Телекомуникации

Телекомуникации. Роля и значение на телекомуникациите. История. Услуги в телекомуникациите.

Телекомуникациите са средство за оперативно пренасяне и доставяне на нужната информация в желания вид за време от порядъка на секунда и на разстояние, по-голямо от естествено достъпното за сетивата.

Хората общуват помежду си чрез обмен на информация. Обмяната на информация за тях е толкова необходима и така естествена, както да дишат, да се хранят, да спят и т.н. Естествените средства за обмен на информация използват способността на човека да говори, слуша и вижда. За да се обмени информация са необходими източник и приемник, каквито днес са не само хората, но и машините. Но ако съобщението следва да се предаде на разстояние и да се приеме трябва да има и средства за пренасянето й. Тъй като необходимостта от такива се е почувствала отдавна, човекът е създал и използвал дилижансите, оптическия телеграф, механическия транспорт, пощите, а днес – телекомуникациите.

За тази цел телекомуникациите използват комуникационна мрежа. Чрез мрежата или чрез мрежа от подмрежи, вкл. Internet, след подаване по подходящ начин на идентификационния му номер един абонат може да се свърже с друг и да му изиска или подаде нужната информация в желания вид.

Роля и значение на телекомуникациите

За ролята и значението на телекомуникациите може да се съди по следните данни:

Жизненото равнище на хората зависи от развитието на телекомуникациите при изпреварващ растеж на последните. Първите 3% по жизнено равнище от всички страни, жителите на които имат 100 пъти по-високи лични доходи от средните за света, изразходват 400–500 пъти повече средства за телекомуникационни услуги;
Плътността на комуникационните услуги се увеличава пропорционално на квадрата на националния доход на единица от населението;
Развитието на телекомуникациите в даден регион се определя от общото социално и техническо равнище на региона. Валидно е и обратното – равнището на телекомуникациите силно влияе на социално-икономическото му развитие;
Обемът на информацията, която човечеството създава и управлява, се удвоява на всеки 10 години. Това определено означава, че ролята и значението на телекомуникациите като средство за нейното оперативно доставяне ще расте примерно със същата закономерност.

Кратка история на телекомуникациите

Телекомуникациите в древността (вж. Полибиус, 150 г. пр. н.е.) са били безжични. За да се пренесе някакво съобщение, са изпращани на разстояние сигнали със система от огледала, които са модулирани чрез включване и изключване на светлината. Използвани са димни сигнали, цветни сигнали: черни топки – денем и червени фенери – нощем (в железопътната мрежа на Русия), флагове в различни цветове, които са се запазили във флота до изобретяването на радиото и др. Недостатък на тогавашната оптична комуникация е бил нейната уязвимост от метеорологичните условия и физически прегради, през които светлинния лъч не може да премине.

През 1794 г. Claude Shappe изобретил оптическия телеграф, който се е използвал на уралската железница до 1870 г. Три десетилетия по-късно П.Л.Шилинг (1832г.) и С. Морз (1836г.) изобретяват електрическия телеграф.

Жичният телефон е изобретен през 1876 г. от A.G. Bell.

Първата телефонна служба се е появила в Берлин през 1881 г.

Изключително значение за комуникациите е имало откритието през 1831 г. от Michael Faraday и приблизително в същото време от Joseph Henry на електромагнитната индукция. Теоретичните основи на електромагнетизма е положил James Maxwell, който през 1864 г. е написал своите знаменити уравнения. Heinrich Hertz през 1886 г. ги е проверил експериментално и е доказал вълновата природа на електромагнитното пренасяне на съобщенията.

Успехът на радиокомуникациите е свързан с името на Guglielmo Marconi (1874–1937), който през 1895 г. е демонстрирал безжичен телеграф. В Русия радиото се свързва с името на А.С. Попов. Първото радиопредаване е осъществено от Reginald Fessenden, когато през 1906 г. по ефира прозвучава Коледна музика.

Един от първите мобилни предаватели се е намирал на дирижабъл през 1911 г., а 15 години по-късно – и на влак.

Пак G. Marconi през 1920 г. открива късите вълни, които се отразяват от йоносферата и позволяват да се изпращат сигнали по цялата планета. Така рязко се увеличава разстоянието на радиопредаването.

Телевизията води началото си от 1928 г. John L. Baird (1888-1946) е изобретил цветната телевизия и е осъществил предаване през Атлантика. Дотогава се е прилагала изключително амплитудна модулация. През 1933 Edwin H. Armstrong е изобретил честотната модулация, която се използва и досега с изключителен успех. През 1936 г. между Берлин и Лайпциг се предава за пръв път звук и картина.

