Системы документальной электросвязи Лекция 24.

Системы документальной электросвязи
Лекция 24.
Принципы факсимильной передачи сообщений. Факсимильная связь как средство
передачи неподвижных изображений. Преимущества и недостатки факсимильных
способов передачи
Факсимильный аппарат предназначен для передачи черно-белых графических
изображений по аналоговым каналам электросвязи. Факсимильный аппарат неспособен
передавать полутоновые изображения (например фотографии), поэтому факсимильная
связь используется в основном только при передаче изображений официальных
документов с печатным и рукописным текстом.
Принцип работы факсимильного аппарата
Рис.4 Структурная схема факсимильного аппарата
Изображение документа (рис.4) считывается построчно оптоэлектронным датчиком,
который меняет силу тока в зависимости от яркости падающего на него света. Аналогоцифровой преобразователь преобразует ток в цифровой вид и запоминается в
промежуточный буфер. При поступлении в буфер информация анализируется и
упаковывается. Затем упакованная информация через модем передается в линию.
На другом конце модем факса-приемника принимает информацию. Информация обратно
распаковывается и также построчно выводится на бумагу, используя собственное
печатающее устройство. Самый простой способ - использование термобумаги. Для того,
чтобы бумага в данной точке стала черной это место достаточно нагреть до определенной
температуры, используя полупроводниковый или световой нагреватели
Компьютерный способ передачи факсимильных сообщений
Кроме возможности передачи документов по схеме факс->факс существует возможность
передачи по схеме факс->компьютер и компьютер->факс. Последние модели модемов
(факс-модемы) могут полностью дублировать функции факсимильного аппарата, при этом
в компьютере создается электронное изображение переданного документа. Абонент
может просмотреть его, удалить или напечатать и при этом количество копий
неограниченно. При передаче факсимильного сообщения удобно использовать компьютер
как при создании документа , так и при рассылке факсимильных сообщений множеству
адресатов. Рассылка может выполняться в автоматически в указанное время, при этом
присутствие человека необязательно. Например рассылка может производится ночью,
когда телефонные линии разгружены и вторая сторона не занимает телефон. При приеме
факсимильных сообщений компьютером, сообщения могут быть записаны в электронные
абонентские ящики внутри предприятия, разделяя при этом доступ к принятым
документам. То есть документы могут читать только те, кому предназначается данное
факсимильное сообщение.
Тракт факсимильной связи включает передатчик, линию связи и приёмник.
В передатчике факсимильного аппарата осуществляется анализ оригинала точечным
световым пятном – развёртывающим элементом , который построчно обегает всю
площадь оригинала, разбивая её на элементарные площадки, характеризующиеся
способностью в разной степени отражать падающий на них световой поток. Отражённый
от поверхности оригинала световой поток, модулированный по интенсивности в
соответствии с отражательной способностью площадок, падает на фотоэлектрический
преобразователь, где превращается в пропорциональный световому потоку электрический
ток – видеосигнал. В качестве фотоэлектрических преобразователей в факсимильной
аппаратуре используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ) или (реже) фотоэлементы.
Далее в передатчике производится модуляция ВЧ колебаний видеосигналом с целью
преобразования последнего к форме, удобной для передачи по каналу связи. В
факсимильной связи, как правило, применяется амплитудная или (реже) частотная
модуляция.
В качестве каналов факсимильной связи. используют стандартные телефонные каналы
проводной связи или радиотелефонные каналы, характеризующиеся полосой пропускания
от 0,3 до 3,4 кгц. Для быстрой передачи больших объёмов факсимильной информации
(например, газетных полос) указанный диапазон частот становится недостаточным, в этом
случае для передачи изображений необходимы более широкополосные каналы –
первичный, с полосой 48 кгц, или вторичный – 240 кгц .
В приёмнике факсимильного аппарата прежде всего осуществляется демодуляция
принятого линейного сигнала, т. е. выделение из него видеосигнала. Далее производится
преобразование видеосигнала в изображение (копию), записываемое на носитель. Копия
синтезируется в приёмнике из всех элементарных площадок, располагаемых на носителе в
той же последовательности, в которой соответствующие площадки располагались на
оригинале. Эту операцию называют свёрткой изображения.
В факсимилии нашли применение следующие способы записи принимаемого
изображения: фотографический, при котором в качестве носителя используется
фотобумага или фотоплёнка (запись ведётся точечным источником света, яркость
которого изменяется в соответствии с изменением видеосигнала во времени);
электрохимический, основанный на использования специальной бумаги, чернеющей при
пропускании через неё электрического тока (записывающим элементом служат 2
точечных электрода, между которыми располагается бумага, и запись осуществляется
непосредственно видеосигналом, усиленным до требуемой величины); штриховой, или
чернильный, при котором носителем является обычная бумага, а записывающим
элементом – ролик, смазанный специальной краской, или чернильное перо, приводимое в
движение электромагнитом (модификацией этого способа является запись через
копировальную бумагу). Фотографический способ – закрытый: фотобумага или плёнка
помещается в светонепроницаемую кассету. Это не позволяет контролировать визуально
качество копии до окончания приёма и последующей фотохимической обработки
носителя. Открытые способы записи – электрохимический и штриховой – лишены этого
недостатка и не требуют дополнительной обработки носителя после записи. Др. способы
записи – электротермический и электростатический – не получили значительного
распространения.
