Мировые тенденции в развитии телекоммуникационной отрасли

Министерство РФ по связи и информатизации

СибГУТИ

Кафедра экономической теории

Реферат

на тему:

« Мировые тенденции в развитии телекоммуникационной отрасли »

Выполнил: Седюко А.С.

Проверила: Мельникова Г.П.

Новосибирск-2002

Введение

Россия в мировом процессе развития средств связи, компьютеризации и информатизации

Глобальные тенденции в развитии телекоммуникаций

Влияние мировых тенденций на отрасль связи в России

Перспективы российской индустрии связи

Список используемой литературы

Введение

Перспективы развития нашей цивилизации во многом зависят от того, насколько быстро и адекватно человечество проникнет в сокровенные тайны информации, осознает преимущества и опасности, связанные со становлением общества, основанного на производстве, распространении и потреблении информации и называемого информационным.

Суть происходящих изменений, охвативших сферу деятельности человека, в самом общем виде заключается в том, что материальная составляющая в структуре жизненных благ уступает место информационной.

И хотя мы по инерции всё ещё продолжаем подсчитывать составляющие основу традиционного богатства тонны, метры, декалитры производимой продукции, становится очевидным, что экономическая мощь государства определяется уже далеко не этими показателями.

Быстрое развитие телекоммуникационной отрасли в России в настоящее время обусловлено, с одной стороны, значительным неудовлетворённым спросом на установку домашних телефонных аппаратов, а с другой – возникновением сегмента новейших высокотехнологичных услуг – передачи данных, сотовой связи и услуг по предоставлению доступа в сеть Интернет. Поэтому развитие телекоммуникационной отрасли происходит в контексте двух тенденций – экстенсивного (насыщение спроса на установку телефонов) и интенсивного роста (освоение новых рынков и современных видов услуг).

2. Россия в мировом процессе развития средств связи, компьютеризации и информатизации

Создание современной динамичной рыночной экономики с механизмом саморегуляции невозможно без надёжной системы связи и телекоммуникаций, которая является важным фактором инвестиционного климата и непременным условием развития бизнеса. Современное состояние мирового рынка услуг связи характеризуется глубокими структурными сдвигами. Компьютеризация телекоммуникационного оборудования идёт параллельно с процессами приватизации национальных систем связи, появлением на рынке крупных фирм – операторов, что приводит к усилению конкурентной борьбы. В результате снижаются расценки на телекоммуникационные услуги, расширяется их ассортимент, а пользователи имеют возможность выбора.

Большинство промышленно развитых стран интенсивно переходит на цифровой стандарт связи, который позволяет мгновенно передавать колоссальные объёмы информации с высокой степенью защиты её содержания. В мировых телекоммуникациях отчётливо проявляется тенденция развития полносервисных сетей, построенных на базе технологии коммутации пакетов услуг.

В настоящее время в первую десятку стран, которые имеют наиболее развитые системы связи и телекоммуникаций, отвечающие мировым стандартам, входят Сингапур, Новая Зеландия, Финляндия, Дания, США, Гонконг, Швеция, Турция, Норвегия и Канада. Россия в рейтинге стран по уровню развития телекоммуникационных систем в конце 90 – х гг. занимала примерно 42 – е место, уступая не только промышленно развитым, но и многим развивающимся государствам.

Доля отраслей связи и телекоммуникаций в ВВП промышленно развитых стран мира постоянно увеличивается и составляет от 5 до 8 %, в России – до 2%.

Историческая справка . Первая телеграфная линия появилась в России в 1835 г. Она соединила Санкт – Петербург с Кронштадтом и предназначалась для нужд военного ведомства. Через четыре года завершилось строительство второй линии, которая соединила северную столицу с Варшавой.

К началу XX в. протяжённость государственных телеграфных линий составила 127 тыс. верст. Они были соединены с телеграфными линиями Китая и Японии.

К тому времени были проложены подводные телеграфные кабели, связывающие Россию с Данией и Швецией.

Телефон впервые появился в России в 1880 г. Первоначально правительство планировало установить государственную монополию на устройство телефонной связи.

Однако из – за высокой стоимости строительства и эксплуатации телефонных станций к их созданию стали привлекать частный капитал. Согласно заключённым контрактам телефонные станции и линии, построенные за счёт частных компаний, через 20 лет эксплуатации переходили в государственную собственность.

К началу XX в. в России действовало 77 государственных и 11 частных телефонных станций. Плата за пользование телефоном в государственном секторе была в 2 раза ниже, чем в частном. Всего в 1913 г. в российских городах было установлено 300 тыс. телефонных аппаратов.

По оценкам специалистов, Россия в конце 90 – х гг. по степени развития средств связи отставала от западных стран на 15 – 20 лет. В 70 – е гг. она практически пропустила первую информационную революцию, не освоив промышленного производства цифровых АТС и оптико – волоконного кабеля.

Основным показателем развития рынка услуг электросвязи общего пользования является число телефонов на 100 жителей, который коррелируется с показателем ВВП на душу населения. В России в конце 90 – х гг. телефонный парк насчитывал более 31 млн. аппаратов, т. е. На 100 жителей приходился 21 телефон (в США и странах Западной Европы – 60 – 70 телефонов).

Связь является одной из первых отраслей российской экономики, в которой стали развиваться рыночные отношения. В 90 – е гг. была приватизирована большая часть государственных предприятий связи, создано 127 акционерных обществ электросвязи, оказывабщих соответствующие услуги в 89 регионах России.

В начале 2001 г. Министерством связи РФ было выдано 7400 лицензий на предоставление услуг связи. Наряду с традиционными операторами сетей общщего пользования на российском рынке функционирует около 4500 новых операторов.

Связь остаётся наиболее привлекательной для капиталовложений из – за рубежа. Если в 1993 г. иностранные инвестиции в наши телекоммуникационные системы составили 300 млн., то в 1997 г. – 820 млн. долл. Наибольшую активность проявляют японские, германские, итальянские, финские, шведские и южнокорейские транснациональные компании. И сегодня Россия по количеству крупных проектов в области телекоммуникаций опережает все страны мира. Среди них выделяется проект под названием « 50х50», который оценивается в 15 млрд. долл. и предусматривает установку 50 новых телефонных станций, прокладку 50 тыс. км. волоконно – оптического кабеля, создание компании – оператора, где, по предварительным оценкам, 20% капитала будет принадлежать иностранным инвесторам.

В Советском Союзе развитие инфраструктуры связи значительно зависело от импорта иностранного оборудования. Более 65 % всех телефонных станций и 30 % кабеля поставлялось из – за зарубежа, главным образом из стран бывшего СЭВ. Все международные и междугородные телефонные станции, примерно 80 % местных АТС, введённых в эксплуатацию с середины 90 – х гг., были произведены за рубежом. Ежегодный объём импорта телекоммуникационного оборудования превышал 500 млн. долл.

В настоящее время ситуация меняется к лучшему. К концу 90 – х гг. появилось отечественное коммутационное оборудование, в частности станции « Квант » , « Элком » , « Бэта » и др. Налажено совместное производство с западными партнёрами, в том числе с фирмами « Алкатель » , « Сименс» и др. По качеству производимая ими продукция не уступает лучшим мировым аналогам. Однако доля отечественного оборудования на внутреннем рынке составляет лишь 20 %.

Компьютеризация и информатизация в современной мировой инфраструктуре выходят на одно из ведущих мест. По расчётам специалистов, в начале XX в. « объём знаний » удваивался каждые 50 лет. В настоящее время этот процесс занимает лишь год, а в недалёкой перспективе, по прогнозам, будет происходить за один месяц.

Спрос на информационные технологии, современные компьютеры и офисное оборудование в последние годы оказывает существенное влияние на динамику и структуру мировой экономики.

Настоящей революцией в сфере информационных технологий стало появление и бурное развитие системы Интернет, сформировавшейся к началу третьего тысячелетия в одну из ведущих отраслей мировой экономики с годовым оборотом свыше 500 млрд. долл. и числом занятых более 3 млн человек. Применение более мощных и быстродействующих компьютеров позволит увеличить число пользователей системой Интернет уже к 2003 г. примерно до 400 млн. В США число её пользователей возросло с 5,8 млн. в начале 90 – х гг. до 70 млн. человек к концу 90 – х гг., а к 2002 г. оно должно увеличиться до 120 млн. человек.

На начало 2001 г. в России эксплуатировалось более 4 млн. компьютеров, отвечающих требованиям Интернета. По прогнозам специалистов, уже к 2003 г. в стране будет 9 – 10 млн. компьютеров, а число пользователей услугами Интернета в России к 2005 г. может возрасти до 6 млн. и к 2010 г. – до 26 млн., при этом уровень интернетизации страны достигнет 18 %.

Таким образом, очевидно, что в ближайшее десятилетие России не удастся сократить разрыв с передовыми странами по степени развития информационных технологий и возможности доступа к мировым информационным ресурсам.

В России не существует общенациональной компьютерной сети, однако достаточно активно действуют отраслевые и локальные информационные сети, особенно в таких сферах, как банковское дело, внешняя торговля, рынок ценных бумаг, экология, медицина и др. Интенсивно развивается сегмент рынка баз данных по российскому законодательству, компьютерной бухгалтерии, автоматизации торговой деятельности.

3.Глобальные тенденции в развитии телекоммуникаций

В каждой стране управление телекоммуникационной отраслью имеет свою специфику. Однако появление цифровых технологий и массовое внедрение услуг по предоставлению доступа в сеть Интернет привели к тому, что сегодня практически любой оператор связи работает не только на локальном (региональном или общенациональном), но и на мировом рынке телекоммуникационных услуг.

