Side arengu ajalugu pärast kodusõda. Maxim Valerievich Ištšuk uuris juhtmega sideliinide kohta turvalistes teabeedastuskanalites

Sideliinide arengu ajalugu Venemaal Esimene kaugõhuliin ehitati Peterburi ja Varssavi vahele aastal 1854. 1870. aastatel võeti tööle õhuliin Peterburist Vladivostokki L = 10 tuhat km . 1939. aastal võeti kasutusele kõrgsageduslik sideliin Moskvast Habarovskisse L = 8300 tuhat km. 1851. aastal veeti Moskvast Peterburi telegraafikaabel, mis isoleeriti gutapertšlindiga. 1852. aastal rajati esimene veealune kaabel üle Põhja-Dvina 1866. aastal võeti kasutusele Atlandi-ülene kaabeltelegraafiliin Prantsusmaa ja USA vahel.

Sideliinide arengu ajalugu Venemaal Aastatel rajati Venemaal esimesed linnade õhuvõrgud (kaabel koosnes kuni 54 südamikust õhk-paberisolatsiooniga) 1901. aastal alustati linna maa-aluse telefonivõrgu rajamist. Venemaal aastatel 1902–1917 sideulatuse suurendamiseks ferromagnetilise mähisega TPZh induktiivsuse kunstlikuks suurendamiseks. Alates 1917. aastast töötati välja ja katsetati liinil vaakumlampe kasutavat telefonivõimendit, 1923. aastal toimus telefoniside võimenditega liinil Harkov-Moskva-Petrograd. Alates 1930. aastate algusest hakkasid arenema koaksiaalkaablitel põhinevad mitmekanalilised ülekandesüsteemid.

Sideliinide arengu ajalugu Venemaal 1936. aastal võeti kasutusele esimene 240 kanaliga koaksiaalkõrgsagedustelefoniliin. 1956. aastal ehitati Euroopa ja Ameerika vahele veealune koaksiaaltelefoni- ja telegraafiliin. 1965. aastal ilmusid esimesed eksperimentaalsed lainejuhtliinid ja väga madala sumbumisega krüogeensed kaabliliinid. 80ndate alguseks töötati välja kiudoptilised sidesüsteemid ja testiti neid reaalsetes tingimustes.

Sideliinide (LC) tüübid ja nende omadused LAN-i on kahte peamist tüüpi: - liinid atmosfääris (RL raadioliinid) - juhtülekandeliinid (sideliinid). tüüpilised lainepikkuste ja raadiosageduste vahemikud Ülipikkad lained (VLW) Pikad lained (LW) Kesklained (MV) Lühilained (HF) Ultralühilained (VHF) Detsimeeterlained (DCW) Sentimeeterlained (SM) Millimeeterlained (MM) Optilised vahemik km ( kHz) km (kHz) 1,0... 0,1 km (0, MHz) m (MHz) m (MHz) ,1 m (0, GHz) cm (GHz) mm (GHz) ,1 µm

RL (raadioside) peamised puudused on: -side kvaliteedi sõltuvus edastuskandja ja kolmandate isikute elektromagnetväljadest; -madal kiirus; ebapiisavalt kõrge elektromagnetiline ühilduvus arvesti lainepikkuste vahemikus ja sellest kõrgemal; -saatja ja vastuvõtja seadmete keerukus; - kitsariba ülekandesüsteemid, eriti pikkadel ja kõrgematel lainetel.

Radari puuduste vähendamiseks kasutatakse kõrgemaid sagedusi (sentimeeter, optilised vahemikud) ja detsimeetri millimeetri vahemikku. See on kordurite kett, mis paigaldatakse iga 50 km-100 km järel. RRL-id võimaldavad teil vastu võtta kanalite arvu () vahemaade tagant (kuni km); Need liinid on häiretele vähem vastuvõtlikud ja pakuvad üsna stabiilset ja kvaliteetset sidet, kuid nende edastusturvalisuse aste on ebapiisav. Raadioreleeliinid (RRL)

Sentimeeter laineulatus. SL-id võimaldavad mitme kanaliga sidet "lõpmatu" kaugusel; Satelliidi sideliinid (SL) SL-i eelised on suur leviala ja teabe edastamine märkimisväärse vahemaa tagant. SL-i puuduseks on satelliidi käivitamise kõrge hind ja dupleksside telefoniside korraldamise keerukus.

LAN-juhendite eelisteks on kvaliteetne signaaliedastus, suur edastuskiirus, suurem kaitse kolmandate osapoolte väljade mõju eest, lõppseadmete suhteline lihtsus. Juhtivate kohtvõrkude puudusteks on kapitali- ja tegevuskulude kõrge hind ning side loomise suhteline kestus.

RL ja LAN ei vastandu, vaid täiendavad teineteist Praegu edastavad sideliinid signaale alalisvoolust optilisele sagedusalale ning töölainepikkuste vahemik ulatub 0,85 mikronist sadade kilomeetriteni. - kaabel (CL) - õhuliinid (VL) - fiiberoptiline (FOCL). Suunavate ravimite peamised tüübid:

PÕHINÕUDED SIDELIINidele - side kuni km kaugusel riigisiseselt ja kuni rahvusvaheliseks sideks; - lairibaühendus ja sobivus erinevat tüüpi kaasaegse info edastamiseks (televisioon, telefon, andmeedastus, ringhääling, ajalehelehekülgede edastamine jne); - vooluahelate kaitse vastastikuste ja väliste häirete, samuti äikesetormide ja korrosiooni eest; - liini elektriliste parameetrite stabiilsus, side stabiilsus ja töökindlus; -kommunikatsioonisüsteemi kui terviku tasuvus.

Kaasaegne kaabeltehnoloogia areng 1. Valdav areng koaksiaalsüsteemides, mis võimaldavad ühe kaabliga sidesüsteemi kaudu korraldada võimsaid sidekiirte ja edastada teleprogramme pikkade vahemaade taha. 2. Perspektiivsete OC-kommunikatsioonide loomine ja juurutamine, mis tagavad suure hulga kanaleid ja ei vaja nende tootmiseks defitsiitseid metalle (vask, plii). 3. Plastide (polüetüleen, polüstüreen, polüpropüleen jne) laialdane kasutuselevõtt kaablitehnoloogiasse, millel on head elektrilised ja mehaanilised omadused ning mis võimaldavad tootmist automatiseerida.

4. Alumiiniumist, terasest ja plastikust kestade kasutuselevõtt plii asemel. Mantlid peavad olema lekkekindlad ja tagama kaabli elektriliste parameetrite stabiilsuse kogu kasutusaja jooksul. 5. Tsoonisiseste sidekaablite (ühe-koaksiaalsed, ühe neljakandilised, soomustamata) kulutõhusate konstruktsioonide väljatöötamine ja tootmisse juurutamine. 6. Varjestatud kaablite loomine, mis kaitsevad usaldusväärselt nende kaudu edastatavat teavet väliste elektromagnetiliste mõjude ja äikesetormide eest, eelkõige kahekihiliste ümbristega kaablid, nagu alumiinium-teras ja alumiinium-plii.

7. Sidekaabli isolatsiooni elektrilise tugevuse suurendamine. Kaasaegne kaabel peab üheaegselt omama nii kõrgsageduskaabli kui ka toiteelektrikaabli omadusi ning tagama kõrgepingevoolude edastamise järelevalveta võimenduspunktide kaugtoite jaoks pikkade vahemaade tagant.

21. sajand on infotehnoloogia sajand. Maailma juhib riik, kellel on infotehnoloogia vallas parimad arengud. Kõige väärtuslikum ja tähtsam on teave. Ja peamiseks ülesandeks saab saladuse varjamine. Samal ajal on teise poole peamine ülesanne volitamata teabe kogumine. Ja teabe hankimiseks on palju võimalusi. Käesolevas artiklis käsitletakse võimalusi, kuidas võidelda tehniliste kanalite kaudu volitamata teabe kogumise vastu. Nimelt külgmise elektromagnetkiirguse ja häirete tõttu. Peamine viis selle vastu võitlemiseks on juhtmega sideliinide varjestamine.

Käesoleva magistritöö eesmärk

Raadioliinide eripäraks on elektromagnetlainete levimine vabas (looduslikus) ruumis (kosmos, õhk, maa, vesi jne). Radari ulatus võib ulatuda mitmesajast meetrist, nagu näiteks suure vene teadlase A. S. Popovi esimese raadiosaate ajal 1895. aastal, kuni sadade miljonite kilomeetriteni - kauguseni automaatsete kosmoselaevade ja maajaamade vahel.

