История развития телекоммуникационных технологий. История создания электрических сетей и систем


Связь - одна из отраслей общественного производства, функции которой состоят в оказании потребителям услуг по передаче различного рода сообщений: писем, телеграмм, телефонных разговоров, программ радио и телевидения, данных, машинной и других видов информации. Предоставляя всем отраслям и сферам общественного производства и населению услуги по сбору, обработке и передаче информации, связь обладает всеми чертами, присущими отраслям материального производства.
Как и в других отраслях материального производства, в отрасли связи создается потребительная стоимость и стоимость. Потребительная стоимость - это полезный эффект процесса передачи сообщений, который потребляется в производственной и непроизводственной сферах, общественной и личной жизни людей.
Создаваемая в отрасли связи стоимость в части обслуживания производственной сферы включается в валовой внутренний продукт, а также в ту часть этого продукта, стоимость которого создается необходимым и прибавочным трудом и образует национальный доход.
Экономическим признаком связи как отрасли материального производства является также то, что в создании услуг связи аналогично промышленности и другим отраслям производства участвуют средства труда, предметы труда и труд работников связи.
К средствам труда, с помощью которых осуществляется процесс передачи информации, относятся оборудование и аппаратура, станционные и линейные сооружения, производственные здания, инструменты и т.д., составляющие основные фонды предприятий связи.
Предметом труда в связи является сообщение, информация, которая в процессе ее передачи подвергается пространственному перемещению. Воздействие на предмет труда с помощью средств труда осуществляется работниками связи, деятельность которых в конечном итоге и создает потребительную стоимость и стоимость.
Процесс потребления услуг связи аналогичен потреблению продукции (товаров) отраслей материального производства. Если услуга связи потребляется в производственной сфере, то ее стоимость переносится на стоимость вновь создаваемого товара. Если же услуги связи потребляются в непроизводственной сфере или служат личному потреблению, то вместе с потреблением исчезает И ИХ СТОИМОСТЬ.
Следует также иметь в виду, что в современных условиях деятельность хозяйствующих субъектов отрасли связи, как и в других отраслях материального производства, строится на законах рыночной экономики. На связь в полной мере распространяется хозяйственная политика государства, проводимая в производственной сфере, в частности Закон о предприятии и предпринимательской деятельности, Закон о налоге на прибыль и др.
Все вышеперечисленные признаки свидетельствуют о том, что связь относится к сфере материального производства. Вместе с тем экономической природе связи присущи специфические черты, вытекающие из ее отраслевых особенностей.
Первая особенность определяется спецификой создаваемого продукта, который в отличие от продукции промышленности не является новым вещественным продуктом (товаром), а представляет собой конечный полезный эффект процесса передачи информации, выступающий в форме услуги.
Невещественный характер продукта обусловливает отсутствие в производственном процессе связи сырья и основных материалов, являющихся вещественными носителями продукции. Это, в свою очередь, отражается на структуре себестоимости услуг связи, в которой материальные затраты занимают незначительный удельный вес, основная же часть приходится на оплату живого труда, а также на структуре производственных фондов: доля оборотных средств (материалов, запасных частей и др.) составляет порядка 7 %, основных фондов - 93 %.
Вторая особенность связи тесно связана с первой и характеризуется неотделимостью во времени процесса потребления услуг связи от процесса их производства. Особенно ярко эта особенность проявляется в телефонной связи, іде сам процесс передачи телефонного сообщения - процесс производства - происходит с участием абонентов и без них невозможен, т.е. совпадает с процессом потребления. В связи с этим конечный результат производственной деятельности отрасли не может храниться в запасе, на складе, изыматься из сферы производства и поступать в сферу обращения для реализации.
Из этой особенности вытекают требования максимального приближения средств связи к потребителям, повышения плотности сети пунктов связи коллективного (отделений связи, переговорных пунктов и т.д.) и индивидуального (абонентских пунктов) пользования.
Неотделимость процессов потребления и производства обусловливает также существенное влияние неравномерности во времени поступающей нагрузки (по часам суток, дням недели, месяцам года) на организацию производственных процессов в отрасли связи. В условиях неравномерности нагрузки предприятия связи для обеспечения требуемого потребителями качества услуг должны создавать значительные резервы производственных мощностей и рабочей силы, которые в часы спада нагрузки используются недостаточно интенсивно. Кроме того, в связи создаются резервы производственных мощностей для перспективного развития по мере роста потребностей в услугах связи. А это приводит к объективному ухудшению ряда экономических показателей деятельности предприятий, снижению производительности труда и фондоотдачи, росту себестоимости услуг. В то же время, создавая объективно необходимые резервы производственных ресурсов для высококачественного обслуживания потребителей, предприятия связи, особенно в условиях перехода к рыночным отношениям, должны выявлять и использовать резервы повышения эффективности производства, достижения максимально возможных результатов при минимальных затратах.
Третья особенность отрасли связи состоит в том, что в отличие от промышленности, хде предмет труда подвергается вещественному изменению (физическому, химическому и т.д.), в производственном процессе связи информация как предмет труда должна подвергаться только пространственному перемещению. Даже если информация при передаче средствами электросвязи преобразуется в электрические сигналы, то на этапе приема происходит ее обратное воспроизведение в первоначальную форму. Всякое другое изменение информации, кроме пространственного перемещения, означает ее искажение, потерю потребительной стоимости и наносит ущерб потребителям.
В связи с этим особое значение имеют достоверность передачи информации, точность ее воспроизведения и обеспечение в процессе передачи всех качественных и количественных параметров, характеризующих ее потребительные свойства.
Четвертая особенность связи заключается в том, что процесс передачи информации всегда является двусторонним, т.е. происходит между отправителем и получателем информации. Поскольку потребность в передаче информации может возникнуть между абонентами, находящимися в любых пунктах, это требует создания надежной, устойчивой, разветвленной сети связи, соединяющей все населенные пункты между собой.
Сеть связи состоит из предприятий и пунктов, соединенных между собой линиями и каналами связи, которые, взаимодействуя, обеспечивают двусторонний процесс передачи информации. В этих условиях каждое предприятие связи, участвуя в процессе передачи информации, не всегда является единственным производителем услуг. Например в процессе передачи междугородных сообщений участвует не одно а несколько предприятий, каждое из которых выполняет определенные функции на отдельном этапе производственного процесса: исходящем, транзитном и входящем. Так, при автоматическом установлении междугородного телефонного соединения в производственном процессе участвуют городская телефонная сеть и междугородная телефонная станция на исходящем конце, аналогичные предприятия на входящем конце, а также предприятия, предоставляющие каналы междугородной связи (например, в случае междугородного соединения внутри страны - АО “Ростелеком”). При отсутствии прямых каналов между населенными пунктами в производственную цепочку включаются предприятия, осуществляющие соединение на транзитном этапе.
Участие в производственном процессе связи нескольких предприятий предъявляет единые требования к организации и правилам технической эксплуатации средств связи на территории всей страны, а также приводит к необходимости введения системы взаиморасчетов между предприятиями связи за взаимно оказываемые услуги в целях обеспечения их хозрасчетных интересов в условиях перехода к рыночной экономике.
Рассматривая особенности связи, следует также отметить ее инфраструктурный характер. Слово “инфраструктура” происходит от двух латинских слов: “infra” - ниже, под и “structura” - строение. Под инфраструктурой понимается совокупность организационно обособленных звеньев общественного производства, конечным результатом деятельности которых является не выпуск вещественной продукции, а обслуживание производства (производственная инфраструктура) и населения, и непроизводственной сферы (социальная инфраструктура). К инфраструктуре относятся отрасли, создающие общие условия для всех сфер деятельности, без которых процесс производства либо вообще невозможен, либо может происходить в несовершенном виде.
В состав инфраструктуры включаются транспорт, связь, энергетика, материально-техническое снабжение, складское хозяйство и ряд других отраслей и производств. Им присущи общие для инфраструктурных отраслей черты, отличающие их от основного производства. Главными особенностями отраслей инфраструктуры являются обслуживающий характер деятельности, невещественный характер конечного продукта, всеобщий характер потребления услуг, проявление основного эффекта за пределами сферы деятельности, т.е. у потребителей, неравномерность потребления услуг и загрузки отдельных ее элементов, высокая фондоемкость, длительные сроки создания и функционирования, взаимозаменяемость составляющих ее частей.
Особенности отрасли связи, ее обслуживающий инфраструктурный характер явились формальной причиной для разделения отрасли между двумя сферами труда - производственной и непроизводственной. Это выражается в том, что в валовой внутренний продукт и национальный доход включается лишь та часть стоимости, создаваемой в отрасли связи, которая производится при обслуживании отраслей материального производства. В части же обслуживания нематериального производства и населения связь относится к непроизводственной сфере.
Такое деление отрасли по признаку потребления ее услуг является необоснованным и искусственным, что в свое время нанесло значительный ущерб развитию связи и ее экономике. На протяжении многих десятилетий приоритетное развитие в нашей стране имели отрасли материального производства, а обслуживающие отрасли финансировались по остаточному принципу. Отставание в развитии инфраструктуры, в частности связи, в долгосрочном аспекте привело к существенному нарушению народнохозяйственных пропорций, замедлению темпов экономического развития и послужило одной из причин глубокого экономического кризиса, в котором оказалась
страна к концу 90-х годов. По оценкам экспертов, отставание России от промышленно развитых стран в области телекоммуникаций со-, ставляет 20...25 лет. Потребности в услугах электросвязи в настоящее время удовлетворены лишь на 30...40 %, что отрицательно сказывается на функционировании отраслей и производств, являющихся пользователями создаваемых в отрасли услуг.
Дело в том, что в условиях научно-технического прогресса, возрастания масштабов производства, расширения горизонтальных связей между товаропроизводителями объем информации растет значительно более быстрыми темпами, чем объем производства. При этом информация становится важнейшим национальным ресурсом, который справедливо рассматривается как одна из главных составляющих национального богатства страны. Характерной чертой информации как ресурса является то, что она не только не истощается, а, напротив, увеличивается, качественно совершенствуется и вместе с тем содействует наиболее рациональному использованию всех остальных видов ресурсов, их сбережению, а в ряде случаев - расширению и созданию новых.
В промышленно развитых странах с середины 80-х годов начался переход на качественно новый уровень технологического развития, который принято называть веком информации. Он характеризуется созданием и развитием информационной индустрии на базе функционирующих и вновь создаваемых сетей различного назначения (вычислительных, управленческих, научно-информационных и т.д.) и объединением их в формирующийся информационно-индустриальный комплекс (ИИК) с помощью средств и сетей связи.
Создание ИИК предопределяет необходимость ускоренного развития средств сбора, обработки, хранения и передачи информации. При этом чем выше уровень развития производительных сил страны и общества в целом, тем более высокие требования предъявляются к техническим средствам информатизации, поскольку объем информации, возникающей в процессе макроэкономического кругооборота, пропорционален валовому внутреннему продукту, создаваемому в стране.
Связь оказывает влияние на совершенствование системы управления на всех уровнях и во всех сферах общественного производства, способствует оперативной подготовке и своевременному принятию оптимальных решений.
Средства телекоммуникаций не только обслуживают производство, но и непосредственно проникают в него, являясь необходимым элементом встроенных систем регулирования, автоматизированных технологических процессов. Средства связи обеспечивают определение наиболее эффективной структуры построения технологии производства и организационно-производственной деятельности, способствуя сбережению всех видов ресурсов, улучшению условий труда, снижению физических и психических нагрузок. Качественная перестройка производства на базе манипуляторов, роботов, микропроцессоров невозможна без участия современных средств связи.
Нельзя недооценивать роль телекоммуникаций в непроизводственной сфере, тем более что в последние годы в экономике страны
наблюдается тенденция к изменению структуры занятости в пользу отрасли нематериального производства, что связано со спецификой труда в этой сфере и изменением структуры потребностей населения.
Возрастание роли отраслей непроизводственной сферы, обеспечивающих обслуживание материального производства и населения, требует внедрения в их деятельность новейших достижений научно- технического прогресса, средств вычислительной техники и связи, позволяющих быстро и высококачественно получить необходимую информацию и принять адекватное ей решение.
Велико значение средств связи в личной жизни людей. Они помогают преодолеть территориальную разобщенность, создают условия для межсемейных и дружеских контактов, экономят время при решении бытовых проблем и увеличивают свободное время, необходимое для удовлетворения материальных и духовных потребностей. Развитие средств связи и повышение их доступности для населения создают большой социальный эффект, проявляющийся в улучшении условий жизни людей, повышении ее комфортности, росте информированности и коммуникабельности общества.
Исследования по оценке эффективности средств электросвязи в различных сферах применения свидетельствуют о значительном выигрыше, получаемом потребителями услуг этой важнейшей части социально-производственной инфраструктуры. Так, использование связи на транспорте в 1,5-2 раза увеличивает его пропускную способность. В сельском хозяйстве оснащение средствами связи машинного парка и полевых бригад повышает эффективность использования машин на 25 % и снижает потери рабочего времени на 20...40 %. Хорошо организованная связь в системе управления строительством позволяет повысить производительность труда не менее чем на 15 %.
По расчетным данным за период с 1991-1995 гг. средства электросвязи обеспечили экономию времени потребителей на 5,2 млрд ч, в том числе рабочего времени на 4,4 млрд ч, или 86 %, что эквивалентно условной экономии работников, занятых в общественном производстве, в количестве 2,4 млн чел.
В то же время из-за недостаточного развития связи общество несет огромные материальные потери, выражающиеся в первую очередь в замедлении темпов экономического развития. Расчеты показали, что размеры потерь всех сфер экономики и населения от недостаточного уровня потребления услуг электросвязи составляют более 70 млрд ч рабочего и внерабочего времени, в том числе 54,6 млрд ч в отраслях общественного производства, что в пересчете составляет 32,6 млн чел дополнительного штата, или 20 % всех занятых в общественном производстве.
Очевидно, что в условиях рынка, с его динамизмом и конкуренцией, роль связи, а особенно электросвязи, будет возрастать, ибо в деловой сфере надежный партнер - это быстрореагирующий партнер, владеющий всей необходимой информацией, хорошо ориентирующийся в спросе и предложении, производстве и сбыте товаров и реализации услуг. Высококачественная связь является важнейшей составляющей инфраструктуры рынка, мощным катализатором рыночных отношений, залогом коммерческого успеха.
Недостаточный объем информации, ее искажение или несвоевременность приводят к нарушению связи между производителями и потребителями, возникновению диспропорций, большим финансовым потерям, общему снижению темпов экономического развития. Не случайно одним из шести экономических показателей, используемых Международным валютным фондом для характеристики экономического уровня государства, является телефонная плотность. Для определения конкурентоспособности различных стран с рыночной экономикой в число важнейших показателей включаются такие показатели, как доля вложений в телекоммуникации в общей сумме капитальных вложений, телефонная плотность на 1000 жителей, число факсов на 1000 жителей, время исходящих телексных сообщений в минутах на одного жителя, степень удовлетворения потребностей в телекоммуникациях.
Таким образом, в странах с развитой рыночной экономикой связь рассматривается как важнейший фактор экономического развития, повышения конкурентоспособности производства и процветания нации. По мнению Независимой международной комиссии по развитию всемирной связи при Международном союзе электросвязи, программа экономического развития любой страны не может рассматриваться как сбалансированная и эффективная, пока в ней не будет уделено должного внимания роли средств связи в развитии национальной экономики и пока определенный приоритет не будет предоставлен развитию национальных систем связи.
Очевидно, что для России, вставшей на путь рыночных преобразований, с ее невысоким уровнем развития сети телекоммуникаций проблема ускоренного развития как традиционных, так и новых видов связи (телефакса и телетекса, сотовой телефонной связи и др.) приобретает особо важное значение не только как средство создания технической базы, но и важнейшего фактора повышения эффективности общественного производства и решения социальных задач.
Строя техническую и экономическую политику в области развития телекоммуникаций России, следует учитывать, что новые структуры: акционерные общества, концерны, ассоциации, биржи, банки и др., являющиеся важнейшими институтами рыночной экономики, предъявляют повышенные требования к количеству и качеству передаваемой информации. Отечественные телекоммуникационные системы должны обеспечивать потребности в быстрой и точной передаче информации не только на внутреннем, но и на зарубежном рынке, что особенно актуально в связи с созданием в стране большого числа совместных предприятий, зон свободного предпринимательства, притоком иностранного капитала в нашу страну.
На решение проблемы ускоренного развития телекоммуникаций направлена Концепция Программы Российской Федерации в области связи до 2010 г. (рис. 1.1):
обеспечение приоритетности развития отрасли связи и установление поощрительной государственной политики в этой области;
оптимальное сочетание государственных вложений в отрасль с использованием собственных объединенных ресурсов предприятий, а


также привлечением частного капитала, отечественного и иностранного;
использование всех форм собственности в отрасли и регулируемая демонополизация в предоставлении услуг связи;
создание правовых основ развития связи в стране, а также правовых гарантий, обеспечивающих привлечение к инвестиционной деятельности отечественных и иностранных предпринимателей; конверсия в области связи; новая тарифная политика на услуги связи;
внедрение новых механизмов взаиморасчетов между предприятиями за взаимно оказываемые услуги; структурная перестройка в отрасли;
постепенная ликвидация диспропорций в развитии связи по регионам с учетом состояния их экономики;
интеграция отечественных сетей связи с международными сетями.
Реализация этой программы послужит успешному выполнению возложенных на отрасль связи функций по наиболее полному удовлетворению потребностей в услугах телекоммуникаций, созданию инфраструктуры рынка и информатизации общества.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра Гражданского права

курсовая работа по ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОМУ ПРАВУ

«Развитие сетей электросвязи»

Выполнила:

_____________________

Проверил(а): Научный руководитель

_____________________

МОСКВА 2010

Введение

  1. История развития сетей электросвязи

    1. Начало истории телефонии

    2. Развитие дальней телефонной связи

    3. Реконструкция и автоматизация телефонных сетей

  1. Классификация сетей электросвязи

    2. Принципы построения междугородней телефонной связи

    3. Принципы построения внутризоновой телефонной связи

2.6 Построение сети проводного вещания

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

С изобретением в 1835 году электрического телеграфа в истории человечества началась новая эпоха – эпоха электросвязи. Менее чем за 200 лет телекоммуникационные технологии прошли огромный путь – от громоздких и неуклюжих устройств, которыми могли пользоваться лишь государственные организации и немногие наиболее обеспеченные частные лица, до глобальной инфраструктуры, обеспечивающей связь на всем земном шаре между самыми отдаленными его уголками. Огромная скорость, с которой распространяются электромагнитные волны, позволяет за ничтожные доли секунды преодолевать расстояния в десятки тысяч километров, передавая все виды информации: звук, неподвижные и подвижные изображения, компьютерные данные и т. д.

