Historia rozwoju komunikacji po wojnie secesyjnej. Badania Maxima Valerievicha Ishchuka dotyczące przewodowych linii komunikacyjnych w bezpiecznych kanałach transmisji informacji

Historia rozwoju linii komunikacyjnych w Rosji Pierwszą dalekobieżną linię napowietrzną pomiędzy Petersburgiem a Warszawą zbudowano w 1854 roku. W latach 70. XIX w. uruchomiono napowietrzną linię komunikacyjną z Petersburga do Władywostoku L = 10 tys. km . W 1939 r. uruchomiono linię komunikacyjną wysokiej częstotliwości z Moskwy do Chabarowska L = 8300 tys. km. W 1851 r. ułożono kabel telegraficzny z Moskwy do Petersburga, izolowany taśmą gutaperkową. W 1852 r. położono pierwszy podwodny kabel przez Północną Dźwinę, a w 1866 r. uruchomiono transatlantycką kablową linię telegraficzną pomiędzy Francją a USA.


Historia rozwoju linii komunikacyjnych w Rosji W latach zbudowano w Rosji pierwsze napowietrzne miejskie sieci telefoniczne (kabel składał się z aż 54 żył w izolacji papierowo-powietrznej). W 1901 r. rozpoczęto budowę podziemnej miejskiej sieci telefonicznej w Rosji Od 1902 do 1917 r., aby zwiększyć zasięg komunikacji, TPZh z uzwojeniem ferromagnetycznym w celu sztucznego zwiększenia indukcyjności. Od 1917 r. Opracowano i przetestowano na linii wzmacniacz telefoniczny wykorzystujący lampy próżniowe, w 1923 r. Komunikację telefoniczną ze wzmacniaczami prowadzono na linii Charków-Moskwa-Piotrograd. Od początku lat trzydziestych XX wieku zaczęły się rozwijać wielokanałowe systemy transmisji oparte na kablach koncentrycznych.


Historia rozwoju linii komunikacyjnych w Rosji W 1936 roku uruchomiono pierwszą koncentryczną linię telefoniczną KF z 240 kanałami. W 1956 roku zbudowano podwodną koncentryczną linię telefoniczną i telegraficzną między Europą a Ameryką. W 1965 roku pojawiły się pierwsze eksperymentalne linie falowodowe i kriogeniczne linie kablowe o bardzo niskim tłumieniu. Już na początku lat 80-tych opracowano i przetestowano w warunkach rzeczywistych światłowodowe systemy komunikacji.


Rodzaje linii komunikacyjnych (LC) i ich właściwości Istnieją dwa główne typy sieci LAN: - linie w atmosferze (linie radiowe RL) - linie przesyłowe prowadzące (linie komunikacyjne). typowe zakresy długości fal i częstotliwości radiowych Fale ultradługie (ELW) Fale długie (LW) Fale średnie (MV) Fale krótkie (HF) Fale ultrakrótkie (VHF) Fale decymetrowe (DCW) Fale centymetrowe (SM) Fale milimetrowe (MM) Optyczne zasięg 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


Do głównych wad RL (komunikacji radiowej) zalicza się: -zależność jakości komunikacji od stanu medium transmisyjnego i pól elektromagnetycznych pochodzących od podmiotów trzecich; -niska prędkość; niewystarczająco wysoka kompatybilność elektromagnetyczna w zakresie długości fal miernika i powyżej; -złożoność sprzętu nadawczo-odbiorczego; - systemy transmisji wąskopasmowej, zwłaszcza na falach długich i wyższych.


Aby zniwelować wady radaru, stosuje się wyższe częstotliwości (centymetr, zasięg optyczny) i zasięg decymetrowo-milimetrowy. Jest to sieć wzmacniaków instalowana co 50–100 km. RRL umożliwiają odbiór liczby kanałów () na odległość (do km); Linie te są mniej podatne na zakłócenia i zapewniają w miarę stabilną i wysokiej jakości komunikację, ale stopień bezpieczeństwa transmisji na nich jest niewystarczający. Linie przekaźnikowe radiowe (RRL)


Zasięg fal centymetrowych. SL umożliwiają komunikację wielokanałową na „nieskończoną” odległość; Satelitarne linie komunikacyjne (SL) Zaletami SL jest duży zasięg i transmisja informacji na znaczne odległości. Wadą SL jest wysoki koszt wystrzelenia satelity i złożoność organizacji dupleksowej komunikacji telefonicznej.


Zaletami przewodników LAN są: wysoka jakość transmisji sygnału, duża prędkość transmisji, większa ochrona przed wpływem pól zewnętrznych, względna prostota urządzeń końcowych. Wadami kierujących sieci LAN są wysokie koszty inwestycyjne i operacyjne oraz względny czas nawiązania komunikacji.


RL i LAN nie są przeciwstawne, lecz się uzupełniają.Obecnie linie komunikacyjne przesyłają sygnały z prądu stałego do zakresu częstotliwości optycznych, a zakres długości fal roboczych rozciąga się od 0,85 mikrona do setek kilometrów. - kabel (CL) - napowietrzny (VL) - światłowód (FOCL). Główne rodzaje leków kierunkowych:






PODSTAWOWE WYMAGANIA DLA LINII KOMUNIKACYJNYCH - łączność na odległości do km w obrębie kraju i do dla łączności międzynarodowej; - łącze szerokopasmowe i przydatność do przesyłania różnego rodzaju nowoczesnych informacji (telewizja, telefon, transmisja danych, radiofonia, transmisja stron gazet itp.); - ochrona obwodów przed zakłóceniami wzajemnymi i zewnętrznymi, a także przed burzami i korozją; - stabilność parametrów elektrycznych linii, stabilność i niezawodność komunikacji; -opłacalność systemu komunikacji jako całości.


Współczesny rozwój techniki kablowej 1. Dominujący rozwój systemów koncentrycznych, które umożliwiają organizowanie potężnych wiązek komunikacyjnych i transmisję programów telewizyjnych na duże odległości w systemie komunikacji jednokablowej. 2. Tworzenie i wdrażanie obiecujących komunikacji OC, które zapewniają dużą liczbę kanałów i nie wymagają do ich produkcji metali rzadkich (miedź, ołów). 3. Powszechne wprowadzenie do technologii kablowej tworzyw sztucznych (polietylen, polistyren, polipropylen itp.), które charakteryzują się dobrymi właściwościami elektrycznymi i mechanicznymi oraz umożliwiają zautomatyzowaną produkcję.


4. Wprowadzenie zamiast ołowiu skorup aluminiowych, stalowych i plastikowych. Powłoki muszą być szczelne i zapewniać stabilność parametrów elektrycznych kabla przez cały okres jego użytkowania. 5. Opracowanie i wprowadzenie do produkcji ekonomicznych konstrukcji kabli komunikacyjnych wewnątrzstrefowych (jednokoncentrycznych, jedno-poczwórnych, nieopancerzonych). 6. Tworzenie kabli ekranowanych, które niezawodnie chronią przesyłane nimi informacje przed zewnętrznymi wpływami elektromagnetycznymi i burzami, w szczególności kable w osłonach dwuwarstwowych typu aluminiowo-stalowego i aluminiowo-ołowiowego.


7. Zwiększenie wytrzymałości elektrycznej izolacji kabla komunikacyjnego. Nowoczesny kabel musi jednocześnie posiadać właściwości zarówno kabla wysokiej częstotliwości, jak i kabla elektroenergetycznego, a także zapewniać przesyłanie prądów wysokiego napięcia do zdalnego zasilania bezobsługowych punktów wzmacniających na duże odległości.

XXI wiek to wiek technologii informatycznych. Na czele świata stoi państwo posiadające najlepsze osiągnięcia w dziedzinie technologii informatycznych. Najcenniejszą i najważniejszą rzeczą jest informacja. A głównym zadaniem staje się ukrycie tajemnicy. Jednocześnie głównym zadaniem drugiej strony jest nieuprawnione zbieranie informacji. Istnieje wiele sposobów zdobywania informacji. W artykule rozważone zostaną sposoby zwalczania nieuprawnionego gromadzenia informacji kanałami technicznymi. Mianowicie z powodu bocznego promieniowania elektromagnetycznego i zakłóceń. Głównym sposobem zwalczania tego problemu jest ekranowanie przewodowych linii komunikacyjnych.

Cel pracy magisterskiej

Charakterystyczną cechą linii radiowych jest propagacja fal elektromagnetycznych w wolnej (naturalnej) przestrzeni (przestrzeń, powietrze, ziemia, woda itp.). Zasięg radaru może sięgać od kilkuset metrów, jak na przykład podczas pierwszej transmisji radiowej przeprowadzonej przez wielkiego rosyjskiego naukowca A. S. Popowa w 1895 r., do setek milionów kilometrów – czyli odległości między automatycznym statkiem kosmicznym a stacjami naziemnymi.

Charakterystyczną cechą prowadzących linii komunikacyjnych jest to, że propagacja w nich sygnałów od jednego abonenta (stacji, urządzenia, elementu obwodu itp.) Do drugiego odbywa się wyłącznie za pośrednictwem specjalnie utworzonych obwodów i ścieżek LAN, tworząc systemy prowadzące przeznaczone do przesyłania elektromagnetycznego sygnałów w danym kierunku o odpowiedniej jakości i niezawodności.Wyżej wymienione cechy radarów i leków determinują ich główne właściwości i obszary zastosowań. Dlatego radary służą do komunikacji na różne odległości, często pomiędzy abonentami, którzy poruszają się względem siebie. Charakter propagacji sygnałów elektromagnetycznych w różnych środowiskach zależy przede wszystkim od częstotliwości sygnału radiowego (częstotliwości nośnej). Zgodnie z tym rozróżnia się następujące typowe zakresy długości fal i częstotliwości radiowych:

Oprócz wyżej wymienionych zalet łączy radiowych, polegających na możliwości nawiązania łączności na duże odległości z poruszającymi się obiektami, zwracamy uwagę na dużą prędkość nawiązywania łączności, a także możliwość zapewnienia transmisji do środków masowego przekazu (radio i telewizja) z nieograniczoną liczbą słuchaczy i widzów.
Główne wady RL (komunikacji radiowej) to:

  • zależność jakości komunikacji od stanu;
  • media transmisyjne i pola elektromagnetyczne stron trzecich;
  • niska prędkość; niewystarczająco wysoka kompatybilność elektromagnetyczna w zakresie długości fal miernika i powyżej;
  • złożoność sprzętu nadawczo-odbiorczego;
  • wąskopasmowych systemów transmisyjnych, zwłaszcza na falach długich i wyższych.

Celem pracy magisterskiej jest możliwie najefektywniejsze wykorzystanie przewodowych łączy komunikacyjnych w bezpiecznych kanałach transmisji informacji oraz próba minimalizacji wad. Głównym zadaniem jest opracowanie nowego systemu ochrony linii przewodowych w celu zminimalizowania możliwości kradzieży informacji.

