Методика размерного анализа торцевых поверхностей. Размерный анализ чертежа детали. Определение типа производства

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал Нижегородский

Электронная письменная предзащита

Дисциплина

Информатика и ВТ

Перспективы развития телекоммуникационных систем в России

Фамилия выпускника

Васильева Елена Александровна

Содержание

• Введение
• Основная часть
• 1.2 Беспроводная связь
• 2.3 Спутниковая связь РФ
• 2.4 Интернет
• 2.5 Сотовая связь в России
• 3. Телекоммуникационные сети
• 3.1 Современные тенденции развития телекоммуникационных сетей
• 3.2 Транспортный уровень
• 3.3 Беспроводный IP-доступ
• Заключение
• Глоссарий
• Список использованных источников

Введение

На сегодняшний день потребность в общении, в передачи и хранении информации возникает всё в больше и больше, это связано с развитием человеческого общества.

Новые условия жизни дают нам понять, что информационная сфера деятельности человека является определяющим фактором интеллектуальной, экономической и оборонной возможностей государства и человеческого общества в целом.

Создание всей совокупности материальных и политических условий в области связи привели к взрыву в области информации и перевороту в образе мыслей и действий людей. В настоящее время люди, общаясь друг с другом, за счет интеллектуальной речевой активности снабжают ноополе, являющееся аналогом Интернета, морфологическими языковыми структурами, которые управляют жизнью на земле.

Актуальность данной темы состоит в том, что для развития общества, необходимо внедрение инновационных систем. Это связанно с тем, что человечество переходит на новый уровень общения и передачи информации. Теперь для того, что бы передать сообщение нет необходимости находиться на близком расстоянии. Есть возможность передавать информацию из разных точек планеты. Коммуникационные системы оказывают большое влияние на все сферы жизни человека. России необходимо финансировать развитее коммуникационных систем, т.к. государство стоит на ступень ниже, в сравнении с мировыми тенденциями. Развитие связи в начале ХХI века характеризуется следующими понятиями: универсализация, интеграция, интеллектуализация - в части технических средств и в сетевом плане; глобализация, персонализация - в части услуг. Прогресс в области связи основан на разработке и освоении новых телекоммуникационных технологий, а также на дальнейшем развитии и совершенствовании еще не исчерпавших свой потенциал существующих. Последние годы в России с точки зрения развития телекоммуникаций не были стабильными. Им предшествовал мировой кризис в области телекоммуникаций, который привел к снижению темпов роста. Тем не менее даже в этот период развивались и внедрялись новые телекоммуникационные технологии. В течение этого периода в рамках ОАО "Связьинвест" была проведена структуризация бывших сетей электросвязи в сторону их укрупнения, созданы сильные, высоко капитализированные, прибыльные и конкурентно-способные компании. В результате в России существует семь межрегиональных компаний (МРК), а на телекоммуникационном рынке действует около 6500 зарегистрированных новых операторов. В июне 2003 года Государственной думой РФ был принят новый федеральный закон "О связи", введенный в действие с 1 января 2004 года. С этим связано по существу завершение одного этапа развития связи в России и начало нового этапа.

Модернизация сетей наземного эфирного вещания путем перехода на цифровые технологии является мировой тенденцией, которой следует и Российская Федерация. Переход на цифровое вещание в России не только позволит обеспечить население многопрограммным вещанием заданного качества, но и окажет стимулирующее воздействие на развитие рынков СМИ, связи и производства отечественного теле - и радиооборудования, создание инфраструктуры производственно-внедренческих, сбытовых и сервисных организаций, дальнейшее развитие малого и среднего предпринимательства и развитие конкуренции в данной сфере. Основной целью, согласно Концепции развития телерадиовещания в Российской Федерации на 2008 - 2015 годы, является обеспечение населения многопрограммным вещанием с гарантированным предоставлением общедоступных телевизионных каналов и радиоканалов заданного качества, что позволит государству полнее реализовать конституционное право граждан на получение информации.

Объектом исследования данной выпускной квалификационной работы являются телекоммуникационные системы.

Предметом исследования является анализ развития телекоммуникационных систем.

Цель выполнения данной выпускной квалификационной работы является рассмотрение перспектив развития телекоммуникационных систем.

Основная часть.

телекоммуникационная сотовая спутниковая связь

1. История развития телекоммуникаций

1.1 Волоконно-оптические системы связи

Развитие электрических систем передачи информации началось с изобретения П.Л. Шиллингом в 1832 году телеграфной линии с использованием иголок. Медный провод использовался как линия связи. Такая линия обеспечивала скорость передачи информации - 3 бит/с (1/3 буквы). Первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы). В 1860 г. была изобретена печатающая телеграфная система. Она обеспечивала скорость - 10 бит/с (1 буква). Уже в 1874 г. система шестикратного телеграфного аппарата Бодо обеспечивала скорость передачи - 100 бит/с (10 букв). Первые телефонные линии были построены на основе изобретенного в 1876 году Беллом телефона. Они обеспечивали скорость передачи информации 1000 бит/с (1кбит/с - 100 букв).

Первая телефонная цепь использованная на практике была однопроводной с телефонными аппаратами, включенными на ее концах Громаков, Ю.А. Сотовые системы подвижной радиосвязи. Технологии электронных коммуникаций / Ю.А. Громаков. - М.: Эко-Трендз, 1994. С-132. . Такой способ требовал большого количества соединительных линий и самих телефонных аппаратов. Это устройство в последствии в 1878 году было заменили коммутатором, позволившим соединить несколько телефонных аппаратов через единое коммутационное поле. Первоначально используемые однопроводные цепи с заземленным проводом были заменены двухпроводными линиями передачи до 1900года. Несмотря на изобретение коммутатора, каждый абонент имел свою линию связи. Поэтому необходимо было придумать способ, позволяющий увеличить количество каналов без прокладки дополнительных тысяч километров проводов. Первая коммерческая система уплотнения была создана в США. Благодаря этому устройству в 1918 году между Балтимором и Питсбургом начала работать четырехканальная система с частотным разделением каналов. Большинство разработок было направлено на увеличение эффективности систем уплотнения воздушных линий и многопарных кабелей. Именно по этим двум средам передачи были организованы почти все телефонные цепи до второй мировой войны.

В 1920 году была изобретена шести-двенадцати канальная система передачи. Это увеличило скорость передачи информации в заданной полосе частот до 10 000бит/с, (10кбит/с - 1000 букв). Верхние граничные частоты воздушных и многопарных кабельных линий составляли соответственно 150 и 600 кГц. Потребности передачи больших объемов информации требовали создания широкополосных систем передачи.

В 30-40 годах ХХ века были введены в обращение коаксиальные кабели. В 1948 году между городами, находящимися на атлантическом и тихоокеанском побережьях США, была введена в эксплуатацию коаксиально-кабельная система L1. Эта система позволила увеличить полосу пропускания частот линейного тракта до 1,3 МГц, и это обеспечило передачу информации по 600 каналам.

После второй мировой войны начали проводить активные исследования по совершенствованию коаксиально-кабельных систем. Изначально коаксиальные цепи прокладывались отдельно, но позднее их объединили в несколько коаксиальных кабелей в общей защитной оболочке. Например, американская фирма Белл разработала в 60-е годы ХХ века межконтинентальную систему с шириной полосы 17,5 МГц (3600 каналов по коаксиальной цепи или "трубке").

В СССР, в то же время разрабатывалась система К-3600 на отечественном кабеле КМБ 8/6, имеющем 14 коаксиальных цепей в одной оболочке. Через какое-то время изобретают коаксиальную систему с шириной полосы пропускания 60 МГц. Это обеспечивало емкость 9000 каналов в каждой паре. В общей оболочке объединены 22 пары.

Коаксиальные кабельные системы большой емкости использовались для связи между двумя близко расположенными центрами с высокой плотностью населения. Однако стоимость строительства таких систем была высокой. Это происходило из-за малого расстояния между промежуточными усилителями и вследствие большой стоимости кабеля и его прокладки. По современным воззрениям, все электромагнитные излучения, в том числе радиоволны и видимый свет, имеют двойственную структуру и ведут себя то как волнообразный процесс в непрерывной среде то как поток частиц, получивших название фотонов, или квантов. Каждый квант обладает определенной энергией.

Ньютон впервые ввел понятие о свете как о потоке частиц.А. Эйнштейн на основе теории Планка возродил в новой форме в 1905 году корпускулярную теорию света, которую теперь принято называть квантовой теорией света. В 1917 году он теоретически предсказал явление вынужденного или индуцированного излучения. Благодаря этому впоследствии были созданы квантовые усилители. В 1951 году советские ученые В.А. Фабрикант, М.М. Вудынский и Ф.А. Бутаева получили патент на открытие принципа действия оптического усилителя. В 1953 году предложение о квантовом усилителе было сделано Вебером. В 1954 г.Н.Г. Басов и А.М. Прохоров предложили теоретически обоснованный проект молекулярного газового генератора. В 1954 году, независимо от них, Гордон, Цейгер и Таунс опубликовали сообщение о создании действующего квантового генератора на пучке молекул аммиака. В 1956 г. Бломберген установил возможность построения квантового усилителя на твердом парамагнитном веществе, а в 1957 году этот усилитель был собран Сковелем, Фехером и Зайделем. Построенные до 1960 г. квантовые генераторы и усилители получили название мазеров. Это название происходит от первых букв английских слов "Microwave amplification by stimulated emission of radiation", что означает "усиление микроволн с помощью вынужденного излучения".

Следующий этап развития связан с перенесением известных методов в оптический диапазон. В 1958 году Таунс и Шавлов теоретически обосновали возможность создания оптического квантового генератора (ОКГ) на твердом теле. В 1960 году Мейман построил первый импульсный ОКГ на твердом теле - рубине. В этом же году вопрос об ОКГ и квантовых усилителях независимо был проанализирован Н.Г. Басовым, О.Н. Крохиным и Ю.М. Поповым Измайлов, Ю.Д. Развитие российской государственной группировки спутников связи и вещания / Ю.Д. Измайлов // Технологии и средства связи. Спутниковая связь и вещание. - 2008. - С. - 54 .

Первый газовый (гелий-неоновый) генератор был создан в 1961 году Джанаваном, Беннетом и Эрриотом. В 1962 г. был создан первый полупроводниковый ОКГ. Оптические квантовые генераторы (ОКГ) получили название лазеров. После создания первых мазеров и лазеров их стали использовать в системах связи.

Волоконная оптика появилась в начале 50-х годов как новое направление техники. В то же время стали делать тонкие двухслойные волокна из прозрачных материалов (стекло, кварц и др.). К этому времени было доказано, что если соответствующим образом выбрать оптические свойства внутренней и наружной частей такого волокна, то луч света, введенный во внутрь, будет только по нему и распространяться, отражаясь от оболочки. Даже если волокно изогнуть, луч по прежнему будет удерживаться внутри сердечника. Таким образом, световой луч, попадая в оптическое волокно, способен распространяться по любой криволинейной траектории. Этот процесс аналогичен, текущему по металлическому проводу, электрическому току. Поэтому двухслойное оптическое волокно часто называют светопроводом или световодом. Стеклянные или кварцевые волокна очень гибкие и тонкие, но не смотря на это прочны (прочнее стальных нитей того же диаметра). Световоды 50-х годов были недостаточно прозрачны, и при длине 5-10 м свет в них полностью поглощался.

