 4.0.
Рассмотрим процесс подготовки домашней страницы на примере страницы одного из авторов данной книги — Дьяконова В. П. Эта страница установлена на сервере организации “Смоленский телепорт” (www.keytown.com).
Прежде всего позаботьтесь о наборе программ, нужных для подготовки вашей страницы. Об этом мы только что писали. Будем считать, что такими программами являются Word 95 и FrontPage Editor. Далее стоит мысленно (а еще лучше на листе бумаги) создать сценарий и макет страницы или, точнее, набора страниц для вашего будущего сайта. Словом, надо заранее определить, из каких файлов должна состоять страница и как они должны быть связаны через гиперссылки.
К примеру, упомянутая страница состоит из следующих элементов:
начальная страница с вызовом фото автора и списков его работ;
список опубликованных и готовящихся к изданию книг;
список научно-популярных статей автора в журнале “Домашний компьютер”;
список научных и методических трудов автора;
список изобретений автора;
элементы оформления начальной страницы (графические файлы).
Все текстовые материалы вы можете готовить в редакторе Word 95 в обычном для него формате — файлы с расширением .doc. Рекомендуется вначале подготовить подчиненные страницы — те, на которые идут гиперссылки из начальной (основной) страницы. В нашем случае — это списки книг, статей и изобретений. Если вы не писатель, то можете подготовить что угодно другое — например, краткие статьи о своем отдыхе, о своем хобби и т.п.
После чего надо из этих файлов сделать файлы типа HTML. Для этого запустите программу FrontPage и исполните команду New в позиции File главного меню. Появится окно с перечнем заготовок домашних страниц (рис. 15.26). Поскольку мы решили создавать страницу заново, выберите позицию Normal Page (нормальная страница). Перед вами появится пустое окно редактирования программы FrontPage Editor.
Разумеется, вы можете начать уже сейчас набор с клавиатуры и редактирование файла со списком книг (или с другим списком). При этом все делается, как в обычном редакторе, например, Word 95. Но если этот список у вас уже есть, не
стоит набирать его вновь. Куда проще, используя операцию вставки (команда File в позиции Insert главного меню), загрузить уже имеющийся файл (рис. 15.27).
[Unullcd He[Unullcd HeROHROHJ^jb £« »w fnwW FUMI I«*_T*b'i@n»*.li*_o*q [• а у L^ ^® I ^,^{*Ж*»* *T*J^jb £« »w fnwW FUMI I«*_T*b'i@n»*.li*_o*q [• а у L^ ^® I ^,^{*Ж*»* *T*{(None){(None)'‘^l | | Times N ew Roman'‘^l | | Times N ew Roman^> > -a » ^ e n^> > -a » ^ e nEETempi* or Wb*Tempi* or Wb*BibliographyConfirmation FormDatabase Connector WizardDatabase ResultsDirectory of Press Releases Employee Directory Employment Opportunities Feedback Form Form Рдп* V/i-»Air<BibliographyConfirmation FormDatabase Connector WizardDatabase ResultsDirectory of Press Releases Employee Directory Employment Opportunities Feedback Form Form Рдп* V/i-»Air<CM |CM |
[Unullcd He
[Unullcd He
ROH
ROH
J^jb £« »w fnwW FUMI I«*_T*b'i@n»*.li*_
o*q [• а у L^ ^® I ^,^{*Ж*»* *T*
J^jb £« »w fnwW FUMI I«*_T*b'i@n»*.li*_
o*q [• а у L^ ^® I ^,^{*Ж*»* *T*
{(None)
{(None)
'‘^l | | Times N ew Roman
'‘^l | | Times N ew Roman
^> > -a » ^ e n
^> > -a » ^ e n
E
E
Tempi* or Wb*
Tempi* or Wb*
Bibliography
Confirmation Form
Database Connector Wizard
Database Results
Directory of Press Releases Employee Directory Employment Opportunities Feedback Form Form Рдп* V/i-»Air<
Bibliography
Confirmation Form
Database Connector Wizard
Database Results
Directory of Press Releases Employee Directory Employment Opportunities Feedback Form Form Рдп* V/i-»Air<
CM |
CM |
Dampen .