Изначально электрическая связь была проводной. Лишь в конце XIX века была открыта и использована возможность связи без проводов, посредством электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. К настоящему времени беспроводные технологии получили исключительно широкое распространение. Однако, несмотря на использование самых современных средств и методов обработки сигналов, беспроводные средства связи проигрывают по пропускной способности кабельным линиям и вряд ли когда-нибудь их превзойдут. Это связано с тем, что электромагнитный сигнал, распространяющийся в закрытой направляющей системе (в кабеле), находится в гораздо более выгодных условиях, чем радиосигнал в открытом пространстве. На него практически не оказывают воздействия сигналы других линий, он не подвержен влиянию погодных условий, искажениям за счет многолучевого распространения и т. д.

Вместе с тем, оборудование кабельной линии связи – чрезвычайно трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Многие километры кабеля необходимо закопать в землю либо проложить по каналам кабельной канализации. Дополнительные трудности возникают при преодолении водных преград, автомобильных и железных дорог. Также следует учесть, что на протяжении большей части истории электросвязи использовались исключительно металлические кабели, для изготовления которых применялись такие дорогостоящие металлы, как медь и свинец.

Все эти проблемы уже на самых ранних этапах развития средств проводной связи привели к необходимости повышать эффективность использования линейно-кабельных сооружений за счет передачи одновременно нескольких сигналов по одной паре проводов. Разработка таких способов положила начало созданию аппаратуры уплотнения, или мультиплексирования. Технологии уплотнения в ходе своего развития прошли несколько этапов и к настоящему времени обеспечили создание мощной глобальной сети типовых каналов и трактов, то есть так называемой первичной, или транспортной, сети.

  1. История развития сетей связи

      Начало истории телефонии

Появление телефона впервые открыло возможности непосредственных переговоров между абонентами. Однако это достоинство было оценено не сразу. Во-первых, телефонную связь разрекламировали еще до того, как выпустили надежные телефоны и микрофоны. А во-вторых, потенциальные абоненты - деловые люди - успешно пользовались другим видом связи - телеграфом, ценя его за возможность передачи документальных записей. Поэтому приход телефонии в Россию несколько замедлился. Первые мелкие частные телефонные станции начали действовать только в 1880 г., спустя два года после изобретения трубки Белла. [ 1 ] Однако уже тогда стали думать и о создании городских телефонных сетей.

25 сентября 1881 года русское правительство утвердило "Основные условия устройства и эксплуатации городских телефонных сообщений в России". Согласно документу право на строительство и эксплуатацию предоставлялось предпринимателю на срок 20 лет, по истечении которого телефонные сооружения должны были безвозмездно передаваться правительству. Первый контракт был заключен 1 ноября 1881 г. между Министерством внутренних дел, в ведении которого находились средства связи, с одной стороны, и частным предпринимателем, инженером фон-Барановым, с другой. Однако строить сеть фон-Баранов не стал, а продал свои права Международной компании телефонов Белла. С ней связана вся начальная история телефонии в России. Компания Белла многие годы была монополистом в эксплуатации телефонных станций в крупных городах.

Ввод в строй первых станций состоялся в 1882 г. почти одновременно в Петербурге, Москве, Одессе и Риге. Через несколько лет, в 1885-1886 гг., были оборудованы и открыты телефонные сети в Нижнем Новгороде, Либаве, Ревеле, Ростове-на-Дону и Баку. [ 2 ]

Первые телефонные станции компании Белла в России работали с однопроводными абонентскими линиями и выполнялись с использованием досок системы Гилеланда емкостью 50 номеров каждая. Это устройство представляло собой ручной коммутатор с вертикальной панелью и горизонтальным столом, на котором располагались продольные и поперечные латунные полосы толщиной 0,5 мм. Эти полосы соединялись вставным штепселем. Между вертикальной доской и горизонтальным столом размещались 50 (по одному на каждый номер) вызывных клапанов, расположенных в два ряда. Абонентские линии подключались к клеммам на обратной стороне коммутаторной доски. Каждая из них соединялась с электромагнитом соответствующего вызывного клапана и соответствующими полосами на горизонтальном столе и вертикальной панели. По мере расширения станции в каждую доску Гилеланда включались соединительные линии для связи с другими досками станции. Например, московская станция к концу XIX века имела 16 досок с 90 соединительными линиями в каждой.

Абонентские устройства в то время состояли из трубки Белла, микрофона Блейка, индуктора и звонка Гилеланда и батареи элементов Лекланше. Эти телефонные аппараты, получившие название Белла - Блека, вызывали массу нареканий, в частности, из-за неудобства размещения микрофона (он был вмонтирован в корпус аппарата, и говорящему приходилось наклоняться), а также из-за большой взаимной индукции однопроводных абонентских линий и несовершенной рычажной системы, которая зачастую давала сбои.

Пользуясь своим монопольным правом, компания Белла установила небывало высокую плату за пользование телефоном - 250 руб. в год и, обеспечив себя сверхвысокой прибылью, не стремилась вкладывать средства в усовершенствование построенной системы, даже несмотря на многочисленные жалобы. Нередко абонент не мог соединиться с вызываемым лицом в течение нескольких часов.

На каждой станции работали одновременно несколько телефонисток. Одна из них, получив сигнал вызова, спрашивала абонента, с кем он желает установить связь. Если требуемый номер был включен в другой коммутатор, первая телефонистка громко оповещала об этом другую. Та в свою очередь, убедившись, что номер не занят, соединяла его со свободной соединительной линией, ведущей к первому коммутатору, и громко оповещала об этом его телефонистку. И только после этого получившая вызывной сигнал телефонистка соединяла абонента. Вследствие громких разговоров телефонисток, создававших на станции шум и неразбериху, часто возникали ошибки в соединении.

За 20-летний срок концессии компания лишь установила грозозащитные устройства и произвела замену устаревших досок Гилеланда коммутаторами шкафного типа. Они были оборудованы индивидуальными абонентскими гнездами и вызывными бленкерами. Каждый коммутатор был рассчитан на 200 однопроводных абонентских линий, что давало возможность расширить станцию и уменьшить число телефонисток. Осенью 1901 г., к окончанию срока концессии компании Белла, Петербургская сеть обслуживала 3,8 тыс. абонентов, Московская - 2,86 тыс.

      Развитие дальней телефонной связи

Понятие дальняя телефонная связь используется для обозначения телефонной связи между абонентами разных зон нумерации, и таким образом включает в себя понятия междугородней и международной связи. [ 3 ]

Развитие междугородной телефонной связи в нашей стране началось в 80-х годах XIX века, раньше, чем в некоторых других странах Европы. Первая междугородная линия была устроена между Петербургом и резиденциями царя в Гатчине (1882г.), Петергофе (1883 г.) и Царском Селе (1885 г.). В 1885 г. московские промышленники профинансировали строительство однопроводных стальных телефонных линий между Москвой и Богородском, Пушкином, Химками, Одинцовом, Коломной, Подольском и Серпуховом. Тогда связь с этими городами называли "загородной". Эксплуатация же подлинной междугородной связи началась после усовершенствования методов одновременного телеграфирования и телефонирования. Заслуга в этом принадлежит телеграфному специалисту Г. Г. Игнатьеву и инженеру Е. И. Гвоздеву.

Г. Г. Игнатьев изобрел устройство, разделяющее телеграфные и телефонные токи с помощью включенных в цепь конденсаторов и катушек индуктивности. Его система была введена в опытную эксплуатацию в 1881 г. на воздушной линии протяженностью 14,5 км, соединявшей лагеря Киевского военного округа.

Е. И. Гвоздев предложил сосредоточить на станциях наборы емкостей и индуктивностей разных параметров и разработал схемы параллельного и последовательного включения их в различных случаях. Созданное им Телефонное товарищество в 1888-1889 гг. на Рыбинско-Бологоевской железной дороге успешно провело испытания приборов Гвоздева для одновременного телеграфирования и телефонирования на расстояние 295 км.

В 1898 г. под руководством инженера А. А. Новицкого была построена телефонная магистраль Петербург - Москва. В то время она была самой длинной в Европе. Коммутаторы для первой междугородной станции были закуплены в Бельгии. Аналогичные станции в последующие 20 лет появились в Одессе, Варшаве, Риге и Лодзи. [ 4 ]

К 1913 г. телефонная связь по медным двухпроводным линиям была установлена между Москвой и Харьковом, Рязанью, Нижним Новгородом и Костромой, между Петербургом и Ревелем, Гельсингфорсом и между Баку и Тифлисом. Всего же тогда действовало 87 междугородных телефонных линий.

До 1917 г. единственным видом коммутаторного оборудования дальней связи, производимого в России, были "земские" коммутаторы русского акционерного общества "Л. М. Эриксон и компания".

В настоящее время междугородная телефонная сеть является аналоговой и построена по иерархическому принципу и имеет два уровня иерархии. Первый уровень - оконечные АМТС, второй - узлы автоматической коммутации (УАК). Стратегической основой развития междугородной связи в России является создание цифровой неиерархической междугородной сети. Планируется переход с иерархической структуры сети к неиерархической структуре с динамическим управлением трафика. В новой структуре предполагается, что каждая АМТС будет иметь минимум два направления к транзитным узлам УАК, и, как максимум, может быть связана со всеми транзитными узлами УАК сети. Предполагается, что в распределении трафика в часы наибольшей нагрузки (ЧНН) для какого-либо района страны будет участвовать вся междугородняя сеть. Поскольку на территории России находится 11 часовых поясов, то ЧНН, например, в Центральном районе будут совпадать со временем наименьшей нагрузки для Дальнего Востока и Восточно-Сибирского районов. В результате для снижения нагрузки можно будет задействовать и сеть в отдаленных районах.

      Реконструкция и автоматизация телефонных сетей

Срок концессии на строительство и эксплуатацию телефонных сетей в России Международной компании телефонов Белла закончился в 1901 г. Правительство объявило торги на новый 18-летний период, выставив одним из обязательных условий низкую абонентскую плату. В результате торгов концессию в Петербурге получила городская управа, в Москве - Шведско-датско-русское акционерное общество, а в других городах - частные предприниматели.

Эксплуатацию сетей новые хозяева начали с их реконструкции. Со времени создания первого телефона был разработан ряд технических новинок, которые игнорировала компания Белла, что задерживало развитие сетей. В частности, ранее телефонные сети городского типа использовали системы с местными батареями (МБ). С ростом емкости городских станций все более затруднялось наблюдение за состоянием источников питания. В 1886 г. Павел Михайлович Голубицкий, изучив возможность организации питания всех абонентских аппаратов от единого источника на телефонной станции, изобрел систему микротелефонного сообщения с батареями, сосредоточенными в центральном бюро. Эта система впервые была применена в Париже. В России она была введена в эксплуатацию в 1904 г. в Москве и Петербурге на новых телефонных станциях. [ 5 ]

В 1901 г. Русским обществом электриков был выполнен проект реконструкции петербургской телефонной сети. Он предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов двухгрупповой системы с возможностью включения в каждую группу до 20 тыс. абонентов. Строительством новой станции и поставкой для нее оборудования занялась фирма "Н. К. Гейслер и компания".

Проект реконструкции московской городской сети, строительство новой станции и поставку оборудования осуществляла шведская фирма "Л. М. Эриксон", действовавшая через Шведско-датско-русское акционерное общество. Проект предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов распределительной системы с возможностью включения в поле многократных коммутаторов до 60 тыс. гнезд.

К началу 1914 г. емкость петербургской телефонной сети была доведена до 49 860 номеров, московской - 44 293. К 1917 г. на Москву и Петербург приходилась половина всех действовавших телефонов в России - 232 тыс.

Телефонные сети России до 30-х годов ХХ века были оборудованы телефонными станциями ручного обслуживания. На первоначальном этапе развития телефонии они вполне отвечали необходимым требованиям. Но с ростом числа абонентов началось районирование телефонных сетей - устройство станций в каждом районе города. Использование так называемых "ручных" станций плохо вписывалось в этот процесс из-за ряда значительных недостатков. При каждом внешнем соединении задействовались две телефонистки, что отражалось на качестве обслуживания. Кроме того, станции соединялись по принципу "каждая с каждой", и при большом числе районных станций снижалось использование оборудования межстанционных соединительных линий. К этому следует добавить и большие расходы кабеля, а следовательно, и финансовых средств. Исключить эти и некоторые другие недостатки можно было только за счет автоматизации телефонной связи.

Опыты по автоматизации связи велись с самого начала распространения телефона. Первый патент на простейшую автоматическую телефонную станцию (АТС) был получен в 1879 г. группой американских изобретателей. Через два года авторы усовершенствовали свою систему импульсным реле для трансляции импульсов. Значительный вклад в автоматизацию телефонной связи внесли русские изобретатели К. А. Мосцицкий, М. Ф. Фрейденберг, американец А. Б. Строуджер.

К. А. Мосцицкий впервые выдвинул идею релейной (без искателей) АТС в 1887 г. и разработал схему станции на шесть номеров. Но это еще не была АТС в современном понимании, поскольку коммутация соединений, хотя и выполнялась без телефонисток, но управлялась абонентами. Вызывающий абонент посылал через станцию позывные вызываемого абонента, и этот сигнал поступал во все телефонные аппараты, включенные в станцию. [ 6 ]

А. Б. Строуджер в 1889 г. запатентовал искатель с двумя движениями контактных щеток - подъемным и вращательным - прообраз шагового телефонного искателя.

Основой же для проектирования автоматических телефонных станций явились созданный в 1895 г. М. Ф. Фрейденбергом предыскатель и его принцип свободного искания. Русский изобретатель, работая над автоматизацией связи, стремился найти решение, делающее АТС рентабельнее ручной станции такой же емкости. Этому мешало применение громоздких и дорогостоящих искателей с многократными полями. Фрейденберг пришел к выводу, что в системе, состоящей из 10 тыс. абонентов, достаточно обеспечить одновременную возможность общаться друг с другом любым 500 парам абонентов вместо 5000 пар, как это предусматривалось для ранее запатентованной аппаратуры. Он писал: "В данном моем изобретении я соответствующим образом предусмотрел использование указанной возможности и, таким образом, достиг весьма значительного снижения стоимости устройства" (Рогинский В. Н. Изобретатель системы автоматической телефонной связи. Вестник связи. Техника связи, 1950, №№ 7, 8).

В 1896 г. М. Ф. Фрейденберг создал линейный искатель на 1 тыс. линий с общим многократным полем для группы искателей, а затем ввел групповые искатели. Макет АТС последней системы, так называемой машинной, прошел успешные испытания в Париже в 1898 г.