Juhtsideliinide eripäraks on see, et signaalide levik neis ühelt abonendilt (jaam, seade, vooluringi element jne) teisele toimub ainult spetsiaalselt loodud vooluahelate ja LAN-teede kaudu, moodustades elektromagnetiliste signaalide edastamiseks mõeldud juhtsüsteeme. signaalid etteantud suunas õige kvaliteediga ja usaldusväärsusega Radari ja ravimite ülalmainitud omadused määravad ära nende peamised omadused ja kasutusvaldkonnad. Seega kasutatakse radareid suhtlemiseks erinevatel vahemaadel, sageli üksteise suhtes liikuvate abonentide vahel. Elektromagnetiliste signaalide levimise iseloom erinevates keskkondades sõltub eelkõige raadiosignaali sagedusest (kandesagedusest). Vastavalt sellele eristatakse järgmisi tüüpilisi lainepikkuste ja raadiosageduste vahemikke:

Lisaks ülalnimetatud raadiolinkide eelistele, mille määrab võime luua sidet suurte vahemaadega liikuvate objektidega, märgime side loomise suurt kiirust, samuti võimalust tagada edastamine massimeediasse (raadioringhääling ja televisioon), millel on piiramatu arv kuulajaid ja vaatajaid.
RL-i (raadioside) peamised puudused on järgmised:

sidekvaliteedi sõltuvus olekust;
edastuskandjad ja kolmandate isikute elektromagnetväljad;
madal kiirus; ebapiisavalt kõrge elektromagnetiline ühilduvus arvesti lainepikkuste vahemikus ja sellest kõrgemal;
saatja ja vastuvõtja seadmete keerukus;
kitsariba edastussüsteemid, eriti pikkadel ja kõrgematel lainetel.

Magistritöö eesmärk on kasutada juhtmega sideliine võimalikult efektiivselt turvalistes infoedastuskanalites ning püüda minimeerida puudusi. Peamine ülesanne on välja töötada uus traatliinide kaitsesüsteem, et minimeerida infovarguste võimalust.

Asjakohasus

Tänapäeval on juhtmega sideliine (nimelt võib pidada fiiberoptilisi sideliine) laialdaselt arendatud ja neid kasutatakse erinevates teaduse ja tootmise valdkondades (side, raadioelektroonika, energeetika, termotuumasünteesi, meditsiin, kosmos, masinaehitus, lendamine). objektid, arvutisüsteemid jne). Fiiberoptika ja optoelektroonika kasvutempo maailmaturul edestab kõiki teisi tehnoloogiaharusid ja ulatub 40%ni aastas. Nende abiga täidavad sellised ülesanded nagu:

osakondade kohalike võrgustike konsolideerimine. See võimaldab oluliselt kiirendada infovahetust, mis tähendab oma äri efektiivsemaks muutmist; vähendada juhtimisserveri jaamade arvu ja vastavalt nende teenindamiseks vajaliku personali arvu; vähendada sarnaste programmide koopiate arvu, installides ühe võrguversiooni (ettevõtte juhtimisprogrammid (ERP-süsteemid), materjaliarvestus (MRP-süsteemid), raamatupidamine (1C), konsultant Plus jne), st säästa raha nende ostmisel. iga arvuti.
telefoniside ülekandmine optilistele sidekanalitele. Selle lähenemisviisi abil saavad kõigi kontorite telefoniaparaadid vastu võtta sisenumbri, mille tulemuseks on kokkuhoid, vähendades välist telefoniliiklust.
kiire Interneti-ühendus eraldi sideliini kaudu. Suurendab oluliselt võrgu turvalisust, tagab suure kiiruse ja vähendab tööjõukulusid sisemiste ja väliste infovoogude eraldamiseks.

Turvalised sidekanalid kasutavad juhtmega sideliine. Käesolevas töös uuritakse tehniliste kanalite kaudu juhtmega sideliinidelt infolekke võimalikke põhjuseid. Põhirõhk on hajuval elektromagnetkiirgusel ja häiretel. Arutatakse lekete vastu võitlemise viise. Usun, et infotehnoloogia ajastul, mil kõige väärtuslikum asi maailmas on teave, on ühe edastusetapi vastu võitlemise meetodid väga asjakohased. See teema pakub huvi nii riigile (Ukraina Riiklik Sideteenistus) kui ka üksikisikutele. Eraisikute hulka kuuluvad kõik organisatsioonid, mille dokumendivoog võib sisaldada saladust sisaldavat teavet.

Tehniliste kanalite kohta teabe hankimine
(animatsioon: maht - 70,2 KB; suurus - 585x506; viivitus viimase ja esimese kaadri vahel - 4550 ms; kordustsüklite arv - 5; kaadrite arv - 13)

Planeeritud tulemused

Juhtmega sideliinide arengu ajalugu

Sideliinid (kanalid) tagavad signaalide edastamise ja levimise saatjast vastuvõtjasse. Lähtuvalt edastatavate signaalide füüsikalisest olemusest eristatakse elektrilisi (juhtmega ja raadio), akustilisi ja optilisi sidekanaleid. Vanimad sidekanalid on akustilised ja optilised.

Info edastamiseks kasutati heli – trumme ja kellasid. Inimkõne edastatakse ka kuuldavuse piiriga piiratud akustilise sidekanali kaudu. Hääle teel teabe edastamise põhimõtet pikkade vahemaade tagant on kasutatud juba enne uut ajastut. Pärsia kuningas Cyrus (VI sajand eKr) oli selleks teenistuses 30 000 inimest, keda kutsuti kuninglikeks kõrvadeks. Nad asusid mägede tippudel ja vahitornides üksteise kuuldeulatuses ning edastasid kuningale ja tema korraldustele mõeldud sõnumeid. Ühe päevaga katsid uudised sellise akustilise telefoni vahendusel kolmkümmend päeva kestnud reisi.

Signaalitulekahjud on vanim optiline sidekanal.

Tänapäeval on elektrilised sidekanalid kõige levinumad. See on tehniliste seadmete komplekt, mis tagab mis tahes sõnumite edastamise saatjalt adressaadile. See viiakse läbi juhtmete või raadiosignaalide kaudu liikuvate elektriliste signaalide abil. On olemas telekommunikatsioonikanalid: telefon, telegraaf, faksimile, televisioon, traat- ja raadioringhääling, telemehaaniline, andmeedastus jne. Sidekanalite lahutamatuks osaks on sideliinid - juhtmega ja traadita (raadioside). Traadiga sidet saab omakorda läbi viia elektrikaabli ja fiiberoptilise liini kaudu. Raadioside toimub DV-, MF-, HF- ja VHF-sagedusaladel ilma repiitereid kasutamata, satelliitkanalite kaudu kosmoserepiiterite kaudu, raadioreleeliinide kaudu maapealsete repiiterite abil ja mobiilside kaudu maapealsete tugiraadiojaamade võrgu kaudu.

Juhtmega sideliinid

Juhtmega telekommunikatsiooniliinid jagunevad kaabel-, õhu- ja fiiberoptiliseks.

Telekommunikatsiooniliinid tekkisid samaaegselt elektrilise telegraafi tulekuga. Esimesed sideliinid olid kaabel. Need pandi maa alla. Kuid ebatäiusliku disaini tõttu andsid maakaabli sideliinid peagi teed õhuliinidele. Esimene kauglennuliin Venemaal ehitati 1854. aastal Peterburi ja Varssavi vahele. Eelmise sajandi 70. aastate alguses hakkas tööle umbes 10 tuhande km pikkune õhutelegraafiliin Peterburist Vladivostokki. 1939. aastal võeti kasutusele maailma pikim kõrgsageduslik telefoniliin Moskva-Habarovsk, 8300 km pikkune. Tüüpiline linnatelefonikaabel koosneb õhukeste vask- või alumiiniumjuhtmete kimbust, mis on üksteisest isoleeritud ja suletud ühisesse kesta. Kaablid koosnevad erinevast arvust juhtmepaaridest, millest igaüht kasutatakse telefonisignaalide edastamiseks.

1851. aastal rajati samaaegselt raudtee ehitusega Moskva ja Peterburi vahele kummiisolatsiooniga telegraafikaabel. Esimesed merekaablid rajati 1852. aastal üle Põhja-Dvina ja 1879. aastal üle Kaspia mere Bakuu ja Krasnovodski vahel. 1866. aastal alustas tööd Atlandi-ülene veealune kaabeltelegraafiliin Prantsusmaa ja USA vahel.

Aastatel 1882-1884. Esimesed linnatelefonivõrgud Venemaal ehitati Moskvas, Peterburis, Riias ja Odessas. Eelmise sajandi 90ndatel riputati Moskva ja Petrogradi linnatelefonivõrkudesse esimesed kuni 54 südamikuga kaablid. 1901. aastal alustati linna maa-aluse telefonivõrgu ehitamist.

Sidekaablite esimesed konstruktsioonid, mis pärinevad 20. sajandi algusest, võimaldasid telefoniedastust lühikestel vahemaadel. Need olid nn linnatelefoni kaablid, mille südamikud on õhk-paberisolatsiooni ja paarikeerdumisega. Aastatel 1900-1902 Telegraafi- ja telefoniside leviulatust suurendati mitu korda.

Oluliseks etapiks sidetehnoloogia arengus oli leiutamine ja alates 1912.-1913. - elektroonikatorude tootmise valdamine. Aastal 1917 V.I. Kovalenkov töötas välja ja katsetas liinil vaakumtorude abil telefonivõimendit. 1923. aastal loodi liinil Harkov-Moskva-Petrograd telefoniside võimenditega.

1930. aastatel hakati arendama mitme kanaliga ülekandesüsteeme. Soov laiendada edastatavate sageduste spektrit ja suurendada liinide läbilaskevõimet viis uut tüüpi kaablite, nn koaksiaalkaablite loomiseni. Neid kasutatakse kõrgsageduslike televisioonisignaalide edastamiseks, samuti kaug- ja rahvusvaheliseks telefonisideks. Üks koaksiaalkaabli juhe on vasest või alumiiniumist toru (või punutisest) ja teine on sellesse põimitud keskne vasesüdamik. Need on üksteisest isoleeritud ja neil on üks ühine telg. Selline kaabel on väikeste kadudega, peaaegu ei kiirga elektromagnetlaineid ega tekita seetõttu häireid. Koaksiaalkaabli leiutaja on maailmakuulsa ettevõtte Bell Telephone Laboratories töötaja, Nõukogude Venemaalt emigrant Sergei Aleksandrovitš Štšelkunov. Maailma esimene koaksiaalkaabel pandi 1936. aastal New York-Philadelphia eksperimentaalliinile. Kaabel kandis korraga 224 telefonivestlust.