Creel* * Wwk web *90*.
For Help, press F1. .1For Help, press F1. .1[JSSSFT^f
For Help, press F1. .1
For Help, press F1. .1
- ^Ц*«и
Рис. 15.26. Подготовка к работе программы FrontPage Editor
ЕЕFioniPayt; г -Ыт ftinnHc.j ЫлнщИFioniPayt; г -Ыт ftinnHc.j ЫлнщИй»г» v* mm fs«- I-* 1*ь»*м;е* d # и * a yj £Ч*> ^J.^lt*й»г» v* mm fs«- I-* 1*ь»*м;е* d # и * a yj £Ч*> ^J.^lt*ЯПЕЯПЕ•5SSC4S1C7TT•5SSC4S1C7TT|(None)|(None)3IP^^^" а,Мжй I * w^w*.^<-*, ^|^jj Моид^Х^ьГУ OpsarueReterafflothk_oSeminarfl PetersshevchIsoftwh3IP^^^" а,Мжй I * w^w*.^<-*, ^|^jj Моид^Х^ьГУ OpsarueReterafflothk_oSeminarfl PetersshevchIsoftwh®tiyWH®№»StWei№S^^®tiyWH®№»StWei№S^^| Ke| KeW“W“F«H*ph*HF«H*ph*HИшийм I 1^*#*^. |wor^ Ишийм I 1^*#*^. |wor^ '-IRich Text Format (’rtf) Text Files (’ txt) Hypertext Templates (“hit]WorcFerfect 5.x (’.doc)WordPerfect 6.x (”,wpd;’.doc)Microsoft Excel Worksheet (’.xls^.xlw)Works 30 lor Windows (’.wps)Works 4.0 lor Windows (W.wp$) ^^Word (Asian vwsjonsl&O/BI^^^'-IRich Text Format (’rtf) Text Files (’ txt) Hypertext Templates (“hit]WorcFerfect 5.x (’.doc)WordPerfect 6.x (”,wpd;’.doc)Microsoft Excel Worksheet (’.xls^.xlw)Works 30 lor Windows (’.wps)Works 4.0 lor Windows (W.wp$) ^^Word (Asian vwsjonsl&O/BI^^^|,Ош«»«ь |0Й**' ||,Ош«»«ь |0Й**' |■ i2«*»«h' Г■ i2«*»«h' Г.dtesw^J'®^" >•«'.dtesw^J'®^" >•«'
Е
Е
FioniPayt; г -Ыт ftinnHc.j ЫлнщИ
FioniPayt; г -Ыт ftinnHc.j ЫлнщИ
й»г» v* mm fs«- I-* 1*ь»*м;е* d # и * a yj £Ч*> ^J.^lt*
й»г» v* mm fs«- I-* 1*ь»*м;е* d # и * a yj £Ч*> ^J.^lt*
ЯПЕ
ЯПЕ
•5SSC4S1C7TT
•5SSC4S1C7TT
|(None)
|(None)
3IP^^^" а,Мжй I * w^w*.^<-*
, ^|^jj Моид^Х^ьГ
У OpsarueReteraf
flothk_oSeminar
fl Petersshevch
Isoftwh
3IP^^^" а,Мжй I * w^w*.^<-*
, ^|^jj Моид^Х^ьГ
У OpsarueReteraf
flothk_oSeminar
fl Petersshevch
Isoftwh
®tiyWH®№»StWei№S^^
®tiyWH®№»StWei№S^^
| Ke
| Ke
W“
W“
F«H*ph*H
F«H*ph*H
Ишийм I 1^*#*^. |wor^
Ишийм I 1^*#*^. |wor^
'-IRich Text Format (’rtf) Text Files (’ txt) Hypertext Templates (“hit]
WorcFerfect 5.x (’.doc)
WordPerfect 6.x (”,wpd;’.doc)
Microsoft Excel Worksheet (’.xls^.xlw)
Works 30 lor Windows (’.wps)
Works 4.0 lor Windows (W.wp$) ^^Word (Asian vwsjonsl&O/BI^^^
'-IRich Text Format (’rtf) Text Files (’ txt) Hypertext Templates (“hit]
