Назначение и виды телефонной связи
В увеличивающемся объеме передаваемой информации значительную роль продолжают играть системы передачи речи.
Область электрической связи, обеспечивающая передачу речи, называется телефонией, а услуга, предоставляемая абонентам – телефонной связью.
Изобретение электромагнитного телефона в 1876 г., автором которого стал А. Белл, послужило началом развития телефонной связи.
Телефон быстро нашел практическое применение. Для соединения абонентов между собой были созданы ручные телефонные станции, строились местные и междугородные сети телефонной связи.
Совершенствование систем телефонной связи было направлено на автоматизацию процесса установления соединения между абонентами.
Широкое распространение на сети телефонной связи получили электромеханические, квазиэлектронные и электронные автоматические телефонные станции (АТС).
С применением цифровых АТС начинается строительство цифровых сетей с интеграцией обслуживания (ISDN). На сети ISDN предоставляется множество дополнительных услуг, таких, как конференц-связь, переадресация вызова и др.
В настоящее время все большее применение находят системы передачи речи с пакетной коммутацией, к которым в дальнейшем должен произойти постепенный переход от существующих систем с коммутацией каналов.
Совместно с сетями фиксированной телефонной связи развиваются сети сотовой подвижной связи.
На железных дорогах РФ системы телефонной связи применяются на сетях оперативно-технологической (ОТС) и общетехнологической (ОбТС) связи.
Сети ОТС предназначены для оперативных соединений между работниками железной дороги, участвующих в одном технологическом процессе. Примером ОТС является поездная диспетчерская вязь между диспетчером и подчиненными ему исполнителями.
ГК – групповой канал;
РС – распорядительная станция;
ПП – промежуточные пункты.
Сети ОбТС предназначены для предоставления услуг по передаче речевой информации, получения услуг факсимильной связи и передачи данных между работниками подразделений железнодорожного транспорта.
Сеть ОбТС представляет собой совокупность коммутационных станций, соединительных линий, устройств абонентского доступа и абонентских устройств.
При организации ОбТС создаются сети магистрального, дорожного и местного уровней.
АТС – автоматическая телефонная станция;
СЛ – соединительная линия;
АЛ – абонентская линия;
ТА – телефонный аппарат.
Сеть ОбТС присоединена к сети общего пользования, предназначенной для возмездного оказания услуг телефонной связи любому пользователю услугами связи на территории РФ.
Физические основы телефонии
При передаче речи происходит преобразование звуковых колебаний в колебания электрического тока с помощью микрофона BM, а при приеме – обратное преобразование электрических колебаний в звуковые с помощью телефона BF.
Под звуковыми колебаниями понимаются колебания молекул упругой среды в частотном диапазоне 20-20000 Гц.
Процесс распространения звуковых колебаний в виде звуковых волн характеризуется скоростью, которая зависит от физических свойств и состояния среды. В воздушной среде при нормальных условиях скорость звука составляет ~ 340 м/с.
Распространение звуковых колебаний сопровождает изменение давления в окружающей упругой среде.
За единицу измерения звукового давления Р принимается Паскаль (Па).
При разговоре средней громкости на расстоянии 1 м от рта говорящего Р ≈ 0,1 Па, а на расстоянии 10 см - Р ≈ 1 Па.
Распространение звуковых колебаний сопровождается переносом энергии в направлении от источника звука. Энергия, излучаемая источником звука характеризуется мощностью звуковой волны Wз и интенсивностью звука I.
Wз – количество энергии, проносящейся за 1 с через поверхность, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны; измеряется в Вт.
I – количество энергии, проносящейся за 1 с через поверхность площадью 1 м2, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны; измеряется в Вт/м2.