Электробайланыс түрлері

№1 дәріс

Электробайланыс түрлері

1. Қоғам өміріндегі телекоммуникацияның рөлі.
2. «Хабарлама» және «сигнал» ұғымы.
3. Электробайланыстың анықтамасы және оның түрлері.
4. Хабарламаларды электрлік сигналдарға түрлендіру және кері түрлендіру.
5. Элекробайланыс жүйесінің құрылымындық схемасы.

 

Оқылатын сұрақтардың  түсіндірмесі

Адам баласы материалдың  құндылықтарды табиғаттың көмегімен  қоса ақпаратты жеткізу, жазып алу, сақтау көмегінсіз жасай алмас еді. Жалпы жағдайда, ақпарат деп- бір құбылыс жайлы, бір бұйым,жағдайлар жалпы мәлімет болып табылады.

Адам ақпараттың 80-90пайызын  көз, яғни көру арқылы, қалған 10-20пайызын  есту арқылы қабылдайды. Қалған сезім  мүшелері (сезу, иіс сезу,дәм сезу) адамға 1-2% ақпарат береді. Сондықтан, көру және есту мүшелері жүйке жүйесімен  бірге миға ақпарат жеткізудің негізгі каналдары болып табылады.

Адам үшін ақпарат алмасу үйреншікті қызметтілік болып саналады. Ақпарат алмасу дегеніміз- оны жіберу және қабылдау. Осы мәселелерді шешу үшін адамзат баласы өте сәтті техникалық құралдар ойлап тапты және қолданып келеді. Бұл құралдар телекоммуникация деп аталады. Телекоммуникацияның экономикалық мәні олардың мәдениетке, денсаулық сақтауға, білім ғылымға, қорғаныс саласына деген ықпалымен түсіндіріледі.

«Ақпарат» ұғымы мән-мазмұны жағынан «хабарлама» ұғымымен жақын. Хабарлама дегеніміз- ақпаратты ұсыну (білдіру) формасы. Сурет және дыбыс түріндегі хабарламалар адамдар арасында үйреншікті және ыңғайлы ақпарат алмасу болып табылады.

ЭЕМ-де өңдеуге арналған хабарламалар берілген мәліметтер деп аталады. Кез келген хабарда ерекше бір ақпараттың параметрі болады, оны өзгертсең хабарламадағы бар ақпараттың мазмұны өзгеріп кетеді. Егер хабардың ақпараттық параметрі кейбір интервалдарда кез келген мәнді қабылдайтын болса, бұл хабар үзіліссіз деп аталады. Ақпараттың параметрлерінің шектеулі мәні дискретті хабардың негізі болып табылады.

Хабарламаны жіберу үшін арнайы физикалық процестер қолданылады. Бұл процестер хабарламаны жіберушіден  қабылдаушыға белгілі бір v-та таралады. Мысалға, дыбыс немесе эпектромагнитті толқындар, электр тоғы жіберілген хабарламаны көрсететін физикалық процесс-дабыл (сигнал) деп аталады. Бұл байланыс – электробайланыс деп аталады. Электрлік сигналдардың таралу жылдамдығы жарық v-на тең , яғни 3* м/с.

Хабарлама сияқты электрлік сигналдар да үзіліссіз және дискретті болуы мүмкін. Үзіліссіз электрлік сигналдарды аналогты деп атайды. Дискретті электрлік сигналдары ақпараттық параметрдің шектік мәнімен түсіндіріледі. Көп жағдайда параметр 1 немесе 0 мәндерінің біреуін қабылдайды. Бұл түрдегі дискретті сигналдар цифрлық деп аталады.

Телеграфты байланыс- әріпті сандық мәндерін жіберуді қамтамасыз етеді.

Мәліметтер жіберу- адаммен ЭЕМ немесе ЭЕМ-дер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.

Телефон байланыс-сөздік хабарды жіберуге айналған.

Дыбыстық хабар  тарату-халықтың тікелей қабылдауынаарналған дыбыстық бағдарламаларды жіберу.

ТВ хабар тарату- қозғалатын немесе қозғалмайтын объектілерді дыбыспен қатар жіберуге арналған.

Видеотелефон байланысы – суретпен дыбыстық хабарламаны бір мезгілде жіберуге арналған.

Факсимильды байланыс- мәтін, кесте, сызбалар, сурет сияқты қозғалмайтын объектілерді жіберуге негізделген.

Газеттік жолдарды жіберу-газеттік жолдар суреттерін жіберуге арналған факсимильді байланыстың бір түрі.

