Раздел 8. Технические средства систем дистанцион�

^

Раздел 8. Технические средства систем дистанционной передачи информации.

Тема 8.1. Структура и основные характеристики систем передачи.

План

1. 
   Понятие системы передачи. Параметры качества.
   
2. 
   Каналы связи.
   
3. 
   Обмен информацией через модем
   
4. 
   Факсимильная связь
   

1. Понятие системы передачи. Параметры качества.

В условиях постоянного роста информационных потоков практически невозможно взаимодействие фирм, банковских структур, государственных предприятий и организаций без современных технических средств дистанционной передачи информации. Электронные коммуникации приобретают в современном мире все большее значение.

^ Система передачи информации — совокупность средств, служащих для передачи информации. В автоматизированных системах обработки информации и управления используются системы автоматизированной передачи информации — системы административно-управленческой связи.

На рис. 8.1 представлена обобщенная структурная схема автоматизированной системы передачи информации.



Рис. 8.1. Обобщённая структурная схема автоматизированной системы передачи информации.


Источник и потребитель информации, в качестве которых могут быть ЭВМ, системы хранения информации, различного рода датчики и исполнительные устройства, а также отдельные пользователи, являются абонентами системы передачи.

Передатчик преобразует поступающие от абонента сообщения в сигнал, передаваемый по каналу связи.

Приемник выполняет обратное преобразование сигнала в сообщение, поступающее абоненту.

При передаче информации по каналам связи на сигнал воздействует ряд помех, что может привести к несоответствию между передаваемым и получаемым сообщениями, т. е. к недостоверной передаче информации.

Важнейшим параметром качества системы передачи информации является ее пропускная способность.

^ Пропускная способность системы передачи информации — наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе за единицу времени. Пропускная способность системы связана со скоростью преобразования информации в передатчике и приемнике и допустимой скоростью передачи информации по каналу связи, зависящей от физических свойств канала связи и сигнала.

Скорость передачи дискретной информации по каналу связи измеряется в бодах. Один бод — это скорость передачи одного бита в секунду: 1 бод = 1 бит/с. Соответственно 1 Кбод = 103 бит/с; 1 Мбод= 106 бит/с.


^ 2. Каналы связи.

Каналы связи (КС) служат для передачи сигнала и являются общим звеном любой системы передачи информации.

По физической природе каналы связи подразделяются на механические, используемые для передачи материальных носителей информации, акустические, оптические и электрические, передающие соответственно звуковые, световые и электрические сигналы.

Электрические и оптические каналы связи в зависимости от способа передачи сигналов можно подразделить на проводные, использующие для передачи сигналов физические проводники (электрические провода, кабели, световоды), и беспроводные, использующие для передачи сигналов электромагнитные волны (радиоканалы, инфракрасные каналы).

По форме представления передаваемой информации каналы связи делятся на аналоговые, по которым информация передается в непрерывной форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины, и цифровые, передающие информацию, представленную в виде цифровых (дискретных, импульсных) сигналов различной физической природы.

В зависимости от возможных направлений передачи информации каналы связи подразделяются на симплексные, позволяющие передавать информацию только в одном направлении; полудуплексные, обеспечивающие попеременную передачу информации как в прямом, так и в обратном направлениях; дуплексные, позволяющие вести передачу информации одновременно в прямом и обратном направлениях.

Каналы связи бывают коммутируемые, которые создаются из отдельных участков (сегментов) только на время передачи по ним информации, а по окончании передачи такой канал ликвидируется (разъединяется), и некоммутируемые (выделенные), создаваемые на длительное время и имеющие постоянные характеристики по длине, пропускной способности, помехозащищенности.

Широко используемые в автоматизированных системах обработки информации и управления электрические проводные каналы связи различаются по пропускной способности:

низкоскоростные, скорость передачи информации в которых от 50 до 200 бит/с. Это телеграфные каналы связи, как коммутируемые (абонентский телеграф), так и некоммутируемые;

среднескоростные, использующие аналоговые (телефонные) каналы связи; скорость передачи в них от 300 до 9600 бит/с, а в новых стандартах V.32 — V.34 Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ) и от 14400 до 56 000 бит/с;

высокоскоростные (широкополосные), обеспечивающие скорость передачи информации свыше 56 000 бит/с.

