Перспективы развития кабельных линий связи в третьем тысячелетии
Рассматриваются перспективы развития кабельных линии связи в третьем тысячелетии. Показано, что основным направлением развития сетей является замена на первичной сети кабелей с медными жилами на оптические кабели связи.Одежо, учитывая огромные размеры территории России при сохранении существующих темпов внедрения оптических кабелей свази по оптимистическим протоэам полна я замена существующих медных кабелей на оптические потребует 60 лет, но при этом не учитывается развитие современной транспортной и технологической инфраструктуры. К 2030 г. может быть заменена транспортная телекоммуникационная инфраструктура, а к 2069 г. замена на опп+юский кабель всей существующей инфраструктуры
Портнов ЭЛ.,
Основные принципы создания сетей электросвязи в третьем тысячелетии является создание единой сети, основой которой являются волоконно-оптические линии связи. В настоящее время перечная сеть электросвязи базируется на симметричных, коаксиальных и волоконно-оптических линиях связи. Несмотря на то, что на магистральной и внутризоновой первичной сети всех министерств и ведомств основное место занимали симметр^ные и коаксиальные кабели связи, все новое строительство в ведущих минестерствах и ведомствах в настоящее время выполняется на оптунеском кабеле связи.Другими словами, транспортный участок сети(междугородный, внутризоновый И городской) подчинен вОЛОКОННО-ОПТИЧвСКИМ технологиям.Сеть доступа (городская и сельская связь) также при новом строительстве базируется на волоконно-оптическом ка6еле{ волокно в кабельный шкаф, волокно к дому, волокно к абоненту, волокно на рабочий стол).
При волокне в шкаф предполагается на современном уровне, что к абоненту от шкафа ищет кабель с медными жилами; при волокне к дому предполагается, что в доме распределительный и абонентский участки выполнены кобелем с медными жилами (симметричным или коаксиальным); при волокне к абоненту предполагается, что от распределительной коробки будет идти медный кабель к аппарату и компьютеру, а к телевизору - коаксиальный радиочастотный кабель; при волокне на стол будет реализовано волоконно-оптическая технология, при сохранении медной абонентской проводки и радиочастотного коаксиального кабеля к телевизору
До 2015 г. в России предполагается полная интеграция существующих сетей (включая сети подвижной связи, вещания и сеть Интернет) в единую федерацию сетей. Интернет график в мире уже в 2007 г. составил 6 Питобайт в день, при этом, суммарная скорость по одному оптическому волокну достигла 4 Тбит/с, а по медному кабелю 1 Гбит/с
В настоящее время по оптическому волокну получены суммарные рекордные скорости передачи 14 Тбит/с, при этом скорость передачи в одном канале была достигнута 1 Тбит/с; количество каналов в одном волокне составило 1 ООО при скорости передачи 3,25 Гбит/с Однако, для коммерческого применения используется не более 100 каналов при скорости передачи 40 Гбит/с
Учить вая рост потребностей в телекоммуникационных и муль-тисервисных услугах, спрос на оптическое волокно (и, следовательно, на оптический кобель) не уменьшается и составляет 70 млн. км. при ежегодном приросте в 15%. 70 млн. км оптического волокна распределяется для кабелей дальней наземной и подводной связи,
кабелей сети доступа, кабелей внутризоновой и городской, сельской сети, кабелей локальных сетей и структурированных кабельных систем. Прирост потребностей на данные кабели возрастает, как можно суд ить по потребности на оптическое волокно:
Для кабелей магистральной
(наземной и подводной) связи - 10%
Для кабелей сети доступа - 25%
Для кабелей внутризоновой,
городской и сельской сети - 40%
Для кабелей локальных и структурированных
кабельных сетей - 5%
Несомненно, приоритетным направлением является направление широкого развития волоконно- оптических кабелей всех уровней первичной сети: транспортного и доступа,дальнейшее развитие медных кабелей на сети общего пользования, на сети доступа, кабелей структурированных кабельных систем, радиочастотных коаксиальных кобелей для сети кабельного телевидения
Из всего многообразия направляющих систем электросвязи (рис 1) только оптические кобели связи, симметричные кабели связи сети общего пользования, симметричные кабели связи на основе витой пары и радиочостотные кабели для сети кабельного телевидения в настоящее время широко выпускаются заводами
Следует отметить, что для цифрового формата передачи для компьютерных сетей широко применяются кабели на основе витой пары, которая вписывается в номенклатуру симметричных кабелей связи на основании существующих категорий:
доступа от 100 МГц и выше ограничено длиной 100 метров, поэтому только на сети доступа в компьютерных сетях они используются, а транспортный поток доставляется по оптическому волокну.
Размеры и характеристики оптических волокон, применяемых в электросвязи, должны соответствовать Рекомендациям МСЗ-Т:
С.651 (многомодовые градиентные волокна 50/125 мкм);
С.652 (сдномодовые волокна);
С.653 (одномодовью волокна со сдвигом дисперсии);
С.654 (одномодовью волокна с затуханием, минимизированным на волне 1550нм);
Т-Сотт, #8-2010
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
ВОКС лпв ВЛ ЭЖД
ВЛС - воздушние л^ии связи, СК - симметричные кабели связи, КК- коаксиальные кобе/и с вади, ГСК - городские симметричные кабели связи, ССК* сельские сим-■летричные к обеги связи, ЗСХ - зоновые симметричные кабели связи, МСК - магистральные симулетричные кабели связи, МСК- мапистрсуъные коаксиагы^е кабеги связи, ЗСК - зоновые коаксиальные кобели связи, СпКК - специальные коаксиальные кабеги сея», РКК- радиочастотные косжсиальные кабеги свяэи/1СГСК -лежаль-ные сети городской кобегьной сети.ЦТР - симметричные неэкраннрсвсиные кабеги на основе витой пары, БТР - экранированные симметричные кабели на основе витой поды, ЛК - ленточные кабеги связи, ВОКС - волсжсмно-оптичеасие кабели связи, ЯП В - л»*ния поверхностной вогны, ВЛ - высоковольтная гь^ния передачи, ЭЖД - алектофифированнси железная дорога, МОКС - магистра/ъные волокон-но-оптичеосие кабели, ГКХС- подводные волсжонно-оптинеосие кабели, ЗОКС - зоновые волоконно-оптические кобели, ГОКС - городские волоконно-оптические кабеги, СОКС - специальные волоконно-оптические кабели, ВВП - воздушная высоковольтная /иния передачи, КВЛ - кабельная высоковогътноя гиния передачи, ВЭЖД - наземная 5лектрофицированнав железная дорого, ЛОК - покольче сп-т^есхие кабели, "телефонные" оптические кабели
С-655 (одномодовые волокна со смещенной ненулевой дисперсией, в том числе: с малым наклоном кривой дисперсии, с большой эффективной площадью поля мещы);
<3-656 (одномодовое широкополосное оптическое волокно с ненулевой смещенной д исперсией до 1625 нм);
С-657 (одномодовое оптическое волокно с минимальным радиусом изгиба).