Адамнаң физиологиялық мүмкіндіктері электрлік сигналдары тікелеій қабылдауға және оның ішінен жіберілген хабарламаны бөліп алуға келмейді. Сондықтан телекоммуникация жүйелерінде хабарламаны электрлік сигналға және керісінше айналдыруға арналған арнайы түрленгіштер қолданылады. Мысалға: дыбыс  толқындарын электрлік сигналдарға түрлендіру микрофон арқылы жүзеге асады. Ал керісінше электрлік сигналды ыдбыстық толқынға түрлендіу телефон және электродинамикалық дауыс зорайтқыш көмегімен жүзеге асады. Суретті электрлік сигналға түрлендіру ішкі және сыртқы фотоэфектке негізделген жарық көмегімен жүзеге асады. Қозғалмалы суреттегрді түрлендіру жіберуші көмегімен ТВ түтікше және қатты фотоэфектілік түрленгіштер көмегімен жүзеге асады.

Электрлік сигналдарды  оптикалық суреттерге түрлендірудің әр түрлі әдістері бар. Көбінісе электрмеханикалық, фотографиялық, электрохимиялық және электронды әдістермен қолданылады. Мысалға, электрохимиялық әдіс бойынша суретті электрохимиялық қағазға жазады, бұл қағаз екі электрод арасында тартылып тұрады және электрлік сигнал әсері болғанда түсін өзгертеді.Электрлік сигналды суретке түрлендірудің эектрондық әдісі қабылдаған ТВ түтікше – кинескоп  арқылы жүргізіледі.

Электробайланыс жүйесі- хабарламаның жіберушіден қабылдаушыға жеткізуін қамтамасыз ететін техникалық құралдар мен сигналдардың таралу аймағының жиынтығы.

1) хабарлама көзі; 2) хабарламаны  электрлік сигналға түргендіргіш; 3) жіберуші; 4) электробайланыс сигналдарының  таралу аймағы; 5)қабылдаушы; 6) электрлік  сигналдарды хабарламаға түрлендіру; 7)хабарламаны алушы; 8) бөгет, қателіктер көзі.

1.1- сурет электробайланыс жүйесінің жалпы құрылымдық схемасы:

 

Ақпарат (хабарлама) көзінен  келген хабарлама бірінші иреттік  электорлық сигналға түрлендіріледі.Жібеушіде  осы бірінші реттік сигнал қосымша тағы жіберуга ыңғайлы түрге түрленеді.Таралу аймағыдағы электорлық сигнал екінші реттік сигнал деп аталады.Жіберілу кезінде электорлық сигнал бұрмаланып,оған бөгеттер кедергі жасауы мүмкін.Бөгет деп сигналдардың қабылдануын қиындататын кез келген жағдайды айтамыз.Қабылдаушы екінші реттік сигнал мен жаңағы кедергі ,қателіктердің ішінен тек сигналды бөліп алады да қайтадан бірінші реттік сигналға түрлендіреді.2,6- түрлендіргіштер электробайланыс жүйесінің шеткі құрылғыларының функцияларын атқарады . Шеткі құрылғыла (терминалдар)көп жағдайда абоненттік деп аталады,себебі олар абоненттерде орнатылады.Электробайланыс каналы деп-хабарламаны жіберуші шеткі құрылғылар және ақпарат көзі мен қабылдаушылардың арасындағы техникалық құралдар мен таралу аймағының жиынтығын айтамыз.

 Сызбада (1.1- суретте)  электробайланыс каналдарының құрамына 3-5 элементтер кіреді.

Электорлық сигналдардың электробайланыс каналы арқылы өту  шартын бағалау үшін сигналдың маңызды  шарты – жиілікті спектр енін білу өте қажет.Теориялық және эксперименттік зерттеулер телефон сигналы спектрының енін 300-3400Гц жиіліктегі шекте дыбыстың хабар тарату сигналын 30-15000Гц,50-10000Гц немесе 100-6300Гц(сапа класына байланысты),ТВ сигналын 50-6100Гц екенін көрсетті.  Ал телеграфты, мәліметтерді беру және факсимальды сигналдардың спектр ендері осы сигналдардың жіберу жылдамдығынан анықталады. Егер сигнал екілік кодпен жіберілсе, онда ақпарат v –ғы 1Гц-қа 2бит/с-тан аспайды. Жекеленген ақпарат жіберу v-ғын көтеру үшін бір реттік жіберу ақпараттың 1битін тасымалдайтын модулясияның қиыстырылған әдістерін қолдану қажет.