В 1966 г. была предложена идея о возможности использования световодов для целей связи. Благодаря техническим разработкам в 1970 г. было добыто сверхчистое кварцевое волокно, способное пропустить световой луч на расстояние до 2 км. В этом же году началось стремительное развитие волоконно-оптической связи. Появились новые методы изготовления волокон; создаются миниатюрные лазеры, фотоприемники, оптические разъемные соединители и т.п.

К 1973-1974 гг. расстояние, проходимое лучом по оптоволокну, достигло 20 км, а к началу 80-х годов 200 км. В то же временя скорость передачи информации по ВОЛС возросла в несколько миллиардов бит/с. Выяснилось, что ВОЛС имеют целый ряд достоинств.

На световой сигнал не влияют внешние электромагнитные помехи. Сигнал невозможно подслушать или перехватить. Волоконные световоды имеют отличные технические и экономические показатели: применяемые материалы имеют малую удельную массу, не нуждаются в тяжелых металлических оболочках; просты при прокладке, монтаже, эксплуатации. Волоконные световоды, как и обычные электрические провода, можно закладывать в подземную кабельную канализацию, монтировать на высоковольтных ЛЭП или силовых сетях электропоездов, а также совмещать с любыми другими коммуникациями. В отличие от электрических цепей, характеристики ВОЛС не зависят от их длины, от включения или отключения дополнительных линий. В волоконных световодах не бывает искрение и замыкание, что открывает возможность использования их во взрывоопасных и подобных им производствах.

Важное значение в распространении ВОЛС имеет экономический фактор. В конце двадцатого века волоконные линии связи имели одинаковую стоимость с проводными линиями Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. - М.: "Диалог-МИФИ"2002. С-45 . Но со временем, учитывая дефицит меди, положение непременно изменится. Это убеждение основано на неограниченных сырьевых ресурсах кварца, который является основным материалом световода, тогда как основу проводных линий составляют такие металлы, как медь и свинец. В настоящее время оптические линии связи доминируют во всех телекоммуникационных системах, начиная от магистральных сетей до домовой распределительной сети. Благодаря развитию оптико-волоконных линий связи активно внедряются мультисервисные системы, которые дают возможность довести до конечного потребителя в одном кабеле телефонию, телевидение и Интернет.

1.2 Беспроводная связь

Пейджинговая связь - это радиотелефонная связь когда, пересылка по телефону продиктованных абонентом-отправителем сообщений и прием их по радиоканалу абонентом-получателем обеспечивается с помощью пейджера - радиоприемника с жидкокристаллическим дисплеем. На пейджере высвечиваются принятые послания. Суть пейджинговой связи заключалась в том, что абонент посылает сообщение на коммутатор, где производится его запись, которая затем передается другому абоненту. Первый пейджер был разработан в 1956 году в Англии. В то время количество абонентов не могло превышать 57. Пейджеры содержали несколько настроенных контуров. Эти контуры отслеживали характерную последовательность низкочастотных сигналов, при получении которых устройство подавало звуковые сигналы. Пейджеры такого вида называют тональными. При получении тонового сигнала абонент должен был поднести устройство к уху и прослушать сообщение, которое передавал диспетчер.

Сети, в то время, носили местный характер и ими пользовались в основном врачи, служащие аэропортов. Некоторые подобные сети существуют и сегодня для нужд конкретных служб.

К концу 2000 года число владельцев пейджеров в европейских странах превысило 20 миллионов.

История пейджинговой связи началась в конце 1960-х годов еще в СССР. Системы персонального радиовызова широко использовались отдельными государственными структурами. Например пейджер использовался в 1980 году во время московской Олимпиады. Пейджер активно использовали в качестве инструмента общения до тех пор, пока не появились сотовые телефоны - средство двухсторонней связи.

С тех пор, как появилась сотовая связь, развитие пейджера остановилось. В больших городах пейджинговые компании закрылись, уступив место операторам сотовой связи. Лишь в некоторых регионах пейджинговая связь сохранилась, а число клиентов пейджинговых компаний не превышает ста тысяч.

Связь называют мобильной, если источник информации и получатель перемещаются в пространстве. Радиосвязь является мобильной. Первые радиостанции предназначались для связи с подвижными объектами-кораблями. Первый прибор радиосвязи созданный А.С. Поповым был установлен на броненосце "Адмирал Апраксин". В те годы беспроводная связь требовала громоздких приемопередающих устройств. Это тормозило распространение индивидуальной радиосвязи даже в Вооруженных силах, не говоря уже о частных клиентах.17 июня 1946 года в Сент Луисе, США, компания Southwestern Bell запускают первую радиотелефонную сеть для частных клиентов и тут же становится лидером телефонного бизнеса. Основанием аппаратуры являлись ламповые электронные приборы, из-за этого аппаратура была очень громоздкой и устанавливалась только в автомобилях. Но несмотря на это на видимые неудобства, количество пользователей мобильной связи стремительно росло. Это в свою очередь создало новую проблему. Радиостанции, работающие на близких по частоте каналах, создавали помехи друг другу. Это значительно ухудшало качество связи. Для массового внедрения требовалось решить эту проблему.

В 1947 году был изобретен транзистор, заменивший электронные лампы, и обладающий значительно меньшими размерами. Это оказало огромное значение для дальнейшего развития радиотелефонной связи и создало предпосылки широкого внедрения мобильного телефона. Но снизить влияние взаимных помех можно было только изменив принцип организации связи. Мур, М. Телекоммуникации М. Мур, Т. Притски, К. Риггс, П. Сауфвик. - СПб: БХВ-Петербург, 2005. С-90

В 40-е годы прошлого века, благодаря исследованию ультракоротковолнового диапазона волн, удалось установить его основное преимущество над короткими волнами - широкодиапазонность. Но имелся и серьезный недостаток - сильное поглощение радиоволн средой распространения. Ультракороткие радиоволны не способны огибать земную поверхность, поэтому связь обеспечивалась только на линии прямой видимости, и даже при мощном передатчик дальность связи достигала лишь 40 км. Именно этот недостаток в 1947 году использовал сотрудник американской компании Bell Laboratories Д. Ринг. Он предложил новую идею организации связи. Она заключалась в разделении пространства на небольшие участки - соты радиусом 1-5 километров и в отделении радиосвязи в пределах одной ячейки от связи между ячейками. Повторение частот позволило разрешить проблему использования частотного ресурса. Это позволяло использовать одни и те же частоты в разных сотах распределенных в пространстве. Эта конструкция выглядела так: в центре отдельной ячейки располагалась базовая приемно-передающая радиостанция, которая обеспечивала радиосвязь в пределах ячейки со всеми абонентами. Размеры соты определялись максимальной дальностью связи радиотелефонного аппарата с базовой станцией. Максимальный радиус получил название радиуса соты. Во время разговора сотовый радиотелефон соединяется с базовой станцией радиоканалом, по которому передается телефонный разговор. Абоненты связываются между собой через базовые станции, которые соединены друг с другом и с городской телефонной сетью общего пользования.

Для обеспечения бесперебойной связи при переходе абонента от одной зоны к другой потребовалось применение компьютерного контроля за телефонным сигналом, излучаемым абонентом. Именно компьютерный контроль позволил в течение всего лишь тысячной доли секунды переключать мобильный телефон с одного промежуточного передатчика на другой. Таким образом, центральной частью системы мобильной связи являются компьютеры, которые отыскивают абонента, находящегося в любой из сот, и подключают его к телефонной сети. Практическое применение сотовой связи стало возможным только после изобретения микропроцессоров и интегральных полупроводниковых микросхем, т.к. компьютерная техника была еще на таком уровне, что ее коммерческое применение в системах телефонной связи было затруднено.

Первый сотовый телефонный аппарат прототип современного аппарата сконструировал Мартин Купер (фирма Motorola, США) в 1973 году.

В 1983 году в Чикаго была запущена в работу сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), который был разработан фирмой Bell Laboratories. В 1985 г., в Англии, был принят стандарт TACS (Total Access Communications System), являвшийся разновидностью американского AMPS. Через два года, из-за резко возросшего числа абонентов, был принят стандарт HTACS (Enhanced TACS), добавивший новые частоты и частично исправивший недостатки предшественника. Франция же стояла отдельно от всех и начала использовать собственный стандарт Radiocom-2000 с 1985 года. Следующим стал стандарт NMT-900, использующий частоты 900 МГц диапазона. Новая версия стала применяться в 1986 году. Она позволила увеличить число абонентов и улучшить стабильность системы. К концу 1980-х годов началось создание второго поколения систем сотовой связи, основанных на базе цифровых методов обработки сигналов.

В 1982 году Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (СЕРТ) создала группу под названием Groupe Special Mobile, целью которой была разработка единого европейского стандарта цифровой сотовой связи. Но только лишь через восемь лет были предложены спецификации стандарта. Просчитав перспективы развития сотовой связи в Европе и во всем мире, было принято решение выделить для нового стандарта и диапазон 1800 МГц. Этот стандарт получил название GSM - Global System for Mobile Communications. GSM 1800 МГц также носит название DCS-1800 (Digital Cellular System 1800). Стандарт GSM является цифровым стандартом сотовой связи. В нём реализовано временное разделение каналов (TDMA - множественный доступ с разделением по времени, шифрование сообщений, блочное кодирование, а также модуляция GMSK) (Gaussian Minimum Shift Keying). Райс Л. Эксперименты с локальными сетями: Пер. с англ. - М.: Мир,1999. - 268с.

Пескова, С.А. Сети и телекоммуникации - М., Изд-во Академия, 2007. С-143 В конце 90-х годов из-за развития Интернета многие пользователи сотовой связи захотели использовать свои телефоны как модемы, а существующих скоростей для этого было недостаточно. Чтобы поспеть за спросом своих клиентов в доступе к сети Интернет, инженеры изобретают WAP-протокол. WAP - это сокращенное название от Wireless Application Protocol, что переводится как протокол беспроводного доступа к приложениям. В принципе WAP - это упрощенная версия стандартного Интернет протокола HTTP, адаптированная под ограниченные ресурсы мобильных телефонов. Но этот протокол не дает возможность просматривать стандартные Интернет - страницы, они должны быть написаны на языке WML. Поэтому абоненты сотовых сетей получили весьма ограниченный доступ к Интернет-ресурсам. Еще одно неудобство состояло в том, что для доступа к WAP-сайтам использовался тот же канал связи, что и для передачи голоса, то есть пока вы загружаете или просматриваете страничку, канал связи занят, и с лицевого счета списываются те же деньги, что и во время разговора.

Производителям оборудования сотовой связи срочно пришлось искать способы увеличения скорости передачи данных. В результате этих изысканий на свет появилась технология HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data), обеспечивающая скорость - до 43 килобит в секунду. С появлением GPRS вновь стали использовать WAP-протокол, так как доступ к небольшим по объему WAP-страницам становится во много раз дешевле, чем во времена CSD и HSCSD. Теперь многие операторы связи за небольшую ежемесячную абонентскую плату предоставляют неограниченный доступ к WAP-ресурсамсети.