Для передачи информации в низкоскоростных и среднескоростных КС физической средой обычно являются проводные линии связи: группы либо параллельных, либо скрученных проводов, называемых витая пара. Она представляет собой изолированные проводники, попарно свитые между собой для уменьшения как перекрестных электромагнитных наводок, так и затухания сигнала при передаче на высоких частотах.

Для организации высокоскоростных (широкополосных) КС используются различные кабели:

• 
  экранированные с витыми парами из медных проводов;
  
• 
  неэкранированные с витыми парами из медных проводов;
  
• 
  коаксиальные;
  
• 
  оптоволоконные.
  

STP-кабели (экранированные с витыми парами из медных проводов) имеют хорошие технические характеристики, но неудобны в работе и дороги.

UTP-кабели (неэкранированные с витыми парами из медных проводов) довольно широко используются в системах передачи данных, в частности в вычислительных сетях.

Выделяют пять категорий витых пар: первая и вторая категории используются при низкоскоростной передаче данных; третья, четвертая и пятая — при скоростях передачи соответственно до 16,25 и 155 Мбит/с. Эти кабели обладают хорошими техническими характеристиками, сравнительно недороги, удобны в работе, не требуют заземления.

^ Коаксиальный кабель представляет собой медный проводник, покрытый диэлектриком и окруженный свитой из тонких медных проводников экранирующей защитной оболочкой. Скорость передачи данных по коаксиальному кабелю довольно высокая (до 300 Мбит/с), но он недостаточно удобен в работе и имеет высокую стоимость.

^ Оптоволоконный кабель (рис. 8.2) состоит из стеклянных или пластиковых волокон диаметром несколько микрометров (свето-ведущая жила) с высоким показателем преломления пс, окруженных изоляцией с низким показателем преломления n0 и помещенных в защитную полиэтиленовую оболочку. На рис. 8.2, а показано распределение показателя преломления по сечению оптоволоконного кабеля, а на рис. 8.2, б — схема распространения лучей. Источником излучения, распространяемого по оптоволоконному кабелю, является светодиод или полупроводниковый лазер, приемником излучения — фотодиод, который преобразует световые сигналы в электрические. Передача светового луча по волокну основана на принципе полного внутреннего отражения луча от стенок световедущей жилы, за счет чего обеспечивается минимальное затухание сигнала.



Рис. 8.2. Распространение лучей по оптоволоконному кабелю:

а — распределение показателя преломления по сечению оптоволоконного кабеля;

б — схема распространения лучей


Кроме того, оптоволоконные кабели обеспечивают защиту передаваемой информации от внешних электромагнитных полей и высокую скорость передачи до 1000 Мбит/с. Кодирование информации осуществляется с помощью аналоговой, цифровой или импульсной модуляции светового луча. Оптоволоконный кабель достаточно дорогой и используется обычно лишь для прокладки ответственных магистральных каналов связи, например, проложенный по дну Атлантического океана кабель связывает Европу с Америкой. В вычислительных сетях оптоволоконный кабель используется на наиболее ответственных участках, в частности, в Internet. По одному толстому магистральному оптоволоконному кабелю можно одновременно организовать несколько сотен тысяч телефонных, несколько тысяч видеотелефонных и около тысячи телевизионных каналов связи.

Высокоскоростные КС организуются на базе беспроводных радиоканалов.

Радиоканал — это беспроводный канал связи, прокладываемый через эфир. Для формирования радиоканала используются радиопередатчик и радиоприемник. Скорости передачи данных по радиоканалу практически ограничиваются полосой пропускания приемопередающей аппаратуры. Радиоволновый диапазон определяется используемой для передачи данных частотной полосой электромагнитного спектра. В табл. 8.1 представлены диапазоны радиоволн и соответствующие им частотные полосы.

