Електрозв'язок, зв'язок, при якій передача інформації будь-якого вигляду (мовний, буквено-цифровий, зоровою і т. д.) здійснюється електричними сигналами, що поширюються по дротах, або радіосигналами. Відповідно до способів передачі (перенесення) сигналів розрізняють дротяний зв'язок і радіозв'язок ; в різних системах Е. першу часто використовують у поєднанні з різновидами другої (наприклад, з радіорелейним зв'язком, супутниковим зв'язком). По класифікації, прийнятій Міжнародним союзом електрозв'язку, до Е. відносять, крім того, передачу інформації за допомогою оптичних (див. Оптична зв'язок ) або інших електромагнітних систем зв'язку. По характеру передаваних повідомлень Е. підрозділяється на наступні основні види: телефонний зв'язок, що забезпечує ведення телефонних переговорів між людьми; телеграфний зв'язок, призначена для передачі буквено-цифрових повідомлень — телеграм; факсимільний зв'язок, при якій передається графічна інформація — нерухомі зображення тексту або таблиць, креслень, схем, графіків, фотографій і т. п.; передача даних (телекодовий зв'язок), метою якої є передача інформації, представленої у формалізованому вигляді (знаками або безперервними функціями), для обробки цієї інформації ЕОМ(електронна обчислювальна машина) або вже обробленою ними; відеотелефонний зв'язок (див. Відеотелефон ) , службовка для одночасної передачі мовної і зорової інформації. За допомогою технічних засобів Е. здійснюються також дротяне мовлення, радіомовлення (звукове мовлення) і телевізійне мовлення (див. Телебачення ) .
Для встановлення Е. між відправником (джерелом повідомлень) і одержувачем (приймачем повідомлень) служать: крайові апарати — передавальний і приймальний; канал зв'язку, утворюваний за допомогою однієї або декількох включених послідовно систем передачі; крім того, унаслідок наявність великої кількості крайових передавальних і приймальних апаратів і необхідності їх всіляких попарних з'єднань для організації безперервного (крізного) каналу між ними, використовується система комутаційних пристроїв, що складається з однієї або декількох комутаційних станцій і вузлів.
Крайові апарати. Крайовий передавальний апарат служить для перетворення сигналу вихідної форми (звуків мови; знаків тексту телеграм; знаків, записаних в закодованому вигляді на перфострічці або якому-небудь другом носієві інформації ; зображень об'єктів і т. д.) у електричний сигнал. У телефонному зв'язку і радіомовленні для електроакустичних перетворень застосовують мікрофон . В телеграфному зв'язку кодові комбінації знаків тексту телеграм перетворять в серії електричних імпульсів; таке перетворення здійснюється або безпосередньо (при використанні стартстопного телеграфного апарату ) , або з попереднім записом знаків на перфострічку (при використанні трансміттера ) . У факсимільному зв'язку перетворення світлового потоку змінної яскравості відбитого від оригінала, в електричні імпульси виробляється факсимільним апаратом . Інформацію про розподіл світлотіней якого-небудь об'єкту телепередачі перетворять в відеосигнал за допомогою телевізійної передавальної камери (телекамери).
Крайовий приймальний апарат служить для приведення електричних сигналів, що приймаються, до форми, зручної для їх сприйняття приймачем повідомлень. При Е. багатьох видів крайові апарати містять як передавальні, так і приймальні пристрої. В першу чергу це відноситься до такої Е., яка забезпечує двосторонній (зазвичай дуплексний; див.(дивися) Дуплексний зв'язок ) обмін повідомленнями. Так, телефонний апарат, як правило, містить мікрофон і телефон, об'єднані в одному конструктивному вузлі — мікротелефонній трубці. У радіомовленні і телевізійному мовленні передавальні і приймальні крайові апарати розділені, причому сигнали від одного передавального пристрою приймаються відразу багатьма крайовими апаратами — радіоприймачами і телевізорами .