С появлением GPRS сети сотовой связи перестали именоваться сетями второго поколения - 2G. Так произошло слияние сотового телефона, компьютера и сети Интернет. Разработчики и операторы предлагают нам все больше новых дополнительных услуг. Используя возможности GPRS, был создан новый формат передачи сообщений, который был назван MMS (Multimedia Messaging Service - Сервис Мультимедийных Сообщений). Он позволяет отправлять с сотового телефона не только текст, но и различную мультимедиа информацию, например, звукозаписи, фотографии и даже видеоклипы. Причем MMS-сообщение может быть передано как на другой телефон, поддерживающий этот формат, так и на электронную почту. С увеличением мощности процессоров телефонов, появляется возможность загружать и запускать на нем различные программы. Основным языком для их написания является язык Java2ME. Владельцам большинства современных телефонов теперь не составляет труда подключиться к сайту разработчиков Java2ME приложений и закачать на свой телефон, например, новую игру или другую необходимую программу. Также никого не удивит возможность подключения телефона к персональному компьютеру, для того чтобы, используя специальное программное обеспечение, чаще всего поставляемое вместе с трубкой, сохранить или отредактировать на ПК адресную книгу или органайзер; находясь в дороге, используя связку мобильный телефон + ноутбук, выйти в полноценный Интернет и просмотреть свою электронную почту. Однако наши потребности постоянно растут, объем передаваемой информации растет практически ежедневно. И все больше требований выдвигается к сотовым телефонам, вследствие чего ресурсов нынешних технологий становится недостаточно для удовлетворения наших возрастающих запросов.

Именно для решения этих запросов и предназначены, достаточно недавно созданные сети третьего поколения 3G, в которых передача данных доминирует над голосовыми услугами.3G - это не стандарт связи, а общее название всех высокоскоростных сетей сотовой связи, которые вырастут и уже вырастают из ныне существующих. Огромные скорости передачи данных позволяют передавать прямо на телефон высококачественное видеоизображение, осуществлять постоянное соединение с Интернет и локальными сетями. Применение новых, усовершенствованных, систем защиты позволяет уже сегодня использовать телефон для проведения различных финансовых операций - мобильный телефон вполне способен заменить кредитную карту.

Вполне естественно, что сети третьего поколения не станут финальным этапом развития сотовой связи - как говориться, прогресс неумолим. Ныне проходящая интеграция различных видов связи (сотовой, спутниковой, телевизионной и т.д.), появление гибридных устройств, включающих в себя сотовый телефон, КПК, видеокамеру, безусловно, приведет к появлению сетей 4G, 5G. И о том, чем закончится это эволюционное развитие, сегодня вряд ли смогут рассказать даже писатели-фантасты.

На мировом уровне сейчас используется около 2 миллиардов единиц мобильных телефонов, из них больше двух третей подключены к стандарту GSM. Вторым по популярности идёт CDMA, остальные же представляют специфические стандарты, применяемые в основном в Азии. Сейчас в развитых странах сложилась ситуация "пресыщения", когда спрос перестаёт расти.

2. Основные направления в развитии телекоммуникаций

2.1 Перспективы развития цифрового телевидения

Стандартное российское телевидение уже давно устарело. Оно вещает в стандарте Secam и обеспечивает 25 кадров в секунду при черезстрочной развёртке изображения. Количество точек в этом формате составляет 720Ч576. Другие страны вещают в различных версиях форматов PAL, отличающихся от Secam только способом кодирования цвет.

Самые развитые в технической области телевидения страны считаются: Япония, Мексика, Канада, Южная Корея, Тайвань, США и даже Гондурас. Они вещают в современном стандарте NTSC 3.58. Стандарт NTSC 3.58 даёт 29.97 кадров в секунду, при этом количество вертикальных строк уменьшается с 576 до 480.

Пять-десять лет назад начали вести разработку нового телевизионного стандарта HDTV. Перевод аббревиатуры HDTV означает High Definition Television на русский язык - телевидение высокой четкости.

Разрешение обычного телевизора, 720Ч480 или 345 600 пикселей. Разработчики формата HDTV достигли разрешения 1920Ч1080 или 2 миллиона пикселей. При этом изображение не просто передается покадрово, а кадры как бы частично накладываются друг на друга, что ещё более усиливает эффект четкости изображения. И есть все основания утверждать, что через год-два большинство каналов будет транслироваться в форматеHD. Кабельное телевидение пока не транслирует HD сигнал, но очевидно, что конкуренция со стороны компаний спутникового телевидения заставит кабельщиков прийти к HDTV.

HD телевизионные приёмники делятся на два вида. Это так называемые HDTV Upgradeable и HDTV Built-in. HD телевизоры Built-in имеют встроенный Through-the-air ресивер. Это позволяет принимать на обычную комнатную или наружную антенну передачи в формате HD.

Все HD телевизоры, за редким исключением, имеют PIP (Picture-in-Picture) - устройство, позволяющее одновременно смотреть два или несколько телеканалов. Поэтому те, кто может приобрести HDTV с Built-in ресивером, могут, имея спутниковую тарелку и HDTV ресивер, смотреть одновременно в формате HD и программы спутникового телевидения и программы VHF - каналов. Райс Л. Эксперименты с локальными сетями: Пер. с англ. - М.: Мир,1999. С-45.

В наше время практически в каждом доме есть DVD-плеер. Но к сожалению, даже на HD-телевизорах ещё нет возможности получить HD качество изображения при просмотре видео DVD. Однако, DVD-плеер, имеющий функцию Progressive Scan, позволяет получить разрешение 1280Ч1080=1.382.400 пикселей, что является очень высоким и почти приближающимся к HD, в то время как при отсутствии Progressive Scan зритель получает всего лишь 960Ч720=691.200 пикселей. Такие диски называются HDCD. На один диск DVD вмещается 2 - 4 часа видео в формате Mpeg 2 с размером кадра 720Ч576 для PAL и 720Ч480 для NTSC и с 6-канальным звуком качества 64 Кбит/с на канал (это очень мало). Формат же HD предусматривает скорость видеопотока Mpeg 2 со скоростью 28.8 Мбит/с, что в 3-4 раза больше чем у DVD. Такого большого носителя информации сегодня ещё нет. Совсем недавно выпустили лазерные диски под названием Blue-Ray, на которых вмещается около 24 Гбайт. Эти диски, в отличие от обычных, считываются синим лазером, отсюда и соответствующее название. Российские производители уже представили на выставке информационных технологий в Брюсселе CeiBT новейший оптический диск на основе ферромагнетика, вмещающий в себя 1Тбайт (это 1000 Гбайт, т.е. это около 212 DVD дисков), размеры которого всего лишь 13 см в диаметре и 2 мм в толщину.

2.2 Текущее состояние и перспективы развития кабельных систем

Самыми распространенными направляющими системами на сегодняшний день остаются симметричные кабели. Основной особенностью симметричных кабелей является наличие цепей, которые состоят из двух проводников, имеющие одинаковые конструктивные и электрические свойства. Кабели используют для того, чтобы передавать электромагнитную энергию в диапазоне частот 0-1 ГГц. Симметричные кабели связи стали использовать в сфере абонентского доступа. Это стало актуальным в связи с тем, что пользователям телефонных и компьютерных сетей требуется недорогой высокоскоростной доступ к сети Интернет. Операторы связи стали использовать оборудование на основе xDSL-технологии, чтобы предоставить клиентам широкий спектр услуг. Технологии xDSL дают возможность увеличить скорость обмена данными по кабелям городской телефонной сети до 56 Мбит/с. Но обычный телефонный кабель для этого не подходит, так как не позволяет добиться 100 % уплотнения. Это происходит, потому что существуют пары в кабеле, не отвечающие требованиям современных цифровых систем передачи по параметрам взаимной помехозащищенности.

Кабель марки ТП на сегодняшнее время является самым употребляемым. После 1995 г. в строительстве кабельных систем связи произошли существенные изменения. Теперь при строительстве перестали применять кабели с жилами 0,32 мм. Основной объем кабелей приходится на производство кабелей с жилами 0,4/0,5/0,7 мм. Это связано с тем, что при строительстве в городах ведется точечная застройка и длина абонентских линий увеличивается. Изолированные жилы в кабеле обычно скручены в пары или четверки с шагом не более100 мм, причем в четверке две жилы, расположенные по диагонали, образуют рабочую пару. Число пар от 5 до 2400 определяется в зависимости от марки кабеля.

Кабели для сельской телефонной сети предназначены для линий межстанционной сети и абонентской связи. Они используются в системах передачи с временным разделением каналов с импульсно-кодовой модуляцией и обеспечивающих скорость 2,048 Мбит/с при постоянном напряжении дистанционного питания до 500 В. В России производят следующие марки кабелей: КСПП, КСППБ, КСПЗП, КСПЗПБ. Токопроводящие медные жилы диаметром 0,9 и 1,2 мм изолированы полиэтиленом толщиной соответственно 0,7 и 0,8 мм с допуском 0,1 мм. Четыре изолированные жилы скручиваются в четверку с шагом 150 и 170 мм. Две жилы, расположенные по диагонали, образуют рабочую пару.

Низкочастотные междугородные симметричные кабели применяются на относительно коротких соединительных линиях, а также для устройства кабельных вводов и вставок в воздушные линии, в том числе с цепями, уплотняемыми в спектре до 150 кГц, а также для устройства соединительных линий АТС и между АТС и МТС.

Симметричные низкочастотные кабели имеют токопроводящие жилы диаметром 0,9 и 1,2 мм, диаметр поверх изоляции 1,9 и 2,4 мм. Четыре жилы скручены в четверку вокруг полиэтиленового корделя - заполнителя с шагом не более 300 мм. Низкочастотные кабели в зависимости от марки предназначены для прокладки в телефонных канализациях, коллекторах, тоннелях, шахтах, по мостам и в мягких устойчивых грунтах без повышенного электромагнитного влияния и опасности повреждения грызунами или непосредственно в грунтах всех категорий, не агрессивных к стальной броне и не подвержены мерзлотным деформациям.

Междугородные высокочастотные кабели (ВЧ) предназначены для эксплуатации на магистральных линиях, во внутризоновых первичных сетях и соединительных линиях городских телефонных сетей (ГТС). В настоящее время эти ВЧ кабели используются как в аналоговых системах передачи типа К-60, так и в цифровых системах передачи со скоростью 8448 кбит/с и 34 368 кбит/с, или в аналоговых системах передачи в частотном диапазоне до 5 МГц, работающих при переменном напряжении дистанционного питания до 960 в или постоянном напряжении до 1000 В. Токопроводящие жилы кабелей изготавливаются из медной проволоки диаметром 1,2 мм, обмотанной цветной полистирольной нитью (корделем) диаметром 0,8 мм и полистирольной лентой толщиной 0,045 мм, наложенной с перекрытием в сторону, противоположную направлению обмотки нитью. Четыре жилы с изоляцией различного цвета скручивают в четверку с заполнением в центре круглой полистирольной нитью и обматывают цветной хлопчатобумажной или синтетической пряжей или лентой. Шаги скрутки изолированных жил в четверку различные и не превышают 300 мм.

На сегодняшний день городские телефонные кабели типа ТПП, ТППэп, ТПппЗП, ТППэп-НДГ по объему производства остаются на одной из лидирующих позиций на рынке кабельной продукции, хотя просматривается тенденция к уменьшению спроса на них, так как по своим свойствам продукция не соответствует требованиям современного рынка информационных технологий. Поэтому доля использования медного кабеля в сетях связи будет уменьшаться за счет использования волоконно-оптических и беспроводных технологий.

Применение оптического и медного кабеля постепенно устанавливается в определенной пропорции: оптические - на магистральных участках, медные - ближе к абонентам. По мнению специалистов, такая тенденция останется в течение 10-15 лет.