Для коммерческих телекоммуникационных систем чаще всего используются частотные диапазоны 902 — 928 МГц и 2,40 — 2,48 ГГц.

Беспроводные каналы связи обладают плохой помехозащищенностью, но обеспечивают пользователю максимальную мобильность и быстроту реакции.

^ Телефонные линии связи наиболее разветвлены и распространены. Они осуществляют передачу звуковых (тональных) и факсимильных сообщений. На базе телефонной линии связи построены информационно-справочные системы, системы электронной почты и вычислительных сетей. На базе телефонных линий могут быть созданы аналоговые и цифровые каналы передачи информации.

В аналоговых телефонных линиях телефонный микрофон преобразует звуковые колебания в аналоговый электрический сигнал, который и передается по абонентской линии в АТС. Требуемая для передачи человеческого голоса полоса частот составляет примерно 3 кГц (диапазон 300 Гц —3,3 кГц). Передача сигналов вызова производится по тому же каналу, что и передача речи.

В цифровых каналах связи аналоговый сигнал перед вводом дискретизируется — преобразуется в цифровую форму: каждые 125 мкс (частота дискретизации равна 8 кГц) текущее значение аналогового сигнала отображается 8-разрядным двоичным кодом.

Таблица 8.1

Диапазоны радиоволн и соответствующие им частотные полосы

^ Диапазон волн

Полоса частот

Сверхдлинные

3-30 кГц

Длинные

30-300 кГц

Средние

300-3000 кГц

Короткие

3-30 МГц

Ультракороткие

30-300 МГц

Сверхвысокочастотные

300 МГц-30 ГГц

Миллиметровые

30-300 ГГц

Субмиллиметровые

300-6000 ГГц

Скорость передачи данных по базовому каналу 64 Кбит/с. Для создания более скоростных каналов несколько каналов объединяют в один — мультиплексируют. Мультиплексирующие, например, 32 базовых канала обеспечивают пропускную способность 2048 Кбит/с. Цифровые каналы — базовые или мультиплексированные — используются повсеместно в современных магистральных системах, а также для подсоединения к ним офисных цифровых АТС.

В последние годы стал развиваться и цифровой абонентский доступ, при котором дискретизация звукового сигнала выполняется уже в абонентской телефонной системе, содержащей интерфейсный цифровой адаптер.

Наиболее развивающейся является международная цифровая сеть с интеграцией услуг ^ Integrated Serviced Digital Network (ISDN), использующая цифровые абонентские каналы. Скорости передачи данных, реализуемые сетью, — 64 Кбит/с, 128 Кбит/с, 2 Мбит/с.

Сеть ISDN должна стать глобальной цифровой магистралью, соединяющей как офисные, так и домашние компьютеры, предоставляя их владельцам высокоскоростную передачу данных и объединяя в единое целое различные виды связи (видео-, аудио-передачу данных), чтобы одновременно беседовать по видеотелефону и во время разговора выводить на экран компьютеров различную информацию.

Основными преимуществами цифровых коммуникаций по сравнению с аналоговыми являются надежность, целостность каналов связи, возможность эффективнее внедрять механизмы защиты данных, основанные на их шифровании.


^ 3. Обмен информацией через модем

Модем (Модулятор—Демодулятор) — устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов к виду, принятому для использования в определенном канале связи.

Модем, используемый для обмена информацией между компьютерами через телефонную линию, на первом этапе производит модуляцию цифровой информации для передачи через аналоговый канал в виде тональных посылок звукового диапазона частот (цифроаналоговое преобразование).

На втором этапе происходит обратный процесс демодуляции аналоговых сигналов в цифровые значения (аналого-цифровое преобразование), которые может воспринимать компьютер на другом конце линии связи. Модемы в системах телекоммуникаций не только выполняют функции модуляции и демодуляции, но и обеспечивают прием и передачу факсимильных сообщений, автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН), выполняют функции автоответчика, электронного секретаря, служат для оцифровки голоса и обратной операции восстановления оцифрованного голоса.