Need kaablid võimaldavad edastada energiat voolusagedustel kuni mitu miljonit hertsi ja võimaldavad neil edastada telesaateid pikkade vahemaade taha. Esimesed Atlandi-ülesed merekaablid, mis rajati 1856. aastal, võimaldasid ainult telegraafisidet ning alles 100 aastat hiljem, 1956. aastal, ehitati Euroopa ja Ameerika vahele veealune koaksiaalliin mitme kanaliga telefoniside jaoks.

Faksimile

Faksi (või fototelegraaf) side on elektriline graafilise teabe edastamise meetod - teksti või tabelite liikumatu kujutis, joonised, diagrammid, graafikud, fotod jne. Seda tehakse faksiaparaatide abil: telefaksid ja sidekanalid (peamiselt telefon).

Esimese telefaksi patenteeris 1843. aastal Šoti leiutaja Alexander Bain. Tema salvestustelegraaf töötas telegraafiliinidel ja oli võimeline edastama ainult mustvalgeid pilte, ilma pooltoonideta.

Giovanni Casselli leiutas 1855. aastal pantelegraafiaparaadi, mis tagas dokumentide edastamise mööda Pariisi Lyoniga ühendavat liini. Hiljem liitusid nendega paljud teised linnad. 30ndateks. 20. sajandil kasutati Alexander Baini ja Giovanni Casselli aluspõhimõtetel põhinevaid süsteeme juba laialdaselt kirjastuste kontorites (ajalehtede viimaste numbrite edastamiseks), riigiasutustes (kiireloomuliste dokumentide edastamiseks) ja õiguskaitseteenistustes. (fotode ja muude graafiliste materjalide edastamiseks). Dokumentide edastamiseks kasutati analoogtehnoloogiaid, mis ei suutnud pakkuda kvaliteetseid graafilisi pilte. Ja alles digitaaltehnoloogia kasutuselevõtt 20. sajandi 80ndate alguses võimaldas tagada mitte ainult tekstimaterjalide, vaid ka telefonisidekanalite kaudu edastatavate graafiliste piltide kõrge kvaliteedi.

Fiiberoptilised sideliinid

Traadiga sideliinidena kasutatakse peamiselt telefoniliine ja televisiooni kaableid. Kõige arenenum on telefonitraatside. Kuid sellel on tõsised puudused: vastuvõtlikkus häiretele, signaalide nõrgenemine nende edastamisel pikkadel vahemaadel ja madal läbilaskevõime. Kiudoptilistel liinidel ei ole kõiki neid puudusi – sideliik, mille puhul info edastatakse optiliste dielektriliste lainejuhtide (optiline kiud) kaudu.

Optilist kiudu peetakse kõige täiuslikumaks meediumiks suurte teabevoogude edastamiseks pikkade vahemaade taha. See on valmistatud kvartsist, mis põhineb ränidioksiidil - erinevalt vasest laialt levinud ja odav materjal. Optiline kiud on väga kompaktne ja kerge, läbimõõduga vaid umbes 100 mikronit.

Fiiberoptiliste sideliinide väljatöötamise ajalugu algas aastatel 1965-1967, mil ilmusid eksperimentaalsed lainejuhtsideliinid teabe edastamiseks. Alates 1970. aastast on aktiivselt tegeldud valgusjuhtide ja optiliste kaablite loomisega, kasutades optilise lainepikkuse vahemikus nähtavat ja infrapunakiirgust. Kiudoptilise side kiires arengus mängis otsustavat rolli kiud- ja pooljuhtlaseri loomine. 1980. aastate alguseks olid sellised sidesüsteemid välja töötatud ja testitud. Selliste süsteemide peamisteks rakendusaladeks olid telefonivõrk, kaabeltelevisioon, arvutitehnika, protsesside juhtimis- ja juhtimissüsteemid jne.

Kiudoptiliste signaalisaatjate esimene põlvkond võeti kasutusele 1975. aastal. 21. sajandi alguses võetakse kasutusele selle varustuse 4. põlvkond. Praegu arenevad kiiresti tuhandete kilomeetrite kaugusel asuvad optilised kaugsidesüsteemid. Edukalt toimivad Atlandi-ülesed sideliinid USA-Euroopa, Vaikse ookeani liin USA-Hawaii saared-Jaapan. Töö on käimas ülemaailmse fiiberoptilise siderõnga ehituse lõpuleviimiseks Jaapan-Singapur-India-Saudi Araabia-Egiptus-Itaalia.

Venemaal on ettevõte TransTeleCom loonud fiiberoptilise sidevõrgu pikkusega üle 50 000 km (joonis 4.1). See on rajatud piki riigi raudteed, sellel on enam kui 900 juurdepääsusõlme 71-s 89-st Venemaa piirkonnas ja seda dubleerivad satelliitsidekanalid. Selle tulemusena hakkas 2001. aasta lõpuks tööle ühtne magistraal-digitaalne sidevõrk. See pakub kaug- ja rahvusvahelisi telefoniteenuseid, Internetti, videokonverentse, videot, kaabeltelevisiooni Venemaa 89 piirkonnast 71 piirkonnas, kus elab 85–90% elanikkonnast. Selle teenuste valik: alates lihtsast kõnevahetusest ja e-postist kuni kombineeritud (video + hääl + andmed). Kiudoptilised liinid erinevad traditsioonilistest traatliinidest:

Riis. 4.1. Transtelecomi fiiberoptiline võrk

väga suur teabeedastuskiirus (üle 100 km ilma repiiteriteta);
edastatud teabe turvalisus volitamata juurdepääsu eest;
kõrge vastupidavus elektromagnetilistele häiretele;
vastupidavus agressiivsele keskkonnale;
võimalus ühe kiu kaudu üheaegselt edastada kuni 10 miljonit telefonivestlust ja miljon videosignaali;
kiudude paindlikkus;
väike suurus ja kaal;
säde-, plahvatus- ja tuleohutus;
paigaldamise ja paigaldamise lihtsus;
odav;
optiliste kiudude kõrge vastupidavus - kuni 25 aastat.

Praegu toimub mandritevaheline teabevahetus peamiselt merealuste fiiberoptiliste kaablite, mitte satelliitside kaudu. Samal ajal on veealuste fiiberoptiliste sideliinide arendamise peamine liikumapanev jõud Internet. Merealused sidekaablid on olnud kasutusel üle 150 aasta. 1851. aastal rajas insener Bret esimese merekaabli üle La Manche'i väina, ühendades nii Inglismaa telegraafi teel Mandri-Euroopaga. See sai võimalikuks tänu guttapertša kasutamisele – ainele, mis suudab isoleerida vees voolu kandvaid juhtmeid.

Aastatel 1857-1858 Ameerika ärimees Cyrus Field töötas välja projekti Euroopa ühendamiseks Põhja-Ameerikaga telegraafikaabli abil ja pani selle piki Atlandi ookeani põhja. Vaatamata tohututele tehnilistele ja rahalistele raskustele hakkas telegraafiliin pärast mitmeid rikkeid 1866. aastal stabiilselt tööle. Infoedastuskiirus oli vaid 17 sõna minutis. 1956. aastal rajati esimene telefoni koaksiaalkaabel ja järgnevatel aastatel paigaldati veel mitu suurema läbilaskevõimega kaablit, et rahuldada Euroopa ja Ameerika vahelise teabeedastuse vajadusi.

Lõpuks 1988.–1989. paigaldati esimesed fiiberoptilised süsteemid – transatlantilised ja transakcoonilised, infoedastuskiirusega 280 Mbit/s üle paari optilise kiu; antud juhul kasutati repiiteritena elektroonilisi võimendeid. Tasapisi tõusis kiirus 2,5 Gbit/s-ni ja elektrooniliste repiiterite asemel hakati kasutama täiustatud erbiumkiudvõimendeid (erbium on haruldaste muldmetallide keemiline element). 1990. aastatel paigaldati üle 350 000 km optilist kaablit, mis ühendas enam kui 70 riiki üle maailma.

Edastusvahendid ja -meetodid arvutivõrkudes

Arvutivõrkude ehitamiseks kasutatakse sideliine, mis kasutavad erinevaid füüsilisi andmekandjaid. Kommunikatsioonis kasutatakse järgmisi füüsilisi kandjaid: metallid (peamiselt vask), üliläbipaistev klaas (kvarts) või plastik ja eeter. Füüsiline edastuskandja võib olla keerdpaarkaabel, koaksiaalkaabel, fiiberoptiline kaabel ja ümbritsev ruum.

Sideliinid ehk andmeliinid on vaheseadmed ja füüsiline kandja, mille kaudu edastatakse infosignaale (andmeid).

Ühes sideliinis saab moodustada mitu sidekanalit (virtuaalsed või loogilised kanalid), näiteks kanalite sageduse või ajajaotuse teel. Sidekanal on ühesuunalise andmeedastuse vahend. Kui sideliini kasutab eranditult sidekanal, siis antud juhul nimetatakse sideliini sidekanaliks.

