Каждый из направлений развития техники передачи сообщений (телефония, телеграфия, телевидение, звуковое вещание и т. д.) И устройств для их приема (телефоны, телеграфные аппараты, телевизоры, радиоприемники 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 1792 г.. Была построена первая линия (225 км) семафорной передачи сигналов, что связала Париж и Лилль изобретатели братья К. и И. Шапп.
Сигнал проходил весь путь за 2 мин.
Прибор назывался «тахиграф» (буквально скорописец), а позже — «телеграф».
Телеграф Шаппа был широко распространен в 19 в.
В 1839-1854 гг. Действовала самая длинная в мире линия оптического телеграфа Петербург — Варшава (149 станций, 1200 км., 100 сигналов-символов передавались 35 мин).
Оптический телеграф различных конструкций был в эксплуатации около 60 лет, хотя и не обеспечивал (по погодным условиям) высокую надежность и достоверность.
Открытие в области электричества способствовали тому, что постепенно телеграф из оптического превращался в электрический.
В 1832 г.. российский ученый 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 предложил код — азбуку Морзе), российский ученый Б. С. Якоби (в 1839 предложил буквопечатающий аппарат, в 1840р.- электрохимический способ записи), английский физик
Д. Юз (в 1855 разработал оригинальный вариант электромеханического буквопечатающего аппарата), немецкий электротехник и предприниматель Э. Сименс (в 1844 усовершенствовал аппарат Б. С. Якоби), французский изобретатель Ж. Бодо (в 1874 предложил метод передачи
нескольких сигналов по одной физической линии — временное уплотнение, на честь заслуг Бодо в 1927 г.. его именем названа единица скорости телеграфирования — бод), итальянский физик Дж. Казелли (в 1856 предложил способ фото телеграфирования и совершил его в России в 1866
на линии Петербург — Москва).
В этом же году была завершена работа по прокладке первого кабеля через Атлантический океан.
Впоследствии все материки были соединены несколькими подводными линиями, в частности волоконно-оптическими.
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 создана в 1896 г.. в г. Огаста (США.).
Изобретение усилителя электрических сигналов (в 1915 русским инженером В. И. Коваленковым) позволил увеличить дальность телефонной связи благодаря использованию промежуточных усилителей.
К 1940-м гг. Были разработаны высокоселективные электрические фильтры, модуляторы, что открыло путь к созданию многоканальных систем передачи с частотным разделением каналов (до 10 тыс. и более), с использованием кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи.
В 1940-х гг. были созданы координатные АТС, в 1960-х — квазиэлектронные, а в 1970-х появились первые образцы электронных АТС.
В 1960-х гг. появились первые цифровые многоканальные системы передачи.
Развитие телефонии способствовал введению проводного вещания, в котором звуковые программы передаются по отдельным от телефонным проводам.
Однопрограммное проводное вещание впервые было начато в Москве в 1925 г.. введением узла мощностью 40 Вт, обслуживающего 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 колебаний несущих с частотами 78 и 120 кГц.
Ведутся исследовательские передачи дополнительных программ по телефонным сетям.
За рубежом (Германия, Австрия, Италия, Швейцария) системы многопрограммного проводного вещания созданы в 1930-х гг. по телефонным сетям.
Важный шаг в истории электросвязи — изобретение радио А. С. Поповым в 1895 г.. и беспроволочного телеграфа Г. Маркони в 1896-97 гг. С тех пор началось использование электромагнитных волн все более высоких частотах для передачи сообщений. Это послужило толчком для организации
радиовещания и появления радиовещательных приемников — первых бытовых радиоэлектронных аппаратов.
Первые радиовещательные передачи начаты в 1919-20 гг. с Нижегородской радиолаборатории и из опытных радиовещательных станций Москвы, Казани и других городов.
К этому же времени относится начало регулярных передач радиовещания в США (1920 г..) в Питтсбурге и Западной Европе (в 1922 в Лондоне).
Регулярное вещание Московского радио на зарубежные страны началось с 1929 г.. на длинных, средних и коротких волнах методом амплитудной модуляции (AM) с двумя боковыми полосами и в УКВ-диапазоне методом частотной модуляции (ЧМ).
В связи с теснотой в эфире начат постепенный переход к радиовещания с однополосной модуляцией и в области цифрового радиовещания, часть программ звукового вещания со спутников передается в цифровом виде.
В 1877-80 гг. предложены первые проекты систем механического телевидения М. Санлеком (Франция), де-Пайва (Португалия) и П. И. Бахметьев (Россия).