300-3400Гц спектр енілген  жоғарғы сапалы сигналдар жіберуді  қамтамасыз ететін электробайланыс  канальді жиіліктің стандартты  каналы деп аталады.Қысқаша «ТЖ  каналы»

 

 

Өзінм –өзі тексеру сұрақтары:

1.  «Хабарлама», «сигнал», «электробайланыс», «байналыс каналы»,  «электробайланыс жүйесі» ұғымдарына  анықтамаларын беріңіз.

2. Эектробайланыстың  негізгі түрлерін атап шығарыңыз.

3. Эелектробайланыс жүйесінің  негізгі функцияланды элементтерініңтағайындалуын түсіндіріңіз.

4. Электробайланыс жүйесіндегі  негізгі сигналдардың желілік  спектр ендері қандай?

 

№2 дәріс

Электробайланыс желілері

1. Электробайланыс желілері  түсінігі.

2. Жалпыланған хабарламаларды  жіберу желілерінің класификациясы.

3. Жалпыланған хабарламаларды жіберу желілерін құрастыру прициптері.

4. Жалпыланған хабарламаларды  жіберу желілерінің ерекшеліктері.

 

Абонеттердің көп сан арасында хабарлама алмасуды қамтамасыз ету  үшін көп байланыс каналы бар хабарларды жіберу жүйесін Құруды талап етеді. Осы жүйелер электрбайланыс жүйелері немесе хабар жіберу желілері деп атайды.

Электробайланыс желілерінің барлық жиынтығы екі топқа бөлуге болады. Жекеленген хабарларды жіберу желілері және жалпыланған хабарларды жіберу желілері. Жекеленген хабарларды жіберу желілері өз кезегінде жалпы қолданыстағы телефондық, телеграфтық, факсимильді, мәліметтерді жіберу және қозғалатын объектілермен байланыс желілері болып бөлінеді.

Жекеленген хабарларды жіберу желілеріне нақты шарттар қойылған, яғни олар әрбір абонентке өзі үшін ынғайлы уақытта басқа, кез келген абонентпен байланысуға және хабар жіберуге мүмкіндік беруі қажет.

А - абонеттік пункт; АЛ - абоненттік сызықтар; С - желінің түйіндік пункті;

1.2- сурет. «Әрқайсысы біреуімен» приципі бойынша құрылғанжелінің функционалды схемасы.

1.3-сурет. Жұлдызша тәрізді құрылғанжелінің  функционалды схемасы.

А - абонеттік пункт;

СЛ - байланыстырушы сызықтар;

«Әрқайсысы біреуімен» принципі бойынша құрылған желі сенімді болып келеді және жылдамдығымен, хабарларды жіберудің жоғарғы сапасымен ерекшеленеді. (1.2-сурет) 1.3- суретте жекеленген хабарлардыжіберу желілерінің радиальды деп аталатынкелесі принципікөрсетілген. Бұл тұрде ұйымдастырылған желі жұлдызша тәрізді деп аталады. Мұндай желілерде 2 пункт болады: шекті абоненттік (А) және түйіндік (Т) және бұл пунктерге коммутация станциялары орнатылады.

Желілерді құрудың радиальды принципі «Әрқайсысы біреуімен» принципі сияқты шекті құрылғылардың шектеулі саны және аз көлемдегі, территрориялары арналған. Үлкне қалалардағы телефон желілерінде АТС-тің (автоматты телефон станциялары) бірнеше топтары болады.Станцияның әр тобы қаланың белгілі бір тораптық немесе түйіндік ауданына қызмет жасайды. Ал осы тораптық аудандағы станциялар «Әрқайсысы біреуімен» принципі бойынша байланысады. Әр түрлі тораптық аудандағы абоненттер арасындағы байланыс арнайы түйіндер, тораптар арқылы орындалады.

1.4- суретте тораптық аудандар  арасындағы байланыс хабарламалардың  жіберген түйіні (ХЖТ) және қабылданған  түйіні (ХҚТ) арқылы өтетінін көруге  болады. Электробайланыс желілерін бірнеше деңгейдегі түйіндік пунктар арқылы құру приципі радиалды түйіндік деп атаймыз. Бұл жағдайда әртүрлі аудандағы абоненттер байланысты аралық танциялар арқылы орнатады. Цифрлық телефон желілерінде сақина принципі қолданылады. Бұл жағдайда енгізу, шығару мультиплексерлері интерфейстер арқылы оптоталшықты сақиналарға қосылады. (1.5-сурет) Цифрлық АТС-тер мультиплексерлерге тікелей жалғанады: 1- оптоталшықты сақина; 2,3,4,5-енгізу- шығару мультиплексерлері; 6,7- кедергі құрылғылары; 8,11- цифрлық АТС; 9,10- аналогты типтік АТС.