Znaczenie

Obecnie przewodowe linie komunikacyjne (mianowicie możemy rozważyć światłowodowe linie komunikacyjne) są szeroko rozwinięte i są wykorzystywane w różnych dziedzinach nauki i produkcji (komunikacja, elektronika radiowa, energia, synteza termojądrowa, medycyna, przestrzeń kosmiczna, inżynieria mechaniczna, latanie obiekty, systemy komputerowe itp.). d.). Tempo wzrostu światłowodów i optoelektroniki na rynku światowym wyprzedza wszystkie inne gałęzie techniki i wynosi 40% rocznie. Z ich pomocą można wykonywać takie zadania jak:

  • konsolidacja lokalnych sieci oddziałów. Dzięki temu możesz znacząco przyspieszyć wymianę informacji, co przekłada się na usprawnienie Twojego biznesu; zmniejszyć liczbę stacji serwerów sterujących, a co za tym idzie, liczbę personelu potrzebnego do ich obsługi; zmniejsz liczbę kopii podobnych programów, instalując jedną wersję sieciową (programy do zarządzania przedsiębiorstwem (systemy ERP), księgowość materiałowa (systemy MRP), księgowość (1C), Consultant Plus itp.), czyli oszczędzaj pieniądze na ich zakupie za każdy komputer.
  • przeniesienie telefonii na optyczne kanały komunikacji. Dzięki takiemu podejściu aparaty telefoniczne we wszystkich urzędach mogą otrzymać numer wewnętrzny, co skutkuje oszczędnościami w postaci ograniczenia zewnętrznego ruchu telefonicznego.
  • szybki dostęp do Internetu poprzez wydzieloną linię komunikacyjną. Znacząco zwiększa bezpieczeństwo sieci, zapewnia dużą prędkość i zmniejsza koszty pracy przy oddzielaniu wewnętrznych i zewnętrznych przepływów informacji.

Bezpieczne kanały komunikacji korzystają z przewodowych linii komunikacyjnych. W pracy tej zbadano możliwe przyczyny wycieku informacji z przewodowych linii komunikacyjnych kanałami technicznymi. Główny nacisk położony jest na rozproszone promieniowanie elektromagnetyczne i zakłócenia. Omówione zostaną sposoby zwalczania wycieków. Wierzę, że w dobie technologii informatycznych, kiedy najcenniejszą rzeczą na świecie jest informacja, bardzo istotne są metody zwalczania jednego z etapów transmisji. Temat ten interesuje zarówno państwo (Państwowa Specjalna Służba Łączności Ukrainy), jak i osoby prywatne. Do osób prywatnych zalicza się każdą organizację, której obieg dokumentów może zawierać informacje zawierające tajemnicę.

Pobieranie informacji o kanałach technicznych
(animacja: objętość - 70,2 KB; rozmiar - 585x506; opóźnienie między ostatnią a pierwszą klatką - 4550 ms; liczba cykli powtórzeń - 5; liczba klatek - 13)

Planowane wyniki

Historia rozwoju przewodowych linii komunikacyjnych

Linie komunikacyjne (kanały) zapewniają transmisję i propagację sygnałów od nadajnika do odbiornika. Ze względu na fizyczną naturę przesyłanych sygnałów rozróżnia się kanały komunikacji elektryczne (przewodowe i radiowe), akustyczne i optyczne. Najstarsze kanały komunikacji to akustyczna i optyczna.

Do przekazywania informacji używano dźwięku – bębnów i dzwonków. Mowa ludzka przekazywana jest także za pośrednictwem akustycznego kanału komunikacji ograniczonego granicą słyszalności. Zasada przekazywania informacji głosowo na duże odległości była stosowana już przed nową erą. Perski król Cyrus (VI w. p.n.e.) zlecił do tego celu 30 000 ludzi, zwanych uszami królewskimi. Stacjonowali na szczytach wzgórz i wież strażniczych w niewielkiej odległości od siebie i przekazywali wiadomości przeznaczone dla króla i jego rozkazów. W ciągu jednego dnia wiadomości przesyłane za pośrednictwem takiego telefonu akustycznego obejmowały trzydziestodniową podróż.

Pożary sygnałowe są najstarszym optycznym kanałem komunikacji.

Obecnie najbardziej rozpowszechnione są kanały komunikacji elektrycznej. Jest to zespół urządzeń technicznych zapewniających transmisję wszelkiego rodzaju komunikatów od nadawcy do odbiorcy. Odbywa się to za pomocą sygnałów elektrycznych przesyłanych przewodami lub sygnałów radiowych. Wyróżnia się kanały telekomunikacyjne: telefon, telegraf, faks, telewizja, radiodyfuzja, telemechaniczny, transmisja danych itp. Integralną częścią kanałów komunikacyjnych są łącza komunikacyjne - przewodowe i bezprzewodowe (łączność radiowa). Z kolei komunikacja przewodowa może odbywać się za pośrednictwem kabla elektrycznego i linii światłowodowej. Natomiast łączność radiowa odbywa się w pasmach DV, MF, HF i VHF bez użycia przemienników, poprzez kanały satelitarne przy użyciu przemienników kosmicznych, poprzez radiowe linie przekaźnikowe przy użyciu przemienników naziemnych oraz łączność komórkową przy użyciu sieci naziemnych bazowych stacji radiowych.

Przewodowe linie komunikacyjne

Przewodowe linie telekomunikacyjne dzielą się na kablowe, napowietrzne i światłowodowe.

Linie telekomunikacyjne powstały wraz z pojawieniem się telegrafu elektrycznego. Pierwsze linie komunikacyjne były kablowe. Położono je pod ziemią. Jednak z powodu niedoskonałego projektu podziemne linie kablowe wkrótce ustąpiły miejsca napowietrznym. Pierwszą dalekobieżną linię lotniczą w Rosji zbudowano w 1854 roku pomiędzy Petersburgiem a Warszawą. Na początku lat 70. ubiegłego wieku uruchomiono lotniczą linię telegraficzną z Petersburga do Władywostoku o długości około 10 tys. km. W 1939 roku uruchomiono najdłuższą na świecie linię telefoniczną wysokiej częstotliwości Moskwa-Chabarowsk o długości 8300 km. Typowy miejski kabel telefoniczny składa się z wiązki cienkich drutów miedzianych lub aluminiowych, odizolowanych od siebie i zamkniętych we wspólnej osłonie. Kable składają się z różnej liczby par przewodów, z których każda służy do przenoszenia sygnałów telefonicznych.

W 1851 r., równolegle z budową linii kolejowej, pomiędzy Moskwą a Petersburgiem położono izolowany gumą kabel telegraficzny. Pierwsze kable podmorskie położono w 1852 r. przez północną Dźwinę, a w 1879 r. przez Morze Kaspijskie pomiędzy Baku a Krasnowodskiem. W 1866 roku uruchomiono podwodną kablową transatlantycką linię telegraficzną pomiędzy Francją a USA.

W latach 1882-1884. Pierwsze miejskie sieci telefoniczne w Rosji powstały w Moskwie, Petersburgu, Rydze i Odessie. W latach 90. ubiegłego wieku w miejskich sieciach telefonicznych Moskwy i Piotrogrodu zawieszono pierwsze kable do 54 żył. W 1901 roku rozpoczęto budowę podziemnej miejskiej sieci telefonicznej.

Pierwsze konstrukcje kabli komunikacyjnych, datowane na początek XX wieku, umożliwiały transmisję telefoniczną na niewielkie odległości. Były to tzw. miejskie kable telefoniczne z powietrzno-papierową izolacją żył i skrętką par. W latach 1900-1902 Kilkukrotnie zwiększono zasięg transmisji łączności telegraficznej i telefonicznej.

Ważnym etapem w rozwoju techniki komunikacyjnej był wynalazek, począwszy od lat 1912-1913. - opanowanie produkcji lamp elektronicznych. W 1917 r. V.I. Kovalenkov opracował i przetestował na linii wzmacniacz telefoniczny wykorzystujący lampy próżniowe. W 1923 r. Uruchomiono komunikację telefoniczną ze wzmacniaczami na linii Charków-Moskwa-Piotrograd.

W latach trzydziestych XX wieku rozpoczął się rozwój wielokanałowych systemów transmisji. Chęć poszerzenia spektrum przesyłanych częstotliwości i zwiększenia przepustowości linii doprowadziła do powstania nowych typów kabli, tzw. koncentrycznych. Służą do transmisji sygnałów telewizyjnych o wysokiej częstotliwości, a także do dalekobieżnej i międzynarodowej komunikacji telefonicznej. Jedna żyła w kablu koncentrycznym to rurka (lub oplot) miedziana lub aluminiowa, a druga to osadzony w niej centralny rdzeń miedziany. Są od siebie odizolowane i mają jedną wspólną oś. Taki kabel charakteryzuje się niskimi stratami, nie emituje prawie żadnych fal elektromagnetycznych, a co za tym idzie, nie powoduje zakłóceń. Wynalazcą kabla koncentrycznego jest pracownik znanej na całym świecie firmy Bell Telephone Laboratories, Siergiej Aleksandrowicz Szczełkunow, emigrant z Rosji Radzieckiej. Pierwszy na świecie kabel koncentryczny położono w 1936 roku na eksperymentalnej linii Nowy Jork-Filadelfia. Kabel umożliwiał jednoczesne prowadzenie 224 rozmów telefonicznych.

Kable te umożliwiają przesyłanie energii na bieżących częstotliwościach do kilku milionów herców i pozwalają na transmisję programów telewizyjnych na duże odległości. Pierwsze transatlantyckie kable podmorskie, ułożone w 1856 r., zapewniały wyłącznie łączność telegraficzną, a dopiero 100 lat później, w 1956 r., zbudowano podwodną linię koncentryczną między Europą a Ameryką do wielokanałowej komunikacji telefonicznej.

Podobizna

Komunikacja faksymilowa (lub fototelegraficzna) to elektryczna metoda przesyłania informacji graficznych - nieruchomego obrazu tekstu lub tabel, rysunków, diagramów, wykresów, fotografii itp. Odbywa się to za pomocą faksów: telefaksów i kanałów telekomunikacyjnych (głównie telefonu).

Pierwszy telefaks został opatentowany w 1843 roku przez szkockiego wynalazcę Alexandra Baina. Jego telegraf rejestrujący działał na liniach telegraficznych i mógł przesyłać wyłącznie obrazy czarno-białe, bez półtonów.

Giovanni Casselli w 1855 roku wynalazł aparat pantelegraficzny, który zapewnił transmisję dokumentów na linii łączącej Paryż z Lyonem. Później dołączyło do nich wiele innych miast. Do lat 30. W XX wieku systemy oparte na podstawowych zasadach Alexandra Baina i Giovanniego Casselliego były już szeroko stosowane w biurach wydawnictw (do przesyłania najnowszych numerów gazet), służbach rządowych (do przesyłania pilnych dokumentów) i służbach porządkowych (do przesyłania zdjęć i innych materiałów graficznych). Do przesyłania dokumentów wykorzystano technologie analogowe, które nie były w stanie zapewnić wysokiej jakości obrazów graficznych. I dopiero wprowadzenie technologii cyfrowych na początku lat 80. XX wieku umożliwiło zapewnienie wysokiej jakości nie tylko materiałów tekstowych, ale także obrazów graficznych przesyłanych kanałami komunikacji telefonicznej.

