Телекоммуникация

Телекоммуникация (Telecommunications) — компьютерлік жүйелер мен қазіргі заманғы техникалық электрондық байланыс құралдары негізінде телефон желілері, спутниктік байланыс және т.б. арқылы мәліметтерді қашықтан жеткізуге қатысты жалпы ұғым; жалпы немесе арнаулы байланыс желілері (телеграф, телефон, радио арқылы мәліметтер алмасуға арналған қатынас). Телефон жүйесі арқылы ақпарат жеткізу; ара қашықтықтық байланыс; мәліметтерді ара қашықтыққа жіберу.

Германия, Бавария, Райстингтегі жерсеріктік байланыс нысанының жер үстіндегі станциясы. Параболоидты байланысты спутниктік антеннасы

Телекоммуникация, телеқатысым (латынша тele – қатынасу, байланысу, грекше – қашық және ауылшаруашылығы communіcatіon – байланыс) – ғылым мен техниканың халықты ақпараттық қызметтің барлық түрімен қамтамасыз ететін саласы; қашықтықтан ақпарат алмасуды жүзеге асыратын технологиялар жиынтығы.

Opte жобасында Интернеттің бөлігі арқылы әртүрлі маршруттарды көру

Телекоммуникация электрбайланыс және компьютердің көмегімен ақпараттың барлық түрлерін (дыбыс, дерек, қозғалмалы және қозғалмайтын бейне, мультимедиа) талшықты оптикалық байланыс кабелі, радио, Жердің жасанды серігі, т.б. байланыс түрлері арқылы таратады. Электр сигналдарын таратып-қабылдауды телекоммуникация жүйесі атқарады. Бұл жүйе ақпаратты пайдаланушыларға дыбыс немесе бейне-көрініс түрінде тарататын жабдықтар жиынтығынан тұрады. Телекоммуникация жүйелері жиынтығының аумақтық орналасу принципіне, жұмыс істеуі мен бір-біріне тәуелділігіне қарай біріктірілуін телекоммуникация желісі деп атайды. Барлық мемлекеттегі құрастырылатын, өндірілетін және пайдаланылатын телекоммуникация жабдықтарының параметрлерін үйлестіру және телекоммуникация саласының даму сатысын анықтау мәселесімен Халықаралық Электр байланыс Одағы (ХЭО) айналысады. ХЭО-ның мақсаты шартараптық ақпараттық құрылым жасау және соның нәтижесінде Телекоммуникацияны шартараптандыру, дербестендіру. Шартараптандыру – әлемдік (шартараптық) желі құрып, оған барлық мемлекеттердің және олардың аймақтық, абоненттік желілерін интеграциялау; дербестендіру – UPT (Unіversal Personal Telecommunіcatіon) тұжырымдамасы бойынша дүние жүзіндегі адамдардың барлығына дүниеге келісімен дербес нөмір тағайындалып, әлемдік желіге тіркеледі, ал жолданған ақпарат абонентін іздестіру желі қызметінің зерделілігінің көмегімен автоматты түрде орындалады. Телекоммуникация желісіне радио, теледидар, телефон желілері және компьютерлік желі жатады. Радио және теледидар желілері тұтынушыларға ақпаратты бір жақты, кеңінен (желіден абоненттерге) тарату қызметін атқарады. Телекоммуникацияның ең алғаш құрылған желісі – телеграф желісі. Қазіргі телекоммуникация саласындағы ғылыми-техникалық жетістіктер аналогты сигналдарды (дыбыс пен бейне) цифрлап, ал цифрланған сигналдарды дестелеп таратудың мүмкіншіліктерін іске асырды.

Телекоммуникация тарихы

Маяктар мен көгершіндер

Пошталық кептерлер тарих жүзінде әртүрлі халықтар мәдениетінде кей уақыттарда қолданып келді. Кептерлерге арналған бағаналар парсы елінен бастау алған және кейінірек римдіктер өз әскерилеріне көмектесу үшін қолданған. Фронтин Юлий Цезарь көгершіндерді Галлияны жаулап алу кезінде шабармандар ретінде қолданғанын айтады. Гректер де Олимп ойындарында пошта көгершіндерін пайдаланып әртүрлі қалаларға жеңімпаздардың есімін беруге де пайдаланған. XIX ғасырдың басында голланд билігі осы жүйені Ява мен Суматрада қолданған. Ал 1849 жылы Поль Юлиус Рейтер Аахен мен Брюссель арасындағы акциялар бағасын тасымалдау үшін көгершіндер қызметін іске қосты. Бұл қызмет телеграф байланысы жабылмай тұрып 1 жыл жұмыс істеді.

