A landline (land line, land-line, main line, home phone, fixed-line, and wireline) is a telephone connection that uses metal wires or optical fiber telephone line for transmission, as distinguished from a mobile cellular network, which uses radio waves for signal transmission.[1]
Characteristics[edit]
Landline service is typically provided through the outside plant of a telephone company’s central office, or wire center. The outside plant comprises tiers of cabling between distribution points in the exchange area, so that a single pair of copper wire, or an optical fiber, reaches each subscriber location, such as a home or office, at the network interface. Customer premises wiring extends from the network interface to the location of one or more telephones inside the premises.
The telephone connected to a landline can be hard-wired or cordless and typically refers to the operation of wireless devices or systems in fixed locations such as homes. Fixed wireless devices usually derive their electrical power from the utility mains electricity, unlike mobile wireless or portable wireless, which tend to be battery-powered. Although mobile and portable systems can be used in fixed locations, efficiency and bandwidth are compromised compared with fixed systems. Mobile or portable, battery-powered wireless systems can be used as emergency backups for fixed systems in case of a power blackout or natural disaster.
Usage[edit]
Global fixed telephone lines per 100 inhabitants (1997–2007)
Total landline vs. mobile phones in Africa (1998–2008)
In 2003, the CIA World Factbook reported approximately 1.263 billion main telephone lines worldwide. China had more than any other country, at 350 million, and the United States was second with 268 million. The United Kingdom had 23.7 million residential fixed home phones.[2]
The 2013 statistics show that the total number of fixed-telephone subscribers in the world was about 1.26 billion.[3] The number of landline subscribers continuously decreases due to upgrades in digital technology and the conveniences that come with switching to wireless (cellular) or Internet-based alternatives.
Successors[edit]
In many countries, landline service has not been readily available to most people. In some countries in Africa, the rise in cell phones has outpaced growth in landline service. Between 1998 and 2008, Africa added only 2.4 million landlines.[4] In contrast, between 2000 and 2008, cell phone use rose from fewer than 2 in 100 people to 33 out of 100.[4] There has also been a substantial decline of landline phones in the Indian subcontinent, in urban and even more in rural areas.
In the early 21st century, the landline telephone has declined due to the advancement of mobile network technology and the obsolescence of the old copper wire networking. It is more difficult to install landline copper wires to every user than it is to install mobile wireless towers that many people can connect to. Eventually these metallic networks will be deemed completely out of date and replaced by more efficient broadband and fiber optic landline connections extending to rural areas and places where telecommunication was much more sparse. Some see this happening as soon as the year 2025.[5]
In 2004, only about 45% of people in the United States between the ages of 12 and 17 owned cell phones. At that time, most had to rely on landline telephones. Just 4 years later, that percentage climbed to about 71%. That same year, 2008, about 77% of adults owned a mobile phone.[6] In the year 2013, 91% of adults in the United States owned a mobile phone. Almost 60% of those with a mobile had a smartphone.[7] A National Health Interview Survey of 19,956 households by the Centers for Disease Control and Prevention released May 4, 2017 showed 45.9 percent of U.S. households still had landlines, while 50.8 percent had only cell phones. Over 39 percent had both.[8]
In Canada, more than one in five of households use cell phones as their only source for telephone service. In 2013, statistics showed that 21% of households claimed to only use cellular phones.[9] Households that are owned by members under the age of 35 have a considerably higher percentage of exclusive cell phone use. In 2013, 60% of young household owners claimed to only use cell phones.[10]
By means of porting, voice over IP services can host landline numbers previously hosted on traditional fixed telephone networks. VoIP services can be used anywhere an internet connection is available on many devices including Smartphones, giving great flexibility to where calls may be answered and thus facilitating remote, mobile and home working, for example. VoIP porting allows landline numbers to remain in use, whilst freeing them from actual landlines tied to one location. This is useful where landline numbers are believed to be preferred by callers, or where it is preferable that legacy landline numbers remain connected.
See also[edit]
- Plain old telephone service
- Local loop
- Last mile
- Field telephone
References[edit]
Look up landline in Wiktionary, the free dictionary.
- ^ «The World Factbook:REFERENCES :: DEFINITIONS AND NOTES». www.cia.gov. Archived from the original on September 5, 2015. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «UK households: ownership of landline telephones 1970-2017 | Survey». Statista. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «Archived copy». Archived from the original on 2014-11-21. Retrieved 2014-10-23.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) - ^ a b Aker, Jenny C; Mbiti, Isaac M (August 2010). «Mobile Phones and Economic Development in Africa» (PDF). Journal of Economic Perspectives. 24 (3): 207–209. doi:10.1257/jep.24.3.207. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «The decline of the landline: Unwired». The Economist. Archived from the original on 2013-11-08.
- ^ Amanda, Lenhart. «Teens and Mobile Phones Over the Past Five Years: Pew Internet Looks Back» (PDF). www.pewinternet.org.
- ^ «Mobile Technology Fact Sheet». Pew Research Center’s Internet & American Life Project. 27 December 2013.
- ^ «Milestone for cellphones vs. landline phones». CBS News. 4 May 2017. Archived from the original on 16 June 2017. Retrieved 30 May 2017.
- ^ «10 facts about smartphones». Pew Research Center. Retrieved 2018-12-14.
- ^ «Residential Telephone Service Survey, 2013». Statistics Canada. Archived from the original on 2014-10-23.
A landline (land line, land-line, main line, home phone, fixed-line, and wireline) is a telephone connection that uses metal wires or optical fiber telephone line for transmission, as distinguished from a mobile cellular network, which uses radio waves for signal transmission.[1]
Characteristics[edit]
Landline service is typically provided through the outside plant of a telephone company’s central office, or wire center. The outside plant comprises tiers of cabling between distribution points in the exchange area, so that a single pair of copper wire, or an optical fiber, reaches each subscriber location, such as a home or office, at the network interface. Customer premises wiring extends from the network interface to the location of one or more telephones inside the premises.
The telephone connected to a landline can be hard-wired or cordless and typically refers to the operation of wireless devices or systems in fixed locations such as homes. Fixed wireless devices usually derive their electrical power from the utility mains electricity, unlike mobile wireless or portable wireless, which tend to be battery-powered. Although mobile and portable systems can be used in fixed locations, efficiency and bandwidth are compromised compared with fixed systems. Mobile or portable, battery-powered wireless systems can be used as emergency backups for fixed systems in case of a power blackout or natural disaster.
Usage[edit]
Global fixed telephone lines per 100 inhabitants (1997–2007)
Total landline vs. mobile phones in Africa (1998–2008)
In 2003, the CIA World Factbook reported approximately 1.263 billion main telephone lines worldwide. China had more than any other country, at 350 million, and the United States was second with 268 million. The United Kingdom had 23.7 million residential fixed home phones.[2]
The 2013 statistics show that the total number of fixed-telephone subscribers in the world was about 1.26 billion.[3] The number of landline subscribers continuously decreases due to upgrades in digital technology and the conveniences that come with switching to wireless (cellular) or Internet-based alternatives.
Successors[edit]
In many countries, landline service has not been readily available to most people. In some countries in Africa, the rise in cell phones has outpaced growth in landline service. Between 1998 and 2008, Africa added only 2.4 million landlines.[4] In contrast, between 2000 and 2008, cell phone use rose from fewer than 2 in 100 people to 33 out of 100.[4] There has also been a substantial decline of landline phones in the Indian subcontinent, in urban and even more in rural areas.