Развитие новейших технологий. Появление цифровых технологий способствовало радикальным изменениям в телекоммуникационной отрасли. Услуги традиционной голосовой связи начали вытесняться интерактивными услугами, такими, как Интернет, передача данных, мобильная связь.

Демонополизация рынков. Исторически отрасль связи в любой стране функционировала как естественная монополия, что было обусловлено высоким уровнем издержек по предоставлению доступа к телефонной сети и оказанию телеграфных услуг. В то же время социальная значимость названных услуг не позволяла устанавливать тарифы на уровне, обеспечивающем прибыль, и, следовательно, государственное регулирование было необходимым.

Массовый спрос на услуги доступа в сеть Интернет и мобильной связи привёл к существенным изменениям в структуре управления отраслью. Во многих странах мира порядок выдачи лицензий на предоставление соответствующих услуг был существенно упрощён, что способствовало бурному росту числа конкурирующих операторов сотовой связи и провайдеров услуг по доступу в Интернет и передаче данных. Такие фирмы оказывают услуги в основном через телефонную сеть общего пользования, т. е. Через сеть общенационального или регионального оператора – монополиста.

Упрощение порядка лицензирования новых операторов связи привело к тому, что отраслевые монополии сами стали предоставлять новые услуги. В результате пришлось осваивать доселе незнакомую конкурентную сферу и уступить часть рынка не только новейших, но и традиционных услуг альтернативным операторам.

Необходимо отметить, что естественными монополиями значительной части рынка не означает постепенного исчезновения потребности в услугах традиционной проводной связи. Мобильная связь и Интернет не являются альтернативой традиционным услугам, а только дополняют их. Несмотря на бурное развитие новейших технологий и видов телекоммуникационных услуг, традиционная голосовая связь по – прежнему остаётся востребованной и приносящей доход услугой. В 2000 г. во всём мире объём продаж её услуг составил около 1 трлн. Долл., увеличившись по сравнению с 1997 г. на 22%.

Либерализация тарифов. В последние годы в развитых странах произошли резкие качественные сдвиги в системе решулирования тарифов на услуги традиционной голосовой связи. Если до 1990 – х гг. в мире преобладали административные меры регулирования, связанные с ограничениями нормы прибыли монополистов, то в 1990 – е гг. они стали вытесняться методами так называемого « мотивационного регулирования », направленного на снижение издержек монополистов. В их числе можно назвать:

Устанавливаемый местными властями предел цен на традиционные услуги;

Социальные программы по предоставлению доступа к телефонной сети и сети Интернет потребителям с низкими доходами;

Создание фондов универсальных услуг, в которые платят взносы все операторы, работающие через сеть общего пользования, с целью компенсации традиционному оператору издержек по предоставлению социально значимых услуг.

Глобализация национальных рынков услуг связи. Если раньше деятельность национального оператора – монополиста была ограничена пределами собственной страны, то теперь крупнейшие телефонные компании предоставляют услуги и за рубежом. Это становится возможным в основном путём приобретения крупных пакетов акций иностранных операторов.

Слияния и поглощения телекоммуникаций имели неоднозначные последствия. С одной стороны, глобализация рынков услуг связи неизбежно приводит к изменениям в управлении капиталом операторов, с другой – прокатившаяся «волна» слияний способствовала тому, что компании - «поглотители» эмитировали слишком много облигаций для финансирования поглощений, что привело к снижению кредитных рейтингов многих из них и негативно сказалось на фондовом рынке.

4. Влияние мировых тенденций на отрасль связи в России

За 10 лет реформирования российской экономики в отрасли телекоммуникаций произошли существенные изменения к лучшему. Она превратилась в одну из наиболее динамично развивающихся и обладающих потенциалом долгосрочного экономического роста отраслей. По оценкам министерства по связи и информатизации, для того, чтобы обеспечить 1 % экономического роста в современной России, необходимо достичь 3 % роста в телекоммуникационной индустрии. В этом случае телекоммуникации не только будут способствовать развитию общества и укреплению безопасности страны, но и станут важнейшим источником стабильного экономического роста.

Экономические показатели развития отрасли. В настоящее время уровень телефонной плотности в России составляет немногим более 20 телефонов на 100 жителей, что значительно ниже соответствующих показателей в большинстве индустриально развитых стран. Доля номерной ёмкости электронных (цифровых) АТС в стране не достигает 20 %, в то время как остальные 80 % приходятся на функционально и морально устаревшие аналоговые станции. Несмотря на высокие темпы внедрения современных технологий, процент охвата населения РФ новыми видами связи, такими как сотовая связь, пейджинг, Интернет остаётся низким. В России на конец 2000 г. число пользователей сети Интернет составляло менее 3 млн. человек.

Наиболее динамично развивается сотовая связь. Только за один 1999 г. число её абонентов возросло почти на 80 %. Это обусловлено постепенным ростом платёжеспособного спроса населения, а также политикой снижения тарифов, проводимой крупнейшими компаниями сотовой связи. По прогнозам западных экспертов к 2004 г. пользователей услуг мобильной связи будет столько же, сколько и абонентов телефонных сетей общего пользования.

Либерализация рынков. В 1999 – 2000 гг. значительно упростились механизмы лицензирования, сертификации и выделения частотного ресурса новым операторам связи. В результате число альтернативных операторов, предоставляющих услуги связи, увеличилось. Практически все традиционные операторы проводной связи также оказывают услуги сотовой и пейджинговой связи и предоставляют доступ в Интернет.

Однако реформы пока не затронули сферу тарифов на услуги местной связи для населения. За 10 лет рыночных преобразований не произошло изменений в установлении тарифов на услуги связи, которые для каждого региона назначаются федеральным центром. У большинства операторов связи тарифы на услуги местной связи для населения покрывают около 70 % их себестоимости. Низкорентабельные услуги местной телефонной связи окупаются только благодаря их перекрёстному субсидированию за счёт услуг междугородной и международной связи.

Глобализация российского рынка телекоммуникаций. Отечественный рынок услуг связи остаётся достаточно замкнутым. С одной стороны это обусловлено огромными масштабами территории страны, благодаря которым формируются основные доходы операторов связи. С другой – Россия пока находится вне мирового рынка международного трафика, что до сих пор было следствием недостаточно высокого уровня цифровизации магистральных каналов и более низкого качества связи по сравнению с мировыми стандартами. Однако к 2000 г. качество междугородной связи в стране существенно улучшилось, и её роль в международном транзите телекоммуникационных услуг стала возрастать.

Поскольку Россия только начинает осваивать мировой телекоммуникационный рынок, до участия наших операторов в международных слияниях и поглощениях дело ещё не дошло. Однако стремление к «глобализации по–российски» уже начинает проявляться в том, что правительство с 2000 г. приступило к реализации не знающего аналогов в мире плана объединения 87 региональных операторов – монополистов в 7 крупных межрегиональных компаний. Основная роль в его осуществлении принадлежит крупнейшему государственному телекоммуникационному холдингу – ОАО « Связьинвест ».

5. Перспективы российской индустрии связи

Телекоммуникации становятся одним из ключевых факторов развития России в 21 веке. Предстоит создать основы нового информационного общества, обеспечить интеграцию страны в глобальную инфотелекоммуникационную инфраструктуру и реализацию прав граждан на доступ к достижениям цивилизации, в том числе к мировым информационным ресурсам, дистанционному образованию, телемедицине, мировому рынку труда, электронной коммерции, культурным ценностям.

Создание российской информационно – телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъёма национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в глобальном масштабе. Опережающее развитие телекоммуникаций – необходимое условие развития инфраструктуры бизнеса, формирования благоприятных условий для привлечения иностранных инвестиций, решения вопросов занятости населения.

В перспективе российская индустрия средств связи, которая сейчас способна производить лишь отдельные виды телекоммуникационного оборудования, используемого в мире, должна полностью обеспечить внутренние потребности в средствах связи для различных сетей телекоммуникаций.

Россия имеет потенциальные возможности по развитию процесса компьютеризации и информатизации, а также интеграции в мировое информационное пространство, обладает уникальным сочетанием благоприятных факторов для широкого развития услуг в области заказных разработок и информационных систем.

Удовлетворение огромного спроса на услуги в области оффшорного программирования может стать важным источником доходов страны. Экспорт интеллекта способен приносить стране не меньше доходов, чем вывоз невосполнимых природных ресурсов.

6. Список используемой литературы.

Мильчакова Н. Телекоммуникации в России:структурные реформы и повышение капитализации компаний//Вопросы экономики, 2001, №7

Адрианов В. Россия в мировом процессе развития средств связи, компьютеризации и информатизации//Экономист, 2001, №8

Нижегородцев Р. Об информационной экономике //РЭЖ, 1994, №4

Сидоров А., Байнев В. Информация как экономическая категория//ЭКО, 2000, №8

Похожие рефераты:

Понятие коммуникационной инфраструктуры INTERNET, ее проблемы и перспективы совершенствования. Технологии широкополосного доступа в INTERNET, их доступность, перспективы развития. Специфика развития широкополосного беспроводного доступа в России.

Изучение тенденций развития информационных технологий в Тунисе – широкого класса дисциплин и областей деятельности, имеющих отношение к управлению и обработке данных вычислительной техникой. Задачи Тунисского агентства Интернет. Электронная коммерция.

Преимущества цифрового поколения мобильной связи: защита от прослушивания, совершение голосовых звонков, обмен текстовыми и мультимедийными сообщениям, доступ к сети Интернет. Стандарты операторов CDMA, GSM и UMTS. Перспективы развития 4G технологий.