2.3 Спутниковая связь РФ

В рамках новой Федеральной космической программы России до 2015 года ГПКС осуществляет строительство и запуск новых космических аппаратов. Система базируется на трех спутниках серии Экспресс-РВ. Срок службы системы 15 лет. Спутники кроме телекоммуникацонного обслуживания помогут обеспечить передачу сервисной информации (карта, погода, дифференциальные поправки, ГЛОНАСС и GPS). Новый состав спутников обеспечивает взаимное резервирование космических аппаратов на всей орбитальной дуге. Это гарантирует развитие и функционирование систем спутниковой связи и телерадиовещания в интересах государственных пользователей на всей территории нашей страны. Мур, М. Телекоммуникации М. Мур, Т. Притски, К. Риггс, П. Сауфвик. - СПб: БХВ-Петербург, 2005С-78

Развитие сети спутниковой связи характеризуется частотным ресурсом российской спутниковой группировки. К ней относятся самые значимые для российского рынка спутники. Группа имеет международную регистрацию под названием "Спутниковые сети "Экспресс". Частотный ресурс спутников связи "Горизонт" (и их аналога - первой серии космических аппаратов (КА)"Экспресс") в расчет не принят, так как данные спутники работают за пределами гарантированного срока службы.

К 2007 году ГПКС полностью перевело все транслируемые телерадиопрограммы с аналоговых на цифровые технологии. Через спутники ГПКС программы телерадиовещания распространяются на пять вещательных зон, с учетом временного сдвига. Пакет общероссийских программ доступен на всей территории России, а международные версии программ - и в странах Азиатско-Тихоокеанского и Атлантического регионов.

В соответствии с государственной программой развития цифрового телерадиовещания до 2015 г. в России ГПКС вводит в эксплуатацию новый центр компрессии сигналов телерадиопрограмм. Трансляция потока осуществляется в стандарте DVB-S2 и по стандарту MPEG-4 part 10. В настоящее время формирование и подъем на спутники пакетов общероссийских телерадиопрограмм осуществляется в стандарте MPEG-2/DVB-S. При таком стандарте в транспондере размещены всего 8 программ стандартного качества. Стандарт MPEG-4 в сочетании с DVB-S2 дает возможность передавать до 20 программ стандартного качества или 10 программ телевидения высокого качества в одном транспондере. Внедрение стандарта MPEG-4 создаст условия для перехода к телевизионным программам нового качества - телевидению высокой четкости (ТВЧ). Это в последствии даст возможность непосредственного телевизионного вещания со спутника, на мобильные терминалы конечных пользователей, в том числе и в интерактивном режиме.

Спутники, создаваемые ГПКС, будут обладать транспондерами с повышенной энергетикой для развития телевидения. Они должны помочь решению различных задач по построению сетей телерадиовещания, включая эволюцию мобильного телевидения. В конфигурацию новых космических аппаратов заложены по три перенацеливаемых антенны: одна - C-диапазона, две другие - Ku-диапазона. Благодаря улучшению энергетических характеристик новых спутников на 3-5 дБ, по сравнению с эксплуатируемыми космическими аппаратами "Экспресс-АМ", появится возможность применять наземные антенны около метра в диаметре. Все это позволит ГКПС оперативно реагировать на быстро изняющиеся потребности рынка и выйти на неосвоенные регионы.

Операторы наземных сетей спутниковой связи делятся на три основные категории: операторы интерактивных VSAT-сетей; операторы сетей типа "точка - точка"; операторы крупных корпоративных сетей. Развитие операторов интерактивных VSAT - сетей началось в 2003 г. благодаря применению новых VSAT-технологий типа DVB-RCS.

Операторы сетей типа "точка-точка" сформировались в 1990-х годах. Эти компании зачастую создавались крупными операторами, которые контролировали наземные сети общего пользования. Но самыми динамично развивающимися являются операторы интерактивных VSAT-сетей, в собственности которых находятся центральные станции этих сетей (HUB). С 2003 г. по 2008 г. в России построено не менее 20 центральных станций. Мультисервисные услуги базируются на перспективной технологии IPTV. Основным фактором ее развития послужило наличие большого числа центральных станций интерактивных сетей VSAT и то, что данную услугу можно предоставлять по низкоскоростным каналам связи, которых в России подавляющее большинство.

Таким образом, развитие сети спутниковой связи в России базируется на расширении спутниковой группировки и на совершенствовании методов обработки сигнала не только на центральных наземных станциях, но и непосредственно на космических аппаратах. Таким образом спутниковая как фиксированная, так и мобильная спутниковая мультисервисная связь может занять существенную долю рынка инфотелекоммуникационных услуг.

2.4 Интернет

Наиболее популярное направление развития Всемирной паутины - создание семантической паутины. Семантическая паутина - это надстройка над Всемирной паутиной, которая делает информацию, размещённую в сети, понятной для компьютеров. Семантическая паутина - это такая концепция, при которой каждое человеческое слово описано языком, понятным компьютеру. Благодаря Семантической паутине для любых приложений доступна структурированная информация. Программы пользуются ресурсами независимо от платформы и от языков программирования. Программы смогут обрабатывать информацию, а также делать выводы и принимать решения. При широком внедрении и грамотном использовании это может вызвать переворот в Интернете. В семантической паутине используется формат RDF (англ. Resource Description Framework), основанный на синтаксисе XML и использует идентификаторы URI для обозначения ресурсов. Он используется для того чтобы, описываемый ресурс стал понятен компьютеру. Также внедрили новый язык запросов для скорейшего доступа к данным RDF - это RDFS (англ. RDF Schema) и SPARQL (англ. Protocol And RDF Query Language) (читается "спамркл").

В настоящее время Всемирная паутина развивается по двум направлениям: семантическая и социальная паутина. Семантическая паутина улучшает связность и адекватное понимание информации во Всемирной паутине по средством введения новейших форматов метаданных. Социальная паутина упорядочивает информацию поставляемую самими пользователями Паутины.

Одним из выдающихся открытий в сфере связи стала Интернет-телефония. Началом ее зарождения считается 15 февраля 1995 года. В этот день фирма VocalTec запустила в продажу свой первый soft-phone - программу, для обмена звуковыми сообщениями по сети IP. В октябре 1996 года Microsoft запустил первую версию NetMeeting. А уже в 1997 году телефонные соединения через Интернет стали вполне привычными для людей, находящихся в разных точках планеты.

Чем же отличается обычная междугородная и международная телефонная связь от интернет-телефонии? Во время разговора абонент занимает целый канал связи, не смотря на то, говорит он или молчит. Так происходит при передаче голоса по телефону обычным аналоговым способом.

Во время цифрового способа информацию можно передавать отдельными "пакетами". Благодаря этому один канал связи можно использовать для рассылки информации одновременно от многих абонентов. Такое временное "пакетное уплотнение" позволяет намного эффективнее использовать существующие каналы связи, "сжимать" их. На одном конце канала связи информация делится на пакеты, каждый из которых, подобно письму, снабжается своим индивидуальным адресом. По каналу связи пакеты многих абонентов передаются "вперемежку". На другом конце канала связи пакеты с одним адресом снова объединяются и направляются своему адресату. Такой пакетный принцип широко используется в сети Интернет.

Подключив к персональному компьютеру микрофон и наушники, пользователь при помощи Интернет-телефонии может позвонить любому абоненту, у которого подключен городской телефон. Оплата в этом случае будет взиматься только за пользование Интернетом. Прежде чем пользоваться Интернет-телефонией абоненту нужно установить специальную программу на свой компьютер.

Воспользоваться Интернет-телефонией можно даже не имея персонального компьютера. Достаточно подключить обычный городской телефон с тональным набором. При наборе номера каждая набранная цифра уходит в линию в виде переменных токов разной частоты. Таким тоновым режимом снабжен практически любой современный телефонный аппарат. Чтобы воспользоваться Интернет-телефонией при помощи телефонного аппарата необходимо приобрести кредитную карточку, и позвонить на центральный компьютер-сервер по номеру указанному на карточке. После того автомат сервера дает голосовые команды: кнопками телефонного аппарата набрать серийный номер и ключ карточки, а также код страны и телефонный номер своего собеседника. При разговоре сервер превращает аналоговый сигнал в цифровой, отправляет его в другой город, в находящийся там сервер, который снова преобразует цифровой сигнал в аналоговый и отправляет его нужному абоненту. При этом абоненты разговаривают как по обычному телефону.

В 2003 году была запущена программа Skype. Она очень проста в установке и использовании, при этом совершенно бесплатная. Программа позволяет не только разговаривать, но и видеть собеседников, находящихся у своих компьютеров в разных концах света. Для того чтобы при разговоре имелось видеоизображение собеседников, компьютер каждого из них должен быть снабжен web-камерой. Этот тип связи позволяет практически мгновенно связаться двум людям, находящимся в любых точках нашей планеты. При этом, несмотря на различные расстояния, у абонентов создается ощущение личного общения.

2.5 Сотовая связь в России

Первая в России сотовая сеть появилась в 1991 г., когда свою работу в аналоговом стандарте NMT-450i начала компания "Дельта Телеком".

За это время в нашей стране поработали различные фирмы, использовавшие все стандарты сотовой связи. Самым используемым продуктом, которые продавали эти сети, был голосовой трафик - об SMS, о дополнительных информационно-развлекательных сервисах задумывались мало, а для скоростной передачи данных не было ни скоростных протоколов, ни желания покупать соответствующее оборудование.

Из-за августовского кризиса 1998 г. операторы потеряли много клиентов, что пошатнуло экономику сотовых компаний. Чтобы спастись от разорения все сотовые операторы начали разработку проектов для потребителей с невысоким уровнем доходов. Первым среди них оказался "ВымпелКом", который осенью 1999 г. предложил не дорогой пакет услуг под названием "Би+".

В 2000 г. МТС и "ВымпелКом" первыми стали использовать в своих сетях WAP-сервис. С помощью WAP-сервиса абоненты могли загружать данные со специальных WAP-сайтов, размещенных в Интернете, воспользовавшись своим сотовым телефоном. Информация была такой же как на WEB-сайтах, но адаптирована для маленьких экранов сотовых телефонов. В период с 2000 по 2005 г. г. можно выделить две тенденции развития. Во-первых, по всей территории России стали развиваться GSM-компании.

Во-вторых, сотовые операторы стали активно бороться за корпоративных абонентов. Операторы организовали специальные отделы, которые привлекали крупных пользователей скидками, дополнительными льготами по оплате, индивидуальным набором услуг, а так же сервисами передачи данных по технологии GPRS. Оператор "СкайЛинк" был основан в июле 2003 г. для консолидации региональных операторов NMT-450 и реализации проекта по созданию единой федеральной сети сотовой связи стандарта IMT-MC-450 (технология CDMA2000 1X). "СкайЛинк" использует скоростную технологию передачи данных EV-DO (в среднем в 9-10 раз более быстрой, чем GPRS). Благодаря этому корпоративные клиенты, у которых есть реальная потребность в организации и использовании мобильного офиса без проводов, становятся его клиентами.

Сегодня мобильной связью охвачено огромное количество абонентов - по мнению аналитиков "Евросети", определяющих данный показатель по количеству продаж мобильных терминалов, это около 70% населения страны, а по данным IKS-Consulting и J`son&Partners, которые в качестве основы для анализа используют количество проданных SIM-карт, - все 100%. Однако свое дальнейшее развитие операторы видят в строительстве сетей следующего поколения (3G) - именно они призваны обеспечить более высокую, чем это может EDGE, скорость передачи данных. Будущее, по мнению аналитиков, именно за дополнительными сервисами (видеозвонки и передача "тяжелого" контента - фильмов, результатов видеонаблюдения, качественного звука в формате mp3 и т.д.), поскольку передача голоса, как доминирующая услуга, постепенно начинает терять вес - зарабатывать в этом сегменте операторам все сложнее.