Классификация оптических кабелей в зависимости от типов использования приведена на рис. 2-6.
При проектировании волоконно-оптических кабелей должна быть предусмотрена защита волокна от дополнительного затухания и чрезмерной механической деформации при различных условиях эксплуатации, учтены изменения геометрических размеров кабеля, оказывающие влияние на рабочие. характеристики волокна. Кроме того, волокно должно быть таким, чтобы легко выполнялись работы по прокладке и сращиванию волокон в кабельных муфтах или соединения на стойках при концевой заделке кабелей.
Россия является самой большой страной по территории: она занимает 12,8% земной суши, а проживает на этой территории всего 2,4% всего населения земли, т. е. плотность населения составляет всего 9. Следовательно, для обеспечения поселения средствами и услугами связи требуется строить очень длинные линии связи при больших капитальных затратах на их создание.
Суровый климат России, демографическая и экономическая неоднородность усугубляют российские трудности в развитии связи в целом.
С начала 90-х годов прошлого века на магистральной и внутризоновой сетях общего пользования прекратилось строительство новых линий связи на кабелях с медными жилами, однако, огромная сеть,создаваемая десятилетиями на кабелях с медными жилами в 2-3 раза превышает современную сеть на оптических кабелях связи. Транспортная сеть на медном кабеле не может конкурировать с оптической транспортной сетью ни по пропускной способности, ни по качеству цифрового сигнала, ни по протяженности и по ряду других характеристик
Поэтому первоочередной задачей на транспортной сети является замена кабельных линий с медными жилами на оптические кабельные линии.За десятилетний период времени на магистральных и внутризоновых сетях общего пользования и технологических сетях бьето построени 140 тыс км оптических линий связи. При сохранении темпов строительства только к 2030 г. удастся заменить кабельные линии с медными жилами на оптические на указанных выше сетях. Но есть еше большая группа кабельных линий на сети доступа обшрго пользования с мед ными жилом, и протяженность их тоже немалая.
Линейные кабели С Ж
Межл> юролішс ОК Распределительные ОК Сослиннгсльиые ОК
оистс | [ ок скс [
Рис 2. Классификация ОК для внешней проклсщси
ОК ДМ ■фТИШЫЮЙ ОКдля
прокладки ОК
Вс. 3. Классификация ОК для внутренней прокладки
Поэтому первоочередной задачей на транспортной сети является замена кабельных линий с медными жилами на оптические кабельные линии.За десятилетний период времени на магистральных и внутризоновых сетях общего пользования и технологических сетях было построени 140 тыс. км оптических линий связи. При сохранении темпов строительства только к 2030 г. удастся заменить кабельные линии с медными жилами на оптические на указанных выше се-тях.Но есть еще большая группа кабельных линий на сети доступа общего пользования с медными жилами, и протяженность их тоже немалая.
Другими словами, к 2030 г. может быть решена транспортная инфраструктура оптических кабельных линий, которая по протяженности к этому времени будет составлять 636 ТЫС КМ.
Вместе с тем, существующая транспортная и технологическая инфраструктура Россия без учета ее развития представлена ниже:
Т-Сотт, #8-2010
Нєподшишє 3aMeiKH Стр.3
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Краткий обзор развития линий связи
Линии связи возникли одновременно с появлением электрического телеграфа. Первые линии связи были кабельными. Однако вследствие несовершенства конструкции кабелей подземные кабельные линии связи вскоре уступили место воздушным. Первая воздушная линия большой протяженности была построена в 1854 г. между Петербургом и Варшавой. В начале 70-х годов прошлого столетия была построена воздушная телеграфная линия от Петербурга до Владивостока длиной около 10 тыс. км. В 1939 г. была пущена в эксплуатацию величайшая в мире по протяженности высокочастотная телефонная магистраль Москва--Хабаровск длиной 8300 км.
Создание первых кабельных линий связано с именем русского ученого П.Л. Шиллинга. Еще в 1812 г. Шиллинг в Петербурге демонстрировал взрывы морских мин, использовав для этой цели созданный им изолированный проводник.
В 1851 г. одновременно с постройкой железной дороги между Москвой и Петербургом был проложен телеграфный кабель, изолированный гуттаперчей. Первые подводные кабели были проложены в 1852 г. через Северную Двину и в 1879 г. через Каспийское море между Баку и Красноводском. В 1866 г. вступила в строй кабельная трансатлантическая магистраль телеграфной связи между Францией и США.
В 1882--1884 гг. в Москве, Петрограде, Риге, Одессе были построены первые в России городские телефонные сети. В 90-х годах прошлого столетия на городских телефонных сетях Москвы и Петрограда были подвешены первые кабели, насчитывающие до 54 жил. В 1901 г. началась постройка подземной городской телефонной сети.
Первые конструкции кабелей связи, относящиеся к началу XX века, позволили осуществлять телефонную передачу на небольшие расстояния. Это были так называемые городские телефонные кабели с воздушно-бумажной изоляцией жил и парной их скруткой. В 1900--1902 гг. была сделана успешная попытка повысить дальность передачи методами искусственного увеличения индуктивности кабелей путем включения в цепь катушек индуктивности (предложение Пупина), а также применения токопроводящих жил с ферромагнитной обмоткой (предложение Крарупа). Такие способы на том этапе позволили увеличить дальность телеграфной и телефонной связи в несколько раз.
