История и развития телефонной сети

Содержание

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕЛЕФОНА
2. РЕВОЛЮЦИЯ В ТЕЛЕФОНИИ
3. РАЗВИТИЕ ТЕЛЕФОНЫХ СТАНЦИЙ
4. РАЗВИТИЕ СОТОВОЙ СВЯЗИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕЛЕФОНА

Наряду с совершенствованием проволочного телеграфа в последней  четверти XIX века появился телефон. В  начале 60 - х годов XIX века И.Ф. Рейс сконструировал телефонный аппарат, который однако не получил практического применения. Дальнейшая разработка телефона связана с именами американских изобретателей И. Грея (1835 - 1901) и А.Г. Белла (1847 - 1922). Участвуя в конкурсе по практическому разрешению проблемы уплотнения телеграфных цепей, они обнаружили эффект телефонирования. 14 февраля 1876 г. оба американца сделали заявку на практически применимые телефонные аппараты. Поскольку заявка Грея была сделана на 2 часа позже, патент был выдан Беллу, а возбужденный Греем процесс против Белла был им проигран. Несколькими месяцами позже Белл продемонстрировал разработанный им электромагнитный телефон, который выполнял роль передатчика и приемника. Аппаратом заинтересовались деловые круги, которые и помогли изобретателю основать “Телефонную компанию Белла”. Впоследствии она превратилась в могущественный концерн.

В 1878 г. Д.Э. Юз доложил Лондонскому  королевскому обществу, членом которого он состоял, об открытии им микрофонного эффекта. Исследуя плохие электрические  контакты, Юз обнаружил, что колебания  плохого контакта прослушиваются в  телефоне. Испробовав контакты, изготовленные  из различных материалов, он убедился, что эффект с наибольшей силой проявляется при применении контактов из прессованного угля. Основываясь на этих результатах, Юз в 1877 сконструировал телефонный передатчик, названный им микрофоном. “Компания Белла” использовала новое изобретение Юза, так как эта деталь, отсутствовшая в первых аппаратах Белла, устраняла основной их недостаток - ограниченность радиуса действия.

Над усовершенствованием  телефона трудились многие изобретатели (В. Сименс, Адер, Говер, Штэкер, Дольбир и др.). Вскоре Эдисон сконструировал другой тип телефонного аппарата (1878). Впервые введя в схему телефонного аппарата индукционную катушку и применив угольный микрофон из прессованной ламповой сажи, Эдисон обеспечил передачу звука на значительное расстояние.

Открытие Белла знаменовало  начало эры телефонии. А термин “Телефония”  имеет достаточно широкое значение, охватывающее все научно - технические  аспекты телефонной связи.

После 1876 г. телефонная связь  стала самым массовым видом связи, как по количеству абонентов-пользователей, так и по объемам информации, передаваемой по сетям. Такая значимость телефонной связи объясняется тем, что она  лучше других технических средств  обеспечивает эффект личного контакта: телефонное сообщение одновременно передает смысловую информацию (текст), индивидуальные признаки говорящего и  эмоциональную окраску сообщения. Приближение к непосредственному  общению стало еще более значительным с появлением видеотелефона.

За прошедшие 125 лет телефония  прошла путь от предложенного Беллом простейшего электромагнитного  телефона, позволявшего вести разговор в полудуплексном режиме с абонентом  в соседнем помещении, до глобальных сетей телефонной связи наших  дней.

Вскоре после изобретения  Белла стало ясно, что сам по себе телефонный аппарат без средств, обеспечивающих установление различных  соединений "по требованию" не найдет широкого применения. Уже в 1878 г. была введена в эксплуатацию первая телефонная станция, обслуживающая абонентов  в зоне небольшого города Нью-Хейвен (США). Далее, по мере создания других зон  телефонной связи, возникла необходимость  соединения между абонентами отдельных  зон. Так родилась концепция многоуровневой иерархической структуры сети телефонной связи.

Телефонные сети, вне зависимости  от масштабов и сложности, состоят  из элементов, которые можно объединить в три группы:

абонентские терминалы (обычно - телефонные аппараты);

линии связи (абонентские  и соединительные линии);

центры коммутации или  телефонные станции.

РЕВОЛЮЦИЯ В ТЕЛЕФОНИИ

Второй период развития телефонии, начавшийся в 70-е годы XX столетия, внес в нее радикальные изменения.