In the early 21st century, the landline telephone has declined due to the advancement of mobile network technology and the obsolescence of the old copper wire networking. It is more difficult to install landline copper wires to every user than it is to install mobile wireless towers that many people can connect to. Eventually these metallic networks will be deemed completely out of date and replaced by more efficient broadband and fiber optic landline connections extending to rural areas and places where telecommunication was much more sparse. Some see this happening as soon as the year 2025.[5]
In 2004, only about 45% of people in the United States between the ages of 12 and 17 owned cell phones. At that time, most had to rely on landline telephones. Just 4 years later, that percentage climbed to about 71%. That same year, 2008, about 77% of adults owned a mobile phone.[6] In the year 2013, 91% of adults in the United States owned a mobile phone. Almost 60% of those with a mobile had a smartphone.[7] A National Health Interview Survey of 19,956 households by the Centers for Disease Control and Prevention released May 4, 2017 showed 45.9 percent of U.S. households still had landlines, while 50.8 percent had only cell phones. Over 39 percent had both.[8]
In Canada, more than one in five of households use cell phones as their only source for telephone service. In 2013, statistics showed that 21% of households claimed to only use cellular phones.[9] Households that are owned by members under the age of 35 have a considerably higher percentage of exclusive cell phone use. In 2013, 60% of young household owners claimed to only use cell phones.[10]
By means of porting, voice over IP services can host landline numbers previously hosted on traditional fixed telephone networks. VoIP services can be used anywhere an internet connection is available on many devices including Smartphones, giving great flexibility to where calls may be answered and thus facilitating remote, mobile and home working, for example. VoIP porting allows landline numbers to remain in use, whilst freeing them from actual landlines tied to one location. This is useful where landline numbers are believed to be preferred by callers, or where it is preferable that legacy landline numbers remain connected.
See also[edit]
- Plain old telephone service
- Local loop
- Last mile
- Field telephone
References[edit]
Look up landline in Wiktionary, the free dictionary.
- ^ «The World Factbook:REFERENCES :: DEFINITIONS AND NOTES». www.cia.gov. Archived from the original on September 5, 2015. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «UK households: ownership of landline telephones 1970-2017 | Survey». Statista. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «Archived copy». Archived from the original on 2014-11-21. Retrieved 2014-10-23.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) - ^ a b Aker, Jenny C; Mbiti, Isaac M (August 2010). «Mobile Phones and Economic Development in Africa» (PDF). Journal of Economic Perspectives. 24 (3): 207–209. doi:10.1257/jep.24.3.207. Retrieved 11 November 2018.
- ^ «The decline of the landline: Unwired». The Economist. Archived from the original on 2013-11-08.
- ^ Amanda, Lenhart. «Teens and Mobile Phones Over the Past Five Years: Pew Internet Looks Back» (PDF). www.pewinternet.org.
- ^ «Mobile Technology Fact Sheet». Pew Research Center’s Internet & American Life Project. 27 December 2013.
- ^ «Milestone for cellphones vs. landline phones». CBS News. 4 May 2017. Archived from the original on 16 June 2017. Retrieved 30 May 2017.
- ^ «10 facts about smartphones». Pew Research Center. Retrieved 2018-12-14.
- ^ «Residential Telephone Service Survey, 2013». Statistics Canada. Archived from the original on 2014-10-23.
Виды телефонов
Стационарный
Описание
Прибор был изобретён раньше остальных, отличается надёжностью связи и длительным сроком эксплуатации (до 10 и более лет), не имеет вредных излучений и безопасен для здоровья.
Международные контакты и факсы осуществляются через проводные соединения, поэтому для них важен этот вид устройств. Местности не обеспеченные другими видами связи, используют стационарный вариант.
Дисковые модели сейчас потеряли популярность и сменились кнопочными аналогами, за счёт этого увеличился функциональность аппаратов, которые способны запоминать номера, удерживать и записывать разговор и т. д.
Недостаток: отсутствие мобильности.
Мобильный
Описание
Этот тип характеризуется возможностью звонков из любой точки, где есть сеть, имеет компактные размеры и минимальный вес.
Недостаток: доступность зависит от конкретной территории и наличия вышек, в закрытых сооружениях, метро и т. д. связь может прерываться или отсутствовать.
На заметку. Существует его проводная, т. е. стационарная версия: она привязана к определённой точке и располагает SIM картой.
1. Типы и классификация мобильных телефонов
Сотовый
Сотовая связь — это наиболее распространённый мобильный формат, в котором используется радиочастотный диапазон и стандартная коммутация, работает в зоне покрытия сетью.
Спутниковый
Сигнал транслируется через спутник, который может быть низколетящим либо геостационарным (неподвижным). Охватываемой им территорией может быть соответственно вся планета или конкретная область. Соединение происходит посредством дополнительной антенны на аппарате.
Справка. Существует стационарный тип спутниковой связи, он применяется на территориях, недоступных для мобильных стандартов.
2. По своей функциональности
Простой
Телефон оснащён встроенной ОС разработчика и содержит самые необходимые инструменты, обеспечивающие связь. Интерфейс дополняют будильник, календарь, аудиоплейер, камера.
Идеально подходит тем, кто не любит излишеств и пользуется устройством только по прямому назначению.
Смартфон
Аппарат может работать на основе систем Android, iOS, Windows Phone, имеет наибольшую популярность среди пользователей. Он оснащается множеством опций: путешествие по интернету, возможность установки игр и программ, прослушивание музыки и просмотр фильмов, радиоприёмник, различные датчики (шагомер, гироскоп и т. д.), видео и фотокамера. С его помощью легко проверить почту или работать с документами.
В отличие от обычных мобильников, девайс содержит полноформатную клавиатуру. Цена определяет уровень возможностей и производительности смартфонов, но и бюджетные модели имеют весь необходимый функционал и достаточное быстродействие.
Коммуникатор
Так называется карманный ПК, совмещающий возможности компьютера (использование программ), телефона (звонки), навигатора. Его основа — это соответствующая операционная система, поддерживающая нужный инструментарий. Такие модели снабжены большими дисплеями, что делает удобным, например, просмотр видео.
3. Виды телефонов различающиеся по форме
Моноблок
Устройство выполнено в виде цельного корпуса без подвижных деталей, все элементы управления размещены на передней панели. Его отличительные черты — это стабильная работа, удобство в использовании, долговечность.
Первые мобильники выпускались именно в таком классическом варианте, но их отличала громоздкость. Сейчас на рынке много изящных и компактных моноблоков, со стильным дизайном, выполненных на основе высоких технологий.
Есть две разновидности аппарата, кнопочная и сенсорная. В первом случае приходится ставить блокировку клавиш, чтобы исключить случайные нажатия в сумке или кармане. Клавиатура занимает значительную долю поверхности, поэтому для экрана остаётся минимальное пространство.
Моноблок с раскладной QWERTY-клавиатурой
Эта модификация располагает крышкой и двумя рабочими режимами. Стандартный телефон и цифровая клавиатура доступны в закрытом положении, при открытии крышки предоставляется полноценный клавишный набор.
Моноблок с QWERTY-клавиатурой
Этот вариант реализован в смартфонах, характеризуется полноценным набором клавиш для привычной работы с текстом.
Моноблок с флипом
Разновидность представляет собой корпус с откидывающейся крышкой (она и называется флип), под которой расположена клавиатура. Таким способом клавиши предохранялись от механических повреждений или неблагоприятных погодных условий (дождь, снег и т. д.).
Зачастую на крышке размещают микрофон, что повышает комфортность телефонных разговоров. Появление раскладных моделей вытеснило эти аппараты.
Моноблок с поворотной нижней частью
Нижний блок способен повернуться на 180º по оси, это удобно при использовании камеры или плейера.
Раскладной
Корпус содержит 2 блока, соединяющихся между собой с помощью подвижного механизма. Верхняя часть снабжена экраном и динамиком, нижний сектор имеет клавиатуру и микрофон, расположенный на комфортном расстоянии для телефонных разговоров. В сложённом положении доступен дополнительный внешний дисплей, отображающий входящие вызовы и другую информацию. Внутренний экран отличается большой диагональю, не влияя на габариты клавиш.
Недостаток: приходится действовать обеими руками, чтобы пользоваться трубкой, крупные габариты способны создать дискомфорт. Поворотный блок имеет предельное количество открытий и закрытий, и может получать повреждения (при падении и др.).