Канал зв'язку; багатоканальні системи передачі . Канал зв'язку (канал електрозв'язку) — технічні пристрої і фізичне середовище, в яких електричні сигнали поширюються від передавача до приймача. Технічні пристрої (модулятори, демодулятори, підсилювачі електричних коливань, кодуючі пристрої, дешифратори і т. д.) розміщують в крайових і проміжних пунктах ліній зв'язку (кабельних, радіорелейних і т. д.). Система передачі інформації — каналообразующая апаратура і інші пристрої, що забезпечують в сукупності утворення безлічі каналів зв'язку в одній лінії зв'язку (див. також Лінії зв'язку ущільнення ) .
Використовувані в Е. канали зв'язку підрозділяються на аналогових і дискретних. Аналогові канали служать для передачі безперервних електричних сигналів (приклади таких сигналів: напруга і струми, що виходять при електроакустичних перетвореннях звуків мови, музики, при розгортці зображень). Можливість передачі через даний канал зв'язку безперервних сигналів від того або іншого джерела обумовлена перш за все такими характеристиками каналу, як смуга пропускання частот і допустима максимальна потужність передаваних сигналів. Крім того, оскільки будь-який канал схильний різного роду перешкодам (див. Перешкоди в дротяному зв'язку, Перешкоди радіоприйому, Перешкодостійкість ), то він характеризується також мінімальною потужністю електричного сигналу, яка повинна в задане число разів перевищувати потужність перешкод. Відношення максимальної потужності сигналів, що пропускаються каналом, до мінімальної називається динамічним діапазоном каналу зв'язку.
Дискретні канали служать для передачі імпульсних сигналів. Такі канали зазвичай характеризуються швидкістю передачі інформації (вимірюваною в біт /сек ) і вірністю передачі. Дискретні канали можуть бути також використані для передачі аналогових сигналів і, навпаки, аналогові канали — для передачі імпульсних сигналів. Для цього сигнали перетворяться; аналогові в імпульсних за допомогою аналого-діськретніх (цифрових) перетворювачів, а імпульсні в аналогових за допомогою дискретний (цифро) -аналогових перетворювачів. На мал.(малюнок) 1 показані можливі способи поєднання джерел аналогових і дискретних сигналів з аналоговими і дискретними каналами зв'язку.
Використовувані в Е. системи передачі зазвичай забезпечують одночасну і незалежну передачу повідомлень від багатьох джерел до такого ж числа приймачів. У таких системах багатоканальному зв'язку загальна лінія зв'язку ущільнюється декількома десятками — декількома тисячами індивідуальних каналів. Найбільшого поширення (1978) набули багатоканальні системи з частотним розділенням аналогових каналів. При побудові таких систем передачі кожному каналу зв'язку відводиться певна ділянка області частот в смузі пропускання лінійного тракту передачі, загального для всіх передаваних повідомлень. Для перенесення спектру сигналу в ділянку, відведену йому в смузі частот групового тракту (частотного перетворення сигналу), використовують амплітудну або частотну модуляцію (див. такжеМодуляція коливань ) груп синусоїдальних струмів, що «несуть». При амплітудній модуляції (АМ) відповідно до передаваного повідомлення змінюється амплітуда гармонійних коливань струму частоти, що несе . В результаті на виході модулюючого пристрою (модулятора) створюються коливання, в спектрі яких окрім складової частоти (що несе), що несе, є дві бічні смуги. Оскільки кожна з бічних смуг містить повну інформацію про вихідний (що модулює) сигнал, то в лінію зв'язку пропускають лише одну з них, а іншу і що несе пригнічують за допомогою смугово-проникних електричних фільтрів або інших пристроїв (див. Односмугова модуляція, Односмуговий зв'язок ) . При частотній модуляції (ЧМ) відповідно до передаваного повідомлення змінюється частота, що несе. Системи з ЧМ володіють більшою в порівнянні з системами з АМ перешкодостійкістю, проте ця перевага реалізується лише при чималий девіації частоти, для чого необхідна широка смуга частот. Тому, наприклад, в радіосистемах ЧМ застосовують головним чином в діапазоні метрових (і коротших) хвиль, де на кожен індивідуальний канал доводиться смуга частот, в 10—15 разів більша, ніж в системах з АМ, що працюють на довших хвилях. У радіорелейних лініях незрідка використовують поєднання АМ з ЧМ; за допомогою АМ створюється деякий проміжний спектр, який потім переводиться в лінійний діапазон частот з допомогою ЧМ.