WorcFerfect 5.x (’.doc)
WordPerfect 6.x (”,wpd;’.doc)
Microsoft Excel Worksheet (’.xls^.xlw)
Works 30 lor Windows (’.wps)
Works 4.0 lor Windows (W.wp$) ^^Word (Asian vwsjonsl&O/BI^^^
|,Ош«»«ь |
0Й**' |
|,Ош«»«ь |
0Й**' |
■ i2«*»«h' Г
■ i2«*»«h' Г
.dtesw^J'®^" >•«'
.dtesw^J'®^" >•«'
Рис. 15.27. Подготовка к загрузке текстового файла
При этом появится окно загрузки файла. В нижней его части имеется меню выбора типа загружаемого (и вставляемого) файла. В этом окне надо выбрать тип файла (например, редактора Word 95), затем найти имя файла в нужной папке и наконец открыть файл. Текст файла появится в окне редактирования программы FrontPage Editor, и можно приступить к окончательному его редактированию (рис. 15.28).
После этого, используя команду Save As в позиции File главного меню, запишите файл как файл HTML-типа. Рекомендуется собрать все файлы в каком-либо каталоге, например, USER. При записи файла появляется диалоговое окно, в котором надо задать титульную надпись и имя файла (рис. 15.29), где это окно видно в верхней части экрана. Все эти операции вам придется повторить для всех текстовых страниц вашего будущего сайта. Головную боль вызывает подготовка графического файла, например, вашей фотографии. Если у вас есть цифровой фотоаппарат или хотя бы сканер (ручной или планшетный), все проблемы отпадают. Сделайте подходящий снимок цифровым фотоаппаратом или отсканируйте подходящую фотографию. Обычно эти действия создают графический файл формата TIE или PCX.
ti № Е* №* 1”»* »«•# I«* J*k Ми*и Н* __' v "-j*l *1
dgsh еду , е ■ - «^ smtii* *■ * во иг ад* ГьятаГ। |lime$ New Roman ~3iA*’i ■ Л Я.|>‘в •*:)=«**
рбщяй тираж книг проф. Дьяконова В. И около 1.5 миллиомов ивемваяров. Средн книг - изданный тремя тиражами массовый справочник но расчетам на микрокалькуляторах, первый в России справочник по адгорнтмам и программам на_
Бейсике для персональных ЭВМ, серия книг по компьютерным математическим системам, книги по компьютерам и аудиотехнике в быту, обширная популярная энциклопедия по мультимедиа, большое цособае по работе с текстовым процессором Wor4 95/97 и книга по новейшим ПК на процессорах roaccaFeotMOi Ниже представлен список книг.
