Предлагаемые материалы:

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ

Мы живем в мире информации — информация используется во всех областях человеческой деятельности^ и это положение не ново, оно было действительно во все времена существования человечества. Но только несколько последних десятилетий проблемы информации как науки стали занимать достойное место среди всех других областей человеческих знаний. Создание и развитие теории информации позволили взглянуть на многие вещи и явления с неожиданных точек зрения. Об информации говорят биологи, занимающиеся исследованиями генетического кода, философы, разрабатывающие теорию отражения, кибернетики, совершенствующие вычислительную технику и системы управления, лингвисты, социологи и т. д.

Научно-технический прогресс, обусловивший высокие темпы создания накопления и распространения новых знаний, привел к ситуации, часто обозначаемой как информационный взрыв. Он характерен тем, что показатель роста общего объема информации повышается быстрее других показателе^ характеризующих прогресс, — экономического потенциала, уровня развития культуры роста материального благосостояния и т. п.

Но дело не только в накоплении новых знаний, новой информации. Научно-техническая революция сопровождается нарастанием объемов информационных потоков между людьми и библиотекам^ справочными, вычислительными центрами и другими подобными устройствами, в которых сосредоточена информация, непосредственно между этими устройствами в автоматизированных системах управления и других кибернетических системах и т. п. Наконец, ежедневно и ежечасно нарастает объем потоков массовой информации, доводимой с помощью газет, телевидения^ радиовещания до десятков и сотен миллионов ее потребителей.

Чтобы обеспечить возможность передачи и распространения информационных потоков^ используются сети связи

которые по способу доставки информации потребителю можно разделить на две категории: почтовую связь, обеспечивающую доставку писем газет, журналов, различных документов с помощью транспортных средств, естественно, с определенной задержкой, и электросвязь (включая телевидение и радиовещание), обеспечивающую оперативную передачу информации. Конечно, понятие «оперативная» здесь весьма условно. Но если применительно к почте речь идет о днях или при небольших расстояниях — о часах, то применительно к электросвязи — о мгновенной, «непосредственной» передаче информации или же о секундных задержках.

Предлагаемая книга посвящена вопросам передачи и распределения информации через сети электросвязи. Эти сети, осуществляющие телефонную, телеграфную связь, передачу программ телевидения и радиовещания, данных, обрабатываемых на ЭВМ всевозможных сигналов телеуправления, сигнализации и т. п., должны обеспечивать всевозрастающие потребности в информационном обмене. А эти потребности растут по крайней мере пропорционально квадрату роста промышленного потенциала страны *. Это означает, что темп роста информационных потоков должен примерно в два раза превышать темп роста промышленного потенциала. А увеличение информационных потоков требует соответствующего увеличения масштабов развития и пропускной способности сетей связи.

Речь здесь идет конечно о полном объеме информационных потоков^ включающем все виды информации передаваемые через сети связи. Установлено, что существует устойчивое превышение темпов развития телефонной сети, обеспечивающей передачу до 80% информационных потоков, над темпами развития таких экономических показателей, как, например, валовой национальный продукт. Анализ соотношения между уровнем развития телефонной связи и валовым национальным продуктом на душу населения показывает, что количество телефонов растет быстрее. Так, по данным Организации Объединенных Наций средний годовой прирост валового национального продукта в мире составил в 60-е годы 5,1%, в 70-е—4,2%. А средний годовой прирост количества телефонов в мире устойчиво держится на уровне 6,7% (рис. 1).

В условиях социалистического планового хозяйства роль электросвязи особенно значительна. Еще в период становления советского общества, когда техника связи только зарождалась, В. И. Ленин высоко оценил ее значение, поставив на один уровень с развитием машин. Он писал, что «социализм без почты, телеграфа, машин — пустейшая фраза» *. Научно-техническая революция не только обусловила потребность в средствах электросвязи. Она позволила на базе новейших достижений физики, химии, электроники и других, наук полностью перевооружить эти средства. Современные системы передачи информации отличаются от технических средств связи 30-х годов нашего века примерно так же, как реактивный лайнер от самолетов начала века.

Объединенные в сеть электросвязи системы передачи информации в совокупности образуют единое грандиозное сооружение, связывающее между собой сотни миллионов потребителей, каждый из которых принципиально должен иметь возможность передать информацию через постоянно существующие или временно организуемые каналы связи любому другому потребителю. Десятки тысяч распределенных на огромных территориях автоматических и полуавтоматических устройств, действуя взаимоувязанно, организуют эти каналы, поддерживают их работоспособность в условиях непрерывно изменяющихся потребностей в объемах информации и направлениях ее передачи.

Огромное влияние на развитие сетей электросвязи оказал технический прогресс в области электронной вычислительной техники. Средства вычислительной техники стали широко использоваться для управления процессами организации каналов в сетях связи и управления сетями. Компоненты^ из которых строятся ЭВМ$ все больше используются в системах передачи и распределения информации. По существу^ сеть электросвязи превращается в рассредоточенную в пространстве электронную вычислительную машину, которая обеспечивает передачу и распределение информации между огромным количеством потребителей. Масштабы сети электросвязи исключительно велики а ее функции многообразны и сложны. Как справедливо заметил Дж. Пирс, виднейший специалист в области теории информации сеть электросвязи является самым сложным сооружением, созданным руками человека *. Это было сказано в 1962 г., когда количество телефонных аппаратов в мире не достигало и 100 млн., а автоматизация была еще недостаточно развита. А сейчас количество телефонов превысило полмиллиарда и в сети широко используются взаимосвязанные автоматические устройства.