Для передачі повідомлень різного вигляду потрібні канали з певною шириною смуги пропускання. Характерна особливість сучасної системи передачі — можливість організації в одній і тій же системі каналів, вживаних для різних видів Е. Прі цьому як стандартний канал використовується телефонний канал, званий каналом тональної частоти (ТЧ). Він займає смугу частот 300—3400 гц. Для спрощення пристроїв, що фільтрують, розділяють сусідні канали, канали ТЧ відділяються один від одного захисними частотними інтервалами і займають (з врахуванням цих інтервалів) смугу 4 кгц. Окрім передачі сигналів мови, канали ТЧ використовуються також у факсимільному зв'язку, низькошвидкісній передачі даних (від 600 до 9600 біт/ сік ) і деяких інших видах Е. Учитивая велика питома вага каналів ТЧ в мережах Е., їх приймають за основу при створенні як широкосмугових (> 4 кгц ), так і вузькосмугових (< 4 кгц ) каналів. Наприклад, в радіомовленні застосовується канал із смугою, що втричі (інколи вчетверо) перевищує смугу каналу ТЧ; для високошвидкісної передачі даних між ЕОМ(електронна обчислювальна машина), передачі зображень газетних смуг і ін. уживаються канали, в 12, 60 і навіть 300 разів ширші; сигнали програм телевізійного мовлення передаються через канали із смугою, в 1600 разів тієї, що перевищує смугу каналу ТЧ (що складає приблизно 6 Мгц ) . На базі каналу ТЧ (за допомогою його т.з. вторинного ущільнення) створюються канали для телеграфування із смугами пропускання 80, 160 або 320 гц, з швидкостями передачі (відповідно) 50, 100 або 200 біт/ сік . Лінії радіорелейного зв'язку дозволяють створити 300, 720, 1920 каналів ТЧ (у кожній парі високочастотних стволів); лінії зв'язку через ІСЗ(штучний супутник Землі) — від 400 до 1000 і більш (у кожній парі стволів). Дротяні лінії зв'язки, використовувані в системах передачі з частотним розділенням каналів, характеризуються наступним числом каналів ТЧ: симетричні кабелі 60 (з розрахунку на дві пари дротів); коаксіальні кабелі — 1920, 3600 або 10 800 (на кожну пару коаксіальних трубок). Можливе створення систем з ще більшим числом каналів.
З метою збільшення дальності зв'язку за допомогою зменшення впливу шумів (нагромаджуваних по мірі проходження сигналу в лінії) у дротяних системах передачі з частотним розділенням каналів використовують підсилювачі, загальні для всіх сигналів, передаваних в кожному лінійному тракті, і що включаються на певній відстані один від одного. Відстань між підсилювачами залежить від числа каналів: для потужних дротяних систем (10 800 каналів) воно складає 1,5 км., для малопотужних (60 каналів) — 18 км. В системах радіорелейного зв'язку споруджують ретрансляційні станції в середньому на відстані 50 км. одна від одної.