Рис 8.3. Структурная схема модема.


В связи с этим модем представляет собой достаточно сложное устройство, структурная схема которого представлена на рис. 8.3. Адаптеры портов ввода/вывода предназначены для обмена данными между модемом и телефонными линиями, а также между модемом и ЭВМ. Цифровой сигнальный процессор DSP выполняет функции модуляции и демодуляции сигналов и обеспечивает соответствующие протоколы передачи данных. Контроллер осуществляет управление сигнальным процессором DSP, а также обработку команд и буферизацию данных. Программа управления модемом «прошита» в микросхеме ROM. Установки модема в момент включения сохраняются с помощью микросхемы ERPROM. Оперативной памятью модема является микросхема RAM.

По такой классической схеме изготовляются высококачественные модемы. Во внутренних модемах могут отсутствовать отдельные компоненты. Например, в так называемых «софт-модемах» (Softmodem) отсутствует микросхема контроллера: ее функции выполняет центральный процессор ПК. В «вин-модемах» (Winmodem) отсутствует цифровой сигнальный процессор DSP, функции которого выполняет специальное программное обеспечение, предназначенное для работы под операционной системой Windows.

Модемы можно классифицировать по признакам:

• 
  по конструктивному исполнению — внешние (автономные)и внутренние (встраиваемые в аппаратуру);
  
• 
  типу обработки данных — полноценные и программные. В программных модемах (Softmodem или Winmodem) работу по поддержке протоколов связи или коррекции ошибок выполняет центральный процессор ПК;
  
• 
  назначению — собственно модемы, используемые для системпередачи только данных, и факс-модемы для систем передачиданных и факсов. В настоящее время производители предпочитаютвыпускать факс-модемы;
  
• 
  скорости передачи — в соответствии со стандартом скоростейпередачи данных;
  
• 
  в зависимости от интерфейса с каналом связи — контактныеи бесконтактные.
  

Имеются определенные различия при подключении, обслуживании и управлении внешним и внутренним модемами.

^ Внутренний модем представляет собой съемную карту расширения, на которой размещены все компоненты, обеспечивающие обмен данными. Он устанавливается в слот материнской платы так же, как и любая другая дополнительная карта. На внешней стороне карты модема находятся гнезда для подключения кабеля телефонной линии. Преимуществом внутреннего модема является отсутствие на рабочем месте дополнительного периферийного устройства. Однако при использовании внутреннего модема возникает необходимость вскрытия корпуса системного блока для перенастройки модема.

Внешний модем — это самостоятельное устройство, оснащенное блоком питания, разъемами для подключения к аппаратуре (к последовательному порту компьютера — разъем RS-232), телефонному каналу (разъем RJ-11) и панелью с индикаторами. Индикаторы дают информацию о режимах работы модема, например: MR (Modem Ready) — модем включен в сеть; ОН (Off Hook) — модем «поднял трубку»; АА (Auto Answer) — модем отвечает на звонок телефона; CD (Carrier Detect) — модем определил другой модем в линии; DC (Data Compression) — выполняется процедура сжатия данных; ЕС (Error Control) — выполняется процедура контроля ошибок и др. По состоянию светодиодных индикаторов имеется возможность следить за состоянием внешнего модема. Благодаря размещению всех компонентов внутри собственного корпуса, который соединен с ЭВМ только кабелем данных, внешний модем более удобен.

Модемы, изготовленные по стандарту PCMCIA, предназначены для портативных компьютеров и позволяют работать в системах телекоммуникаций и в компьютерных сетях. Такие модемы имеют размер пластиковой карты и устанавливаются в специальный разъем PCMCIA. Модем такого типа имеет массу около 30 г, а по показателям скорости передачи данных не отличается от модемов обычного исполнения. Модемы PCMCIA, поддерживающие протокол ММР 10, обеспечивают работу портативных ПК с электронной почтой и с Internet через мобильный радиотелефон.