Linie komunikacyjne światłowodowe

Linie telefoniczne i kable telewizyjne są stosowane głównie jako przewodowe linie komunikacyjne. Najbardziej rozwinięta jest komunikacja przewodowa telefoniczna. Ma jednak poważne wady: podatność na zakłócenia, tłumienie sygnałów podczas przesyłania ich na duże odległości i niską przepustowość. Linie światłowodowe nie mają tych wszystkich wad – jest to rodzaj komunikacji, w którym informacja przekazywana jest za pomocą światłowodów dielektrycznych (światłowód).

Światłowód uznawany jest za najdoskonalsze medium do przesyłania dużych strumieni informacji na duże odległości. Wykonany jest z kwarcu, którego podstawą jest dwutlenek krzemu – materiał szeroko rozpowszechniony i niedrogi, w przeciwieństwie do miedzi. Światłowód jest bardzo kompaktowy i lekki, jego średnica wynosi zaledwie około 100 mikronów.

Historia rozwoju światłowodowych linii komunikacyjnych rozpoczęła się w latach 1965-1967, kiedy pojawiły się eksperymentalne falowodowe linie komunikacyjne do transmisji informacji. Od 1970 roku aktywnie prowadzone są prace nad tworzeniem światłowodów i kabli optycznych wykorzystujących promieniowanie widzialne i podczerwone w zakresie długości fal optycznych. Wynalezienie lasera światłowodowego i półprzewodnikowego odegrało decydującą rolę w szybkim rozwoju komunikacji światłowodowej. Na początku lat 80. XX wieku opracowano i przetestowano takie systemy komunikacji. Głównymi obszarami zastosowań takich systemów były sieci telefoniczne, telewizja kablowa, technika komputerowa, systemy sterowania i zarządzania procesami itp.

Pierwsza generacja nadajników sygnału światłowodowego została wprowadzona w 1975 roku. Z początkiem XXI wieku wprowadzana jest czwarta generacja tego sprzętu. Obecnie szybko rozwijają się systemy komunikacji optycznej na duże odległości na dystansach wielu tysięcy kilometrów. Transatlantyckie linie komunikacyjne USA-Europa, linia Pacyfiku USA-Hawaje-Japonia są z powodzeniem eksploatowane. Trwają prace mające na celu dokończenie budowy globalnego światłowodowego pierścienia komunikacyjnego Japonia-Singapur-Indie-Arabia Saudyjska-Egipt-Włochy.

W Rosji firma TransTeleCom stworzyła światłowodową sieć komunikacyjną o długości ponad 50 000 km (ryc. 4.1). Jest położony wzdłuż kolei krajowych, ma ponad 900 węzłów dostępowych w 71 z 89 regionów Rosji i jest powielany przez kanały komunikacji satelitarnej. W rezultacie pod koniec 2001 roku uruchomiono ujednoliconą szkieletową sieć komunikacji cyfrowej. Świadczy usługi telefoniczne międzymiastowe i międzynarodowe, Internet, wideokonferencje, wideo, telewizję kablową w 71 z 89 regionów Rosji, gdzie mieszka 85-90% populacji. Zakres usług: od prostej wymiany głosu i poczty elektronicznej po łączone (wideo + głos + dane). Linie światłowodowe różnią się od tradycyjnych linii przewodowych:


Ryż. 4.1. Sieć światłowodowa Transtelecom
  • bardzo duża prędkość transmisji informacji (na odległość ponad 100 km bez wzmacniaków);
  • zabezpieczenie przesyłanych informacji przed nieuprawnionym dostępem;
  • wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne;
  • odporność na agresywne środowiska;
  • możliwość jednoczesnej transmisji do 10 milionów rozmów telefonicznych i miliona sygnałów wideo jednym włóknem;
  • elastyczność włókien;
  • mały rozmiar i waga;
  • bezpieczeństwo iskrowe, wybuchowe i przeciwpożarowe;
  • łatwość instalacji i instalacji;
  • niska cena;
  • wysoka trwałość włókien optycznych – do 25 lat.

Obecnie wymiana informacji między kontynentami odbywa się głównie za pośrednictwem podmorskich kabli światłowodowych, a nie komunikacji satelitarnej. Jednocześnie głównym motorem rozwoju podwodnych światłowodowych linii komunikacyjnych jest Internet. Podmorskie kable komunikacyjne istnieją od ponad 150 lat. W 1851 roku inżynier Bret położył pierwszy podmorski kabel przez kanał La Manche, łącząc w ten sposób telegraficznie Anglię z Europą kontynentalną. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu gutaperki – substancji, która może izolować przewody, w których płynie prąd w wodzie.

W latach 1857-1858 Amerykański biznesmen Cyrus Field opracował projekt połączenia Europy z Ameryką Północną za pomocą kabla telegraficznego i położył go na dnie Oceanu Atlantyckiego. Pomimo ogromnych trudności technicznych i finansowych, po serii awarii, w 1866 roku linia telegraficzna zaczęła funkcjonować nieprzerwanie. Szybkość przekazywania informacji wynosiła zaledwie 17 słów na minutę. W 1956 roku położono pierwszy koncentryczny kabel telefoniczny, a w kolejnych latach położono kilka kolejnych o większej przepustowości, aby sprostać potrzebom przesyłu informacji pomiędzy Europą a Ameryką.

Wreszcie w latach 1988-1989. zainstalowano pierwsze systemy światłowodowe – transatlantyckie i transpacyficzne o szybkości transmisji informacji 280 Mbit/s na parze włókien optycznych; w tym przypadku jako wzmacniacze zastosowano wzmacniacze elektroniczne. Stopniowo prędkość wzrosła do 2,5 Gbit/s, a zamiast elektronicznych wzmacniaczy zaczęto stosować bardziej zaawansowane wzmacniacze światłowodowe erbowe (erb jest pierwiastkiem chemicznym ziem rzadkich). W latach 90. ułożono ponad 350 000 km kabla optycznego, łączącego ponad 70 krajów na całym świecie.

Środki i metody transmisji w sieciach komputerowych

Do budowy sieci komputerowych wykorzystuje się linie komunikacyjne wykorzystujące różne media fizyczne. W komunikacji wykorzystuje się następujące media fizyczne: metale (głównie miedź), ultraprzezroczyste szkło (kwarc) lub tworzywa sztuczne i eter. Fizycznym medium transmisyjnym może być skrętka komputerowa, kabel koncentryczny, kabel światłowodowy i otaczająca przestrzeń.

Linie komunikacyjne lub linie danych to urządzenia pośrednie i medium fizyczne, za pośrednictwem których przesyłane są sygnały informacyjne (dane).

W jednej linii komunikacyjnej można utworzyć kilka kanałów komunikacyjnych (kanały wirtualne lub logiczne), na przykład poprzez podział częstotliwościowy lub czasowy kanałów. Kanał komunikacyjny to sposób jednokierunkowego przesyłania danych. Jeżeli linia komunikacyjna jest wykorzystywana wyłącznie przez kanał komunikacyjny, wówczas w tym przypadku linia komunikacyjna nazywana jest kanałem komunikacyjnym.

Kanał transmisji danych to środek dwukierunkowej wymiany danych, który obejmuje linie komunikacyjne i urządzenia do transmisji (odbioru) danych. Kanały transmisji danych łączą źródła informacji z odbiorcami informacji.
W zależności od fizycznego nośnika transmisji danych kanały komunikacji można podzielić na:

  • przewodowe linie komunikacyjne bez oplotów izolacyjnych i ekranujących;
  • kabel, w którym do przesyłania sygnałów wykorzystuje się linie komunikacyjne takie jak skrętka komputerowa, kabel koncentryczny lub kabel światłowodowy;
  • bezprzewodowe (kanały radiowe komunikacji naziemnej i satelitarnej), wykorzystujące do przesyłania sygnałów fale elektromagnetyczne rozchodzące się w powietrzu.

Przewodowe linie komunikacyjne

Przewodowe (napowietrzne) linie komunikacyjne służą do przesyłania sygnałów telefonicznych i telegraficznych, a także do przesyłania danych komputerowych. Te linie komunikacyjne są wykorzystywane jako linie komunikacji miejskiej.

Kanały transmisji danych analogowych i cyfrowych można organizować za pomocą przewodowych linii komunikacyjnych. Prędkości transferu na liniach przewodowych pierwotnego starego systemu telefonicznego (POST) są bardzo wolne. Ponadto wadami tych linii jest odporność na zakłócenia i możliwość prostego nieautoryzowanego podłączenia do sieci.

Kanały komunikacji kablowej

Kablowe linie komunikacyjne mają dość złożoną strukturę. Kabel składa się z przewodników zamkniętych w kilku warstwach izolacji. W sieciach komputerowych stosowane są trzy rodzaje kabli.

zakręcona para(skrętka) - kabel komunikacyjny, będący skrętką z drutów miedzianych (lub kilku par drutów) zamkniętych w ekranowanej osłonie. Pary przewodów są skręcone razem, aby zmniejszyć zakłócenia. Skrętka jest dość odporna na zakłócenia. Istnieją dwa rodzaje tego kabla: skrętka nieekranowana UTP i skrętka ekranowana STP.

Kabel ten charakteryzuje się łatwością montażu. Kabel ten jest najtańszym i najpowszechniejszym rodzajem komunikacji, który znajduje szerokie zastosowanie w najpopularniejszych sieciach lokalnych o architekturze Ethernet, zbudowanych w topologii gwiazdy. Kabel podłącza się do urządzeń sieciowych za pomocą złącza RJ45.

Kabel służy do transmisji danych z szybkością 10 Mbit/s i 100 Mbit/s. Do komunikacji na odległość nie większą niż kilkaset metrów wykorzystuje się zwykle skrętkę dwużyłową. Wady skrętki obejmują możliwość prostego nieautoryzowanego podłączenia do sieci.

Kabel koncentryczny(kabel koncentryczny) to kabel z centralnym przewodem miedzianym otoczonym warstwą materiału izolacyjnego w celu oddzielenia przewodu centralnego od zewnętrznego ekranu przewodzącego (oplot miedziany lub warstwa folii aluminiowej). Zewnętrzny ekran przewodzący kabla jest pokryty izolacją.

Istnieją dwa rodzaje kabla koncentrycznego: cienki kabel koncentryczny o średnicy 5 mm i gruby kabel koncentryczny o średnicy 10 mm. Gruby kabel koncentryczny ma mniejsze tłumienie niż cienki. Koszt kabla koncentrycznego jest wyższy niż koszt skrętki, a instalacja sieci jest trudniejsza niż w przypadku skrętki.

Kabel koncentryczny stosowany jest np. w sieciach lokalnych o architekturze Ethernet, zbudowanych w topologii „wspólnej magistrali”. Kabel koncentryczny jest bardziej odporny na zakłócenia niż skrętka i zmniejsza własne promieniowanie. Przepustowość – 50-100 Mbit/s. Dopuszczalna długość linii komunikacyjnej wynosi kilka kilometrów. Nieautoryzowane podłączenie do kabla koncentrycznego jest trudniejsze niż do skrętki.