"ВымпелКом" и другие сотовые операторы "большой тройки" в 2007 г получили лицензии на услуги сотовой связи 3G, включая Москву и Московскую область. Однако к развертыванию этих сетей в Москве операторы не могут приступить до согласования с Министерством обороны вопроса о высвобождении или совместном использовании радиочастот диапазона 2,1 ГГц, которые, в том числе, задействованы в системах ПВО.

Порядок выдачи разрешений на использование радиочастот требует совершенствования, считают эксперты, готовящие изменения в "стратегию-2020". "Сегодня из-за рассогласованности в работе регуляторов на получение разрешения на использование радиочастот оператору требуется в среднем один год. В то же время монтаж одной базовой станции <. > в среднем осуществляется за два месяца". Чтобы решить эту проблему, эксперты предлагают передать проведение экспертизы ЭМС и назначение номиналов частот в Минкомсвязи.

"Для следования мировым тенденциям развития отрасли необходимо проводить политику технологической нейтральности в вопросах использования радиочастотного спектра", - пишут эксперты и предлагают поправить соответствующим образом закон "О связи". Они предлагают также внести поправки в закон "О связи", чтобы полученная на торгах лицензия уже давала право на использование радиочастот, расширить основания для проведения аукционов. В апреле 2011 г. правительство утвердило план мероприятий по сокращению избыточного госрегулирования в отрасли связи. По нему в I квартале 2012 г. в таблицу распределения полос частот в России должны быть внесены изменения, которые разделят полосы совместного использования на полосы преимущественно гражданского и правительственного использования. В связи с этим предстоят большие баталии с военным ведомством, говорит близкий к ГКРЧ источник. По его словам, военные уже заявили, что хотят получить 90% из этих полос, но Минкомсвязи будет настаивать, чтобы полосы, используемые Минобороны для связи, а не для прямых военных нужд, например радиолокации, переводились в гражданский диапазон.

Подобные документы

Технические и технологические тенденции развития электросвязи. Функциональные требования к архитектуре и концептуальная модель интеллектуальных сетей (IN), характеристика ее уровней. Состояние и перспективы развития сотовой связи, обзор ее стандартов.

реферат , добавлен 11.08.2011


Формирование современной инфраструктуры связи и телекоммуникаций в Российской Федерации. Направления развития цифрового, кабельного и мобильного телевидения. Наземные и спутниковые сети цифрового телерадиовещания. СЦТВ с микроволновым распределением.

контрольная работа , добавлен 09.05.2014


Изучение основного назначения симметричных кабелей, которые используются для передачи электромагнитной энергии в диапазоне частот 0-1 ГГц. Перспективы развития цифровых радиорелейных линий. Основные направления применения радиолиний. Технологии xDSL.

реферат , добавлен 26.01.2011


Изучение функционирования систем связи, которые можно разделить на: радиорелейные, тропосферные, спутниковые, волоконно-оптические. Изучение истории возникновения, сфер применения систем связи. Спутниковые ретрансляторы, магистральная спутниковая связь.

реферат , добавлен 09.06.2010


Понятие и структура коммуникаций. Способы перемещения информации. Динамика развития средств коммуникаций за последние годы: интернет, радио, телевидение, спутниковая и сотовая связь. Состояние и перспективы развития коммуникаций Оренбургской области.

курсовая работа , добавлен 08.12.2014


История развития спутниковой связи. Абонентские VSAT терминалы. Орбиты спутниковых ретрансляторов. Расчет затрат по запуску спутника и установке необходимого оборудования. Центральная управляющая станция. Глобальная спутниковая система связи Globalstar.

курсовая работа , добавлен 23.03.2015


Устройство жидкокристаллических, проекционных и плазменных телевизоров. Перспективы развития цифрового телевидения в России. Высокая четкость трансляций и интерактивное телевидение. Экономическая эффективность проекта внедрения цифрового телевидения.

курсовая работа , добавлен 04.01.2012


Классификации и наземные установки спутниковых систем. Расчет высокочастотной части ИСЗ - Земля. Основные проблемы в производстве и эксплуатации систем приема спутникового телевидения. Перспективы развития систем спутникового телевизионного вещания.

дипломная работа , добавлен 18.05.2016


Понятие сотовой связи, особенности ее современного развития. Типологическое районирование по уровню развития сотовой связи, динамика распространения на территории России. География развития и тенденции развития рынка сотовой связи в Российской Федерации.

курсовая работа , добавлен 18.07.2011


Перспектива развития волоконно-оптических систем передачи в области стационарных систем фиксированной связи. Расчет цифровой ВОСП: выбор топологии и структурной схемы, расчет скорости передачи, подбор кабеля, трассы прокладки и регенерационного участка.

нформационно-коммуникационные технологии и услуги в настоящее время являются ключевым фактором развития всех областей социально-экономической сферы. Как и во всем мире, в России эти технологии демонстрируют бурные темпы роста. Так, в последние пять лет рост рынка услуг связи у нас ежегодно составляет около 40%.

В структуре расходов федерального бюджета на 2006 год впервые появился специальный инвестиционный фонд. Направления затрат этого фонда являются предметом жарких дискуссий в обществе и структурах власти. В частности, из инвестиционного фонда можно было бы финансировать и телекоммуникационные проекты, в первую очередь для того, чтобы создать цифровую инфраструктуру в общероссийском масштабе.

Надежность и доступность связи и телекоммуникационных услуг в нашей стране давно является острой проблемой, и такие информационные услуги, как высокоскоростной доступ в Интернет, видеосвязь, кабельное телевидение, IP-телефония и т.п., развиваются в основном в Москве и Санкт-Петербурге, хотя необходимость в такого рода услугах ощущают все жители России.

И пока у нас идут споры о том, стоит ли выделять средства из инвестиционного фонда на такие инфраструктурные проекты, как строительство межрегиональных цифровых магистралей (которые, кстати, могли бы послужить катализатором развития других сегментов ИТ-отрасли и экономики в целом), во всем мире близится пора кардинального увеличения пропускной способности цифровых информационных сетей, что неизбежно повлечет за собой появление качественно новых видов услуг, которые, возможно, будут нам уже просто недоступны.

Так, в сентябре 2005 года в г.Сан-Диего (США) прошли очередные конференция и выставка iGrid (http://www.igrid2005.org/index.html). Это международное движение, развивающее идею lambdaGrid: слово lambda обозначает длину волны, а Grid — «сетку» с намеком на географическую сеть параллелей и меридианов. В общем-то, это движение не такое уж и новое, а его технологические принципы давно разработаны. Речь идет о технологии DWDM (Dense Wavelengh-Division Multiplexing), то есть о глобальном мультиплексировании цифровых коммуникаций. Пожалуй, ближайшей и довольно точной аналогией для понимания основ этой технологии является переход от телеграфа и искрового радио Маркони и Попова к современному многочастотному радиовещанию, то есть сетевой мир переходит от примитивных технологий передачи данных по оптоволокну к одновременному использованию при передаче волн разной длины. Проще говоря, приемники/передатчики сигналов (DWDG-enabled FO tranceiver) из черно-белых превращаются в разноцветные. При этом сам опто-

проводник имеет уже достаточно широкую полосу прозрачности, а точнее, широкую полосу удержания пучка света внутри оптоволокна с малыми потерями на эмиссию не по направлению вдоль оси волокна, вследствие чего новых кабелей прокладывать не нужно.

К тому же новые DWDM-трансиверы — квазидуплексные, то есть по одному волокну можно передавать данные в обе стороны одновременно. В численном выражении это означает, что по нынешним десятигигабитным оптоволоконным каналам DWDM-технологии позволят передавать до 160 потоков одновременно, причем речь идет о магистральных, длинных каналах, в том числе о трансконтинентальных. Получается, что на все так называемое прогрессивное человечество вдруг сваливается такой неожиданный подарок, как увеличение пропускной способности сетей на два порядка. Кроме того, наличие множества свободных каналов позволит выделять их по мере необходимости и направлять потоки данных параллельно вместо последовательной передачи их по одному каналу, как было прежде. Естественно, для этого нужны новые аппаратно-программные решения и необходима интеграция сегодняшних владельцев сетей в единую информационную инфраструктуру.

К сожалению, подобные технологии дойдут до России еще очень не скоро, ибо пока, согласно карте мировых цифровых коммуникаций, наша страна оптоволоконными линиями не заполнена.

Российские особенности

ерьезные перемены ожидаются в России прежде всего в области организации телефонной связи PSTN (Public Switched Telephone Network — телефонная сеть общего пользования, ТСОП). Предполагается, что уже в этом году у абонентов появится возможность выбрать оператора междугородной и международной связи. Помимо «Ростелекома», свои услуги планируют предоставлять «Межрегиональный ТранзитТелеком» (МТТ), Golden Telecom, «ТрансТелеком» и др., хотя без особых нареканий сегодня работает только «Ростелеком». В принципе, должна появиться возможность пользоваться услугами сразу нескольких компаний, то есть пользователь будет выбирать, чьи минуты на нужном направлении дешевле. Каждому оператору будет присвоен код, начинающийся с цифры «5» (51, 52 и т.д.), который надо будет набирать после выхода на межгород. Пока же после набора привычной междугородной «восьмерки» абонент попадет к привычному «Ростелекому». А тем, кому уже сегодня дешевле звонить с помощью альтернативных операторов, необходимо написать заявление своему оператору связи, и тогда «восьмерка» станет выводить их в соответствующую сеть.

Продолжает увеличиваться и доля повременной оплаты телефонных переговоров фиксированной связи, постепенно догоняя по стоимости мобильную связь. Согласно вступившей в силу с 1 января 2004 года новой редакции закона о связи, компании-операторы обязаны предоставить абоненту два типа тарифов — повременный и фиксированный (естественно, при наличии технической возможности). В настоящее время не все межрегиональные компании (МРК) «Связьинвеста» даже уровня областных центров оснащены системами повременного учета стоимости переговоров — большинству не хватает денег на техническое перевооружение и введение биллинговых систем. И все же во многих регионах МРК уже в этом году абонентам предоставили возможность оплачивать телефонные переговоры новым способом.

А в соответствии с утвержденным 24 октября 2005 года постановлением Правительства РФ «О государственном регулировании тарифов на услуги общедоступной электросвязи и общедоступной почтовой связи», операторы связи при наличии технической возможности должны установить уже три обязательных тарифных плана:

• с повременной системой оплаты;
• с абонентской системой оплаты;
• с комбинированной системой оплаты, согласно которой счетчик включается после «выговаривания» определенного количества времени.

Кроме того, оператор получит право, в дополнение к этим базовым тарифам, вводить любое количество других тарифных планов, а потребитель может выбрать тот, который ему больше по душе и по карману.

В свое время при полемике по поводу «повременки» было сломано немало копий, и в итоге Дума отвергла первый вариант закона о связи, в котором предполагался принудительный перевод всех абонентов фиксированной связи на повременную оплату переговоров, и был принят ныне действующий закон, дающий гражданину право выбирать тип тарифа. Конечно, не во всех регионах есть эта самая «техническая возможность» установить повременную систему оплаты (для этого многим необходимо кардинально менять оборудование, а средств для этого, как всегда, не хватает), но в некоторых регионах очень многие абоненты уже пользуются «повременкой», хотя бы по той причине, что в свое время их перевели на нее принудительно, — в частности это почти все абоненты «Уралсвязьинформа». В других регионах, где такие технические возможности имеются, но принудительного перевода не было, — примерно половина абонентов самостоятельно перешла на «повременку».