Преимущества программных модемов: низкая стоимость, легкость установки, возможность модернизации модема путем замены программы, а также адаптация модема к российским телефонным линиям. Недостатки программных модемов: задействование дополнительных ресурсов ПК, привязанность к определенной операционной системе, необходимость наличия качественной телефонной связи.

Многие типы модемов обеспечивают весьма разнообразные сервисные возможности. Например, модемы серии ZyHEL, оснащенные фирменным программным обеспечением Zvoice, весьма эффективно выполняют в автоматическом режиме функции факса, автоответчика и АОН. Так, в ответ на телефонный звонок факс-модем «поднимет трубку», определит номер абонента, высветит его на экране; затем как автоответчик воспроизведет свое приветствие и проанализирует, кто с ним соединился. Если он услышит приветствие факса, примет факс и при наличии подключенного принтера распечатает его. Если позвонит абонент, передающий данные, факс-модем примет их и загрузит в подсоединенный к нему почтовый ящик (конечно, если таковой подключен). Если же позвонит по телефону человек, речевое сообщение может быть записано на магнитный диск и прослушано позже через телефон. При автоматической рассылке факсов модем, если для него заранее подготовлен текст и список телефонов рассылки, самостоятельно будет обзванивать клиентов и отправлять им факсы, причем если трубку снимет человек, факс-модем вежливо, «по-человечески» попросит его принять факс.

Для обмена информацией с помощью модема используются различные протоколы передачи данных, т.е. совокупность правил, регламентирующих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе указываются способы модуляции данных с целью ускорения и защищенности их передачи; выполнения соединения с каналом и подавления действующего в канале шума; обеспечения достоверности передачи данных.

Протоколы передачи данных для модемов установлены МККТТ — Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии (французская аббревиатура — CCITT), переименованным позже в Международный институт телекоммуникаций (ITU — International Telecommunication Union). На практике используются следующие протоколы:

• 
  ^ V. 34, позволяющий принимать данные со скоростью до 33 600бит/с;
  
• 
  V.90, х2 и k56flex, поддерживающие работу со скоростью в57 600 бит/с. Протокол V.90 является универсальным, поддерживается модемами разных фирм, позволяет передавать данные соскоростью 28 800 бит/с;
  
• 
  V.92 обеспечивает скорость передачи данных 57 600 бит/с.
  

Протокол V.34 выполняет тестирование канала связи, позволяющее определить оптимальный для него режим работы модемов (несущая частота, полоса пропускания, скорость передачи, уровень передаваемого сигнала). В соответствии с этим стандартом начальное соединение осуществляется на минимальной скорости 300 бит/с — такая связь возможна даже на линиях самого низкого качества. В дальнейшем происходит идентификация модемов на обоих концах канала связи, определяется возможность поддержки протоколов коррекции ошибок и сжатия данных, тип используемой модуляции и выбирается эффективная скорость передачи данных.

В протоколах передачи используются сложные методы кодирования данных, при которых в каждый момент времени элемент данных представлен не двумя, а большим количеством значений модулируемого параметра сигнала. Благодаря этому повышается скорость передачи данных, но ухудшается помехозащищенность сигналов.

^ Протоколы коррекции ошибок разработаны для повышения помехозащищенности сигналов, коррекции ошибок, возникающих при передаче данных на большие расстояния через телефонную линию невысокого качества. Протоколы семейства MNP (Microcom Network Protocol), используемые в большинстве современных модемов, основаны на использовании корректирующих кодов с обнаружением и исправлением ошибок. Этими же протоколами предусмотрено дальнейшее совершенствование модемов, связанное с внедрением в них функции сжатия данных, позволяющей существенно поднять скорость передачи.

Принцип сжатия данных основан на анализе потоков данных, замене часто встречающихся в передаваемом блоке символов двоичными кодами меньшей длины, чем коды, используемые для кодирования редко встречающихся символов, а также в определении повторяющихся последовательностей символов и передаче взамен их коротких блоков-описателей.