Andmeedastuskanal on kahesuunalise andmevahetuse vahend, mis hõlmab sideliine ja andmeedastus (vastuvõtu) seadmeid. Andmeedastuskanalid ühendavad infoallikaid ja infovastuvõtjaid.
Sõltuvalt andmeedastuse füüsilisest kandjast võib sidekanalid jagada järgmisteks osadeks:

juhtmega sideliinid ilma isoleerivate ja varjestavate punutisteta;
kaabel, kus signaalide edastamiseks kasutatakse sideliine, näiteks keerdpaarkaableid, koaksiaalkaableid või fiiberoptilisi kaableid;
juhtmevaba (maapealse ja satelliitside raadiokanalid), kasutades signaalide edastamiseks õhus levivaid elektromagnetlaineid.

Juhtmega sideliinid

Juhtmega (õhu) sideliine kasutatakse telefoni- ja telegraafisignaalide edastamiseks, samuti arvutiandmete edastamiseks. Neid sideliine kasutatakse magistraalsideliinidena.

Analoog- ja digitaalseid andmeedastuskanaleid saab korraldada juhtmega sideliinide kaudu. Edastuskiirus Primitive Old Telephone System (POST) juhtmega liinidel on väga aeglane. Lisaks on nende liinide puudusteks mürakindlus ja võimalus võrguga lihtsalt volitamata ühenduse loomiseks.

Kaabli sidekanalid

Kaabelsideliinidel on üsna keeruline struktuur. Kaabel koosneb juhtmetest, mis on ümbritsetud mitme isolatsioonikihiga. Arvutivõrkudes kasutatakse kolme tüüpi kaableid.

keerdpaar(keerdpaar) - sidekaabel, mis on varjestatud kestaga ümbritsetud vaskjuhtmete (või mitme paari juhtmepaar) keerdpaar. Juhtmete paarid on häirete vähendamiseks kokku keeratud. Keerdpaarkaabel on üsna mürakindel. Seda kaablit on kahte tüüpi: UTP varjestamata keerdpaar ja STP varjestatud keerdpaar.

Seda kaablit iseloomustab paigaldamise lihtsus. See kaabel on odavaim ja levinuim sidetüüp, mida kasutatakse laialdaselt kõige tavalisemates Etherneti arhitektuuriga kohalikes võrkudes, mis on üles ehitatud tähttopoloogiale. Kaabel ühendatakse võrguseadmetega RJ45 pistiku abil.

Kaablit kasutatakse andmete edastamiseks kiirustel 10 Mbit/s ja 100 Mbit/s. Keerdpaarkaablit kasutatakse tavaliselt sidepidamiseks mitte kaugemal kui paarsada meetrit. Keerdpaarkaabli puudused hõlmavad lihtsa volitamata võrguühenduse võimalust.

Koaksiaalkaabel(koaksiaalkaabel) on keskse vaskjuhiga kaabel, mis on ümbritsetud isoleermaterjali kihiga, et eraldada keskjuht välisest juhtivast kilbist (vaskpunutis või alumiiniumfooliumi kiht). Kaabli välimine juhtiv ekraan on kaetud isolatsiooniga.

Koaksiaalkaablit on kahte tüüpi: õhuke koaksiaalkaabel läbimõõduga 5 mm ja paks koaksiaalkaabel läbimõõduga 10 mm. Paksel koaksiaalkaablil on väiksem sumbumine kui õhukesel. Koaksiaalkaabli maksumus on kõrgem kui keerdpaar ja võrgu paigaldamine on keerulisem kui keerdpaari puhul.

Koaksiaalkaablit kasutatakse näiteks Etherneti arhitektuuriga kohalikes võrkudes, mis on ehitatud kasutades “ühise siini” topoloogiat. Koaksiaalkaabel on mürakindlam kui keerdpaar ja vähendab oma kiirgust. Ribalaius – 50-100 Mbit/s. Sideliini lubatud pikkus on mitu kilomeetrit. Volitamata ühendamine koaksiaalkaabliga on keerulisem kui keerdpaarkaabliga.

Kaabelkiudoptilised sidekanalid. Kiudoptika on räni- või plastipõhine optiline kiud, mis on ümbritsetud madala murdumisnäitajaga materjaliga, mis on ümbritsetud väliskestaga. Optiline kiud edastab signaale ainult ühes suunas, seega koosneb kaabel kahest kiust. Kiudoptilise kaabli edastavas otsas on vajalik elektrisignaali muundamine valguseks ja vastuvõtvas otsas vastupidine muundamine.

Seda tüüpi kaabli peamine eelis on selle äärmiselt kõrge mürakindlus ja kiirguse puudumine. Volitamata ühendus on väga raske. Andmeedastuskiirus 3Gbit/s. Kiudoptilise kaabli peamised puudused on selle paigaldamise keerukus, madal mehaaniline tugevus ja tundlikkus ioniseeriva kiirguse suhtes.

Käesolevas magistritöös on kavas läbi viia uurimustööd tehniliste kanalite kaudu infolekke vastu võitlemise hetkel olemasolevate meetodite kohta. Samuti on kavas välja töötada uusi meetodeid edastatava teabe turvalisuse suurendamiseks. Kavas on üksikasjalikult kaaluda juhtmega sideliinide varjestamise meetodeid ja täiustatud varjestusmeetodi väljatöötamist.

järeldused

Infokaitse on meie aja üks pakilisemaid küsimusi. Pole asjata sündinud ütlus “Kellele kuulub informatsioon, sellele kuulub maailm”. Magistritöö hõlmab kaablite ja juhtmete heidete uurimist turvalistes infoedastuskanalites. Teabe hankimine külgmisest elektromagnetkiirgusest ja häiretest on teabe varastamise peamine meetod. Ja üks kaitsetumaid piirkondi on teabeedastusliinid. Töö põhieesmärk on välja töötada täiustatud meetod juhtmega sideliinide varjestamiseks.

Kirjandus

Kalašnikov A.M., Stepuk A.V. Võnkusüsteemid. // Kursuse juhend “Raadiotehnika ja radari alused”: K, 1986. – 386 lk.
Wikipedia veebisait – elektrooniline ressurss: http://ru.wikipedia.org/wiki/Optical fiber
Veebisait "Sapr RU" – [elektrooniline ressurss]: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=6645&iid=272
Ametlik FCC bülletään 70, "Millimeter Wave Propagation" http://www.fcc.gov/Bureaus/Engineering_Technology/Documents/bulletins/oet70/oet70a.pdf, PDF, 1,7M).
Moldovia A.A. Krüptograafia: kiired šifrid. Peterburi: BHV-Peterburg, 2002, 496 lk.
6. Telekommunikatsioonisüsteemid ja -võrgud: Õpik. 3 köites. 2. köide – Raadioside / Katunin G.P., Mamchev G.V., Popantonopulo V.N.,. Šuvalov V.P.; toim. Professor V.P. Šuvalova. – M.: Hotline-Telecom, 2004. – 672 lk.
Khorev A.A. Teabe kaitsmine lekke eest tehniliste kanalite kaudu. – K.: Lebed, 2003. – 289 lk.
Khorev A.A. Teabekaitse meetodid ja vahendid. – K.: Lebed, 2004. – 324 lk.
A.A. Torokin Tehniline ja tehnilise teabe kaitse. – M.: Helios ARB, 2005. 560 lk. 10. Elektrooniline raamatukogu VINITI [Elektrooniline ressurss]:

Inimareng pole kunagi toimunud ühtlaselt, on olnud stagnatsiooni ja tehnoloogilise läbimurde perioode. Samamoodi arenenud fondide ajalugu Selles artiklis on esitatud selle valdkonna huvitavad faktid ja avastused. Uskumatult pidas inimkond 20. sajandi alguses võimatuks ja fantastiliseks ning sageli absurdseks seda, mida kaasaegne ühiskond ei kujuta ette ilma tänapäevata.

Arengu koidikul

Kõige iidsetest aegadest kuni meie ajani on inimkond peamise teabeedastusvahendina aktiivselt kasutanud heli ja valgust, nende kasutamise ajalugu ulatub tuhandete aastate taha. Lisaks erinevatele helidele, millega meie muistsed esivanemad oma hõimukaaslasi ohu eest hoiatasid või jahti pidama kutsusid, sai valgusest ka võimalus edastada olulisi sõnumeid pikkade vahemaade taha. Selleks kasutati signaaltuld, tõrvikuid, põlevaid odasid, nooli ja muid seadmeid. Et oht inimesi ootamatult ei võtaks, ehitati külade ümber signaaltuledega valvepostid. Edastamist vajava teabe mitmekesisus tõi kaasa omamoodi koodide ja abitehniliste helielementide, nagu trummid, viled, gongid, loomasarved ja muud, kasutamise.

Koodide kasutamine merel telegraafi prototüübina

Kodeering sai vee peal liikumisel erilise arengu. Kui inimene esimest korda merele läks, ilmusid esimesed tuletornid. Vanad kreeklased kasutasid teatud tõrvikute kombinatsioone sõnumite kirja teel edastamiseks. Merel kasutati ka erineva kuju ja värvi signaallippe. Nii ilmus selline mõiste nagu semafor, kui erinevaid sõnumeid sai edastada spetsiaalsete lippude või laternate positsioonide abil. Need olid esimesed telegraafi katsed. Hiljem tulid raketid. Hoolimata asjaolust, et teabeedastusvahendite väljatöötamise ajalugu ei seisa paigal ja ürgsetest aegadest on toimunud uskumatu evolutsioon, pole need sidevahendid paljudes riikides ja eluvaldkondades veel oma tähtsust kaotanud.