Наконец, и ОАО «Московская городская телефонная сеть» (МГТС) разрабатывает три тарифных плана на местную телефонную связь для своих абонентов — физических лиц. МГТС подала заявку на утверждение тарифных планов в декабре 2005 года, а само утверждение может произойти в начале 2006-го. Техническая возможность осуществлять повременный учет продолжительности местных телефонных соединений у МГТС давно уже есть: внедрены и системы повременного учета на телефонных узлах, и система биллинга.

МГТС — основной оператор телефонной связи в Москве, а абонентная плата для физических лиц составляет 200 руб., что в настоящий момент несколько выше среднего по стране. Так, сегодня средняя ежемесячная плата абонента фиксированной связи по России составляет 160 руб., тогда как точка безубыточности при оказании такой услуги, по мнению Мининформсвязи, составляет 210 руб. А если планировать дальнейшее расширение услуг связи, то, как считают чиновники, следует поднять среднюю месячную плату до 230-250 руб., и в ближайшие два-три года такое повышение, несомненно, последует. Однако, если сегодня резко поднять среднюю абонентную плату — процентов на 50, то абоненты фиксированной связи станут в массовом порядке отказываться от таких линий в пользу мобильной телефонии. Ведь в противном случае фиксированная связь практически сравняется по стоимости с мобильной, но при несравнимо большем удобстве последней. Например, в Москве ожидается повременная оплата исходящих звонков до 1,8 руб., а это примерно 0,06 долл., то есть столько же, сколько у не самого дешевого оператора сотовой связи необходимо заплатить за 1 мин исходящего звонка по его сети. А поскольку рост абонентской платы во всех регионах страны неизбежен, то мобильная связь становится все более привлекательной.

Со вступлением в силу с 1 января 2006 года утвержденных Правительством РФ правил оказания услуг телефонной связи перерегистрации домашнего телефона с одного владельца на другого не будет превышать размера одной месячной абонентской платы за услуги телефонной связи (сейчас плата за переоформление телефона взимается в размере платы за его установку и составляет несколько тысяч рублей). Кроме того, в регионах теперь должны будут проводиться конкурсы на право оказания универсальных услуг телефонной связи с использованием таксофонов, а также на право оказания услуг связи по передаче данных и предоставлению доступа к сети Интернет.

Тем временем Госдума решила уравнять в обязанностях мобильную и фиксированную телефонию и приняла в первом чтении проект закона «О внесении изменений в статью 54 Федерального закона “О связи”», где предполагается законодательно закрепить принцип бесплатности всех входящих звонков на любые телефоны для вызываемого лица. В соответствии с этим законопроектом не подлежит оплате абонентами любое телефонное соединение, установленное в результате вызова другим абонентом, кроме установленного с помощью телефониста с оплатой за счет вызываемого лица.

Если такой закон будет принят, то это будет еще один удар по системе фиксированной связи.

IP-телефония

IP-телефония (или VoIP, Voice over Internet Protocol — технология передачи голоса по Интернет-протоколу) — это еще одно технологическое нововведение, пришедшее к нам вместе с Интернетом и свидетельствующее о том, что мир больше не будет таким, как раньше. VoIP по сути своей является технологией, позволяющей удешевить междугородние и международные звонки в 3-5 раз. Происходит это за счет того, что основную часть пути голосовой сигнал идет по Интернету в цифровом виде, а это стоит гораздо меньших денег и позволяет достичь более высокого качества связи, чем при использовании обычных аналоговых линий.

В течение последнего года продажи систем связи на основе IP-телефонии превзошли аналогичный показатель для решений на базе стандартной телефонной линии. С июня 2004-го по июнь 2005 года объемы продаж VoIP-систем увеличились на 31%, в то время как стандартные решения продавались на 20% хуже (так пишет Networking Pipeline со ссылкой на аналитическую компанию Merrill Lynch). По всей видимости, именно из-за этого двунаправленного процесса общий рынок телефонных систем за год вырос всего на 2% и достиг 2,24 млрд. долл.

Интернет-провайдеры и телефонные операторы активно разрабатывают рынок IP-телефонии во всех развитых странах. Например, в США сегодня предлагаются такие пакеты услуг, когда примерно за 25 долл. можно оформить месячную подписку, позволяющую целый месяц без всяких ограничений звонить любым абонентам на территории США и Канады. Указанные инновации активно поощряются и американскими властями, которые, как известно, поставили своей целью способствовать развитию Интернет-технологий у себя в стране и в связи с этим на ближайшие годы почти полностью освободили Интернет-индустрию от налогов. Очевидно, что с появлением доступных массовому потребителю дешевых VoIP-услуг по всем законам рыночной экономики любой нормальный человек будет пользоваться именно ими, а не более дорогими услугами стандартных междугородних и международных операторов. Российские экономисты оценивают оборот сформировавшегося к настоящему моменту в нашей стране рынка услуг IP-телефонии в 300 млн. долл. в год. На этом рынке сейчас работают различные фирмы — как VoIP-отделения крупных телекоммуникационных компаний, так и небольшие локальные операторы.

Но если в развитых странах такая ситуация считается естественной, то в других государствах она вызывает серьезные опасения — и в первую очередь у операторов-монополистов традиционной связи, которые видят в развитии IP-телефонии прямую угрозу своим прибылям. И, вопреки законам свободного рынка, некоторые компании-монополисты пытаются этому развитию помешать, используя все доступные им способы. Так, в Коста-Рике, где уже много лет на рынке доминирует единственный национальный телефонный провайдер, в настоящее время деятельность VoIP-фирм пытаются законодательно отрегулировать, обложив их дополнительными налогами как компании-посредники, которые генерируют добавленную стоимость. Более того, предлагается даже вообще запретить работу VoIP-провайдеров, приравняв их деятельность к криминальной. Многие костариканские специалисты оценивают подобную перспективу как катастрофическую для экономики этой страны, поскольку в последнее время в Коста-Рике активно развивается индустрия удаленного программирования (аутсорсинга), для которой существенным подспорьем является возможность совершать дешевые международные звонки.

Не отстают от костариканцев и наши компании — традиционные операторы-монополисты, такие как «Ростелеком» или МГТС, которые тоже пытаются с помощью административного ресурса объявить бизнес VoIP-фирм нелегитимным. Применение административного ресурса в коммерческих целях, как считают представители независимых VoIP-компаний, просматривается, скажем, в постановлении Правительства РФ, которое 28 марта 2005 года ввело в действие разработанную под контролем Министерства информационных технологий и связи инструкцию под названием «Правила присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия». По мнению специалистов указанных компаний, эти правила фактически запрещают оказание услуг IP-телефонии, устанавливая для них заведомо невыполнимые обязательства и строжайшие ограничения. В результате такого давления на местных VoIP-провайдеров позвонить по IP-телефонии в российские регионы или страны СНГ обходится в 2-3 раза дороже, чем в Америку и даже в Австралию.

Однако либерализацию рынка дальней связи в любом случае не остановить, поскольку это одно из ключевых требований при переговорах о вступлении России в ВТО (Всемирную торговую организацию).

Интернет по модему

так, в 2005 году тарифы компаний «Связьинвеста» выросли на 20-25%, в течение

2004-го — на 30%, а степень роста тарифов на фиксированную связь в 2006 году опять прогнозируется на уровне 30%. В частности, рост тарифов произойдет тогда, когда утвердят альтернативные тарифы для МРК. Впрочем, кошмарного опустошения наших кошельков от нового порядка предоставления услуг телефонии ожидать не стоит — напротив, те, кто говорит по телефону не очень долго, смогут даже сэкономить на повременной фиксированной связи.

Иное дело — выход в Интернет по PSTN-модему (dial-up), где поблажек от повременки ждать уже не приходится. И, видимо, этот способ выхода в Интернет будет постепенно уходить в прошлое. Конечно, провайдеры PSTN-Интернета даже в условиях безальтернативной повременки находят способы для того, чтобы их абоненты не оплачивали Интернет еще и поминутно, то есть по счетам оператора телефонии. Например, в тех городах, где уже используется повременная оплата, провайдеры вводят обратный звонок: вы звоните на модемный пул, соединение прерывается, а вам идет обратный звонок с пула уже как входящий. Windows XP, кстати, прекрасно отрабатывает такой обратный звонок, а потому соединение идет за счет провайдера Интернета. Способами существования PSTN-провайдеров являются и различные договора с операторами связи, которые предусматривают специальные (возможно, короткие) телефонные номера, позвонив на которые вы подключаетесь без абонентной платы. Впрочем, таким же способом можно договориться с телефонным оператором и об установке ADSL-оборудования (DSLAM) на узлы связи, а в результате перейти к более прогрессивным технологиям выхода в Интернет, вообще не занимающим телефонных линий.

К тому же качество изготовления самих PSTN-модемов становится всё хуже и хуже, ведь производство модемов для коммутируемых линий связи давно уже не является передовой отраслью IT-индустрии. В цивилизованном мире такой вид связи становится неактуальным из-за распространения скоростных информационных магистралей и из-за их доступности для массового потребителя — здесь в качестве основного конкурента модемной связи выступают и ISDN, и ADSL, и оптоволоконные линии связи, и Wi-Fi, и даже сотовые системы передачи данных типа GPRS и пр. Соответственно и производители теряют интерес к выпуску новых изделий, а некоторые уже свернули производство аналоговых модемов. А поскольку объемы продаж этого оборудования для передовых и наиболее доходных областей рынка резко упали, то производители стремятся максимально удешевить аппаратную часть своей продукции, что, естественно, негативным образом сказывается и на качестве связи с использованием таких модемов.

Кроме того, в связи с общим повышением качества телефонной связи в тех странах, где до сих пор продаются аналоговые модемы, производители перестают заботиться о том, чтобы их аппаратура работала на зашумленных линиях устаревших АТС. Таким образом, современные аналоговые модемы можно применять разве что в качестве резервного канала связи: там, где они еще уверенно работают, уже, как правило, хорошо развиты альтернативные способы доступа в Интернет, а там, где такие технологии не развиты, даже современные аналоговые модемы работают плохо. И выхода из этого замкнутого круга уже, похоже, не предвидится.

Российский рынок широкополосного доступа растет в первую очередь за счет индивидуального сегмента: количество домашних подключений за первую половину 2005 года увеличилось более чем в 1,5 раза и достигло 870 тыс. абонентов. Таким образом, 85% новых широкополосных подключений приходится на индивидуальных пользователей и только 15% — на корпоративный сегмент рынка.

Очевидным лидером роста среди широкополосных технологий является DSL: количество DSL-подключений выросло более чем на 60%, а если учитывать только домашние подключения, то рост DSL-рынка в этом сегменте составил даже более 80%. Но даже несмотря на столь впечатляющую динамику DSL-операторов, самым популярным способом подключения домашних пользователей остается Ethernet от домовых сетей — в сумме у них пока все равно в 2-3 раза больше абонентов, чем у DSL-операторов.

