История и развития телекоммуникаций

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*