Слайдер
На одной плоскости размещены 2 части, которые раздвигаются посредством особого блока. Верхняя половина содержит экран, из-под неё можно выдвинуть нижнюю кромку, оснащённую кнопочным набором. Механизм имеет модуль доводки, который реагирует на действия пользователя и автоматически завершает открытие аппарата. Часть опций (прослушивание музыки и т. д.) доступна в закрытом состоянии. Этот вариант пользуется большой популярностью.
Встречаются устройства с 2 различными режимами: раскрытие по длине и ширине. Дисплей может быть достаточно большим, за счёт полностью свободной верхней панели.
Недостаток: по мере изнашивания раздвижной механизм всё чаще срабатывает самопроизвольно, половинки начинают болтаться.
Сайд-слайдер
Аппарат раздвигается по широкой стороне корпуса, появляется доступ к полноценному клавишному блоку. Есть разновидности, на поверхности которых присутствует как клавиатура компьютерного типа так и сенсорная панель.
Dual-hinge
Его внешний вид имеет сходство с раскладными моделями, отличие в том, что он способен раскладываться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Этот вариант широко применяется в коммутаторах. Вертикальный режим подходит для стандартных телефонных операций, горизонтальный предоставляет доступ к большому дисплею, клавиатуре и др. возможностям.
Ротатор
Корпус содержит 2 части: верхняя, с экраном и громкоговорителем, и нижняя с цифровым набором и микрофоном. Элементы подвижны и могут поворачиваться, этот механизм напоминает складной нож.
Радиотелефон
Описание
Такое устройство улавливает сигналы там, где сотовый и стационарный аппараты не работают. Оно функционирует без проводов и дополнительно снабжается функцией автоответчика, записью разговоров, телефонной книгой расширенного формата, определителем номера.
Вес прибора выше мобильника, однако, он обладает компактными размерами, что даёт ему преимущество перед стационарными моделями.
Современные модификации по дизайну приблизились к смартфонам, способны поддерживать до трёх стандартов связи (Wi-Fi, GSM, DECT), на одной базе можно задействовать несколько трубок, что удобно в офисной работе. Резервное питание (аккумуляторы) помогут продолжить разговор при отсутствии электричества.
Недостаток: радиус действия ограничен определённой дистанцией до зарядной площадки.
Таксофон
Описание
Этот аппарат предназначен для общего пользования, чтобы по нему позвонить, необходимо оплатить услугу (монетами, жетоном, пластиковой карточкой). Безвозмездно можно обращаться только по номерам экстренных служб. Он изготавливается из антивандальных материалов и размещается в особо отведённых местах.
В зависимости от радиуса связи, бывают местные (городские, сельские), междугородние и совмещающие эти два вида телефоны. В СССР 3 тип не применялся.
В РФ модель потеряла своё значение после распространения мобильных форматов, и теперь её можно увидеть разве что в музее.
телефонный аппарат
- телефонный аппарат
-
- телефо́нный аппара́т
-
оконечное устройство линии телефонной связи, служащее для передачи и приёма речевой информации. Состоит в основном из двух частей: коммутационно-вызывной, предназначенной для подачи и приёма сигналов вызова, и разговорной, обеспечивающей приём и передачу речи.
Для вызова абонента на автоматическую телефонную станцию с телефонного аппарата посылаются сигналы в виде серии электрических импульсов, представляющих в кодированном виде номер вызываемого абонента. Электрические импульсы образуются в результате замыкания электрических контактов номеронабирателя при вращении его диска либо вырабатываются электронным генератором при нажатии соответствующей кнопки на клавиатуре телефонного аппарата – тастатуре. В современных телефонных аппаратах есть возможность самые нужные номера хранить во внутренней памяти. Чтобы вызвать абонента, достаточно нажать одну клавишу запоминающего устройства с цифрой или буквой, присвоенной номеру этого абонента, и телефонный аппарат автоматически пошлёт сигнал вызова на АТС. Возможен также голосовой вызов – надо лишь произнести в микрофон условный номер или имя абонента, под которым он числится в памяти аппарата.
Телефонный аппарат конца 19 в.
Разговорная часть телефонного аппарата состоит из микрофона и телефона, объединённых в телефонной трубке. Микрофон преобразует звуковые сигналы в электрические и усиливает их, а телефон превращает электрические сигналы, поступающие с линии связи от другого телефонного аппарата, в звук. Отчётливая передача речи (разборчивость слов) с определённой окраской звука (тембром) достигается тем, что микрофоны и телефоны хорошо пропускают сигналы с частотой 300—3400 Гц, а головные телефоны (наушники) даже с частотой 20–20 000 Гц. Наличие встроенных микропроцессора и блока памяти обеспечивает телефонным аппаратам новые возможности; автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН) с записью его в памяти; автоматическая запись принимаемого сообщения на встроенный или вынесенный диктофон (автоответчик); автоматическое дозванивание по заданному номеру; хранение номеров абонентов (записная книжка) с автоматическим набором любого из них; отсчёт текущего времени и времени разговора (с момента вызова); отображение на световом табло режима работы телефонного аппарата и набираемого номера; подключение к телефонному аппарату встроенного громкоговорителя. Использование микроэлектронных приборов позволило объединить основные две части телефонного аппарата в компактную конструкцию, внешне напоминающую обычную телефонную трубку, только с более широкой средней частью, где размещаются тастатура, электронные устройства и элементы питания (гальванические элементы или аккумуляторы). Такие телефонные аппараты в обиходе называют просто телефоном-трубкой.
Устройство телефонного аппарата:
1 – телефонная трубка; 2 – микрофон; 3 – телефон; 4 – звонок; 5 – кнопочный номеронабиратель (тастатура); 6 – электронные устройства коммутации и управления
Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн.
2006.
.
Полезное
Смотреть что такое «телефонный аппарат» в других словарях:
-
Телефонный аппарат — Телефонный аппарат. ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ (телефон), абонентское устройство телефонной сети. Служит для передачи и приема речевой информации. Изобретен в 1876 А.Г. Беллом. Обычно состоит из 2 основных частей: коммутационно вызывной (содержит… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
-
ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ — (Telephone apparatus) аппарат, в котором скомбинированы все необходимые для приема и передачи звуков чести (телефон, микрофон, приборы вызова и пр.). Т. А. разделяются: а) по системе питания аппараты местной батареи с индукторным вызовом и… … Морской словарь
-
ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ — служит для передачи и приема речевой информации. Обычно состоит из 2 основных частей: коммутационно вызывной, предназначенной для соединения и разъединения абонентов, и разговорной, обеспечивающей прием и передачу речи. Многие современные… … Большой Энциклопедический словарь
-
Телефонный аппарат — оконечное абонентское телефонное устройство, предназначенное для передачи и приема речи, линейных, информационных сигналов телефонной сети и сигналов управления… Источник: НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ГОРОДСКИЕ И СЕЛЬСКИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ… … Официальная терминология
-
телефонный аппарат — ТА Оконечное абонентское телефонное устройство, предназначенное для передачи и приема речи, линейных, информационных сигналов телефонной сети и сигналов управления. [ГОСТ 19472 88] Тематики телефонные сети Синонимы ТА EN telephone set … Справочник технического переводчика
-
Телефонный аппарат — 301 . Телефонный аппарат ТА Telephone set Оконечное абонентское телефонное устройство, предназначенное для передачи и приема речи, линейных, информационных сигналов телефонной сети и сигналов управления Источник: ГОСТ 19472 88: Система… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Телефонный аппарат — устройство в системе телефонной связи (См. Телефонная связь), служащее главным образом для передачи и приёма речевой информации. Т. а. обычно состоит из двух основных частей: коммутационно вызывной, предназначенной для приёма входящего… … Большая советская энциклопедия
-
телефонный аппарат — служит для передачи и приёма речевой информации. Обычно состоит из 2 основных частей: коммутационно вызывной, предназначенной для соединения и разъединения абонентских линий, и разговорной, обеспечивающей приём и передачу речи. Многие современные … Энциклопедический словарь
-
телефонный аппарат — telefonas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. telephone vok. Fernsprechapparat, m; Fernsprecher, m; Telefon, n; Telephon, n rus. телефон, m; телефонный аппарат, m pranc. appareil téléphonique, m; écouteur, m; téléphone, m … Automatikos terminų žodynas
-
телефонный аппарат — telefono aparatas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. telephone set vok. Fernsprechapparat, m; Sprechstelle, f rus. телефонный аппарат, m pranc. appareil téléphonique, m … Automatikos terminų žodynas
- ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ
- Устройство.