Развитието на комутационната техника е свързано с три периода: ръчна, електромеханична и електронна комутация.

С въвеждането в експлоатация на първия ръчен телефонен номератор през 1878 г. се поставя началото на телефонната комутация. През 1896 г. е построена първата автоматична телефонна централа (АТЦ). Комутационната техника за своето 100 годишно развитие се е изменила неузнаваемо. Бавно действащите избирачи и релета са отстъпили място на бързодействащите електронни прибори и устройства.

Важни етапи в развитието на автоматичната комутация са:

създаването на стъпковите АТЦ с директно управление и плъзгащи контак-ти (АТЦ от първо поколение);
изграждането на координатни АТЦ с регистрово управление и многократни координатни съединители (второ поколение АТЦ);
разработването на квазиелектронни АТЦ с процесорно управление и комутационно поле с магнитоуправляеми херметизирани контакти или електронни елементи (АТЦ от трето поколение).

Разработването на квазиелектронни централи започва през 1950-та година и върви по различни направления. Правят се опити да се използват различни принципи и прибори, създадени са голям брой експериментални централи. През 1960 г. в САЩ е внедрена в експлоатация първата експериментална електронна АТЦ, разработена в лабораториите на фирмата Bell и известна с наименованието "MORRIS". Комутационното й поле е построено с лампови диоди на принципа на пространствената комутация. Дългогодишните изследвания и разработки доведоха до създаването на АТЦ с програмно управление със записана програма. През 1964 г. е внедрена в експлоатация първата квазиелектронна АТЦ с процесорно управление ESS-1, разработка на Bell.

През 70-те години започва нов период в развитието на комутационните системи с разработването на цифрово комутационно поле (АТЦ от четвърто поколение). През 1975 г. влиза в експлоатация първата цифрова АТЦ тип Е10 във Франция. Други известни цифрови комутационни системи, разработени в различни страни и внедрени в експлоатация, са: AXE, разработка на фирмата Ericsson и Шведската съобщителна администрация, System X на Plessey, GEC, STC и Британската съобщителна администрация, МТ на Thomson – CSF, EWSD – на Siemens, ESS-4 – на Bell, DMS на Nоrthen Telecom, DX – на Telenokia, UT – на Italtel, System 12 – на ITT сега Alcatel.

В последно време развитието на комутационните системи се определя от успехите в разработването на свръхголеми интегрални схеми и микропроцесори, развитието на компютърната техника и програмирането.

В Северна Европа (Финландия, Швеция, Норвегия, Дания) е създадена Скандинавска мобилна телефонна система Nordic Mobile Telephony – NMT. Тя е аналогова, работи на честота 450 MHz и дълго време е единствения начин за връзка в някои отдалечени северни райони на Европа. През 80-те години на 20-ия век в Европа действат няколко различни и несъвместими аналогови мобилни телефонни системи. В същото време в Америка е била създадена мобилната аналогова система Advanced Mobile Phone –AMPS.

През 1982 г. се взема решения за разработка на общоевропейски мобилен телефонен стандарт. Новата система е трябвало да се използва в цяла Европа. По замисъла си системата трябва да е цифрова и да осигури предаване на говор и данни. За разработката е създадена специална група от водещи учени и специалисти Groupe Speciale Mobile (GSM). В началото на 90-те години на миналия век са се появили първите напълно цифрови мобилни комуникации.

След дълго обсъждане и изпитания през 1991 г. се приема стандарта GSM. Неговото описание е заело 5000 страници. Тази първа версия, наречена Global System for Mobile Communications, работи на носеща честота 900 МHz и използва 124 пълнодостъпни телефонни канала. Този стандарт е приет от операторите на повече от 130 страни в света.

Началото на спътниковите мобилни комуникации се счита за положено през 1998 г., когато се създава система Iridium. Тя работи на 1,6 GHz c 66 спътника на ниски орбити. По това време започва разработката и на Universal Mobile Telecommunications Services – UMTS. Предложена е от International Telecommunication Union (ITU) като основа за създаването на международните мобилни комуникации (IMT-2000), даваща единна всемирна структура на мобилните комуникации на бъдещето. Този стандарт работи на 2 GHz, обхваща базовите, включително спътникови, подсистеми и мрежи.

Услуги, предлагани в телекомуникациите

Пазар на телекомуникационните услуги:

Информацията е стока, която има пазарна и потребителска стойност. Често потребителската й стойност (за разлика от други стоки) е по-висока от пазарната.

За едно позвъняване по телефона плащате стотинки, а често получавате или предавате ценна информация, която може да има голяма материална и морална стойност, например да спаси човешки живот.