Современные коммуникационные технологии и услуги. IP-телефония. Перспективы развития средств связи и информационных технологий. Российские особенности в области организации телефонной связи. IP-телефония. Пиринговая технология в области IP-телефонии.

Peoplenet - национальный провайдер телекоммуникационных услуг, в том числе - скоростного мобильного Интернета. Рост популярности беспроводного Интернета. Безопасность и конфиденциальность. Настройки доступа к Интернет. Настройка на Macintosh и Linux.

История изобретения радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым. Основные этапы развития систем радиодоступа. Аналоговые средства доступа к автоматическим телефонным станциям. Узкополосные цифровые системы радиодоступа к цифровым и аналоговым АТС.

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.

Телекоммуникационные технологии играют огромную роль во всех без исключения сферах современного общества. Эта роль особенно возрастает при решении задач современного этапа развития страны, когда от скорости, качества и своевременной передачи информации зависит правильность принятия стратегически важных решений, как на уровне регионов, так и отдельных субъектов экономических отношений. Кроме того, телекоммуникационные системы исключительно важны в передаче и доведении до каждого члена общества политической, общественной, культурной, образовательной и другой информации. Отрасль связи выполняет важнейшую государственную функцию передачи информации для обеспечения политической и экономической безопасности страны, жизнедеятельности людей, общественного производства, управления на всех иерархических и территориальных уровнях.

Анализируя современный телекоммуникационный рынок нашей страны можно выделить несколько этапов его формирования. Основой сложившейся структуры по праву можно считать процесс либерализации рынка телекоммуникаций. До начала этой либерализации, как и большинство отраслей в советской экономике, отрасль телекоммуникаций была монополизирована. Принципы реформирования были определены Постановлением Правительства РФ от 22 декабря 1992 г. № 1003 «О приватизации предприятий связи» и концепцией программы Российской Федерации в области связи, одобренной Советом Министров – Правительством Российской Федерации (протокол № 11 от 25 марта 1993 г.). В результате реформы Министерство Российской Федерации по связи и информатизации перестало быть собственником сетей и предприятий связи и прекратило выполнять хозяйственные функции в области связи, сохранив за собой функции государственного регулирования в отрасли. К ним относятся: реализация государственной политики в отрасли «Связь и информатизация», проведение научно-технической политики, осуществление контроля над развитием рынков услуг связи и оборудования связи, стимулирование развития этих рынков, координация деятельности операторов связи, прогнозирование развития сетей связи, формирование и защита информационных ресурсов страны и т. д.

Рынок информационных услуг как вид бизнеса окончательно сложился в середине 80-х годов. На его становление наибольшее воздействие оказали следующие технологические достижения:- персональные компьютеры- совершенствование технологий сетевого доступа- host-ЭВМ функционирующие в режиме разделения времени с большим объемом памяти- развитие телекоммуникационных сетей- электронная почта- передача факсимильных изображений В настоящее время на рынке интерактивных услуг сформировать разделения труда между организациями, выполняющими функции создания, разработки, обеспечения доступа, получения информации. Классификация структуры рынка (наиболее распространенная)1. Производители - это организации, осуществляющие сбор информации и перевод ее в машиночитаемую форму2. Интерактивные службы - это организации, осуществляющие интерактивный доступ к БД, т.е. разрабатывающие и эксплуатирующие (основные элементы рынка)3. Шлюзы (межсистемные интерфейсы) - это организации, предоставляющие доступ к другим БД (пользователю предоставляется возможность работы с коммутационным процессом), при помощи которых осуществляется поиск необходимых ему БД, а иногда и работу с ними.4. Телекоммуникационные службы - предприятия связи.5. Пользователи, которые в свою очередь делятся на конечных и промежуточных (посредников), оказывающих своим клиентам услуги по информационному поиску. В состав последних входят библиотеки, информационные центры, а так же брокеры специалисты профессионалы, занимающихся платным обслуживанием клиентов. Наряду с указанной диверсификацией существует тенденция к концентрации и централизации. Наиболее она заметна в вертикальной интеграции, которая подразумевает превращение разрозненных информационных продуктов и услуг, предоставляемых отдельными компаниями в комплексную ассортиментную линию связывающую в единое целое различные области информационного бизнеса в рамках одной компании. Высшей формой интеграции является образование интегрированных информационных цепей, предоставляющих технические средства (ТС), передачу и сами данные в виде единых услуг так называемая СИС –технология (стратегические информационные услуги). Анализ слияний, поглощений охватывающих рынок в конце 80-х показал, что они носили стратегически, а не спекулятивный характер, направленный на расширение рынка интерактивных услуг, поскольку пользователь получает ощутимое преимущество от повышения совместимости различных систем (хотя вертикальная интеграция препятствует понижению цен). В целом индустрия интерактивных услуг – прибыльный вид деятельности. Отечественная индустрия не столь развита как на западе. Это объясняется историческими условиями, в которых происходило их формирование.1. Это централизованное управление и низкий уровень рыночных связей. В результате чего спрос на информационные услуги (ИУ) неизбежно ограничивался, т.к. был направлен не на финансово-экономическую, а на научно-техническую информацию.2. Высокая цена на технические средства относительно заработной платы.3. Слабое развитие телекоммуникаций, главным образом из-за дефицита каналов и сетевого оборудования. Отечественная индустрия ИУ развивалась как система некоммерческих информационных ресурсов, часто объединенных в ведомственные сети. С середины 80-х годов идет активная коммерциализация и постепенно складывающаяся структура, похожая на международную. Еще одна особенность отечественной индустрии интерактивных услуг – долгое время ключевыми моментами были не интерактивные, а телекоммуникационные службы. Основные виды пользователей:1. информационные специалисты, производящие поиск в интересах своих организаций;2. научные работники;3. административные работники.

Зато, в 2006 г. впервые за всю историю мобильной связи в России начался рост среднего дохода операторов на абонента (ARPU). А ведь еще 3 года назад тенденция была прямо противоположная – выручка компаний в пересчете на абонента постоянно сокращалась.

Причины увеличения ARPU:

Переход на новую систему расчетов между операторами фиксированных и сотовых сетей после введения с 1 июля 2006 г. принципа "Платит звонящий" (Calling Party Pays, CPP). Региональные операторы, многие из которых прежде вообще не платили федералам за звонки своих абонентов на их сети, теперь стали это делать;

Пересмотр операторами тарифной политики после введения СРР;

Рост разговорной активности абонентов (MOU).

Несмотря на рост ARPU, средняя стоимость минуты разговора (APPM) в России снижается. По этому показателю Россия на одном из последних мест в мире (еще дешевле минута связи в Индии и Китае). Предел снижения этого показателя - стоимость межоператорского платежа за минуту, или $0,03, причем в некоторых регионах APPM сотовых компаний на середину 2007 г. уже столько и составлял.

По распространенности сотовых услуг Россия уже догнала Западную Европу. По данным AC&M, уровень ее проникновения по итогам 2007 г. достиг 119% увеличившись за год на 14.4 пункта и составил на конец года 172.9 млн. абонентов. Однако доля трат домашних хозяйств на мобильные услуги в России самая низкая из всех экономически развитых стран.

Хотя говорим мы с каждым годом все больше, по сравнению, например, с американцами российские абоненты сущие молчуны. Количество минут разговора на одного абонента в России меньше, чем в большинстве стран мира. По оценке Comnews Research, предел роста MOU - 1000 минут в месяц. Так что здесь нам есть куда расти, уверяют операторы, и вводят тарифы, стимулирующие абонентов говорить больше.

Доход от дополнительных услуг в России до сих пор в два раза ниже, чем в западных странах. В России доля неголосовых услуг в доходах компаний не превышает 12%. В странах Западной Европы эта доля колеблется на уровне 18%. Здесь тоже есть потенциал для роста. Операторы запускают все новые неголосовые услуги. Региональные операторы, вводят такие сервисы даже активнее, чем три российских лидера рынка - ВымпелКом, МТС и МегаФон. Рост потребления допуслуг - их основной источник увеличения доходов.

Потребность в общении, в передаче и хранении информации возникла и развивалась вместе с развитием человеческого общества. Сегодня уже можно утверждать, что информационная сфера деятельности человека является определяющим фактором интеллектуальной, экономической и оборонной возможностей государства и человеческого общества в целом. Открытие электричества позволило найти средство, обеспечивающее доставку сообщений на значительные расстояния за короткое время сначала с помощью физических (проводных), а затем и беспроводных линий связи. Развитие теории электричества и магнетизма в XIX веке привело к появлению сначала проводной (телефонной и телеграфной), а затем и беспроводной связи, что создало технологическую базу для всех средств массовой информации – радиовещание, телевидение, Интернет, мобильная связь, которые в начале XX века активно вошли в повседневную жизнь. Потребности в передаче больших объемов информации на значительные расстояния привели к активным исследованиям, как в области условий распространения электромагнитных волн, так и методов обработки сигналов, обеспечивающих высокую пропускную способность каналов связи при требуемой достоверности в принимаемой информации. Результатом исследований явилось появление отдельных родов связи: проводная, радио, радиорелейная, тропосферная, спутниковая, которые, дополняя друг друга, способствуют повышению качества жизни населения в плане обмена информацией.