Первая АТС была создана в 1900 г. в США. В России автоматические телефонные станции с машинным искателем начали распространяться только с 1929 г., с открытием в Ростове-на-Дону первой АТС емкостью 6 тыс. номеров. В 1930 г. в Москве были введены в эксплуатацию Замоскворецкая АТС емкостью 8 тыс. номеров и Бауманская АТС на 7 тыс. номеров. Строительство этих станций осуществлял Ленинградский завод "Красная заря" по технической и технологической документации шведской фирмы "Л. М. Эриксон". Она также принимала участие в разработке проектов и строительстве. В этот же период открылись АТС в Новосибирске, Ташкенте, Смоленске, Ленинграде и других городах. [ 7 ]

В годы Великой Отечественной войны автоматизация телефонных сетей в России была приостановлена. Одной из причин явилось то, что оборудование единственного в стране завода по изготовлению АТС - "Красной зари" - значительно пострадало при эвакуации. Новые автоматические телефонные станции не строились, а действующие не получали запасных деталей.

Следующий этап совершенствования автоматических телефонных станций в России начался в 1947 г., когда отечественные специалисты разработали новую систему АТС - декадно-шаговую (АТС-47). Ее внедрение в эксплуатацию состоялось в 1949 г. Основными коммутационными элементами АТС декадно-шаговой системы стали столинейные подъемно-вращательные искатели (ДШИ-100), вращательные искатели (ШИ-11) и плоские телефонные реле (РПН).

А мировая телефонная индустрия в это время работала над созданием более совершенных АТС. Для управления АТС применялись бесконтактные коммутационные элементы - электронные и ионные лампы, электронно-лучевые трубки, полупроводниковые приборы и т. д. В 1954 г. в Осло было введена в эксплуатацию механо-электронная АТС на 2 тыс. номеров, предложенная бельгийскими инженерами. В своем проекте они использовали координатный соединитель типа Кроссбар, разработанный в 1913 г. американцем Дж. Рейнольдсом и в 1919 г. усовершенствованный шведским инженером Г. Бетуландером.

В том же 1954 г. в Англии был испытан макет АТС, полностью построенной на электронных приборах. Так начиналась новая эра телефонии - электронная.

  1. Классификация сетей связи

    1. Сети связи как часть инфраструктуры

Основой развития электросвязи СССР была Общегосударственная единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), обеспечивающая функционирование телефонной, телеграфной передачи и прием газетных полос, передачу данных радиовещания и телевидения. [ 8 ]

В период перестройки были проведены работы по преобразованию сети ЕАСС во Взаимоувязанную сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ) с учетом структурных преобразований страны и развития новейших технических средств.

Связь Российской Федерации как часть инфраструктуры страны представляет собой совокупность сетей, служб и оборудования связи, расположенных и функционирующих на территории страны. Она предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, правопорядка, а также, пользователей всех категорий в услугах электросвязи.

Структурно ВСС РФ является иерархической системой и включает в себя три уровня. Первый уровень - первичная сеть, второй уровень - вторичная сеть, третий уровень образуют системы (службы) электросвязи определенного вида в зависимости от предоставляемых абонентам услуг.

Первичная сеть ВСС представляет собой совокупность узлов, линий передачи, типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов ВСС. Первичная сеть представляет вторичным сетям каналы передачи и физические цепи.

На основе типовых каналов передачи и физических цепей первичной сети с помощью узлов и станций коммутаций организуются различные вторичные сети (телефонная, телеграфная, передачи данных, передачи газет, сети распределения программ ТВ и ЗВ). Вторичные сети обеспечивают транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи.

На базе вторичных цепей организуются системы электросвязи, представляющие собой комплекс технических средств, осуществляющих электросвязь определенного вида и включающие в себя соответствующую вторичную сеть. Система электросвязи может включать в себя одну или несколько служб электросвязи и одну или несколько сетей электросвязи.

Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую структуру иа базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи. Различают два вида служб электросвязи: службы переноса и телеслужбы (службы предоставления связи).

Служба переноса обеспечивает только возможность передачи сигналов между стыками сети. Оконечные устройства не входят в службы переноса.

Телеслужба обеспечивает полную реализацию (включая функцию оконечных устройств) возможностей определенного вида связи между пользователями. Телеслужба организуется на базе службы переноса и оконечных устройств. Примерами телеслужб являются службы телефонной связи, телекса, бюрофакса. В качестве составной части соответствующей телеслужбы в архитектуру входят оконечные устройства, располагающиеся у пользователя.

Помимо принятого разделения сетей ВСС на первичные и вторичные возможно другое двухуровневое разделение: на транспортную сеть и сеть доступа.

Транспортная сеть связи состоит из междугородной и зоновых (региональных) сетей связи. Сеть доступа (абонентская сеть или сеть абонентского доступа) является местной сетью. Транспортная сеть предназначена для передачи высокоскоростных (широкополосных) потоков сообщения и их накопления.

Сеть доступа состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутаций, соединяющих их линии передачи и линии передачи к узлам транспортной сети.

Использование технических средств на первичной сети общего пользования

Основным средством цифровизации первичной сети должны быть цифровые СП, обеспечивающие образование следующих цифровых каналов и групповых цифровых трактов:

Основных цифровых каналов 64 кбит/с;

Первичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 2048 кбит/с;

Вторичных цифровых каналов и цифровых трактов 8448 кбит/с;

Третичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 34368 кбит/с;

Четвертичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 139264 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ первого уровня 155520 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ четвертого уровня 622080 кбит/с;

Групповых цифровых трактов СЦИ шестнадцатого уровня 2488320 кбит/с.

По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную - для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети.

Магистральные сети связи - технологически сопряженные междугородные сети электросвязи, образуемые между центром Российской Федерации и центрами субъектов Федерации, а также центрами субъектов Федерации между собой.

Зоновые (региональные) сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации.

Местные сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу территорий, не относящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразделяются на городские и сельские.

Международные сети связи - технологически сопряженные с сетями связи иностранных государств сети электросвязи, находящиеся в ведении хозяйствующих субъектов, которым предоставлены права международных операторов.

В настоящее время в структуру ВСС входят следующие системы электросвязи общего пользования: телефонной связи (СТфС), телеграфной связи (СТгС), факсимильной связи (СФС), передачи газет (СПГ), передачи данных (СПД), распределения программ звукового вещания (СРПЗВ), распределения программ телевизионного вещания (СРПТВ).

Развитие сетей ВСС РФ предусматривает постепенный переход на двухуровневую структуру организации связи: транспортную сеть и сеть доступа (абонентскую сеть).

Магистральные, внутризоновые и часть местных цифровых наложенных первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи России. Местные и первичные сети на участке "местный узел - оконечное устройство" в соответствии с новой терминологией является сетью доступа. [ 9 ]

2.2 Принципы построения междугородной телефонной сети

Междугородная телефонная сеть представляет собой совокупность междугородных станций оконечных и оконечно-транзитных узлов автоматической коммутации и каналов связи между ними.

В основу построения междугородной телефонной сети положен принцип территориального деления, учитывающий:

Границы территорий и структуру магистральной первичной сети;

Административное деление территории:

Технико-экономические показатели.

Этот принцип, при необходимости, может быть изменен при появлении новых административных образований, создании экономических зон и др.

Междугородная телефонная сеть строится по следующим принципам:

Страна делится на телефонные территории. В каждой территории организуется узел автоматической коммутации - УАК или оконечная транзитная станция - ОТС, выполняющая роль УАК. На УАК и ОТС осуществляются транзитные соединения телефонных каналов. Все УАК и ОТС должны соединяться друг с другом пучками телефонных каналов по принципу "каждый с каждым";

Телефонная территория имеет несколько зон нумерации. В зоне устанавливается одна или несколько АМТС;

Каждая АМТС по исходящей и входящей связи должна опираться на два УАК, на УАК своей территории и УАК смежной территории;

Междугородная телефонная сеть строится с обходами, т.е. с организацией между АМТС прямых путей на базе пучков каналов высокого использования (ПП) и со сбросом избыточной нагрузки на обходные пути - промежуточные (ОПП) и последнего выбора (ППВ) к УАК;

Междугородная телефонная сеть строится по иерархическому принципу и имеет два уровня иерархии - АМТС-УАК (ОТС).

Расчет междугородной сети производится для нормальных условии работы сети, и каждая пара АМТС имеет оптимальный (самый дешевый) ППВ, который проходит через свой УАК (ОТС), или межсмежный. Все участки ППВ должны содержать пучки каналов высокого качества обслуживания, рассчитанные с вероятностью потерь 0,01. [ 10 ]

Организация междугородной связи с использованием спутниковых каналов возможна на прямых пучках между АМТС, а также на пучках ОПП к чужим УАК. При этом по каналу необходима передача информации о наличии спутникового канала в соединении. В соединении не должно быть более одного участка с использованием спутниковых каналов.

При междугородном и международном соединении, когда расстояние между АМТС превышает 8000 км, для обеспечения заданного качества передачи необходимо включение оборудования для подавления эха.

Число коммутационных участков при междугородном соединении - не более 5. Наращивание емкости телефонной сети должно осуществляться путем установки цифрового коммутационного оборудования и прокладки каналов (линий) с цифровыми системами передачи.

На базе работающего цифрового оборудования ТфОП (в основном междугородной сети) и вновь устанавливаемого цифрового оборудования коммутации и систем передачи

должна формироваться цифровая сеть связи общего пользования (ЦСС ОП). Абонентам этой сети должен предоставляться сквозной цифровой тракт от абонента до абонента или от концентратора (АТС) до концентратора (АТС) и будут предоставляться услуги ISDN (ЦСИС) и интеллектуальной сети. На начальном этапе эта возможность предоставляется ограниченному числу потребителей на ограниченное число направлений с последующим наращиванием и абонентской и сетевой емкости.

В параллель с наращиванием емкости междугородной телефонной сети должна производиться замена оборудования на местных телефонных сетях, выработавшего свой ресурс, на цифровое оборудование.

Все цифровые местные сети должны включаться в электронные АМТС по цифровым системам передачи, создавая, таким образом, элементы будущей цифровой сети общего пользования.

    1. Принципы построения внутризоновой телефонной сети

Внутризоновая телефонная сеть представляет собой совокупность автоматических междугородных телефонных станций (АМТС), входящую одновременно в междугородную сеть, заказно-соединительных линий (ЗСЛ) и соединительных линий (СЛМ), связывающих местные сети с АМТС, соединительных линий между различными местными сетями в зоне при наличии электронных АТС, а также каналов между АМТС, если в зоне несколько АМТС.

На внутризоновой сети может быть установлена одна или несколько АМТС.

Организация внутризоновой сети с одной АМТС в зоне строится по радиальном принципу, т.е. каждая местная сеть включается в АМТС для исходящей связи по ЗСЛ для входящей связи по СЛМ. При установке на местных сетях станций с программным управлением возможна организация прямых путей между различными местными сетям зоны, если между ними имеется тяготение.

При наличии в зоне нескольких АМТС внутризоновая сеть может строиться с обходами, при этом возможны различные варианты построения сети. [ 11 ]

При размещении нескольких АМТС в разных городах зоны рекомендуется вариант построения сети, при котором местные сети разделены по АМТС, т.е. каждая местная сеть связана пучками ЗСЛ и СЛМ высокого качества обслуживания с опорной АМТС. С другими АМТС эти местные сети могут быть связаны при наличии достаточного тяготения и технических возможностей АМТС пучками СЛМ высокого использования. Все АМТС зоны должны связываться между собой по принципу "каждая с каждой" пучками каналов высокого качества обслуживания.

При размещении нескольких АМТС зоны в одном городе рекомендуется вариант построения внутризоновой сети, при котором все местные сети должны быть соединены с одной АМТС пучками СЛМ высокого качества, а с другими АМТС города местная сеть может либо соединяться пучками СЛМ высокого качества обслуживания, либо пучками СЛМ высокого использования, либо ни иметь связи.

Каждая местная сеть включается пучками ЗСЛ, как правило, в одну АМТС.

Все АМТС города должны быть связаны между собой пучками каналов высокого качества обслуживания. Варианты организации внутризоновой связи представлены на рис. 6 и 7. Организация полуавтоматической связи от РЦ и городов зоны осуществляется через телефонистку переговорного пункта. При наличии в зоне АМТС электронной системы эта связь организуется по пучку ЗСЛ, при этом на переговорных пунктах устанавливаются дисплейные рабочие места. Допускается организация полуавтоматической связи по прямым каналам от коммутатора РЦ к АМТС координатного типа.

На внутризоновых сетях могут быть использованы, наряду с кабельными, радиорелейными и оптоволоконными линиями передачи, спутниковые системы. Спутниковые каналы могут быть использованы на прямых пучках между местными сетями, а также при связи с АМТС для внутризоновой связи. При использовании спутникового канала необходимо включение оборудования эхоподавления.

    1. Принципы построения городских телефонных сетей

Городские телефонные сети должны строиться с использованием преимущественно цифрового электронного (цифрового) коммутационного оборудования и линейных трактов цифровых систем передачи ИКМ. Декадно-шаговые АТС и узлы должны быть до 2005 г. сняты с эксплуатации и демонтированы. Замена координатных АТС осуществляется по мере износа оборудования.

Абонентские оконечные устройства должны включаться в коммутационное оборудование городской сети следующими способами:

Непосредственно в АТС с помощью двухпроводных абонентских линий (АЛ);

Непосредственно в АТС с помощью АЛ, оборудованных системам передачи при условии обеспечения работы телефаксов и установки передачи данных (ПД);

По цифровым абонентским линиям с использованием оборудования мультиплексирования и цифровых систем передачи;

В подстанции (ПС), включаемые в АТС;

В учрежденческо-производственные телефонные станции (УПТС).

На вновь вводимых АТС не допускается спаренное включение телефонных аппаратов. В качестве основного способа включения должно использоваться включение терминалов непосредственно в АТС по двухпроводным абонентским линиям.

Связь станций ГТС между собой, а также с АМТС в настоящее время осуществляется по односторонним СЛ. С внедрением на ГТС ОКС рекомендуется между цифровыми станциями использовать двусторонние СЛ.

По структурному признаку ГТС классифицируются следующим образом:

Не районированные;

Районированные без узлообразования;

Районированные с узлами входящих сообщений (УВС);

Районированные с узлами исходящих и входящих сообщений (с УИС и УВС).

Нерайонированная ГТС имеет одну АТС, в которую абонентские оконечные устройства включаются непосредственно или через УПАТС и подстанции. На аналоговой ГТС такая структура экономически целесообразна при емкости сети до 8 тыс. номеров. На цифровой ГТС в условиях широкого применения подстанций нерайонированная структура может быть экономически целесообразна при емкости сети в несколько десятков тысяч номеров.

Районированные ГТС без узлообразования имеют несколько районных АТС, которые на аналоговой сети связываются между собой по полносвязной схеме, а на цифровой сети - по полносвязной схеме с обходными направлениями.

Районированная структура на аналоговой ГТС экономически целесообразна при емкости сети до 80 тыс. номеров, а на цифровой сети - до нескольких сотен тысяч номеров.

Районированные ГТС с узлами входящих сообщении делятся на узловые районы, в каждом из которых для концентрации нагрузки к АТС узлового района устанавливаются УВС. Связь между АТС разных районов, как правило, осуществляется по схеме АТС- УВС-АТС через коммутационное оборудование узла входящих сообщений, расположенного в узловом районе, в котором находится входящая АТС. Все АТС узлового района имеют общий стотысячный (двухсоттысячный) индекс. Аналоговые районированные ГТС с УВС могут иметь емкость до 800 тыс. номеров, а цифровые ГТС - до нескольких миллионов номеров.[ 12 ]

Коммутационное оборудование УИС располагается вблизи АТС, от которых осуществляется концентрация исходящей телефонной нагрузки. Один УИС может обслуживать АТС одного или нескольких узловых районов. Как правило, через каждый УИС проходит связь от заданной группы станций к станциям одной миллионной зоны.

Коммутационное оборудование УВС размещается в узловом районе, для АТС которого УВС объединяют входящую нагрузку. Районные АТС, расположенные в пределах одного узлового района, связываются по таким же схемам как на ГТС с УВС. Для аналоговых станций предельная номерная емкость АТС (в конце этапа развития) должна быть, как правило, кратна 10 тыс. номеров, а реальная номерная емкость узлового района - 100 тыс. номеров.