- Работа телефонного аппарата.
- РАДИОТЕЛЕФОНЫ
- «Домашний» радиотелефон.
- Радиотелефон сотовой связи.
- ТЕЛЕФОНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
- Громкоговорящие телефонные аппараты.
- Видеотелефонные аппараты.
- Телефонные приставки для глухих.
- Телефоны общего пользования.
- ЦИФРОВЫЕ ТЕЛЕФОНЫ
- ФАКС И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ
- МОДЕМ И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ
- ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
- Проводные линии.
- Радиорелейные линии.
- Волоконно-оптические линии.
- КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
- Электронные АТС.
- Пакетная коммутация.
- Коммутация сотовой связи.
- НОВЫЕ ВИДЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ
ТЕЛЕФОН, электронное устройство, преобразующее звуки человеческой речи в электрические сигналы и наоборот. Такие сигналы передаются через коммутационные устройства по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям связи между абонентскими телефонными аппаратами.
14 февраля 1876 Александр Белл подал патентную заявку на изобретение телефона (назвав его «усовершенствованием телеграфии»).
В тот же день тремя часами позднее Илайша Грей подал заявку с уведомлением о том, что работает над тем же принципом. Патентное бюро США выдало патент Беллу 7 марта 1876. Первый практичный телефон появился в 1877.
Самые разветвленные телефонные сети созданы в США (более 145 млн. телефонных линий) и Японии (более 56 млн. телефонных линий). По данным Федеральной комиссии связи США, домашними телефонами обеспечено свыше 93% населения Соединенных Штатов.
ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ
Устройство.
Обычный телефонный аппарат состоит из двух частей: корпуса и телефонной трубки. В телефонной трубке имеются два миниатюрных элемента: передающий (микрофон) и приемный (громкоговоритель). Корпус большинства таких аппаратов снабжен рычажным переключателем и дисковым или кнопочным номеронабирателем, а также внутренней электросхемой вызова и двухпроводным шнуром для подключения к абонентской телефонной линии. В некоторых моделях номеронабиратель смонтирован на телефонной трубке. В старых телефонных аппаратах электромеханического типа насчитывалось до 500 деталей, а в новых, выполненных по полупроводниковой электронной технологии, число узлов не превышает десяти.
Применяются два основных типа микрофонов – угольный и электретный; электретный значительно меньше угольного. Действие угольного микрофона основано на изменении электрического сопротивления угольного порошка, на который воздействует чувствительная к звуку мембрана. В электретном микрофоне звуковые колебания изменяют емкость конденсатора, одной из пластин которого является чувствительная мембрана. Выходной электрический сигнал микрофонов обоих типов является аналоговым (в противоположность дискретному – цифровому), т.е. он пропорционален меняющейся громкости звука. Электретный микрофон дает более чистый звук (с более низким уровнем шума) и менее чувствителен к сотрясениям.
Миниатюрный приемный элемент (динамический громкоговоритель с подвижной катушкой) устроен так же, как и более мощные громкоговорители радиоприемников и аудиоаппаратуры: его вибрирующая мембрана преобразует изменения электрического сигнала в звуковые колебания воздуха.
Передающий и приемный элементы телефонной трубки имеют по два выходных медных провода. Они присоединены к четырем внутренним медным жилам спирального шнура, соединяющего телефонную трубку с корпусом телефонного аппарата. Отдельный двухпроводной шнур, называемый телефонным сетевым, идет от корпуса телефонного аппарата к телефонной розетке или к настенной распределительной коробке. Здесь он присоединяется к двухпроводной абонентской линии, которая часто называется скрученной парой, поскольку ее снабженные изоляцией медные провода скручиваются вместе для уменьшения помех, обусловленных индукцией. Скрученная пара – это звено, связывающее телефонный аппарат абонента с телефонной сетью. В учреждениях, гостиницах, больницах телефонный аппарат часто подключается к телефонной сети через офисную телефонную станцию, к которой со стороны АТС подведена многоканальная соединительная линия.
Работа телефонного аппарата.
Каждая абонентская телефонная линия, идущая к автоматической телефонной станции, несет информацию о состоянии рычажного переключателя своего аппарата (снята или нет телефонная трубка). В зависимости от ситуации АТС отвечает вызывающему абоненту сигналом «занято» (частыми гудками) или посылает вызываемому абоненту сигнал вызова звонком.
Чтобы произвести вызов, вызывающий абонент должен снять трубку с рычажного переключателя. Непрерывный гудок (тональный сигнал готовности) говорит о том, что между телефонным аппаратом и АТС установлено соединение – замкнута двухпроводная линия с рабочим напряжением 48 В постоянного тока. Отсутствие сигнала готовности указывает на наличие неисправности. Услышав сигнал готовности, абонент может набрать номер нужного телефона.
Первый дисковый номеронабиратель появился около 1896, а аппараты с кнопочным набором промышленность начала выпускать в 1963. Некоторые телефоны с кнопочным набором дают импульсы, как и дисковые, но более распространены аппараты с технически более удобным тональным кнопочным набором. Дисковые и импульсные кнопочные номеронабиратели необходимы в тех случаях, когда АТС не модернизирована для тонального набора.
Тональные кнопочные номеронабиратели имеют цифровые кнопки от 1 до 9 и 0, а также кнопки «звездочка» (*) и «решетка» (#) для обращения к особым видам обслуживания в цифровых АТС. В тех случаях, когда принят метод т.н. двухтональной многочастотной сигнализации, при нажатии каждой кнопки вырабатывается уникальная пара электронных тонов, выбранных из двух взаимоисключающих групп по четыре частоты в каждой.
В некоторых телефонных аппаратах предусматриваются дополнительные кнопки, программируемые: 1) на выключение микрофона (чтобы, например, откашляться или сказать что-то другому лицу в помещении), 2) на автоматическое повторение набора последнего вызывавшегося номера, 3) на перевод вызова в режим ожидания при пользовании другой линией, 4) на автоматический набор часто вызываемых номеров и 5) на автоматический набор срочных вызовов (полиции, пожарной службы, скорой помощи и т.д.).
На предприятиях и в учреждениях ручную телефонную станцию, т.е. миниатюрный коммутатор (с числом добавочных номеров до 100) обычно обслуживает секретарь или работник службы безопасности. Такие ручные телефонные станции снабжаются телефонной трубкой, лежащей сбоку на пульте, и дополнительными соединительными гнездами для автоответчика, факса, наушников, компьютерного модема, устройства световой или звуковой сигнализации. При пользовании каким-либо из телефонов с добавочным номером горит соответствующая кнопка на пульте станции.
РАДИОТЕЛЕФОНЫ
«Домашний» радиотелефон.
В телефонную трубку такого «бесшнурового» телефона встроен миниатюрный батарейный приемопередатчик, работающий на той же волне, что и другой приемопередатчик, который находится в корпусе телефонного аппарата, подключенного к сети электропитания и к телефонной сети. В корпусе телефонного аппарата имеются звонок вызова и зарядное устройство для аккумулятора питания приемопередатчика.