Впрочем, Россия хорошо выглядит только по динамике роста: количество широкополосных подключений в нашей стране, по данным международных информационных агентств, увеличилось на 52%, в то время как прирост в целом по миру составил всего 20%, а по Восточной и Центральной Европе (без учета России) — примерно 30%. Таким образом, по динамике Россия опережает все крупнейшие рынки широкополосного доступа, уступая только Филиппинам, Греции, Турции, Индии, Чехии, ЮАР, Таиланду и совсем немного Польше.

Однако по общему объему широкополосных подключений позиции России очень слабы — на ее долю, по данным агентства Point-Topic, на середину 2005 года приходилось лишь 0,7% всех широкополосных подключений в мире. Всего около 1,5 млн. широкополосных подключений в России сегодня выглядят несолидно по сравнению с 53 млн. в Китае, 38 млн. в США или даже 3,5 млн. в Нидерландах. Тем не менее Россия с первой попытки вошла в Тор-20 рейтинга Point-Topic по количеству широкополосных подключений и, по предварительным данным, увеличила это количество к концу года на 85%. В результате наша страна располагается сегодня на 17-18 месте, опережая не только Польшу, но и более развитую Швецию. Кстати, охват абонентов ТФОП услугами широкополосной связи (то есть потенциальная возможность подключиться к ADSL) только в центральном регионе (без учета Москвы), по информации ОАО «Связьинвест», составил 3 746 825 человек, а между тем реальное количество абонентов ADSL-доступа не превышает в этом регионе 224 тыс. абонентов.

Еще хуже обстоит у нас дело с проникновением «широкой полосы» в регионы — сегодня насчитывается всего 0,9 подключений на каждые 100 жителей. По этому показателю Россия в 10-30 раз уступает Южной Корее, Японии, США, а также ведущим странам Западной Европы и в 4 раза — среднему показателю новых членов Европейского Союза. Даже в Китае коэффициент распространения широкополосного доступа в Интернет среди китайских семей составляет около 3% (в целом по стране в 3 раза выше, чем у нас). Правда, в столице и Московской области распространенность широкополосного доступа довольно высокая (4,4 широкополосных подключений на 100 жителей) и вполне сопоставима с уровнем Венгрии, Польши или Чили, зато показатели остальной России крайне низки — всего 0,4 подключения на 100 жителей, примерно как на Ямайке или в Таиланде.

Вместо заключения

осмотрим еще раз на карту мировых цифровых коммуникаций: не будем обольщаться, что есть места и похуже России, но будем надеяться на высокую динамику роста и ждать, что нашему правительству достанет разума, чтобы направить часть затрат инвестиционного фонда на финансирование телекоммуникационных проектов, а в первую очередь — тех, которые позволят выровнять цифровую инфраструктуру в общероссийском масштабе и избавить ее от перекосов в сторону столицы.

А пока даже на российской почте пункты коллективного доступа в Интернет установлены не более чем в нескольких тысячах отделений связи. ФГУП «Почта России» планировало, конечно, увеличить до конца 2005 года число таких пунктов до 10 тыс., но что такое десяток тысяч пунктов в масштабах такой огромной страны, как наша?

Технологический анализ

Технологический анализ детали обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса и является одним из важнейших этапов технологической разработки.

Основная задача при анализе технологичности детали сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Это позволяет снизить себестоимость ее изготовления.

Вал-шестерню можно считать технологичной, так как она представляет собой ступенчатый вал, где размеры ступеней уменьшаются от середины вала к торцам, что обеспечивает удобный подвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Обработка ведётся унифицированным режущим инструментом, контроль точности поверхности проводится измерительным инструментом. Деталь состоит из унифицированных элементов таких как: центровые отверстия, шпоночный паз, фаски, канавки, линейные размеры, шлицы.

Материалом для производства служит сталь 40Х, которая является относительно недорогим материалом, но при этом обладает хорошими физико-химическими свойствами, имеет достаточную прочность, хорошую обрабатываемость резанием, легко подвергается термообработке.

Конструкция детали обеспечивает возможность применение типовых и стандартных технологических процессов её изготовления.

Таким образом, конструкцию детали можно считать технологичной.

1. Поверхность 1 выполнена в виде шлицевой части.

2. Поверхность 2 является несущей, поэтому жестких требований к ней не предъявляется.

3. Поверхность 3 используется для внешнего контакта с внутренней поверхностью манжеты. Поэтому к ней предъявляются жесткие требования. Поверхность полируется до достижения шероховатости Ra 0,32 мкм.

4. Поверхность 4 является несущей, поэтому жестких требований к ней не предъявляется.

5. Поверхность 5 также является несущей и предназначена для посадки подшипника. Поэтому к ней предъявляются жесткие требования. Поверхность шлифуется до достижения шероховатости Ra 1,25 мкм.

6. Поверхность 6 Выполнена в виде канавки, которая нужна для вывода шлифовального круга. Жестких требований к ней предъявлять нецелесообразно.

7. Поверхность 7 является несущей и предъявлять жесткие требования к ней не нужно.

8. Боковые стороны зубьев участвуют в работе и определяют как долговечность узла, так и его шумность, поэтому к боковым сторонам зубьев и их взаимному расположению предъявляют ряд требований как по точности расположения, так и по качеству поверхности (Ra 2,5 мкм).

9. Поверхность 9 является несущей и предъявлять жесткие требования к ней не нужно.

10. Поверхность 10 Выполнена в виде канавки, которая нужна для вывода шлифовального круга. Жестких требований к ней предъявлять нецелесообразно.

11. Поверхность 11 является несущей и предназначена для посадки подшипника. Поэтому к ней предъявляются жесткие требования. Поверхность шлифуется до достижения шероховатости Ra 1,25 мкм.

12. Поверхность 12 является несущей, поэтому жестких требований к ней не предъявляется.

13. Поверхность 13 используется для контакта с внутренней поверхностью манжеты. Поэтому к ней предъявляются жесткие требования. Поверхность полируется до достижения шероховатости Ra 0,32 мкм.

14. Поверхность 14 является несущей, поэтому жестких требований к ней не предъявляется.

15. Поверхность 15 представлена в виде шпоночного паза, который предназначен для передачи крутящего момента от вала-шестерни к ременному шкиву Rz 20 мкм.

16. Поверхность 16 представлена канавкой, которая служит для вывода резьбонарезного резца.

17. Поверхность 17 выполнена в виде шпоночного паза для посадки стопорной шайбы Rz 40 мкм.

18. Поверхность 18 представляет собой резьбу под гайку, которая служит для поджатия шкива Ra 2,5 мкм.

Требования к взаимному положению поверхностей, считаю целесообразно назначенными.

Одним из немаловажных факторов является материал, из которого изготавливается деталь. Исходя из служебного назначения детали видно, что деталь работает под действием значительных знакопеременных циклических нагрузок.

С точки зрения ремонта данная деталь является довольно ответственной, поскольку для выполнения ее замены необходим демонтаж всего узла с машинного агрегата, а при его установке выверка механизма сцепления.

Количественная оценка

Таблица 1.3 - Анализ технологичности конструкции детали

Наименование поверхности	Количество поверхностей, шт.	Количество унифицированных поверхностей, шт.	Квалитет точности, IT	Параметр шероховатости, Ra, мкм
Торцы L=456мм
Торец L=260мм
Торец L=138мм
Торцы L=48мм
Центровые отверстия Ш 3,15мм
Шлицы Д8х36х40Д
Фаска 2х45°
Зубья Ш65,11мм
Канавка 3±0,2
Канавка 4±0,2
Шпоночный паз 8Р9
Шпоночный паз 6Р9
Резьба М33х1,5-8q
Отверстие Ш5 мм
Отверстие резьбовое М10х1-7Н
Конусность 1:15

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали определяется по формуле

где Qу.э.- число унифицированных конструктивных элементов детали, шт;

Qу.э.- общее число конструктивных элементов детали, шт.

Деталь технологична, так как 0,896>0,23

Коэффициент использования материала определяется по формуле

где mд- масса детали, кг;

mз- масса заготовки, кг.

Деталь технологична, так как 0,75 = 0,75

Коэффициент точности обработки определяется по формуле

где - средний квалитет точности.

Деталь нетехнологична, так как 0,687<0,8

Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле

где Бср- средняя шероховатость поверхности.

Деталь нетехнологична, так как 0,81 < 1,247

Исходя из произведенных расчетов, можно сделать вывод, что деталь технологична по коэффициенту унификации и по коэффициенту использования материала, но не технологична по коэффициенту точности обработки и по коэффициенту шероховатости поверхности.

Размерный анализ чертежа детали

Размерный анализ чертежа детали начинаем с нумерации поверхностей детали, представленных на рисунке 1.3

Рисунок 1.3-Обозначение поверхностей

Рисунок 1.4-Размеры рабочей поверхности детали

Выполняется построение размерных графов на рисунке 1.5

Рисунок 1.5 -- Размерный анализ рабочей поверхности детали

При построении размерного анализа определили технологические размеры и допуски на них для каждого технологического перехода, определили продольные отклонения размеров и припусков и расчет размеров заготовки, определили последовательность обработки отдельных поверхностей детали, обеспечивающих требуемую точность размеров

Определение типа производства

Тип производства выбираем предварительно, исходя из массы детали m = 4,7 кг и годовой программы выпуска деталей В = 9000 шт., производство серийное.

От правильности выбора типа производства в дальнейшем зависят все остальные разделы разработанного технологического процесса. При крупносерийном производстве технологический процесс разрабатывается и хорошо оснащается, что позволяет взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость.

Следовательно, будет более низкая себестоимость изделий. Крупносерийное производство предусматривает более широкое применение механизации и автоматизации производственных процессов. Коэффициент закрепления операций при среднесерийном производстве Кз.о = 10-20.

Среднесерийное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися небольшими партиями, и сравнительно небольшим объемом выпуска.

На предприятиях среднесерийного производства значительная часть производства состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Технология машиностроения»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Технология машиностроения»

на тему

«Размерный анализ технологических процессов изготовления вала-шестерни»

Выполнил:

Преподаватель: Михайлов А.В.

Тольятти, 2005

УДК 621.965.015.22

Аннотация

Зарипов М.Р. размерный анализ технологического процесса изготовления детали вал-шестерня.

К.р. – Тольятти.: ТГУ, 2005.

Выполнен размерный анализ технологического процесса изготовления детали вал-шестерня в продольном и радиальном направлении. Рассчитаны припуски и операционные размеры. Проведено сравнение результатов операционных диаметральных размеров, полученных расчетно-аналитическим способом и методом размерного анализа с использованием операционных размерных цепей.

Расчетно-пояснительная записка на 23стр.

Графическая часть – 4 чертежей.

1. Чертеж детали – А3.

2. Размерная схема в осевом направлении – А2.

3. Размерная схема в диаметральном направлении – А2.

4. Размерная схема в диаметральном направлении продолжение – А3.

1. Технологический маршрут и план изготовления детали

1.1. Технологический маршрут и его обоснование

1.2. План изготовления детали

1.3. Обоснование выбора технологических баз, классификация технологических баз

1.4. Обоснование простановки операционных размеров

1.5. Назначение операционных требований

2. Размерный анализ технологического процесса в осевом направлении

2.1. Размерные цепи и их уравнения

2.2. Проверка условий точности изготовления детали

2.3. Расчет припусков продольных размеров

2.4. Расчет операционных размеров

3. Размерный анализ технологического процесса в диаметральном направлении

3.1. Радиальные размерные цепи и их уравнения

3.2. Проверка условий точности изготовления детали

3.3. Расчет припусков радиальных размеров

3.4. Расчет операционных диаметральных размеров

4. Сравнительный анализ результатов расчетов операционных размеров

4.1. Расчет диаметральных размеров расчетно-аналитическим методом

4.2. Сравнение результатов расчета

Литература

Приложения

1. Технологический маршрут и план изготовления детали

1.1. Технологический маршрут и его обоснование

В данном разделе опишем основные положения, использованные при формировании технологического маршрута детали.