Вышеприведенные принципы построения ГТС реализованы в аналоговых ГТС и не будут видоизменяться при связи между аналоговыми АТС на весь оставшийся срок эксплуатации этих АТС. Внедрение цифровых АТС должно осуществляться методом "наложенной сети" АТС. Основные правила создания "наложенной сети":

Все связи между цифровыми АТС должны осуществляться только через цифровые АТС и узлы;

При связи между цифровыми АТС должны использоваться линейные тракты цифровых систем передачи, удовлетворяющие рекомендациям МККТТ серии G при согласовании интерфейсов;

В пределах одной местной сети при любых соединениях допускается, как правило, только один переход между "наложенной" и существующими сетями;

Вновь вводимые цифровые АТС должны включаться только в "наложенную сеть";

Связь между цифровыми и аналоговыми АТС должна осуществляться по линейным трактам цифровых систем передачи, удовлетворяющим рекомендациям МККТТ серии G с установкой оборудования аналого-цифрового преобразования и согласования систем сигнализации на стороне аналоговых АТС;

Цифровые станции и узлы могут размещаться на одной территории ГТС или даже в одних зданиях с аналоговыми АТС и узлами.

Внедрение цифровых систем коммутации и передачи на аналоговой сети не должно требовать установки на существующих станциях и узлах специальных устройств сопряжения кроме оборудования, включающего в себя устройства аналого-цифрового преобразования (АЦП) и устройства согласования систем сигнализации. При этом переделки существующего оборудования не допускаются.

Все функции по сопряжению должны быть предусмотрены во внедряемых системах.

Структура действующих и строящихся наложенных сетей цифровых станций, как правило, соответствует принципам построения ГТС.

Сеть линий, связывающая абонентов с узлами коммутации (абонентская сеть), строится в основном по шкафной системе. При этом АЛ подразделяются на:

Магистральные (от АТС до распределительного шкафа РШ);

Распределительные (от распределительного шкафа РШ до распределительной коробки РК);

Абонентскую проводку (от распределительной коробки до аппарата абонента).

Таким образом, кабели, прокладываемые на соответствующем участке сети, носят название соединительных, магистральных, распределительных и абонентских. Перспективным направлением является создание цифровых сетей абонентского доступа. Первый элемент телекоммуникационной системы представляет собой совокупность терминального и иного оборудования, которое устанавливается в помещении абонента (пользователя). В англоязычной технической литературе этот элемент соответствует термину Customer Premises Equipment (CPE). Второй элемент телекоммуникационной системы - сеть абонентского доступа. Ее роль состоит в том, чтобы обеспечить взаимодействие между оборудованием, установленным в помещении абонента, и транзитной сетью. Обычно в точке сопряжения сети абонентского доступа с транзитной сетью устанавливается коммутационная станция. Пространство, покрываемое сетью абонентского доступа, лежит между оборудованием, размещенным в помещении у абонента, и этой коммутационной станцией. В ряде работ сеть абонентского доступа делится на два участка:

Абонентские линии АЛ (Loop Network), которые рассматриваются как индивидуальные средства подключения терминального оборудования;

Сеть переноса (Transfer Network), служащую для повышения эффективности средств абонентского доступа. Этот фрагмент сети доступа реализуется на базе систем передачи, в ряде случаев используются и устройства концентрации нагрузки.

Третий элемент телекоммуникационной системы - транспортная сеть (Transet Network). Ее функции состоят в установлении соединений между терминалами, включенными в различные сети абонентского доступа, или между терминалом и средствами поддержки каких-либо услуг. Транзитная сеть может покрывать территорию, лежащую как в пределах одного города или села, так и между сетями абонентского доступа двух различных стран.

Четвертый элемент телекоммуникационной системы обеспечивает средства доступа к различным услугам электросвязи (Service Nodes): узлы, поддерживающие услуги. Примером таких узлов могут быть рабочие места телефонистов-операторов и серверы, в которых хранится информация.

Таким образом, сеть доступа в общем плане может включать как абонентские участки, так и соединительные линии между АТС. [ 13 ]

    1. Принципы построения сельских телефонных сетей

На СТС следует использовать радиальное (одноступенчатая схема) и радиально-узловое (одно- и двухступенчатая схема) построение сети с возможностью использования прямых и обходных путей.

По назначению и месту расположения на сети телефонные станции СТС делятся на следующие виды:

ЦС, расположенные в районном центре, выполняющие одновременно функции телефонной станции райцентра и транзитного узла СТС. В ЦС включаются соединительные линии (СЛ) узловых станций (УС) (при двухступенчатой схеме построения) и СЛ оконечных станций (ОС) (при одноступенчатой схеме построения). Через ЦС осуществляется связь со спецслужбами, МТС райцентра и с АМТС;

УС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района. УС предусматривают абонентскую сеть и представляют собой оконечно-транзитные станции, в которые включаются СЛ от ЦС, ОС и других УС. Через УС осуществляется транзитная связь между включенными в нее ОС, а также между этими ОС и ЦС или другими УС (при использовании прямых путей на уровне УС);

ОС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района.

Соединительные линии ОС (в зависимости от схемы построения сети) включаются в ЦС или УС, а также в другие ОС или УС (при использовании прямых путей между ОС или между ОС и другими УС).

Выбор схемы построения СТС (одноступенчатой или двухступенчатой) производится при проектировании на основе технико-экономического сравнения вариантов построения СТС. Узловые и центральные станции СТС должны обеспечивать четырехпроводный транзит разговорного тракта. Все сельские АТС должны быть оборудованы аппаратурой автоматического определения категории и номера телефона вызывающего абонента (АОН). Связь станций СТС между собой может осуществляться по односторонним, двусторонним, раздельным или общим для местной и междугородской связи (универсальным) СЛ, а ЦС с городскими АТС МТС и АМТС - по односторонним соединительным линиям. Соединительные линии аналоговых станций СТС организуются, как правило, на базе каналов тональной частоты (ТЧ). При технико-экономическом обосновании и соблюдении установленных норм по затуханию разговорного тракта для организации СЛ можно использовать физические цепи.

Создание на СТС наложенной цифровой сети начинается с установки новой цифровой ЦС, аналоговая ЦС переводится в ранг узловой. Все существующие аналоговые станции, а также цифровые, подключенные к бывшей ЦС по аналоговым трактам, остаются включенными в нее. Все цифровые станции, подключенные к бывшей ЦС по стандартным трактам ИКМ, переключаются на новую цифровую ЦС. Существующие УС при внедрении новой цифровой ЦС переводятся в ранг ОС, а для обеспечения связи ОС, включенных ранее в них, с бывшей ЦС на бывшей УС организуется также сетевой узел.

Все последующее развитее СТС района на базе цифровых систем связи (АТС, системы передачи), включаемых по радиальному принципу в цифровую ЦС района, осуществляется в рамках "наложенной" цифровой сети. Включение цифровой ЦС в цифровую зоновую АМТС должно происходить только по цифровым каналам цифровых систем передачи. В случае включения цифровой ЦС в аналоговую АМТС допускается ее включение по аналоговым каналам.

На аналоговых станциях СТС могут включаться:

Индивидуальные двухпроводные абонентские линии (АЛ);

Абонентские линии, включаемые в аппаратуру систем передачи;

Концентраторы;

Линии радиотелефонной связи, радиоудлинители;

Таксофоны местной исходящей связи;

Таксофоны местной исходящей и входящей связи;

Таксофоны междугородной исходящей связи;

Переговорные пункты для ведения исходящих и входящих междугородных переговоров.

Цифровые станции СТС должны предусматривать включение:

Индивидуальных аналоговых двухпроводных АЛ непосредственно в АТС или через подстанции и мультиплексоры;

Цифровых АЛ (для АТС с функциями ЦСИС]

Линий радиотелефонной связи;

Таксофонов местной исходящей связи, местной исходящей и входящей связи, междугородной исходящей связи;

Переговорных пунктов для ведения исходящих и входящих междугородных переговоров.

Специфическая проблема СТС - включение мелких населенных пунктов и отдельных домов, разнесенных на большие расстояния. Один из путей решения данной проблемы -включение в один или два тракта ИКМ последовательно нескольких АТС Э малой емкости. Для телефонизации удаленных, малонаселенных и труднодоступных абонентских пунктов сельской местности рекомендуется использовать АЛ по системам передачи, телефонные концентраторы, системы малоканальной радиотелефонной связи и радиоудлинители, малоканальную радиорелейную аппаратуру.

При наличии рассредоточенных групп абонентов может использоваться кольцевая распределительная цифровая система передачи (ЦСПР), обеспечивающая выделение каналов в промежуточных пунктах через блоки подключения терминалов абонентов к АТС.

Выбор совокупности вариантов построения абонентской сети должен определяться при конкретном ее проектировании.

    1. Построение сети проводного вещания

Сетью проводного вещания (ПВ) называется комплекс сооружений и устройств, предназначенных для приема сигналов программ звукового вещания, усиления их мощности, распределения с помощью проводной сети и доведения до широкого круга слушателей. Сети ПВ состоят из станционных и линейных сооружений.

Станционные сооружения представляют собой комплекс различных устройств: усилителей мощности, аппаратуры управления, контроля и коммутации. Линейные сооружения сети ПВ или радиотрансляционные сети (РТС) - это совокупность различных фидерных и абонентских линий, домовой проводки, трансформаторов и других линейных устройств, служащих для передачи программы вещания от усилителей до розеток, установленных у абонентов. Подача программ звукового вещания на радиотрансляционный узел осуществляется по радио- или проводным каналам.

Сеть ПВ строится по административно-территориальному признаку: населенный пункт, сельский район.

Организационно-технической единицей сети является радиотрансляционный узел РТУ, или узел ПВ. В состав РТУ входят станционные и линейные сооружения, а также абонентские устройства. Станционные сооружения служат для приема, усиления и распределения по линиям программ звукового вещания и управления автоматизированными узлами ПВ. Линейные сооружения являются элементами тракта, соединяющего усилитель с абонентской установкой. Комплекс линейных сооружений РТУ называется распределительной сетью (PC). Система построения, при которой программы звукового вещания подаются от одной станции, называется сетью РТУ с централизованным питанием нагрузки. Система построения, при которой программы подаются от центральной станции проводного вещания (ЦСПВ) на несколько опорных усилительных станций (ОУС) и далее распределяются по абонентской сети, называется сетью РТУ с децентрализованным питанием. [ 14 ]

В сельской местности применяется в основном система с централизованной подачей программ вещания.

Цепи распределительной сети подразделяются на абонентские и фидерные. Абонентская цепь (АЦ) питает абонентские устройства. В ее состав входит также внутридомовая распределительная проводка. Фидерные цепи подразделяются на распределительные и магистральные. Распределительный фидер (РФ) питает абонентские цепи, магистральный фидер (МФ) - цепь распределительного фидера. На сельской сети ПВ допускается подключение АЦ непосредственно к МФ.

Сети проводного вещания подразделяются на однозвенные, двухзвенные и трехзвен-ные. Однозвенная - сеть, состоящая из АЦ, подключенных непосредственно к станции РТУ применяется в небольших населенных пунктах, обслуживаемых маломощными узлами. В двухзвенной сети абонентские цепи (звено I) подключаются к распределительным фидерам (звено II). Двухзвенные сети используются в крупных сельских населенных пунктах, а также для подключения к РТУ распределительных сетей близлежащих населенных пунктов. Трехзвенная сеть состоит из магистрального фидера, подключаемого к станции РТУ (звено III), распределительных фидеров (звено II), питаемых магистральным фидером, и АЦ. Трехзвенную сеть целесообразно организовать в случае подключения к станции узла крупных населенных пунктов. Такое построение сети применяется для организации проводного вещания в отдельных сельскохозяйственных производствах при обслуживании двух-трех хозяйств одним узлом.

Одним из элементов сети проводного вещания являются линейные трансформаторы, которые преобразуют напряжение линейного тракта. Они подразделяются на абонентские и фидерные. Абонентский трансформатор служит для согласования низкого входного сопротивления АЦ с высоким сопротивлением фидера (РФ или МФ), или выхода усилителя и понижения напряжения до требуемого значения.

Фидерные трансформаторы предназначены для согласования исходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением подключаемых к нему цепей и согласования стыков фидеров с разными входными сопротивлениями, а также понижения или повышения напряжения до требуемого значения.

В зависимости от выполняемых функций ФТ подразделяются на:

Повышающий трансформатор магистрального фидера (ТМФ), устанавливаемый между выходом усилителя и входом МФ для повышения напряжения, согласования выходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением МФ и устранения гальванической связи между проводами цепей, подключенных к выходу одного усилителя;

Понижающий трансформатор магистрального фидера (ТПМФ), устанавливаемый на конце МФ для понижения напряжения и подключения РФ. Комплект из понижающего трансформатора, защитных, коммутационных и контрольно-измерительных устройств, устройств автоматики и резервного питания называется трансформаторной подстанцией (ТП) и применяется на городской сети проводного вещания. На сельской сети используется упрощенная трансформаторная подстанция (УТП), состоящая из понижающего трансформатора, устройств защиты и неоперативной коммутации;

Трансформатор распределительного фидера (ТРФ), устанавливаемого между выходом усилителя (или МФ) и входом электрически длинного РФ для повышения или понижения напряжения, устранения гальванической связи между проводами электрически длинных цепей, подключенных к выходу одного усилителя (или выходу МФ), и согласования сопротивлений стыкуемых электрических цепей;

Трансформатор согласующий (ТС), устанавливаемый на стыках цепей разнородных конструкций и материалов - для согласования их сопротивлений;

Трансформатор разделительный (TP), устанавливаемый на фидере, подвешенном иа опорах совместно с цепями СТС, для гальванического отделения участка совместной подвески от остальных участков или на цепях проводного вещания на участках, подверженных опасному влиянию высоковольтных линий, а также для снижения уровня индуктируемых опасных напряжений;

Трансформатор корректирующий (ТК), устанавливаемый на электрически длинных РФ для выравнивания частотной характеристики линейного тракта;

Трансформатор отвода (ТО), устанавливаемый между фидером и отводом от него для согласования их сопротивлений, а также согласования стыков разнородных конструкций цепей фидера и отвода.

Сети звукового вещания в городах и сельской местности имеют систему трехпрограммного проводного вещания (ТПВ). За основу сельского многопрограммного проводного вещания принята система ТПВ, применяемая в городах. Предусматривается сохранение первой основной низкочастотной программы по существующей системе организации сети ПВ. Вторая и третья программы передаются с помощью оборудования систем передачи с частотным разделением каналов, двумя боковыми полосами частот и несущими 78 и 120 кГц.[ 15 ]

Система построения сети ТПВ предусматривает установку в РТУ двух передатчиков. С помощью устройств подключения передатчиков амплитудно-модулированные высокочастотные сигналы передаются в магистральные или распределительные фидерные линии. Трансформаторная подстанция оборудуется устройством подключения трансформаторной подстанции. На распределительных фидерах установлены обходные устройства абонентских трансформаторов. Для обеспечения согласованного режима работы высокочастотных каналов звукового вещания на сети необходимо устанавливать согласующие устройства на кабельных вставках, автотрансформаторы отводов на входе фидерных отводов, согласующие нагрузки, включаемые в конце РФ и отводов. В качестве приемных устройств используются в основном индивидуальные трехпрограммные приемники, а в ряде случаев групповые - для общественных зданий.

Передающее устройство системы сельского ТПВ выполнено на транзисторах. Управление им осуществляется устройствами, согласованными с оборудованием автоматизированного узла однопрограммного вещания. Работа передающего устройства контролируется аппаратурой контроля и резервного управления (АКРУ).

Заключение

Подводя итог данной курсовой работы, хотелось бы отметить перспективы дальнейшего развития телефонной связи в России.

За последние десять лет отрасль телекоммуникаций в России претерпела очень большие преобразования, связанные с переходом всей экономики к рыночным отношениям. В результате приватизации была разрушена монополия государства на развитие отрасли и управление предприятиями. Государство перестало быть главным источником финансирования отрасли. Вместе с тем, оно сохранило за собой ряд важных регулирующих функций, таких, как лицензирование, контроль над уровнем тарифов на местных телефонных линиях связи, контрольный пакет акций в холдинге «Связьинвест», который, в свою очередь, контролирует семь объединенных региональных компаний связи. Заметную роль в развитии отрасли стали играть рыночные силы. Это особенно характерно для появившихся в последние годы совершенно новых направлений телекоммуникационного бизнеса, в частности таких, как мобильная связь и передача данных. Появился ряд новых телекоммуникационных предприятий, в том числе созданных в форме альянсов с зарубежными партнерами. Международное сотрудничество явилось в эти годы одним из основных факторов, способствовавших технологическому развитию и модернизации телекоммуникационной отрасли в России. Оно обеспечило российским предприятиям в новых экономических условиях дополнительные прямые инвестиции и товарные кредиты на закупку современного оборудования.

