Telekomunikační systémy a jejich vývoj

Historie telekomunikací

  • „Tele – komunikace“ – oznamování zpráv na dálku

Etapy vývoje:

  • Poslové
  • Předávací stanice
  • Neelektrické telegrafní systémy
  • Elektrické telegrafní systémy
  • Telefonní přístroje
  • Spojovací technika
  • Bezdrátový přenos informací
  1. Poslové
  • nedostatky – dlouhá doba přenosu, možnost prozrazení informace, možnost ztráty (zapomenutí) informace
  1. Předávací stanice
  • informace se postupně na úsecích dostala od odesílatele k příjemci
  • Akustický telegraf
  • od úst k ústům, např. předávání povelů ve vojenské jednotce
  • nástrojový, přičemž zdrojem signálu byly různé nástroje jako bubny, píšťaly…
  • Optický telegraf
  • jednoduchý (pochodeň, oheň…)
  • kódovaný, např. pomocí signalizačních zastávek, svítidel a přerušovaným světlem apod.
  1. Elektrické telegrafní systémy – vynálezci, kteří se zasloužili o rozvoj telekomunikační techniky
  • Hans Christian Oersted (1771–1851 Dánsko) – objevil souvislost mezi elektřinou a magnetismem. Byl profesorem fyziky a chemie na univerzitě v Kodani
  • André Marie Ampère (1775–1836 Francie) – objevil vzájemné působení elektrických proudů a formuloval první teorii magnetismu. Poukázal na spojitost mezi magnetismem a elektrickým proudem. Působil jako profesor na polytechnické škole v Paříži
  • Michael Faraday (1791–1867 Anglie) – objev elektromagnetické indukce. Pocházel z chudé rodiny a začínal jako pomocník v laboratoři. Současně se věnoval studiu chemie. V roce 1824 se stal ředitelem laboratoře Královského institutu

Typy elektrických telegrafních přístrojů

Sömmeringův elektrochemický telegrafní soubor – 1809

Jehličkové telegrafní systémy

  • významnou roli ve vývoji sehráli:
  • Schilling – ruský vědec a vynálezce systému v roce 1832
  • Wheatstone a Cook – zdokonalili systém a v roce 1837 si jej patentovali
  • Gauss a Weber – významně přispěli ke zlepšení vlastností jehličkových telegrafů
  • Bainův telegraf, který se stal v té době nejrozšířenějším telegrafem. První trať vybudovali podél železnice Edinburgh – Glasgow v roce 1843

Morseův elektromagnetický telegraf

  • stal se nejrozšířenějším a nejúspěšnějším telegrafním systémem minulého století. Jeho tvůrce Samuel Morse (1791–1872 Amerika) sestavil první verzi v roce 1837

Hughesův telegraf

  • znamenal další pokrok ve vývoji elektrických telegrafních systémů. Jeho technické řešení umožňovalo tisk (i vícebarevných) znaků. Lze ho považovat za předchůdce telegrafních strojů založených na elektromechanickém principu
  1. Telefonní přístroje
  • Alexander Graham Bell (1847–1922 Amerika) – telefonní přístroj si nechal patentovat v roce 1876

Vývoj telefonu (rychlý průběh):

  • 1877 založil A. G. Bell společnost Bell Telephone Co.
  • 1878 uvedena do provozu první manuální telefonní ústředna ve městě New Haven (20 účastníků)
  • 1880 první veřejný telefonní přístroj
  • 1885 byla založena společnost AT&T, která se postarala o rozšíření plošné telefonizace celých Spojených států
  1. Spojovací technika
  • Almon B. Strowger (1839–1902 Amerika) – vynalezl krokový volič, který si nechal patentovat v roce 1889. Byl použit v prvních automatických ústřednách 1. generace. První komerčně používaná automatická ústředna byla uvedena do provozu v roce 1892 v La Porte v Indianě

Vývoj v oblasti spojovací techniky

  • 1938 – použití prvního křížového přepínače (crossbar) v ústředně v Brooklynu v New Yorku (začátek automatických ústředen 2. generace)
  • 1950/60 – Bell Labs vyvinuly elektronický spojovací systém No. 1 ESS. Byl řízen programem PC, měl elektronické maticové spojovací pole a dokázal rozlišit 100 000 hovorů za hodinu
  • 1977 – poslední ústředna s technologií crossbar instalovaná společností AT&T
  • 1978 – začátek prací CCITT na standardu ISDN
  • 1981 – systém No. 5 ESS. První digitální systém určený pro lokální použití. Dokázal obsloužit 1 000 – 100 000 účastníků
  • 1986 – první ISDN ústředna instalovaná firmou Siemens
  1. Bezdrátový přenos informací
  • James Clerk Maxwell (1839–1879) – formuloval svou teorii šíření elektromagnetických vln
  • Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894) – při svých pokusech dokázal elektromagnetické vlnení generovat a studovat jeho vlastnosti
  • Guglielmo Marconi (1874–1937) – italský fyzik. Uskutečnil své první pokusy s rádiovým přenosem v roce 1896
  • Alexander Stepanovič Popov (1859–1906) – sestavil první radiopřijímač v roce 1899