Важным этапом в развитии техники связи явилось изобретение, а начиная с 1912--1913 гг. освоение производства электронных ламп. В 1917 г. В.И. Коваленковым был разработан и испытан на линии телефонный усилитель на электронных лампах. В 1923 г. была осуществлена телефонная связь с усилителями на линии Харьков--Москва--Петроград.
В 30-х годах началось развитие многоканальных систем передачи. В последующем стремление расширить спектр передаваемых частот и увеличить пропускную способность линий привело к созданию новых типов кабелей, так называемых коаксиальных. Но массовое изготовление их относится лишь к 1935 г., к моменту появления новых высококачественных диэлектриков типа эскапона, высокочастотной керамики, полистирола, стирофлекса и т.д. Эти кабели допускают передачу энергии при частоте токов до нескольких миллионов герц и позволяют производить по ним передачу телевизионных программ на большие расстояния. Первая коаксиальная линия на 240 каналов ВЧ телефонирования была проложена в 1936 г. По первым трансатлантическим подводным кабелям, проложенным в 1856 г., организовывали лишь телеграфную связь. И только через 100 лет, в 1956 г., была сооружена подводная коаксиальная магистраль между Европой и Америкой для многоканальной телефонной связи.
В 1965--1967 гг. появились опытные волноводные линии связи для передачи широкополосной информации, а также криогенные сверхпроводящие кабельные линии с весьма малым затуханием. С 1970 г. активно развернулись работы по созданию световодов и оптических кабелей, использующих видимое и инфракрасное излучения оптического диапазона волн.
Создание волоконного световода и получение непрерывной генерации полупроводникового лазера сыграли решающую роль в быстром развитии волоконно-оптической связи. К началу 80-х годов были разработаны и испытаны в реальных условиях волоконно-оптические системы связи. Основные сферы применения таких систем -- телефонная сеть, кабельное телевидение, внутриобъектовая связь, вычислительная техника, система контроля и управления технологическими процессами и т.д.
В Украине и других странах проложены городские и междугородные волоконно-оптические линии связи. Им отводится ведущее место в научно-техническом прогрессе отрасли связи.
2. Линии связи и основные свойства ВОЛС
На современном этапе развития общества в условиях научно-технического прогресса непрерывно возрастает объем информации. Как показывают теоретические и экспериментальные (статистические) исследования, продукция отрасли связи, выражающаяся в объеме передаваемой информации, возрастает пропорционально квадрату прироста валового продукта народного хозяйства. Это определяется необходимостью расширения взаимосвязи между различными звеньями народного хозяйства, а также увеличением объема информации в технической, научной, политической и культурной жизни общества. Повышаются требования к скорости и качеству передачи разнообразной информации, увеличиваются расстояния между абонентами. Связь необходима для оперативного управления экономикой и работы государственных органов, для повышения обороноспособности страны и удовлетворения культурно-бытовых потребностей населения.
В эпоху научно-технической революции связь стала составным звеном производственного процесса. Она используется для управления технологическими процессами, электронно-вычислительными машинами, роботами, промышленными предприятиями т.д. Непременным и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи (ЛС), по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика, регенератора и т.д.) к другому (станции, регенератору, приемнику и т.д.) и обратно. Очевидно, что эффективность работы систем связи во многом предопределяется качеством ЛС, их свойствами и параметрами, а также зависимостью этих величин от частоты и воздействия различных факторов, включая мешающие влияния сторонних электромагнитных полей.
Различают два основных типа ЛС: линии в атмосфере (радиолинии РЛ) и направляющие линии передачи (линии связи).
Отличительной особенностью направляющих линий связи является то, что распространение сигналов в них от одного абонента (станции, устройства, элемента схемы и т.д.) к другому осуществляется только по специально созданным цепям и трактам ЛС, образующим направляющие системы, предназначенные для передачи электромагнитных сигналов в заданном направлении с должными качеством и надежностью.
В настоящее время по линиям связи передаются сигналы от постоянного тока до оптического диапазона частот, а рабочий диапазон длин волн простирается от 0,85 мкм до сотен километров.
Различают три основных типа ЛС: кабельные (КЛ), воздушные (ВЛ), волоконно-оптические (ВОЛС). Кабельные и воздушные линии относятся к проводным линиям, у которых направляющие системы образуются системами “проводник--диэлектрик”, а волоконно-оптические линии представляют собой диэлектрические волноводы, направляющая система которых состоит из диэлектриков с различными показателями преломления.
Волоконно-оптические линии связи представляют собой системы для передачи световых сигналов микроволнового диапазона волн от 0,8 до 1,6 мкм по оптическим кабелям. Этот вид линий связи рассматривается как наиболее перспективный. Достоинствами ВОЛС являются низкие потери, большая пропускная способность, малые масса и габаритные размеры, экономия цветных металлов, высокая степень защищенности от внешних и взаимных помех.
3. Основные требования к линиям связи
кабельный оптический телефонный микроволновой
В общем виде требования, предъявляемые высокоразвитой современной техникой электросвязи к междугородным линиям связи, могут быть сформулированы следующим образом:
· осуществление связи на расстояния до 12500 км в пределах страны и до 25 000 для международной связи;
· широкополосность и пригодность для передачи различных видов современной информации (телевидение, телефонирование, передача данных, вещание, передача полос газет и т. д.);
· защищенность цепей от взаимных и внешних помех, а также от грозы и коррозии;
· стабильность электрических параметров линии, устойчивость и надежность связи;
· экономичность системы связи в целом.
