Лекция 1. История связи - Портал информационно

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
РТФ
Радиотехнический институт УГТУ – УПИ
Инновационная образовательная
программа
Основы построения
телекоммуникационных
систем и сетей:
краткий курс лекций
Автор курса лекций:
Удинцев Владимир Николаевич, канд. техн.
кафедры ТСС УГТУ-УПИ
Екатеринбург
наук, доцент
2008
2
Основы построения
телекоммуникационных
систем и сетей:
краткий курс лекций
лекция 1
Передача информации – история
развития систем связи
Цели лекции:



Знакомство
с
историей
развития
электросвязи;
Знакомство с основными видами систем
передачи
сообщений,
услугами
и
службами электросвязи;
Знакомство с основными понятиями и
терминами.
4
Основные термины





Информация – любое взаимодействие между материальными объектами,
в процессе которого одни приобретают некоторую субстанцию, а другие
ее не теряют, называется информационным взаимодействием. При этом
передаваемая субстанция называется информацией.
Информация –
сведения, являющие объектом
передачи,
распределения, преобразования, хранения или непосредственного
использования.
Сообщение – форма представления информации, удобная для передачи на
расстояние.
Сигнал – физический процесс, отображающий передаваемое сообщение.
Электрический сигнал – сигнал, носителем которого является любая
электрическая величина.
5
Передача информации это
жизненная необходимость

Передача различных сообщений на расстояние существует столько, сколько существует человеческое
общество. Определенное число выкриков или ударов с
изменяющимся ритмом содержали ту или иную
информацию и были понятны тем членам племени,
которым они предназначались. Способ передачи
сообщений с помощью дыма костра был известен
древним инкам, а передача сообщений с помощью
факелов
описана
древнегреческим
историком
Полибием в его "Всеобщей истории" еще в 200 году до
нашей эры. Гонцы, фельдегери, голубиная почта,
акустические и световые сигналы использовались с
незапамятных времен. Но передача сообщений на
большие расстояния и в реальном масштабе времени
появилась только с изобретением электросвязи.
6
Телеграф – первая в мире
система электросвязи

В 1800 г. А. Вольта создал "вольтов столб" – первый химический
источник постоянного тока. 1809 году С. Земмеринг построил
модель и продемонстрировал в Мюнхенской академии наук
принцип действия "электрохимического телеграфа". В 1832 г.
русский ученый П. Л. Шиллинг создал и испытал первый в мире
образец электромагнитного телеграфного аппарата и разработал
первый в мире телеграфный код. В этом же году была налажена
телеграфная связь между Зимним дворцом и Министерством путей
сообщения. Русский ученый, академик Б.С. Якоби и американец С.
Морзе в 1837 г. независимо друг от друга разработали пишущий
телеграфный аппарат, а в 1838 г.
С. Морзе запатентовал
телеграфный код, применяющийся до сих пор и называемый кодом
Морзе. В 1841 г. Б.С. Якоби ввел в эксплуатацию телеграфную
линию связи между Петербургом и Царским селом, а в 1844 г.
начала действовать линия телеграфной связи Вашингтон –
Балтимор. Так родились первая в мире услуга по передаче
информации на расстояние и первая служба электросвязи:
телеграфная связь.
7
Факсимильная
электросвязь – вторая в мире
система электросвязи

Первый факсимильный аппарат, способный
передавать неподвижные изображения, был
изобретен итальянским физиком Дж. Казелли в
1855 г. В 1866 г. была организована
факсимильная связь между Петербургом и
Москвой. В России была введена вторая услуга
электросвязи
и
создана
служба
факсимильной электросвязи.
8
Телефонная связь –
третья в мире система электросвязи

Первые угольный микрофон и электромаг-нитный
телефон были изобретены и запа-тентованы
американцем А.Г. Беллом в 1876 г. Тогда же им была
предпринята успешная попытка передать звуковые
сигналы по телеграфной линии связи. В 1878 г. в
городе Нью-Хевене (США) построена первая в мире
ручная телефонная станция. Так родилась третья
услуга и служба электросвязи: телефонная связь.
9
Радиосвязь – четвертая в мире
система электросвязи