Телекомуникационните услуги (Telecommunication services) са пазарен продукт. Това са възможностите на телекомуникациите да предоставят информация от гледна точка на потребителя.

Телекомуникационните услуги се диктуват се от потребностите, непрекъснато се разширяват и развиват и са най-разнообразни – от обикновените телефонни и телеграфни до широколентовите мултимедийни услуги.

Основните участници в пазара на телекомуникационни услуги са:

Оператор на телекомуникационна мрежа (Network Operator), който изгражда поддържа и предоставя инфраструктурата за извършване на услугите (обществената комутируема мрежа PSTN, цифровата мрежа с интеграция на услугите ISDN, мобилната клетъчна мрежа – PLMN и др.).
Оператор на услуги (Service Operator, Service Provider), който наема от Network Operator ресурси на телекомуникационната мрежа, за да предложи на абонатите и потребителите услуги. Той създава информационните ресурси за тези услуги, следи за качеството им и ги управлява. Той се договаря с потребителите и абонатите, които се разплащат с него.

Потребител на услуги (клиент) е всеки абонат на обществена или частна телекомуникационна мрежа, който ползва услугите, предоставени от Service Provider.

Абонат на услуги е потребител, който се договаря и периодично заплаща услугите, които използва за свои цели.

Абнатите и клиентите са най-важните участници, защото от тях идват парите за всички останали.

Класификация на услугите

Международните организации, разработващи стандарти и препоръки, систематизират телекомуникационните услуги (telecommunication services) според различни гледни точки.

Според тяхната значимост услугите биват:
1. Основни:
2. Допълнителни услуги.
Носещите услуги касаят пренасянето на информацията от терминал до терминал.

Телеуслугите се отнасят до комуникацията от абонат до абонат, поради което в тях участват и абонатните терминали. Към телеуслугите се отнасят например телефония, телефакс, предаване на данни. Към телефонията се отнасят изграждането на телефонни връзки, телефонни разговори от монетни и фонокартни телефони, включването на учрежденски телефонни централи към обществената телефонна мрежа и т.н.

Допълнителните услуги предоставят на потребителите улеснения за абонатите като им предоставят някои удобства, напр. пренасочване на повикванията, конферентна връзка, индикация на номера на викащия абонат на дисплея на терминала, информация за проведените разговори и др. Те се ползват от абонатите по тяхно желание. За операторите допълнителните услуги представляват също интерес, защото увеличават приходите им при същия брой абонати.
Според вида на предоставената информация услугите биват:
- Говор;
- Данни (символи, букви, цифри, неподвижни изображения);
- Видео (подвижни изображения);
- Мултимедия.
Мултимедията е услуга, пренасяща поне два от трите основни вида информация - говор, данни и видео. Мултимедийните услуги включват обмен на говор (реч), образи (картини), видео и данни. Абонатът, чрез своя многофункционален терминал, който представлява персонален мултимедиен компютър, се свързва с мрежата и получава предлаганите от нея мултимедийни услуги.
По използвана честотна лента услугите биват:
- Теснолентови – до 2 Mb/s
- Широколентови – над 2 Mb/s
По начин на ползване на информацията услугите биват:
- Интерактивни услуги;
- Дистрибутивни услуги;
- Разговорни услуги:
- Обмен на данни;
- Пренасяне на съобщения:
- Извличане на информация;
- Услуги за бизнес и домашни абонати;
При интерактивните услуги се извършва обмен на информация между двата абоната или между абоната и оператора на услугата. Към тях се отнасят разговорните услуги, при които се осъществява двупосочен обмен на информация в реално време. Услугите за пренасяне на съобщения (електронна поща, телетекст) са също интерактивни, но комуникацията се осъществява посредством запаметяващи устройства. Те съхраняват и след това, когато се окаже възможно, предават съобщението, поради което връзката не е в реално време.

Услугите за извличане на информация предоставят общодостъпна информация (видеотекст, видеофилми по заявка на потребителя), съхранявана в информационните центрове на операторите.

При дистрибутивните услуги обменът на информация е предимно еднопосочен – от оператора към абоната. Към тях се отнасят разпръсквателните и дистрибутивните услуги.

Разпръсквателните услуги разпределят информацията от един централен източник към неограничен брой абонати. Тя се излъчва постоянно или циклично. Абонатите нямат възможност да влияят на започването и реда на предаване на информацията.

Другата категория дистрибутивни услуги са услугите с потребителски контрол. Разпределяната от централния източник информация се предоставя на абонатите като последователност от информационни блокове с циклично повтаряне, което предоставя възможност за контрол върху началото и реда на приемане на информация. Такъв е случаят с телетекста.

Коментари:

Технологии и комуникации