Televizní přenos – Paul Nipkow, John Logie Baird, C. F. Jenkins

Digitální přenos informací

  • objev polovodičových součástek a tranzistorů (USA 1948)
  • v roce 1958 se ve firmě Texas Instruments (Jack Kilby) podařilo umístit více aktivních prvků (tranzistorů) na jeden polovodičový čip a vytvořit tak první integrovaný obvod
  • firma Intel v roce 1971 navrhla první mikroprocesor

Vývoj na území dnešní ČR do roku 1918

Telegraf

  • 1847 trasa Vídeň – Brno, pokračování trati až do Prahy
  • do roku 1850 ho používaly pouze státní orgány a železnice
  • od 15. 2. 1850 byl zpřístupněn veřejnosti

Telefon

  • první linka Baňa Georg – Hartman v Ledvicích se staniční budovou v Duchcově (10.4.1881)
  • 1881 – vybudováno 8 nových linek (pouze koncové spoje)
  • 9.1882 – první telefonní ústředna v Praze (25 přípojek)
  • 1896 – manuální ústředna s kapacitou 1 200 přípojek
  • 1911 – první telefonní automat

Vývoj na území dnešní SR do roku 1918

Telegraf

  • současně s výstavbou trasy Vídeň – Brno byla vybudována odbočka do Bratislavy
  • 1850 – instalován Morseův telegraf
  • 1870 – 85 telegrafních přístrojů, z toho 24 železničních (72 zaměstnanců)
  • 1872 – sloučení poštovní a telegrafní služby do společného úřadu

Telefon

  • 6.1884 – první telefon v Bratislavě
  • první ústředna – 12 účastníků
  • 1891 – druhá síť v Košicích, Prešově, Banské Bystrici
  • 1916 – na území SR 7 853 telefonních stanic

Telekomunikace v Československu v letech 1918-1945

  • 1925 – ukončena první etapa automatizace
  • 1933 – automatická ústředna v Košicích
  • 1928 – uvedena do provozu magistrála: Drážďany-Praha-Brno-Bratislava-Budapešť s odbočkou na Vídeň
  • telegraf stagnoval

Rozvoj telekomunikací po roce 1945

  • 1952 – ústředna typu P51
  • 1960 – 1 milion telefonních stanic, automatizace na úrovni UTO
  • 1970 – 2 miliony telefonních stanic, automatizace na úrovni UTO
  • od roku 1948 do roku 1988…10× více stanic

Vývoj telekomunikačních služeb

  • 1840 – telegraf
  • 1880 – telefon, telegraf
  • 1920 – TV, rozhlas, telefon, telegraf
  • 1960 – přenos dat, TV, rozhlas, telefon, telegraf
  • 2000 – interaktivní a distribuovaná videografika, telekonference, teletext, telefax, elektronická pošta, přenos dat, TV, rozhlas, telefon, telegraf

Mezinárodní organizace

  • ovlivňující rozvoj telekomunikací

Mezinárodní telekomunikační unie

(International Telecommunication Union – ITU )

  • sídlo organizace – Ženeva
  • vznik organizace – 1865 (jako International Telegraph Union)
  • členské země – 192 (a více než 700 sektorových členů a asociovaných členů)
  • úřední jazyky – angličtina, francouzština, ruština, španělština, arabština, čínština
  • v roce 1885 začala sestavovat mezinárodní doporučení upravující telefonní provoz
  • v roce 1947 se ITU po vzniku OSN stala jednou z jejích specializovaných agentur

Struktura ITU

  • hlavní orgány – nejvyšším orgánem je Konference vládních zmocněnců (Plenipotentiary Conference) všech členských zemí, koná se jednou za 4 roky, Mexico 2010
  • další orgány – Rada (Council) řídí ITU v období mezi zasedáními Konference vládních zmocněnců, zasedá 1× ročně, je tvořena 48 členy

3 základní sektory ITU

  1. Radiokomunikační sektor (Radiocommunications Sector)
  2. Sektor pro standardizaci v telekomunikacích (Telecommunications Standardization Sector)
  3. Sektor pro rozvoj telekomunikací (Telecommunications Development Sector)

Hlavní cíle organizace

  • vypracovávat zásady upravující racionální využívání všech druhů telekomunikačních služeb a zařízení
  • rozdělovat frekvenční pásma rozhlasových vln, standardizovat zařízení a provoz
  • podporovat výzkum a vývoj v oblasti telekomunikací
  • zabezpečit dostupnost telekomunikačních služeb pro veřejnost
  • poskytovat technickou pomoc rozvojovým zemím

Členství SR v ITU

  • vstup SR – 23. 2. 1993
  • odborný gestor – Ministerstvo dopravy, výstavby a regionálního rozvoje SR

Nejvyšší celosvětová shromáždění

  • ITU – T
    • WTSA – Světové telekomunikační shromáždění (říjen 2008 v Johannesburgu, Jižní Afrika)
  • ITU – R
    • WRC – Světová radiokomunikační konference (WRC – 07 – Ženeva, Švýcarsko, 22. října – 16. listopadu 2007)
  • ITU – D
    • WTDC – Světová telekomunikační rozvojová konference (Katar, březen 2006)

Mezinárodní organizace pro standardy

(International Standards Organization – ISO )

  • sídlo organizace – sekretariát v Ženevě