Kablowe kanały komunikacji światłowodowej. Światłowód to światłowód na bazie krzemu lub tworzywa sztucznego, otoczony materiałem o niskim współczynniku załamania światła, otoczonym zewnętrzną osłoną. Światłowód przesyła sygnały tylko w jednym kierunku, dlatego kabel składa się z dwóch włókien. Na końcu nadawczym kabla światłowodowego wymagana jest konwersja sygnału elektrycznego na światło, a na końcu odbiorczym wymagana jest konwersja odwrotna.

Główną zaletą tego typu kabla jest jego wyjątkowo wysoki poziom odporności na zakłócenia i brak promieniowania. Nieautoryzowane połączenie jest bardzo trudne. Szybkość przesyłania danych 3 Gbit/s. Głównymi wadami kabla światłowodowego są złożoność jego instalacji, niska wytrzymałość mechaniczna i wrażliwość na promieniowanie jonizujące.

W niniejszej pracy magisterskiej planowane jest przeprowadzenie badań nad obecnie istniejącymi metodami zwalczania wycieków informacji kanałami technicznymi. Planowane jest także opracowanie nowych metod zwiększania bezpieczeństwa przesyłanych informacji. Planowane jest szczegółowe rozważenie metod ekranowania przewodowych linii komunikacyjnych i opracowanie ulepszonej metody ekranowania.

wnioski

Ochrona informacji jest jednym z najpilniejszych problemów naszych czasów. Nie bez powodu narodziło się powiedzenie: „Kto posiada informację, ten jest właścicielem świata”. Praca magisterska będzie dotyczyć badań emisji z kabli i przewodów w bezpiecznych kanałach transmisji informacji. Główną metodą kradzieży informacji jest pozyskiwanie informacji z bocznego promieniowania elektromagnetycznego i zakłóceń. Jednym z najbardziej niechronionych obszarów są linie przesyłu informacji. Głównym celem pracy jest opracowanie bardziej zaawansowanej metody ekranowania przewodowych linii komunikacyjnych.

Literatura

  1. Kałasznikow A.M., Stepuk A.V. Układy oscylacyjne. // Przewodnik dydaktyczny „Podstawy radiotechniki i radaru”: K, 1986. – 386 stron.
  2. Witryna Wikipedii - Zasób elektroniczny: http://ru.wikipedia.org/wiki/Optical Fiber
  3. Strona internetowa „Sapr RU” - [zasoby elektroniczne]: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=6645&iid=272
  4. Oficjalny biuletyn FCC 70, „Propagacja fal milimetrowych” http://www.fcc.gov/Bureaus/Engineering_Technology/Documents/bulletins/oet70/oet70a.pdf, PDF, 1,7 mln).
  5. Mołdawski A.A. Kryptografia: szybkie szyfry. Petersburg: BHV-Petersburg, 2002, 496 s.
  6. 6. Systemy i sieci telekomunikacyjne: Podręcznik. W 3 tomach. Tom 2 – Komunikacja radiowa / Katunin G.P., Mamchev G.V., Popantonopulo V.N.,. Szuwałow wiceprezes; edytowany przez Profesor V.P. Szuwałowa. – M.: Hotline-Telecom, 2004. – 672 s.
  7. Khorev A.A. Ochrona informacji przed wyciekiem kanałami technicznymi. – K.: Łebiedź, 2003. – 289 s.
  8. Khorev A.A. Metody i środki bezpieczeństwa informacji. – K.: Łebiedź, 2004. – 324 s.
  9. AA Torokin Inżynieria i ochrona informacji technicznych. – M.: Helios ARB, 2005. 560 s. 10. Biblioteka elektroniczna VINITI [Zasoby elektroniczne]:

Rozwój człowieka nigdy nie przebiegał równomiernie, zdarzały się okresy stagnacji i przełomów technologicznych. Podobnie rozwinęła się historia funduszy.W artykule przedstawiono ciekawe fakty i odkrycia z tego zakresu w kolejności historycznej. Niewiarygodne, że to, bez czego współczesne społeczeństwo nie wyobraża sobie dzisiaj swojego istnienia, na początku XX wieku było przez ludzkość uważane za niemożliwe i fantastyczne, a często absurdalne.

U zarania rozwoju

Od najdawniejszych czasów do naszej ery ludzkość aktywnie wykorzystywała dźwięk i światło jako główne środki przekazywania informacji, a historia ich stosowania sięga tysięcy lat wstecz. Oprócz różnych dźwięków, którymi nasi starożytni przodkowie ostrzegali swoich współplemieńców przed niebezpieczeństwem lub wzywali ich do polowania, światło stało się także okazją do przekazywania ważnych wiadomości na duże odległości. W tym celu używano ognie sygnałowych, pochodni, płonących włóczni, strzał i innych urządzeń. Wokół wsi budowano posterunki wartownicze z ogniskami sygnalizacyjnymi, aby niebezpieczeństwo nie zaskoczyło ludzi. Różnorodność informacji, jakie należało przekazać, powodowała stosowanie swoistych kodów i pomocniczych technicznych elementów dźwiękowych, takich jak bębny, gwizdki, gongi, rogi zwierzęce i inne.

Zastosowanie kodów na morzu jako prototyp telegrafu

Kodowanie uległo szczególnemu rozwojowi podczas poruszania się po wodzie. Kiedy człowiek po raz pierwszy wypłynął w morze, pojawiły się pierwsze latarnie morskie. Starożytni Grecy używali pewnych kombinacji pochodni do przekazywania wiadomości listem. Na morzu używano także flag sygnałowych o różnych kształtach i kolorach. Stąd pojawiła się koncepcja semafora, gdy różne komunikaty można było przekazywać za pomocą specjalnych pozycji flag lub latarni. Były to pierwsze próby telegrafii. Później pojawiły się rakiety. Pomimo tego, że historia rozwoju środków przekazywania informacji nie stoi w miejscu, a od czasów prymitywnych nastąpiła niesamowita ewolucja, te środki komunikacji w wielu krajach i sferach życia nie straciły jeszcze na znaczeniu.

Pierwsze metody przechowywania informacji

Jednakże ludzkość nie zajmowała się wyłącznie sposobami przekazywania informacji. Historia jego przechowywania również sięga początków dziejów. Przykładem tego są malowidła naskalne w różnych starożytnych jaskiniach, ponieważ to dzięki nim można ocenić niektóre aspekty życia ludzi w czasach starożytnych. Rozwinęły się metody zapamiętywania, zapisywania i przechowywania informacji, a rysunki w jaskiniach zastąpiono pismem klinowym, następnie hieroglifami, a wreszcie pismem. Można powiedzieć, że od tego momentu rozpoczyna się historia tworzenia środków przekazu informacji w skali globalnej.

Wynalazek pisma stał się pierwszą rewolucją informacyjną w historii ludzkości, ponieważ stało się możliwe gromadzenie, rozpowszechnianie i przekazywanie wiedzy przyszłym pokoleniom. Pismo dało potężny impuls rozwojowi kulturalnemu i gospodarczemu tych cywilizacji, które opanowały je przed innymi. W XVI wieku wynaleziono druk, który stał się nową falą rewolucji informacyjnej. Stało się możliwe przechowywanie informacji w dużych ilościach i stała się ona bardziej dostępna, w wyniku czego upowszechniło się pojęcie „piśmienności”. To bardzo ważny moment w historii cywilizacji ludzkiej, ponieważ książki stały się własnością nie tylko jednego kraju, ale całego świata.

Wiadomość pocztowa

Poczta jako środek komunikacji zaczęła być używana jeszcze przed wynalezieniem pisma. Posłańcy początkowo przekazywali wiadomości ustne. Jednak wraz z pojawieniem się możliwości napisania wiadomości ten rodzaj komunikacji stał się jeszcze bardziej poszukiwany. Posłańcy początkowo poruszali się pieszo, później konno. W rozwiniętych starożytnych cywilizacjach istniały dobrze ugruntowane usługi pocztowe oparte na zasadzie sztafety. Pierwsze usługi pocztowe powstały w starożytnym Egipcie i Mezopotamii. Używano ich głównie do celów wojskowych. Egipski system pocztowy był jednym z pierwszych i wysoko rozwiniętych, to właśnie Egipcjanie jako pierwsi zaczęli posługiwać się gołębiami pocztowymi. Następnie poczta zaczęła rozprzestrzeniać się na inne cywilizacje.

Adnotacja: Do współczesnych środków komunikacji zaliczają się środki elektryczne i optyczne – przewodowe – telefaksowe, światłowodowe, bezprzewodowe – radiotelegraficzne, przekaźnikowe, satelitarne, przywoławcze, komórkowej komunikacji mobilnej, telefonii internetowej, cyfrowej telewizji satelitarnej

Linie komunikacyjne (kanały) zapewniają transmisję i propagację sygnałów od nadajnika do odbiornika. Ze względu na fizyczną naturę przesyłanych sygnałów rozróżnia się kanały komunikacji elektryczne (przewodowe i radiowe), akustyczne i optyczne.

Najstarsze kanały komunikacji to akustyczna i optyczna.

Do przekazywania informacji używano dźwięku – bębnów i dzwonków. Mowa ludzka przekazywana jest także za pośrednictwem akustycznego kanału komunikacji ograniczonego granicą słyszalności. Zasada przekazywania informacji głosowo na duże odległości była stosowana już przed nową erą.

Perski król Cyrus (VI w. p.n.e.) zlecił w tym celu 30 000 ludzi zwanych „królewskimi uszami”. Stacjonowali na szczytach wzgórz i wież strażniczych w niewielkiej odległości od siebie i przekazywali wiadomości przeznaczone dla króla i jego rozkazów. W ciągu jednego dnia wiadomości za pośrednictwem takiego akustycznego „telefonu” pokryły dystans trzydziestodniowej podróży.

Pożary sygnałowe są najstarszym optycznym kanałem komunikacji.

Obecnie najbardziej rozpowszechnione są kanały komunikacji elektrycznej. Jest to zespół urządzeń technicznych zapewniających transmisję wszelkiego rodzaju komunikatów od nadawcy do odbiorcy. Odbywa się to za pomocą sygnałów elektrycznych przesyłanych przewodami lub sygnałów radiowych. Wyróżnia się kanały telekomunikacyjne: telefon, telegraf, faks, telewizja, radiodyfuzja, telemechaniczny, transmisja danych itp. Integralną częścią kanałów komunikacyjnych są łącza komunikacyjne - przewodowe i bezprzewodowe (łączność radiowa). Z kolei komunikacja przewodowa może odbywać się za pośrednictwem kabla elektrycznego i linii światłowodowej. Natomiast łączność radiowa odbywa się w pasmach DV, MF, HF i VHF bez użycia przemienników, poprzez kanały satelitarne przy użyciu przemienników kosmicznych, poprzez radiowe linie przekaźnikowe przy użyciu przemienników naziemnych oraz łączność komórkową przy użyciu sieci naziemnych bazowych stacji radiowych.