Созданию телевидения способствовали открытия многих ученых и исследователей: А. Г. Столетов установил в 1888-90 гг. основные закономерности фотоэффекта;
К. Браун (Германия) изобрел в 1897 электронно-лучевую трубку
Ли де Форест (США) создал в 1906 г.. трехэлектродную лампу, существенный вклад внесли также Дж. Берд (Англия), Ч. Ф. Дженкинс (США) и Л. С. Термен (СССР), осуществивших первые проекты систем телевидения с
механической разверткой течение 1925-26 гг. Началом ТВ — вещание в стране по системе механического телевидения на диск Нипкова (30 строк и 12.5 кадров / с) считается
1931 г. учитывая узкую полосу частот, занимаемую сигналом этой системы, сигнал передавался с помощью радиовещательных станций в диапазонах длинных и средних волн.
Первые опыты по системе электронного телевидения были проведены в 1911 г.. российским ученым Б. Л. Розинг.
Существенный вклад в становление электронного телевидения внесли также А. А. Чернышев, Ч. Ф. Дженкинс, А. П. Константинов, С. И. Катаев, В. К. Зворыкин, П. В. Шмаков, П. В. Тимофеев
и Г. В. Брауде, предложивших 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 строка).
С 1948 г.. начато вещание по системе электронного телевидения с разложением на 625 строк и 50 полей / с, то есть по стандарту, который принят сейчас большинством стран мира (в США в 1940 г.. принятый стандарт на 525 строк и 60 полей / с).
Работы многих ученых и изобретателей по передаче цветных изображений (А. А. Полумордвинов предложил в 1899 первый проект цветной ТВ-системы, И. А. Адамиан в 1926 г.- трехцветный последовательную систему) явились основой для создания различных систем цветного
телевидения.
Для ТВ — вещания используются только три системы цветного телевидения: NTSC (вещания начато в США в конце 1953 г..), РАL и SECAM (в 1967 гг. практически одновременно во многих странах).
ТВ — сигнал длительное время передавался только в аналоговом виде с помощью AM (звук — методом ЧМ) по открытому пространству или кабеля (в кабельном телевидении).
Передача ТВ — сигналов в цифровом виде стала возможной с появлением транзисторов и интегральных микросхем.
В настоящее время в ряде стран являются цифровые телецентры, в частности в Санкт-Петербурге.
Будущее связывают с передачей ТВ — сигнала в цифровом виде от телецентра до абонентских цифровых телевизоров по распределительной сети на волоконно-оптическом кабеле.
Опытная система черно-белого и цветного стереотелевидения создана в 1960-70-х гг. коллективом под руководством П. В. Шмакова в Ленинграде.
Он же впервые предложил использовать летательные аппараты для ретрансляции ТВ — радиосигналов.
Внедрение стереотелевидения сдерживается в основном созданием эффективного, сравнительно дешевого и простого устройства отображения (экрана).
Выдающимся открытием 20 ст.
является создание транзистора в 1948 г.. В. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардин, получивших Нобелевскую премию 1956 г. Успехи полупроводниковой электроники и особенно появление интегральных схем обусловили бурное развитие всех технических средств передачи сообщений электрическими средствами и соответствующих бытовых устройств для их
приема.
Кроме стационарных радиоприемников и телевизоров появились переносные и автомобильные и даже персональная карманная видеоаппаратура (Япония).
С 1969 г. начато освоение бытового магнитного видеозаписи (японский стандарт EIAJ) и выпуск видеомагнитофонов: с 1970 г.- форматов V-Matic, VCR, 1975 г.- Beta, VCR-LR и VHS, 1979 г.-Video-2000,
1981 г.- S-VHS, 1988 г.-Video-8.
Появились первые профессиональные цифровые видеомагнитофоны, в том числе и для телевидения высокой четкости.
Значительные успехи в бытовом звукозаписи связанные с разработкой цифровых аппаратов: в 1977 г. фирмами Philips и Sony начата разработка цифровой пластинки — компакт-диска для воспроизведения на лазерном проигрывателе, в 1982 г. принят международный стандарт на систему;
в 1981 и 1982 (Япония) разработаны два стандарта записи для бытовых цифровых магнитофонов R-DAT и S-DAT;
в 1984 году (Япония) разработан стандарт E-DAT для цифрового звукового диска, что стирается.
Последнее десятилетие 20 в.
полно открытиями новых принципов записи, систем передачи, способов повышения качества воспроизведения изображения и звука.
Развитие интегральной схемотехники способствовал внедрению спутникового телевидения, цифровых методов, телевидения повышенного качества (ТПК) и высокой четкости (ТВЧ).
Оригинальная система ТПК для передачи сжатых во времени аналоговых компонентных сигналов цветного телевидения предложена в Англии (стандарт MAC и его разновидности) и широко используется в спутниковой ТВ — вещании.
В Европе предлагается вести ТВЧ — вещание в стандарте HD-MAC.