Кабельная линия междугородной связи представляет собой сложное техническое сооружение, состоящее из огромного числа элементов. Так как линия предназначена для длительной работы (десятки лет) и на ней должна быть обеспечена бесперебойная работа сотен и тысяч каналов связи, то ко всем элементам линейно-кабельного оборудования, и в первую очередь к кабелям и кабельной арматуре, входящим в линейный тракт передачи сигналов, предъявляются высокие требования. Выбор типа и конструкции линии связи определяется не только процессом распространения энергии вдоль линии, но и необходимостью защитить расположенные рядом ВЧ цепи от взаимных мешающих влияний. Кабельные диэлектрики выбирают исходя из требования обеспечения наибольшей дальности связи в каналах ВЧ при минимальных потерях.
В соответствии с этим кабельная техника развивается в следующих направлениях:
1. Преимущественное развитие коаксиальных систем, позволяющих организовать мощные пучки связи и передачу программ телевидения на большие расстояния по однокабельной системе связи.
2. Создание и внедрение перспективных ОК связи, обеспечивающих получение большого числа каналов и не требующих для своего производства дефицитных металлов (медь, свинец).
3. Широкое внедрение в кабельную технику пластмасс (полиэтилена, полистирола, полипропилена и др.), обладающих хорошими электрическими и механическими характеристиками и позволяющих автоматизировать производство.
4. Внедрение алюминиевых, стальных и пластмассовых оболочек вместо свинцовых. Оболочки должны обладать герметичностью и обеспечивать стабильность электрических параметров кабеля в течение всего срока службы.
5. Разработка и внедрение в производство экономичных конструкций кабелей внутризоновой связи (однокоаксиальных, одночетверочных, безбронных).
6. Создание экранированных кабелей, надежно защищающих передаваемую по ним информацию от внешних электромагнитных влияний и грозы, в частности кабелей в двухслойных оболочках типа алюминий -- сталь и алюминий -- свинец.
7. Повышение электрической прочности изоляции кабелей связи. Современный кабель должен обладать одновременно свойствами как высокочастотного кабеля, так и силового электрического кабеля, и обеспечивать передачу токов высокого напряжения для дистанционного электропитания необслуживаемых усилительных пунктов на большие расстояния.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тенденция развития оптических сетей связи. Анализ состояния внутризоновой связи Республики Башкортостан. Принципы передачи информации по волоконно-оптическим линиям связи. Выбор оборудования, оптического кабеля, организация работ по строительству.
дипломная работа , добавлен 20.10.2011
Общая характеристика волоконно-оптической связи, ее свойства и области применения. Проектирование кабельной волоконно-оптической линии передач (ВОЛП) способом подвески на опорах высоковольтной линии передачи. Организация управления данной сетью связи.
курсовая работа , добавлен 23.01.2011
Этапы развития различных средств связи: радио, телефонной, телевизионной, сотовой, космической, видеотелефонной связи, интернета, фототелеграфа (факса). Виды линии передачи сигналов. Устройства волоконно-оптических линий связи. Лазерная система связи.
презентация , добавлен 10.02.2014
Основная задача развития электрической связи. Расчет характеристик передачи по оптическим волокнам. Строительство волоконно-оптической линии связи, монтаж оптического кабеля и работа с измерительными приборами. Охрана труда и техника безопасности.
дипломная работа , добавлен 24.04.2012
История развития линий связи. Разновидности оптических кабелей связи. Оптические волокна и особенности их изготовления. Конструкции оптических кабелей. Основные требования к линиям связи. Направления развития и особенности применения волоконной оптики.
контрольная работа , добавлен 18.02.2012
Волоконно-оптические линии связи как понятие, их физические и технические особенности и недостатки. Оптическое волокно и его виды. Волоконно-оптический кабель. Электронные компоненты систем оптической связи. Лазерные и фотоприемные модули для ВОЛС.
реферат , добавлен 19.03.2009
Принцип работы оптического волокна, основанный на эффекте полного внутреннего отражения. Преимущества волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), области их применения. Оптические волокна, используемые для построения ВОЛС, технология их изготовления.
реферат , добавлен 26.03.2019
Структура оптического волокна. Виды оптоволоконных кабелей. Преимущества и недостатки волоконно-оптической линии связи. Области ее применения. Компоненты тракта передачи видеонаблюдения. Мультиплексирование видеосигналов. Инфраструктура кабельной сети.
курсовая работа , добавлен 01.06.2014
Волоконно-оптическая линия связи как вид системы передачи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, знакомство с особенностями проектирования. Анализ этапов расчета параметров кабеля и длины регенерационного участка.
курсовая работа , добавлен 28.04.2015
История разработки световодных систем и их опытной эксплуатация на железнодорожном транспорте. Рассмотрение возможности создания высокоскоростной волоконно-оптической линии внутризоновой связи, которая соединяет по кольцевой схеме районные центры.
450 г . до н. э. – древнегреческие философы Демокрит и Клеоксен предложили создать оптический факельный телеграф.
1600 г . – книга английского ученого Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле». В ней описывались уже известные свойства магнита, а также собственные открытия автора.
1663 г . – Немецкий ученый Отто фон Герике провел экспериментальные работы по определению явления электростатического отталкивания однополярно заряженных предметов.
1729 г . –англичанин Грей открыл явление электропроводности.
1745 г . – Немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали «лейденскую банку» – первый конденсатор.
1753 г . — физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи электрического тока по проводам.
1761 г . – одним из величайших математиков, петербургским академиком Леонардом Эйлером впервые высказана идея передачи информации с помощью колебаний эфира.
1780 г . – Гальвани открыл первую конструкцию детектора не искусственную, а природную – биологическую.
1785 г . –Французский физик Шарль Кулон – основатель электростатики установил, что сила взаимодействия электрических зарядов пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
1793 г . – К. Штапп изобрел «оптический телеграф».
1794 г . –введена в строй первая линия «оптического телеграфа», сооруженная межу Лиллем и Парижем (около 250 км), имевшая 22 промежуточные (ретрансляционные) станции.
1800 г . – Вольта изобрел гальванический элемент – так называемый «Вольтов столб», который стал первым источником постоянного тока.
1820 г . – Эрстедт открыл связи между электрическим током и магнитным полем. Электрический ток порождает магнитное поле.