На данный момент можно говорить о недостаточном потоке инвестиций в телекоммуникационную отрасль России. Наряду с необходимостью улучшения инвестиционного климата телекоммуникационного рынка, принципиально важное воздействие на рынок имеет тип регулирующего агентства. Лишь наличие независимого регулирующего агентства позволяет не только ощутимо снизить цены, но и значительно увеличить спектр предлагаемых услуг. В России такого агентства нет. Все регулирующие структуры жестко связаны с правительственными органами. Это не исключает принятия регулирующего решения, имеющего политическую окраску, позволяющего повысить престиж власти, но не отвечающего интересам рынка и благосостояния общества. В этом случае не следует путать (или подменять) координирующие действия государства (например, препятствующие операторам злоупотреблять правом устанавливать цены на предоставляемые услуги, защищающие национального производителя, и т. д.) и желание воздействовать на рынок, используя административный ресурс (принимать регулирующие решения, позволяющие определенным группам иметь преимущества на рынке, лоббировать интересы «своих» производителей и т. д.).

Суммируя все вышесказанное, можно отметить, что, несмотря на динамичное развитие национальной телекоммуникационной отрасли в целом, имеющей одни из самых высоких темпов развития среди телекоммуникационных рынков мира, у отечественного телекоммуникационного рынка есть следующие особенности:

    различные сегменты рынка развиваются неравномерно;

    объем инвестиций недостаточен для ведения полномасштабной телекоммуникационной деятельности;

    регулирующие органы являются составной частью правительства и имеют четко выраженные протекционистские наклонности;

    отсутствует научно обоснованная долгосрочная федеральная программа создания, развития и совершенствования национальной телекоммуникационной инфраструктуры.

Сектор телекоммуникационного рынка, к которому относится телефонная связь, принадлежит к группе динамично развивающихся, капиталоемких, социально значимых и приносящих львиную долю (около 80%) прибыли всей отрасли секторов. По количеству пользователей телефонная связь в настоящее время является второй, уступая лишь сегменту телерадиовещания. Общие доходы в секторе телефонной связи России по прогнозам к 2011 г. возрастут более чем в три раза.

Создание российской информационно-телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в международном сообществе. [ 16 ]

Список использованной литературы

1. Конституция Российской Федерации: принята всенар. голосованием 12 дек. 1993 г. - М. : Юрид. лит., 2000. - 61 с.

2. Гражданский кодекс Российской Федерации. Часть первая от 30 ноября 1994 г. N 51-ФЗ (в ред. от 4.11.2007 г.) // СЗ РФ. - 1994. - № 32. - Ст. 3301.

3. О связи: Федер. закон Росс. Федерации от 07.07.2003 N 126-ФЗ

5. В помощь радиолюбителям: электронные узлы / А. П. Кашкаров. - 2004. - N 4-5. - С. 82 - 89.

6. ГОСТ 19472-88 «Система автоматизированной телефонной связи общегосударственная. Термины и определения».

7. История открытия первой линии связи Санкт-Петербург – Москва в документах // Электросвязь. – 1998. – № 10– 25 с.

8. Коммутация в системах и сетях связи /А. Н. Берлин. - М., 2001.- 444 с.

10. Основы радиоэлектроники и связи: Учеб. пособие для вузов / В. И. Каганов, В. К. Битюгов.

11. Опыты исследования распространения переменного тока по длинным проводам. Применение к телефонированию на большие расстояния // Войцеховский П.Д.// ПТЖ. – 1896, май, с. 709-726; июнь, с. 847-854

12. Отечественные телекоммуникационные системы: Учеб. пособие для вузов / Ю. К. Шарипов, В. К. Кобляков.

13. От плазменного телевизора до мини-диска: Экспертиза //"Известия" №215, 1997г.

14. Развитие российской отрасли телекоммуникаций, Корнеев И., опубликовано в журнале "CIO" №1 от 28 января 2005 года

15. Российский государственный исторический архив – РГИА, ф. 1289, оп. 2, д. 1618, л. 233.

16. Телеграфные аппараты: [Из собрания Политехн. музея: Каталог] / С.В. Делибаш, Г.А. Галустян, Л.В. Гурская; Науч. ред. Г.Г. Григорян.

1 Российский государственный исторический архив – РГИА, ф. 1289, оп. 2, д. 1618, л. 233.

АО электросвязи невозможно без оценки достигнутого уровня развития электросвязи в регионе, ... ТП является интегральным показателем развития электросвязи , отражающим состояние сети в целом, и в условиях отсутствия данных...

  • Стратегия социально-экономического развития города Ханты-Мансийска до 2020 года

    Научная работа >> Экономика

    Была разработана и утверждена «Генеральная схема развития сети электросвязи на территории округа до 2011 ... образования, обеспечивающих город высококвалифицированными кадрами. Развитая сеть специальных (коррекционных) дошкольных групп. Реализация...

  • Развитие третичного сектора в России

    Реферат >> Физкультура и спорт

    Труда (глобализация экономики), а также развитие информатики и телекоммуникаций, упростивших и... и другой деятельности существует развитая система приобретения производственных навыков. ... каналами связи. На базе сетей электросвязи создан новый вид услуг - ...

    • Страница 32 из 32 История развития телекоммуникационных систем и компьютерных сетей

    История развития телекоммуникационных систем и компьютерных сетей

    Вычислительная и телекоммуникационная технологии

    Компьютерная сеть (Вычислительная сеть) - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями или проводами, p-каналами и оптическими коммуникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.

    Сеть - network - взаимодействующая совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных.

    Компьютерные сети, отнюдь не являются единственным видом сетей, созданным человеческой цивилизацией. Даже водопроводы Древнего Рима можно рассматривать как один из наиболее древних примеров сетей, покрывающих большие территории и обслуживающих многочисленных клиентов. Другой, менее экзотический пример - электрические сети. В них легко можно найти аналоги компонентов любой территориальной компьютерной сети: источникам информационных ресурсов соответствуют электростанции, магистралям - высоковольтные линии электропередач, сетям доступа - трансформаторные подстанции, клиентским терминалам - осветительные и бытовые электроприборы.

    С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах

    Рассмотрим основные этапы развития телекоммуникационных сетей.

    В середине XX в. основными системами коммуникации (лат. communico - делаю общим) между людьми, занятыми в экономике, не считая привычные почтовые письма, были телеграф, телефон и радиосвязь . Телевидение находилось на этапе своего становления. Посредством телеграфных, телефонных сетей и радиосетей осуществлялась передача информационных потоков, но обработка переданной информации целиком возлагалась на человека.

    Настоящим прорывом в науке, технике, экономике и социальной жизни стало изобретение компьютера. На первых этапах своего развития (до 70-х гг. XX в.) компьютерная техника использовалась исключительно для обработки информации, а сбор и передача информации осуществлялись с помощью телекоммуникационных систем и сетей, основой которых являлись вышеупомянутые телеграфные, телефонные сети и радиосети.

    После создания компьютерных сетей, представляющих собой совокупность компьютеров и объединяющих их каналов связи, сбор, передача и обработка информации стали осуществляться с помощью компьютерной техники. Два эволюционных пути - развитие телекоммуникаций и вычислительной техники - привели их к закономерному соединению .

    Телекоммуникационные системы и сети являются по сравнению с компьютерными сетями «старожилами», и первыми из них были телеграфные и телефонные сети.

    Телеграф (греч. tele - далеко и grapho - пишу) был изобретен в середине XIX в. и предназначался для передачи сообщений на расстояние при помощи электрических сигналов, символов и букв. Самый заметный вклад в развитие телеграфа внесли такие ученые, как К. Штейнгейль, В. Сименс, С. Морзе, Ж. Бодо и др.

    В 1838 г. в Мюнхене немецкий ученый К. Штейнгейль построил первую телеграфную линию длиною в 5000 м.

    В 1843 г. шотландский физик А. Бэйн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображения по проводам. Аппарат А. Бэйна считается первой примитивной факс-машиной.

    В 1866 г. был проложен трансатлантический телеграфный кабель по дну океана между Америкой и Европой, а в 1870 г. фирма «Сименс» протянула индоевропейскую телеграфную линию длиною в 11 тыс. км.

    В конце XIX в. в Европе было протянуто 2840 тыс. км подземного кабеля телеграфных линий, в США - свыше 4 млн км, в России протяженность телеграфных линий составляла 300 тыс. км. Общая протяженность телеграфных линий в мире в начале XX в. составила около 8 млн км.

    К середине XX в. в Европе были созданы телеграфные сети, получившие название Telex (TELEgraph + EXchange). Несколько позже в США также была создана национальная сеть абонентского телеграфа, подобная Telex и получившая наименование TWX (Telegraph Wide area eXchapge).

    Сети международного абонентского телеграфа* постоянно расширялись, и к 1970 г. сеть Telex объединяла абонентов более чем из 100 стран мира.

    В наши дни возможность обмена сообщениями по сети Telex сохранена во многом благодаря электронной почте сети Интернет. На территории бывшего СССР телеграфная связь существует и поныне. Телеграфные сообщения передаются и принимаются при помощи специальных устройств - телеграфных модемов, сопряженных в узлах связи с персональными компьютерами операторов. Телеграфная связь используется в основном для передачи телеграфной корреспонденции, поступающей от государственных предприятий, учреждений и частных лиц, ведения документальных переговоров, передачи статистических данных и различной цифровой информации между предприятиями.

    Тем не менее в некоторых странах национальные операторы сочли телеграф устаревшим видом связи и свернули все операции по отправке и доставке телеграмм. В Нидерландах телеграфная связь прекратила работу в 2004 г. В январе 2006 г. старейший американский национальный оператор Western Union объявил о полном прекращении обслуживания населения по отправке и доставке телеграфных сообщений. В то же время в Канаде, Бельгии, Германии, Швеции, Японии некоторые компании все еще поддерживают сервис по отправке и доставке традиционных телеграфных сообщений.

    Исторически телефонные сети появились несколько позже телеграфных.

    Первые слова были сказаны по телефону (греч. tele - далеко и phone - голос) 10 марта 1876 г. и принадлежали они шотландскому изобретателю, преподавателю школы глухонемых Александру Грэму Беллу: «Мистер Ватсон, зайдите, я хочу Вас видеть». Дальность действия этой телефонной линии внутри здания составляла 12 м. Следует отметить, что вначале телефон был недооценен специалистами телеграфной связи, воспринявшими телефон за «никому ненужную лабораторную игрушку*. Данная экспертная оценка являлась примером крупнейшей и грубейшей ошибки за всю историю телекоммуникационного бизнеса. Через несколько лет телефон и телефонные сети стали развиваться стремительными темпами.

    В 1878 г. компанией Bell Telephone, организованной А.Г. Беллом в Нью-Хевене (штат Коннектикут, США), была построена первая в мире телефонная станция и выпущен первый телефонный справочник объемом в 21 страницу, а уже в следующем году эта же компания начала строительство телефонной сети объемом на 56 тыс. абонентов.

    Первая в России междугородная телефонная сеть заработала в 1880 г. на Царскосельской железной дороге. Оценив преимущества нового вида связи, российские предприниматели стали обращаться с ходатайствами к правительству о выдаче разрешения на строительство телефонных линий.

    Первые абоненты телефонных станций соединялись вручную и вызвать абонента можно было, назвав требуемый номер телефонистке. В 10-х гг. XX в. автоматические телефонные станции (АТС) постепенно стали вытеснять телефонисток, соединявших абонентов вручную. Появились телефопные аппараты с дисковым набором номеров. Первая АТС в СССР появилась только в 1924 г. в Кремле и обслуживала 200 абонентов. Городская московская АТС на 15 тыс. абонентов начала работать в 1930 г. К началу Второй мировой войны в СССР насчитывалось более 1 млн абонентов.

    После Второй мировой войны развитие телефонных сетей получило новый импульс. В 1951 г. в США впервые АТС стали использоваться не только для соединения в пределах одного города, но на междугородних линиях. В СССР такая АТС впервые была введена в эксплуатацию в 1958 г. между Москвой и Ленинградом.

    В 1956 г., спустя 90 лет после прокладки первой телеграфной кабельной линии через Атлантику, закончилась прокладка первой трансатлантической телефонной линии связи, соединившей Великобританию и США (через Канаду).

    В 50-60-е гг. XX в. разрабатывались основные методы цифровой передачи сигнала, в том числе голоса, велись работы по созданию радио- и видеотелефонии, мобильной телефонной связи.

    В 1978 г. в Бахрейне начала эксплуатацию коммерческая система сотовой телефонной связи, которая считается первой реальной системой сотовой связи в мире.

    80-90-е гг. XX в. характеризовались интенсивным внедрением цифровых методов передачи голоса и соответствующих телефонных сетей, использованием спутниковой связи, мобильной сотовой связи, а также широчайшим использованием компьютеров для обеспечения функционирования телефонных сетей.

    Работы в области радиосвязи начались с тех пор, когда немецкий ученый Г. Герц в 1888 г. открыл способ создания и обнаружения электромагнитных радиоволн. 25 апреля 1895 г.

    русский ученый А.С. Попов сделал доклад, посвященный методу использования излученных электромагнитных волн для беспроводной передачи электрических сигналов, содержащих информацию. В марте 1896 г. ученый провел эксперимент, он передал радиограмму с двумя словами «Генрих Герц» на 250 м. Через несколько лет в Кронштадте, не подавая заявку на патент, он наладил выпуск принимающей и передающей аппаратуры. Предприимчивый итальянец Г. Маркони заинтересовался новым изобретением. В июле 1898 г. он подал патент в Англии, предъявив подобное устройство, чуть усложнив схемы А.С. Попова. Приоритет открытия радио остался в истории человечества за Г. Маркони.

    В 1898 г. Г. Маркони организовал радиосвязь между Францией и Англией, а в 1901 г. ему удалось передать сигналы со станции в Англии на станцию в Ньюфаунленде, США. В начале своего становления радиосвязь использовалась для передачи телеграфных сообщений, не учитывая возможностей радио по передаче звука.

    В 1915 г. был осуществлен исторический эксперимент, когда по радио успешно были переданы речевые сигналы из Арлингтона (штат Вирджиния) в Париж. Следует отметить, что Г. Маркони предпочел, чтобы краеугольным камнем его беспроволочного телеграфа оставалась азбука Морзе, так как для беспроволочной передачи речи он не видел никакого полезного применения.

    В 1920 г. американский радиолюбитель Конрад сконструировал радиостанцию для работы в режиме «телефон» и впервые в мире начал вести вещательные передачи.

    В первой половине XX в, после разработки учеными и инженерами более совершенной усилительной аппаратуры, антенных устройств, а также методов передачи и приема радиосигналов радиосвязь стала стремительно развиваться.

    Вторая половина XX в. характеризовалась совершенствованием радиоаппаратуры, разработкой цифровых методов радиосвязи, а также использованием спутниковых систем радиосвязи.

    Что касается телевидения («радио с изображением»), то идеи создания электрической системы для передачи подвижного изображения на расстояние высказывались еще в 70-е гг.

    XIX в. Основывались эти идеи на чисто теоретических выводах, так как возможности физических экспериментов в ту пору были ничтожны. Однако в середине 20-х гг. XX в. промышленно-техническая база развилась настолько, что впервые появилась возможность практической реализации теоретических принципов телевидения.

    Идеям и экспериментам по передаче на расстояние подвижного изображения предшествовали идеи и эксперименты по передаче изображения неподвижного.

    В 20-е гг. XX в. развитие электронного телевидения проходило в борьбе с противодействием сторонников механического телевидения (с использованием вращающихся механизмов для получения развертки на экране), пессимистически оценивавших перспективы электронных систем из-за больших технических трудностей, связанных с их созданием. Но идея электронного телевидения как самая прогрессивная оказалась наиболее жизненной.

    Отцом современного электронного телевидения стал В.К. Зворыкин, эмигрировавший после гражданской войны в США. В 1931 г. он изобрел электронно-лучевую трубку, которую назвал иконоскопом. Изобретение иконоскопа явилось поворотным пунктом в истории телевидения, определившим направление его дальнейшего развития; он обеспечивал телевизионные передачи с большим числом строк.

    Первые передачи телевизионных изображений по радиоканалу в СССР были произведены в апреле-мае 1931 г. Они были осуществлены, однако, с разложением изображения на строки по механической системе, т.е. развертка изображения на элементы проводилась с помощью вращающегося диска.

    Исследования в области передающих и приемных электронно-лучевых трубок, схем развертывающих устройств, усилителей, телевизионных передатчиков и приемников, достижения в области радиоэлектроники подготовили переход к электронным системам телевидения.

    В СССР летом 1938 г. первым заработал опытный Ленинградский телецентр, а в Москве, на Шаболовке, было построено специальное здание; телевизионное оборудование и передатчик заказаны в США, там же прошли стажировку ведущие специалисты. В итоге в стране появился первый Московский телецентр, принятый в постоянную эксплуатацию в декабре 1938 г.