В Японии уже ведутся 8-часовые ежедневные передачи через спутник программ ТВЧ по системе MUSE.
Настоящая революция произошла и в технике передачи оптических сигналов — началось использование полупроводниковых лазерных диодов и волоконных световодов.
Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП) открыли новую эру в технике связи по направляющим линиям: экспериментальная ВОСП обеспечивает передачу 32 телепередач в цифровом виде на расстояние более 100 км без единого усилителя.
Развитие информационных сетей идет по пути освоения более высокочастотных диапазонов в спутниковом телевидении;
перехода на цифровые методы передачи, приема, коммутации и создание цифровой сети интегрального обслуживания — ЦСИО (Intergrated Service Digital Network — ISDN) и даже широкополосной ЦСИО (Broadband ISDN) с волоконно-оптическим кабелем в качестве среды передачи.
Сигнал к абоненту поступает: по открытому пространству на радиовещательные приемники, телевизоры и приемной установки спутникового телевидения, по кабелю (преимущественно коаксиальному) в системах кабельного телевидения;
по проводным сетям в звуковом вешания;
по телефонным линиям.
Система же ЦСИО по одному и тому же каналу передает речь, данные для ЭВМ, информацию факсимиле, изображения.
Кроме того, расширяются виды информационных услуг абоненту, запрос и обмен необходимой информацией.
В развитых странах Европы, в США и Японии внедрения ЦСИО идет примерно с 1987-89 гг.
Прогресс в развитии средств связи и вычислительной техники привел к переходу в промышленно развитых странах от общества индустриального к обществу информационному.
В Японии план создания информационного общества объявлен «национальной целью», а компания NTT сформулировала новый подход к службам связи 21 века, получивший название службы VI & P.
Ее составляющими являются: видеотелефоны и другие службы связи (V), интеллектуальная электронная почта (I) и персональные мобильные телефоны (Р).
NTT планирует обеспечения этой службой всей территории страны аналогично привычной телефонной сети.
В МККТТ сформировалось новое понятие — интеллектуальная сеть ИС (Intelligent Network), отличительным признаком которой является быстрое, эффективное и экономное предоставление информационных услуг массовому пользователю в любой момент времени. Каждый пользователь ИС, обращаясь через коммутируемую сеть связи (КСС), заказывает себе ту или иную услугу в базе данных, которая предоставляет ему эту услугу обратно через КСС. Таким образом, бытовая РЭА и ПЭВМ постоянно совершенствоваться, и на их основе, вероятно, появятся универсальные (многофункциональные) бытовые терминалы.
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 1876 г. 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
| Показатели |
|||
| Количество телефонов, млн. |
|||
| Телефонная плотность на 100 жителей, % |
|||
| Количество мобильных телефонов, млн. |
|||
| Плотность сотовых телефонов на 100 жителей, % |
|||
| Количество пользователей Интернет, млн. |
|||
| Плотность пользователей Интернет на 100 жителей, % |
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.
Развитие электрических систем передачи информации началось с изобретения П.Л. Шиллингом в 1832 году телеграфной линии с использованием иголок. Медный провод использовался как линия связи. Такая линия обеспечивала скорость передачи информации - 3 бит/с (1/3 буквы). Первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы). В 1860 г. была изобретена печатающая телеграфная система. Она обеспечивала скорость - 10 бит/с (1 буква). Уже в 1874 г. система шестикратного телеграфного аппарата Бодо обеспечивала скорость передачи - 100 бит/с (10 букв). Первые телефонные линии были построены на основе изобретенного в 1876 году Беллом телефона. Они обеспечивали скорость передачи информации 1000 бит/с (1кбит/с - 100 букв).
Первая телефонная цепь использованная на практике была однопроводной с телефонными аппаратами, включенными на ее концах Громаков, Ю.А. Сотовые системы подвижной радиосвязи. Технологии электронных коммуникаций / Ю.А. Громаков. - М.: Эко-Трендз, 1994. С-132. . Такой способ требовал большого количества соединительных линий и самих телефонных аппаратов. Это устройство в последствии в 1878 году было заменили коммутатором, позволившим соединить несколько телефонных аппаратов через единое коммутационное поле. Первоначально используемые однопроводные цепи с заземленным проводом были заменены двухпроводными линиями передачи до 1900года. Несмотря на изобретение коммутатора, каждый абонент имел свою линию связи. Поэтому необходимо было придумать способ, позволяющий увеличить количество каналов без прокладки дополнительных тысяч километров проводов. Первая коммерческая система уплотнения была создана в США. Благодаря этому устройству в 1918 году между Балтимором и Питсбургом начала работать четырехканальная система с частотным разделением каналов. Большинство разработок было направлено на увеличение эффективности систем уплотнения воздушных линий и многопарных кабелей. Именно по этим двум средам передачи были организованы почти все телефонные цепи до второй мировой войны.