Телеграфная связь

Открытие электромагнитных волн легли в основу изобретения электрического телеграфа как основы дальней связи. В 1753 г. физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи электрического тока по проводам. Первым шагом на пути к созданию несколько иного пути по созданию электрического телеграфа был блестящий опыт датского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса Кристиана Эрстеда (1777–1851) по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника с электрическим током. В созданном аппарате было два новшества, использованных многими изобретателями в будущих своих конструкциях: шелковая изоляционная обмотка проводов и сигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи. Этот опыт был продемонстрирован в 1830 г. Человеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать для практического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг (1786–1837), который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок. Осенью 21 октября 1832 г. на его квартире состоялась первая публичная демонстрация «телеграфной системы Шиллинга». На демонстрации, где присутствовал сам российский император Николай I, по линии длиной 100 м была передана первая телеграмма, состоящая из 10 слов.
Именно с изобретения этого аппарата начинается эпоха практического применения электрического телеграфа, эволюция которого представлена аппаратами кодовой передачи сообщений С. Морзе.
Изобретение Шиллинга практически реализовал академик Петербургской академии наук Б. С. Якоби. В 1841 году он построил первую телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным штабом. Б. С. Якоби в 1850 г. разработал первый в мире телеграфный аппарат (на три года раньше Морзе) с буквопечатанием принимаемых сообщений, в котором, как он говорил «регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта».

Радиосвязь

Термин «радио» (от лат. radius, radiare, radio – испускать, облучать, излучать во все стороны) впервые ввел в обращение известный английский физик – химик В. Крукс (1832–1919). В вакуумной трубке, используя коромысловые весы в 1873 г. он измерил атомный вес открытого им же элемента талия и обнаружил нарушение балансировки высокоточного инструмента при возникновении теплового облучения. Чуть позже было подмечено аналогичное влияние светового излучения. На основе открытия был сконструирован измерительный прибор – «радиометр». Впоследствии появились и другие приборы, содержащие в наименовании приставку «радио». К наиболее известным относится «радиокондуктор» (радиопроводник), предложенный французским физиком Э. Бранли (1844– 1940) для обнаружения электромагнитных колебаний в лабораторных условиях. Строго говоря, практическая эра радиосвязи берет свой отсчет с 1883 г., когда Эдисон открыл эффект распыления вещества нити накаливания в электрической лампе, названный затем «эффектом Эдисона». Пытаясь продлить срок службы созданной им ранее лампы с угольной нитью введением в ее вакуумный баллон металлического электрода. При этом он обнаружил, что если приложить к электроду положительное напряжение, то в вакууме между этим электродом и нитью протекает ток. Это явление, которое было единственным фундаментальным научным открытием великого изобретателя, лежит в основе всех электронных ламп и всей электроники до транзисторного периода. Им были опубликованы материалы по так называемому эффекту Эдисона, и был получен соответствующий патент. Однако Эдисон не довел свое открытие до конечных результатов. После лабораторных опытов Г. Герца в начале 1880-х годов с электромагнитными волнами идея беспроводного телеграфа стала реальной перспективой, хотя многие не видели в ней большой надобности: в Европе и Америке проводной связью были охвачены целые страны, и работала она вполне надежно. Однако кабели нельзя было проложить к морским судам и в труднодоступные места. Дорого стоила и их прокладка, например через водные преграды.
К началу 1890-х годов уже был известен прибор, способный реагировать на сильное электромагнитное излучение радиодиапазона. С ним много экспериментировал известный французский физик Э. Бранли. Детектором в приемнике служил когерер, еще в середине XIX века применявшийся в различных конструкциях грозоуказателей. Данный прибор представлял собой трубку, заполненную металлическими опилками, с выведенными наружу контактами. Он довольно плохо проводил электрический ток, но под действием сильного электромагнитного поля его электрическое сопротивление резко падало. Чтобы вернуть когерер в исходное состояние, его нужно было встряхнуть. В этом устройстве источником высокочастотных колебаний служила индукционная катушка с прерывателем (катушка Румкорфа). Прерыватель периодически замыкал и размыкал цепь тока первичной катушки трансформатора. При этом во вторичной, повышающей обмотке возникали импульсы напряжения. Каждый такой импульс пробивал искровой промежуток между двумя шариками разрядника и вызывал серию затухающих колебаний в колебательном контуре, образованном шариками и антенной. Колебательная система излучала в окружающее пространство радиоволны. Чувствительным элементом приемника (рис. 3.2) служил когерер – трубка с двумя контактными пластинами, разделенными слоем металлического порошка. Под действием высокочастотных токов, наводимых в антенне, порошок спекался и замыкал цепь чувствительного реле. Далее включался телеграфный аппарат, записывающий принятый сигнал на ленту, и электрический звонок, молоточек которого встряхивал порошок когерера и нарушал его проводимость.
Впервые публично продемонстрирован разработанный прибор 25 апреля (7 мая) 1895 г. на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества в физической лаборатории Петербургского университета. Этот день в нашей стране ежегодно отмечается как День радио.

Телефонная связь

Датой рождения первого электрического телефона считается 14 февраля 1876 г. В этот день в американское патентное ведомство поступило две заявки на аппарат для передачи звуков на расстояние посредством электрического тока. Первая принадлежала американскому преподавателю школы глухонемых А. Г. Беллу. Вторая, поступившая на два часа позже, – американскому физику И. Грею.
Обе заявки были вовсе не подобные, а принципиально различны. Белл сконструировал электромагнитный передатчик (микрофон), в котором передаваемый в линию ток изменялся вследствие изменения магнитного потока. Грей же предлагал совершенно иной метод изменения тока – вследствие изменения при колебаниях мембраны электрического сопротивления столбика проводящей жидкости. Не останавливаясь на сопоставлении достоинств и недостатков обоих устройств, отметим главное. Белл патентовал почти готовое устройство. Грей же подал лишь предварительное уведомление о намерении изобрести устройство с указанием предлагаемого принципа его действия.
Еще в годы учебы, ознакомившись с телефоном Рейса, Белл решил создать аппарат, превращающий звуки в световые сигналы. Он надеялся с его помощью научить говорить глухих детей. Начиная с 1873 г. он пытался сконструировать гармонический телеграф, способный передавать по одному проводу одновременно семь телеграмм (по числу нот в октаве). Для этого он использовал семь пар гибких металлических пластинок, подобных камертону, при этом каждая пара настраивалась на свою частоту. Во время одного из опытов 2 июня 1875 г. свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линии приварился к контакту. Помощник Белла механик Томас Ватсон, безуспешно пытаясь устранить неисправность, чертыхался. Находящийся в другой комнате и манипулировавший приемными пластинками Белл своим чутким натренированным ухом уловил звук, дошедший по проводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в своеобразную гибкую мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла его магнитный поток. Вследствие этого поступавший в линию электрический ток изменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Практически, это и был момент зарождения телефона.
Патентную заявку на этот телефон он подал 14 февраля 1876 г., а 7 марта получил патент. Спустя три дня –10 марта 1876 г. – по 12-метровому проводу, соединявшему квартиру Балла с лабораторией на чердаке, состоялась передача первой членораздельной фразы, ставшей исторической: «Мистер Ватсон, идите сюда. Вы мне нужны!». Несмотря на положительный результат, изобретение долгое время не находило практического применения.

Телекоммуникация

Что такое телекоммуникации?

Телекоммуникация - это передача знаков, сигналов, сообщений, письменного текста, изображений, звуков или сведений любого рода посредством проводных, радио-оптических или других электромагнитных систем. Телекоммуникация происходит, когда при обмене информацией между участниками связи используются технологии. Передача происходит либо электрически через физические носители, такие как кабели, либо с помощью электромагнитного излучения. Пути схожих передач часто разделены на каналы связи, что составляет преимущества мультиплексирования. Этот термин часто используется во множественном числе - телекоммуникации, поскольку включает в себя множество различных технологий.

Ранние средства связи на расстоянии включали в себя визуальные сигналы, такие как маяки, дымовые сигналы, семафорный телеграф, сигнальные флаги и оптические гелиографы. Другие виды дальней связи, используемые в прошлом - это звуковые сообщения, такие как закодированный барабанный бой, звук сигнальной трубы и громкие свистки. В технологиях дальней связи 20-го и 21-го веков, как правило, использовались электрические и электромагнитные технологии, такие как телеграф, телефон и телетайп, сетевые коммуникации, радио, микроволновая передача, оптоволоконные линии и спутники связи.

Революция в беспроводной связи произошла в первом десятилетии 20-го века благодаря новаторским разработкам в области радиосвязи Гульельмо Маркони, нобелевского лауреата по физике 1909 года. В число других известных первых изобретателей и разработчиков в области электрических и электронных телекоммуникаций входят Чарльз Уитстон и Сэмюэль Морзе (изобретатели телеграфа), Александр Грэхем Белл (изобретатель телефона), Эдвин Армстронг и Ли де Форест (изобретатели радио), а также Владимир Зворыкин, Джон Лоуги Бэрд и Фило Фарнсуорт (изобретатели и разработчики телевидения).

Происхождение названия "Телекоммуникации"

Слово "телекоммуникации" представляет собой соединение греческой приставки теле- (τηλε-), что означает "далеко" или "издалека" и латинского - "communicare" - "делать общим", "связывать". Его современное использование заимствовано из французского, потому что оно было использовано в этом значении в 1904 году французским инженером и романистом Едуаром Эстаунье. Слово "коммуникация" вошло в английский язык в конце 14-го века. Оно происходит от старофранцузского "сomunicación", которое, в свою очередь, произошло от латинского "communicationem" (в именительном падеже "communicatio"), существительное от основы причастия прошедшего времени "communicare" - "делить", "разделить"; "общаться", "передавать", "сообщать"; "присоединять", "объединять", "делать общим" от "communis" - общее.