1820 г . –A. M. Ампер открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера).
1832 г . – Павел Львович Шиллинг изобрел стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок.
1837 г . – американский ученый Ч. Пейдж создал так называемую «ворчащую проволоку».
1838г. – Hемецкий ученый К. А. Штейнгель изобрел так называемое заземление.
1838 г . – С. Морзе изобрел оригинальный неравномерный код.
1839г . – была построена самая протяженная в то время в мире линия «оптического телеграфа» между Петербургом и Варшавой (1200 км).
1841 г . –под руководством Якоби была построена первая телеграфная линия между Зимним дворцом и Главным штабом.
1844 г . – под руководством Морзе была построена телеграфная линия между Вашингтоном и Балтимором общей протяженностью 65 км.
1850 г . – Б.С. Якоби 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».
1851 г . – код Морзе был несколько модифицирован и признан международным кодом.
1855 г .– Французским телеграфным механиком Э. Бодо изобретена первая печатающая телеграфная машина.
1858 г . – Уинстон изобрел аппарат, выдающий информацию непосредственно на встроенную в него телеграфную ленту (прототип современного телеграфного аппарата).
1860 г . – учитель физики школы г. Фридрихсдорфа (Германия) Филипп Рейс из подручных средств (пробка от бочонка, вязальная спица, старая разбитая скрипка, моток изолированной проволоки и гальванический элемент) создал аппарат для демонстрации принципа действия уха.
1868 г . –Махлон Лумис продемонстрировал группе американских конгрессменов и ученых работу прототипа линии беспроводной связи протяженностью 22 км.
1869 г . – профессор Харьковского университета Ю. И. Морозов разработал передатчик – прообраз микрофона.
30 июля 1872 г. – М. Лумису был выдан первый в мире патент (№ 129971) на систему беспроводного телеграфа.
1872 г . – русский инженер А. Н. Лодыгин изобрел первую электрическую осветительную лампу накаливания, которая открыла эпоху электровакуумной техники.
1873 г . – английский физик В. Крукс изобрел прибор – «радиометр».
1873 г . –Максвелл объединил все свои работы в «Учении об электричестве и магнетизме».
1874 г . – Бодо создал многократную систему телеграфирования с печатью.
1877 г. – Д. Э. Юз сконструировал телефонный передатчик, названный им микрофоном.
1877 г . – в США по проекту венгерского инженера Т. Пушкаша построена первая телефонная станция.
1878 г . –Стюарт пришел к выводу, что в атмосфере Земли имеется ионизированная область ионосферы – проводящий слой атмосферы, т. е. Земля и ионосфера являются обкладками конденсатора.
1879 г . – Российский ученый Михальский первым в мире применил угольный порошок в микрофоне. Это принцип используется до настоящего времени.
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.
1883 г . – Эдисон открыл эффект распыления вещества нити накаливания в электрической лампе.
1883 г . – П. М. Голубицкий создал телефон с двумя полюсами, расположенными эксцентрично относительно центра мембраны, который работает и в настоящее время.
1883 г . –П. М. Голубицким сконструирован микрофон с угольным порошком.
1886 г . – Г. Герц изобрел метод обнаружения электромагнитных волн.
1887 г . – русский изобретатель К. А. Мосницкий создал «самодействующий центральный коммутатор» — предшественник автоматических телефонных станций (АТС).
1887 г . – проведены знаменитые эксперименты Генриха Герца, доказавшие реальность радиоволн, существование которых следовало из теории Дж. К. Максвелла.
1889 г . – американский изобретатель А. Г. Строунджер получил патент на автоматическую телефонную станцию.
1890 г . – известный французский физик Э. Бранли изобрел прибор, способный реагировать на электромагнитное излучение радиодиапазона. Детектором в приемнике служил когерер.
1893 г . – русские изобретатели М. Ф. Фрейденберг и С. М. Бердичевский — Апостолов предложили свой «телефонный соединитель» – АТС с шаговыми искателями.
1895 г . – Фрейденберг М. Ф. запатентовал один из важнейших узлов декадно-шаговых АТС – предыскатель (устройство для автоматического поиска вызываемого абонента).
1896 г . – Фрейденберг М. Ф. создал машинный искатель с обратным контролем из регистра, установленного в аппарате абонента.
25 апреля (7 мая) 1895 г . – первая публичная демонстрация А. С. Поповым радиолинии. Этот день в нашей стране ежегодно отмечается как День радио.
24 (12) марта 1896 г. – с помощью аппаратуры А. С. Попова была передана первая в мире текстовая радиограмма, которая записывалась на телеграфную ленту.
1896 г . – Фрейденберг запатентовал искатель машинного типа.
1896 г . – Бердичевский — Апостолов создал оригинальную систему АТС на 11 тысяч номеров.
1898 г . – Между Москвой и Петербургом построена самая протяженная в мире воздушная телефонная магистраль (660 км).
Май 1899 г . – Впервые в звуковом виде эфирные телеграммы были прослушаны на головной телефон в России ассистентами А. С. Попова П. Н. Рыбкиным и А. С. Троицким.
1899 г . – А. С. Попов впервые использовал радиосвязь для спасения корабля и людей. Дальность связи превышала 40 км.
1900 г . –начало радиовооружения кораблей русского военно-морского флота, т. е. практическое и регулярное использование радиосвязи в военном деле.
24 августа 1900 г. – российский ученый Константин Дмитриевич Перский ввел понятие телевидение «телевизирование».
1904 г . –англичанин Флеминг создал ламповый диод.
1906 г . –американец Ли де Форест изобрел лампу с управляющим электродом – трехэлектродную лампу, обеспечивающую возможность усиления переменных токов.
25 июля 1907г . – Б. Л. Розинг получил «Привилегию за № 18076» на приемную трубку для «электрической телескопии». Трубки, предназначенные для приема изображений, получили в дальнейшем название кинескопов.
1912 г . – В. И. Коваленков разработал генераторную лампу с внешним анодом, охлаждаемом водой.