В 1920 году была изобретена шести-двенадцати канальная система передачи. Это увеличило скорость передачи информации в заданной полосе частот до 10 000бит/с, (10кбит/с - 1000 букв). Верхние граничные частоты воздушных и многопарных кабельных линий составляли соответственно 150 и 600 кГц. Потребности передачи больших объемов информации требовали создания широкополосных систем передачи.
В 30-40 годах ХХ века были введены в обращение коаксиальные кабели. В 1948 году между городами, находящимися на атлантическом и тихоокеанском побережьях США, была введена в эксплуатацию коаксиально-кабельная система L1. Эта система позволила увеличить полосу пропускания частот линейного тракта до 1,3 МГц, и это обеспечило передачу информации по 600 каналам.
После второй мировой войны начали проводить активные исследования по совершенствованию коаксиально-кабельных систем. Изначально коаксиальные цепи прокладывались отдельно, но позднее их объединили в несколько коаксиальных кабелей в общей защитной оболочке. Например, американская фирма Белл разработала в 60-е годы ХХ века межконтинентальную систему с шириной полосы 17,5 МГц (3600 каналов по коаксиальной цепи или "трубке").
В СССР, в то же время разрабатывалась система К-3600 на отечественном кабеле КМБ 8/6, имеющем 14 коаксиальных цепей в одной оболочке. Через какое-то время изобретают коаксиальную систему с шириной полосы пропускания 60 МГц. Это обеспечивало емкость 9000 каналов в каждой паре. В общей оболочке объединены 22 пары.
Коаксиальные кабельные системы большой емкости использовались для связи между двумя близко расположенными центрами с высокой плотностью населения. Однако стоимость строительства таких систем была высокой. Это происходило из-за малого расстояния между промежуточными усилителями и вследствие большой стоимости кабеля и его прокладки. По современным воззрениям, все электромагнитные излучения, в том числе радиоволны и видимый свет, имеют двойственную структуру и ведут себя то как волнообразный процесс в непрерывной среде то как поток частиц, получивших название фотонов, или квантов. Каждый квант обладает определенной энергией.
Ньютон впервые ввел понятие о свете как о потоке частиц.А. Эйнштейн на основе теории Планка возродил в новой форме в 1905 году корпускулярную теорию света, которую теперь принято называть квантовой теорией света. В 1917 году он теоретически предсказал явление вынужденного или индуцированного излучения. Благодаря этому впоследствии были созданы квантовые усилители. В 1951 году советские ученые В.А. Фабрикант, М.М. Вудынский и Ф.А. Бутаева получили патент на открытие принципа действия оптического усилителя. В 1953 году предложение о квантовом усилителе было сделано Вебером. В 1954 г.Н.Г. Басов и А.М. Прохоров предложили теоретически обоснованный проект молекулярного газового генератора. В 1954 году, независимо от них, Гордон, Цейгер и Таунс опубликовали сообщение о создании действующего квантового генератора на пучке молекул аммиака. В 1956 г. Бломберген установил возможность построения квантового усилителя на твердом парамагнитном веществе, а в 1957 году этот усилитель был собран Сковелем, Фехером и Зайделем. Построенные до 1960 г. квантовые генераторы и усилители получили название мазеров. Это название происходит от первых букв английских слов "Microwave amplification by stimulated emission of radiation", что означает "усиление микроволн с помощью вынужденного излучения".
Следующий этап развития связан с перенесением известных методов в оптический диапазон. В 1958 году Таунс и Шавлов теоретически обосновали возможность создания оптического квантового генератора (ОКГ) на твердом теле. В 1960 году Мейман построил первый импульсный ОКГ на твердом теле - рубине. В этом же году вопрос об ОКГ и квантовых усилителях независимо был проанализирован Н.Г. Басовым, О.Н. Крохиным и Ю.М. Поповым Измайлов, Ю.Д. Развитие российской государственной группировки спутников связи и вещания / Ю.Д. Измайлов // Технологии и средства связи. Спутниковая связь и вещание. - 2008. - С. - 54.
Первый газовый (гелий-неоновый) генератор был создан в 1961 году Джанаваном, Беннетом и Эрриотом. В 1962 г. был создан первый полупроводниковый ОКГ. Оптические квантовые генераторы (ОКГ) получили название лазеров. После создания первых мазеров и лазеров их стали использовать в системах связи.