^Eh и ИШЯИИИИИ1^Eh и ИШЯИИИИИ1ЕЗЕЗЩД1х|ЩД1х|d «#нКмигм nod «#нКмигм noРэде!»:Рэде!»:ЕЬ^*^уо**ие0№|dyaklb.htm"ЕЬ^*^уо**ие0№|dyaklb.htm"2234,34,ДьяДьяj Hease-be*® дмграеэШ* a We. | Ом*"tin to save #w MM to the web.j Hease-be*® дмграеэШ* a We. | Ом*"tin to save #w MM to the web.А»ЕМ- | Al Тещ*®... |А»ЕМ- | Al Тещ*®... |7171лек*. М.; Наука. 1993.- 96лек*. М.; Наука. 1993.- 96стр- -.„..,Дьяконов В П. Справочник по применению системы PC MatLAB М.; Наука, 1994,- 112 стр. ' ” 1‘?Дьяконов В П Система MathCAD Справочник М. Радио и связь 1993-128 стр.Дьяконов В Ц. Справочник по чфйшнеиию системы Derive. М: Вдука,стр- -.„..,Дьяконов В П. Справочник по применению системы PC MatLAB М.; Наука, 1994,- 112 стр. ' ” 1‘?Дьяконов В П Система MathCAD Справочник М. Радио и связь 1993-128 стр.Дьяконов В Ц. Справочник по чфйшнеиию системы Derive. М: Вдука,Физматлит-1996-144 стр--5. /^якомов В.П. Справочник по MajhCAl) PLUS 6.0 PRO. М.: СК-Цресе/РС Week- 1997,-336 стр. ‘6. Дьяконов В П Справочник по системе символьной математики Derive М.. CK-Ilpecc^C Week- 1998 - 256 стр4Физматлит-1996-144 стр--5. /^якомов В.П. Справочник по MajhCAl) PLUS 6.0 PRO. М.: СК-Цресе/РС Week- 1997,-336 стр. ‘6. Дьяконов В П Справочник по системе символьной математики Derive М.. CK-Ilpecc^C Week- 1998 - 256 стр4Книги но общим eonjioceM ммфвфиджмим
^Eh и ИШЯИИИИИ1
^Eh и ИШЯИИИИИ1
ЕЗ
ЕЗ
ЩД1х|
ЩД1х|
d «#н
Кмигм no
d «#н
Кмигм no
Рэде!»:
Рэде!»:
ЕЬ^*^уо**ие0№
|dyaklb.htm"
ЕЬ^*^уо**ие0№
|dyaklb.htm"
2
2
3
4,
3
4,
Дья
Дья
j Hease-be*® дмграеэШ* a We. | Ом*"tin to save #w MM to the web.
j Hease-be*® дмграеэШ* a We. | Ом*"tin to save #w MM to the web.
А»ЕМ- | Al Тещ*®... |
А»ЕМ- | Al Тещ*®... |
71
71
лек*. М.; Наука. 1993.- 96
лек*. М.; Наука. 1993.- 96
стр- -.„..,
Дьяконов В П. Справочник по применению системы PC MatLAB М.; Наука, 1994,- 112 стр. ' ” 1‘?
Дьяконов В П Система MathCAD Справочник М. Радио и связь 1993-128 стр.
Дьяконов В Ц. Справочник по чфйшнеиию системы Derive. М: Вдука,
стр- -.„..,
Дьяконов В П. Справочник по применению системы PC MatLAB М.; Наука, 1994,- 112 стр. ' ” 1‘?
Дьяконов В П Система MathCAD Справочник М. Радио и связь 1993-128 стр.
Дьяконов В Ц. Справочник по чфйшнеиию системы Derive. М: Вдука,
Физматлит-1996-144 стр
--5. /^якомов В.П. Справочник по MajhCAl) PLUS 6.0 PRO. М.: СК-Цресе/РС Week- 1997,-336 стр. ‘
6. Дьяконов В П Справочник по системе символьной математики Derive М.. CK-Ilpecc^C Week- 1998 - 256 стр4
Физматлит-1996-144 стр
--5. /^якомов В.П. Справочник по MajhCAl) PLUS 6.0 PRO. М.: СК-Цресе/РС Week- 1997,-336 стр. ‘
6. Дьяконов В П Справочник по системе символьной математики Derive М.. CK-Ilpecc^C Week- 1998 - 256 стр4
АЗшш мо ж*мхиг дро^рмим^мамш»
FofH**pre«$FlгЗ«емп*Г !
