Távközlés és kommunikáció ma
Írta: Lajtai Dániel (LADMAAT.ELTE)
 
Tartalom:
 
Mi is az a távközlés?
 
A távközlés vagy telekommunikáció a kommunikáció lehetőségének kibővítése nagyobb távolságokra, anélkül, hogy az információ eredeti hordozóját kísérelnénk meg áthelyezni (vö. levelek). A valóságban persze, egyelőre, nem megoldható a személyes kommunikáció teljes körű utánzása, hiszen ha például telefont használunk, nem láthatjuk a másik fél arcát, gesztusait, nem mutathatunk tárgyakra a könnyebb megértetés érdekében. A távközlés, ill. telekommunikáció olyan, jellemzően elektronikai eszközök segítségével történik, melyekkel (nem teljes körű) kommunikációt, esetleg adatátvitelt lehet megvalósítani: ilyen a távíró, a távbeszélő, vagyis telefon, és még sok minden más. Az egyirányú információközlő, műsorszóró rendszerekkel a híradástechnika tárgya foglalkozik.
 
Egy távközlő rendszer részei az adó, az átviteli közeg, csatorna, és a vevő. Az adó alakítja át, kódolja az üzenetet egy átvihető fizikai jelenséggé, a jellé. Az átviteli közegnek az a szerepe, hogy továbbítsa a jelet, de ez nem megy veszteségek nélkül: a jel romlani, módosulni fog. A vevő pedig megpróbálja visszaalakítani a vett jelet, több-kevesebb sikerrel, a jel út közbeni romlásától függően. Bizonyos esetekben a végső „vevők” az emberi érzékszervek, elsősorban a fül és a szem és a jel hibajavítása az agy feladata.
 
A távközlő rendszer lehet pont-pont jellegű (egy-egy kapcsolatú), többes küldő (multicast) vagy műsorszóró (broadcast), mely utóbbi a többes küldés egy különleges változata, mely csak az adótól a vevők felé megy.
 
A távközlési mérnök egyik feladata a vonal vagy átviteli közeg fizikai tulajdonságainak, illetve az átküldendő üzenetek statisztikus tulajdonságainak vizsgálata annak érdekében, hogy az alkalmazáshoz legmegfelelőbb kódolási-tömörítési algoritmusokat válassza ki.
 
Amikor olyan rendszereket terveznek, melyek az emberi érzékszervekkel kell kapcsolatba kerüljenek, figyelembe kell venni az emberi érzékelés fiziológiai és pszichológiai jellemzőire. A mérnökök kutatási feladatai közé tartozik például az is, hogy a jelben mekkora és milyen torzulás engedhető meg úgy, hogy a látványt, ill. hallási élményt ne rombolja túlságosan.
 
Példa emberi távközlésre
 
Vegyünk először egy távközlés előtti megoldást, az egyszerűség kedvéért: két ember beszélget. Itt az átvivendő üzenet a mondat, amit a beszélő el szeretne juttatni a hallgatóhoz. Az adó „egység” az agy nyelvi központja, az agykéreg mozgatásért felelős része, a tüdő, a hangszálak, a gége és a száj együttese, mely végül olyan hangsorozatot hoz létre, amit mi beszédnek nevezünk. A jel a beszéd, mint hangrezgések sorozata, vagyis a levegő nyomásváltozása, mint észlelhető fizikai jelenség. Az átviteli közeg a hangot vivő levegő - a csatorna a levegő a környezet minden akusztikai jellegével együtt: visszaverődések, visszhangok, háttérzaj. A vevő pedig a hallgató személy, pontosabban az ő hallórendszere és agyának nyelvi területe.
 
Távközléssé akkor válik ez a szituáció, ha közbeiktatunk olyan egyéb eszközöket, melyek segítségével a „közellét” már nem fontos - telefont, IP-telefont, amatőrrádiót stb. Ezek, minőségüktől, jellegüktől függően torzíthatnak a jelen.
 