Волоконная оптика появилась в начале 50-х годов как новое направление техники. В то же время стали делать тонкие двухслойные волокна из прозрачных материалов (стекло, кварц и др.). К этому времени было доказано, что если соответствующим образом выбрать оптические свойства внутренней и наружной частей такого волокна, то луч света, введенный во внутрь, будет только по нему и распространяться, отражаясь от оболочки. Даже если волокно изогнуть, луч по прежнему будет удерживаться внутри сердечника. Таким образом, световой луч, попадая в оптическое волокно, способен распространяться по любой криволинейной траектории. Этот процесс аналогичен, текущему по металлическому проводу, электрическому току. Поэтому двухслойное оптическое волокно часто называют светопроводом или световодом. Стеклянные или кварцевые волокна очень гибкие и тонкие, но не смотря на это прочны (прочнее стальных нитей того же диаметра). Световоды 50-х годов были недостаточно прозрачны, и при длине 5-10 м свет в них полностью поглощался.
В 1966 г. была предложена идея о возможности использования световодов для целей связи. Благодаря техническим разработкам в 1970 г. было добыто сверхчистое кварцевое волокно, способное пропустить световой луч на расстояние до 2 км. В этом же году началось стремительное развитие волоконно-оптической связи. Появились новые методы изготовления волокон; создаются миниатюрные лазеры, фотоприемники, оптические разъемные соединители и т.п.
К 1973-1974 гг. расстояние, проходимое лучом по оптоволокну, достигло 20 км, а к началу 80-х годов 200 км. В то же временя скорость передачи информации по ВОЛС возросла в несколько миллиардов бит/с. Выяснилось, что ВОЛС имеют целый ряд достоинств.
На световой сигнал не влияют внешние электромагнитные помехи. Сигнал невозможно подслушать или перехватить. Волоконные световоды имеют отличные технические и экономические показатели: применяемые материалы имеют малую удельную массу, не нуждаются в тяжелых металлических оболочках; просты при прокладке, монтаже, эксплуатации. Волоконные световоды, как и обычные электрические провода, можно закладывать в подземную кабельную канализацию, монтировать на высоковольтных ЛЭП или силовых сетях электропоездов, а также совмещать с любыми другими коммуникациями. В отличие от электрических цепей, характеристики ВОЛС не зависят от их длины, от включения или отключения дополнительных линий. В волоконных световодах не бывает искрение и замыкание, что открывает возможность использования их во взрывоопасных и подобных им производствах.
Важное значение в распространении ВОЛС имеет экономический фактор. В конце двадцатого века волоконные линии связи имели одинаковую стоимость с проводными линиями Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. - М.: "Диалог-МИФИ"2002. С-45. Но со временем, учитывая дефицит меди, положение непременно изменится. Это убеждение основано на неограниченных сырьевых ресурсах кварца, который является основным материалом световода, тогда как основу проводных линий составляют такие металлы, как медь и свинец. В настоящее время оптические линии связи доминируют во всех телекоммуникационных системах, начиная от магистральных сетей до домовой распределительной сети. Благодаря развитию оптико-волоконных линий связи активно внедряются мультисервисные системы, которые дают возможность довести до конечного потребителя в одном кабеле телефонию, телевидение и Интернет.
Кто владеет информацией, тот владеет миром. Эта формула успеха, выведенная самим Ротшильдом еще в XIX веке, имеет огромное значение и в настоящее время, тем более что в веке XXI ценность информации постоянно возрастает. Одновременно повышается спрос на эффективные инструменты, позволяющие действенно организовать информационный трафик и сервис, в первую очередь это телекоммуникационный сектор.
Растущая значимость этого сектора экономики для мирового хозяйства и системы международных экономических отношений проявляется как в возрастании роли этого компонента в мировом производстве и торговле услугами, так и в том внимании, которое уделяют правительства стран мира и международные организации вопросам экономического развития сектора и регулирования мирового рынка телекоммуникаций.
Мировое хозяйство вступило в информационную стадию развития, в которой связь, информационная техника и технологии становятся все более существенными, если не одними из важнейших элементов его функционирования. Телекоммуникации - составная часть быстро развивающейся информационной сферы на всех ее уровнях, как национальном, так и глобальном.
Отрасль телекоммуникаций, является составной частью современной мировой экономики. Однако ее роль существенно отличается от влияния других секторов экономики на общие темпы развития человеческой цивилизации.
Цивилизация проходит три периода в своем развитии :
1) доиндустриальное общество: оно базируется на сельском хозяйстве, извлечении полезных ископаемых, рыболовстве, заготовке леса и привлечении подобных природных ресурсов; оно является в основном добывающим;
2) индустриальное общество носит прежде всего производящий характер: оно использует энергию и машинную технологию для изготовления товаров;
3) постиндустриальное общество является обрабатывающим: здесь обмен информацией и знаниями ("обработка данных") происходит в основном при помощи телекоммуникации и компьютеров.