На смену протоколам семейства NMP-1 — NMP-10 в последние годы пришли протоколы LAPM (Link Access Procedure for Modem), V.42, V.42bis, позволяющие более эффективно выполнять коррекцию ошибок и сжатие данных.

^ Протоколы передачи файлов дополнительно регламентируют процедуры разбиения информации на блоки, использования кодов с автоматическим обнаружением и исправлением ошибок, повторной пересылки неверно принятых блоков, восстановления передачи после обрыва. К наиболее распространенным протоколам этой группы следует отнести протоколы Xmodem, Ymodem, Kermit, Zmodem. Причем Zmodem является наиболее распространенным протоколом передачи файлов.

^ При выборе модема необходимо принимать во внимание:

• 
  наличие сертификата Минсвязи РФ, что гарантирует работу на российских низкокачественных линиях связи и с российскими форматами управляющих сигналов;
  
• 
  соответствие фирмы —производителя модема фирме провайдера, если подключение к компьютерной или иной сети производится через провайдер;
  
• 
  качество линии связи, к которой будет подключаться модем, поскольку при низком качестве линии модем, не имеющий хорошей защиты от помех, будет работать на пониженной скорости.
  

В век развития информационных технологий модем стал неотъемлемой частью любого комплекса на базе PC, что позволяет значительно расширить информатизационное пространство пользователя.

^ Электронная доска объявлений (Bulletein Board System — BBS) представляет собой компьютер, снабженный одним или несколькими модемами, на котором выполняется специальное программное обеспечение, дающее возможность удаленным пользователям связываться с этим компьютером по телефонным линиям и осуществлять обмен файлами и сообщениями. Большинство станций BBS объединено в FidoNet — международную некоммерческую сеть пользователей компьютеров. Управляющая программа BBS организует диалог с пользователем, позволяет ему получить сообщения (почту), отправить почту другим пользователям BBS или FidoNet, если данная BBS входит в эту сеть. Кроме того, пользователь BBS получает возможность просматривать архивы файлов BBS, переписывать интересующие его файлы, передавать на BBS свои файлы.

^ Электронная почта является одной из самых привлекательных возможностей использования модемов. Использование электронной почты возможно в том случае, если компьютер оснащен модемом, подключен к глобальной сети и имеется специальное программное обеспечение для обмена почтой. Письмо, отправляемое по электронной почте, представляет собой обычный файл, содержащий текст письма и специальный заголовок, в котором указано, от кого письмо направлено, кому предназначено, тема письма и дата его отправления. Отправленное письмо через несколько минут или дней (в зависимости от расстояния и других причин) попадает на компьютер получателя, который имеет возможность просмотреть почту и отправить ответ в любое удобное время.

Пользователи ПК, оснащенных модемами, имеют возможность участвовать в телеконференциях, представляющих собой, по сути, обмен информацией с помощью BBS, но с гораздо большими возможностями. Телеконференции в зависимости от тематики делятся на несколько групп новостей (Newgroup). Абонент сети может «подписаться» на интересующие его конференции, что дает ему возможность отправлять свои сообщения по тематике данной телеконференции и получать новые сообщения по этой теме, отправленные другими пользователями сети.

Пользователи компьютеров с модемами имеют возможность доступа не только в FidoNet, но и в Internet — совокупность всемирных компьютерных сетей. В Internet включены самые различные компьютерные службы: электронная почта, телеконференции Usenet, система передачи файлов FTP, система Gopher, WWW (World Wide Web — Всемирная паутина) и др. Наибольшее развитие и широкую популярность среди пользователей получила Всемирная паутина. Миллионы пользователей, от корпоративных до индивидуальных, разместили здесь свои Web-страницы.


^ 4. Факсимильная связь

Факсимильная связь — процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста. В основном факсимильная связь используется для отправления документов (текстов, чертежей, рисунков, схем, фотоснимков) на бумажные носители получателей. Фактически факсимильный способ передачи информации заключается в дистанционном копировании документов.