Przewodowe linie komunikacyjne

Przewodowe linie telekomunikacyjne dzielą się na kablowe, napowietrzne i światłowodowe.

Linie telekomunikacyjne powstały wraz z pojawieniem się telegrafu elektrycznego. Pierwsze linie komunikacyjne były kablowe. Położono je pod ziemią. Jednak z powodu niedoskonałego projektu podziemne linie kablowe wkrótce ustąpiły miejsca napowietrznym. Pierwszą dalekobieżną linię lotniczą w Rosji zbudowano w 1854 roku pomiędzy Petersburgiem a Warszawą. Na początku lat 70. ubiegłego wieku uruchomiono lotniczą linię telegraficzną z Petersburga do Władywostoku o długości około 10 tys. km. W 1939 roku uruchomiono najdłuższą na świecie linię telefoniczną wysokiej częstotliwości Moskwa-Chabarowsk o długości 8300 km. Typowy miejski kabel telefoniczny składa się z wiązki cienkich drutów miedzianych lub aluminiowych, odizolowanych od siebie i zamkniętych we wspólnej osłonie. Kable składają się z różnej liczby par przewodów, z których każda służy do przenoszenia sygnałów telefonicznych.

W 1851 r., równolegle z budową linii kolejowej, pomiędzy Moskwą a Petersburgiem położono izolowany gumą kabel telegraficzny. Pierwsze kable podmorskie położono w 1852 r. przez północną Dźwinę, a w 1879 r. przez Morze Kaspijskie pomiędzy Baku a Krasnowodskiem. W 1866 roku uruchomiono podwodną kablową transatlantycką linię telegraficzną pomiędzy Francją a USA.

W latach 1882-1884. Pierwsze miejskie sieci telefoniczne w Rosji powstały w Moskwie, Petersburgu, Rydze i Odessie. W latach 90. ubiegłego wieku w miejskich sieciach telefonicznych Moskwy i Piotrogrodu zawieszono pierwsze kable do 54 żył. W 1901 roku rozpoczęto budowę podziemnej miejskiej sieci telefonicznej.

Pierwsze konstrukcje kabli komunikacyjnych, datowane na początek XX wieku, umożliwiały transmisję telefoniczną na niewielkie odległości. Były to tzw. miejskie kable telefoniczne z powietrzno-papierową izolacją żył i skrętką par. W latach 1900-1902 Kilkukrotnie zwiększono zasięg transmisji łączności telegraficznej i telefonicznej.

Ważnym etapem w rozwoju techniki komunikacyjnej był wynalazek, począwszy od lat 1912-1913. - opanowanie produkcji lamp elektronicznych.

W 1917 r. V.I. Kovalenkov opracował i przetestował na linii wzmacniacz telefoniczny wykorzystujący lampy próżniowe. W 1923 r. Uruchomiono komunikację telefoniczną ze wzmacniaczami na linii Charków-Moskwa-Piotrograd.

W latach trzydziestych XX wieku rozpoczął się rozwój wielokanałowych systemów transmisji. Chęć poszerzenia spektrum przesyłanych częstotliwości i zwiększenia przepustowości linii doprowadziła do powstania nowych typów kabli, tzw. koncentrycznych. Służą do transmisji sygnałów telewizyjnych o wysokiej częstotliwości, a także do dalekobieżnej i międzynarodowej komunikacji telefonicznej. Jedna żyła w kablu koncentrycznym to rurka (lub oplot) miedziana lub aluminiowa, a druga to osadzony w niej centralny rdzeń miedziany. Są od siebie odizolowane i mają jedną wspólną oś. Taki kabel charakteryzuje się niskimi stratami, nie emituje prawie żadnych fal elektromagnetycznych, a co za tym idzie, nie powoduje zakłóceń. Wynalazcą kabla koncentrycznego jest pracownik znanej na całym świecie firmy Bell Telephone Laboratories, Siergiej Aleksandrowicz Szczełkunow, emigrant z Rosji Radzieckiej. Pierwszy na świecie kabel koncentryczny położono w 1936 roku na eksperymentalnej linii Nowy Jork-Filadelfia. Kabel umożliwiał jednoczesne prowadzenie 224 rozmów telefonicznych.

Kable te umożliwiają przesyłanie energii na bieżących częstotliwościach do kilku milionów herców i pozwalają na transmisję programów telewizyjnych na duże odległości. Pierwsze transatlantyckie kable podmorskie, ułożone w 1856 r., zapewniały wyłącznie łączność telegraficzną, a dopiero 100 lat później, w 1956 r., zbudowano podwodną linię koncentryczną między Europą a Ameryką do wielokanałowej komunikacji telefonicznej.

Podobizna

Komunikacja faksymilowa (lub fototelegraficzna) to elektryczna metoda przesyłania informacji graficznych - nieruchomego obrazu tekstu lub tabel, rysunków, diagramów, wykresów, fotografii itp. Odbywa się to za pomocą faksów: telefaksów i kanałów telekomunikacyjnych (głównie telefonu).

Pierwszy telefaks został opatentowany w 1843 roku przez szkockiego wynalazcę Alexandra Baina. Jego „telegraf rejestrujący” działał na liniach telegraficznych i mógł przesyłać wyłącznie obrazy czarno-białe, bez półtonów.

Giovanni Casselli w 1855 roku wynalazł aparat pantelegraficzny, który zapewnił transmisję dokumentów na linii łączącej Paryż z Lyonem. Później dołączyło do nich wiele innych miast. Do lat 30. W XX wieku systemy oparte na podstawowych zasadach Alexandra Baina i Giovanniego Casselliego były już szeroko stosowane w biurach wydawnictw (do przesyłania najnowszych numerów gazet), służbach rządowych (do przesyłania pilnych dokumentów) i służbach porządkowych (do przesyłania zdjęć i innych materiałów graficznych). Do przesyłania dokumentów wykorzystano technologie analogowe, które nie były w stanie zapewnić wysokiej jakości obrazów graficznych. I dopiero wprowadzenie technologii cyfrowych na początku lat 80. XX wieku umożliwiło zapewnienie wysokiej jakości nie tylko materiałów tekstowych, ale także obrazów graficznych przesyłanych kanałami komunikacji telefonicznej.

Linie komunikacyjne światłowodowe

Linie telefoniczne i kable telewizyjne są stosowane głównie jako przewodowe linie komunikacyjne. Najbardziej rozwinięta jest komunikacja przewodowa telefoniczna. Ma jednak poważne wady: podatność na zakłócenia, tłumienie sygnałów podczas przesyłania ich na duże odległości i niską przepustowość. Linie światłowodowe nie mają tych wszystkich wad – jest to rodzaj komunikacji, w którym informacje przesyłane są za pomocą światłowodów dielektrycznych („światłowód”).


Światłowód uznawany jest za najdoskonalsze medium do przesyłania dużych strumieni informacji na duże odległości. Wykonany jest z kwarcu, którego podstawą jest dwutlenek krzemu – materiał szeroko rozpowszechniony i niedrogi, w przeciwieństwie do miedzi. Światłowód jest bardzo kompaktowy i lekki, jego średnica wynosi zaledwie około 100 mikronów.

Historia rozwoju światłowodowych linii komunikacyjnych rozpoczęła się w latach 1965-1967, kiedy pojawiły się eksperymentalne falowodowe linie komunikacyjne do transmisji informacji. Od 1970 roku aktywnie prowadzone są prace nad tworzeniem światłowodów i kabli optycznych wykorzystujących promieniowanie widzialne i podczerwone w zakresie długości fal optycznych. Wynalezienie lasera światłowodowego i półprzewodnikowego odegrało decydującą rolę w szybkim rozwoju komunikacji światłowodowej. Na początku lat 80. XX wieku opracowano i przetestowano takie systemy komunikacji. Głównymi obszarami zastosowań takich systemów były sieci telefoniczne, telewizja kablowa, technika komputerowa, systemy sterowania i zarządzania procesami itp.

Pierwsza generacja nadajników sygnału światłowodowego została wprowadzona w 1975 roku. Z początkiem XXI wieku wprowadzana jest czwarta generacja tego sprzętu. Obecnie szybko rozwijają się systemy komunikacji optycznej na duże odległości na dystansach wielu tysięcy kilometrów. Transatlantyckie linie komunikacyjne USA-Europa, linia Pacyfiku USA-Hawaje-Japonia są z powodzeniem eksploatowane. Trwają prace mające na celu dokończenie budowy globalnego światłowodowego pierścienia komunikacyjnego Japonia-Singapur-Indie-Arabia Saudyjska-Egipt-Włochy.

W Rosji firma TransTeleCom stworzyła światłowodową sieć komunikacyjną o długości ponad 50 000 km (ryc. 4.1). Jest położony wzdłuż kolei krajowych, ma ponad 900 węzłów dostępowych w 71 z 89 regionów Rosji i jest powielany przez kanały komunikacji satelitarnej. W rezultacie pod koniec 2001 roku uruchomiono ujednoliconą szkieletową sieć komunikacji cyfrowej. Świadczy usługi telefoniczne międzymiastowe i międzynarodowe, Internet, wideokonferencje, wideo, telewizję kablową w 71 z 89 regionów Rosji, gdzie mieszka 85-90% populacji. Zakres usług: od prostej wymiany głosu i poczty elektronicznej po łączone (wideo + głos + dane).

Linie światłowodowe różnią się od tradycyjnych linii przewodowych:


Obecnie wymiana informacji między kontynentami odbywa się głównie za pośrednictwem podmorskich kabli światłowodowych, a nie komunikacji satelitarnej. Jednocześnie głównym motorem rozwoju podwodnych światłowodowych linii komunikacyjnych jest Internet.

Podmorskie kable komunikacyjne istnieją od ponad 150 lat. W 1851 roku inżynier Bret położył pierwszy podmorski kabel przez kanał La Manche, łącząc w ten sposób telegraficznie Anglię z Europą kontynentalną. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu gutaperki – substancji, która może izolować przewody, w których płynie prąd w wodzie.

W latach 1857-1858 Amerykański biznesmen Cyrus Field opracował projekt połączenia Europy z Ameryką Północną za pomocą kabla telegraficznego i położył go na dnie Oceanu Atlantyckiego. Pomimo ogromnych trudności technicznych i finansowych, po serii awarii, w 1866 roku linia telegraficzna zaczęła funkcjonować nieprzerwanie. Szybkość przekazywania informacji wynosiła zaledwie 17 słów na minutę. W 1956 roku położono pierwszy koncentryczny kabel telefoniczny, a w kolejnych latach położono kilka kolejnych o większej przepustowości, aby sprostać potrzebom przesyłu informacji pomiędzy Europą a Ameryką.

Wreszcie w latach 1988-1989. zainstalowano pierwsze systemy światłowodowe – transatlantyckie i transpacyficzne o szybkości transmisji informacji 280 Mbit/s na parze włókien optycznych; w tym przypadku jako wzmacniacze zastosowano wzmacniacze elektroniczne. Stopniowo prędkość wzrosła do 2,5 Gbit/s, a zamiast elektronicznych wzmacniaczy zaczęto stosować bardziej zaawansowane wzmacniacze światłowodowe erbowe (erb jest pierwiastkiem chemicznym ziem rzadkich). W latach 90. ułożono ponad 350 000 km kabla optycznego, łączącego ponad 70 krajów na całym świecie.