1913 г . – Мейснер открыл возможность самовозбуждения колебаний в схеме, содержащей электронную лампу и колебательный контур.
1915 г . – Российский инженер Б. И. Коваленков разработал и применил первую дуплексную телефонную трансляцию на триодах.
1918 г . – Э. Армстронг изобрел супергетеродинный приемник.
1919 г . – Шоттки изобрел тетрод, который нашел практическое применение лишь в 1924–1929 годах.
1922 г . – О. В. Лосев открыл эффект усиления и генерации высокочастотных колебаний с помощью кристаллов.
1922 г . – радиолюбителями открыто свойство коротких волн распространяться на любые расстояния благодаря преломлению в верхних слоях атмосферы и отражению от них.
1923 г . –советский ученый Лосев О. В. впервые наблюдал свечение полупроводникового (карбидкремниевого) диода при пропускании через него электрического тока.
март 1929 г. – начались первые регулярные передачи в эфир в Германии.
1930-е гг. – были освоены метровые волны, распространяющиеся прямолинейно, не огибая земной поверхности (т. е. в пределах прямой видимости).
1930 г . – на основе работ Лэнгмюра появились пентоды.
29 апреля и 2 мая 1931 г. – произведены первые передачи телевизионных изображений по радио в СССР. Они были осуществлены с разложением изображения на 30 строк.
Август 1931 г. – Немецкий ученый Манфред фон Арденне первым в мире публично продемонстрировал полностью электронную систему телевидения на основе датчика бегущего луча с разверткой на 90 строк.
24 сентября 1931 г. –Советский ученыйС. И. Катаев получил приоритет на изобретение передающей трубки с наполнением зарядов, мозаичной мишенью и коммутацией с использованием вторичных электронов.
1934 г . – Э. Армстронг изобрел частотную модуляцию (ЧМ).
1936 г . – Советским ученым П. В. Тимофееву и П. В. Шмакову выдано авторское свидетельство на электронно-лучевую трубку с переносом изображения.
1938 г . – в СССР запущены в эксплуатацию первые опытные телевизионные центры в Москве и Ленинграде. Разложение передаваемого изображения в Москве было 343 строки, а в Ленинграде – 240 строк при 25 кадрах в секунду. 25 июля 1940 г. был утвержден стандарт разложения на 441 строку.
1938 г . – В СССР начался серийный выпуск консольных приемников на 343 строки типа ТК-1 с размером экрана 14×18 см.
1939 г . – Э. Армстронг построил первую радиостанцию, работающую в УКВ диапазоне радиоволн.
1940-е гг. – освоены дециметровые и сантиметровые волны.
1948 г . – американские исследователи под руководством Шокли изобрели полупроводниковый триод –транзистор.
1949 г . – в СССР начался серийный выпуск телевизоров КВН-49 на трубке с диаметром 17 см (разработчики В. К. Кенигсон, Н. М. Варшавский, Н. А. Николаевский).
4 марта 1950 г. – В Москве создан первый научный центр по приемной телевизионной сети.
1953 –1954 гг. – В СССР разработано первое отечественное оборудование радиорелейной связи метрового диапазона «Краб». Оно использовалось на линии связи между Красноводском и Баку через Каспийское море.
Середина 50-х годов –В СССРразработано семейство радиорелейной аппаратуры «Стрела».
4 октября 1957 г. – Выведен на орбиту первый советский искусственный спутник Земли (ИСЗ) началась эра космической связи.
1958 г . – На основе Р-600 работающей в диапазоне 4 ГГц введена в строй первая магистральная радиорелейная линия Ленинград–Таллин.
1960 г . – Состоялась первая передача цветного телевидения в Ленинграде с опытной станции Ленинградского электротехнического института связи.
1965 г . – завод имени Козицкого разработал и выпустил первый лампово-полупроводниковый телевизор «Вечер».
29 ноября 1965 г. –Осуществлена первая передача цветных программ телевидения по системе SECAM из Москвы в Париж через спутник связи «Молния-1».
1966 г . – Кунцевским механическим заводом в Москве был разработан и выпущен малогабаритный переносной телевизор «Юность», собранный полностью на транзисторах.
28 мая 1966 г. –Осуществлена первая передача цветных программ телевидения по системе SECAM из Парижа в Москву через спутник связи «Молния-1».
2 ноября 1967 г. – Введена в действие сеть станций для приема телевизионных программ от искусственных спутников Земли «Молния – 1», получившая название «Орбита».
4 ноября 1967 г. – вступила в строй Общесоюзная радиотелевизионная передающая станция министерства связи СССР.
1970 г . – Сверхчистое кварцевое волокно обеспечило возможность пропустить световой луч на расстояние до 2 км.
5 сентября 1982 г. –Первый спутниковый телемост «Москва –Лос-Анжелос» посвященный диалогу музыкальных коллективов СССР и США.
Апрель 1988 г. –В СССР началось использование комплекта носимой тележурналистской техники с видеомагнитофоном.
Февраль 1999 г. – начало многоканального цифрового спутникового ТВ-вещание («НТВ-плюс»). Передача до 69 телевизионных каналов.
2004 г . – Правительство РФ принимает решение о внедрении цифрового ТВ-вещания по европейской системе DVB.
Первые шаги к познанию. Стефан Грей (1670-1736)
Токопроводящая конструкция представляла собой стеклянную трубку и помещенную в нее пробку. При трении трубки пробка начинала притягивать маленькие бумажные и соломенные куски. Постепенно увеличивая длину пробки, вкладывая в нее деревянные щепки, Грей отметил, что тот же эффект действует до конца цепочки.
Заменив пробку влажной пеньковой веревкой, ему удалось достигнуть протяженности расстояния передаваемого электрозаряда до 250 метров.
Но необходимо было убедиться, что электричество передается не под действием силы тяжести в вертикальном положении и Грей повторил опыт, расположив конструкцию в горизонтальное положение. Эксперимент удался вдвойне, так как было установлено, что так не передается по земле.