Термин «факсимильная связь» относится к системам передачи как полутоновых, так и штриховых документов. В основу факсимильной связи положен метод передачи временной последовательности электрических сигналов, характеризующих яркость отдельных элементов передаваемого документа.

Основными этапами факсимильной передачи информации являются:

• 
  сканирование передаваемого изображения и преобразованиеего в последовательность электрических сигналов;
  
• 
  передача электрических сигналов по каналу связи;
  
• 
  прием электрических сигналов и преобразование их в ту илииную форму, необходимую для воспроизведения изображения;
  
• 
  воспроизведение изображения.
  

Для организации факсимильной связи используются факсимильные аппараты (телефаксы) и каналы связи: чаще всего телефонные, реже цифровые и радиоканалы связи.

^ Факсимильные аппараты являются многофункциональными устройствами, содержащими, как правило, три компонента:

1. 
   сканер, обеспечивающий считывание информации с оригинала и преобразование ее в последовательность электрическихсигналов;
   
2. 
   приемно-передающее устройство (модем), выполняющеефункции передачи сигнала по каналу связи и прием сигналов отдругих абонентов;
   
3. 
   принтер, воспроизводящий принятое изображение оригинала путем печати на бумаге.
   

Учитывая значительное разнообразие таких компонентов факсимильных аппаратов, как сканер и принтер, следует понимать, что различные модели факсимильных аппаратов отличаются способом сканирования, воспроизведения изображения и разрешающей способностью.

По способу воспроизведения изображения, определяемому типом используемого принтера, факсимильные аппараты делятся на термографические, струйные, лазерные, электрографические, фотографические, электрохимические, электромеханические.

Наибольшее распространение получили факсимильные аппараты термографического типа, поскольку при относительно невысокой цене они обладают достаточно хорошими техническими характеристиками, чаще всего оборудуются модемом. Однако термографический способ печати требует применения специальной термобумаги, которая со временем желтеет.

Электрографические и струйные факсимильные аппараты обладают несколько более высокой стоимостью, но позволяют использовать обычную бумагу.

Лазерные факсимильные аппараты самые дорогостоящие. Они обеспечивают разрешение до 16 точек на 1 мм и 64 уровня серого цвета и оборудуются модемами со скоростью передачи информации до 14400 бит/с.

Фотографические факсимильные аппараты лучше других передают полутона и имеют высокую разрешающую способность, но используют для воспроизведения дорогую фотографическую бумагу, что значительно ограничивает их применение.

Электрохимические и электромеханические факсимильные аппараты не находят широкого применения. Электромеханические аппараты не передают полутонов, хотя и используют обычную бумагу, а в электрохимических факсимильных аппаратах используется специальная электрохимическая бумага.

Конструктивно факсимильные аппараты, как и плоттеры, подразделяются на плоскостные и барабанные. В плоскостных аппаратах передаваемые документы ограничиваются размерами, а в барабанных — только шириной, что позволяет обеспечивать передачу документа в рулоне.

Факсимильные аппараты имеют следующие сервисные функции:

• 
  режим копирования документов;
  
• 
  переключение в режим голосовой связи, в том числе и по дополнительному телефонному каналу, позволяющему одновременно с передачей факса вести разговор;
  
• 
  подключение факсимильного аппарата к компьютеру;
  
• 
  наличие оперативной памяти до нескольких Мбайт и внешней памяти в десятки Мбайт, что позволяет обеспечивать ряд функций, а именно: «память листов» (запоминание количества листов документа, изображение которых может быть записано в оперативную память телефакса при отсутствии или неожиданном окончании бумаги или для последующей передачи); «автоответчик» (передача в линию предварительно записанного сообщения, а также прием и сохранение сообщения для последующего прослушивания); «отложенная передача» (автоматическая передача в заданное время заранее подготовленного к передаче документа); «электронный справочник» определенного числа телефонных номеров; «память номеров», по которым наиболее часто отправляются документы;
  
• 
  наличие жидкокристаллического цифробуквенного индикатора (дисплея), на котором отображаются текущие режимы работы телефакса;
  
• 
  возможность сортировки факсов по конфиденциальным почтовым ящикам абонентов;
  
• 
  автоподача документов и бумаги и автоотрезка рулонной бумаги.
  