Приемопередатчик телефонной трубки может работать на расстояниях, немногим меньших 1 км, а в некоторых моделях – до 3,5 км. Емкость питающего его аккумулятора достаточна для разговора в течение 45 мин и в течение 6 ч обеспечивает готовность телефона со снятой трубкой. Когда трубка положена, ее аккумулятор автоматически подзаряжается.
Основное преимущество домашнего радиотелефона – возможность свободного перемещения абонента в радиусе действия приемопередатчика. Главный недостаток – незащищенность (большинства моделей) от несанкционированного подключения к телефону посторонних лиц.
Радиотелефон сотовой связи.
С радиотелефоном сотовой связи абонент может на протяжении сеанса связи перемещаться из зоны действия (сотовой ячейки) одной антенны в зону действия другой, затем третьей и т.д. Такая техника, предложенная фирмой «Белл лэбораторис» в 1971, была введена в коммерческую практику в 1983. Каждая из антенн сотовой связи может поддерживать одновременно сотни отдельных двусторонних телефонных переговоров (или передач по радиофаксу). Вызов занимает одну из 666 частотных полос антенной ячейки и при перемещении телефона автоматически переключается на любую свободную частотную полосу следующей ячейки. При этом частотная полоса предыдущей ячейки освобождается и может быть занята другим абонентом.
Имеются три основных вида радиотелефонов сотовой связи: 1) мобильные, устанавливаемые в автомобилях и питаемые от автомобильных аккумуляторов, 2) переносные с отдельной переносной батареей питания, которые можно использовать отдельно или включать в гнездо электрозажигалки в автомобиле, и 3) карманные (со встроенной батареей питания) массой около 100 г.
Новые виды карманных телефонов сотовой связи будут использоваться в «сетях персональной связи» (PCN). Сигнал в таких телефонах будет более слабым, чем в существующих телефонах сотовой связи, а антенна – меньших размеров. Антенны персональной связи будут, вероятно, монтироваться на уличных фонарных столбах и на фасадах зданий, а также внутри автобусов, железнодорожных вокзалов, аэровокзалов. Антенны персональной связи, как и антенны другой сотовой связи, подключаются проводными или оптическими кабелями к коммутационной подстанции АТС. Сети персональной связи разрабатываются на основе цифровой техники (см. ниже Цифровые телефоны).
ТЕЛЕФОНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Громкоговорящие телефонные аппараты.
Абонент включает ручным выключателем более мощную систему микрофона с громкоговорителем для двусторонней телефонной связи, когда в переговорах необходимо участвовать одновременно нескольким лицам, находящимся в помещении. Такое устройство выполняется, как правило, в виде отдельной или встраиваемой приставки к корпусу обычного шнурового телефонного аппарата. Для его работы нужно, чтобы телефонная трубка лежала на рычажном переключателе аппарата.
Видеотелефонные аппараты.
В видеотелефоне передача речи дополняется передачей изображения. Телевизионная камера одного видеотелефона формирует сигнал изображения абонента, участвующего в сеансе связи, и его изображение высвечивается на небольшом телевизионном экране (75–100 мм по диагонали, на жидких кристаллах) другого видеотелефона. Видеоизображение, передаваемое одновременно с речевым сигналом по обычным телефонным линиям, оказывается менее качественным, чем изображение широковещательного телевидения. Дело в том, что слишком мала ширина частотной полосы одного телефонного канала: для передачи качественного изображения нужно около 1400 речевых каналов.
Неподвижные видеоизображения могут передаваться с гораздо большей четкостью, но для полного формирования одного кадра требуется заметное время, примерно 2–3 с (для передачи движущегося изображения нужна скорость передачи не менее 10 кадров в секунду). Такие телефоны довольно дороги, однако для некоторых организаций это приемлемо, когда по телефону обсуждаются копии чертежей, рентгенограммы, модели изделий, недвижимое имущество и т.д.
Телефонные приставки для глухих.
Для абонентов с недостатком слуха созданы приставки к телефону, позволяющие обмениваться текстовыми сообщениями. В приставке имеются клавиатура и дисплей, на котором может высвечиваться строка текста длиной 20 или более знаков. В сеансе связи между двумя такими приставками один абонент набирает слова с помощью клавиатуры и на дисплее другого появляется текст. Исходящие сообщения даются строчными буквами, а входящие – прописными. Текст «прокручивается» на дисплее. Приставка, снабженная мигающей сигнальной лампой вызова, может работать с обычным телефонным аппаратом.
Телефоны общего пользования.
Такие телефонные аппараты, называемые таксофонами (или телефонами-автоматами), доступны для всех, кто деньгами или кредитной карточкой оплачивает вызов. Некоторые новые модели таксофонов, введенные в 1990-х годах, снабжены 24-см цветным экраном монитора и позволяют передавать и принимать речь, данные в цифровой форме через дорожный компьютер, портативный факс или встроенную клавиатуру самого таксофона, а также текстовые сообщения – через приставку для глухих.
Современные таксофоны, устанавливаемые в открытых или полуоткрытых боксах в шумных местах (на улицах, в аэропортах), сконструированы так, чтобы свести к минимуму влияние внешнего шума. На телефонных трубках предусматриваются ручки регулировки громкости, микрофоны снабжаются специальными фильтрами. Для защиты от вандализма в местах повышенного риска применяются бронированные шнуры и поликарбонатные телефонные трубки. Предусматриваются также средства защиты от оплаты поддельными монетами и от других незаконных действий.
ЦИФРОВЫЕ ТЕЛЕФОНЫ
Значительная часть телефонов, используемых в системах связи, представляет собой аналоговые устройства: они передают и принимают непрерывно меняющийся электрический сигнал, соответствующий плавно меняющимся звуковым частотам речи. Аналоговая электрическая передача – естественное продолжение человеческого речевого общения, которое тоже представляет собой аналоговый процесс, основанный на возбуждении и восприятии колебаний со звуковыми частотами. Однако у аналоговой передачи есть свои недостатки, которые особенно существенны, когда один кабель служит общим звеном для большого числа разговорных трактов. Кроме того, затруднена аналоговая передача цифровых сигналов компьютера – их приходится преобразовывать в квазиречевые сигналы.
По этим причинам все шире начинают применяться цифровые телефонные сети. Цифровой телефон подключается к цифровой телефонной линии (см. ниже Линии передачи). Речевые же телефонные аппараты, которые можно было бы подключать непосредственно к волоконно-оптической линии, не выпускаются промышленностью, хотя некоторые персональные компьютеры могут иметь волоконно-оптические порты для локальных вычислительных сетей (ЛВС). Офисные цифровые телефонные станции могут допускать использование в учреждении аналоговых линий, но цифровые телефоны и в этом случае следует подключать только к цифровым линиям.
В цифровом телефонном аппарате микросхема преобразует аналоговый речевой сигнал, вырабатываемый электретным микрофоном в частотной полосе шириной 4000 Гц, в цифровой сигнал 64 Кбит/с для передачи по цифровому речевому каналу. Таким образом, аналоговый электрический сигнал с непрерывно изменяющейся интенсивностью заменяется последовательностью кодированных двоичных чисел (битов).
Хотя для цифрового телефона подходит только цифровая телефонная линия, он может быть соединен с аналоговым телефоном, подключенным к сети. Цифровые линии стыкуются с аналоговыми на АТС, где осуществляется преобразование цифровых сигналов в аналоговые и наоборот.
ФАКС И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ
С помощью факса (факсимильного аппарата) по телефонной сети передаются и принимаются изображения документов, рукописных и печатных текстов, графиков, карт, чертежей, фотографий и пр. Сканирующее устройство факса считывает исходящий материал и преобразует аналоговое изображение в цифровой код. Встроенный модем (см. ниже Модем и телефонная сеть) преобразует цифровой сигнал в аналоговый, соответствующий стандарту местной телефонной сети. Модем преобразует также входящие сигналы от других факсов в цифровой сигнал для печатающего устройства. См. также ОРГТЕХНИКА И КАНЦЕЛЯРСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ; ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ.