    В 1953 г. в США началось регулярное цветное телевизионное вещание, но из-за большой стоимости цветных телевизоров оно стало массовым только через 12-15 лет (первые.10 млн телевизоров были проданы к 1966 г.). В СССР регулярное вещание в цвете началось только в 1967 г., передачи Центрального телевидения стали цветными в 1977 г., а цветное оборудование получило периферийные телецентры в 1987 г.

    В начале 90-х гг. XX в. были начаты исследования по передаче цифрового сигнала по эфирным каналам связи. Эта технология за короткий срок получила признание. В настоящее время ее используют более 300 компаний - производителей телевизионной электроники.

    Наряду с эфирным телевидением в мире велись работы по созданию систем кабельного телевидения . Первая система кабельного телевидения в США была построена в 1952 г. в г. Лансфорде для приема передач от ближайшего телецентра в г. Филадельфии. Причиной возникновения кабельного телевидения в США в 1948 г. стала приостановка выдачи лицензий на новые телевизионные передающие станции почти на четыре года. Однако благодаря высокому качеству и помехозащищенности кабельное телевидение стало основным видом телевидения в крупных городах.

    В 1960 - 1970-е гг. в СССР в соответствии с концепциями развития телевизионного вещания была создана огромная, практически тотальная система коллективного приема телевидения - почти 80 % телезрителей в городах получали телевидение по коаксиальному кабелю.

    В последние годы кабельное телевидение стало одним из наиболее динамично развивающихся направлений телекоммуникационных сетей. Преимуществом телевизионных кабельных сетей является, что что они могут использоваться также для доступа к глобальной сети Интернет или передачи информации с приборов учета энергии и воды.

    Рассмотренные выше радио- и телевизионные системы с использованием радиоканалов для передачи данных являются основными элементами беспроводных телекоммуникационных систем, включающих спутниковые системы и системы мобильной сотовой связи.

    История развития компьютерных сетей

    Компьютерные сети являются логическим результатом эволюции развития компьютерных технологий. Постоянно возрастающие потребности пользователей в вычислительных ресурсах обусловили попытки специалистов компьютерных технологий объединить в единую систему отдельные компьютеры.

    Обратимся сначала к компьютерному корню вычислительных сетей. Первые компьютеры 50-х годов - большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки.

    Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма - мощного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подготавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр (рис.).

    Операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали обычно только на следующий день. Таким образом, одна неверно набитая карта означала как минимум суточную задержку. Конечно, для пользователей интерактивный режим работы, при котором можно с терминала оперативно руководить процессом обработки своих данных, был бы удобней. Но интересами пользователей на первых этапах развития вычислительных систем в значительной степени пренебрегали. Во главу угла ставилась эффективность работы самого дорогого устройства вычислительной машины - процессора, даже в ущерб эффективности работы ис­пользующих его специалистов.

    В начале 60-х гг. XX в. стали развиваться интерактивные (с вмешательством пользователя в вычислительный процесс) многотерминальные системы разделения времени. В таких системах мощный центральный компьютер (мэйнфрейм) отдавался в распоряжение нескольких пользователей. Каждый пользователь получал в свое распоряжение терминал (монитор с клавиатурой без системного блока), с помощью которого он мог вести диалог с компьютером. Компьютер по очереди обрабатывал программы и данные, поступающие с каждого терминала. Поскольку время реакции компьютера на запрос каждого терминала было достаточно мало, то пользователи практически не замечали параллельную работу нескольких терминалов и у них создавалась иллюзия монопольного пользования компьютером. Терминалы, как правило, рассредоточивались по всему предприятию, и функции ввода-вывода информации были распределенными, но обработка информации проводилась только центральным компьютером.

    Такие многотерминальные централизованные системы внешне напоминали локальные вычислительные сети, до создания которых в действительности нужно было пройти еще большой путь. Сдерживающим фактором для развития компьютерных сетей был прежде всего экономический фактор. Из-за высокой в то время стоимости предприятия не могли приобрести сразу несколько компьютеров, а значит и объединить в вычислительную сеть было нечего.

    Первые сети - глобальные

    Развитие компьютерных сетей началось с решения более простой задачи - доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы в этом случае соединялись с компьютером через телефонные сети с помощью специальных устройств - модемов. Следующим этапом в развитии компьютерных сетей стали соединения через модем не только «терминал-компьютер», но и «компьютер-компьютер». Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что является базовым механизмом любой компьютерной сети. Тогда впервые появились в сети возможности обмена файлами, синхронизации баз данных, использования электронной почты, т.е. службы, являющиеся в настоящее время традиционными сетевыми сервисами. Такие компьютерные сети получили название глобальных компьютерных сетей.

    Глобальные сети ( Wide Area Networks , WAN ) – сети объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящиеся в различных городах и странах.

    Именно при построении глобальных сетей были впервые предложены и отработаны многие основные идеи, лежащие в основе современных вычислительных сетей. Такие, например, как многоуровневое построение коммуникационных протоколов, концепции коммутации и маршрутизации пакетов.

    Глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от других, гораздо более старых и распространенных глобальных сетей - телефонных. Главное технологическое новшество, которое привнесли с собой первые глобальные компьютерные сети, состояло в отказе от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях.

    Выделяемый на все время сеанса связи составной телефонный канал, передающий информацию с постоянной скоростью, не мог эффективно использоваться пульсирующим трафиком компьютерных данных, у которого периоды интенсивного обмена чередуются с продолжительными паузами. Натурные эксперименты и математическое моделирование показали, что пульсирующий и в значительной степени не чувствительный к задержкам компьютерный трафик гораздо эффективней передается сетями, работающими по принципу коммутации пакетов, когда данные разделяются на небольшие порции - пакеты, - которые самостоятельно перемещаются по сети благодаря наличию адреса конечного узла в заголовке пакета.

    Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, то в первых глобальных сетях часто использовались уже существующие каналы связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, в течение многих лет глобальные сети строились на основе телефонных каналов тональной частоты, способных в каждый момент времени вести передачу только одного разговора в аналоговой форме. Поскольку скорость передачи дискретных компьютерных данных по таким каналам была очень низкой (десятки килобит в секунду), набор предоставляемых услуг в глобальных сетях такого типа обычно ограничивался передачей файлов, преимущественно в фоновом режиме, и электронной почтой. Помимо низкой скорости такие каналы имеют и другой недостаток - они вносят значительные искажения в передаваемые сигналы. Поэтому протоколы глобальных сетей, построенных с использованием каналов связи низкого качества, отличаются сложными процедурами контроля и восстановления данных.

    Исторически первые компьютерные сети были созданы агентством по защите прогрессивных исследовательских проектов DARPA по заданию военного ведомства США. В 1964 г. были разработаны концепция и архитектура первой в мире компьютерной сети ARPAnet(от англ. Advanced Research Projects Agency Network), в 1967 г. впервые было введено понятие «протокол компьютерной сети». В сентябре 1969 г. произошла передача первого компьютерного сообщения между компьютерными узлами Калифорнийского и Стенфордского университетов. В 1977 г. сеть ARPANET насчитывала 111 узлов, в 1983 - 4 тыс. Сеть объединяла компьютеры разных типов, работавших под управлением различных операционных систем с дополнительными модулями, реализовавшими коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети. Такие операционные системы считаются первыми сетевыми операционными системами. Сеть ARPANET прекратила свое существование в 1989 г.

    Прогресс глобальных компьютерных сетей во многом определялся прогрессом телефонных сетей.

    С конца 60-х годов в телефонных сетях все чаще стала применяться передача голоса в цифровой форме.

    Это привело к появлению высокоскоростных цифровых каналов, соединяющих автоматические телефонные станции (АТС) и позволяющих одновременно пере­давать десятки и сотни разговоров. Была разработана специальная технология для создания так называемых первичных, или опорных, сетей. Такие сети не предоставляют услуг конечным пользователям, они являются фундаментом, на котором строятся скоростные цифровые каналы «точка-точка», соединяющие оборудование других, так называемых наложенных сетей, которые уже работа­ют на конечного пользователя.

    Сначала технология первичных сетей была исключительно внутренней технологией телефонных компаний. Однако со временем эти компании стали сдавать часть своих цифровых каналов, образованных в первичных сетях, в аренду пред­приятиям, которые использовали их для создания собственных телефонных и глобальных компьютерных сетей. Сегодня первичные сети обеспечивают скоро­сти передачи данных до сотен гигабит (а в некоторых случаях до нескольких терабит) в секунду и густо покрывают территории всех развитых стран.

    К концу 1970-х годов сеть APRAnet насчитывала уже около 200 оконечных сис­тем. Через 10 лет число хостов в Интернете, уже объединявшем множество других компьютерных сетей, достигло 100 тысяч. Таким образом, 1980-е годы характери­зуются стремительным распространением созданных ранее сетевых технологий.

    В начале 80-х происходило активное объединение локальных сетей университе­тов в крупные региональные сети. Примерами могут служить сеть B1TNET, обес­печивавшая обмен файлами и электронной почтой между университетами на се­веро-западе США, CSNET, объединившая исследователей в области сетевых технологий независимо от APRAnet, и др. В 1986 году была разработана сеть NSFNET, позволившая получить доступ к вычислительным ресурсам суперком­пьютеров. Начальная скорость магистрали, составившая 56 Кбит/с, к концу деся­тилетия выросла до 1,5 Мбит/с. Магистраль NSFNET позволила объединить меж­ду собой региональные компьютерные сети США.

    В 1980-е годы APRAnet уже содержала многие из компонентов, которые составля­ют основу современного Интернета. 1 января 1983 года стандартный протокол NCP, предназначенный для обмена данными между хостами, был заменен стеком про­токолов TCP/IP (RFC 801). С этого времени стек TCP/IP используется всеми хостами Интернета. В конце 80-х в протокол TCP были внесены значительные усовершенствования, направленные на обеспечение оконечными системами конт­роля переполнения. Кроме того, была разработана система доменных имен (Domain Name System, DNS), связавшая мнемонические имена Интернет-ресурсов с их 32-разрядными адресами (RFC 1034).

    Параллельно с развитием APRAnet в США во Франции в начале 1980-х годов воз­ник проект Minitel, имевший поддержку со стороны правительства Франции и поставивший перед собой амбициозную цель - связать все сети в единую компь­ютерную сеть. Система, разработанная Minitel, представляла собой открытую ком­пьютерную сеть с коммутацией пакетов (протокол Х.25 с поддержкой виртуаль­ного канала), состоявшую из Minitel-серверов и недорогих пользовательских терминалов со встроенными низкоскоростными модемами. Большой успех при­шел к проекту Minitel после того, как французское правительство объявило о раз­даче бесплатных терминалов всем желающим для домашнего пользования. Сеть Minitel содержала как бесплатные, так и платные информационные ресурсы. В зените своей популярности в середине прошлого десятилетия Minitel поддерживала более чем 20 000 видов обслуживания - от удаленных банковских операций до организации доступа к специализированным исследовательским базам данных.

    Степень развития общества во многом определяется состоянием телекоммуникаций (электросвязи).

    Электросвязь обеспечивает излучение, передачу и приём знаков, письменного текста, изображений и звуков, сообщений и сигналов любого рода по проводам, радио, оптическим или другим электромагнитным системам. В электросвязи оперируют с электрическим сигналом, поэтому для передачи сообщений (речи, музыки, текстов, документов, изображений подвижных и неподвижных объектов) на расстояние (или для записи на магнитную ленту, оптический диск) их необходимо преобразовать в электрические сигналы, т. е. в электромагнитные колебания. Без средств телекоммуникаций невозможно представить не только промышленность, науку, оборону, но и быт человека. Даже самая ценная информация бесполезна, если нет каналов связи для ее передачи и приема. Количество произведенных в мире только бытовых радиоэлектронных аппаратов давно превысило число жителей на планете. И это притом, что электросвязь, компьютерная техника и радиоэлектроника развивались в основном в последние 50 лет, многие виды систем связи и бытовых аппаратов появились в последнее десятилетие, а некоторые – буквально в последние годы.

    Если транспорт является средством для перемещения грузов и людей, то системы и сети телекоммуникаций – «транспортом» для «перевозки» любой информации посредством электромагнитных волн. Однако, если первый тип транспорта находится на виду и поэтому в центре внимания, то второй в основном скрыт и большинству представляется каким-то простым средством передачи телеграмм или ведения телефонных разговоров. Никто ведь не задумывается (исключая специалистов), как могут одновременно работать сотни тысяч передатчиков средней и большой мощности и более миллиарда малой, как с помощью миниатюрного мобильного аппарата можно передавать речь, данные, изображения (пока средней четкости) почти в любую точку нашей планеты, определить свое местоположение и произвести необходимые компьютерные расчеты.

    Каждое из направлений развития техники передачи сообщений (телеграфия, телефония, передача данных, факсимильная связь, телевидение, звуковое вещание и т. д.) и устройства для их приёма (телеграфные аппараты, телефоны, факсы, телевизоры, радиоприёмники и т. д.) имеет свою историю изобретения, создания и эксплуатации. Известны имена многих изобретателей, но в ряде случаев трудно приписать кому-либо одному первенство в изобретении тех или иных технических средств передачи и приёма сообщений. Отметим лишь наиболее выдающиеся вехи в развитии этих областей техники.

    В 1792 г. была построена (французские изобретатели братья К. и И. Шапп) первая линия семафорной передачи сигналов, связавшая Париж и Лилль (225 км). Сигнал проходил весь путь за 2 мин. Прибор для передачи сообщений назывался «тахиграф» (буквально скорописатель), а позже – «телеграф».

    Оптический телеграф представлял собой цепочку башен, расположенных на вершинах холмов, на расстоянии прямой видимости. На каждой башне устанавливался вертикальный столб с тремя закрепленными перекладинами: одной длинной горизонтальной и двумя короткими, подвижно прикрепленными к ее концам. С помощью специальных механизмов перекладины меняли свое место так, что можно было образовать 92 различные фигуры. Шапп выбрал 8400 наиболее часто употребляемых слов и расположил их в кодовой книге на 92 страницах по 92 слова на каждой. С башни на башню передавался сначала номер страницы, а затем номер слова на ней.

    Телеграф Шаппа был широко распространён в 19 в. В 1839–54 гг. действовала самая длинная в мире линия оптического телеграфа Петербург – Варшава (149 станций, 1200 км). По ней телеграмма, содержащая 100 сигналовсимволов, передавалась за 35 мин. Оптический телеграф различных конструкций был в эксплуатации около 60 лет, хотя и не обеспечивал (из-за погодных условий) высокую надёжность и достоверность.

    Открытия в области электричества способствовали тому, что постепенно телеграф из оптического превращался в электрический. В 1832 г. русский учёный П. Л. Шиллинг продемонстрировал в Петербурге первый в мире практически пригодный электромагнитный телеграф. Первые подобные линии связи обеспечивали передачу 30 слов в минуту. Существенный вклад в эту область внесли американский изобретатель С. Морзе (в 1837 г. предложил код

    – азбуку Морзе, а в 1840г. создал самопищущий аппарат, применявшийся потом на телеграфных линиях всех стран более ста лет), русский учёный Б. С. Якоби (в 1839 г. предложил буквопечатающий аппарат, в 1840 г. – электрохимический способ записи), английский физик Д. Юз (в 1855 г. разработал оригинальный вариант электромеханического буквопечатающего аппарата), немецкий электротехник и предприниматель Э. Сименс (в 1844 г. усовершенствовал аппарат Б. С. Якоби), французский изобретатель Ж. Бодо (в 1874 г. предложил метод передачи нескольких сигналов по одной физической линии – временное уплотнение; наибольшее практическое распространение получили аппараты Бодо двукратного телеграфирования, работавшие почти до середины XX в. со скоростью 760 знаков в минуту, в честь заслуг Бодо в 1927 г. его именем названа единица скорости телеграфирования – бод), итальянский физик Дж. Казелли (в 1856 г. предложил способ фототелеграфирования и осуществил его в России в 1866 г. на линии Петербург – Москва). Интересно отметить, что большинство создателей телеграфных аппаратов были всесторонне развитыми личностями. Так, Петр Львович Шиллинг был военным инженером, востоковедом и дипломатом, впоследствии – членом Петербургской академии наук; Самуэль Морзе в 1837 г. был профессором живописи Нью-Йорского университета. В 1866 г. была завершена работа по прокладке первого кабеля через Атлантический океан. Впоследствии все материки были соединены несколькими подводными линиями связи, в том числе на волоконно-оптическом кабеле.