При всех способах записи записывающий элемент перемещается по носителю вдоль
строки, а затем переходит на следующую строку. Развёртывающий элемент передатчика
также движется по строкам. Для обеспечения точного соответствия копии оригиналу
необходимо, чтобы передатчик и приёмник работали синхронно и синфазно, т. е.
движение развёртывающего элемента передатчика и записывающего элемента приёмника
происходило с одинаковой скоростью и начиналось для каждой из строк в один и тот же
момент времени. Несоблюдение этих условий приводит к появлению геометрических
искажений принятого изображения или полной потере изображения. Синхронизация и
фазирование в факсимильных аппаратах осуществляются вручную или автоматически,
при помощи специальных устройств, управляющих перемещением развёртывающего и
записывающего элементов.
Все изображения, передаваемые средствами факсимильной связи (а также сами
факсимильные аппараты), подразделяются на 2 группы: чёрно-белые, имеющие лишь две
градации оптической плотности – чёрную и белую (к ним относят рукописи, чертежи,
карты, изображения газетных полос и машинописный текст); полутоновые, имеющие
несколько градаций плотности, например чёрную, тёмную, серую, светлую и белую
(примером полутоновых изображений являются художественные фотографии, для
высококачественного воспроизведения которых необходимо иметь возможность
передавать не менее 8–12 градаций оптической плотности). Черно-белые изображения
могут быть записаны в приёмнике любым из перечисленных способов записи.
Полутоновые материалы хорошо воспроизводятся лишь фотографическим способом.
Параметры факсимильной связи
1) Размер передаваемого изображения.
Стандартный формат изображения – 220 х 290 мм, при передаче газетных полос он
составляет 422 х 600 мм.
2) Скорость факсимильной передачи, измеряемая количеством строк, передаваемых в
минуту.
При передаче изображений по телефонным и радиотелефонным каналам
стандартизованы скорости 60, 120 и 250 строк в мин.Передачагазетных полос ведётся со
скоростями 178, 1500 или 2250 строк в мин.
3) Время передачи изображения.
Оно составляет (в зависимости от скорости передачи): для формата 220 Х 290 мм – от 6
до 25 мин, для газетной полосы – от 2,8 до 50 мин.
4) Чёткость, или разрешающая способность, характеризующая качество воспроизведения
мелких деталей изображения.
Измеряется максимальным количеством линий, приходящихся на 1 мм длины строки,
которые раздельно (не сливаясь) воспроизводятся приёмником. Значение чёткости в
обычных факсимильных аппаратах – 5 линий на мм, а в аппаратуре для передачи газетных
полос – от 13 до 16 линий на мм.
5) Количество градаций оптической плотности, раздельно воспроизводимых на принятой
копии (только для полутоновых аппаратов).
Передача черно-белых изображений документов и другой графической информации в
черно-белом варианте осуществляется службами факсимильной связи.
Телефакс
Телефакс является самым распространенным в настоящее время способом передачи
черно-белой графической информации. В качестве оконечного оборудования выступают
факсимильные аппараты, подключаемые к обычной телефонной линии и представляющие
собой гибрид электронного телефонного аппарата и печатающего устройства. Сам
факсимильный аппарат снабжен электронной системой автоматического приема и
передачи графической информации, закодированной в цифровом виде. В качестве
службы, отвечающей за саму передачу информации, выступают автоматические
телефонные станции с вытекающими отсюда недостатками и преимуществами. Абонент
ставится в зависимость от качества канала, предоставляемого телефонной станцией. Канал
может иметь шумы, помехи или малый уровень сигнала (тихо слышно). Для передачи
речевой информации эти условия могут быть достаточны, но для передачи цифровой
информации абсолютно неприемлемы. Современные цифровые АТС предоставляют такой
вид услуг, как предоставление высококачественных каналов связи для определенных
абонентов, использующих цифровую аппаратуру связи (факсы и модемы).
Бюрофакс
Служба "Бюрофакс" введена для предоставления услуг по передаче факсимильных
сообщений с использованием более качественной оконечной и промежуточной
аппаратуры связи для более широкого круга потребителей. Аппаратура для приема и
передачи факсимильных сообщений размещается в отделениях связи, где можно
разместить заказ на прием или передачу факсимильного сообщения. Это так называемая
клиентская служба факсимильной связи.