МОДЕМ И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ
Модем (модулятор-демодулятор) необходим для подключения портативного или настольного компьютера через ЛВС к другим компьютерам, а через телефонную сеть общего пользования (по запрограммированным номерам вызова) – к различным компьютерным сетям, таким, как системы электронной почты. Модем преобразует цифровой сигнал факса или персонального компьютера в аналоговый сигнал, совместимый с системами передачи и коммутации аналоговой местной и цифровой междугородной телефонной сети. Модем принимает также входящие аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые, совместимые с подключенным к нему факсом или компьютером. См. также КОМПЬЮТЕР.
В факсах обычно предусматривается встроенный модем, но для многих персональных компьютеров требуются отдельные модемы. В настоящее время выпускаются модемы размером не более кредитной карточки, встраиваемые в оборудование либо вставляемые в гнездо (для сменной платы) портативного факса или ноутбука.
ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ
Сигналы, вырабатываемые абонентской аппаратурой, передаются по проводной, радиорелейной или волоконно-оптической линии на ближайшую АТС. Все АТС, через которые устанавливается соединение с другим абонентом, связаны между собой соединительными линиями передачи с большим числом каналов.
Проводные линии.
Местная сеть начинается с двухпроводных абонентских линий, обслуживаемых АТС. Число таких линий может составлять 80 000 и более. В районе с высокой плотностью населения на АТС может быть несколько блоков коммутации абонентских линий. Для вызова абонента, обслуживаемого другим коммутационным блоком, нужен свободный канал в многоканальном кабеле, называемом соединительной линией (внутри- или межстанционной).
Телефонные линии, которыми оборудуются почти все жилые дома, выполняются из медного провода с пластмассовой изоляцией. Источником электропитания абонентских линий служит центральная аккумуляторная батарея АТС с напряжением 48 В постоянного тока, непрерывно подзаряжаемая выпрямителем сетевого тока. При временном отключении сетевого напряжения батарея может в течение 3 ч обеспечивать нормальную работу АТС. Предусматривается резервный электрогенератор для подзарядки батареи в аварийном режиме.
В самых современных системах абонентских линий до 96 соседних скрученных пар объединяются в телефонной подстанции. Подстанция преобразует аналоговые сигналы абонентских скрученных пар в цифровые, которые объединяются методом мультиплексирования с временн
м уплотнением, благодаря чему снижается стоимость линейного строительства. (В аналоговых межстанционных соединительных линиях применяется метод мультиплексирования с частотным уплотнением.) На АТС производится демультиплексирование сигналов для адресации на те или иные контакты блока коммутации абонентских линий.
Электрический речевой сигнал постепенно ослабляется («затухает») в процессе прохождения разговорного тракта и поэтому требует усиления в критических точках тракта. Аналоговый промежуточный усилитель усиливает не только полезный речевой сигнал, но и наложившийся на него шум. Поэтому в цифровых линиях связи, особенно междугородных, применяется т.н. регенератор. Он не просто усиливает сигнал, имеющий вид последовательности несколько искаженных из-за пройденного расстояния цифровых импульсов, а восстанавливает их первоначальную прямоугольную форму, устраняя шумовые искажения. Он восстанавливает также временные интервалы между импульсами, так что к следующему регенератору сигнал посылается уже без искажений.
Радиорелейные линии.
Радиорелейная линия представляет собой цепочку ретрансляторов для радиоволн СВЧ-диапазона. Ретрансляторы устанавливаются на высоких башнях на расстояниях 50–70 км. По радиорелейной линии могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы. Атмосферные и промышленные помехи не оказывают значительного влияния на радиорелейную связь. См. также СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ДИАПАЗОН.
Промежуточным пунктом радиорелейной линии может служить геостационарный искусственный спутник Земли (см. также СПУТНИК СВЯЗИ). Поскольку расстояние до него составляет около 35 000 км, при двусторонних переговорах возникает заметная задержка. В настоящее время спутниковая связь используется в основном для телевизионного вещания и односторонней передачи данных. В некоторых районах без кабельной телефонной сети, например на Аляске, имеются компактные цифровые системы спутниковой связи, обслуживающие небольшие поселки с сотней телефонных аппаратов.
Волоконно-оптические линии.
В 1980-х годах появилась новая телефонная подстанция, соединяемая с АТС оптическим кабелем. В ней по двум парам (одна – резервная) стеклянных оптических волокон толщиной с волос передается до 96 одновременных двусторонних переговоров. Дополнительная электронная аппаратура повышает емкость такой подстанции до 768 каналов одновременной цифровой телефонной связи.
Оптический кабель содержит от 2 до 12 стеклянных оптических волокон в плоском формате и 144 – в жгутовом. Каждое волокно имеет на одном конце источник света, а на другом – фотоприемник. Источником света обычно служит полупроводниковый лазер или миниатюрный светодиод. Используется свет инфракрасной части спектра. Лазер преобразует цифровые электрические сигналы в последовательность импульсов инфракрасного света со скоростью следования от 45 млн. до 3,5 млрд. бит/с. Фотоприемник снова преобразует последовательность световых импульсов в цифровой электрический сигнал. См. также ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА.
В оптических регенераторах процесс регенерации несколько осложняется необходимостью преобразования оптических сигналов в электрические и обратно. Оптические регенераторы особенно важны для межконтинентальных подводных оптических кабелей, прокладываемых по дну океана. Самый длинный такой кабель (25 000 км) был проложен в середине 1990-х годов через Тихий океан. Для оптических подводных кабелей нужно меньше регенераторов (встраиваемых непосредственно в кабель до его прокладки), чем этого требовали ранее коаксиальные кабели.
Подводный оптический кабель обычно представляет собой медную трубу, покрытую снаружи слоем полиэтиленовой изоляции. Труба заполнена эластомером, отделенным от ее стенок оболочкой из стальных проволок. По оси кабеля проходит стальная проволока, а вокруг нее в эластомер вделаны шесть стеклянных оптических волокон связи. Два из них являются резервными на случай выхода из строя любой другой пары. Медная труба, напрессованная на плетеную проволочную оболочку, обеспечивает герметизацию и служит одним из проводников цепи электропитания для всей электроники кабеля. Оптический кабель не воспринимает электрических помех.
Такой кабель считается «супермагистралью» систем связи, поскольку обладает очень большой информационной пропускной способностью. Если для кабеля с медными проводниками максимальная скорость передачи цифровых данных составляет около 1,5 Мбит/с и необходима регенерация сигнала через каждые 3 км, то оптический кабель способен передавать информацию со скоростью 3,4 Гбит/с при расстоянии между регенераторами, достигающем 70 км. В пересчете на телефонные линии дуплексной (двусторонней) связи частота 1,5 Мбит/с соответствует 24 речевым каналам, а частота 3,4 Гбит/с – 48 384 цифровым речевым каналам.
Применение волоконной оптики в абонентских линиях может дать абоненту эквивалент нескольких высококачественных двусторонних видеосигналов, а также компьютерных услуг в диалоговом режиме и факсимильной передачи.
КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Соединение абонентов для телефонных переговоров осуществляет посредством коммутационных устройств автоматическая телефонная станция (АТС). Телефонный аппарат через скрученную пару абонентской линии подключается к коммутационному блоку ближайшей АТС с контактами для обслуживания до 512 абонентских линий. Несколько смонтированных вместе блоков коммутации абонентских линий составляют электронную коммутационную систему, которая может быть запрограммирована на предоставление абонентам наряду с обычными дополнительных видов обслуживания. Среди них наибольшее распространение получили ждущий вызов (уведомление абонента, говорящего по телефону, о поступлении нового вызова), переадресация вызова при отсутствии вызываемого абонента, конференц-связь (одновременное соединение с несколькими абонентами), сокращенный набор номера и т.д.