В дальнейшем выяснилось, что не все вещества имеют свойство электропроводности. В ходе дальнейших исследований произошло их разделение на «проводники» и «непроводники». Как известно, основные проводники – все виды металлов, растворы электролитов, солей, уголь.
К непроводникам относят вещества, где электрическим зарядам невозможно свободно перемещаться, такие как газы, жидкости, стекло, пластмасса, резина, шелк и другие.
Таким образом Стефан Грей выявил и доказал наличие таких явлений, как электростатическая индукция, а также распределение и перемещение электрического заряда между телами.
За свои достижения и вклад в развитие науки ученый был не только первым номинантом, но и первым награжденным высшей наградой Королевского общества – Медалью Копли.
На пути к изолированию. Тиберио Кавалло (1749–1809)
Последователь Стефано Грея в области исследований электропроводимости Тиберио Кавалло, итальянский ученый, проживавший в Англии, разработал способ изолирования проводов в 1780 г.
Предложенная их схема представляла собой следующую последовательность действий:
- Две натянутых проволоки из меди и латуни необходимо прокалить либо в свечном огне, либо раскаленным железным куском, далее покрыть слоем смолы, после чего намотать на них отрезок полотняной ленты со смолистой пропиткой.
- После чего покрывался дополнительным защитным слоем «шерстяным чехлом». Подразумевалось изготовление таких изделий отрезками от 6 до 9 метров. Для получения большей длины части соединяли при помощи намотки на отрезки шелка с масляной пропиткой.
Первый кабель и его применение. Франсиско де Сальва (1751–1828)
Франсиско Сальва, известный в Испании ученый и врач, в 1795 году предстал перед членами Барселонской академии наук с докладом о телеграфе и его линиях связи, в котором был впервые использован термин «Кабель».
Он утверждал, что проволоки могут быть расположены не удаленно, а наоборот их можно скрутить в виде кабеля, что дает возможность его размещения подвесом в воздушном пространстве.
Это было выявлено в ходе экспериментов с изоляцией кабелей: все имеющиеся в составе проволоки сначала были обмотаны бумагой со смолянистой пропиткой, далее были скручены и дополнительно многослойно обмотаны бумагой. Так было достигнуто исключение потери электричества.
В то же время Сальва предположил возможность гидроизоляции, учитывая тот факт, что ученый не мог знать о материалах, применимых для подобного рода конструкций.
Франсиско Сальва разработал проект воздушных линий передачи связи между Мадридом и Аранхуэсом, который был осуществлен впервые в 1796 году в мире. Позднее, в 1798 г. была возведена «королевская» линия связи.
На заре становления человеческого общества общение между людьми было весьма скудным. Воткнутая в землю ветка указывала, в каком направлении, и на какое расстояние ушли люди; особо положенные камни предупреждали о появлении врагов; зарубки на палках или деревьях сообщали об охотничьей добыче и пр. Существовала и примитивная передача сигналов на расстояние. Сообщения, закодированные в виде определенного числа выкриков либо ударов барабана с изменяющимся ритмом, содержали ту или иную информацию.
В десятом томе “Всеобщей истории” древнегреческого историка Полибия (ок. 201–120 г. до н.э.) описан способ передачи сообщений на расстояние с помощью факелов (факельный телеграф), изобретенный александрийскими учеными Клеоксеном и Демоклитом.
В 1800 г. итальянский ученый А. Вольта создал первый химический источник тока. Это изобретение дало возможность немецкому ученому С. Земмерингу построить и представить в 1809 г. Мюнхенской академии наук проект электрохимического телеграфа. В октябре 1832 г. состоялась первая публичная демонстрация электромагнитного телеграфа русского ученого П.Л. Шиллинга. В том же году с помощью телеграфа Шиллинга была налажена связь между Зимним дворцом и Министерством путей сообщения.
Подлинную революцию в деле электросвязи по проводам произвели русский академик Б.С. Якоби и американский ученый С. Морзе, предложившие независимо друг от друга пишущий телеграф.
В 1841 г. Б.С. Якоби ввел в эксплуатацию линию, оборудованную пишущим телеграфом и соединявшую Зимний дворец с Главным штабом. Через два года аналогичная линия протяженностью 25 км была построена между Петербургом и Царским Селом. В 1850 г. Б.С. Якоби сконструировал первый буквопечатающий аппарат. В июне 1866 г. была осуществлена прокладка кабеля через Атлантический океан. Европа и Америка оказались связанными телеграфом.
Рождение телеграфа дало толчок к появлению телефона. Начиная уже с 1837 г. многие изобретатели пытались передать на расстояние человеческую речь с помощью электричества. В 1876г. американский изобретатель А.Г. Белл запатентовал устройство для передачи речи по проводам – телефон. В 1878 г. русский ученый М. Махальский сконструировал первый чувствительный микрофон с угольным порошком.
На первых порах для телефонной связи использовались телеграфные линии. Специальная двухпроводная телефонная линия была спроектирована в 1895 г. профессором П.Д. Войнаровским и построена в 1898 г. между Петербургом и Москвой.
В 1886 г. русский физик П.М. Голубицкий разработал новую схему телефонной связи. Согласно этой схеме микрофоны абонентских телефонных аппаратов получали питание от одной (центральной) батареи, расположенной на телефонной станции. Первые телефонные станции в России были построены в 1882–1883 гг. в Москве, Петербурге, Одессе.
Первая публичная демонстрация устройства А.С. Попова для приема электромагнитных волн состоялась 7 мая 1895 г. Этот день вошел в историю как день изобретения радио.
Сотрудники созданной в 1918 г. Нижнегородской лаборатории (ее возглавил М.А. Бонч-Бруевич) уже в 1922 г. построили в Москве первую в мире радиовещательную станцию мощностью 12 кВт.
В 1935 г. между Нью-Йорком и Филадельфией вступила в строй радиолиния на ультракоротких волнах, которая впоследствии была названа “радиорелейной линией”.
Отныне во все концы земного шара протянулись цепочки радиорелейных линий. Строительство первой радиорелейной линии в нашей стране было осуществлено в 1953 г. между Москвой и Рязанью.