При приеме факсимильного сообщения после звонка по телефону с просьбой принять факс необходимо проверить наличие бумаги и включить аппарат.

^ При передаче факсимильного сообщения необходимо:

1. 
   согласовать размер передаваемого документа с возможностями передающего аппарата и принимающего факс-аппарата, т.е.либо уменьшить документ путем масштабного копирования, либо передавать по частям. Документы стандартного формата А4 принимаются практически любым телефаксом;
   
2. 
   положить подготовленный к передаче документ на входной лоток текстом вниз и установить на панели аппарата режимы качества передачи;
   
3. 
   связаться по телефону с абонентом, которому необходимо передать факс, и сообщить ему об этом. После появления в трубке сигнала факса нажать кнопку START и положить телефонную трубку.
   

^ Скорость передачи факсимильной информации по телефонным каналам связи 4800 — 28 800 бит/с (стандарт МККТТ V.34), а при использовании цифровых каналов возможно более высокое сжатие информации, и скорость передачи доходит до 64 000 бит/с.

В общем случае время, необходимое на передачу одного листа документа, зависит от размеров этого листа, характера изображения на нем, скорости передачи и режима разрешающей способности.

Факсимильные аппараты используют следующие режимы разрешающей способности:

Standard— обычный, разрешающая способность 100 x 200 dpi;

Fine (High) — качественный (высокий), разрешающая способность 200 х 200 dpi;

^ Superfine (Superhigh) — высококачественный (сверхвысокий), разрешающая способность 400 х 200 dpi;

Halftone (Photo) — полутоновый (фоторежим), до 64 градаций серого.

Чем более качественный режим разрешающей способности используется, тем большее количество точек считывается с документа и тем большее время требуется на считывание всего документа. Передача данных в режиме Fine примерно удваивает время передачи по сравнению с режимом Standard, а режим Superfine увеличивает время в четыре раза; в режиме Halftone время передачи по меньшей мере в восемь раз больше, нежели в стандартном режиме.

Факсимильная связь может применяться для ввода передаваемой информации непосредственно в ЭВМ при наличии факс-модема.

Получили распространение радиофаксы, имеющие многоканальные системы подвижной радиофаксимильной связи, включающие стационарную базовую станцию, и подвижные радиофаксы, устанавливаемые в автомобилях.

Для передачи рукописных сообщений используются телефонные факсимильные приставки, которые обеспечивают передачу выполняемых от руки схем, подписей. При передаче факса абонент специальным пером пишет на блокноте: таким образом осуществляется передача подписи ответственного лица.

^ Компьютерные факсимильные системы представляют собой сочетание компьютера с факс-модемом и компьютерных периферийных устройств. Для работы в таком режиме компьютеры оборудуются клавиатурой, на которой можно непосредственно набирать номер телефона абонента, а также видеокамерой и микрофоном, позволяющими параллельно с обменом факсимильным сообщением видеть абонента и разговаривать с ним.

Для обмена информацией между ЭВМ (цифровыми устройствами), а также факсимильными аппаратами через телефонные сети (аналоговые каналы связи) используются модемы.


Контрольные вопросы.

1. 
   Как организуется передача информации в автоматизированной системе?
   
2. 
   Приведите классификацию каналов связи, их характеристики.
   
3. 
   Какие существуют и применяются типы кабелей для организации каналов связи?
   
4. 
   Какие линии связи относятся к беспроводням, их характеристика.
   
5. 
   Назначение и структурная схема модема.
   
6. 
   В чём разница между внешним и внутренним модемом. Их характеристика.
   
7. 
   Какие существуют протоколы передачи данных для модемов?
   
8. 
   Как осуществляется, и какие этапы включает в себя факсимильная связь?
   
9. 
   Какие существуют тип факсимильных аппаратов?
   
10. 
    Опишите организацию процессов приема и отправки сообщений по факсу.