История развития телекоммуникаций

Маяки и голуби

В средние века обычно использовались цепи сигнальных вышек на возвышенностях, как средство ретрансляции сигнала. Эти сигнальные цепи обладали тем недостатком, что могли передавать только один бит информации, так что смысл сообщения, такого как "замечен враг " должен был быть заранее согласован. Один известный пример их использования был во время испанской Армады, когда цепь сигнальных вышек (маяков) передавала сигнал из Плимута в Лондон.

В 1792 году Шапп, французский инженер, построил первую стационарную систему визуальной телеграфии (или семафорной линии) между Лиллем и Парижем. Однако, семафор испытывал необходимость в квалифицированных операторах и дорогостоящих башнях, размещаемых с интервалом от десяти до тридцати километров. В результате конкуренции со стороны электрического телеграфа, последняя коммерческая семафорная линия прекратила свою работу ​​в 1880 году.

Голуби в качестве доставщиков почты иногда использовались в различных культурах на протяжении всей истории человечества. Голубиная почта, как полагают, зародилась у персов и применялась римлянами как вспомогательное средство. У Фронтинуаса, упоминается использование Юлием Цезарем почтовых голубей в качестве посыльных при завоевания Галлии. Греки, также передавали имена победителей Олимпийских игр в разные города, посредством почтовых голубей. В начале 19-го века, голландское правительство применяло такую почтовую систему на островах Ява и Суматра. А в 1849 году Пол Джулиус Ройтер организовал голубиную почту для доставки биржевой информации между Аахеном и Брюсселем, которая действовала в течение года, пока между этими городами не появилась телеграфная связь.

Телеграф и телефон

Сэр Чарльз Уитстон и сэр Уильям Фотерджил Кук изобрели электрический телеграф в 1837. Кроме того, считается, что первый коммерческий электрический телеграф был построен Уитстоном и Куком и открыт 9 апреля 1839 года. Оба изобретателя рассматривали свое устройство, как "усовершенствование (к тому времени уже существовавшего) электромагнитного телеграфа", а не как новое устройство.

Сэмюэль Морзе независимо разработал версию электрического телеграфа, продемонстрированную 2 сентября 1837 года. Код, разработанный им, был важным шагом вперед по сравнению с методом сигнализации Уитстона. Первый трансатлантический телеграфный кабель был успешно проложен 27 июля 1866 года, что позволило впервые осуществить трансатлантическую передачу данных.

Обычный телефон был изобретен Александром Беллом и Элиша Греем в 1876 году независимо друг от друга. Антонио Меуччи был изобретателем первого устройства, которое позволяло производить электрическую передачу голоса по линии ещё в 1849 году. Однако в устройстве Меуччи было мало практической ценности, поскольку оно основывалось на электрофонном эффекте и, таким образом, требовалось размещать приемник в рот пользователям, чтобы "слышать", что было сказано. Первые коммерческие службы телефонной связи появились в 1878 и 1879 годах по обе стороны Атлантики в городах Нью-Хейвене и Лондоне.

В 1832 году Джеймс Линдсей продемонстрировал своим ученикам в классе сеанс беспроволочной телеграфии. К 1854 году он смог продемонстрировать передачу через реку Ферт-оф-Тей из Данди в Вудхэвен, Шотландию, на расстоянии двух миль (3 км), с использованием воды в качестве передающей среды. В декабре 1901 года, Гульельмо Маркони установил беспроводную связь между Сент-Джонс, Ньюфаундленд (Канада) и Полдху, Корнуолл (Англия), что принесло ему в 1909 году Нобелевскую премию по физике (которую он разделил с Карлом Брауном). Хотя, радиосвязь на короткие расстояния уже была продемонстрирована ещё в 1893 году, Николой Тесла перед Национальной ассоциацией электрического света.

25 марта 1925 года Джон Логи Бэрд сумел продемонстрировать передачу движущихся изображений в лондонском универмаге Селфриджес. Устройство Бэрда было основано на диске Нипкова и стало известно под названием механическое телевидение. Оно легло в основу экспериментальных передач, сделанных Британской радиовещательной корпорацией, начиная 30 сентября 1929 года. Тем не менее, большинство телевизоров 20-ого века было создано на основе электронно-лучевой трубки, изобретенной К. Брауном. Первый образец такого многообещающего телевидения был произведен и продемонстрирован своей семье Фарнсуортом 7 сентября 1927 года.

Компьютеры и Интернет

11 сентября 1940 года Джордж Стибиц передал задачу для своего калькулятора комплексных чисел в Нью-Йорке, используя телетайп, и получил в ответ результаты расчетов в Дартмутском колледже в Нью-Гемпшире. Такая конфигурация централизованного компьютера (ЭВМ) с удаленными простыми терминалами оставалась популярной и в 1970-е годы. Тем не менее, уже в 1960-х годах, начали исследовать коммутацию пакетов - технологию, которая посылает сообщение по частям к месту назначения в асинхронном режиме без прохождения через централизованную ЭВМ. Сеть с четырьмя узлами, появившаяся 5 декабря 1969 года, стала прообразом ARPANET, которая к 1981 году разрослась до 213 узлов. ARPANET в конце концов слилась с другими сетями, так появился Интернет. В то время, как развитие Интернета было в центре внимания Инжене́рного Совета Интернета (IETF), опубликовавшего серию рабочих предложений, другие сетевые разработки, такие как локальная сеть (LAN), Ethernet (1983) и маркер протокола кольцо (1984) происходили в промышленных лабораториях.

Информационные технологии

Современные телекоммуникации основаны на ряде ключевых концепций, которые прошли путь прогрессивного развития и улучшений на протяжении более ста лет.

Основные элементы телекоммуникаций

Телекоммуникационные технологии в первую очередь могут быть разделены на проводные и беспроводные методы. Хотя, в целом, базовая телекоммуникационная система состоит из трех основных частей, которые всегда присутствуют в той или иной форме:

Передатчик, который принимает информацию и преобразует её в сигнал.

Среда передачи, которая также называется физическим каналом, несущим сигнал. Примером этого может служить "канал свободного пространства ".

Приемник, который принимает сигнал из канала и преобразует его обратно в полезную для получателя информацию.

Например, в радиовещательной станции усилитель большой мощности радиостанции является передатчиком и передающая антенна является интерфейсом между усилителем мощности и "каналом свободного пространства ". Свободное пространство является передающей средой и антенна приемника является интерфейсом между "каналом свободного пространства " и приемным устройством. Затем приемник радио получает радиосигнал, где он преобразуется из электричества в звук, который могут услышать люди.

Иногда встречаются, телекоммуникационные системы "Duplex" - системы с двусторонней связью, объединяющие в одной коробке и передатчик, и приемник, то есть приемопередатчики. Например, сотовый телефон является приемопередатчиком. Электронная схема передатчика и электроника приемника внутри трансивера в действительности вполне независимы друг от друга. Это можно легко объяснить тем фактом, что радиопередатчики содержат усилители мощности, которые работают с электрическими мощностями, порядка нескольких ватт или киловатт, но радиоприемники имеют дело с радиосигналами, мощность которых порядка нескольких микроватт или нановатт. Следовательно, трансиверы необходимо тщательно проектировать и монтировать, чтобы изолировать высокомощную часть схемы от маломощной части, чтобы не создавались помехи.

Телекоммуникации через фиксированные линии называются двухточечным соединением, потому что связь здесь осуществляется между одним передатчиком и одним приемником. Телекоммуникации, осуществляемые посредством радиопередачи, называются широковещательной связью, потому что они осуществляются между одним мощным передатчиком и многочисленными маломощными, но чувствительными радиоприемниками.

Телекоммуникации, в которых множество передатчиков и несколько приемников были разработаны, чтобы совместно использовать один и тот же физический канал, называются мультиплекс системы. Совместное использование физических каналов с использованием мультиплексирования часто дает очень значительное сокращение расходов. Мультиплекс системы размещаются в телекоммуникационных сетях и мультиплексированные сигналы коммутируются узлами с необходимым приемным терминалом.

Аналоговая и цифровая связь

Коммуникационные знаки могут быть переданы либо посредством аналоговых, либо посредством цифровых сигналов. Существуют аналоговые системы связи и цифровые системы связи. При аналоговой системе, сигнал непрерывно изменяется вместе с изменением информации. В цифровом системе, информация кодируется в виде набора дискретных значений (например, набор единиц и нулей). Во время распространения и приема, информация, содержащаяся в аналоговых сигналах, неизбежно ухудшается из-за нежелательного физического шума. Выходной сигнал передатчика является практически бесшумным. Как правило, шум в системе связи, можно выразить в виде прибавления или вычитания из желательного сигнала случайной помехи. Эта форма шума называется аддитивным шумом, учитывая, что шум может быть отрицательным или положительным в разные моменты времени. Шум, который не является аддитивным является шумом гораздо более сложного для описания и анализа вида.

С другой стороны, если добавка раздражающего воздействия шума не превышает определенный порог, то информация, содержащаяся в цифровом сигнале, не будет искажаться. Устойчивость к шуму является ключевым преимуществом цифровых сигналов по сравнению с аналоговыми сигналами.

Телекоммуникационные сети

Телекоммуникационная сеть представляет собой совокупность передатчиков, приемников и каналов связи, которые обмениваются сообщениями. Некоторые цифровые сети связи содержат один или несколько маршрутизаторов, которые работают вместе, чтобы передавать информацию именно тому пользователю, для которого она предназначена. Сеть аналоговых коммуникаций состоит из одного или нескольких коммутаторов, которые устанавливают связь между двумя или несколькими пользователями. Для обоих типов сетей, могут понадобиться повторители, чтобы усилить или воссоздать сигнал при передаче на большое расстояние. Это делается для борьбы с ослаблениями, которые могут сделать сигнал неотличимым от шума. Еще одним преимуществом цифровых систем по сравнению с аналоговыми является то, что их выходное значение легче хранить в памяти в виде двух состояний напряжения (высокий уровень и низкий уровень) , чем значения, непрерывно изменяющиеся в диапазоне состояний.