ROZWÓJ LUDZKOŚCI – ROZWÓJ KOMUNIKACJI

Potrzeba komunikacji, w przekazywaniu i przechowywaniu informacji powstawały i rozwijały się wraz z rozwojem społeczeństwa ludzkiego.Dziś jest to już możliwezatwierdzić, że sfera informacyjna działalności człowieka jest czynnikiem determinującym sferę intelektualną, gospodarcząi zdolności obronne społeczeństwa ludzkiego, stwierdza. Urodzony w tamtych czasach, Kiedy zaczęły pojawiać się najwcześniejsze oznaki cywilizacji ludzkiej?, środki komunikacji między ludźmi (komunikacja) były stale udoskonalane zgodnie ze zmieniającymi się warunkami życia, wraz z rozwojem kultury i technologii.

To samo dotyczy sposobów rejestrowania i przetwarzania informacji.. Dziś wszystkie te narzędzia stały się integralną częścią procesu produkcyjnego i naszego codziennego życia..

Od czasów starożytnych dźwięk i światło służyły ludziom do przesyłania wiadomości na duże odległości.

U zarania swego rozwoju człowiek ostrzegając współplemieńców przed niebezpieczeństwem lub wzywając do polowania, dawał sygnały krzykiem lub pukaniem. Dźwięk jest podstawą naszej komunikacji mowy. Jeśli jednak odległość między rozmówcami jest duża, a siła głosu nie jest wystarczająca, wymagane są środki pomocnicze. Dlatego człowiek zaczął używać „technologii” - gwizdków, rogów zwierząt, pochodni, ognisk, bębnów, gongów, a po wynalezieniu prochu, strzałów i rakiet. Pojawili się szczególni ludzie - posłańcy, heroldowie - którzy nieśli i przekazywali wiadomości, ogłaszali ludowi wolę władców. W południowych Włoszech, gdzieniegdzie wzdłuż brzegu morza, do niedawna pozostały ruiny placówek, z których poprzez bicie dzwonów przekazywano wieści o zbliżaniu się Normanów i Saracenów.

Od niepamiętnych czasów światło wykorzystywane było także jako nośnik informacji.

Pierwszy“ systemykomunikacja stała się posterunkami wartowniczymi, rozmieszczone wokół osad na specjalnie zbudowanych wieżach lub wieżach, a czasem po prostu na drzewach. Gdy wróg się zbliżył, wzniecono ogień alarmowy. Widząc ogień, strażnicy na słupku pośrednim rozpalili ogień, a wróg nie był w stanie zaskoczyć mieszkańców. Z myślą o posłańcach powstają stacje przebieralni koni. Latarnie morskie i rakiety wciąż zbierają żniwoserwis informacyjnyna morzu i w górach.

Archeolodzy badający zabytki kultury materialnej starożytnego Rzymu odkryli wizerunki wykutych w kamieniach wież sygnalizacyjnych, na których zapalono pochodnie. Takie wieże budowano także w Wielkim Murze Chińskim. Dotarła do nas sprzed trzech tysięcy lat legenda o tym, jak światła ognisk rozpalonych tej samej nocy na szczytach gór przekazały Klitajmestrze, żonie Agamemnona, wodzowi Greków podczas wojny trojańskiej, wiadomość o upadek Troi. 250 lat przed naszą chronologią światła sygnalizacyjne nie były już niczym niezwykłym w kampaniach Hannibala i nawet dzisiaj, w naszej epoce technologicznej, nie możemy im odmówić.

W starożytnych Chinach ważne wiadomości przekazywano za pomocą różnorodnych gongów, a rdzenni mieszkańcy Afryki i Ameryki używali bębnów. Odmierzone buczenie tom-tomów towarzyszyło wyprawom eksploracyjnym ciemnego kontynentu: plemiona ostrzegały się nawzajem o podejściu i zamiarach przybyszów. I nawet dzisiaj, kiedy rozwijające się narody Afryki z powodzeniem opanowują nowoczesne środki komunikacji, bęben wciąż nie stracił na znaczeniu. W transporcie kolejowym do dziś, gdy konieczne jest pilne zatrzymanie pociągu, wykorzystuje się także sygnały dźwiękowe: na szynach dalej W niewielkiej odległości od siebie ustawione są trzy petardy, które głośno eksplodują pod kołami.

Konieczność przesyłania nie tylko pojedynczych sygnałów, takich jak“ Lęk”, ale także różne przesłania doprowadziły do ​​aplikacjikody”, gdy różne przesłania się różniły, Na przykład, liczba i lokalizacja pożarów, liczba i częstotliwość gwizdów lub uderzeń bębna itp.. P. Grecy w II wieku p.n.e. do przekazywania wiadomości używali kombinacji pochodnipisownia po literze".NA szeroko stosowane są flagi sygnałowe morskie o różnych kształtach i kolorach, a o przesłaniu decydują nie tylko same flagi, ale także ich względne położenie, Isemafor-przekazywanie wiadomości poprzez zmianę położenia rąk z flagami (w dzień) lub latarniami (w nocy) Potrzebni byli ludzie, bywałyjęzykflagi lub semafor, w stanie przesyłać i odbierać przesyłane wiadomości.

Wraz z rozwojem metod transmisji sygnałów za pomocą dźwięku i światła, nastąpił rozwój metod i sposobów rejestrowania i przechowywania informacji. Na początku były to po prostu różne nacięcia na drzewach i ścianach jaskiń. Z rysunków wyrytych na ścianach jaskiń ponad trzy tysiące lat temu możemy teraz uzyskać wyobrażenie o niektórych aspektach życia naszych przodków w tych odległych czasach. Stopniowo udoskonalano zarówno formę zapisu, jak i sposób jego realizacji. Od szeregu prymitywnych rysunków człowiek stopniowo przechodzi do pisma klinowego i hieroglifów, a następnie do pisma fonetycznego.

Niezależnie od rodzaju transportu, z jakiego korzysta mieszkaniec współczesnego miasta – naziemnego czy podziemnego – on ma władzę“ światła sygnalizacyjnesygnalizacja świetlna. Z pewnością, lekki dzisiajsygnał świetlny» - to nie jest trudna sprawa, ale czy nowoczesne urządzenia oświetleniowe są naprawdę tak daleko?, regulujące ruch potoków transportu metra i naziemnego, od świateł, który ogłosił upadek Troi?

Dźwięk i światło były i pozostają ważnymi środkami przekazywania informacji i pomimo swojej prymitywności, ogień i sygnalizacja dźwiękowa służą ludziom od wielu stuleci. W tym czasie podjęto próby ulepszenia technik sygnalizacyjnych, ale nie uzyskały one szerokiego zastosowania praktycznego.

Dwie takie metody są omówione w książce greckiego historyka Polibiusza. Pierwsza z nich wyglądała następująco.

Wykonano dwa zupełnie identyczne naczynia gliniane o wysokości 1,5 m i szerokości 0,5 m. W ich dolnej części wykonano otwory o tym samym przekroju, wyposażone w gwintowniki. Naczynia napełniono wodą; W każdym naczyniu na powierzchni wody unosił się korkowy krążek z przymocowaną do niego podstawką. Stoisko posiadało podziały lub wcięcia odpowiadające najczęściej powtarzającym się wydarzeniom. Statki zostały zainstalowane na stacjach początkowych i docelowych. Gdy tylko pochodnia się podniosła, jednocześnie odkręcono krany w obu punktach, woda wypłynęła, a pływaki ze stojakami opadły do ​​pewnego poziomu. Następnie w punkcie nadawczym ponownie podniesiono latarkę, zakręcono kurki, a na stanowisku odbiorczym odczytano informację wymaganą do przekazania.

Ta metoda nie była zbyt wygodna.

Bardziej przydatna okazała się inna metoda opisana w tej samej książce. Jego wynalazek przypisuje się inżynierom aleksandryjskim Kleoksenowi i Demokletusowi. W punktach pomiędzy którymi konieczne było nawiązanie komunikacji budowano kamienny lub drewniany mur w formie małej twierdzy, składającej się z dwóch części. W ścianach wykonywano otwory lub gniazda, w które wkładano palące się pochodnie. Gniazd było 10 – po pięć w każdym przedziale. Wymyślono kod alarmu. Cały alfabet grecki został podzielony na pięć grup; w kolejności alfabetycznej pierwsza zawierała litery od  do ; w drugim – od  do ; w trzecim – od  do ; w czwartym - od  do  i w piątym - od  do . Każda grupa zapisywała na osobnej tablicy. Aby wysłać list, trzeba było zgłosić dwa numery: numer grupy lub tabletu i miejsce, jakie zajmuje w tej grupie. Pierwsza liczba odpowiadała liczbie pochodni umieszczonych w lewym przedziale, druga - pochodniom prawego przedziału. Teoretycznie ta metoda sygnalizacji wydawała się idealna, jednak w praktyce nie była zbyt skuteczna. Trudno powiedzieć, jak bardzo rozpowszechnił się ten system w tamtych czasach, ale stosowany w nim kod odegrał znaczącą rolę w dalszym rozwoju systemów sygnalizacji. Tabela nazwana imieniem autoraStół Polibiusza, później stał się integralną częścią wielu urządzeń telegraficznych, a zasada jego składu została zachowana w zakodowanych transmisjach do dziś.

PIERWSZE ŚRODKI SYGNALIZACYJNE NA Rusi

Starożytne państwo rosyjskie, które powstało ponad tysiąc lat temu, było przedmiotem częstych niszczycielskich najazdów różnych walczących plemion, co zmusiło nasz naród do ciągłego martwienia się o ochronę swoich ziem i domów. Tam, gdzie zakładano osady, wznoszono wszelkiego rodzaju fortyfikacje obronne, kopano głębokie rowy, budowano wały i ustawiano specjalne posterunki wartownicze, z których sygnalizowano zbliżanie się niebezpieczeństwa.

Niestety, historia nie zachowała prawie żadnych zabytków materialnych i literackich, które dawałyby wyobrażenie o organizacji środków komunikacji wśród naszych przodków. Archeolodzy sugerują, że w Rosji wykorzystywano do tych celów także linie ognisk sygnalizacyjnych, podobne do tych, które miały miejsce w Grecji, Rzymie i Persji. Pierwsze osady powstawały z reguły na terenach dogodnych do uprawy. Wokół takich osad wznoszono fortyfikacje obronne. Na południu Rosji nadal można znaleźć takie wzgórza lub wzgórza, czasami nazywane kurganami.

Ogień, a czasem i dym, przez wiele stuleci pozostawały niezmienionymi sposobami sygnalizacji. Formy organizacji służby wartowniczej zmieniały się oczywiście wraz ze zmieniającymi się warunkami życia społecznego ludzi.