Орта ғасырларда маяктар тізбегі әдетте төбелерде сигналды тарату құралы ретінде қолданылған. Радиомаяктар тізбектерінің бір кемшілігі болды, олар тек ақпараттың бір битін ғана жібере алды, сондықтан "жау бар" деген секілді хабарламаны түсіну үшін алдын ала келісіп алу керек болды. Жарқын мысалдардың бірі оларды Испан армадалары уақытында қолданғандығы, сигнал тізбегі Плимуттан Лондонға сигналдың тізбегі сигнал жіберген болатын.

Телеграф пен телефон

1837 жылдың 25 шілдесінде ағылшын өнертапқышы сэр Уильям Фотергилл Кук пен ағылшын ғалымы сэр Чарльз Уитстон алғашқы коммерциялық электр телеграфын жасап көрсетті. Екі өнертапқыш та өз құрылғыларын жаңа құрылғы емес, "жетілдірілген электромагниттік телеграф" деп қарастырды.

1955 жылғы үлгідегі жапон радиосы

Самуэль Морс 1837 жылдың 2 қыркүйегінде электр телеграфының тәуелсіз жасап шығарған өз нұсқасын көрсетті. Алғашқы трансатланттық телеграф кабелі 1866 жылдың 27 шілдесінде табысты жасалып бітті, сол арқылы ең алғаш рет трансатланттық байланыс жүзеге асырылды.

Алғашқы болып телефонды 1876 жылы Александр Белл патенттеді. Элиша Грей де осы жылы патенттеуге ұсыныс берді. Алғашқы коммерциялық телефон қызметтері Атлантиканың екі жағындағы Нью-Хейвен мен Лондон қалаларында Bell Telephone Company компаниясымен 1878 жылы және 1879 жылы құрылды.

XX ғасырдағы алғашқы телефондардың бірі, 1930

Радио мен телевидение

1901 жылы Атлант теңізі арқылы радиотолқындардың алыс қашықтыққа таратылу құбылысын пайдалана отырып 1894 жылдан бастап итальян өнертапқышы Гульелмо Маркони сымсыз байланысты жасауды қолға алды. [1] Бұл кезең радиобайланыс арқылы сымсыз телеграф байланысын таратудың басы еді. Дауыс пен әуенді радио толқындар таратуға талпыныс 1900 және 1906 жылдары жасалды, бірақ айтарлықтай табысты болмады.

Миллиметрлік толқындарда байланыс таратуды алғашқы рет бенгаль физигі Джагадиш Чандра Боз 1894-1896 жылдары зерттей бастады. Ол өзінің тәжірибелерінде өте жоғары жиілік - 60 ГГц-ке дейін жеткізді. Сондай-ақ радиотолқындарды табу үшін жартылай өткізгішті ауысуды қолдануды енгізді, 1901 жылы ол радиокристалдық детекторды патенттеді.

Бірінші дүние жүзілік соғыс әскери байланыстарға қажетті радионың дамуын қарқындатты. Соғыстан соң коммерциялық АМ-радиохабартарату 1920 жылы басталды және көңіл көтеру мен жаңалықтар таратудағы маңызды ақпарат құралына айналды. Екінші дүниежүзілік соғыс тағы да әскери мақсаттарға арналған радионың , авиация және жер үстіндегі радио байланысының , радионавигация мен радарлардың дамуын тездетті. Стереофониялық FM-хабар таратудың дамуы АҚШ-та 1930 жылдарына тұспа-тұс келді және 1960 жылдар мен 1970 жылдар арасында Біріккен Корольдікте басым коммерциялық стандарттағы АМ хабар таратуды ысырды.