    В 1876 г. американский изобретатель А. Г. Белл получил патент на первый практически пригодный телефонный аппарат, а в 1878 г. в Нью-Хейвене

    (США) была введена первая телефонная станция. В России первые городские телефонные станции появились в 1882 г. в Петербурге, Москве, Одессе и Риге. Автоматическая телефонная станция (АТС) с шаговым искателем введена в

    1896 г. (г. Огаста, США.). В 1940-х гг. были созданы координатные АТС, в 1960-х – квазиэлектронные, а в 1970-х появились первые образцы электронных АТС. Развитие электросвязи шло параллельно по многим направлениям: телеграфия, телефония, проводное звуковое вещание, радиовещание, радиосвязь, факсимильная связь, телевидение, передача данных, сотовая радиосвязь, персональная спутниковая и т.д.

    В течение 1906 – 1916 гг. были изобретены различные вакуумные электронные лампы (Ли де Форест – США, Р. Либен – Германия, В.И. Коваленко – Россия и др.), что явилось толчком для создания генераторов незатухающих электрических колебаний (в отличие от применявшихся до этого в радиопередатчиках искровых затухающих колебаний), усилителей, модуляторов и др. устройств, без которых не обходится ни одна система передачи.

    Усилители электрических сигналов позволили увеличить дальность проводной телефонной связи благодаря использованию промежуточных усилителей, а разработка высокодобротных электрических фильтров открыла путь к созданию многоканальных систем передачи с частотным разделением каналов.

    Развитие телефонии способствовало внедрению проводного звукового вещания, в котором звуковые программы передаются по отдельным от телефонных проводам. Однопрограммное проводное вещание впервые было начато в Москве в 1925 г. введением узла мощностью 40 Вт, обслуживавшего 50 громкоговорителей, установленных на улицах. С 1962 г. внедряется 3- программное проводное вещание, в котором две дополнительные программы передаются одновременно с первой методом амплитудной модуляции несущих с частотами 78 и 120 кГц. В ряде стран ведутся передачи дополнительных звуковых программ по телефонным сетям.

    Теоретические и экспериментальные исследования многих ученых, прежде всего М. Фарадея, Д. Максвелла и Г. Герца, создавших теорию электромагнитных колебаний, явились основой для широкого применения электромагнитных волн, в том числе для создания беспроводных, т.е. радиосистем передачи. Важный шаг в истории электросвязи – изобретение радио А. С. Поповым в 1895 г. и беспроволочного телеграфа Г. Маркони в 1896–97 гг. Первая в мире смысловая радиограмма, преданная 12 марта 1896 г. А.С. Поповым, содержала всего два слова «Heinrich Hertz», как дань уважения памяти великого ученого, открывшего дверь в мир радио. С этого времени началось использование электромагнитных волн всё более высоких частот для передачи сообщений. Это послужило толчком для организации радиовещания и появления радиовещательных приёмников – первых бытовых радиоэлектронных аппаратов. Первые радиовещательные передачи начаты в 1919–20 гг. из Нижегородской радиолаборатории и с опытных радиовещательных станций Москвы, Казани и других городов. К этому же

    времени относится начало регулярных передач радиовещания в США (1920 г.)

    в Питсбурге и Западной Европе (в 1922 г.) в Лондоне.

    В нашей стране регулярное радиовещание начато более 65 лет назад и ведется сейчас на длинных, средних и коротких волнах методом амплитудной модуляции, а также в УКВ диапазоне (метровые волны) методом частотной модуляции. Стереофонические программы передаются в УКВ диапазоне. Развитие радиовещания идет по пути внедрения цифровых технологий во все сферы подготовки программ, передачи, записи и приема. В ряде стран введены системы цифрового радиовещания по стандартам DRM и DAB.

    В 1935 г. между Нью-Йорком и Филадельфией (расстояние 150 км) была сооружена радиолиния на 5 телефонных каналов, работавшая в диапазоне метровых волн, устойчиво распространяющихся в пределах прямой видимости. Она представляла собой цепочку приемо-передающих радиостанций (двух оконечных и двух (через 50 км) промежуточных – релейных) отстоящих друг от друга на расстоянии прямой видимости их антенн. Так появился новый вид радиосвязи – радиорелейная связь, в которой в дальнейшем перешли на диапазоны дециметровых и сантиметровых волн. Отличительной особенностью радиорелейных систем передачи является возможность одновременной работы огромного количества таких систем в одном и том же частотном диапазоне без взаимных помех, что объясняется возможностью применения остронаправленных антенн (с узкой диаграммой направленности).

    Для увеличения расстояния между станциями их антенны устанавливают на мачтах или башнях высотой 70 – 100 м и, по возможности, на возвышенных местах. В этих диапазонах можно передавать большие объемы информации, к тому же здесь мал уровень атмосферных и индустриальных помех. Радиорелейные системы быстрее развертываются (строятся), дают большую экономию цветных металлов по сравнению с кабельными (коаксиальными) линиями. Несмотря на сильную конкуренцию со стороны волоконнооптических и спутниковых систем, радиорелейные системы во многих случаях незаменимы – для передачи любого сообщения (чаще телевизионных изображений) с подвижного средства на приемную станцию узким пучком радиоволн. Современные радиорелейные системы в основном цифровые.

    В 1947 г. появилось первое сообщение о цифровой системе передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), разработанной фирмой «Белл» (США). Поскольку она была выполнена на лампах (транзисторы еще не существовали), то была весьма громоздкой, потребляла много электроэнергии и имела низкую надежность. Только в 1962 г. внедрена в эксплуатацию цифровая многоканальная система телекоммуникаций (МСТК) с временным разделением каналов (ИКМ-24). Сегодня цифровые МСТК и соответствующие сети строятся на основе синхронной цифровой SDH – СЦИ иерархии (с базовой скоростью 155,52 Мбит/с – STM-1, все остальные STM-n, составляющие основу аппаратуры СЦИ, обеспечивают информационный обмен со скоростями, кратными базовой) и на волоконно-оптическом кабеле.

    В 1877-80 гг. М. Сенлеком (Франция), А. де Пайва (Португалия) и П. И. Бахметьевым (Россия) предложены первые проекты систем механического

    телевидения. Созданию телевидения способствовали открытия многих учёных и исследователей: А. Г. Столетов установил в 1888 -90 гг. основные закономерности фотоэффекта; К. Браун (Германия) изобрёл в 1897 г. электронно-лучевую трубку; Ли де Форест (США) создал в 1906 г. трёхэлектродную лампу, существенный вклад внесли также Дж. Берд (Англия), Ч. Ф. Дженкинс (США) и Л. С. Термен (СССР), осуществившие первые проекты систем телевидения с механической развёрткой в течение 1925-26 гг. Началом ТВ-вещания в стране по системе механического телевидения c диском Нипкова (30 строк и 12,5 кадров/с) считается 1931 г. Ввиду узкой полосы частот, занимаемой сигналом этой системы, он передавался с помощью радиовещательных станций в диапазонах длинных и средних волн. Первые опыты по системе электронного телевидения были проведены в 1911 г. русским учёным Б. Л. Розингом. Существенный вклад в становление электронного телевидения внесли также: А. А. Чернышёв, Ч. Ф. Дженкинс. А. П. Константинов, С. И. Катаев, В. К Зворыкин, П. В. Шмаков, П. В. Тимофеев и Г. В. Брауде, предложившие оригинальные проекты различных передающих трубок. Это позволило создать в 1937 г. первые в стране телецентры – в Ленинграде (на 240 строк) и Москве (на 343 строки, а с 1941 г. – на 441 строку). С 1948 г. начато вещание по системе электронного телевидения с разложением на 625 строк и 50 полей/с, т. е. по стандарту, который принят сейчас большинством стран мира (в США в 1940 г. принят стандарт на 525 строк и 60 полей/с).

    Работы многих учёных и изобретателей по передаче цветных изображений (А. А. Полумордвинов предложил в 1899 г. первый проект цветной ТВ-системы, И. А. Адамиан в 1926 г. – трёхцветную последовательную систему) явились основой для создании различных систем цветного телевидения. Перед исследователями и разработчиками системы цветного телевидения (ЦТВ) для целей вещания стояла сложная задача: создать систему, которая была бы взаимно-совместимой с уже существующей системой черно-белого ТВ. Для этого сигнал ЦТВ должен приниматься черно-белыми телевизорами в черно-белом виде, а сигнал черно-белого ТВ – цветными телевизорами также в черно-белом виде. Долгие годы потребовались для успешного решения этой проблемы. В конце 1953 г. в США было начато вещание по системе ЦТВ NTSC (по имени разработавшего ее национального комитета ТВ систем). В этой системе формируется полный цветной ТВ сигнал в виде суммы сигнала яркости и цветности. Последний представляет собой цветовую поднесущую, промодулированную двумя цветоразностными сигналами методом квадратурной модуляции. Сам метод передачи двух любых сообщений на одной поднесущей (со здвигом по фазе на 90°) был предложен в 40-х годах XX века советским ученым Г. Момотом.

    Однако, несмотря на инженерную простоту построения кодирующего и декодирующего устройств, система NTSC не получила широкого распространения ввиду жестких требований, предъявляемых к характеристикам аппаратуры и каналов связи. Потребовалось 14 лет для разработки других систем ЦТВ (PAL и SECAM), которые менее чувствительны

    к искажениям сигналов в канале передачи. Система PAL была предложена в Германии, а SECAM – во Франции. Принятый же для целей вещания стандарт SECAM доработан совместными усилиями советских и французских ученых. Системы ЦТВ NTSC, PAL и SECAM получили название композитных (от composite – составной, сложный сигнал) в отличие от компонентных систем, в которых сигналы яркости и цветоразностные (компоненты) передаются раздельно.

    В настоящие время ТВ вещание в мире ведется по трем указанным аналоговым системам в отведенных участках метровых и дециметровых волн; при этом изображение передается методом амплитудной модуляции несущей, а звуковое сопровождение – методом частотной модуляции другой несущей (только в одном стандарте (L) применяется амплитудная модуляция). Аналоговое вещание постепенно вытесняется цифровым. Количество цифровых ТВ программ по стандарту DVB-S, которые можно принимать со спутников значительно превзошло число аналоговых. На различные космические орбиты запущены тысячи искусственных спутников Земли, с помощью которых осуществляются: многопрограммное непосредственное ТВ

    – и радиовещание, радиосвязь, определение местоположения (координат) объектов, оповещение о терпящих бедствие, персональная спутниковая связь и много других функций.

    В США с 1998 г. начат переход на цифровое телевидение высокой четности (ТВЧ) по стандарту ATSC (допускается 18 вариантов, отличающихся числом строк разложения – от 525 до 1125, видом развертки и частотой полей (кадров)). В Европе нет такой категоричности в переходе на цифровое ТВЧ, так как считается, что потенциал стандарта на 625 строк полностью еще не исчерпан. Тем не менее, аппаратура по стандарту ТВЧ (1250 строк) производится (особенно для съемки кинофильмов) и ведутся отдельные передачи.

    Для доставки ТВ программ населению применяются радиосистемы: наземные в МВ и ДМВ диапазонах, спутниковые непосредственного приема, микроволновые сотовые (MMDS, LMDS, MVDS), а также системы кабельного ТВ (коаксиальные, волоконно-оптические, гибридные). Все больший вес приобретают системы КТВ (с доступов в сеть Интернет, для заказывания ТВ программ и получения других услуг).

    Опытная система чёрно-белого и цветного стереотелевидения создана в I960 – 70-х гг. коллективом под руководством П. В. Шмакова в Ленинграде. Внедрение стереотелевидения в вещание сдерживается в основном отсутствием эффективного, сравнительно дешёвого и простого устройства отображения (экрана). Высказанное в свое время П.В. Шмаковым предложение об использовании летательных аппаратов для ретрансляции ТВ программ на большие территории получило широкое распространение в спутниковых системах радиосвязи и ТВ вещания. Начало этому было положено

    в 1965 г. когда в СССР был запущен искусственный спутник земли (ИСЗ) «Молния-1» с приемо-передающей ретрансляционной аппаратурой. Сегодня на разных орбитах вокруг Земли вращаются несколько тысяч ИСЗ, имеющих

    различное назначение. Для непосредственного приема ТВ программ с ИСЗ оптимальной является геостационарная орбита, вращаясь по которой ИСЗ оказывается как бы неподвижным относительно любой точки Земли в пределах радиовидимости. С их помощью не только ретранслируется ТВ программы (несколько сотен над странами Европы), но и программы звукового вещания, осуществляется персональная радиосвязь и широкополосный доступ в Интернет, а также ряд других функций.

    Выдающимся открытием 20 в. является создание транзистора в 1948 г. У. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардином, получивших Нобелевскую премию 1956 г. Успехи полупроводниковой электроники и в особенности появление интегральных схем предопределили бурное развитие всех технических средств передачи сообщений электрическими средствами и соответствующих устройств для их приёма и записи. Кроме стационарных радиоприёмников и телевизоров появились переносные и автомобильные и даже персональная «карманная» видеоаппаратура.

    Работы советских ученых Н.Г. Басова, А.М. Прохорова и американского ученого Ч. Таунса, также получивших Нобелевскую премию, позволили в 1960 г. создать лазер – высокоэффективный источник оптического излучения. Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП) с использованием полупроводниковых лазерных диодов и волоконных световодов стали реальностью с 1970 г. когда в США было получено сверхчистое стекло. ВОСП открыли новую эру в технике связи по направляющим линиям. Ввиду нечувствительности к электромагнитным помехам, скрытности, малого ослабления передаваемых оптических сигналов (менее 0,01 дБ/км), большой пропускной способности (более 40 Гбит/с) они не имеют конкурентов среди существующих физических линий передачи. Исключения составляют фидерные линии (коаксиальный кабель или волновод), применяемые для подачи модулированных высокочастотных колебаний на радиопередающие станции. Строятся фотонные сети, т.е. полностью оптические, а также пассивные, которые не содержат электрические или оптические усилители.

    В нашей стране создана достаточно развитая магистральная сеть для передачи любых видов информации по волоконно-оптическим линиям связи с выходом на международные линии.

    В 1956 г. был создан первый профессиональный видеомагнитофон (ВМ) для записи на магнитную ленту цветных ТВ изображений (США, ф. «Ampex», которую возглавлял выходец из России), его вес составлял 1,5 тонны. Сегодня видеокамера (ТВ передающая камера с встроенным видеомагнитофоном) с расширенными функциями помещается на ладони. С 1969 г. начато освоение бытовой магнитной видеозаписи, а также производство малогабаритных студийных ВМ, а затем и видеокамер. Большой спрос на ВМ вызвал конкурентную борьбу среди фирм производителей (в основном из Японии).

    В начале выпускались ВМ аналоговых форматов: U-matic, VCR (1970 г.); Betamax, VCR-LR, VHS (1975 г.); Betacam, Video-2000 (1979 г.); S- VHS (1981

    г.), Video-8 (1988 г.). Но уже в 1986 г. появился первый формат (D-1) цифровой видеозаписи на магнитную ленту сигналов ЦТВ, а затем D-2 (1987 г.), D-3

    (1990 г.) и D-5 (1993 г.). Эти ВМ были рассчитаны на запись цифровых потоков без сжатия со скоростями 225, 127, 125 и 300 Мбит/с соответственно: D-1 и D-5 – компонентных, D-2 и D-3 – композитных сигналов. Успешная реализация алгоритмов сжатия – устранения избыточности в ТВ изображениях (семейство MPEG стандартов) во много раз сокративших скорость цифрового потока, применение методов помехоустойчивого кодирования и спектральноэффективных многопозиционных способов модуляции открыли путь для внедрения цифрового ТВ вещания: появилась возможность в стандартном ТВ радиоканале (шириной 8 МГц для отечественного стандарта и большинства других), вместо одной аналоговой, передать 5 – 6 цифровых ТВ программ со стереофоническим звуковым сопровождением и дополнительной информацией. Это было учтено при разработке новых форматов цифровой записи на магнитную ленту как компонентных сигналов стандартной четкости

    (Betacam SX, Digital Betacam, D-7 (DVSPRO), DVSPRO50, D-9 (Digitals), DVCAM, MPEG IMX и др.), так и высокой (D5-HD, D-6, CAM-HD, DVSPROHD и др.). Создателями большинства форматов являются японские фирмы, как и разработчиками трех стандартов для записи цифровых звуковых сигналов на магнитную ленту R-DAT (1981 г.), S-DAT (1982 г.) и стираемый диск – Е-DAT (1984 г.).

    Совместным усилиями Philips и Sony в 1977 г. разработан цифровой вариант пластинки – компакт – диск для воспроизведения на лазерном проигрывателе. Примерно с 1985 г. начато производство DVD–дисков (однослойных, двухслойных, односторонних и двухсторонних, однократно и многократно перезаписываемых) и соответствующей аппаратуры. Появились портативные ТВ камеры с устройством записи на оптический DVD–диск. Началась эра безленточной подготовки и производства ТВ программ с хранением информации на дисковых накопителях, видеосервирах с широким применением программно-управляемых комплексов.