*№w»| STMtavAW |№franip=«... КРоООТ | ВбеЯМР |^HC NOWl| iMijW 7®
Оба эти формата не слишком годятся для вставки в вашу страницу, поскольку имеют очень большой объем. С помощью подходящего графического редактора (их сейчас множество) лучше подготовить фотографию в одном из форматов GIF или JPEG (JPG). Маленькие картинки на странице, пожалуй, лучше готовить в формате GIF (файлы будут короче), а большие — в формате JPG. Есть ряд более “крутых” форматов, но с ними вы познакомитесь самостоятельно, если вас эта работа увлечет. Учтите, что чем больше размер графического файла, тем медленнее будет загружаться ваша начальная страница. Желательно, чтобы размер графического файла с фотографией не превышал 20-30 Кбайт. Для этого умерьте свои амбиции в отношении размера и цвета фотографии.
Вам также понадобятся графические файлы для фона вашей начальной страницы и, возможно, для ее оформления. Например, свой графический файл может иметь черта под страницей или пункты меню на ней. Однако скорее всего эти файлы вам не потребуется готовить отдельно — FrontPage Editor позволяет автоматически создать элементы графического оформления страниц вполне профессионального вида. Среди элементов оформления отметим различные орнаменты фона страниц, возможность задания прозрачных рисунков (через них виден текст или рисунки страницы), различные типы меню и множество других элементов оформления.
Теперь пора приступать к созданию своей собственной начальной страницы. Порядок ее создания может быть различным. Например, показанная на рис. 15.30 страница создавалась следующим образом: вначале была сделана титульная надпись шрифтом большого размера, затем была произведена вставка фотографии и сделана основная информационная надпись, в конце оформлялись гиперссылки (с указанием их связи с ранее подготовленными HTML-файлами) и указывался адрес электронной почты автора. Не забудьте записать начальную страницу на диск, присвоив ей нужное имя.
Можно дать несколько общих рекомендаций по подготовке домашних сайтов:
не следует увлекаться множеством графических элементов — это резко увеличивает время загрузки начальной страницы;
разбивайте текстовые данные на небольшие файлы — это ускорит выполнение гиперссылок;
не увлекайтесь гигантоманией при подготовке своих страниц — помните, что краткость — сестра таланта;
не старайтесь быть чрезмерно экстравагантными в оформлении своих страниц — помните, что в Internet и во многих книгах публикуются самые отвратительные по оформлению страницы, так что вряд ли стоит удостоиться чести быть упомянутым в числе авторов таких страниц;
удачно подбирайте цвета — пестрые страницы выглядят даже хуже, чем блеклые с унылыми цветами;
будьте в меру скромны — смешно, когда страница рядового обывателя выполнена с претензией на страницу руководителя крупной державы;
не применяйте редкие шрифты — большинство пользователей Internet может просто не прочесть ваши страницы (вместо разумного текста будет видна “абракадабра”);
будьте осторожны с размещением на странице своего телефона и даже адреса — вас могут завалить звонками в любое время дня и ночи и письмами, на которые надо отвечать (что сейчас недешево);
постарайтесь хорошенько просмотреть свою страницу и узнать мнение о ней ближайших знакомых и друзей;
обязательно время от времени корректируйте свою страницу — она должна жить.
> I ।untl’<xj<- I hit л [I \lIM H \ ciy .ik him|R Г J EL
йвч и №* *** Ра*** le* T«* Hi*' Я* ■ ■.. " ■ ' - ' ■ -l*lxi q'gsqi*»» mV"»^ ^'e^jerato]*]* *’q^
I N or mal"зи Times New Roman Cy ~3] x.<]fsiT я i sh * * •; i= e * * j
Академик Международной Академии Наук Педагогического Образования, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой физической и информационной электроники Смоленского Государственного педагогического университета, технический писатель в области электроники и информатики. '
Я1 Книги (опубликованные и в печати)
Я Научно-методические труды
М Статьи в журнале "Домашний компьютер*1
•й*| аГ**»«*»4|ч&Но﹫д. jgogcrt^gB!**!^•й*| аГ**»«*»4|ч&Но﹫д. jgogcrt^gB!**!^.'Ул?.№6ПГ
•й*| аГ**»«*»4|ч&Но﹫д. jgogcrt^gB!**!^
•й*| аГ**»«*»4|ч&Но﹫д. jgogcrt^gB!**!^
Рис. 15.30. Подготовка HTML-начальной страницы в окне Frontpage Editor
Итак, вы создали свою страницу. Теперь пора ее просмотреть. Для этого лучше всего подходит любой браузер. Запустите его в автономном режиме и загрузите файл с именем своей начальной страницы.