Тип производства – среднесерийный.

Способ получения заготовки – штамповка на ГКШП.

При разработке технологического маршрута используем следующие положения:

· Обработку разделяем на черновую и чистовую, повышая производительность (снятие больших припусков на черновых операциях) и обеспечивая заданную точность (обработка на чистовых операциях)

· Черновая обработка связана со снятием больших припусков, что ведет к износу станка и снижению его точности, поэтому черновую и чистовую обработку будем вести на разных операциях с применением различного оборудования

· Для обеспечения требуемой твердости детали введем ТО (закалка и высокий отпуск, шейки под подшипники - цементация)

· Лезвийную обработку, нарезку зубьев и шпоночного паза произведем перед ТО, а после ТО абразивная обработка

· Для обеспечения требуемой точности создаем искусственные технологические базы, используемые на последующих операциях – центровые отверстия

· Более точные поверхности будем обрабатывать в конце ТП

· Для обеспечения точности размеров детали будем использовать специализированные и универсальные станки, станки с ЧПУ, нормализованные и специальные режущие инструменты и приспособления

Для простоты составления плана изготовления закодируем поверхности рис.1.1 и размеры детали и приведем сведения о требуемой точности размеров:

ТА2 = 0,039(–0,039)

Т2В = 0,1(+0,1)

Т2Г = 0,74(+0,74)

Т2Д = 0,74(+0,74)

ТЖ = 1,15(–1,15)

ТИ = 0,43(–0,43)

ТК = 0,22(–0,22)

ТЛ = 0,43(–0,43)

ТМ = 0,52(–0,52)

ТП = 0,2(-0,2)

Технологический маршрут оформим в виде таблицы:

Таблица 1.1

Технологический маршрут изготовления детали

№ операции	Наименование операции	Оборудование (тип, модель)	Содержание операции
000	Заготовительная	ГКШП	Штамповать заготовку
010	Фрезерно-центровальная	Фрезерно-центровальный	Фрезеровать торцы 1,4; сверлить центровальные отверстия
020	Токарная	Токарный п/а 1719	Точить поверхности 2, 5, 6, 7; 8, 3
030	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 1719ф3	Точить поверхности 2, 5, 6; 3, 8
040	Шпоночно-фрезерная	Шпоночно-фрезерный 6Д91	Фрезеровать паз 9, 10
050	Зубофрезерная	Зубофрезерный 5В370	Фрезеровать зубья 11, 12
060	Зубофасочная	Зубофасочный СТ 1481	Снять фаску с зубьев
070	Зубошевинго­вальная	Зубошевинговальный 5701	Шевинговать зубья 12
075	ТО	Закалка, высокий отпуск, правка, цементация
080	Центродоводочная	Центродоводочный 3922	Зачистиь центровочные отверстия
090	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный 3М163ф2Н1В	Шлифовать поверхности 5, 6, 8
100	Торцекругло­шлифовальная	Торцекруглошлифовальный 3М166ф2Н1В	Шлифовать поверхности 2, 6; 3, 8
110	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный 5А830	Шлифовать зубья

1.2. План изготовления детали

Приведем в виде таблицы 1.2 план изготовления детали, оформленный в соответствие с требованиями :

Таблица 1.2

План изготовления детали вал-шестерня

1.3. Обоснование выбора технологических баз, классификация технологических баз

На фрезерно-центровальной операции в качестве черновых технологических баз выбираем общую ось шеек 6 и 8, и торец 3 – как будущими основными конструкторскими базами.

На черновом точении за технологические базы принимаем полученную на предыдущей операции ось 13 (используем центры) и обработанные на предыдущей операции торцы 1 и 4.

При чистовом точении используем в качестве технологических баз ось 13, а опорная точка лежит на поверхности центровых отверстий – используем принцип постоянства баз и исключаем погрешность неперпендикулярности, как составляющую погрешности выполнения осевого размера.

Таблица 1.3

Технологические базы

№ операции	№ опорных точек	Наименование базы	Характер проявления		Реализация			№ обрабатывае­мых поверхностей	Операционные размеры	Единство баз	Постоянство баз
			Явная	скрытая	Естественная	Искусственная	Станочные приспособления
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
010
020-А							Жесткий и плавающий центры, поводковый патрон
020-Б
030-А
030-Б
040
050
070
090-А
090-Б
100-А
100-Б
110

На зубообрабатывающих операциях используем ось 13 и опорную точку на центровом отверстии, соблюдая принцип постоянства баз (относительно шеек подшипников), ибо, являясь исполнительной поверхностью, зубчатый венец должен быть точно выполнен относительно шеек подшипников.

Для фрезерования шпоночного паза в качестве технологических баз используем ось 13 и торец 2.

В сводной таблице приводим классификацию технологических баз, указываем их целевую принадлежность, выполнение правила единства и постоянства баз.

1.4. Обоснование простановки операционных размеров

Способ простановки размеров зависит в первую очередь от метода достижения точности. Так как размерный анализ имеет большую трудоемкость выполнения, то применять его целесообразно при использовании метода достижения точности размеров с помощью настроенного оборудования.

Особую важность представляет способ простановки продольных размеров (осевых для тел вращения).

На черновой токарной операции мы можем применить схемы простановки размеров «а» и «б» рис.4.1.

На чистовой токарной и шлифовальных операциях применяем схему «г» рис.4.1.

1.5. Назначение операционных технических требований

Операционные технические требования назначаем по методике . Технические требования на изготовление заготовки (допуски на размеры, смещение штампа) назначаем по ГОСТ 7505-89. Допуски на размеры определяем по приложению 1 , шероховатость – по приложению 4 , величины пространственных отклонений (отклонения от соосности и перпендикулярности) – по приложению 2 .

Для заготовки отклонения от соосности определим по методике .

Определим средний диаметр вала

где d i – диаметр i-ой ступени вала;

l i – длина i-ой ступени вала;

l – общая длина вала.

d ср =38,5мм. По приложению 5 определим р к – удельная величина изогнутости. Величины изогнутости оси вала для различных участков определим по следующей формуле:

, (1.2)

где L i – расстояние наиболее удаленной точки i-ой поверхности до измерительной базы;

L – длина детали, мм;

Δ max =0,5·р к ·L – максимальный прогиб оси вала в результате коробления;

– радиус кривизны детали, мм; (1.3)

Аналогично рассчитываем отклонения от соосности при термообработке. Данные для их определения также приведены в приложении 5.

После расчетов получаем

2. Размерный анализ технологического процесса в осевом направлении

2.1. Размерные цепи и их уравнения

Составим уравнения размерных цепей в виде уравнений номиналов.

2.2.

Проверку условий точности выполняем, чтоб убедиться в обеспечении требуемой точности размеров. Условие точности ТА черт ≥ω[А],

где ТА черт – допуск по чертежу размера;

ω[А] – погрешность этого же параметра возникающая в ходе выполнения технологического процесса.

Погрешность замыкающего звена найдем по уравнению (2.1)

Из расчетов видно, что погрешность размер К больше допуска. А это значит, что мы должны корректировать план изготовления.

Для обеспечения точности размера [К]:

на 100-ой операции обработаем с одного установа поверхности 2 и 3, тем самым уберем из размерной цепи размера [К] звенья С 10 , Ж 10 и Р 10 , «заменив» их на звено Ч 100 (ωЧ=0,10).

После внесения в план изготовления данных коррективов, получаем следующие уравнения размерных цепей, погрешность которых равна:

В итоге получаем 100% качество

2.3. Расчет припусков продольных размеров

Расчет припусков продольных размеров будем вести в следующем порядке.

Напишем уравнения размерных цепей, замыкающим размером которых будут припуски. Посчитаем минимальный припуск на обработку по формуле

где - суммарная погрешность пространственных отклонений поверхности на предыдущем переходе;

Высоты неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на поверхности при предыдущей обработке.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков по уравнениям погрешностей замыкающих звеньев-припусков

(2.1)

(2.2)

Расчет ведут по формуле (2.2) если количество составляющих звеньев припуска больше четырех.

Находим значения максимальных и средних припусков по соответствующим формулам

, (2.3)

(2.4)

результаты занесем в таблицу 2.1

2.4. Расчет операционных размеров

Определим величины номинальных и предельных значений операционных размеров в осевом направлении по методу средних значений

Исходя из уравнений, составленных в пунктах 2.2 и 2.3, найдем средние значения операционных размеров

запишем значения в удобной для производства форме

3. Размерный анализ технологического процесса в диаметральном направлении

3.1. Радиальные размерные цепи и их уравнения

Составим уравнения размерных цепей с замыкающими звеньями-припусками, т.к. почти все размеры в радиальном направлении получаются явно (см. п.3.2)

3.2. Проверка условий точности изготовления детали

Получаем 100% качество.

3.3. Расчет припусков радиальных размеров

Расчет припусков радиальных размеров будем вести аналогично расчету припусков продольных размеров, но расчет минимальных припусков будем вести по следующей формуле

(3.1)

Результаты заносим в таблицу 3.1

3.4. Расчет операционных диаметральных размеров

Определим величины номинальных и предельных значений операционных размеров в радиальном направлении по методу координат средин полей допусков.

Исходя из уравнений, составленных в пунктах 3.1 и 3.2, найдем средние значения операционных размеров

Определим координату средин полей допусков искомых звеньев по формуле

Сложив полученные величины с половиной допуска, запишем значения в удобной для производства форме

4. Сравнительный анализ результатов расчетов операционных размеров

4.1. Расчет диаметральных размеров расчетно-аналитическим методом

Рассчитаем припуски для поверхности 8 по методике В.М. Кована .

Полученные результаты заносим в таблицу 4.1

4.2. Сравнение результатов расчета

Посчитаем общие припуски по формулам

(4.2)

Посчитаем номинальный припуск для вала

(4.3)

Результаты расчетов номинальных припусков сводим в таблицу 4.2

Таблица 4.2

Сравнение общих припусков

Найдем данные по изменению припусков

Мы получили разницу припусков в 86%, вследствие неучета при расчете методом Кована следующих моментов: особенностей простановки размеров на операции, погрешности выполняемых размеров, влияющих на величину погрешности припуска и др.

Литература

1. Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей машин: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теория Технологии»/ Михайлов А.В. – Тольятти,: ТолПИ, 2001. 34с.

2. Размерный анализ технологических процессов/ В.В. Матвеев, М. М. Тверской, Ф. И. Бойков и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 264 с.

3. Специальные металлорежущие станки общемашиностроительного применения: Справочник/ В.Б. Дьячков, Н.Ф. Кабатов, М.У. Носинов. – М.: Машиностроение. 1983. – 288 с., ил.

4. Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В.А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. Ч. 2. 448 с., ил.

5. Михайлов А.В. План изготовления детали: Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов. – Тольятти: ТолПИ, 1994. – 22с.

6. Михайлов А.В. Базирование и технологические базы: Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов. – Тольятти: ТолПИ, 1994. – 30с.

7. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1/под. ред А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.:Машиностроение, 1985. – 656с.