Alarmy przeciwpożarowe stały się powszechne po obaleniu jarzma tatarskiego i utworzeniu zjednoczonego państwa rosyjskiego. Od tego czasu, dla zapewnienia bezpieczeństwa państwa, zaczęto budować specjalne linie obronne wzdłuż granicy państwowej. Wzdłuż granicy w określonych odstępach znajdowały się posterunki wartownicze, z których prowadzono stałą obserwację wszystkich ruchów wroga. O najmniejszym niebezpieczeństwie natychmiast informowano gubernatorów. Jako środki sygnalizacyjne używano także ognia, dymu i bicia dzwonu. Ta sygnalizacja miała służyć jedynie zapewnieniu bezpieczeństwa państwa. Wewnątrz kraju komunikacja odbywała się zwykle za pomocą pieszych i konnych posłańców oraz posłańców, których specjalnie trzymano pod władzą cesarza oraz w niektórych instytucjach rządowych. Osoby prywatne, w razie potrzeby, komunikowały się ze sobą kosztem swoich środków osobistych.

Nieco później w Rosji pojawiła się nowa metoda komunikacji, tzw. Pościg Yamskaya. Słowo“ mniamprzywieźli do nas Tatarzy. Tatarzy z kolei najwyraźniej zapożyczyli to słowo od Chińczyków, którzy przy wszystkich drogach mieli specjalne stacje z domami za schrony, tzw."Framuga" - domy pocztowe. Idąc za przykładem Chińczyków, Tatarzy zaczęli zakładać w swojej Hordzie stacje pocztowe. Na początku XVI w. przy niektórych najważniejszych militarnie drogach zaczęto zakładać stacje, którymi zarządzali woźnicy. Do ich obowiązków należało terminowe zapewnienie podróżnym przewodników, koni i paszy.

Za panowania Iwana Groźnego było już 300 takich stacji. Prawie do środka XIXwieku pogoń za Jamską była jedynym i niezbędnym środkiem komunikacji. Dopiero w latach 70. i 80. ubiegłego wieku, kiedy rozpoczęto masową budowę kolei, pogoń Jamska jako środek komunikacji przestała istnieć.

TELEGRAF CHAPPE'A

W XVII i XVIII wieku, kiedy nauka, technologia i przemysł zaczęły się zauważalnie rozwijać, zaczęto wytyczać nowe szlaki handlowe i nawiązywały się bliskie stosunki polityczne i gospodarcze między narodami, zaistniała pilna potrzeba stworzenia bardziej zaawansowanych i szybszych środków transportu Komunikacja. Jest zatem całkiem zrozumiałe, że pierwsze projekty budowy nowych instalacji sygnalizacyjnych powstały przede wszystkim w krajach takich jak Anglia i Francja, które były znacznie bardziej zaawansowane w swoim rozwoju.

Angielski naukowiec Robert Hooke, nazywany często twórcą telegrafii optycznej, zyskał szczególną sławę wśród pierwszych wynalazców specjalnego sprzętu sygnalizacyjnego. Jego aparat składał się z drewnianej ramy, której jeden róg był pokryty deskami i służył jako płot. Za płotem ukryto przedmioty o specjalnym kształcie, wskazujące różne litery lub frazy. Podczas transmisji komunikatów każdy taki obiekt był wyciągany w pusty róg ramki i mógł być widoczny na innej stacji. Do odczytywania sygnałów Hooke zaproponował wykorzystanie niedawno wynalezionych lunet celowniczych, które później stały się integralną częścią wszystkich urządzeń sygnalizacyjnych.

W 1684 roku Hooke złożył raport na temat swojego wynalazku na spotkaniu Królewskiego Towarzystwa Anglii, a wkrótce potem szczegółowy opis aparatu opublikowano w“ PRACUJEspołeczeństwo. System sygnalizacji Hooke był używany w niektórych przypadkach przez dość długi czas, a we flocie angielskiej został zachowany niemal do końca XVIII wiek.

Kilka lat później, po wynalazku Hooke’a, podobne urządzenie zaproponował francuski fizyk Amonton. Jednak jego pierwsze eksperymenty zakończyły się niepowodzeniem, a później, pomimo wszelkich prób udoskonalenia swojego wynalazku, Amonton nie uzyskał wsparcia ze strony wpływowych osób. Ten sam los spotkał wielu innych wynalazców, wśród których wymienić należy nazwiska Kesslera, Gotei, Lechera, których pomysły w mniejszym lub większym stopniu znalazły zastosowanie w praktyce sygnalizacyjnej dopiero wiele lat później.

Aparatem Kesslera była pusta beczka, w której umieszczano lampę wyposażoną w reflektor odbijający światło w wymaganym kierunku. Za pomocą specjalnych drzwi można było odbierać kombinacje krótko- i długoterminowych migaczy oraz transmitować cały alfabet. To właśnie ta zasada sygnalizacji stała się podstawą wojskowych urządzeń sygnalizacyjnych, tak zwanych heliografów.

Nie mniej interesujący w koncepcji był telegraf akustyczny, zaproponowany w 1782 roku przez francuskiego mnicha Gotei, w którym dźwięk przekazywany był za pomocą żeliwnych rur ułożonych w ziemi. Eksperymenty zakończyły się sukcesem, jednak system ten nie znalazł praktycznego zastosowania, gdyż rząd uznał taką konstrukcję za zbyt kosztowną i rujnującą dla skarbu państwa. Wiele lat później podobny pomysł wprowadzono przy organizacji sygnalizacji wartowniczej na pierwszych liniach kolejowych; tylko zamiast rur ułożono metalowe przewodniki, wzdłuż których rozprowadzono konwencjonalne dzwonienie dzwonka, powiadamiającego posterunki wartownicze o ruchu pociągu.

Nieco później w różnych krajach zaproponowano wiele różnych systemów sygnalizacji dalekobieżnej, ale prawie żaden z nich nie znalazł praktycznego zastosowania. I dopiero na końcuW XVIII wieku, jakby na końcu wszystkich wyrażonych idei, pojawił się niezwykły wynalazek Claude'a Chappe.

Rodzi się Claude Chappew 1763 roku w mieście Brulon we Francji. Po ukończeniu szkoły teologicznej otrzymał posadę księdza w małej parafii. W wolnym czasie Shapp zajmował się badaniami fizycznymi, którymi interesował się od dzieciństwa. Jedna myśl szczególnie zajmowała jego wyobraźnię – stworzenie maszyny do przesyłania wiadomości. Spośród wszystkich metod sygnalizacji zaproponowanych w przeszłości, największe zainteresowanie wzbudziła tasystemie z dwomaidentyczne naczynia, opisane przez Polibiusza. Shapp zdecydował, że sam pomysł leżący u podstaw tego systemu można wykorzystać do stworzenia bardziej zaawansowanego urządzenia.

Zamiast statków proponował zainstalowanie na stacjach zegarów o tej samej prędkości, na których tarczy zamiast cyfr znajdowałyby się 24 litery. Początkowe położenie strzałek zostało ustalone z góry. Według konwencjonalnego znaku, zegary zostały uruchomione w tym samym czasie. Jednocześnie stacja odbiorcza musiała obserwować manipulacje na stacji nadawczej. Sygnał, który się tam pojawił, kazał zwrócić uwagę na literę, względem której aktualnie znajdowała się strzałka. Trzeba powiedzieć, że publiczne eksperymenty, które Chappe przeprowadził z tymi urządzeniami w 1791 roku w miejscowości Parse, zakończyły się sukcesem. Mimo to sam wynalazca szybko rozczarował się swoimi urządzeniami, przekonując się o niemożności wykorzystania ich do przesyłania wiadomości na odległość większą niż 12–15 mil. Kontynuując udoskonalanie swojego urządzenia, Chappe opracował szereg projektów urządzeń sygnalizacyjnych, z których najbardziej udany przywiózł do Paryża w 1792 roku. Dzięki petycji swojego starszego brata Urbana Chappe, członka Zgromadzenia Ustawodawczego, Claude Chappe otrzymał pozwolenie rządu na przetestowanie swojej aparatury i zaczął się do nich starannie przygotowywać. Wybrał trzy punkty, w których umieści swoje instrumenty: Menymolton, Ecouen i Saint-Martin-de-Tertre, odległość między nimi wynosiła 3 mile. Po ukończeniu wyposażenia stacji i przeszkoleniu personelu obsługującego rząd francuski powołał komisję ekspercką w celu oceny możliwości proponowanego wynalazku. W komisji zasiadał słynny wówczas fizyk G. Romm, który po zapoznaniu się z opisem systemu alarmowego Shapp zainteresował się jego pomysłem i wystawił bardzo przychylną recenzję. W swoim raporcie dla rządu z dnia 4 kwietnia 1893 r. napisał Romm: “ Przez cały czas odczuwano potrzebę szybkiej i niezawodnej metody komunikacji na duże odległości. Szczególnie w czasie wojny, na szlaku lądowym i na morzu niezwykle ważne jest natychmiastowe powiadamianie o wielu zdarzeniach i przypadkach, przekazywanie rozkazów, powiadamianie o pomocy oblężonym miastom lub oddziałom otoczonym przez wroga itp. Historia często wspomina o metodach wymyślonych w tym celu, jednak w większości porzucono je ze względu na ich niekompletność i trudności w wykonaniu”.

Oceniając wynalazek Shappa, Romm uznał go za bardzo genialny“ sposób pisania w powietrzu, polegający na wyświetlaniu kilku liter, prostych jak linia prosta, wzdłuż której są ułożone, wyraźnie odróżnialnych od siebie i szybko przekazywanych na duże odległości...

Po ogólnej akceptacji wynalazku Shappa komisja zaleciła kontynuację eksperymentów.

Shapp pierwotnie nazwał swoje urządzenie“ taszigraf, tj.pisarz kursywny, ale potem, za radą części członków komisji, zmienił nazwętelegraf, czyli rejestrator dalekiego zasięgu i od tego czasu nazwa ta została zachowana dla wszystkich podobnych urządzeń do dnia dzisiejszego.

12 lipca 1793 roku odbyła się oficjalna inspekcja aparatu Chappego. Testy trwały trzy dni, a urządzenia działały zadziwiająco dokładnie i szybko. W rezultacie rząd francuski podjął decyzję o natychmiastowej budowie linii telegraficznej Paryż-Lille, której długość miała wynosić 60 mil. Budowę powierzono Claude'owi Chappe, który z tej okazji otrzymał pierwszy na świecie tytuł inżyniera telegrafu, i trwała około roku.

Do wyposażenia punktów pośrednich wybrano miejsca podwyższone, na których wzniesiono niewielkie budynki z dwoma oknami umieszczonymi tak, aby było z nich widać najbliższe punkty.

Na specjalnej platformie takiego budynku zainstalowano wysoki słup, do którego przymocowano poziomą ramę, tzw“ regulator, od 9 do 14 stóp długości i od 9 do 13 cali szerokości. Rama ta mogła swobodnie obracać się wokół własnej osi i przyjmować różne pozycje: pionowe, poziome, nachylone od prawej do lewej i do tyłu. Na jego końcach znajdowały się listwy zwane wskaźnikami lub skrzydłami, których długość określono na 6 stóp. Listwy mogą również obracać się wokół swoich osi i zajmować różne pozycje względem regulatora.