1.4 –сурет. Екі түйіндік ауданы  бар телефон станцияларының фунциялық  схемасы.

1.5-оптоталшық қолдаылатынсақина  типтегі телефон желісінің функциялық  схемасы.

Телеграф желілері мемлекеттің  әкімшілік-территориялық бөлінісін ескерумен радиоальды- түйіндік принципі бойынша құрылады. Шектік құрылғылар (А) болып байланыс бөлімі және телефон аппараты бар телеграфтық станциялары атқарады. Желі үш деңгейдегі туйіндік пунктіге ие. Бірінші деңгейдегі түйіндік пункт (ТП₁) әр әкімшілік ауданда құрылатындықтан, Аудандық деп аталады. Барлық шеткі құрылғылар аудан территориясында орналасады және ТП₁ –ге абоненттік сызықтар арқылы жалғанады. ТП₁ –дің барлығы ТП₂ –сі бар телеграфты байланыс каналдарына ие. ТП₃ –тің фиукцияларын бірнеше облысты біріктіретін аймақтағы байланыстың негізгі түйіндері атқарады. Аймақтағы барлық түйіндердің өз ТП₃ –імен байланыс каналдары болады. Телеграф желілерінің негізгі түйіндері бір-бірімен «әрқайсысы біреуімен» принципі бойынша байланысқан.

Факсимильді желілер жалпы қолдасытағы телефон желілері базасында құрылады.

Мәліметтерді беру үшін модемі бар жалпы қолданыстағы телефон  желілері қолданылуы мүмкін. Арнайы желілерді  келесі белгілер бойынша топтарға бөлуге болады: территориялды таралуына байланысты, әкімшілікке қарамағына, ақпарат жіберу жылдамдығына, таралу аумағының типіне байланысты.

Территориясына байланысты желілер локальді, аймақтық, және глобальдіболуы мүмкін. Локальді желілер- 10шаршы километрден  аспайтын аумақтағы желілер. Аймақтық-қала немесе облыс көлеміндегі желілер. Глобальды-бір мемлекет немесе бірнеше мемлекет аумағындағы желілер.

Әкімшілік қарамағына байланысты мемлекеттік және мемлекеттік болады.

Ақпарат жіберу v-на байланыс аз v-ты (100МБит/с дейін), орташа (100МБит/с дейін) және жоғарғы v-ты (100МБит/с-тен жоғары).

Таралу аумағының типіне байланысты каоксиалды, оралған жұп, оптоталшықты, радиоканалдар арқылы жіберу, инфроқызыл диапазонда таралу, т.б. болып бөлінеді.

Копьютерлік желіге қосылған копьютерлер серверлер және жұмыс станциялары деп аталады. Сервер-бұл өте қуатты копьютерлер, олар басқа қуаттылығы төмен жұмыс станцияларына өз ресурстарын жеткізіп, оларды басқарып отырады.Жұмыс станциялары рет дербес компьютерлер (ДК) болып саналады.

Аталған желілердің құрлымы әр түрлі болуы мүмкін. Локальді желілерде көбінесе шина, сақина, жұлдызша түрлері қолданады. Бұл топологиялардың араласқан түрі де кездеседі. Аймақтық және глобальды желілер үшін иерархиялық құрылым тиімді.

Қозғалмалы радиобайланыс  желілері ұялы байланыс құрлымы немесе төмен ұшатын байланысспутниктерінің немесе сымсыз жердегі құрылғылардың бірнеше санын құрйатын спутникті байланысқа ие.

Жалпыланған хабарлама  берудің маңызды желісі хабар  тарату болып табылады. Хабар тарату деп- халықтың халықтың көп бөлігіне электробайланыстың техникалық құрылғылары арқылы хабарлама жіберуді айтады. Хабар тарату дыбыстық және ТВ болып бөлінеді. Тыңдаушыларға хабар жеткізу тәсіліне байланысты радио хабар тарату немесе сыммен тарату болып бөлінеді. Радио хабар таратуда ақпарат радиоқабылдағыш құрылғы арқылы , ал сымдық тәсілде сымға жалғанған белгілі бір абоненттік құрылғы арқылы қабылданады. Телекөрсетілім саласында да радиоканал арқылы эфирлі хабар тарату және ТВ сигналдарын кабель желілері арқылы беру деп бөледі.

Жалпыланған жіберу желілерінде газет жолдарын жіберу ерекше орын алады. Бұл кезде орталық баспа пунктынан шеттегі газеттерді басып шығаратын пунктке каналдық желілер арқылы жіберіледі.