“Бип...бип... бип”. Эти сигналы услышал 4 октября 1957 г. весь мир. Наступила эра освоения космоса. Совсем небольшой срок отделяет нас от этой даты, а на космические орбиты уже запущены тысячи искусственных спутников, исправно служащих человеку.
23 апреля 1965 г. в СССР был запущен искусственный спутник Земли “Молния-1”, на борту которого находилась приемопередающая ретрансляционная станция.
В 1960 г. в Америке был создан первый в мире лазер. Это стало возможным после появления работ советских ученых В.А. Фабриканта, Н.Г. Басова и A.M. Прохорова и американского ученого Ч. Таунса, получивших Нобелевскую премию.
“Обучать” лазеры передаче на расстояние информации стали вскоре после их изобретения. Первые лазерные линии связи появились в начале 60-х годов этого столетия. В нашей стране первая такая линия была построена в 1964 г. в Ленинграде.
Москвичам хорошо знакомы такие уголки столицы, как Ленинские горы и Зубовская площадь. В 1966 г. между ними засветилась красная нить лазерного света. Связывала она две городские АТС, находящиеся на расстоянии 5 км друг от друга.
В 1970 г. в американской фирме “Corning Glass Company” было получено сверхчистое стекло. Это дало возможность создать и внедрить повсеместно оптические кабели связи.
В 1947 г. появилось первое упоминание о разработанной фирмой “Белл” системе с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Система оказалась громоздкой и неработоспособной. И только в 1962 г. была внедрена в эксплуатацию первая коммерческая система передачи ИКМ-24.
Современные тенденции развития электросвязи. В последующие годы связь развивалась по пути цифровизации всех видов информации. Это стало генеральным направлением, обеспечивающим экономичные методы не только ее передачи, но и распределения, хранения и обработки.
Интенсивное развитие цифровых систем передачи объясняется существенными достоинствами этих систем по сравнению с аналоговыми системами передачи: высокой помехоустойчивостью; слабой зависимостью качества передачи от длины линии связи; стабильностью электрических параметров каналов связи; эффективностью использования пропускной способности при передаче дискретных сообщений и др.
В 2002 году развитие местной телефонной связи осуществлялось в основном на базе современных цифровых АТС, что позволило повысить качество и расширить спектр предоставляемых услуг. Коэффициент емкости цифровых станций от общей монтированной емкости местной телефонной сети в 2002г. составил порядка 40% против 36,2% в 2001 году. На 1.01.2003 г. на сетях России действовало порядка 195 тыс. единиц междугородних и местных таксофонов, в том числе 63 тыс. универсальных. Количество таксофонов увеличилось на 13% и составило 127,5 тыс. штук. Прирост числа основных телефонных аппаратов местной телефонной сети составил 1.8 млн. единиц, в основном за счет телефонных аппаратов, установленных у населения. Общее количество абоненнтов сотовой подвижной связи России на конец 2002 года составило 17,7 млн., прирост абонентской базы по отношению к 2001 году – 2,3 раза. В 2002 году за год компьютерный парк России увеличился по сравнению с 2001-м на 20%. Количество постоянных интернет-пользователей увеличилось на 39% и достигло 6 млн. человек. Объём отечественного ИТ-рынка вырос на 9% и составил более 4 млд. долларов. В 2002 году введено в эксплуатацию более 50 тыс. км какбельных и радиорелейных линий связи, 3 млн. номеров автоматических телефонных станций, более 13 млн. номеров подвижной телефонной связи, а также свыше 70 тыс. междугородних и международних каналов.
Особенно быстрыми темпами в мире и у нас в стране идет развитие сети мобильной радиосвязи. По числу абонентов системы мобильной связи уже можно судить об уровне и качестве жизни в данной стране. В этом смысле темпы роста абонентов мобильной связи в России (почти 200 % в год) являются показателем роста благосостояния общества.
Исходя из макроэкономических показателей развития Российской Федерации, определенных в Основных направлениях социально-экономической политики Правительства Российской Федерации на долгосрочную перспективу, рынок телекоммуникационных услуг к 2010 году будет характеризоваться следующим образом (табл. 1).
Таблица 1. Показатели развития телекоммуникаций России на период до 2010 года
Человечество движется по пути создания Глобального информационного общества. Его основой станет Глобальная информационная инфраструктура, составляющей которой будут мощные транспортные сети связи и распределенные сети доступа, предоставляющие информацию пользователям. Глобализация связи и ее персонализация (доведение услуг связи до каждого пользователя) – вот две взаимосвязанные проблемы, успешно решаемые на данном этапе развития человечества специалистами электросвязи.
Дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет идти в направлениях увеличения скорости передачи информации, интеллектуализации сетей и обеспечения мобильности пользователей.
Высокие скорости . Необходимы для передачи изображений, в том числе телевизионных, интеграции различных видов информации в мультимедийных приложениях, организации связи локальных, городских и территориальных сетей.
Интеллектуальность . Позволит увеличить гибкость и надежность сети, сделает более легким управление глобальными сетями. Благодаря интеллектуализации сетей пользователь перестает быть пассивным потребителем услуг, превращаясь в активного клиента – клиента, который сможет сам активно управлять сетью, заказывая необходимые ему услуги.
Мобильность . Успехи в области миниатюризации электронных устройств, снижение их стоимости создают предпосылки к глобальному распространению мобильных оконечных устройств. Это делает реальной задачу предоставления услуг связи каждому в любое время и в любом месте.
В заключение отметим, что объем информации, передаваемой через информационно-телекоммуникационную инфраструктуру мира, удваивается каждые 2-3 года. Появляются и успешно развиваются новые отрасли информационной индустрии, существенно возрастает информационная составляющая экономической активности субъектов рынка и влияние информационных технологий на научно-технический, интеллектуальный потенциал и здоровье наций. Начало XXI века рассматривается как эра информационного общества, требующего для своего эффективного развития создания глобальной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, темпы развития которой должны быть опережающими по отношению к темпам развития экономики в целом. При этом создание российской информационно-телекоммуникационной инфраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны в международном сообществе.