Основой телефонии стали  новые технологии:

электронная технология позволила  перевести все аппаратные средства телефонии на электронную элементную и технологическую базу;

цифровая технология на основе представления различных видов  информации в единой цифровой форме  интегрировала обслуживание различных  видов связи, а также объединила системы передачи и коммутации;

компьютерная технология, применение которой выразилось не только в использовании компьютеров  в роли устройств управления АТС, но и в создании компьютерных терминалов, позволила абоненту получать услуги разных видов связи с помощью  единого терминала.

Компьютеризация телефонии, называемая компьютерно-телефонной интеграцией (Computer Telephone Integration - CTI), позволяет объединять различные сети, системами передачи, коммутации, управления и терминальные устройства.

Говоря о втором периоде  в истории телефонии, следует  отметить не только радикальный характер происходящих изменений, но и высокий  их темп, особенно возросший в течение  последних десятилетий. Появились  системы и сети с интеграцией  услуг (ISDN - Integrated Services Digital Network). Успешно развиваются такие приложения телефонии, как мобильные сети связи, а также сети беспроводного абонентского доступа. Направление компьютерно-телефонной интеграции привело к созданию единых программно-аппаратных платформ с сосредоточением всех функций в одной системе - интеллектуальном сервере сети. Отмечается рост мультимедийных приложений (передача видеоконференций и т.п.).

Наконец, развивается технология IР-телефонии, обеспечивающая передачу речи по сетям пакетной коммутации.

В таблице в хронологическом  порядке собраны этапные события  из истории телефонии, хотя этот перечень не претендует на полноту; слишком много  открытий и свершений в истории  телефонии. Обратим внимание на другую особенность приведенных фактов - на большие разрывы между датами рождения идей, изобретений, разработок и временем их реализации. Такое  запаздывание характерно для систем телефонии - систем массового пользования, смена которых связана с необходимостью замены большого количества оборудования, зачастую продолжающего исправно функционировать.

В заключение отметим, что  с изменением содержания телефонии (новые технологии, приобретение новых  свойств и возможностей в предоставлении услуг) изменяется отношение к ней  пользователей. В наши дни признано, что любое дело невозможно вести  без качественной связи, поэтому  пользователи требуют предоставления им широкого круга услуг. И конкурентоспособность  любой системы телефонии сейчас определяется степенью удовлетворения этого требования.

С внедрением в телефонию  новых технологий изменяется ее содержание, но не изменяется ее роль в общении  между людьми. Поэтому телефонии  предстоит отметить еще не один юбилей.

РАЗВИТИЕ ТЕЛЕФОНЫХ СТАНЦИЙ

Первая телефонная станция  была построена в 1877 г. в США по проекту венгерского инженера Т. Пушкаша (1845 - 1893), в 1879 г. телефонная станция была сооружена в Париже, а в 1881 г. - в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве. Для последующего развития телефонных сетей имела большое значение предложенная П. М. Голубицким (1845 - 1911) в 1885 г. схема телефонной станции с электропитанием от центральной батареи, расположенной на самой станции. Эта система питания телефонных аппаратов позволяла создать центральные телефонные станции с десятками тысяч абонентских точек. В 1882 г. П. М. Голубицкий изобрел высокочувствительный телефон и сконструировал настольный телефонный аппарат с рычагом для автоматического переключения схемы с помощью изменения положения телефонной трубки. Этот принцип сохранился во всех современных аппаратах. В 1883 г. им же был сконструирован микрофон с угольным порошком.

В 1887 г. русский изобретатель К. А. Мосцицкий создал "самодействующий центральный коммутатор" - предшественника автоматических телефонных станций (АТС). Он не представлял собой АТС в современном понимании, так как коммутация соединений на станции хотя и выполнялась без телефонистки, однако управлялась самими абонентами. В 1889 г. американский изобретатель А. Г. Строунджер получил патент на автоматическую телефонную станцию

Изобретение в 1889 г. братьями Строуджер декадно-шагового искателя создало технологическую основу для создания АТС декадношаговой системы (АТС ДШ), ставших в 40-50-е годы основным типом АТС в мире. Благодаря простоте и неприхотливости в обслуживании электромеханические АТС декадно-шаговой системы (станции типа АТС-47, АТС-54) находятся в эксплуатации и в наши дни, хотя выпуск их и прекращен.