Каналы связи

Термин "канал" имеет два различных значения. В одном смысле, канал является физическим носителем, который несет сигнал между передатчиком и приемником. Например, атмосфера для звуковых коммуникаций, оптоволокно для некоторых видов оптической связи, коаксиальный кабель для связи посредством напряжений и электрических токов в них, и свободное пространство для коммуникации с использованием видимого света, инфракрасных волн, ультрафиолетового света и радиоволн. Этот последний канал называется "каналом свободного пространства ". Передача радиоволн от одного места к другому не зависит от наличия или отсутствия атмосферы между ними. Радиоволны проходят через идеальный вакуум так же легко, как они путешествуют по воздуху, туман, облака, или любую другую газовую среду.

Другое значение термина "канал" рассматривается в области телекоммуникаций, в смысле канала связи, который является частью передающей среды так, что вся среда может быть использована для передачи нескольких потоков данных одновременно. Например, одна радиостанция может транслировать радиоволны в свободном пространстве на частотах в районе 94,5 МГц (мегагерц), в то время как другая радиостанция может одновременно транслировать радиоволны на частотах в районе 96,1 МГц. Каждая радиостанция будет передавать радиоволны по полосе частот около 180 кГц (килогерц), с центром на частотах, указанных выше, которые называются «несущие частоты". Каждая станция в данном примере отстоит от соседних станций на 200 кГц, а разница между 200 кГц и 180 кГц (20 кГц), является инженерным допуском, учитывающим недостатки в системе связи.

В приведенном выше примере, "канал свободного пространства " был разделен на каналы связи в соответствии с частотами, и для каждого канала назначена отдельная полоса частот для передачи радиоволн. Эта система разделения среды в каналах в соответствии с частотой, называется "мультиплексирование с частотным разделением каналов". Другой термин для обозначения того же принципа называется "спектральным уплотнением каналов", которое чаще всего используется в оптической связи, когда несколько передатчиков используют одну и ту же физическую среду.

Другой способ разделения коммуникационной среды на каналы заключается в том, чтобы выделить каждому отправителю повторяющийся отрезок времени ("временной интервал", например, 20 миллисекунд из каждой секунды) и разрешить каждому отправителю отправлять сообщения только в пределах этого, выделенного данному отправителю, промежутка времени. Этот метод разделения среды на каналы связи, называется «мультиплексированием с разделением по времени" (TDM), и используется в оптоволоконной связи. Некоторые системы радиосвязи используют TDM в пределах выделенного канала FDM. Таким образом, эти системы используют гибрид TDM и FDM.

Модуляция

Формирование сигнала для передачи информации называется модуляцией. Модуляция может быть использована для представления цифрового сообщения в качестве аналогового сигнала. Такой вид модуляции обычно называется "манипуляцией" - термин, унаследованный от применения кода Морзе в области телекоммуникаций и подразделяется на несколько методов манипуляции (к ним относятся фазовая манипуляция, частотная манипуляция и амплитудная манипуляция). В "Bluetooth", например, используется фазовая манипуляция для обмена информацией между различными устройствами. Кроме того, существует манипуляция, комбинирующая изменения фазы и амплитуды, которая называется (на жаргоне данной области) квадратурной амплитудной манипуляцией (КАМ) и используются в системах цифрового радио с высокой пропускной способностью.

Модуляция может также использоваться для передачи низкочастотных аналоговых сигналов на более высоких частотах. Это полезно, так как аналоговые низкочастотные сигналы не могут быть эффективно переданы через свободное пространство. Следовательно, информация из аналогового низкочастотного сигнала должна быть внедрена в сигнал высокой частоты (известной как "несущая волна") перед передачей. Есть несколько различных схем модуляции, доступных для достижения этой цели, два самых основных метода модуляции - амплитудная модуляция (AM) и частотная модуляция (ЧМ). Примером этого процесса является "внедрение" голоса диджея в несущую волну частоты 96 МГц с использованием частотной модуляции (голос затем будет "выловлен" радиоприемником на частоте "96 FM"). Кроме того, модуляция имеет то преимущество, что она может использовать мультиплексирование с частотным разделением (FDM).

Телекоммуникации в обществе

Телекоммуникации имеют важное социальное, культурное и экономическое влияние на современное общество. В 2008 году доходы в телекоммуникационной отрасли составили $ 4,7 трлн, или чуть менее 3 % от валового мирового продукта (по официальному курсу).

Влияние информационных технологий на экономику

Микроэкономика

На микроэкономическом уровне, компании использовали телекоммуникации для развития глобальных бизнес-империй. Это само собой разумеющееся в случае интернет-магазина Amazon.com, но, согласно академику Эдварду Ленерту, даже обычный розничный торговец Walmart извлек выгоду благодаря лучшей телекоммуникационной инфраструктуре по сравнению с конкурентами. В городах по всему миру домовладельцы используют свои телефоны, чтобы заказывать и организовывать различные домашние услуги, начиная от поставок пиццы до услуг электриков. Даже в относительно бедных слоях общества было отмечено использование электросвязи для собственной пользы. В округе Бангладеш Нарсингди изолированные сельские жители используют сотовые телефоны для заказов товаров непосредственно у оптовиков, чтобы приобретать товары по более выгодной цене. В Кот-д"Ивуаре, производители кофе отслеживают по мобильным телефонам почасовые изменения цен на кофе и продают его по лучшей цене.

Макроэкономика

На макроэкономическом уровне, Ларс-Хендрик Роллер и Леонард Вейверма предложили причинно-следственную связь между хорошей телекоммуникационной инфраструктурой и экономическим ростом. Мало кто оспаривает существование корреляции, хотя некоторые утверждают, что неправильно рассматривать это отношение, как причинное.

В связи с получением экономических преимуществ при использовании хорошей телекоммуникационной инфраструктуры, растет беспокойство по поводу неравного доступа к услугам электросвязи в различных стран мира, называемое цифровым неравенством. В 2003 году исследование, проведенное Международным союзом электросвязи (МСЭ) показал, что примерно в 1/3 стран на каждые 20 человек приходится менее одного мобильного телефона и в 1/3 стран на каждые 20 человек приходится менее одного стационарного телефона. В плане доступа к Интернету, примерно в половине всех стран на каждые 20 человек приходится менее одного выхода в Интернет. Исходя из этой информации и данных об уровне образования в МСЭ был разработан показатель, который измеряет общую возможность доступа граждан к информационным и коммуникационным технологиям. По данному показателю Швеция, Дания и Исландия входят в тройку лидеров, в то время как африканские страны Нигерия, Буркина-Фасо и Мали замыкают данный рейтинг.

Роль коммуникаций в современном мире

Телекоммуникации играют значительную роль в общественных отношениях. В виду того, что в такие устройства как телефон изначально представляли практическую ценность (например, способность вести бизнес или заказ услуг), то совсем не учитывался их социальный аспект. Так продолжалось до конца 1920-х годов, а 1930-е годы социальные аспекты устройства стали важной темой в продвижении телефонов. Новые рекламные акции обращались теперь к эмоциям потребителя, подчеркивая важность социальных разговоров и желания оставаться на связи с семьей и друзьями.

С тех пор роль, которую телекоммуникации играют в общественных отношениях приобретает все большее значение. В последние годы популярность сайтов социальных сетей резко возросло. Эти сайты позволяют пользователям общаться друг с другом, а также обмениваться фотографиями, событиями и видеть статусы и профили других пользователей. В профилях можно указать возраст, интересы, сексуальные предпочтения и статус отношений. Таким образом, эти сайты могут играть важную роль во всем, от организации общественных движений до ухаживаний.

До возникновения сайтов социальных сетей, такие технологии, как служба коротких сообщений (SMS) и телефон также оказывали значительное влияние на социальное взаимодействие. В 2000 году группа по маркетинговым исследованиям Ipsos MORI сообщила, что 81% пользователей в возрасте от 15 до 24 лет в Соединенном Королевстве использовали службу коротких сообщений для координации общественных отношений и 42% - для флирта.

Важность телекоммуникаций в жизни человека

В культурном плане, телекоммуникации расширили возможности граждан на получение доступа к музыке и кино. С помощью телевидения, люди могут смотреть фильмы, которые они раньше не видели в своем собственном доме, не выезжая в видеомагазин или кинотеатр. С помощью радио и Интернета, люди могут слушать музыку, которую они никогда раньше не слышали, не посещая музыкальный магазин.

Телекоммуникации также изменили способ получения новостей. Согласно исследованиям некоммерческой организации Pew Internet и American Life Project за 2006 год из опрошенных чуть более 3000 американцев большинство указали в качестве источника новостей - телевизор, радио или газеты.

Телекоммуникации оказали и значительное влияние на рекламу. TNS Media Intelligence сообщила, что в 2007 году, 58% расходов на рекламу в Соединенных Штатах было потрачено на средства массовой информации, зависящих от телекоммуникационных услуг.

Международный союз электросвязи

Многие страны приняли законодательство, которое соответствует требованиям Регламента международной электросвязи, установленных Международным союзом электросвязи (МСЭ), который является "ведущим учреждением ООН в области информационно-коммуникационных технологий». В 1947 году в Атлантик-Сити конференция МСЭ решила "предоставить международную защиту всех частот, зарегистрированных в новом международном списке частот и используемых в соответствии с Регламентом радиосвязи." Согласно Регламента радиосвязи МСЭ, принятых в Атлантик-Сити, все частоты, указанные в международной регистрации частот, рассмотренные Советом и зарегистрированные в Международном Реестре частот "имеют право на международную защиту от вредных помех."