«Важное значение для функционирования и развития социума имеет информация. Использование информационно-коммуникационных технологий способно дать огромный положительный эффект для экономики. Оно неизмеримо повышает мобильность капиталов, товаров и услуг, стимулирует предпринимательскую деятельность, развитие торговли, занятость, дает возможность более эффективно и творчески решать различные экономические и социальные проблемы, позволяет людям шире использовать свой потенциал» .
Многие ученые экономисты рассматривают телекоммуникационную индустрию как отдельную отрасль мировой экономики по оказанию определенных (информационных) услуг .
Телекоммуникации («Дальняя связь») – важнейшая составляющая связи, представляющая собой отрасль общественного производства, продукцией которой являются услуги в виде передачи сообщений и предоставления технических средств для передачи сообщений .
Телекоммуникационная услуга (Telecommunication Service) – то, что предлагается оператором для удовлетворения коммуникативных потребностей абонентов .
"Коммуникативные потребности" входят в группы как личных, так и социальных потребностей , иерархия которых предложена,в частности, американским психологом А. Маслоу.
Абонент (Subscriber) - физическое или юридическое лицо, которому предоставлена возможность использования телекоммуникационных услуг.
Отрасль телекоммуникаций состоит из совокупности сетей телекоммуникаций и служб, осуществляющих передачу информации и реализующих услуги телекоммуникаций потребителям .
Cеть телекоммуникаций - технологические системы, обеспечивающие один или несколько видов передач, телефонную, телеграфную, факсимильную, передачу данных и других видов документальных сообщений, телевизионные, звуковые и иные виды радио- и проводного вещания .
Рынок услуг телекоммуникаций (РУТ) является крупнейшим сегментом мирового рынка, важным элементом воспроизводственного процесса в глобальном масштабе. По оценкам Всемирной торговой организации (ВТО), по обороту он уступает только финансовому рынку .
Рынок услуг телекоммуникаций Республики Казахстан, как часть общемирового телекоммуникационного комплекса, развивается под влиянием основных доминирующих тенденций :
- активное развитие подвижной связи, спутникового и кабельного телевидения, конвергированных решений по передаче голоса, видео и данных на основе пакетных технологий;
- переход развития от традиционных сетей к развитию на основе решений сетей нового поколения;
- конвергенция телекоммуникационных и информационных технологий.
Для целей регулирования торговли услугами в рамках ВТО все услуги были классифицированы Секретариатом ГАТТ в рамках 12 секторов, куда и входят услуги в области связи .
Услуги средств связи и телекоммуникации в рамках ГАТС включают почтовую и курьерскую службу, средства телекоммуникации, аудио – и видео услуги .
Классификатор ГАТС (Генеральное соглашение о торговле услугами) включает в число телекоммуникационных услуг телефонную и телеграфную связь, передачу информации электронным путем, телекс, факсимильную связь, электронную почту и онлайновую связь, а так же более сложные виды телекоммуникаций, связанные с переработкой, хранением и кодированием информации .
Производственная деятельность предприятий почтовой связи включала прием от отправителей, обработку, пересылку и доставку адресатам письменной корреспонденции, посылок, денежных переводов, периодических изданий и другие услуги. Сегодня этот традиционный вид коммуникаций все более трансформируется в новое качество, впитывая новейшие достижения информационно-коммуникационных технологий. Телекоммуникационная связь (телекоммуникации) - это передача и прием знаков, сигналов, письменного текста, изображений и звуков и сообщений любого рода по проводной, радио, оптической и другим электрическим системам .
К телесвязи относятся телефонная, видеотелефонная, телеграфная, факсимильная связь, передача данных, радиовещание, телевидение, электронная почта. Именно такую связь в настоящее время все более идентифицируют с телекоммуникациями. В соответствии с подходами Всемирной торговой организации, «телекоммуникации» означают передачу или прием сигналов любым электромагнитным способом» .
Таким образом, ВТО из экономических отношений, складывающихся в рамках функционирования телекоммуникационной отрасли, исключает традиционные средства связи, такие как обычная почтовая связь, которая в настоящее время трансформируется в электронную. Традиционные «бумажные» услуги (корреспонденция, подписка на журналы и газеты, денежные переводы и т.д.) приобрели электронные аналоги. В ближайшие десятилетия электронный аспект коммуникационной деятельности будет играть главенствующую роль, а вышеперечисленные традиционные формы услуг сохранятся как дополнительные и будут стоить значительно дороже.
В зависимости от технической базы и организации производственных процессов по передаче информации в связи выделяется ряд подотраслей основной деятельности. Среди них важнейшее место занимает телефонная, телевизионная и спутниковая связь. Они также развиваются опережающими темпами по сравнению с другими отраслями мирового хозяйства и становятся все более привлекательными сферами бизнеса, в которых некогда существовавшая монополия государства уступает место острой конкурентной борьбе частных инвесторов.