Теперь осталось последнее — передать подготовленную домашнюю страницу в виде комплекта файлов на сервер вашего провайдера. Самый простой и надежный способ для этого следующий: заархивируйте свои файлы (лучше всего архиватором ZIP) и отправьте полученный файл по электронной почте своему провайдеру с просьбой разместить ваш сайт на сервере. Обязательно проконтролируйте (теперь уже по Internet), как выглядит ваша страница, все ли гиперссылки исполняются. Если потребуется, скорректируйте свои файлы.
Некоторые программы (например, тот же FrontPad в составе Internet Explorer 4.0) имеют средства установки страниц прямо на сервере провайдера. Вы можете опробовать их самостоятельно, но у большинства провайдеров эта возможность для клиентов преднамеренно удалена. Главным образом из-за того, что она открывает доступ к жестким дискам серверов.
В заключение надо отметить, что некоторые зарубежные и отечественные провайдеры предоставляют услуги (иногда платные, а иногда и бесплатные) по установке страниц пользователей на свои серверы. Нередко это упрощенные страницы — для их подготовки достаточно зарегистрироваться и заполнить типовую анкету для подготовки страницы. Страница будет установлена через несколько дней после заявки на ее установку.
Список литературы
Системы электросвязи. // Коллектив авторов под ред. В. П. Шувалова. М.: Радиосвязь,-1987.
Дубровский Е. П. Справочник молодого телефониста. М.: Высшая школа.-1992.
Пономаренко А.А., Корякин-Черняк С.Л. Телефоны, АОНы, радиотелефоны. М.: Солон,-1995.
Зуев Г. А., Хачиров Л. И. Эксплуатация и ремонт абонентских устройств городских телефонных сетей. М.: Высшая школа,-1986.
Кизлюк А. И. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов зарубежного и отечественного производства. М.: Библион,-1995.
Интегральные микросхемы: Микросхемы для телефонии. Выпуск 1. М.: Додэка.-1994.
Бигелов С. Ремонт телефонов. М.: Бином,- 1996.
Сводный каталог товаров и услуг основных производителей и поставщиков на рынке телекоммуникаций. Приложение к журналу Connect-1997.
Твердое Б. И., Оксман М. И., Сиваков В. Т. Телеграфная и факсимильная аппаратура. М.: Радио и связь.-1986.
Техника для бизнеса. // Журнал-каталог российского рынка офисной техники “Потребитель”,- 1997,- № 3,- 1998,- № 1.
Вильховченко С. Модемы (выбор, установка, настройка) и их бесплатные приложения (терминалы, скрипты, факсы, BBS, FIDO). М.: ABF.-1997.
Лагутенко О. И. Модемы. Справочник пользователя. М.: Лань,-1997.
Новичихин Г., Рощункин В. Обзор рынка офисных АТС. // Connect.-1996.- № 2.
Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б., Меркулов С. Е. Антенны. М.: Радио и связь,-1995.
Громаков Ю. А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М,-1996.
Брускин В. Я. Зарубежные резидентные радиотелефоны. М.: СП НИЦ “Наука итехника”.- 1998.
Котунов А. В., Брускин В. Я., Родин А. В. Ремонт импортных радиотелефонов. М.: Солон, Наука и техника,-1996.
Обзор наиболее популярных моделей пейджеров. // Connect.-1997,- № 5.
Обзоры средств сотовой связи. // Connect.- 1997,- № 1-2.
Большакова Г. Спутниковая связь в России: “Памир", Iridium, GlobalStar. // Сети,-1997.- № 3.