7 мая 1895 г. русский ученый А.С. Попов продемонстрировал
в действии устройство для приема радиосигналов, а в марте
1896 г. впервые в мире передал кодом Морзе слова "Генрих
Герц" без помощи проводов по "эфиру" – радиоканалу. Затем
он же оборудовал системой беспроводной связи военные суда
Балтийского флота. Позже (приоритет от 2 июня 1896 г.)
итальянец Маркони запатентовал аналогичную систему и
использовал ее при спасении экспедиции Нобеля. Родилась
беспроводная электросвязь и соответствующая служба
электросвязи: радиобюро.
10
Радиовещание и
телевизионное вещание


В 1922 г. в нашей стране под руководством М.А. БончБруевича была построена первая в мире мощная (12 кВт)
радиовещательная станция имени Коминтерна – была
создана "газета без проводов". Появилась еще одна
служба электросвязи: звуковое вещание.
В 1911 г. русский ученый Б.Л. Розинг впервые в мире
осуществил передачу движущихся изображений без
применения
механических
систем
развертки
изображения. Впоследствии эмигрировав в Америку, он
продолжил совершенствование своей системы. В США в
1930
г.
появилась
первая
в
мире
система
телевизионного вещания. В России регулярные
телевизионные передачи "механического телевидения"
начались с 1936 г. Появилась и соответствующая служба
электросвязи: радиотелевизионное вещание.
11
Мобильная связь






Первая в мире коммерческая радиосеть индивидуального
массового обслуживания появилась в 1946 г. в г. Сент Луисе, США.
В 1947 г. Д. Ринг, сотрудник американской фирмы "Белл", впервые
сформулировал принципы организации сотовых радиосетей
подвижной связи.
В 1969 г. компания AT&T (США) запустила в эксплуатацию первую
коммерческую мобильную сотовую систему радиосвязи
В 1978 г. в Бахрейне, телефонная компания Bahrain Telephone
Company (Batelco) впервые в мире начала эксплуатацию
коммерческой системы сотовой телефонной связи по стандарту
NMT-450.
В 1992 г. в Финляндии заработала первая в мире коммерческая
сеть цифровой мобильной связи по стандарту GSM.
В сентябре 1995 года в Гонконге вступила в строй первая в мире
система сотовой связи стандарта IS-95 (CDMAOne).
12
Цифровая связь





В 1946 г. заработала первая ЭВМ. В 1950 – 56 г. появились системы и службы
передачи данных для нужд статистических центров и автоматизированных систем
управления
В 1947 г. фирма "Белл" (США) разработала систему передачи с временным
уплотнением каналов (ИКМ), которая была слишком громоздкой и ненадежной в
эксплуатации, поэтому не нашла практического применения.
Первые промышленные ИКМ - системы были разработаны и введены в
эксплуатацию в США только в начале 60-х годов и предназначались для передачи
24 каналов ТЧ
Первую в Европе ИКМ - систему передачи 30 каналов ТЧ удалось ввести в
эксплуатацию в 1962 г. во Франции.
Первая в мире цифровая АТС (типа Е10) была введена в эксплуатацию во
Франции в 1975 году. С ее помощью очень легко можно было передавать
любые виды информации, представленные в цифровой форме, что очень
сложно было сделать в аналоговых АТС. Это повлекло за собой создание
цифровых сетей интегрального обслуживания (ЦСИО) или ISDN-сетей
(Integrated Services Digital Network - цифровая сеть с интегрированными
услугами).
13
Спутниковая связь

23.04.1965 г. был запущен первый в мире спутник связи
"Молния – 1" с приемопередающей ретрансляционной
станцией на борту. Появилась спутниковая связь.
14
Оптоволоконные системы связи

В 1970 г. Капрон, инженер американской фирмы "Corning glass
company",
изготовил оптоволокно –
сверхтонкую и
сверхпрозрачную стеклянную нить. На одном километре длины
такой нити свет ослаблялся всего в 100 раз. Созданные на базе
оптических волокон кабели привели к созданию оптоволоконных
систем связи.
15
Cетевые информационные
технологии