Хронологически последней  и наиболее совершенной системой среди электромеханических АТС  стала АТС координатной системы (АТСК) с централизованным релейным устройством управления и высокопроизводительным устройством коммутации, выполненном на многократных координатных соединителях (МКС). Идея МКС была предложена еще в 1914 году, первая же АТСК была пущена в 1926 г. в Швеции; там же в 40-х годах фирма Ericsson начала серийный выпуск семейства АТСК. В 50-х и 60-х годах XX столетия в промышленно развитых странах система АТСК заняла лидирующее положение. В Советском Союзе выпускались системы АТСК, АТСК-У для городских телефонных сетей; междугородные станции АМТС-2 и АМТС-3, а также ряд малых и средних АТС типов К-100/2000; К-40/80; К-50/200. Станции АТСК и их модификации обслуживают большую часть сети телефонной связи Украины наших дней. Следует отметить, что предпринимаются попытки модернизации эксплуатируемых АТСК: электромеханические релейные устройства управления (блоки маркеров и регистров) заменяются электронными аналогами, внедряются электронные схемы в комплекты абонентского и линейного интерфейсов и т.п. Эти меры улучшают некоторые параметры АТСК.

АТС квазиэлектронной системы (АТСКЭ) - хронологически последняя  система АТС для аналоговых сетей  связи. Разработка АТСКЭ началась в 50-е годы XX столетия, а в 1964 г. первая АТСКЭ (США, станция Е881) была введена  в опытную эксплуатацию. При создании АТСКЭ использовались новейшие для  тех лет технологии. Так, схемы  коммутации (коммутационные поля) собраны  из коммутационных матриц на герконах и ферридах. Миниатюрность и быстродействие таких матриц (по сравнению с релейными соединителями МКС) объясняет термин "квазиэлектронные". Но основное и принципиальное отличие системы АТСКЭ от предыдущей системы АТСК заключалось в том, что задачи управления в АТСКЭ стал выполнять специализированный компьютер.

Применение компьютера в  роли центрального устройства управления превратило телефонную станцию в "АТС  с управлением по записанной программе" или "АТС с программным управлением". Последний термин краток, понятен и общеупотребителен, хотя и недостаточно корректен, поскольку любая телефонная станция выполняет программу обслуживания вызовов.

Необходимо подчеркнуть, что в предыдущих системах АТС (декадно-шаговых  и координатных) их устройства управления (УУ) были автоматами с "вмонтированной" (жесткой) логикой, другими словами, автоматами, выполняющими лишь ту программу, которая была заложена в них при  изготовлении. Сказанное относится  как к электромеханическим, так и к электронным УУ, которыми оборудовались модификации поздних АТСК.

АТС с программным управлением (АТС ПУ), в отличие от предыдущих систем АТС, приобрели целый ряд чрезвычайно важных свойств. Во-первых, - это увеличение пропускной способности АТС за счет большей производительности компьютера, а также уменьшение габаритов и упрощение периферийных функциональных узлов АТС благодаря замене многочисленных интерфейсов между функциональными узлами АТС единым интерфейсом "компьютер - функциональные узлы".

Во-вторых (по порядку, но не по значимости), - это приобретение важных свойств и возможностей:

• обеспечение надежности АТС за счет организации тестирования и глубокого контроля, обнаружения и исправления ошибок. При этом в АТС ПУ сокращаются расходы на нужды технического обеспечения и эксплуатации;
• расширение номенклатуры дополнительных видов обслуживания (ДВО), предоставление абонентам новых экономичных услуг;
• гибкая тарификация;
• выполнение комплекса задач динамического управления телефонной сетью; обеспечение административного управления.

Одновременно с применением  методов программного управления начался  бурный процесс электронизации аппаратных средств телефонной связи. Ее основные элементы (терминалы, устройства передачи и телефонные станции) переводились на новую электронную элементную и технологическую базу. Этот процесс  начался в ходе создания АТС квазиэлектронной системы с электронным устройством  управления. В следующем поколении  АТС - АТС электронной системы (АТСЭ) - процесс электронизации завершился полностью.

Помимо очевидных преимуществ (технологичность производства, массогабаритные  показатели и т.п.) электронизация телефонии  создала технологические условия  для цифровизации последней.