Сазонова К. Улыбайтесь ... в трубку. И Connect.-1997.- № 6.
Березин С. Internet у вас дома. СПб.: BHV.-1998.
Дьяконов В. П. Windows 95 на вашем компьютере. Смоленск: Русич,-1997.
Дьяконов В. П. Популярная энциклопедия мультимедиа. М.: ABF.-1996.
Д. О’Доннел, Э. Лэдд. Microsoft Internet Explorer 3 в полдлиннике. СПб.: BHV.-1997.
Ахметов К., Федоров A. Microsoft Internet Explorer 4.0 для всех. М.: Компьютер Пресс.- 1997.
Дьяконов В. П. Мой Word 95/97. М.: ACT.-1998.
Соловьев А. А., Смирнов С. И. Техническая энциклопедия пейджинговой связи. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ,-1997.
Мосин Е., Байбаков С., Карасев А. Тригонометрия в эфире: спутниковые системы глобального позиционирования. // PC-WEEK.- № 18,-1998.
Баричев С. Световоды. // Компьютера,- №4,-1998.
Содержание
Состав книги3
Благодарности и адреса5
Об авторах книги;5
Введение (история развития)6
Глава 1. Основные сведения о телефонии10
Параметры, характеризующие речевые сигналы10
Слуховое восприятие звука.12
Оценка качества телефонной передачи речи13
Принцип передачи сообщений14
Глава 2. Телефонная связь 16
О сетях связи16
Зоновая телефонная сеть17
Городская телефонная сеть 18
Сельская телефонная сеть 21
Система нумерации 22
Тракт телефонной передачи22
Способы набора номера25
Характеристики сигналов27
Направляющие системы29
Организация телефонного соединения36
Цифровое представление сигналов связи37
Передача цифровых сигналов42
Глава 3. Телефонные аппараты45
Классификация и основные параметры телефонных аппаратов45
Классические телефоны47
Микрофоны48
Телефоны52
Звонок54
Противоместные разговорные схемы56
Номеронабиратели57
Устройство и конструкция классического телефона60
Глава 4. Электронные телефоны64
Структурные схемы электронных телефонов64
Электронные вызывные устройства68
Электронные номеронабиратели69
Электронные разговорные схемы71
Телефоны с громкой связью73
Новые возможности электронных телефонов74
Автоматическое определение номера78
Характеристики телефонных аппаратов81
Как правильно эксплуатировать телефонный аппарат88
Глава 5. Автоответчики90
Кассетные автоответчики 90
Лентопротяжный механизм 94
Дистанционное управление96
Бескассетные автоответчики96
Характеристики автоответчиков99
Глава 6. Факсимильные аппараты 103
Факсимильный способ передачи информации....103
Классификация и стандарты факс-аппаратов 106
Как работают факс-аппараты107
Режимы работы факсимильных аппаратов 109
Характеристики факс-аппаратов111
Глава 7. Модемы119
Общие сведения о модемах119
Устройство модемов121
Разновидности модемов125
Модемные протоколы129
Адаптированные модемы 133
Обзор модемов и факс-модемов135
Установка и настройка модема141
Установка модема в среде операционной системы Windows 95145
Тестирование модема150
Глава 8. Офисные телефонные станции152
Классификация телефонных станций153
Оборудование офисных АТС155
Системные телефонные аппараты159
Сервисные возможности офисных АТС160
Как правильно подойти к выбору офисной АТС164
Глава 9. Подвижная радиотелефонная связь166
Структурная схема радиолинии167
Особенности распространения радиоволн168
Диапазоны частот подвижной радиосвязи171
Антенны УКВ-диапазона173
Основные характеристики антенн177
Антенны в автомобиле180
Методы, системы и стандарты182
Недостатки радиотелефонии185
Излучающие кабели187
Глава 10. Бесшнуровая телефония190
Устройство бесшнурового телефона 190