Вначале 90-х годов специалистами японской компании NTT была предложена концепция VI&P. Основная идея VI&P состоит в том, что перспективная система связи должна обеспечивать такие возможности как обмен видеоинформацией (Visual), повышение интеллекта аппаратно-программных средств (Intelligent), предоставление услуг с учетом индивидуальных требований абонентов (Personal).
Главным источником развития современного рыночного хозяйства является научно - технический прогресс. Благодаря НТП возникают новые технологии, происходят структурные сдвиги, повышается эффективность экономики . НТП находит свое отражение в изменениях последних 10 лет в области систем и сетей передачи данных и информационно-телекоммуникационных технологиях и программном обеспечении.
Мировой рынок телекоммуникационных услуг объединяет традиционные услуги телефонии (местная (городская и сельская) связь, междугородная и международная связь), подвижную (мобильную, сотовую) связь, радиосвязь, радиовещание, телевидение, спутниковую связь, документальную связь, прочие виды услуг связи (аренда телекоммуникационных каналов, абонентское телеграфирование и др.). Телекоммуникационные услуги в конце ХХ в. (1980-1990 гг.) и в начале XXI в. вышли на качественно новый технический уровень благодаря использованию последних достижений научно-технического прогресса. Основными субъектами на РУТ являются телекоммуникационные фирмы (поставщики услуг), операторы телекоммуникационных сетей, производители оборудования (возникает рынок информационно-телекоммуникационного оборудования), клиенты (абоненты) (рисунок 2).
Абоненты заинтересованы в высоком качестве связи. При этом, возрастают требования к надежности сетей связи - коэффициенту готовности, времени восстановления работоспособности и другим показателям , становится все более актуальной конфиденциальность связи, в чем весьма заинтересованы и корпоративные клиенты, и частные лица.
Операторы телекоммуникационных сетей играют две очень важные роли на РТ. Во-первых, оператор - один из ключевых игроков. Во-вторых, он выполняет функции основного посредника для других игроков РТ. Для успешной работы оператора необходимы следующие условия:
- сформированное законодательство, позволяющее операторам предоставлять услуги с получением прибыли, то есть на рынке должны быть созданы справедливые условия для всех участников;
- уровень спроса на телекоммуникационные услуги.
Третье условие включает очевидный тезис. Оператор стремится покупать качественное оборудование связи, но, конечно, по приемлемым ценам. Он также заинтересован, чтобы тарифы на те телекоммуникационные услуги, которые он "покупает" у Поставщиков (телекоммуникационных фирм), гарантировали ему приемлемый доход как посреднику.
Развитие телекоммуникаций в значительной мере определяется состоянием экономики, которое принято оценивать величиной валового национального (ВНП) или внутреннего (ВВП) продукта .
Важным количественным параметром развития мирового (национального) рынка телекоммуникаций является показатель степени (уровня) проникновения (S), показывающий распространенность вида телекоммуникационной связи и культуру общения пользователей:
По данным, приведенным в , лидером 2001 года по величине телефонной плотности был Люксембург - 77,6 ОТА на 100 жителей. Далее, с небольшим отставанием, шли Норвегия, Швеция, Дания и Швейцария.
Показатель среднедушевого потребления услуг телекоммуникаций в Казахстане не самый высокий и составляет 105 долларов США в год (в России – 250 долларов США). Одним из важных факторов, определяющих уровень развития телекоммуникационного сектора, является быстро растущий показатель ВВП на душу населения в Казахстане, но он еще отстает от ВВП России на душу населения и десятки раз ниже уровня некоторых развитых стран.
Поэтому оснащенность казахстанских семей компьютерами и наличие доступа в Интернет в домохозяйствах остаётся достаточно низким. Так, доля домохозяйств Казахстана, имеющих компьютер, составляет 17%, причем 2/3 из домохозяйств, имеющих компьютер, проживает в городах (в Чехии оснащенность домохозяйств компьютерами составляет 29%, в Венгрии – 32%, в Великобритании – 65%). Из всех домохозяйств Казахстана подключение к сети Интернет имеет 5% семей (в Чехии - 19%, в Венгрии – 14%, во Франции – 34%, в Великобритании – 56%). В целом можно отметить, что в Казахстане 35% домохозяйств, имеющих компьютер, имеют подключение к сети Интернет (в Чехии данный показатель составляет 65%, в Венгрии – 44%, в Великобритании – 86%).