Esimesed teabe salvestamise meetodid

Kuid inimkond ei hoolinud ainult teabe edastamise vahenditest. Ka selle hoidmise ajalugu ulatub aegade algusesse. Selle näiteks on kaljumaalingud erinevates iidsetes koobastes, sest just tänu neile saab hinnata iidse aja inimeste elu mõningaid aspekte. Arenesid meeldejätmise, teabe salvestamise ja talletamise meetodid ning koobastes olevad joonistused asendusid kiilkirjaga, millele järgnesid hieroglüüfid ja lõpuks kirjutamine. Võime öelda, et sellest hetkest algab ülemaailmse teabe edastamise vahendite loomise ajalugu.

Kirjutamise leiutamisest sai esimene inforevolutsioon inimkonna ajaloos, sest sai võimalikuks teadmisi koguda, levitada ja tulevastele põlvedele edasi anda. Kirjutamine andis võimsa tõuke nende tsivilisatsioonide kultuurilisele ja majanduslikule arengule, kes omandasid selle enne teisi. 16. sajandil leiutati trükkimine, millest sai inforevolutsiooni uus laine. Tekkis võimalus salvestada teavet suurtes kogustes ja see muutus kättesaadavamaks, mille tulemusena levis laiemalt mõiste "kirjaoskus". See on väga oluline hetk inimtsivilisatsiooni ajaloos, sest raamatud ei saanud mitte ainult ühe riigi, vaid ka kogu maailma omandiks.

Postiteade

Posti kui sidevahendit hakati kasutama juba enne kirjutamise leiutamist. Sõnumitoojad edastasid algselt suulisi sõnumeid. Sõnumi kirjutamise võimaluse tulekuga on seda tüüpi suhtlus muutunud aga veelgi nõudlikumaks. Sõnumitoojad olid algul jalgsi, hiljem hobuse seljas. Arenenud iidsetes tsivilisatsioonides oli väljakujunenud postiteenus, mis põhines teatejooksu põhimõttel. Esimesed postiteenused said alguse Vana-Egiptusest ja Mesopotaamiast. Neid kasutati peamiselt sõjalistel eesmärkidel. Egiptuse postisüsteem oli üks esimesi ja kõrgelt arenenud, egiptlased hakkasid esimest korda kasutama posttuvisid. Seejärel hakkas post levima teistesse tsivilisatsioonidesse.

Märkus: Kaasaegsed sidevahendid hõlmavad elektrilisi ja optilisi vahendeid – juhtmega – faksi, fiiberoptilised, juhtmevabad – raadiotelegraaf, raadiorelee, satelliit, isikuotsing, mobiilside, Interneti-telefon, satelliit-digitaaltelevisioon

Vanimad sidekanalid on akustilised ja optilised.

Pärsia kuningas Kyrosel (VI sajand eKr) oli selleks teenistuses 30 000 inimest, keda kutsuti kuninglikeks kõrvadeks. Nad asusid mägede tippudel ja vahitornides üksteise kuuldeulatuses ning edastasid kuningale ja tema korraldustele mõeldud sõnumeid. Ühe päevaga katsid uudised sellise akustilise “telefoni” vahendusel kolmekümnepäevase teekonna.

Signaalitulekahjud on vanim optiline sidekanal.

Juhtmega sideliinid

Juhtmega telekommunikatsiooniliinid jagunevad kaabel-, õhu- ja fiiberoptiliseks.

Oluliseks etapiks sidetehnoloogia arengus oli leiutamine ja alates 1912.-1913. - elektroonikatorude tootmise valdamine.

Aastal 1917 V.I. Kovalenkov töötas välja ja katsetas liinil vaakumtorude abil telefonivõimendit. 1923. aastal loodi liinil Harkov-Moskva-Petrograd telefoniside võimenditega.

Faksimile

Esimese telefaksi patenteeris 1843. aastal Šoti leiutaja Alexander Bain. Tema "salvestustelegraaf" töötas telegraafiliinidel ja oli võimeline edastama ainult mustvalgeid pilte, ilma pooltoonideta.

Fiiberoptilised sideliinid

Traadiga sideliinidena kasutatakse peamiselt telefoniliine ja televisiooni kaableid. Kõige arenenum on telefonitraatside. Kuid sellel on tõsised puudused: vastuvõtlikkus häiretele, signaalide nõrgenemine nende edastamisel pikkadel vahemaadel ja madal läbilaskevõime. Kiudoptilistel liinidel ei ole kõiki neid puudusi – see on sideliik, mille puhul info edastatakse optiliste dielektriliste lainejuhtide ("optiline kiud") kaudu.

Kiudoptilised liinid erinevad traditsioonilistest traatliinidest:

Merealused sidekaablid on olnud kasutusel üle 150 aasta. 1851. aastal rajas insener Bret esimese merekaabli üle La Manche'i väina, ühendades nii Inglismaa telegraafi teel Mandri-Euroopaga. See sai võimalikuks tänu guttapertša kasutamisele – ainele, mis suudab isoleerida vees voolu kandvaid juhtmeid.

INIMKONNA ARENG – SUHTLEMISE ARENG

Suhtlemisvajadus, teabe edastamisel ja säilitamisel tekkis ja arenes koos inimühiskonna arenguga.Täna on see juba võimalikheaks kiitma, et inimtegevuse infosfäär on määrav tegur intellektuaalses, majanduslikusinimühiskonna kaitsevõimet, osariigid. Sündinud neil aegadel, Millal hakkasid ilmnema inimtsivilisatsiooni esimesed märgid?, inimestevahelisi suhtlusvahendeid (suhtlusi) täiustati pidevalt vastavalt muutuvatele elutingimustele, kultuuri ja tehnoloogia arenguga.

Sama kehtib ka teabe salvestamise ja töötlemise vahendite kohta.. Tänaseks on kõik need tööriistad muutunud tootmisprotsessi ja meie igapäevaelu lahutamatuks osaks..

Iidsetest aegadest on heli ja valgus aidanud inimesi edastada sõnumeid pikkade vahemaade taha.

Oma arengu koidikul andis inimene hõimukaaslasi ohu eest hoiatades või jahile kutsudes signaale karjumise või koputamise teel. Heli on meie kõnesuhtluse alus. Kuid kui vestluskaaslaste vaheline kaugus on suur ja hääle tugevusest ei piisa, on vaja abivahendeid. Seetõttu hakkas inimene kasutama “tehnoloogiat” - vilesid, loomasarvi, tõrvikuid, tuld, trumme, gonge ning pärast püssirohu leiutamist, laskusid ja rakette. Ilmusid erilised inimesed – sõnumitoojad, heeroldid –, kes kandsid ja edastasid sõnumeid, kuulutasid rahvale valitsejate tahet. Lõuna-Itaalias, siin-seal mööda mereranda, jäid alles hiljuti alles eelpostide varemed, kust kellade helina kaudu edastati uudiseid normannide ja saratseenide lähenemisest.

Juba ammusest ajast on valgust kasutatud ka infokandjana.

Esiteks“ süsteemid” side muutus vahipostideks, asuvad asulate ümber spetsiaalselt ehitatud tornidel või tornidel, ja mõnikord lihtsalt puude vahel. Kui vaenlane lähenes, süüdati häiretuli. Tule nägemine, vaheposti valvurid süütasid tule, ja vaenlane ei suutnud elanikke üllatada. Sõnumitoojate jaoks on loodud hobuste vahetamise jaamad. Tuletornid ja raketid kannavad endiselt oma lõivu“ teabeteenus” merel ja mägedes.

Vana-Rooma materiaalse kultuuri mälestusmärke uurinud arheoloogid avastasid kividele raiutud signaalitornide kujutised, millel põlesid tõrvikud. Selliseid torne ehitati ka Hiina müüri. Meieni on jõudnud kolme tuhande aasta vanune legend sellest, kuidas samal ööl mägede tippudel süüdatud lõkketuled edastasid Trooja sõja kreeklaste juhi Agamemnoni naisele Clytemnestrale teate Trooja langemine. 250 aastat enne meie kronoloogiat ei olnud signaaltuled Hannibali kampaaniates enam midagi ebatavalist ja isegi tänapäeval, meie tehnoloogiaajastul, ei saa me neist keelduda.

Vana-Hiinas edastati olulisi sõnumeid erinevate gongide abil ning Aafrika ja Ameerika põlisrahvas kasutas trumme. Tom-tomide rütmiline sumin saatis pimedat mandrit avastavaid ekspeditsioone: hõimud hoiatasid üksteist uustulnukate lähenemise ja kavatsuste eest. Ja isegi tänapäeval, kui Aafrika arenevad rahvad valdavad edukalt kaasaegseid sidevahendeid, pole trumm ikka veel oma tähtsust kaotanud. Raudteetranspordis kasutatakse tänapäevani, kui on vaja kiiresti rong peatada, ka helisignaale: rööbastel peal Üksteisest veidi eemale asetatakse kolm paugutist, mis rataste all mürarikkalt plahvatavad.