Alapelvek
 
Egy telekommunikációs rendszer elemei a küldő vagy forrás, a médium (vonal) és valószínűleg egy csatorna az átviteli médiumon (lásd alapsáv, műsorszórási sáv vagy multiplexálás), és a vevő. A küldő egy berendezés, amely átalakítja vagy átkódolja, tömöríti az üzenetet egy fizika jelenséggé: ez a jel. Az átviteli közeg(ek), a médium, amely az átvitel alatt fizikai jellemzői miatt esetleg módosítja vagy torzítja a jelet a küldő és a vevő közötti úton. A vevőnek tehát rendelkeznie kell egy olyan mechanizmussal, amely felismeri és visszaalakítja vett jelet. Ennek a mechanizmusnak képesnek kell lennie arra, ahogy a jelet bizonyos torzítás esetén is felismerje és átalakítsa. Egyes esetekben a végső "vevő" az emberi szem, fül (vagy egyéb érzékszervünk) és a üzenet "felismerése" az agyban történik (lásd pszichoakusztika.)
 
A telekommunikáció lehet pont-pont közötti (angol terminológiával point-to-point), lehet pont-többpont közötti (angol terminológiával point-to-multipoint) vagy mindenkinek szóló (angol terminológiával broadcasting), amely tulajdonképpen a pont-többpont különleges esete, mert az üzenet a küldőtől a csak a vevő irányába (esetleg nagyon nagyszámú vevő) haladhat.
 
A telekommunikációval foglalkozó szakemberek egyik fontos feladata a vonal vagy az átviteli közeg fizikai tulajdonságainak elemzése, és az üzenetek statisztikai viselkedésének, jellemzőinek vizsgálata, hogy minél hatékonyabb át- és visszaalakító (kódoló és dekódoló) mechanizmusokat dolgozhassanak ki.
 
Amikor egy telekommunikációs rendszert direkt az emberi érzékelésre alkalmas jelek átvitelére terveznek (főként a vizuális és audió érzékelés - látás és hallás), akkor tervezéskor erősen támaszkodnak az emberi érzékelés bizonyos fiziológiai és pszichológiai jellemzőire. Bizonyos típusú hibák, hiányok, torzítások kevésbé zavaróak az emberi érzékelésben, ennek kihasználásával viszont csökkenthető az átvinni kívánt információ mennyisége, idő és költség takarítható meg (például a veszteséges tömörítési eljárások a CD technikában, MPEG képtömörítés stb.).
 
Távközlés napjainkban
 
Köszönhetően a technológiai fejlődésnek (laser, optikai kábel, egyre fejlettebb félvezetők) napjaink telekommunikációja nem szűkíthető le csupán a telefonra illetve rádiózásra. A telefonálás szerepe, mint egyik legfőbb motívum a távközlésben persze nem lett kevésbé releváns, inkább átalakult. Erre példa az ISDN, FAX, IP-telefon, stb.
ISDN
Az ISDN telefon a 20. sz. végétől használt korszerű digitális telefon. Az ISDN (Integrated Services Digital Network) angol rövidítés, jelentése integrált szolgáltatású digitális hálózat.
 
A fejlett országok telefonközpontjai már digitális rendszerben működtek, a hálózat digitalizálását viszont csak hosszú idő alatt lehet megvalósítani elsősorban fényvezető kábelekkel. Egy olyan átmeneti megoldást kellett találni, mely alkalmas a digitális átvitelre hagyományos kábelekkel is. Ennek első változata volt az ISDN, mely tulajdonképpen egy hagyományos egy érpáros összeköttetés rézkábelen. A felhasználói (előfizetői) oldal egy csatlakozó dobozban ( ISDN fali központ ) végződik, melyen van általában 2 db RJ45-ös kimenet az ISDN eszközöknek ( telefon, modem és fax ), valamint 2 analóg kimenet az analóg telefonok, faxok, modemek számára. Az ISDN valamelyest előrelépést jelent a hagyományos analóg telefonösszeköttetéshez képest, mivel a legegyszerűbb esetben is kétcsatornás egyidejű adatátvitelre képes. Így egyidejűleg lehet telefonozni, ugyanakkor internetelni is, mégpedig a hagyományos modemes kapcsolathoz képest valamivel nagyobb sebességgel ( 64 kbit/s ) és stabilabban. Ha mindkét csatornát adatátvitelre használjuk, úgy a sebesség 128 kbit/s lehet ). A telefon, fax és internet szolgáltatásból egyidejűleg bármely 2 használható, vagy akár két telefonbeszélgetést is bonyolíthatunk párhuzamosan. A digitális fax működése is eltér a hagyományostól, a gép felismeri a karaktert (ha szöveges a dokumentum) és csak annak kódját továbbítja digitálisan. Tehát szöveg küldése vagy fogadása gyorsabb, közben ráadásul telefonálni vagy internetezni is lehet.
 