В соответствии с решениями XXIII—XXVI съездов КПСС развитие электросвязи в Советском Союзе осуществляется в направлении создания Единой автоматизированной сети связи страны (ЕАСС). Единые организационно-технические принципы, заложенные в ЕАСС обеспечивают наиболее эффективное использование всех технических средств этой сети и позволяют наилучшим образом использовать современные достижения науки и техники для ее быстрого развития. Электросвязь оказывает существенное влияние на развитие научно-технического прогресса.

Хотя до сих пор не существует методов, позволяющих -количественно оценить это влияние по некоторым данным по меньшей мере 10% национального дохода может быть получено за счет использования электросвязи. Такая оценка иногда ставится под сомнение: слишком велико количество экономических факторов и слишком 'сложны экономические процессы в целом по стране^ чтобы можно было оценить влияние электросвязи на каждый из них. Однако известны примеры, которые подтверждают возможность такой оценки достаточно убедительно. В частности, в сельском хозяйстве наличие хорошо действующей связи^ вместе с дополнительной радиосвязью с полевыми бригадами^ позволяет повысить эффективность использования парка сельскохозяйственной техники не менее чем на 25%. В строительстве хорошо организованная диспетчерская служба связи повышает производительность труда не менее чем на 15%. Хорошо организованная «вязь между центральным вычислительным центром Госбанка и его областными отделениями позволяет ускорить оборот денег в стране. Можно указать еще сотни подобных примеров в различных областях народного хозяйства, по которым такие подсчеты не делались.

При планировании развития электросвязи бывает необходимо искать убедительные доводы в защиту ее эффективности. Число таких доводов накапливается, а их обобщение может быть темой другой книги.

Что же такое электросвязь и в чем заключаются ее особенности? Поскольку по этому вопросу^ долгое время в разных странах существовали разные мнения, а это мешало решению задач по созданию международных (и национальных) сетей электросвязи, пришлось договориться на «высшем уровне». Международная конвенция по электросвязи, ратифицированная Советским Союзом, определяет термин «электросвязь» как «передачу, излучение и прием знаков, сигналов, письменного текста, изображений и звуков или сообщений любого рода по проводной, радио, оптической или другим электромагнитным системам».

Таким образом, термин «электросвязь» предполагает не только связь в обыденном понимании, как, например, связь по телефону, телеграфная связь, связь с ЭВМ и т. п., но также и передачу вещательных и телевизионных программ, которые ранее традиционно рассматривались отдельно от электросвязи, поскольку здесь осуществляется не двусторонняя связь, а односторонняя передача информации для широкого круга потребителей. Как мы увидим ниже, сеть электросвязи использует одни и те же технические средства для передачи различных видов информации и по существу представляет собой единую систему, создание и развитие которой должны осуществляться на основе общих принципов.

В нескольких словах действия системы электросвязи можно выразить следующим образом. В некотором месте (точке пространства) имеется или создается вновь информация, которую надо передать в другое место (точку пространства). Для этого исходная информация с помощью оконечных (терминальных) устройств преобразуется в электрические сигналы; организуется канал электросвязи, обеспечивающий передачу этих сигналов в другую точку пространства по заданному адресу; осуществляется прием и обратное преобразование электрических сигналов к исходному виду.

Эта схема может быть дополнена другими возможными вариантами, такими, как передача из одной точки пространства во многие без адреса (например, при радиовещании и телевидении) или по многим адресам (так называемая циркулярная передача), из многих точек в одну (например, при сборе данных от рассредоточенных в пространстве объектов) и т. д. Однако во всех случаях технические средства электросвязи состоят из терминальных устройств на передаче и на приеме, каналов связи и в случае адресной передачи — устройств распределения, дающих возможность передавать информацию по заданному адресу. Совокупность всех этих устройств, обеспечивающих передачу и распределение разнообразной информации, и образует сеть электросвязи.

Отметим некоторые свойства сети электросвязи, существенно влияющие на законы ее развития.

Потребители сети — источники и приемники информации — всегда рассредоточены в пространстве. Иначе электросвязь не требовалась бы.

Информационные сообщения на входы сети поступают случайным образом в разное время и с разной степенью интенсивности. Отсюда следует, что каналы электросвязи и устройства, управляющие ими, используются также случайным образом и, следовательно, не всегда эффективно.

Это приводит к необходимости так строить сеть электросвязи, чтобы разные потребители могли пользоваться в разное время одними и теми же каналами и другими устройствами сети. Иначе говоря, компоненты, из которых создаются сети связи (каналы и другие устройства), должны в максимальной степени использоваться коллективно.

Естественно, что в условиях коллективности использования желательно в целях большей эффективности стремиться к сокращению времени занятия каналов передаваемой информацией. Отсюда тенденция к «сжатию» времени передачи информации через сеть, что эквивалентно увеличению скорости передачи. Здесь под скоростью передачи понимается не скорость распространения электромагнитных волн через каналы связи (она определяется физическими свойствами среды распространения), а количество несущих информацию сигналов, передаваемое в единицу времени»

Нетрудно заметить противоречия в перечисленных свойствах. Действительно, как можно сочетать распределенные в пространстве источники и приемники информации и сосредоточенные для возможности коллективного пользования средства. Это противоречие разрешается путем рационального построения сетей электросвязи. Как маленькие ручейки сливаются в небольшие реки и выходят, наконец, в русло большой реки, так информационные потоки от отдельных источников сливаются во все более мощные пучки. Но в отличие от рек эти пучки должны опять расщепляться, чтобы достигнуть соответствующих приемников, которые, как и источники, распределены по всему пространству, где функционирует сеть электросвязи, и информационные потоки текут не в одну сторону а распределяются по всем направлениям.


..Следующая страница->