Vajadus edastada mitte ainult üksikuid signaale nagu“ ärevus”, aga ka erinevad teated viisid rakenduseni“ koodid”, kui erinevad sõnumid erinesid, Näiteks, tulekahjude arv ja asukoht, vilede või trummilöökide arv ja sagedus jne.. P. Kreeklased kasutasid teisel sajandil eKr sõnumite edastamiseks tõrvikute kombinatsioone“ loits tähe kaupa".Peal laialdaselt kasutatakse erineva kuju ja värviga meresignaali lippe, ja sõnumi ei määra mitte ainult lipud ise, vaid ka nende suhteline asukoht, ja“ semafor” -teadete edastamine käte asendi muutmise teel lippudega (päeval) või laternatega (öösel)., teadlikud“ keel” lipud või semafor, võimeline edastama ja vastu võtma edastatud sõnumeid.

Koos heli ja valguse abil signaalide edastamise meetodite väljatöötamisega arenesid ka teabe salvestamise ja salvestamise meetodid ja vahendid. Algul olid need vaid erinevad sälgud puudel ja koopaseintel. Rohkem kui kolm tuhat aastat tagasi koobaste seintele raiutud joonistuste põhjal saame nüüd aimu meie esivanemate elu teatud tahkudest neil kaugetel aegadel. Järk-järgult täiustati nii salvestusvormi kui ka selle teostamise vahendeid. Primitiivsete joonistuste seeriast liigub inimene järk-järgult üle kiilkirja ja hieroglüüfide ning seejärel foneetilise tähekirja juurde.

Ükskõik, millist transporti moodsa linna elanik kasutab – maapealset või maa-alust –, on tema võimuses“ signaaltuled” valgusfoor. Kindlasti, täna kerge“ signaaltuli» - see pole keeruline asi, aga kas tänapäevased valgustusseadmed on tõesti nii kaugel?, metroo- ja maismaatranspordi voogude liikumise reguleerimine, tuledest, kes teatas Trooja langemisest?

Heli ja valgus on olnud ja jäävad oluliseks teabe edastamise vahendiks ning vaatamata oma primitiivsusele on tuli- ja helisignaalid teeninud inimesi palju sajandeid. Selle aja jooksul püüti signalisatsioonitehnikaid täiustada, kuid need ei leidnud laialdast praktilist rakendust.

Kreeka ajaloolase Polybiuse raamatus käsitletakse kahte sellist meetodit. Esimene neist oli järgmine.

Valmistati kaks täiesti identset savianumat, kõrgusega 1,5 m ja laiusega 0,5 m. Nende alumisse ossa tehti sama ristlõikega augud, mis olid varustatud kraanidega. Anumad täideti veega; Igas anumas hõljus veepinnal korgiketas, millele oli kinnitatud alus. Stendil olid kõige sagedamini korduvatele sündmustele vastavad jaotused või sälgud. Laevad paigaldati lähte- ja sihtjaamadesse. Niipea kui tõrvik tõusis, avati mõlema punkti kraanid korraga, vesi voolas välja ja alustega ujukid langesid teatud tasemeni. Seejärel tõsteti saatepunktis tõrvik uuesti üles, kraanid suleti ja vastuvõtujaamas loeti ette teatamist vajav info.

See meetod ei olnud eriti mugav.

Kasulikumaks osutus teine samas raamatus kirjeldatud meetod. Selle leiutamise põhjuseks on Aleksandria insenerid Cleoxenus ja Democletus. Punktidesse, mille vahel oli vaja luua side, ehitati kahest sektsioonist koosnev väikese linnuse kujul kivi- või puitmüür. Seintesse tehti augud või pistikupesad, millesse torgati põlevad tõrvikud. Seal oli 10 pesa – viis iga kambri kohta. Häire jaoks koostati kood. Kogu kreeka tähestik oli jagatud viide rühma; tähestikulises järjekorras esimene sisaldas tähti  kuni ; teises – alates  kuni ; kolmandas – alates  kuni ; neljandas - alates  kuni  ja viiendas - alates  kuni . Iga rühm registreeris eraldi tahvlile. Tähe edastamiseks tuli teatada kaks numbrit: rühma või tahvelarvuti number ja selle koht selles rühmas. Esimene number vastas vasakpoolsesse kambrisse paigutatud tõrvikute arvule, teine - parempoolse sektsiooni tõrvikute arvule. Teoreetiliselt tundus see signaalimismeetod täiuslik, kuid praktikas ei olnud see kuigi edukas. Raske on öelda, kui laialt levinud see süsteem neil päevil sai, kuid kasutatud koodil oli märkimisväärne roll signalisatsiooniseadmete edasiarendamisel. Autorinimeline tabel“ Polybiuse laud” , sai hiljem paljude telegraafiseadmete lahutamatuks osaks ja selle koostise põhimõte on kodeeritud edastustes säilinud tänapäevani.

ESIMENE SIGNAALISTUSVAHEND Venemaal

Rohkem kui tuhat aastat tagasi tekkinud iidset Vene riiki korraldasid mitmed sõdivad hõimud sagedased laastavad rüüsteretked ning see sundis meie rahvast pidevalt muretsema oma maade ja kodude kaitsmise pärast. Seal, kus rajati asulaid, püstitati kõikvõimalikud kaitsekindlustused, kaevati sügavad kraavid, rajati vallid ja rajati spetsiaalsed valvepostid, kust anti signaale igasuguse ohu lähenemisest.

Kahjuks pole ajaloos säilinud peaaegu ühtegi materiaalset ja kirjanduslikku mälestist, mis annaks aimu meie esivanemate sidevahendite korraldusest. Arheoloogid viitavad sellele, et Venemaal kasutati nendel eesmärkidel ka signaaltulede jooni, sarnaselt Kreekas, Roomas ja Pärsias. Esimesed asulad tekkisid reeglina harimiseks sobivatele maadele. Selliste asulate ümber püstitati kaitsekindlustused. Venemaa lõunaosas võib siiani leida selliseid künkaid või künkaid, mida mõnikord nimetatakse ka kurganiteks.

Tuli ja mõnikord ka suits jäid paljudeks sajanditeks muutumatuks signaalimismeetodiks. Valveteenistuse korraldusvormid muidugi muutusid ajas koos inimeste ühiskondliku elu tingimuste muutumisega.

Tulekahjusignalisatsioonid levisid laialt pärast tatari ikke kukutamist ja ühtse Vene riigi moodustamist. Sellest ajast alates hakati riigi julgeoleku tagamiseks rajama riigipiiri äärde spetsiaalseid kaitseliine. Piiri ääres asusid teatud ajavahemike järel valvepostid, kust jälgiti pidevalt kõiki vaenlase liikumisi. Väikseimast ohust teatati kohe kuberneridele. Signalisatsioonivahendina kasutati ka tuld, suitsu ja kellahelinat. See signalisatsiooniteenus oli mõeldud ainult riigi julgeoleku tagamiseks. Riigisiseselt peeti suhtlemist tavaliselt jalg- ja hobuste käskjalade ja käskjalgidega, keda hoiti spetsiaalselt keisri alluvuses ja mõne riigiasutuse juures. Eraisikud suhtlesid vajadusel omavahel oma isiklike vahendite arvelt.

Mõnevõrra hiljem tekkis Venemaal uus suhtlusviis, nn Jamskaja tagaajamine. Sõna“ jamss” tõid meile tatarlased. Tatarlased omakorda laenasid selle sõna ilmselt hiinlastelt, kellel olid kõikide teede ääres spetsiaalsed jaamad, kus olid varjupaikade jaoks majad, nn."Jamb" - postimajad. Tatarlased hakkasid hiinlaste eeskujul oma Hordis postijaamu rajama. 16. sajandi alguses rajati sõjaliselt olulisemate teede äärde jaamad, mida haldasid kutsarid. Nende kohustus oli varustada reisijaid õigel ajal giidide, hobuste ja söödaga.

Ivan Julma valitsusajal oli selliseid jaamu juba 300. Peaaegu keskpaigani XIXsajandil oli Yamskaja tagaajamine ainus ja asendamatu suhtlusvahend. Alles eelmise sajandi 70-80ndatel, mil algas laialdane raudteede ehitamine, lakkas Yamskaja tagaajamine sidevahendina olemast.

CHAPE TELEGRAAF

17. ja 18. sajandil, kui teadus, tehnoloogia ja tööstus hakkasid märgatavalt arenema, hakati rajama uusi kaubateid ning looma tihedaid poliitilisi ja majandussuhteid rahvaste vahel, oli tungiv vajadus luua arenenumad ja kiiremad vahendid suhtlemine. Seetõttu on täiesti arusaadav, et esimesed projektid uute signalisatsiooniseadmete ehitamiseks said alguse peamiselt sellistest riikidest nagu Inglismaa ja Prantsusmaa, mis olid oma arengus palju kaugemale jõudnud.

Inglise teadlane Robert Hooke, keda sageli nimetatakse optilise telegraafi rajajaks, sai eriti kuulsaks spetsiaalsete signalisatsiooniseadmete esimeste leiutajate seas. Tema aparaat koosnes puitkarkassist, mille üks nurk oli kaetud laudadega ja toimis aiana. Aia taga olid peidetud erikujulised esemed, mis viitasid erinevatele tähtedele või fraasidele. Sõnumite edastamisel tõmmati iga selline objekt välja kaadri tühja nurka ja võis olla nähtav teises jaamas. Signaalide lugemiseks tegi Hooke ettepaneku kasutada hiljuti leiutatud täpimõõtjaid, millest hiljem sai kõigi signaalimisseadmete lahutamatu osa.