Az ISDN vonalnak legalább 1 vezérszámot és egy további hívószámot biztosít a távközlési szolgáltató. A vezérszám a faliközpont üzemkiesése esetén is működik.
FAX
A FAX (a latin fac simile, azaz másolatkészítés szóösszetételből ered) egy telekommunikációs technológia adatok, dokumentumok továbbítására, mely telefonos hálózatot használ. A postai kézbesítéssel szemben előnye a gyorsaság, bár nyilván a minőség tekintetében alulmarad.
A FAX-hoz hasonló eljárások az 1970-es évekre váltak népszerűvé, ugyanis ekkorra lett az árúk egyre inkább megfizethető. Térhódítása a technológiának Japánban kezdődött, de a 80-as évek végére az egész világon elterjedté vált.
Bár bizonyos cégek még napjainkban is használnak FAX-ot, az kijelenthető, hogy a helyét fokozatosan a különböző internethez kapcsolódó megoldások veszik át.
A FAX-ok különböző telefonvonal típusokon keresztül képesek működni. A FAX és a modem közti kommunikáció egy lépése, hogy megállapítsa azt a legmagasabb adatsebességet, melyet kölcsönösen képesek használni. (lásd táblázat)
ITU standard Megjelenés Adatátvitel (bit/s) Modulációs eljárás
V.27 1988 4800. 2400 PSK
V.29 1988 9600, 7200, 4800 QAM
V.17 1991 14400, 9600, 7200 TCM
V.34 1994 22800 QAM
V.34bits 1998 33600 QAM
 
IP-telefon
Az IP-telefon olyan eszköz, amely a hang továbbítását IP hálózaton keresztül biztosítja. Az IP alapú hangszolgáltatások összefoglaló neve VoIP (Voice over IP).
 
Az IP-telefont alapvetően két nagy csoportra bonthatjuk, a szoftveres, és a hardveres változatra. A számítógépen, vagy egyéb eszközön (PDA, mobiltelefon) futó, VoIP telefonálásra alkalmas programot softphone-nak hívják. Ma már számos hardveres megoldás is létezik, melyek formailag, és az alkalmazott protokollok tekintetében is jelentősen különbözhetnek egymástól. A jelenleg kapható modellek jellemzően Wi-Fi segítségével kapcsolódnak az internetre, és valamely - már elterjedt - alkalmazás protokollját használják hívásra és hangátvitelre, gyakran a Skype cég termékét. Ezek a készülékek küllemükben rendkívül változatosak, a hagyományos, vezetékes telefonokra hasonlító modellektől, a mobilszerű formákon át az MP3 lejátszóig találkozhatunk variánsokkal. Egy, a számítógépek USB portjára csatlakozó kiegészítő segítségével akár hagyományos mobiltelefon is használható IP-telefonnak.
 
Az IP-telefonok és kliensek egy kiszolgáló segítségével közös hálózatba kapcsolhatók. Az ilyen kiszolgálót a H.323 világában ezt tipikusan gatekeepernek, míg a SIP világában proxy-nak hívják. Az összekapcsolt eszközök rövid hívószámokon keresztül is elérik egymást a nehezen megjegyezhető IP-szám helyett.
 
Megfelelő átjáró (gateway) használatával az IP-telefon képes kapcsolatot teremteni más telekommunikációs hálózatokkal. Ezt a lehetőséget a mobilszolgáltatók már évek óta elérhetővé tették. IP alapú hívást az előfizetők egy előhívószám beütésével kezdeményezhetnek. Az így indított hívásokkal nemzetközi irányokban gyakran jelentős anyagi megtakarítás érhető el.
Előrejelzés a VoIP elterjedségére vonatkozóan:
 
 
Forrás:
wikipedia.org
BellResearch