Поряд з системами передачі з частотним розділенням каналів з 70-х рр. 20 ст почалося впровадження систем, в яких канали розділяються в часі на основі методів імпульсно-кодової модуляції (ІКМ), дельти-модуляції і ін. При ІКМ кожен з передаваних аналогових сигналів перетвориться в послідовність імпульсів, створюючих певні кодові групи (див. Код, Кодування ) . Для цього в сигналі через задані проміжки часу (рівні половині періоду, відповідного максимальній частоті зміни сигналу) вирізуються вузькі імпульси ( мал. 2 , а). Число, що характеризує висоту кожного вирізаного імпульсу, передається 8-значним кодом за час, що не перевищує протяжність (ширину) імпульсу ( мал. 2 , би). У проміжках часу між передачею кодових груп даного повідомлення лінія вільна і може бути використана для передачі кодових груп інших повідомлень. На приймальному кінці лінії виробляється зворотне перетворення кодових комбінацій в послідовність імпульсів різної висоти ( мал. 2 , в), з яких з певною мірою точності може бути відновлений вихідний аналоговий сигнал ( мал. 2 , г). При дельта-модуляції аналоговий сигнал спочатку перетвориться в ступінчасту функцію ( мал. 3 , а), причому к-ть(кількість) сходинок на період, відповідний максимальній частоті зміни сигналу, в різних системах складає 8—16. Передавана в лінію послідовність імпульсів відображує хід ступінчастої функції в зміні знаку похідній сигналу: зростаючі ділянки аналогової функції (що характеризуються позитивною похідною) відображуються позитивними імпульсами, спадаючі ділянки (з негативною похідною) — негативними ( мал. 3 , би). У проміжках між цими імпульсами розташовуються імпульси, утворені від інших сигналів. При прийомі імпульси кожного сигналу виділяються і інтегруються, в результаті із заданою мірою точності відновлюється вихідний аналоговий сигнал ( мал. 3 , в).
Канали ІКМ і дельта-модуляції (без крайових аналого-цифрових перетворюючих пристроїв) — дискретні і часто використовуються безпосередньо для передачі дискретних сигналів. Основною гідністю систем з тимчасовим розділенням каналів є відсутність накопичення шумів в лінії; спотворення форми сигналів при їх проходженні усувається за допомогою регенераторів, що встановлюються на певній відстані один від одного (аналогічно підсилювачам в системах з частотним розділенням). Проте в системах з тимчасовим розділенням існує шум «квантування», що виникає при перетворенні аналогового сигналу в послідовність кодових чисел, що характеризують цей сигнал лише з точністю до одиниці. Шум «квантування», на відміну від звичайного шуму, не накопичується у міру проходження сигналу в лінії.
До сірок.(середина) 70-х рр. розроблені системи з ІКМ на 30, 120 і 480 каналів; знаходяться у стадії розробки системи на декілька тис. каналів. Розвиток систем передачі з розділенням каналів в часі стимулюється тим, що в них широко використовують елементи і вузли ЕОМ(електронна обчислювальна машина), і це кінець кінцем приводить до здешевлення таких систем як в дротяному зв'язку, так і радіозв'язки. Вельми перспективні імпульсні системи передачі на основі тих, що знаходяться у стадії розробки хвилеводних і світлопроводів ліній зв'язку (число каналів ТЧ може досягати 10 5 в хвилеводній трубі діаметром приблизно 60 мм або в парі скляних ниток світлопроводів діаметром 30—70 мкм ) .
Системи комутаційних пристроїв. Вживані в Е. системи комутаційних пристроїв бувають двох типів: вузли і станції комутації каналів (КК), що дозволяють при кінцевому числі каналів створювати тимчасове пряме з'єднання через канал зв'язку будь-якого джерела з будь-яким приймачем (після закінчення переговорів з'єднання розривається а канал, що звільнився, використовується для організації іншого з'єднання); вузли і станції комутації повідомлень (КС), використовувані в Е. тих видів, в яких допустима затримка (накопичення) передаваних повідомлень в часі. Затримка буває необхідна при неможливості їх негайної передачі абонентові, що викликається, через відсутність в даний момент вільного каналу або зайнятості абонентської установки, що викликається. Вузли і станції КК, вживані в Е. найбільш масових видів — телефонною і телеграфною, — є телефонні станції або телеграфні станції, а також телефонні або телеграфні вузли зв'язки, розміщувані в певних пунктах телефонній мережі або телеграфній мережі . Станції і вузли КК розрізняються залежно від виконуваних ними функцій і їх розташування в мережі. Наприклад, в телефонній мережі існують такі автоматичні телефонні станції (АТС), як сільські, міські, міжміські, а також різні комутаційні вузли: вузли автоматичної комутації, вузли вхідних і витікаючих повідомлень та інші. Характерною особливістю вузлів є те, що вони зв'язують між собою різні АТС. Будь-яка сучасна станція або вузол КК містить комплекс пристроїв, що управляють, побудованих на базі електромеханічних або електронних приладів, і комутаційних пристроїв, які під впливом сигналів управління здійснюють з'єднання або роз'єднання відповідних каналів ( мал. 4 ). У найбільш поширених (1978) системах КК пристрою управління будуються на основі електромеханічного реле, а комутаційні пристрої — на основі багатократних координатних з'єднувачів . Такі станції і вузли називаються координатними.