С учетом глобальных перспектив происходили политические дебаты и принимались законодательные акты, касающиеся управления электросвязью и вещанием. В истории вещания случались и дискуссии в отношении приравнивания к обычной связи, такой как печать, современных телекоммуникаций, таких как радиовещание. С началом Второй мировой войны произошел взрывной рост международного пропагандистского вещания Страны, их правительства, мятежники, террористы и народное ополчение использовали все возможные методы телекоммуникаций и телерадиовещания с целью продвижения своей пропаганды. Патриотическая пропаганда политических движений и колонизации началась с середины 1930-х. В 1936 году BBC вела пропагандистские передачи в арабском мире частично противопоставляя свои трансляции подобным трансляциям из Италии, которая также имела колониальные интересы в Северной Африке.

Современные повстанцы, такие как те, что принимали участие в последней войне в Ираке, часто используют запугивающие телефонные звонки, SMS-сообщения и распространение изощренных видео нападения на войска коалиции, участвующей в антитеррористической операции. "Мятежники-сунниты даже имеют свою собственную телевизионную станцию, Аль-Zawraa, которая будучи запрещенной иракским правительством, по-прежнему вещает из города Эрбиль, Иракский Курдистан, даже после того, как под давлением коалиции ему приходилось менять спутниковый хостинг по несколько раз."

Современные средства массовой информации

Продажи телекоммуникационного оборудования

Согласно данным, собранным Гартнер Арс-текника, было произведена продажа основного пользовательского телекоммуникационного оборудования во всем мире в миллионах единиц:

Телефон

В телефонной сети один абонент подключается к другому абоненту посредством переключателей на различных телефонных станциях. Переключатели образуют электрическое соединение между двумя пользователями и установки этих переключателей определяются в электронном виде, когда вызывающий абонент набирает номер. После того, как соединение установлено, голос вызывающего абонента преобразуется в электрический сигнал с помощью небольшого микрофона в телефонной трубке вызывающего абонента. Этот электрический сигнал передается через сеть пользователю на другом конце, где и преобразуется обратно в звук небольшого динамика в трубке вызываемого абонента.

Стационарные телефоны в большинстве жилых домов являются аналоговыми, то есть голос говорящего непосредственно определяет напряжение сигнала. Несмотря на то, что вызовы на короткие расстояния могут быть обработаны от начала и до конца как аналоговые сигналы, провайдеры телефонных услуг все чаще и чаще осуществляют сквозное преобразование входящих сигналов в цифровых сигналов для передачи. Преимуществом такого подхода является то, что оцифрованные речевые данные могут передаваться совместно с данными из Интернета и могут быть полностью воспроизведены при осуществлении связи на большое расстояние (в отличие от аналоговых сигналов, которые неизбежно будут искажены шумом).

Мобильные телефоны оказали значительное влияние на телефонные сети. Число абонентов мобильной связи в настоящее время превышает число абонентов стационарной связи. Продажи мобильных телефонов в 2005 году составили 816,6 млн. с учетом того, что эта цифра почти поровну распределена между рынками Азии / Тихого океана (204 млн.), Западной Европы (164 млн.), ЦЕБВА (Центральная Европа, Ближний Восток и Африка) (153,5 млн.) , Северной Америки (148 млн.) и Латинской Америки (102 млн.). С учетом новых подписок за пять лет с 1999 года, Африка опережает другие рынки с ростом 58,2%. Все чаще эти телефоны обслуживаются системами, в которых голосовые сообщения передаются в цифровом виде, таких как GSM или W-CDMA и сокращается число аналоговых систем, таких как AMPS.

Также произошли кардинальные изменения в телефонной связи, оставшиеся за кадром. Начиная с деятельности ТАТ-8 в 1988 году, 1990-е годы увидели широкое внедрение систем на основе оптоволокна. Преимущество коммуникаций с применением оптоволокна в том, что они предлагают кардинальное увеличение пропускной способности. Собственно, ТАТ-8 был в состоянии поддерживать в 10 раз больше телефонных звонков, чем самый современный медный кабель, проложенный в ту пору, а современные оптоволоконные кабели способны поддерживать в 25 раз больше телефонных звонков, чем поддерживалось ТАТ-8. Это увеличение пропускной способности обусловлено целым рядом факторов: Во-первых, оптические волокна физически намного меньше, чем конкурирующие технологии. Во-вторых, они не страдают от перекрестных помех, а это означает то, что несколько сотен из них могут быть легко собраны вместе в одном кабеле. И, наконец, улучшения в мультиплексировании привели к экспоненциальному росту пропускной способности одного волокна.

Коммуникации во многих современных оптоволоконных сетях осуществляются согласно протокола, известного как Асинхронный режим передачи (ATM). Протокол ATM позволяет осуществлять совместную передачу данных. Он подходит для телефонных сетей общего пользования, поскольку устанавливает путь для данных через сеть и связывает соглашение о трафике с этим путем. Соглашение о трафике, по существу, соглашение между клиентом и сетью о том, как сеть должна обрабатывать данные; если сеть не может отвечать соглашению о трафике, то соединение с такой сетью отклоняется. Это важно, потому что телефонные соединения должны происходить с гарантированной поддержкой постоянной скорости передачи, что обеспечит передачу голоса вызывающего абонента полностью без задержек или провалов. Есть конкуренты ATM, такие как многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), которые выполняют аналогичную задачу и, как ожидается, вытеснят ATM в будущем.

Радио и телевидение

В системе широковещательной передачи центральная вещательная вышка большой мощности передает высокочастотную электромагнитную волну многочисленным маломощным приемникам. Высокочастотная волна, посланная вышкой, модулируется сигналом, содержащим визуальную или звуковую информацию. Приемник, в свою очередь, настроен таким образом, чтобы принять и усилить высокочастотную волну и, используя демодулятор, выделить сигнал, содержащий визуальную или звуковую информацию. Широковещательный сигнал может быть как аналоговым (сигнал изменяется непрерывно вместе с информацией) или цифровой (информация кодируется в виде набора дискретных значений).

Индустрия вещательных СМИ вступила в критический поворотный этап своего развития с переходом многих стран от аналогового к цифровому телевещанию. Этот шаг стал возможным благодаря производству дешевых, быстрых и более функциональных интегральных схем. Главным преимуществом цифрового вещания является то, что оно избавлено от ряда недостатков, характерных для традиционных аналоговых передач. На телевизионной картинке это проявляется устранением проблем, таких как снежные картины, ореолы и другие искажения. Это происходит из-за характера аналоговой передачи, что означает, искажения, вызванные шумом, будут заметны в конечном результате. Цифровая передача преодолевает эту проблему, так как цифровые сигналы восстанавливаются до дискретных значений при приеме и, следовательно, малые возмущения не влияют на конечный результат. В упрощенном примере, если бинарное сообщение 1011 передавалось с амплитудой сигналов: , а полученные сигналы имеют амплитуды: , то при декодировании получаем в двоичном сообщении 1011 - идеальное воспроизведение того, что было отправлено. Из этого примера, можно заметить проблему цифровой передачи, заключающейся в том, что, если шум достаточно велик, то он может существенно изменить декодированное сообщение. Используя прямую коррекцию ошибок, приемник может исправить несколько битовых ошибок в полученном сообщении, но слишком большое количество шума приведет к малопонятным выходным сигналам и, следовательно, нарушению передачи.

В цифровом телевизионном вещании, существует три конкурирующих стандарта, которые, вероятно, будут приняты во всем мире. Это ATSC, DVB и ISDB стандарты. Все три стандарта используют MPEG-2 для сжатия видео. ATSC использует Dolby Digital AC-3 для сжатия аудио, ISDB использует Advanced Audio Coding (MPEG-2 Часть 7) и DVB не имеет стандарт для сжатия звука, но, как правило, использует MPEG-1 Часть 3 Layer 2. Выбор модуляции также изменяется от схемы к схеме. В цифровом аудиовещании, стандарты гораздо более унифицированы практически во всех странах, решивших принять стандарт Digital Audio Broadcasting (также известный как стандарт Эврика 147). Исключение составляют Соединенные Штаты, которые выбрали HD Radio. HD Radio, в отличие от Эврика 147, основан на способе передачи, известном как IBOC, что позволяет осуществлять передачу цифровой информации обычными АМ или ЧМ аналоговыми передатчиками.

Тем не менее, несмотря на ожидание перехода на "цифровое", аналоговое телевидение всё ещё передается в большинстве стран. Исключением являются Соединенные Штаты, где прекращено аналоговое телевизионное вещание (всеми, кроме телевизионных станций очень малой мощности) с 12 июня 2009 года после двойной отсрочки переключения. В Кении, также прекратилось аналоговое телевизионное вещание в декабре 2014 года, после многократных переносов даты. Для аналогового телевидения, есть три стандарта, используемых для трансляции цветного телевидения. Они известны как PAL (немецкая разработка), NTSC (Североамериканская разработка) и SECAM (французская разработка). Важно понимать, что эти способы передачи цветного телевидения не имеют ничего общего со стандартами черно-белого телевидения, которые также различные в разных странах. Для аналогового радио, переход на цифровое радио затрудняется тем, что аналоговые приемники значительно дешевле цифровых приемников. Выбор модуляции для аналогового радио, как правило, осуществляется между амплитудной (AM) или частотной (FM) модуляциями. Для достижения стереофонического воспроизведения используется амплитудно-модулированная поднесущая для стерео FM.