Spośród wszystkich możliwych pozycji wybrano siedem, które można było najłatwiej rozpoznać, a mianowicie: dwa pionowe, jeden poziomy, dwa pod kątem 45 na górze i dwa pod tym samym kątem na dole. Te siedem kombinacji jednego wskaźnika z tymi samymi siedmioma drugimi dało 49 sygnałów, a ponieważ ten ostatni można było podłączyć do czterech pozycji regulatora, aparat Chappe'a dał 196 różnych cyfr. Spośród nich wybrano 98 najłatwiej rozpoznawalnych i za ich pomocą wiadomości przesyłano na stosunkowo dużą odległość.

Wszystkie ruchy urządzenia wykonywała jedna osoba, za pomocą sznurka lub metalowego zawiasu. Na każdej stacji znajdowały się dwa teleskopy zamontowane w ścianie i skierowane tak, aby dwa najbliższe telegrafy były zawsze w polu widzenia. Dla lepszej widoczności urządzenia pomalowano na czarno. Zasięg zależał od warunków terenowych; na płaskiej powierzchni stacje pośrednie instalowano na 28-30 wiorstach, w górach odległość ta nieco się zmniejszała. Sygnalizacja odbywała się za pomocą kodu cyfrowego ze specjalnie opracowanego kodutelegraficznysłownik Każda kombinacja znaków odpowiadała określonej liczbie od 1 do 92. Słownik liczył 92 strony, z których każda zawierała 92 słowa. Podczas nadawania wiadomości podawano liczby, przy czym pierwsza liczba oznaczała numer strony, a druga numer seryjny słowa. Za pomocą takiego słownika można było dość szybko przekazać dowolne z 8464 zapisanych w nim słów. Ponieważ jednak w depeszach bardzo często pojawiały się te same zwroty, dla przyspieszenia przekazu sporządzono także księgę zwrotów, która również liczyła 92 strony, po 92 frazy na każdej. Zatem oprócz 8464 słów można było przekazać 8464 frazy. W tym drugim przypadku przekazywano trzycyfrowy numer, w którym pierwsza cyfra wskazywała, że ​​należy skorzystać ze zbioru fraz.

15 sierpnia 1794 roku, podczas wojny Republiki Francuskiej z Austrią, linia po raz pierwszy pokazała swoje możliwości: wiadomość, że Le Quesne znów znalazło się w rękach wojsk rewolucyjnych, dotarła do stolicy godzinę później.

Prostota konstrukcji telegrafu, szybkość i dokładność jego działania skłoniły Konwent do podjęcia decyzji o budowie kilku linii telegraficznych we Francji i połączeniu stolicy ze wszystkimi punktami granicznymi. W 1798 roku otwarto linię Paryż-Strasburg-Brest, w 1803 roku istniała linia Paryż-Lillerozszerzony na Dunkiertę i Brukselę. W 1803 roku na rozkaz Napoleona zbudowano linię Paryż-Mediolan, przedłużoną w 1810 roku do Wenecji. W latach 1809-1810 Telegraf łączył Antwerpię i Boulogne, Amsterdam i Brukselę. W 1823 r. uruchomiono linię telegraficzną Paryż-Bajonna. Szybkość wiadomości na tych liniach można ocenić na podstawie danych tabelarycznych:

Punkty transferowe

Pomimo względnej prostoty konstrukcji i obsługi telegraf miał swoje istotne wady. Po pierwsze, jego praca była w dużym stopniu uzależniona od wszelkich zmian zachodzących w atmosferze, a po drugie, był całkowicie nieprzystosowany do pracy w nocy.

Shapp obliczył, że jego lek może wystarczyć jedynie na 2190 godzin rocznie, tj. średnio było to około 6 godzin dziennie. Zwiększyć“ wydajnośćtelegraph, Shapp i jego pracownicy bardzo ciężko pracowali, aby dostosować go do obsługi nocnej. Wypróbowano różne metody i materiały palne, ale nie osiągnięto zadowalających wyników. Żywica i smalec podczas spalania wydzielały dużo sadzy, która otaczała i zakrywała znaki telegraficzne. Paliwo płynne, takie jak olej, również okazało się nieodpowiednie, ponieważ ciągły ruch skrzydeł aparatu powodował wahania i gaśnięcie płomienia. Stosowanie gazu wiązało się z dużymi trudnościami technicznymi. Sam Shapp nigdy nie zdołał rozwiązać tego problemu. Jednak pomimo swoich wad jego telegraf stał się powszechny i ​​był używany we Francji do 1855 roku.

System Chappe zyskał dużą popularność w innych krajach, jednak wynalazcy nie było dane widzieć tak pełną realizację swoich pomysłów technicznych. Zmarł 23 lipca 1805 r.

Urządzenia sygnalizacyjne Shappa w formie, w jakiej zostały zaproponowane przez samego wynalazcę lub w nieco zmodyfikowanej formie, znalazły szerokie zastosowanie w wielu innych krajach. Przez ponad pół wieku służyły jako jedyna szybka metoda komunikacji i weszły do ​​historii telegrafii jako optyczny środek komunikacji. W 1795 roku w Hiszpanii i Włoszech zainstalowano urządzenia systemu Chappe. Wkrótce podobny telegraf, ale o nieco zmodyfikowanej konstrukcji, pojawił się w Anglii i Szwecji. Ostatni system, opracowany przez angielskiego Lorda Murraya, miał następujące urządzenie: Na podeście wysokiego budynku zbudowano czworokątną ramę, w której ułożono sześć ośmiokątnych desek w dwóch rzędach. Każda taka tabletka mogłaby zajmować dwie pozycje: jeden, gdy zwracał się do obserwatora całą swoją płaszczyzną, i drugi, gdy obracając go o 90°, zwracał się do obserwatora krawędzią i z daleka stawał się niewidoczny dla oka. Obracanie desek odbywało się za pomocą specjalnego mechanizmu umieszczonego w dolnej części pomieszczenia. Łącząc na różne sposoby układ tych tablic, udało się uzyskać 64 znaki. Pierwsza linia wyposażona w takie urządzenia łączyła Londyn, Dover i Portsmouth.

W Szwecji początkowo używano dokładnie tego samego urządzenia, które w bardzo krótkim czasie zostało udoskonalone przez Endelranza, który zaproponował użycie dziesięciu zamiast sześciu desek. Przy takiej liczbie tabletów możliwe stało się przesłanie 1024 znaków. W 1796 roku w Szwecji działały trzy optyczne linie telegraficzne, z których jedna łączyła tak ważne punkty jak Sztokholm, Tranenberg i Drotningholm.

Obydwa systemy – angielski i szwedzki – miały tę przewagę nad metodą Shappa, że ​​można je było łatwo dostosować do pracy w nocy. W tym celu wystarczyło umieścić za deskami lampy, których światło było widoczne już z dużej odległości już po otwarciu desek. W tym przypadku trzeba było telegrafować oczywiście w odwrotnej kolejności, tj. W dzień sygnalizowało pojawienie się desek w ościeżnicy, a w nocy ich zniknięcie. Gdy tylko nowy telegraf sprawdził się w praktyce, rząd angielski zadbał o zainstalowanie podobnych linii sygnalizacyjnych w swoich koloniach. W Indiach pierwsza optyczna linia telegraficzna, zbudowana w 1823 roku, połączyła Kalkutę z fortecą Shunar. Mniej więcej w tym samym czasie podobna linia zaczęła działać w Egipcie między Aleksandrią a Kairem, gdzie przesłanie znaku z jednego miasta do drugiego przez 19 stacji pośrednich trwało 40 minut.

W Prusach telegraf optyczny wprowadzono dopiero w 1832 roku.Niedaleko Berlina, w Poczdamie, znajduje się góra zwana Telegrafenbergiem. Swoją nazwę wzięła od czasów budowy optycznej linii telegraficznej. Pierwsza linia, składająca się z 61 stacji, łączyła Berlin z Trewirem, przechodząc przez takie punkty jak Poczdam, Magdeburg, Kolonia, Koblencja. W swojej konstrukcji pruski telegraf optyczny był bliższy telegrafowi Chappe niż angielskiemu. Składał się z masztu z sześcioma ruchomymi linami. Każda taka linia, lub jak to się czasem nazywałoskrzydło, mógłby zająć cztery pozycje: pod kątem do masztu 0, 45, 90 i 135. Łącząc różne pozycje sześciu linijek, udało się uzyskać 4096 znaków. Wadą tego urządzenia była niemożność pracy w nocy.

Największym wydarzeniem tamtych czasów był wynalazek Shappa. O udanym użytkowaniu urządzenia pisała cała prasa zachodnioeuropejska. Wieść o tym wkrótce dotarła do Rosji. Pod koniec 1794 r. ukazała się gazeta stołeczna“ Gazeta Petersburga, relacjonując przebieg działań wojennych we Francji, odnotował jednocześnie sukces nowego wynalazku, który odegrał dużą rolę w zdobyciu francuskiej twierdzy Condé.

Fakt ten nie mógł pozostać niezauważony przez rosyjskie kręgi rządzące. Takie możliwości“ maszyna do pisania na odległośćZainteresowała się nią sama cesarzowa Katarzyna II. Jako władczyni ogromnego państwa słusznie oceniła pełne znaczenie wynalazku. Poprosiwszy o najbardziej wykwalifikowanego mechanika w warsztacie akademickim, kazała mu zbudować dokładnie taką samą maszynę.

Mechanikiem tym okazał się Iwan Pietrowicz Kulibin, który zasłynął wśród ludzi dzięki swoim pomysłowym i użytecznym wynalazkom. Również w 1794 roku Kulibin opracował mechanizm telegrafu optycznego, system transmisji sygnału i oryginalny kod. Rząd carski nie skorzystał jednak z jego wynalazku i dopiero znacznie później, pod presją wydarzeń wojskowo-politycznych, rozpoczął budowę telegrafu optycznego, który łączył Petersburg ze Szlisselburgiem (1824), Kronsztadem (1834), Carskie Sioło (1835) i Gatczyna (1835).

Najdłuższa na świecie (1200 km) optyczna linia telegraficzna została otwarta w 1839 roku pomiędzy Petersburgiem a Warszawą.

Jednak pomimo tak szerokiego rozpowszechnienia telegraf optyczny nie był już w stanie zaspokoić rosnących potrzeb ludzkości w zakresie komunikacji i był skazany na stopniowy zanik.

Najpierw XIXwieków próbowano wykorzystać energię elektryczną do przesyłania wiadomości. To z góry określiło kierunki dalszego rozwoju komunikacji.

WYKAZ WYKORZYSTANYCH BIBLIOGRAFII

1. Dawidow, Gorodnicki, Tołchan”Sieci telekomunikacyjne,Komunikacja, 1977

2.Rumpf“ Od bębna do komputera, Nauka

3. Titowa“ Historia rozwoju energetyki, łączności i elektryczności

Streszczenie na temat :

Historia rozwoju komunikacji

przed otwarciem prądu

Faks studencki

Grupa VT-72

Zujew Nikołaj.