    Современное общество невозможно представить не только без средств телекоммуникаций, но и без персональных компьютеров, локальных, корпоративных сетей передачи данных и глобальной сети Интернет. Произошла интеграция всех видов телекоммуникаций и компьютерных технологий. Цифровые сети и системы программно управляются и синхронизируются; цифровые сигналы чаще обрабатываются с помощью микропроцессоров, сигнальных процессов и формируются программно (напр., COFDM – метод модуляции и частотного уплотнения нескольких тысяч ортогональных несущих реализуется программно, так как аппаратурно трудно выполним, а он широко применяется во многих цифровых радиосистемах передачи).

    Начиналось же все с простейших устройств, которые оказывали помощь человеку в проведение тех или иных расчетов (бухгалтерские счеты, арифмометр, калькулятор). Первые электронные вычислительные машины и были созданы для решения расчетных задач с большим объемом вычислений.

    По закону Министерства обороны США в период с 1942 по 1946 г.г. в Пенсильванском университете создавалась ЭВМ ENIAC (Electronic Numerical

    Integrator and Automatic Calculator – электронный вычислительный интегратор и автоматический вычислитель), которая использовалась в баллистической лаборатории. Оборудование размещалось во множестве шкафов, занимало большое помещение (~ 80м2 ), поражало своими размерами и весом (30 тонн, 18 тысяч электронных ламп), крайне низкой производительностью (10 – 20 тысяч операций в секунду) – на перемножение двух чисел уходило 3 миллисекунды. Владельцу ноутбука в это трудно поверить. К первому поколению относится и ЭВМ МЭСМ, созданная в 1946 – 1947 г.г. в СССР.

    Второе поколение (1960 – 1969 г.г.) разрабатывалось с применением полупроводниковых приборов (IBM – 701, США; БЭСМ-4, БЭСМ-6, СССР). Быстродействие увеличилось до 100-500 тыс. оп/с, но размеры были еще большими. Третье поколение ЭВМ (IBM – 360, США; EC-1030, EC-1060,

    СССР) создавались в 1970–1979 г.г. на микросхемах с малой степенью интеграции с использованием операционных систем и режима разделения времени. Основное назначение – автоматизированные системы управления, научно-технические задачи, системы автоматизированного проектирования. На больших интегральных схемах и микропроцессорах строились ЭВМ четвертого поколения (1980 – 1989 г.г.) с быстродействием в десятки и сотни мил.оп/с (ILLIAC4, CRAY, США; Эльбрус, ПС-2000, СССР и др.). Расширялась и область их применения – сложные производственные и социальные задачи, управление, автоматизированные рабочие места, коммуникации.

    Одновременно с созданием больших ЭВМ интенсивно развивался класс микроЭВМ – персональных компьютеров (ПК). Первая микроЭВМ появилась в 1971 г. в США на основе 4-разрядного микропроцессора, что позволило резко уменьшить массу и габариты вычислительных устройств. Как и в случае больших ЭВМ, персональные компьютеры первого поколения были аппаратно и программно несовместимы. С появлением в 1981 г. ПК фирмы IBM ситуация стала меняться в направлении создания совместимых ПК, имеющих значительно большую разрядность и точность вычислений. Огромный спрос на быстродействующие ПК с расширенными функциональными возможностями являлся стимулом для совершенствования микропроцессоров, разрядность которых увеличилась от 4 в 1971 г. до 32 в 1986 г., а тактовая частота – от 0,5 до 25 МГц. Современные процессоры имеют 64 разряда при тактовой частоте более 4 ГГц.

    Развитие радиосвязи шло по пути осваивания диапазонов все более высоких частот, в которых можно передавать значительно больший объем информации. Оставалось много нерешенных проблем по эффективному сжатию передаваемых сигналов, помехоустойчивому кодированию и созданию спектрально-эффективных методов цифровой модуляции, покрытию больших территорий многопрограммным вещанием. Нерешенной была и задача обеспечения двухсторонней радиосвязи с абонентом, который находится в пути, либо не имеет выхода на телефонную сеть общего пользования. Ведомственные системы профессиональной подвижной радиотелефонной связи (для «скорой помощи», управления дорожным и воздушным движением и т.п.) были созданы еще в 70 годах ХХ века (отечественные системы «Алтай», «Лен»,

    «Вилия» и др.). Они представляли собой возимые приемо-передающие радиостанции и поэтому не были рассчитаны на массовое использование. Для этого требовалось сделать их портативными и легкими, а также в условиях ограниченного частотного ресурса найти способы многократного использования одних и тех же частот разными абонентами.

    Первыми появились системы односторонней радиосвязи – пейджинговые системы (персонального радиовызова). Они позволяют передавать короткие текстовые сообщения любому владельцу портативного приемника – пейджера. Отображение принимаемых буквенно-цифровых символов осуществляется на маленьком экране (индикаторе) приемника. Текст таких сообщений с указанием номера абонента передавался сначала по телефонной линии на базовую станцию, а оттуда уже оператор передавал его на пейджер получателя. В то время это было большим достижением. В дальнейшем появилась возможность не только получать сообщения, но и отвечать на них несколькими стандартными фразами, зашитыми в память пейджера.

    Так зарождались системы сотовой подвижной радиосвязи, основной принцип которых – сотовое построение и распределение частот. Территория обслуживания делится на большое количество небольших ячеек («сот» – шестиугольников) радиусом R от 1,5 до 3 км, обслуживаемых отдельной базовой радиостанцией малой мощности. Совокупность, например, семи ячеек образует кластер с соответствующими номерами используемых частот. В расположенных рядом кластерах применяются те же частоты, но присвоенные сотам так, что расстояние между центрами сот (разных кластеров) с одинаковыми частотами равно 4,5R – достаточное для исключения взаимного влияния.

    Первые СПР были аналоговыми, затем повсеместно – цифровыми. Постепенно расширялись и их функциональные возможности – от двухсторонней передачи только речи до передачи данных, неподвижных и подвижных изображений (пока среднего качества). Зона обслуживания также увеличивалась – от небольшой территории города до государства в целом, а при наличии международных соглашений – и на территории других стран. К концу 1996 г. (10 лет назад) количество абонентов СПР в мире составляло чуть более 15 млн. Сегодня только в нашей стране более 4 млн. абонентов, в мире их стало более 2 млрд.

    Необходимо отметить еще одно достижение конца ХХ века – создание семейства стандартов xDSL (Digital Subscribez Line – цифровая абонентская линия), разработанных для существенного повышения пропускной способности витой медной пары, используемой на абонентском участке до АТС (получившим поэтому название «последняя миля»). Применение новых видов многопозиционной модуляции позволяет по узкополосной медной паре передавать большие объемы информации: в варианте ADSL – от абонента до АТС – со скоростью 16 – 640 кбит/с, к абоненту – 6 Мбит/с на расстояние 2,7 км, а в варианте VDSL – обеспечивается передача со скоростью 52 Мбит/с (АТС – абонент) на расстояние до 300 м. Еще не так давно считалось, что по такому каналу вообще нельзя передавать ТВ сигнал. Таким образом, с

    помощью технологии VDSL можно передавать до 10 цифровых ТВ программ (по 5 Мбит/с на программу) вещательного качества, что является колоссальным достижением.

    На заре становления человеческого общества общение между людьми было весьма скудным. Воткнутая в землю ветка указывала, в каком направлении, и на какое расстояние ушли люди; особо положенные камни предупреждали о появлении врагов; зарубки на палках или деревьях сообщали об охотничьей добыче и пр. Существовала и примитивная передача сигналов на расстояние. Сообщения, закодированные в виде определенного числа выкриков либо ударов барабана с изменяющимся ритмом, содержали ту или иную информацию.

    В десятом томе “Всеобщей истории” древнегреческого историка Полибия (ок. 201–120 г. до н.э.) описан способ передачи сообщений на расстояние с помощью факелов (факельный телеграф), изобретенный александрийскими учеными Клеоксеном и Демоклитом.

    В 1800 г. итальянский ученый А. Вольта создал первый химический источник тока. Это изобретение дало возможность немецкому ученому С. Земмерингу построить и представить в 1809 г. Мюнхенской академии наук проект электрохимического телеграфа. В октябре 1832 г. состоялась первая публичная демонстрация электромагнитного телеграфа русского ученого П.Л. Шиллинга. В том же году с помощью телеграфа Шиллинга была налажена связь между Зимним дворцом и Министерством путей сообщения.

    Подлинную революцию в деле электросвязи по проводам произвели русский академик Б.С. Якоби и американский ученый С. Морзе, предложившие независимо друг от друга пишущий телеграф.

    В 1841 г. Б.С. Якоби ввел в эксплуатацию линию, оборудованную пишущим телеграфом и соединявшую Зимний дворец с Главным штабом. Через два года аналогичная линия протяженностью 25 км была построена между Петербургом и Царским Селом. В 1850 г. Б.С. Якоби сконструировал первый буквопечатающий аппарат. В июне 1866 г. была осуществлена прокладка кабеля через Атлантический океан. Европа и Америка оказались связанными телеграфом.

    Рождение телеграфа дало толчок к появлению телефона. Начиная уже с 1837 г. многие изобретатели пытались передать на расстояние человеческую речь с помощью электричества. В 1876г. американский изобретатель А.Г. Белл запатентовал устройство для передачи речи по проводам – телефон. В 1878 г. русский ученый М. Махальский сконструировал первый чувствительный микрофон с угольным порошком.

    На первых порах для телефонной связи использовались телеграфные линии. Специальная двухпроводная телефонная линия была спроектирована в 1895 г. профессором П.Д. Войнаровским и построена в 1898 г. между Петербургом и Москвой.

    В 1886 г. русский физик П.М. Голубицкий разработал новую схему телефонной связи. Согласно этой схеме микрофоны абонентских телефонных аппаратов получали питание от одной (центральной) батареи, расположенной на телефонной станции. Первые телефонные станции в России были построены в 1882–1883 гг. в Москве, Петербурге, Одессе.

    Первая публичная демонстрация устройства А.С. Попова для приема электромагнитных волн состоялась 7 мая 1895 г. Этот день вошел в историю как день изобретения радио.

    Сотрудники созданной в 1918 г. Нижнегородской лаборатории (ее возглавил М.А. Бонч-Бруевич) уже в 1922 г. построили в Москве первую в мире радиовещательную станцию мощностью 12 кВт.

    В 1935 г. между Нью-Йорком и Филадельфией вступила в строй радиолиния на ультракоротких волнах, которая впоследствии была названа “радиорелейной линией”.

    Отныне во все концы земного шара протянулись цепочки радиорелейных линий. Строительство первой радиорелейной линии в нашей стране было осуществлено в 1953 г. между Москвой и Рязанью.

    “Бип...бип... бип”. Эти сигналы услышал 4 октября 1957 г. весь мир. Наступила эра освоения космоса. Совсем небольшой срок отделяет нас от этой даты, а на космические орбиты уже запущены тысячи искусственных спутников, исправно служащих человеку.

    23 апреля 1965 г. в СССР был запущен искусственный спутник Земли “Молния-1”, на борту которого находилась приемопередающая ретрансляционная станция.

    В 1960 г. в Америке был создан первый в мире лазер. Это стало возможным после появления работ советских ученых В.А. Фабриканта, Н.Г. Басова и A.M. Прохорова и американского ученого Ч. Таунса, получивших Нобелевскую премию.

    “Обучать” лазеры передаче на расстояние информации стали вскоре после их изобретения. Первые лазерные линии связи появились в начале 60-х годов этого столетия. В нашей стране первая такая линия была построена в 1964 г. в Ленинграде.

    Москвичам хорошо знакомы такие уголки столицы, как Ленинские горы и Зубовская площадь. В 1966 г. между ними засветилась красная нить лазерного света. Связывала она две городские АТС, находящиеся на расстоянии 5 км друг от друга.

    В 1970 г. в американской фирме “Corning Glass Company” было получено сверхчистое стекло. Это дало возможность создать и внедрить повсеместно оптические кабели связи.

    В 1947 г. появилось первое упоминание о разработанной фирмой “Белл” системе с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Система оказалась громоздкой и неработоспособной. И только в 1962 г. была внедрена в эксплуатацию первая коммерческая система передачи ИКМ-24.

    Современные тенденции развития электросвязи. В последующие годы связь развивалась по пути цифровизации всех видов информации. Это стало генеральным направлением, обеспечивающим экономичные методы не только ее передачи, но и распределения, хранения и обработки.

    Интенсивное развитие цифровых систем передачи объясняется существенными достоинствами этих систем по сравнению с аналоговыми системами передачи: высокой помехоустойчивостью; слабой зависимостью качества передачи от длины линии связи; стабильностью электрических параметров каналов связи; эффективностью использования пропускной способности при передаче дискретных сообщений и др.

    В 2002 году развитие местной телефонной связи осуществлялось в основном на базе современных цифровых АТС, что позволило повысить качество и расширить спектр предоставляемых услуг. Коэффициент емкости цифровых станций от общей монтированной емкости местной телефонной сети в 2002г. составил порядка 40% против 36,2% в 2001 году. На 1.01.2003 г. на сетях России действовало порядка 195 тыс. единиц междугородних и местных таксофонов, в том числе 63 тыс. универсальных. Количество таксофонов увеличилось на 13% и составило 127,5 тыс. штук. Прирост числа основных телефонных аппаратов местной телефонной сети составил 1.8 млн. единиц, в основном за счет телефонных аппаратов, установленных у населения. Общее количество абоненнтов сотовой подвижной связи России на конец 2002 года составило 17,7 млн., прирост абонентской базы по отношению к 2001 году – 2,3 раза. В 2002 году за год компьютерный парк России увеличился по сравнению с 2001-м на 20%. Количество постоянных интернет-пользователей увеличилось на 39% и достигло 6 млн. человек. Объём отечественного ИТ-рынка вырос на 9% и составил более 4 млд. долларов. В 2002 году введено в эксплуатацию более 50 тыс. км какбельных и радиорелейных линий связи, 3 млн. номеров автоматических телефонных станций, более 13 млн. номеров подвижной телефонной связи, а также свыше 70 тыс. междугородних и международних каналов.

    Особенно быстрыми темпами в мире и у нас в стране идет развитие сети мобильной радиосвязи. По числу абонентов системы мобильной связи уже можно судить об уровне и качестве жизни в данной стране. В этом смысле темпы роста абонентов мобильной связи в России (почти 200 % в год) являются показателем роста благосостояния общества.

    Исходя из макроэкономических показателей развития Российской Федерации, определенных в Основных направлениях социально-экономической политики Правительства Российской Федерации на долгосрочную перспективу, рынок телекоммуникационных услуг к 2010 году будет характеризоваться следующим образом (табл. 1).

    Таблица 1. Показатели развития телекоммуникаций России на период до 2010 года

    Человечество движется по пути создания Глобального информационного общества. Его основой станет Глобальная информационная инфраструктура, составляющей которой будут мощные транспортные сети связи и распределенные сети доступа, предоставляющие информацию пользователям. Глобализация связи и ее персонализация (доведение услуг связи до каждого пользователя) – вот две взаимосвязанные проблемы, успешно решаемые на данном этапе развития человечества специалистами электросвязи.

    Дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет идти в направлениях увеличения скорости передачи информации, интеллектуализации сетей и обеспечения мобильности пользователей.

    Высокие скорости . Необходимы для передачи изображений, в том числе телевизионных, интеграции различных видов информации в мультимедийных приложениях, организации связи локальных, городских и территориальных сетей.

    Интеллектуальность . Позволит увеличить гибкость и надежность сети, сделает более легким управление глобальными сетями. Благодаря интеллектуализации сетей пользователь перестает быть пассивным потребителем услуг, превращаясь в активного клиента – клиента, который сможет сам активно управлять сетью, заказывая необходимые ему услуги.

    Мобильность . Успехи в области миниатюризации электронных устройств, снижение их стоимости создают предпосылки к глобальному распространению мобильных оконечных устройств. Это делает реальной задачу предоставления услуг связи каждому в любое время и в любом месте.

    В заключение отметим, что объем информации, передаваемой через информационно-телекоммуникационную инфраструктуру мира, удваивается каждые 2-3 года. Появляются и успешно развиваются новые отрасли информационной индустрии, существенно возрастает информационная составляющая экономической активности субъектов рынка и влияние информационных технологий на научно-технический, интеллектуальный потенциал и здоровье наций. Начало XXI века рассматривается как эра информационного общества, требующего для своего эффективного развития создания глобальной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, темпы развития которой должны быть опережающими по отношению к темпам развития экономики в целом. При этом создание российской информационно-телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в международном сообществе.


    Похожая информация.


    Оценка статьи:
    1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Пока оценок нет)
    Загрузка...
    Поделиться с друзьями:
    Похожие публикации