Одна АТС может обслуживать многие тысячи подключенных к ней абонентов. Если вызываемый абонент подключен к той же самой АТС, то путь соединения не выходит за пределы абонентской сети данной АТС. Если же вызываемый абонент подключен к другой АТС, то соединение устанавливается через многоканальную соединительную линию. В случае междугородного вызова соединение устанавливается через междугородную телефонную станцию (МТС), которая обычно не имеет подключенных непосредственно к ней абонентских линий. Международные вызовы осуществляются через станции межсетевого сопряжения, снабженные специальным оборудованием для преобразования сигналов и различных параметров передачи.
Электронные АТС.
Коммутационная техника телефонных станций прошла через шесть фаз развития: ручное переключение, панельный коммутатор, шаговый искатель, координатный искатель, аналоговая электронная АТС и цифровая электронная АТС. Последние два вида доминируют в настоящее время в мировом телефонном сетевом трафике. В конце концов, как ожидается, вся телефонная нагрузка будет обслуживаться цифровыми электронными АТС. В более отдаленном будущем, возможно, появятся фотонные АТС.
Первая аналоговая электронная АТС (на 4000 абонентов, с компьютерным управлением) была введена в действие в 1965 (Сакасанна, шт. Нью-Джерси). Она действовала на основе принципа коммутации с пространственным разделением каналов; все изменения видов обслуживания и других характеристик коммутации производились путем программных, а не аппаратных изменений.
Линии цифровой передачи мультиплексированных речевых сигналов начали действовать в 1962 в Чикаго. Такая передача требует преобразования аналоговых по своей природе звуков речи в цифровой сигнал методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Непрерывно меняющаяся интенсивность звука определенной частоты заменяется тысячами ее отдельных значений в секунду. Каждое дискретное значение (для основной телефонной полосы частот 4000 Гц их 8000 в секунду) преобразуется в 8-разрядный двоичный код, что дает стандартный цифровой речевой сигнал с частотой следования 64 Кбит/с. Однако для коммутации этот цифровой сигнал приходится преобразовывать в аналоговый.
Первая цифровая электронная АТС, введенная в действие в 1982 в Сенеке (шт. Иллинойс), допускала прямое подключение оптических кабелей к абонентскому комплекту без предварительного фотонно-электронного преобразования сигнала. Такая цифровая АТС модели 5ESS стала в настоящее время одной из самых распространенных в мире. Подобные АТС обслуживают уже около 60 млн. линий. В некоторых странах они используются в качестве станций сопряжения с международными сетями.
Эффективность ИКМ-преобразования повышается компандированием – сжатием динамического диапазона сигнала при передаче и расширением при приеме. В разных странах применяются два несовместимых друг с другом метода ИКМ-компандирования. В США, Канаде и немногих других странах используется закон компандирования с мю-характеристикой, тогда как в остальных странах мира – с A-характеристикой. По международной договоренности страны с мю-законом осуществляют преобразование кода, или транскодирование, мю-A.
Введение новых иерархий волоконно-оптических сетей в странах с мю- и A-законами компандирования вносит дополнительные усложнения. Различия уже имеются в цифровых иерархиях проводных сетей Северной Америки, Европы и Азии. Японская цифровая система представляет собой вариант североамериканского стандарта. Остальные страны мира пользуются стандартами, разработанными Конференцией европейских управлений почты и телефонно-телеграфной связи (CEPT).
Были спроектированы три поколения подводных оптических кабелей с последовательно повышающейся скоростью мультиплексной передачи. Кабели первого поколения (введенные в действие в конце 1988 и начале 1989) обеспечивают передачу со скоростью 280 Мбит/с на одну волоконно-оптическую пару, а кабели второго поколения (введенные в действие в 1992) – со скоростью 560 Мбит/с на пару. Кабели третьего поколения (введенные в действие в середине 1990-х годов) обеспечивают скорость передачи, равную 5 Гбит/с на одну волоконно-оптическую пару. В кабелях третьего поколения применено промежуточное оптическое усиление, исключающее необходимость в преобразовании импульсного светового сигнала в электрический для регенерации. Благодаря этому дополнительно повысились надежность, пропускная способность и экономичность системы.
В настоящее время для волоконно-оптических систем вводятся новые иерархии стандартов цифрового мультиплексирования: в США – синхронная сеть оптической связи (SONET), в других странах мира – система синхронной цифровой иерархии (SDH), причем первая из них основана на мю-законе, а вторая – на A-законе кодирования–декодирования. Самый низкочастотный мультиплексированный сигнал оптической несущей в системе SONET соответствует скорости передачи, равной 52 Мбит/с, а самый высокочастотный – 2,5 Гбит/с. Такого же порядка уровни иерархии SDH. В ближайшие годы должны быть добавлены дополнительные промежуточные и более высокие уровни.
Такие синхронные цифровые сигналы получаются мультиплексированием плезиохронных или асинхронных сигналов, поступающих из менее скоростных частей сети. Исходящие цифровые сигналы абонентской аппаратуры по большей части являются асинхронными, т.е. данные вводятся нерегулярными группами, как, например, при вводе текста с клавиатуры для передачи на другой компьютер.
Пакетная коммутация.
Передача цифрового сигнала по единому и непрерывному тракту – не единственный возможный вариант. Метод пакетной коммутации, первоначально разработанный в США для государственной компьютерной сети ARPANET (созданной по заказу ARPA – управления перспективного планирования научно-исследовательских работ министерства обороны США), составляет техническую основу глобальной сети INTERNET, которой в настоящее время пользуются миллионы владельцев персональных компьютеров. При таком методе единое сообщение, передаваемое в цифровой форме, разбивается на многочисленные малые пакеты, и каждый из них снабжается идентифицирующими данными начальной и конечной точек соединения. Устройство пакетной коммутации направляет эти пакеты в сеть общего пользования по различным трактам в зависимости от занятости цепей. Адресная информация пакетов обеспечивает их прохождение по сети до оконечной точки соединения. Хотя пакеты достигают этой точки по разным трактам, собираются они здесь в нужной последовательности.
В телефонии такой вид соединения называется виртуальной цепью, поскольку сообщение в конце концов выдается целиком, как если бы оно передавалось по единому и непрерывному тракту. Пакетная коммутация позволяет намного увеличить полезную нагрузку имеющейся системы цепей, так как пакеты «вставляются» всякий раз, как только устройство пакетной коммутации обнаруживает переговорную паузу в имеющихся цепях.
Метод пакетной коммутации необычайно быстро распространяется, но имеет свои недостатки. При двусторонних речевых переговорах, осуществляемых пакетным методом, возникают трудности с обеспечением непрерывности, а для передачи движущихся телевизионных изображений скорость передачи оказывается недостаточной. Один из новых подходов к пакетной коммутации основан на использовании значительно больших пакетов с более подробными данными вызова, сопровождающими сообщение абонента. Эти дополнительные данные помогают пакету «проскочить» по трактам с повышенной скоростью передачи, таким, как волоконно-оптические системы с иерархией SONET и SDH. Более высокая скорость передачи может обеспечить более гладкую сборку пакетов в полные сообщения в конечной точке соединения.
Еще одно усовершенствование – интеллектуальная сеть, в которой не только телефонная компания, но и ее абоненты сами могут управлять сетью дальней связи, пользуясь компьютерами (со специальными программами), установленными в коммутационных системах и стратегических точках сети. Привилегированный абонент может, не обращаясь к персоналу телефонной компании, только программными средствами устанавливать и аннулировать временные сетевые конфигурации или виды обслуживания. Компьютерные системы контролируют такое обслуживание и выписывают соответствующие счета оплаты. Самый последний вариант интеллектуальной сети – глобальная интеллектуальная сеть, в которой могут временно устанавливаться международные цепи и особые виды обслуживания. При этом используются международные межсетевые коммутирующие интерфейсы, благодаря чему такие абоненты, как международные компании и организации, получают возможность пользоваться для своих надобностей виртуальными некоммутируемыми сетями при нормальном функционировании коммутируемых сетей общего пользования.