Системы и стандарты бесшнуровой телефонии194
Функциональные возможности бесшнуровых телефонов198
Характеристики бесшнуровых телефонов 201
Глава 11. Пейджинговая связь210
История развития пейджинга210
Устройство пейджера212
Организация системы персонального радиовызова213
Классификация пейджинговых систем216
Структурная схема пейджинговой системы219
Пейджинговые протоколы223
Протоколы ERMES и FLEX227
Выбор пейджинговой компании231
Характеристики пейджеров233
Глава 12. Сотовая связь243
История развития сотовой связи 243
Устройство сотового телефона245
Принципы построения сотовой сети249
Аналоговые стандарты сотовой связи253
Аналого-цифровой стандарт AMPS / D-AMPS258
Цифровой стандарт GSM259
Основные элементы сотовой системы GSM262
Услуги, предоставляемые системами сотовой связи265
Сотовые телефоны стандарта NMT-450i266
Сотовые телефоны стандарта AMPS / D-AMPS271
Сотовые телефоны стандарта GSM278
Рекомендации для владельцев сотовых телефонов284
Глава 13. Спутниковая связь286
Принципы ориентации спутниковых систем связи286
Классификация систем подвижной спутниковой связи 288
Системы связи на основе геостационарных спутников290
Системы низкоорбитальной спутниковой связи293
Спутниковая система персональной связи Iridium295
Спутниковая система персональной связи GlobalStar298
Глобальные системы спутниковой радиосвязи “Одиссей” и ICO301
Спутниковые телефоны и терминалы Inmarsat303
Портативные приемники систем спутниковой навигации308
Глава 14. Всякая всячина о телефонии 316
Компьютерная телефония*316
Кардиотелефония 322
Меры предосторожности при работе сЭМИ323
Правила общения по телефону326
Глава 15. Мировая интернациональнаясеть Internet329
Зарождение сети Internet 329
Internet в России >331
Как выбрать провайдера Internet332
Как практически стать пользователем Internet334
Подключение к сети Internet 336
Гипертекстовый язык HTML и всемирная паутина WWW340
Где эта улица, где этот дом (или об адресах Internet)341
Internet-браузер Mosaic343
Браузеры фирмы Netscape344
Браузер Internet Explorer 3.0 фирмы Microsoft345
Новый браузер Internet Explorer 4.0 фирмы Microsoft347
В паутине. Internet348
Электронная почта (E-mail)354
Internet — от наших дней к светлому будущему356
Как увековечить себя в сети Internet359
Список литературы365
ТОО “СОЛОН"ЛР№ 061888 от 19.12.97Москва, Трифоновская, 56Формат 70x100/16. Объем 23 п.л. Тираж 5000АООТ “ПОЛИТЕХ-4"Москва, Б. Переяславская, 46
Заказ № 546
■Are jwu aRembte"*Pein«?
^П9ся| й& Окно состоим. |('i] Поиск Ramb... ДОоООТ
Рис. 15.17. Начальная страница русскоязычной поисковой системы
В поисковой системе Rambler можно найти массу интересной информации. Студенты, к примеру, могут отыскать рефераты для своих курсовых и дипломных работ практически по любой специальности. К вашим услугам новости, развлекательные страницы, реклама, в общем все, что только можно получить из Internet.
Интересные данные по российской системе образования дает сервер нашего Министерства образования — www.informika.ru. На рис. 15.18 показана одна
1. Dyakotiov V.P. and other The Revolutionary Gude to QBASIC UK Wrong Frees. «1996.-578 a*disk (на английском яэмхв)
2 Дьяконов В П Компьютер в быту С Русич.-1996 - 640 с
3. Дьяконов В П. Поцулярнаяэкцюагопедьигмуиьткмедк*. M.ABF-1966. -416с
>ЦммньГ !•
в9”001 I ДДскймР | в*нс иоиш|е»т 709
Рис. 15.28. Редактирование текста одного из файлов в редакторе FrontPage Editor