Системи КС використовуються переважно в телеграфному зв'язку і при передачі даних. Додатково до керівників і комутуючих пристроїв в системах КС є пристрої для накопичення передаваних сигналів. В процесі проходження сигналів від передавача до приймача в системах КС здійснюються такі технологічні операції з нагромаджуваними повідомленнями, як зміна порядку їх дотримання до абонентів (з врахуванням можливих пріоритетів, тобто переважного права на передачу), прийом повідомлень по каналу одного типа (що характеризується однією швидкістю передачі), а передача — по каналу іншого типа (з ін. швидкістю) і ряд додаткових операцій в відповідності із заданим алгоритмом роботи. В деяких випадках можуть створюватися комбіновані вузли КС і КК, що дозволяють забезпечити найбільш сприятливі режими передачі повідомлень і використання мереж Е.
Для розвитку сучасних комутаційних станцій і вузлів характерні тенденції використання в комутаційних пристроях швидкодіючих мініатюрних герметизованих контактів (наприклад, герконов ) для реалізації з'єднань, а для управління процесами з'єднань — спеціалізованих ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Комутаційні станції і вузли такого типа отримали назву квазіелектронних. Введення ЕОМ(електронна обчислювальна машина) дозволяє надавати абонентам додаткові послуги: можливість вживання скороченого (з меншою к-ть(кількість) м-коду знаків) набору номерів найбільш абонентів, що часто викликаються; установку апаратів на «чекання», якщо номер абонента, що викликається, зайнятий; перемикання з'єднання з одного апарату на іншій і т. д. З впровадженням систем передачі з тимчасовим розділенням каналів намічається можливість переходу до чисто електронних (без механічних контактів) станцій і вузлів комутації. У таких системах комутуються безпосередньо дискретні канали (без перетворення дискретних сигналів в аналогових). В результаті відбувається об'єднання (інтеграція) процесів передачі і комутації, що служить передумовою до творення інтегральної мережі зв'язку, в якому повідомлення всіх видів передаються і комутуються єдиними методами. У СРСР Е. розвивається в рамках розробленої і планомірно упроваджуваної Єдиної автоматизованої мережі зв'язку (ЕЛСС). ЕАСС є комплексом технічних засобів зв'язку, що взаємодіють за допомогою використання загальною, — «первинною» — мережі каналів, на основі якої за допомогою комутаційних станцій і вузлів і крайових апаратів створюються різні «вторинні» мережі, що забезпечують організацію Е. всіх видів.
Літ.: Чистяков Н. І., Хлитчиев С. М., Малочинський О. М., Радіозв'язок і мовлення, 2 видавництва, М., 1968; Багатоканальний зв'язок, під ред. І. А. Аболіца, М., 1971; Автоматична комутація і телефонія, під ред. Р. Би. Метельського, ч. 1—2, М., 1968—69; Емельянов Р. А., Шварцман Ст О., Передача дискретної інформації і основи телеграфії, М., 1973; Румпф До. Р., Барабани, телефон, транзистори, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1974; Лівшиц Би. С., Мамонтова Н. П., Розвиток систем автоматичної комутації каналів, М., 1976: Давидов Р. Би., Рогинекий Ст Н., Толчан А. Я., Мережі електрозв'язку, М., 1977; Давидов Р. Би., Електрозв'язок і науково-технічний прогрес, М., 1978.