По ранжированию числа пользователей Интернетом (данные Международного союза по телекоммуникациям за 2004 год) к общей численности населения на первом месте находятся США - 89,26%, далее следуют Швеция - 74%, Голландия - 66,48%, Австралия - 66,37%, Гонконг - 66%, Южная Корея, Швейцария - 63,3 и 62,7%, Великобритания, Япония - 58,3 и 52,8%, Франция - 36,5%.
Китай и самая развитая страна Латинской Америки Бразилия к началу 2005г. имели 7,3% и 10% пользователей Интернетом к общей численности населения.
В субрегионе Юго-Восточная Азия среднестатистический показатель пользователей Интернетом к общей численности населения также невелик: к началу 2005г. 7,54%. В страновом аспекте показатели интенсивности пользованием Интернетом имеют Сингапур (40,4%) и Малайзия (35,9%). Развитые страны – члены АСЕАН: Бруней, Таиланд, Филиппины имели 9–10% пользователей соответственно, страны Индокитая (Лаос, Камбоджа, Мьянма) - менее 1%.
К этому надо добавить, что согласно данным Международного союза по телекоммуникациям об использовании Интернет на 2005 год, в Казахстане - 400 тыс. пользователей Интернет или 2,7% от общей численности населения. Для сравнения, в Южной Корее, Сингапуре, Японии процентное соотношение пользователей Интернета составляет 67%, в Великобритании - 63%, Дании - 70%, США и Канаде - 68%, России - 16,5% и Эстонии - 50%. Число Интернет-хостов на 10 000 жителей Казахстана составляет лишь 14,69, тогда как в России - 59,24, а на Украине 27,03. Статистика также показывает устойчивый рост числа пользователей Интернета, прирост которых в Казахстане за 2000-2005 гг. составил 471,5%, в России такой показатель составил 664,5%, Эстонии - 82,8%, Канаде - 67,8%, Великобритании - 145,5%.
Современные глобальные процессы неразрывно связаны с телекоммуникационными технологиями. Телекоммуникационные технологии, являясь гибридом информационных технологий и электроники быстро и повсеместно проникают во все отрасли экономики, а также являются самостоятельной мощной отраслью мировой экономики. Под воздействием ИТТ меняются формы экономической деятельности. Совершенствование системы коммуникаций и возможность теледоступа стирают географические границы и порождают изменения организации производства, модернизацию трудовых отношений и принципиальный рост мобильности рабочей силы, а также эволюцию производственного процесса.
Телекоммуникации и информационные технологии существенно изменили способ взаимодействия между людьми и компаниями, методы исследовательской деятельности, купли-продажи и проведения досуга. О возросшей значимости телекоммуникационного сектора для мировой экономики свидетельствует то, что его состояние и конъюнктура начинает оказывать решающее воздействие на развитие не только смежных отраслей, но и мировой экономики в целом.
Развитие телекоммуникационной отрасли страны является не только ключевым фактором экономического роста, но и необходимым условием развития и даже выживания в XXI веке.
Литература:
1. Белл Д. Грядущее постиндустриальное общество. Опыт социального прогнозирования. М., 1999. – 661 с.
2. Аникин О.Б. Перспективы развития мирового рынка телекоммуникационных услуг. - М., 2004.
3. WTO. Addendum on Telecommunications. Geneva 1996
4. ITU_T. Vocabulary of terms for ISDNs. Recommendation I.112. Geneva, 1993.
5. Курс экономики: Учебник / Под ред. Б.А. Райзберга. ИНФРА-М, 1997.
6. Концепция Правительства от 04.12.2001 N 1564 "концепция развития отрасли телекоммуникаций Республики Казахстан на период с 2001 по 2005 год"
8. Программа развития отрасли телекоммуникаций Республики Казахстан на 2006-2008 годы. Постановление Правительства Республики Казахстан от 7 июня 2006 года N 519
9. Кошанова Д.А. Либерализация внешнеторговой политики республики Казахстан в условиях глобализации. Астана: - «Елорда» - 2005.
10. Business Guide to the GATS, Geneva ITS/CS, 1999
11. Дюмелен И.И. Торговля услугами. М.: Экономика -2003.
12. Дубовский С.В. Путеводитель по глобальному моделированию // Общественные науки и современность. 1998. № 3.
13. Курс экономики: Учебник / Под ред. Б.А. Райзберга. - ИНФРА-М, 1997.
14. Оспанова Н., Соболева И. Рынок телекоммуникаций Казахстана «ICT-Marketing» 2006/2 Invest Kazakhstan
15. K. Adachi. Future Outlook for Visual Communications Services. - NTT Review, Vol. 3, No 5, 1991.
16. Алимбаев А.А. Государственное регулирование экономики. - Алматы.: ПК "ЭЛЕК", 1999.-320 с.
17. B.K. Попков. Математические модели живучести сетей связи. - Изд. СО АН СССР, Новосибирск, 1990.