1684. aastal tegi Hooke oma leiutisest ettekande Inglismaa Kuningliku Seltsi koosolekul ja varsti pärast seda avaldati seadme üksikasjalik kirjeldus aastal.“ TÖÖTAB” ühiskond. Hooke signalisatsioonisüsteemi kasutati mõnel juhul üsna pikka aega ja Inglise laevastikus säilis see peaaegu lõpuni XVIII sajandil.

Mõni aasta hiljem, pärast Hooke'i leiutist, pakkus sarnase seadme välja prantsuse füüsik Amonton. Tema esimesed katsed aga ebaõnnestusid ning hiljem, vaatamata kõikidele katsetele oma leiutist täiustada, ei saanud Amonton mõjukatelt isikutelt toetust. Sama saatus tabas ka paljusid teisi leiutajaid, kelle hulgast tuleks nimetada Kessleri, Gotei, Lecheri nimesid, kelle ideed ühel või teisel määral märku andmise praktikas rakendust leidsid alles palju aastaid hiljem.

Kessleri aparaat oli tühi tünn, millesse asetati lamp, mis oli varustatud helkuriga, mis peegeldas valgust vajalikus suunas. Spetsiaalsete uste abil oli võimalik vastu võtta lühiajaliste ja pikaajaliste vilkuvate tulede kombinatsioone ning edastada kogu tähestikku. Just see signalisatsiooniprintsiip oli sõjaliste signaalimisseadmete, nn heliograafide aluseks.

Kontseptsioonilt polnud vähem huvitav akustiline telegraaf, mille pakkus välja 1782. aastal prantsuse munk Gotei, milles heli edastati maasse asetatud malmtorude kaudu. Katsed olid edukad, kuid see süsteem ei leidnud praktilist rakendust, kuna valitsus pidas sellist struktuuri riigikassa jaoks liiga kalliks ja hävitavaks. Palju aastaid hiljem viidi samasugune idee ellu ka esimestel raudteedel valvesignalisatsiooni korraldamisel; ainult torude asemele pandi metalljuhtmed, mida mööda levitati tavapärast kellahelinat, mis andis rongi liikumisest vahipostidele teada.

Mõnevõrra hiljem pakuti erinevates riikides välja palju erinevaid kaugsignaalisüsteeme, kuid peaaegu ükski neist ei leidnud praktilist rakendust. Ja alles lõpus18. sajandil ilmus justkui kõigi väljendatud ideede lõpus Claude Chappe tähelepanuväärne leiutis.

Claude Chappe on sündinudaastal 1763 Bruloni linnas Prantsusmaal. Pärast teoloogiakooli lõpetamist sai ta väikeses koguduses preestrina. Vabal ajal tegeles Shapp füüsilise uurimistööga, mille vastu oli teda huvitanud lapsepõlvest saati. Tema kujutlusvõimet hõivas eriti üks mõte – sõnumite edastamise masina loomine. Kõigist varem välja pakutud signaalimismeetoditest on see, mis on tekitanud kõige rohkem huvisüsteem kahegaidentsed anumad, kirjeldas Polybius. Shapp otsustas, et selle süsteemi aluseks olevat ideed saab kasutada täiustatud seadme loomiseks.

Laevade asemel tegi ta ettepaneku paigaldada sama kiirusega jaamadesse kellad, mille sihverplaadil oleks numbrite asemel 24 tähte. Noolte algne asukoht määrati eelnevalt. Kokkuleppelise märgi järgi pandi kellad käima samal ajal. Samal ajal pidi vastuvõtujaam jälgima saatejaamas toimuvaid manipuleerimisi. Sinna ilmunud signaal tähendas, et sihverplaadil tuleb märgata tähte, mille vastu nool parasjagu asus. Peab ütlema, et avalikud katsed, mille Chappe nende seadmetega 1791. aastal Parse linnas läbi viis, olid edukad. Kuid sellest hoolimata pettus leiutaja ise peagi oma seadmetes, olles veendunud, et neid on võimatu kasutada sõnumite edastamiseks rohkem kui 12–15 miili kaugusel. Jätkates oma seadme täiustamist, töötas Chappe välja mitmeid signaaliseadmete kujundusi, millest edukaima tõi ta 1792. aastal Pariisi. Tänu oma vanema venna Urban Chappe, seadusandliku assamblee liikme, petitsioonile sai Claude Chappe valitsuselt loa oma aparaati testida ja hakkas nendeks hoolikalt valmistuma. Ta valis oma pillide paigutamiseks kolm punkti: Menymolton, Ecouen ja Saint-Martin-de-Tertre, mille vaheline kaugus oli 3 miili. Kui jaama seadmed olid valmis ja operatiivpersonal välja õpetatud, määras Prantsuse valitsus välja eksperdikomisjoni, et hinnata kavandatava leiutise võimalusi. Komisjoni kuulus toona kuulus füüsik G. Romm, kes, olles lugenud Shappi häiresüsteemi kirjeldust, hakkas selle idee vastu huvi tundma ja andis väga heakskiitva ülevaate. Romm kirjutas oma aruandes valitsusele 4. aprillil 1893. aastal: “ Kogu aeg tunti vajadust kiire ja usaldusväärse suhtlusmeetodi järele pikkadel vahemaadel. Eriti sõjaajal, maismaal ja merel on äärmiselt oluline paljudest sündmustest ja juhtumitest kohe teavitada, korraldusi edastada, abistamisest teada anda ümberpiiratud linnadele või vaenlase poolt ümbritsetud üksustele jne. Ajalugu mainib sageli meetodeid. selleks otstarbeks leiutatud, kuid need jäeti enamasti nende mittetäielikkuse ja teostamisraskuste tõttu maha”.

Shappi leiutist hinnates tunnistas Romm seda väga geniaalseks“ õhus kirjutamise viis, mis paljastab mõne tähe, mis on lihtne kui sirgjoon, mille järgi need koosnevad, üksteisest selgelt eristatavad ja edastatakse kiiresti pikkade vahemaade taha...”

Olles Shappi leiutise üldiselt heaks kiitnud, soovitas komisjon katseid jätkata.

Shapp nimetas algselt oma seadet“ tashigraaf” , st.“ kursiivkirjutaja” , kuid siis mõne komisjoniliikme nõuandel nimetati see ümber“ telegraaf” , ehk kaugsalvesti ja sellest ajast alates on see nimi säilinud kõikide sarnaste seadmete puhul kuni tänapäevani.

12. juulil 1793 toimus Chappe aparaadi ametlik kontroll. Katsed kestsid kolm päeva ning seadmed töötasid hämmastavalt täpselt ja kiiresti. Selle tulemusena otsustas Prantsuse valitsus kohe ehitada Pariis-Lille'i telegraafiliini, mille pikkus pidi olema 60 miili. Ehitus usaldati Claude Chappele, kes sai sel korral maailma esimese telegraafiinseneri tiitli ja kestis umbes aasta.

Vahepunktide varustamiseks valiti kõrgendatud kohad, millele püstitati väikeehitised kahe aknaga, mis paiknesid nii, et neist oleks näha lähimad punktid.

Sellise hoone spetsiaalsele platvormile paigaldati kõrge post, mille külge kinnitati horisontaalne raam, nn“ regulaator” , 9–14 jalga pikk ja 9–13 tolli lai. See raam võib vabalt ümber oma telje pöörata ja võtta erinevaid positsioone: vertikaalne, horisontaalne, kaldu paremalt vasakule ja tagasi. Selle otstes olid liistud, mida kutsuti indikaatoriteks või tiibadeks, mille pikkuseks määrati 6 jalga. Liistud võivad ka pöörleda ümber oma telgede ja asuda regulaatori suhtes erinevates positsioonides.

Kõigist võimalikest ametikohtadest valiti välja seitse, mida oli kõige kergemini ära tunda, nimelt: kaks vertikaalset, üks horisontaalne, kaks 45 nurga all üleval ja kaks sama nurga all all. Need seitse kombinatsiooni ühest indikaatorist sama seitsme teise indikaatoriga andsid 49 signaali ja kuna viimast oli võimalik ühendada regulaatori nelja asendiga, andis Chappe aparaat 196 erinevat numbrit. Nende hulgast valiti välja 98 kõige kergemini äratuntavat ja nende abiga edastati uudiseid suhteliselt pika vahemaa tagant.

Kõik seadme liigutused teostas üks inimene, kasutades nööri või metallhinge. Igas jaamas oli seinale paigaldatud kaks teleskoopi, mis olid suunatud nii, et kaks lähimat telegraafi oli alati vaateväljas. Parema nähtavuse huvides värviti seadmed mustaks. Vahemaa sõltus maastikutingimustest; tasasel pinnal paigaldati vahejaamad 28-30 versta mägedes see vahemaa mõnevõrra vähenes. Signaliseerimine viidi läbi spetsiaalselt koostatud digitaalse koodi abil“ telegraafiline” sõnastik. Iga märgikombinatsioon vastas kindlale numbrile 1 kuni 92. Sõnastikus oli 92 lehekülge, millest igaüks sisaldas 92 sõna. Uudiste edastamisel teatati numbreid, millest esimene number tähistas leheküljenumbrit, teine aga sõna järjekorranumbrit. Sellist sõnaraamatut kasutades oli võimalik üsna kiiresti edasi anda ükskõik milline sinna salvestatud 8464 sõnast. Aga kuna samu fraase leidus väga sageli ka saadetistes, siis edastamise kiirendamiseks koostati ka fraaside raamat, kus oli samuti 92 lehekülge, igaühel 92 fraasi. Seega suudeti lisaks 8464 sõnale edasi anda 8464 fraasi. Viimasel juhul edastati kolmekohaline number, mille esimene number näitas, et tuleks kasutada fraaside raamatut.