1925 жылдың 25 наурызында Джон Логи Бэрд Selfridges Лондон әмбебап дүкенінде қозғалатын кескіндерді таратуды көрсете алды. Бэрд құрылғысы Нипков дискісіне негізделді, осылайша механикалық телевидение ретінде танылды. Британия радиохабар тарату корпорациясы 1929 жылы 30 қыркүйекте сынақтық трансляциялар жасады. Алайда жиырмасыншы ғасырдың басында ұзақ уақытқа дейін теледидарларда Карл Браун ойлап тапқан электронды-сәулелі түтіктер қолданылды. Осындай көп уәде етілген теледидарды Фил Франсворт жасап шығарды және оны өз отбасында 1927 жылдың 7 қыркүйегінде көрсетті. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін тоқтап қалған сынақ тәжірибелері қайта жаңартылды, ол үйдегі көңіл көтеретін негізгі маңызды техникаға айналды.

Термоэмиссиондық шамдар

1904 жылы Джон Амброуз Флеминг ойлап тапқан қарапайым вакуумдық шам, диодтың электрон және анод шығаратын қызатын катоды ғана болды. Электрондар құрылғыдан тек бір бағытта ғана катодтан анодқа ғана жүреді. Түтіктің ішіндегі бір немесе бірнеше басқарушы сеткаларды қосу сеткадағы кернеудің көмегімен катод пен анод арасындағы токтарды басқаруға мүмкіндік береді. Бұл құрылғылар жиырмасыншы ғасырдың бірінші жартысындағы электронды сұлбалардың негізгі құрамдас бөліктері болды. Олар радио, телевидение, радарлар, дыбыс жазу мен ойнату аппараттарының дамуында, сондай-ақ қалааралық телефон желілері, және де аналогты мен алғашқы цифрлық компьютерлердің дамуында үлкен рөл атқарды.

Термоэмиссиондық вакуумдық түтіктің ойлап табылуы радиоға арналған ұшқындық разрядник таратқышы, есептеуге арналған механикалық компьютерлер секілді технологиялардың кеңінен таралуына және электроника пәнінің қолданысқа кеңінен енуіне зор ықпал жасады.

1940 жылдары ойлап табылған жартылай өткізгіштер термоэлектронды шамдарға қарағанда анағұрлым тиімді, сенімді әрі арзан болды. 1960 жылдардың ортасында термоэлектронды шамдарды транзисторлар ығыстыра бастады. Термоэлектронды шамдар әлі күнге дейін кейбір жоғары жиілікті күшейткіштерде қолданылып келеді.

Негізгі ұғымдары

Қазіргі телекоммуникация ғасырдан астам уақыт ішінде қарқынды дамыған және расталған негізгі ұғымдарға негізделген.

Негізгі элементтер

Телекоммуникациялық технологияларды негізінен сымды және сымсыз әдістерге бөлуге болады. Жалпы, байланыс жүйесінің негізінде әрқашан қандай да бір түрде үш негізгі бөліктер бар:

• Ақпаратты өзгертіп сигналға түрлендіретін таратқыш.
• Сигнал өтетін деректерді тасымалдау ортасы басқаша физикалық арна. Мысалы: «бос ғарыш кеңістігі».
• Арнадан сигнал қабылдап, оны алушы үшін пайдалы ақпаратқа айналдыратын қабылдағыш.

Мәселен, радиостанцияның қуатты күшейткіші - таратқыш; және тарату антеннасы - бұл күшейткіш пен «бос ғарыш арнасы» арасындағы интерфейс. Бос ғарыш каналы - бұл трансмиссиялық орта; ал қабылдағыш антенна - бос кеңістік арнасы мен қабылдағыштың интерфейсі. Әрі қарай, радио қабылдағыш сигналды қабылдап оны электрден дыбысқа айналдырады.

Аналогты байланыс пен сандық байланыстың салыстыруы

Байланыс сигналдары аналогты немесе сандық сигналдар арқылы жіберілуі мүмкін. Аналогты байланыс және цифрлық байланыс жүйелері бар. Аналогтық сигнал үшін сигнал ақпаратқа қатысты үздіксіз өзгеріп отырады. Цифрлық сигналда ақпарат дискретті шамалардың жиынтығы ретінде кодталады (мысалы, бірлер мен нөлдер жиынтығы). Таралу және қабылдау кезінде аналогтық сигналдардағы ақпарат сөзсіз физикалық шу әсерінен нашарлайды. Екінші жағынан, егер қосымша шуылдың ұйытқуы белгілі бір шектен асып кетпесе, сандық сигналдардағы ақпарат өзгеріссіз қалады. Олардың шуылға тұрақтылығы сандық сигналдардың аналогтық сигналдарға қарағанда басты артықшылығы болып табылады.