Интернет

Интернет представляет собой всемирную сеть компьютеров и компьютерных сетей, которые взаимодействуют друг с другом с помощью Интернет-протокола. Любой компьютер в Интернете имеет уникальный IP-адрес, который может быть использован другими компьютерами для направления информации к нему. Следовательно, любой компьютер в сети Интернет может отправить сообщение на любой другой компьютер, используя его IP-адрес. Эти сообщения несут с собой IP-адрес и передающего компьютера, что позволяет осуществлять двустороннюю связь. Интернет - это обмен сообщениями между компьютерами.

По оценкам, 51% информации, передаваемой через двусторонние телекоммуникационные сети в 2000 году было передано через Интернет,большая же часть остальной информации (42%) - через стационарный телефон. К 2007 году Интернет явно доминировал и захватил 97% всей информации в телекоммуникационных сетях (большая часть остальной информации(2%) - с помощью мобильных телефонов. По состоянию на 2008 г. примерно 21,9% мирового населения имеет доступ к сети Интернет с самым высоким уровнем доступа (измеряется в процентах от населения) в Северной Америке (73,6%), в Океании / Австралии (59,5%) и в Европе (48,1 %). В широкополосном доступе лидируют: Исландия (26,7%), в Южная Корея (25,4%) и Нидерланды (25,3%) .

Интернет работает отчасти из-за протоколов, которые определяют, как компьютеры и маршрутизаторы обмениваются данными между собой. Характер компьютерной сетевой связи поддается рассмотрению с позиции многоуровневого подхода, когда одни протоколы в стеке протоколов запускаются более или менее независимо от других протоколов. Это позволяет протоколам более низкого уровня быть настроенными на определенное состояние в сети до тех пор, пока не изменится способ работы протокола более высокого уровня. Практический пример того, почему это важно, состоит в том, что это позволяет Интернет-браузеру выполнить одинаково один и тот же код, независимо от того, подключен компьютер к сети Интернет через Ethernet или Wi-Fi соединение. О протоколах часто говорят с точки зрения их места в эталонной модели OSI, который появился в 1983 году в качестве первого шага в неудачной попытке создать универсально принятый набор сетевых протоколов.

Для Интернета характерно изменение по несколько раз физической среды и канального протокола на протяжении всего маршрута, проходящего пакетами. Это потому, что Интернет не накладывает никаких ограничений на то, какая физическая среда и какие протоколы передачи данных могут использоваться. Это приводит к принятию информации и протоколов, которые наиболее подходящий для ситуации в локальной сети. На практике в большинстве случаев межконтинентальной связи будет использоваться протокол с асинхронным режимом передачи (ATM) или его более современный эквивалент - на основе оптоволокна. Это объясняется тем, что в большинство сеансов межконтинентальной связи в Интернете используют ту же инфраструктуру, что и коммутируемая телефонная сеть общего пользования.

На сетевом уровне происходит стандартизация с интернет протоколом IP, необходимым для логической адресации. Для World Wide Web, эти "IP-адреса" выводятся из "человекочитаемой" формы с использованием системы доменных имен DNS (например, 72.14.207.99 происходящего от www.google.com). На данный момент наиболее широко используемой версией интернет-протокола является версия четыре, но переход к версии шесть неизбежна.

На транспортном уровне, большинство сеансов связи принимает либо протокол управления передачей (TCP) или протокол передачи дейтаграмм пользователя (UDP). TCP используется, когда необходимо, чтобы каждое отправленное сообщение принималось другим компьютером, тогда как UDP используется, когда это просто желательно. В случае TCP, пакеты передаются повторно, если они будут потеряны и упорядочены, прежде чем они будут представлены в более высокие слои. С помощью UDP пакеты не упорядочиваются и повторно не передаются в случае утери. Оба TCP и UDP-пакеты переносят и номера портов, чтобы указать, какое приложение или процесс должен обработать пакет. Поскольку некоторые протоколы прикладного уровня используют определенные порты, сетевые администраторы могут управлять трафиком в соответствии с конкретными требованиями. Например, чтобы ограничить доступ к Интернету, блокируя трафик, предназначенный для конкретного порта или повлиять на работу некоторых приложений путем присвоения приоритета.

Над транспортным уровнем, существуют определенные протоколы, которые иногда используются и свободно помещаются в сессии и презентации слоев, прежде всего это протоколы: Secure Sockets Layer (SSL) и Transport Layer Security (TLS) . Эти протоколы гарантируют, что данные, передаваемые между двумя сторонами, остаются полностью конфиденциальными. И, наконец, на уровне приложений многим из пользователей интернет-протоколов известны такие, как HTTP (веб-браузер), POP3 (электронная почта), FTP (передача файлов), IRC (Internet чат), BitTorrent (общий доступ к файлам) и XMPP (мгновенный обмен сообщениями).

Интернет-протокол для передачи голоса (VoIP) позволяет использовать пакеты данных для синхронных голосовых коммуникаций. Пакеты данных маркируются как пакеты голосовых сообщений и могут иметь приоритет для передачи в режиме реального времени, синхронный разговор менее подвержен конкуренции с другими типами трафика данных, которые могут быть отсроченными (т.е. передача файлов или электронной почты) или быть заранее буферизованными (то есть аудио и видео) без искажений. Это предоставление приоритета хорошо работает, когда сеть имеет достаточную пропускную способность для всех VoIP-вызовов, происходящих одновременно, а в сети включена опция установления приоритетов т.е. частная корпоративная сеть, но Интернет в целом не может быть настроеным таким образом, и поэтому возникает большая разница в качестве VoIP звонков через частную сеть и через Интернет общего пользования.

Локальные и глобальные компьютерные сети

Несмотря на рост Интернета, характеристики локальных вычислительных сетей (ЛВС) - компьютерные сети, которые не выходят за пределы нескольких километров, сохраняют отличие. Это происходит потому, что сети такого масштаба не требуют всех функций, связанных с более крупными сетями и остаются зачастую более рентабельным и эффективным без них. Будучи не связаными с Интернетом, они также имеют преимущества в конфиденциальности и безопасности. Тем не менее, целенаправленное отсутствие прямого подключения к Интернету не обеспечивает гарантированную защиту от хакеров, вооруженных сил или экономически мощных держав. Эти угрозы существуют, если есть какие-либо методы для удаленного подключения к локальной сети.

Глобальные вычислительные сети (WAN) являются частными компьютерными сетями, которые могут распространяться на тысячи километров. Опять же, некоторые из их преимуществ включают в себя конфиденциальность и безопасность. Первоначально локальные и глобальные сети предназначались для вооруженных сил и спецслужб, которые должны держать свои данные в безопасности и тайне.

В середине 1980-х годов появились несколько протоколов связи, чтобы заполнить пробелы между канальным и прикладным уровнями эталонной модели OSI. К ним относятся Appletalk, IPX и NetBIOS с установленным протоколом IPX, доминирующим в начале 1990-х, благодаря своей популярности среди пользователей MS-DOS. TCP / IP, существующий и на данный момент, как правило, использовался только в крупных государственных и научно-исследовательских учреждениях.

Поскольку популярность Интернета возросла и его трафик потребовалось направить в частные сети, TCP / IP протоколы заменили существующие технологии локальной сети. Дополнительные технологии, такие как DHCP, разрешающие компьютерам на основе IP /TCP самонастраиваться в сети. Такие функции осуществляются также в наборах протоколов AppleTalk / IPX / NetBIOS.

Режимы асинхронной передачи (ATM) или многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) представляют собой типичные протоколы канального уровня для более крупных сетей, таких как WANs; Ethernet и Token Ring, являются типичными протоколами канального уровня для локальных сетей. Эти протоколы отличаются от прежних протоколов тем, что они являются более простыми, например, они опускают функции, такие как гарантированное качество обслуживания, а также устранение коллизий. Оба эти различия позволяют создавать более экономичные системы.

Несмотря на скромную популярность IBM Token Ring в 1980-х и 1990-х годах, практически все локальные сети в настоящее время используют проводное или беспроводное Ethernet-оборудование. На физическом уровне, большинство проводных Ethernet реализаций используют медные кабели витой пары (в том числе общих 10BASE-T сетей). Тем не менее, в некоторых ранних реализациях использовались более тяжелые коаксиальные кабели, а в недавних реализациях (особенно в высокоскоростных) использовалось оптоволокно. Когда используется оптоволокно, то следует различать многомодовые волокна от одномодовых волокон. Многомодовые волокна можно рассматривать как более толстое оптоволокно, более дешевое в произвдстве, но имеющий недостаток в виде более узкой полезной полосы частот и худшего затухания, а, следовательно, и худшие характеристики дальней связи.

Скорость передачи информации

Эффективный объём информации, вовлеченной в обмен по всему миру посредством двусторонних сетевых телекоммуникаций, возрос с 281 петабайт информации в 1986 году, до 471петабайт в 1993 году, с 2,2 эксабайт в 2000 году до 65 эксабайтов в 2007 году (с учетом оптимального сжатия). Это информационный эквивалент приблизительно соответствует двум страниц газет на человека в день в 1986 году и шесть целым газетам на человека в день к 2007 году. С учётом данного роста, телекоммуникации играют всё большую роль в развитии мировой экономики и сектор мировой телекоммуникационной индустрии составил в 2012 году около 4,7 трлн. долларов. Объем мирового рынка телекоммуникационных услуг составит $ 1,5 трлн в 2010 году, что соответствует 2,4% от валового внутреннего продукта в мире (ВВП).