15. augustil 1794, Prantsuse Vabariigi sõja ajal Austria vastu, demonstreeris liin esmakordselt oma võimeid.: teade, et Le Quesne on taas revolutsioonivägede käes, jõudis pealinna tund aega hiljem.

Telegraafi ülesehituse lihtsus, töö kiirus ja täpsus ajendasid konventi otsustama rajada Prantsusmaale mitu telegraafiliini ja ühendada pealinn kõigi piiripunktidega. 1798. aastal avati liin Pariis-Strasbourg-Brest, 1803. aastal oli Pariis-Lille liinlaiendati Dunkerti ja Brüsselisse. 1803. aastal ehitati Napoleoni käsul Pariis-Milano liin, mida pikendati 1810. aastal Veneetsiani. Aastatel 1809-1810 Telegraaf ühendas Antwerpeni ja Boulogne'i, Amsterdami ja Brüsseli. 1823. aastal hakkas tööle Pariis-Bayonne'i telegraafiliin. Sõnumite kiirust nendel ridadel saab hinnata tabeliandmete põhjal:

Ülekandepunktid

Vaatamata ehituse ja selle toimimise võrdlevale lihtsusele oli telegraafil olulisi puudusi. Esiteks sõltus tema töö suuresti atmosfääris toimuvatest muutustest ja teiseks ei sobinud ta öösel töötama.

Shapp arvutas, et tema narkootikum võis vastu pidada vaid 2190 tundi aastas, s.o. keskmiselt oli see umbes 6 tundi päevas. Tõstma“ esitus” telegraafi, Shapp ja tema töötajad tegid selle ööteenistuseks kohandamiseks kõvasti tööd. Prooviti mitmesuguseid meetodeid ja põlevaid materjale, kuid rahuldavaid tulemusi ei saavutatud. Vaigust ja searasvast eraldus põlemisel palju tahma, mis ümbritses ja varjas telegraafisilte. Ebasobivaks osutus ka vedelkütus, näiteks õli, kuna aparaadi tiibade pidev liikumine põhjustas leegi kõikumise ja kustumise. Gaasi kasutamine oli seotud suurte tehniliste raskustega. Shapp ise ei suutnud seda probleemi kunagi lahendada. Kuid vaatamata puudustele sai tema telegraaf laialt levinud ja seda kasutati Prantsusmaal kuni 1855. aastani.

Chappe süsteem saavutas teistes riikides suure populaarsuse, kuid leiutajal polnud ette nähtud oma tehniliste ideede nii täielikku elluviimist. Ta suri 23. juulil 1805. aastal.

Shappi signaalseadmed leiutaja enda pakutud kujul või veidi muudetud kujul on leidnud laialdast kasutust paljudes teistes riikides. Rohkem kui pool sajandit olid need ainsa kiire sidevahendina ja sisenesid telegraafi ajalukku optiliste sidevahenditena. 1795. aastal paigaldati Chappe süsteemi seadmed Hispaaniasse ja Itaaliasse. Peagi ilmus sarnane, kuid veidi muudetud kujundusega telegraaf Inglismaal ja Rootsis. Viimasel süsteemil, mille töötas välja inglise Lord Murray, oli järgmine seade: Kõrghoone platvormile ehitati nelinurkne karkass, millesse paigutati kahes reas kuus kaheksanurkset planku. Igal sellisel tahvelarvutil võib olla kaks positsiooni: üks, kui see pöördus vaatleja poole kogu oma tasapinnaga, ja teine, kui ta 90° võrra pöörates pöördus vaatleja poole oma servaga ja muutus eemalt silmale nähtamatuks. Plaatide pööramine viidi läbi spetsiaalse mehhanismi abil, mis paiknes ruumi alumises osas. Nende tahvlite paigutust erineval viisil kombineerides oli võimalik saada 64 märki. Esimene selliste seadmetega varustatud liin ühendas Londoni, Doveri ja Portsmouthi.

Rootsis kasutati algselt täpselt sama aparaati, kuid väga lühikese aja jooksul täiustas seda Endelranz, kes tegi ettepaneku kuue plangu asemel kasutada kümmet. Sellise tahvelarvutite arvuga sai võimalikuks edasi anda 1024 tähemärki. 1796. aastal töötas Rootsis kolm optilist telegraafiliini, millest üks ühendas selliseid olulisi punkte nagu Stockholm, Tranenberg ja Drotningholm.

Mõlemal süsteemil – inglise ja rootsi – oli Shappi meetodi ees eelis, kuna neid sai hõlpsasti ööseks töötamiseks kohandada. Selleks piisas laudade taha asetada lambid, millest tuli juba laudade avamisel üsna kaugele näha. Sel juhul oli vaja telegraafi teha muidugi vastupidises järjekorras, s.t. Päeval andis märku plankude ilmumine kaadrisse, öösel aga nende kadumine. Niipea, kui uus telegraaf tõestas oma elujõulisust praktikas, hoolitses Inglise valitsus samalaadsete signalisatsiooniliinide paigaldamise eest oma kolooniatesse. Indias ühendas 1823. aastal ehitatud esimene optiline telegraafiliin Calcutta Shunari kindlusega. Umbes samal ajal hakkas sarnane liin töötama Egiptuses Aleksandria ja Kairo vahel, kus 19 vahejaama kaudu ühest linnast teise märgi edastamiseks kulus 40 minutit.

Preisimaal võeti optiline telegraaf kasutusele alles 1832. aastal.Berliini naabruses Potsdamis on mägi nimega Telegrafenberg. Oma nime sai see optilise telegraafiliini ehitamise ajast. Esimene liin, mis koosnes 61 jaamast, ühendas Berliini Trieriga, läbides selliseid punkte nagu Potsdam, Magdeburg, Köln, Koblenz. Oma konstruktsioonilt oli Preisi optiline telegraaf lähemal Chappe telegraafile kui Inglise omale. See koosnes kuue liigutatava liiniga mastist. Iga selline rida või nagu seda mõnikord kutsuti“ tiib” , võiks võtta neli positsiooni: nurga all masti suhtes 0, 45, 90 ja 135. Kombineerides kuue joonlaua erinevaid asendeid, oli võimalik saada 4096 märki. Selle aparaadi puuduseks oli võimetus öösel töötada.

Shappi leiutis oli selle aja suurim sündmus. Seadme edukast kasutamisest kirjutas kogu Lääne-Euroopa ajakirjandus. Peagi jõudis uudis sellest ka Venemaale. 1794. aasta lõpul pealinna ajaleht“ Peterburi Teataja” Prantsusmaal sõjaliste operatsioonide edenemisest teatav teade märkis samaaegselt uue leiutise edu, mis mängis suurt rolli Prantsuse Condé kindluse hõivamisel.

See asjaolu ei saanud jääda märkamata ka Venemaa valitsevatele ringkondadele. Sellised võimalused“ kaugkirjutusmasin” Keisrinna Katariina II hakkas ise huvi tundma. Hiiglasliku riigi valitsejana hindas ta õigesti leiutise kogu tähtsust. Olles taotlenud akadeemilise töökoja kõige osavama mehaaniku, käskis ta tal ehitada täpselt samasuguse masina.

Selleks mehaanikuks osutus Ivan Petrovitš Kulibin, kes sai rahva seas kuulsaks oma geniaalsete ja kasulike leiutistega. Ka 1794. aastal töötas Kulibin välja optilise telegraafi mehhanismi, signaaliedastussüsteemi ja originaalkoodi. Tsaarivõim aga ei kasutanud tema leiutist ära ja alles palju hiljem alustas sõjalis-poliitiliste sündmuste survel optilise telegraafi ehitamist, mis ühendas Peterburi Shlisselburgiga (1824), Kroonlinnaga (1834). Tsarskoje Selo (1835) ja Gatšina (1835).

Maailma pikim (1200 km) optiline telegraafiliin avati 1839. aastal Peterburi ja Varssavi vahel.

Kuid vaatamata nii laiale levikule ei suutnud optiline telegraaf enam rahuldada inimkonna kasvavaid sidevajadusi ja oli määratud järk-järgult kaduma.

Esiteks XIXsajanditel püüti sõnumite edastamiseks kasutada elektrit. See määras kommunikatsiooni edasise arengu suundumused ette.

KASUTATUD VIIDATUTE LOETELU

1. Davõdov, Gorodnitski, ToltšanTelekommunikatsioonivõrgud” ,Kommunikatsioon, 1977

2.Rumpf“ Trumlist arvutisse” , Teadus

3. Titova“ Energeetika, side ja elektrienergia arengu ajalugu”

Teema kokkuvõte :

“ Kommunikatsiooni arengu ajalugu

enne elektri avamist ”

Üliõpilaste faks

Rühm VT-72

Zuev Nikolai.