В 1969 г. возникла сеть Интернет, причем эволюционно – сначала
появились сети ARPANET (1970 – 1990), Bitnet, Usenet и т.д., подготовив
почву для ее возникновения. К 1979 году окончательно сформировался
стек базовых протоколов и начался экстенсивный рост сети Интернет, сети
виртуальных сетей, для своего функционирования использующая ресурсы
других сетей связи.
Первое сообщение по электронной почте было послано президентом
США Биллом Клинтоном 2 марта 1993 года. Первая книга была
опубликована в сети Интернет 19 сентября 1993 года (до появления
печатной копии), к тому же году относится начало синхронной передачи
радиопрограмм по сетям Интернет.
В 1993 году Чарли Кляйн опубликовал первую программу для передачи
голоса в IP-сети с помощью персонального компьютера. Одновременно
одним из самых популярных мультимедийных приложений в IP-сетях стала
программа видеоконференций CU-SeeMe для компьютеров Macintosh,
разработанная в Корнельском университете.
В феврале 1995 г. израильская компания VocalTec предложила первую
версию программы Internet Phone, разработанную для работы под ОС
Windows. Так появилась и начала развиваться IP-телефония.
16
Конвергенция систем
связи





Появление цифровых АТС привело к появлению интегрированных цифровых
сетей связи (ИЦС или IDN – Integrated Digital Network), обеспечивающих
полностью цифровые соединения между АТС, но аналоговые для абонентов.
Появление услуг передачи данных для абонентского парка ПК привело к
появлению полностью цифровых сетей связи с интеграцией служб (ЦСИС
или ISDN – Integrated Service Digital Network), обеспечивающих полностью
цифровые соединения между абонентскими устройствами.
Появление услуг мультимедиа и увеличение широкополосности абонентских
линий привело к появлению широкополосных цифровых сетей связи с
интеграцией служб (Ш-ЦСИС, В-ISDN или ISРN – Integrated Service Packet
Network).
Те же процессы привели к появлению цифровых мобильных систем связи, а
затем – мобильных цифровых сетей связи с интеграцией служб.
Дальнейшее объединение мобильных и стационарных сетей связи в единую
общемировую
Глобальную
сеть
с
мощными
транспортными
и
распределительными сетями связи, позволит предоставить доступ каждому
абоненту к ресурсам Глобальной сети в любой точке Земли.
17
Контрольные вопросы











Какие открытия позволили создать телеграф?
В каком году и кто создал первую телеграфную линию связи?
В каком году и кто запатентовал телеграфный код, применяющийся
до сих пор?
В каком году и кто создал первый в мире факсимильный аппарат?
В каком году и кто создал первый в мире телефонный аппарат?
Когда были созданы телеграфное и телефонное трансатлан-тическое
сообщение?
В каком году и кто создал первый в мире радиоприемник?
Кто открыл электромагнитные волны?
В каком году и где появилось радиовещание?
В каком году и где появилось телевизионное вещание?
В каком году и где появилась спутниковая связь?
18
Информационное обеспечение
лекции
Список литературы

Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах.
Том 1 - Современные технологии / Б. И. Крук, В. Н. Попантонопуло,
В. П. Шувалов; под ред. профессора В. П. Шувалова. – Изд. 3-е,
испр. и доп. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 647 с.: ил.

Телекоммуникационные системы и сети. Том 2. Радиосвязь,
радиовещание, телевидение. Учебное пособие. В. П. Шувалов.– М.:
Радио и связь, 2003.

Быков С.Ф., Журавлев В.И. Шалимов И.А. Цифровая телефония:
Учеб. пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 2003. — 144 с.: ил.

Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб.
пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.:ил.

Додд Аннабел 3. Мир телекоммуникаций. Обзор технологий и
отрасли. Пер. с англ. – М.: ЗАО «Олимп—Бизнес», 2002. – 400 с.: ил.
19
Конец фильма
Спасибо за внимание!