Комфакс
Комфакс является абонентской службой передачи факсимильных сообщений с
накоплением. Служба комфакс используется в случае если необходима пересылка
факсимильных сообщений большому количеству адресатов, имеющих в своем
распоряжении факсимильные аппараты, но нет полной уверенности в том, что приемная
сторона будет готова к приему и связь не будет прервана по какой-либо причине. Служба
комфакс состоит из автоматизированного центра по приему факсимильных сообщений,
сервера для временного хранения рассылаемых сообщений и аппаратуры для передачи
сохраненных факсимильных сообщений указанным адресатам. Эта служба получила
широкое рапространение с появлением компьютерной почты и в частности с появлением
сети Интернет. Для передачи факсимильного сообщения достаточно выслать по
электронной почте заказ на передачу документа. При этом нет необходимости в связи по
междугородным линиям и постоянном контроле за ходом самой пересылки. Задача
попересылке сообщений абонентам ложится на сам центр службы комфакс.
Заключение.
Современный мир не может существовать без соответствующих телекоммуникационных
систем связи, обеспечивающих как связь, так и передачу служебной информации.
Инженеры связи, которым посвящен настоящий курс лекций, должны понимать всю
глубину ответственности своей будущей профессиональной деятельности, которая не
может быть успешной без уверенного знания основ современных систем коммутации. В
настоящее лекции были рассмотрены важные для понимания аспекты функционирования
сетей документальной электросвязи.
Выводы.
1.
Двумя важнейшими вопросами в области документальной электросвязи являются
вопросы электронной цифровой подписи и передачи сигнальных сообщений.
2.
Единственной системой документальной электросвязи в России является телеграф.
3.
Несмотря на принятый в 2002 году Государственной Думой РФ закон «Об
электронной цифровой подписи», ее применение в РФ не стало массовым явлением, но,
тем не менее, она широко используется в банковской и некоторых других сферах.
Литература
1.
Пpагеp Э., Шимек Б., Дмитpиев В.П. Цифровая техника в связи / Под pед.
В.В.Маpкова. - М.: Pадио и связь; Пpага, SNTL,1981. - 280 с., ил.
2.
Зингеренко А.М., Баева Н.Н., Тверецкий М.С. Системы многоканальной связи. М.: Связь, 1980. - 439 с.
3.
Нормы на электрические параметры каналов ТЧ магистральной и внутризоновых
первичных сетей. Приложение к приказу Министерства связи РФ от 15.04.96 № 43.
4.
ил.
Вемян Г.В. Передача речи по сетям электросвязи. - М.: Радио и связь, 1985. - 272 с.,
5.
Дальняя связь: Учеб. пособие для вузов / Л.Н.Астраханцев, А.М.Зингеренко,
Б.К.Изаксон и др.; Под ред А.М.Зингеренко. М.: Связь, 1970. - 408 с., ил.
6.
Назаров М.В., Прохоров Ю.Н. Методы цифровой обработки и передачи речевых
сигналов. - М.: Радио и связь, 1985. - 176 с., ил.
7.
Метрологическое обеспечение систем передачи: Учеб. пособие для вузов /
Б.П.Хромой, В.Л.Серебрин, А.Л.Сенявский и др.: Под ред. Б.П.Хромого. - М.: "Радио и
связь", 1991. - 392с., ил.
8.
Давыдов Г.Б. и др. Сети элетросвязи. М., "Связь", 1977.
9.
Радиорелейные и спутниковые системы передачи: Учебник для вузов /
А.С.Немировский, О.С.Данилович, Ю.И.Маримонт и др. Под ред. А.С.Немировского. М.: Радио и связь, 1986. - 392 с.: ил.
10.
100 лет радио: Сб. статей / Под ред. В.В.Мигулина, А.В.Гороховского - М.: Радио и
связь, 1995. - 384 с.: ил.
11.
Многоканальная связь и РРЛ / Баева Н.Н., Бобровская И.К., Брескин В.А.,
Федорова Е.Л.: Учебник для вузов связи. - М.: Радио и связь, 1984. - 216 с., ил.
12.
Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи: Учебник для вузов. - 5-е изд., перераб. и
доп. - М.: Радио и связь, 1988. - 544 с.: ил.
13.
Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник / И.И.Гроднев,
А.Г.Мурадян, Р.М.Шарафутдинов и др. - М.: Радио и связь, 1993. - 264 с.: ил.
14.
Автоматическая коммутация: Учебник для вузов / О.Н.Иванова, М.Ф.Копп,
З.С.Коханова, Г.Б.Метельский; Под ред. О.Н.Ивановой. - М.: Радио и связь, 1988. - 624 с.:
ил.
15.
Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов / В.И.Иванов,
В.Н.Гордиенко, Г.Н.Попов и др.; Под ред. В.И.Иванова. - М.: Радио и связь, 1995. - 232 с.:
ил.
16.
Теория передачи сигналов: Учебник для вузов / А.Г.Зюко, Д.Д.Кловский,
М.В.Назаров, Л.М.Финк. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1986. - 304 с.: ил.
17.
Хаусли Т. Системы передачи и телеобработки данных. Пер. с англ. - М.: Радио и
связь, 1994. - 456 с.: ил.
18.
Cisco Connection Documentation, Enterprise Series, Volume 3, Number 6. Cisco
Systems, Inc., 1996.
19.
Рекомендации МККТТ серий G, V, E, F, I, H, M, P, Q, T, X, L. Синяя книга,
Мельбурн, 1988.
20.
http://kunegin.narod.ru/