Метод виртуальной, т.е. программно-определяемой, сети позволяет снижать сетевые расходы абонентов за счет автоматического выбора наинизшего тарифа для конкретной функции. К этому могут добавляться возможности специализированной маршрутизации вызова. Арендуемые сети с т.н. закрепленными линиями могут также приобретаться в собственность для длительного пользования.
Коммутация сотовой связи.
В сотовой телефонной связи используется особый вид коммутации. В крупном городе такая связь может осуществляться с помощью 10–20 приемно-передающих антенн. Все они подключены наземными линиями к коммутационной подсистеме, которая может быть либо централизованной, либо распределенной по зоне обслуживания в соответствии с потребностями трафика. Коммутационная подсистема соединяет каждый вызов с АТС обычной телефонной сети. Эта подсистема контролирует операции в сотовой ячейке, осуществляет соединения и разъединения и регистрирует данные вызова для оплаты. Сотовая сеть следит за перемещением телефона абонента, продолжающего телефонный разговор, и определяет, когда следует переключить вызов с одной сотовой ячейки на другую, чтобы не снизилось качество приема и передачи.
НОВЫЕ ВИДЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ
Стандарты SONET и SDH призваны обеспечить широкополосную цифровую передачу по национальным и глобальным сетям телефонной связи. (Широкополосным обычно считается сигнал, требующий скорости передачи более 1,5 Мбит/с.) Широкополосность не только увеличивает число каналов передачи по данной линии, но и открывает возможности новых видов обслуживания.
Один из таких видов обслуживания – виртуальная реальность (или синтезированное окружение, дистанционное присутствие). Программа-максимум такой техники – обслуживание телефонного абонента не только по части речевого общения, но и в сфере всех пяти органов чувств: слуха, зрения, осязания, обоняния и вкуса. Ведутся изыскания в области интерактивной конторской деятельности (виртуального офиса) и интерактивных игр с использованием телефонной сети для создания иллюзии обстановки, общей для двух лиц, фактически находящихся далеко друг от друга. Так, разрабатываются устройства с динамометрическими датчиками для передачи ощущения прикосновения. Для создания виртуальной реальности компьютер подключается к надетому абонентом устройству, например шлему, который формирует стереоскопическое изображение в поле его зрения и стереофонический звук в наушниках. При повороте головы абонента изображение и звук соответствующим образом изменяются.
Еще один вид обслуживания, возможный в недалеком будущем, – перевод с иностранных языков в реальном времени. Например, когда один абонент говорит по-английски, а другой – по-японски, компьютерная система должна переводить речь с обоих языков одновременно и синтезировать голоса, воспроизводящие голосовые и речевые особенности обоих абонентов. В некоторых телефонных системах уже осуществляется компьютерный перевод с ограниченным набором слов.
Во многих странах Европы (во Франции, Италии, Германии и др.) аналоговая техника сотовой телефонной связи заменяется цифровой на основе метода «многостанционного доступа с временнм разделением каналов». В США, где такой метод, не допускающий взаимодействия с аналоговыми системами, не подходит, предлагается использовать вместо него метод «многодистанционного доступа с кодовым разделением каналов». Он основан на принципе «расширенного спектра», используемом в технике военно-полевой связи США, и обещает более чем десятикратное увеличение числа каналов линий передачи.
Благодаря принципу «информационной супермагистрали» в ближайшие годы, по-видимому, появятся экономически доступные мультимедийные терминалы, интерактивно объединяющие звуки с изображениями. На телеэкран такого компьютера будет одновременно выводиться несколько разных изображений – текста, фотоснимков, диаграмм, – а также движущееся телевизионное изображение с комментарием диктора. Абонент из другого города сможет, например, получить доступ к различным базам данных в крупных библиотеках страны. В связи с этим вскоре можно ожидать появления разных новых видов информационной техники и ее применений при условии, что владельцы информации – издатели, библиотеки, авторы, художники и разработчики компьютерных программ – смогут выработать подходящие способы оплаты их продукции и услуг.
Для советского человека телефон имел особое значение: даже в середине 80-х в столице хватало квартир без проведенных в них линий. В коммуналках стоял один аппарат на всех, в поселках в 20 км от Москвы телефоны были редкостью, что уж говорить про остальную страну.
И даже при наличии телефона всегда велики были шансы не дозвониться: не застать человека дома или нарваться на наглухо занятую линию, потому что кто-то на том конце заболтался или плохо положил трубку. А уж междугородные звонки и вовсе были приключением.
Межгород надо было заказывать к определенному времени, а телефонистки имели возможность слушать разговор и часто не стеснялись это делать. Впрочем, отсутствие конфиденциальности разговоров подразумевалось всегда. То, что вашу линию может прослушивать товарищ майор, причем без всякого на то ордера, советский человек принимал как данность.
А путаница, когда к беседе внезапно подключалась другая линия («Ой, кто это? Повесьте немедленно трубку!» — «Сами повесьте!»), вообще была обычным делом.
Словом, телефонный аппарат в СССР был окутан ореолом мистики, романтики и непредсказуемости. К тому же вид этих устройств почти всегда был неплох — как и все остальные, советские дизайнеры тоже питали к телефонам теплые чувства. А из какого материала делали аппараты в 30-х — 50-х годах!
Бакелит, он же карболит, был тяжелым, ударопрочным и твердым, то есть устойчивым к царапинам. Трубкой такого телефона запросто можно было оглушить оппонента. В общем, нам немного не хватает этих старых советских телефонов.
Хотя есть умельцы, которые подключают к старым аппаратам GSM-модуль, что позволяет снова ими пользоваться без подключения проводных линий. Хотя носить их с собой, пожалуй, было бы немного неудобно.
Вернёмся к теме статьи:
Телефон ленинградской фабрики «Красная заря», 1930-е годы. Вещь одновременно массивная и изящная.
Аппарат ТАН-6м производства Пермского телефонного завода. Конец 1950-х. Буквы на внутренней части диска нанесены светящейся краской.
VEF БАГТА-50 выпускали на Рижском государственном электротехническом заводе «ВЭФ» в Латвийской ССР с 1950 по 1965 год. Это был, наверное, самый массовый аппарат в стране в те годы.
VEF ТА-68, самый распространенный в СССР аппарат в 1970-е — 1980-е годы.
VEF ТА-68 без номеронабирателя. Такой использовали в заоблачно высоких кабинетах. При снятии трубки происходило соединение с телефонисткой, которой можно было просто сказать: «С директором главка меня соедините, пожалуйста», не напрягая мозг запоминанием номеров и обходясь без записных книжек.
ТА-1158 «Тон» Пермского телефонного завода, 1980-е годы. Одна из последних разработок предприятия, сувенирно-подарочная вещь. Не очень изящная, но оригинальная.
Индустриальный телефон ТА-1321 (Пермский телефонный завод). Был рекомендован к применению в металлургических цехах и на горнодобывающих предприятиях, в том числе на шахтах, невзрывоопасных по пыли и газу.
Продукция Польской социалистической республики: Jaskier-74.
«Спектр» ТА-1128, Пермский телефонный завод, 1980-е. Вроде бы только компоновка изменена, а вид совсем другой, заграничный.
Чешское изделие с космическим дизайном — Tesla Stropkov DS2300. Редкая и модная вещь.
Детский телефон был чудом техники и заветной мечтой многих. Помните рассказ Николая Носова «Телефон»? А нынешние дети, скорее всего, уже не поймут, о чем там вообще речь.
VEF СТА-2, «вертушка» — аппарат для правительственной секретной связи. Устанавливали их только специально обученные офицеры. А название «вертушка» прижилось, когда в Кремле появились первые в стране телефоны с дисковым набором.
См.также:
Музей Истории Телефона
Винтажные девушки и… телефон!
Как появилось слово «Алло», и что говорят, принимая телефонный звонок в других странах
Гробовщик-телефонист Элмон Строуджер
Мобильная система «Алтай»
В Телеграм!