СВЯЗЬ

Будущее экономики

Самые захватывающие сюжеты об искателях золота и кладов, взломщиках сейфов, разведчиках и шпионах связаны с получением важной и секретной информации. Практически все карточные игры основаны на том, что игроки не сразу открывают свои карты. Биржевые курсы акций компаний и валют государств определяются доверием их экономических партнёров. Получение и обмен информацией — важнейшие факторы экономического роста отдельных стран и целых регионов.
      Ценность информации в современном мире поистине огромна. Поэтому возрастает и спрос на услуги связи — как по объёму, так и по качеству. «Спрос рождает предложение» — это закон рынка. Создание и «тиражирование» электронных систем связи сегодня — в прямом смысле — «дело техники». На основе новейших технологий их становится всё больше и больше. А чем выше «тираж», тем ниже цена. И насыщения рынка не происходит, спрос не падает, — ведь новая информация возникает всюду, каждую секунду; да и технологии связи постоянно совершенствуются. В результате в развитых странах по сравнению с началом XX века потоки информации (и количество каналов связи) возросли в сотни раз. И, по мере развития, всё больше стран и людей втягивается в этот процесс, который по своему характеру напоминает снежный ком или горную лавину. По темпам роста связь превосходит все остальные отрасли экономики в мире. Международные эксперты считают: XXI век будет веком Глобального информационного общества. Участвует в этом процессе и Россия — навёрстывает упущенное, подготавливая почву для вхождения в мировое телекоммуникационное пространство.

Телекоммуникации

Само слово «телекоммуникация» (от греч. tele — «далеко» и лат. communicatio — «общение», «сообщение») означает передачу сообщений или общение на расстоянии. Авторы популярных изданий нередко пытаются проследить историю телекоммуникационных систем не только от колоколов, рожков и барабанов, но и от дымовых и световых сигналов костров наших далёких предков. Это романтично, но не совсем верно. От рожков и костров — по прямой линии — происходят пожарные сирены и паровозные гудки, дверные звонки и автомобильные клаксоны, семафоры на путях и светофоры на дорогах, охранная сигнализация и т. п. Эти устройства и системы, безусловно, дают исключительно важную информацию, но значение сигнала в них должно быть оговорено заранее (при предыдущем общении). Поэтому можно смело сказать, что настоящее общение на расстоянии началось с появления гонцов и курьеров — т. е. почты. В далёкие времена на передачу сообщений иногда уходили недели и даже месяцы. Почтовые кареты в XVIII в. ускорили передачу сообщений, тогда же начали издаваться газеты и журналы.
      В современной телекоммуникации ведущую роль играет электросвязь — связь при помощи электромагнитных сигналов. Это телеграф, телефон, телефакс, сети мультимедиа (например, Интернет), радио- и телевещание.
      Первоначально передача звука или изображения осуществлялась в аналоговом виде — сигнал был полностью аналогичен по форме звуковым колебаниям или изменениям яркости на поверхности картинки (или кадра). Любой аналоговый сигнал может быть преобразован в цифровой (т. е. представлен в виде цифрового кода) с любой степенью точности. Цифровой сигнал состоит из импульсов, форма которых значения не имеет — приёмное устройство должно лишь распознать: есть импульс, или его нет. Это существенно повышает надёжность и дальность передачи.
      Но важно и другое. Замена аналогового сигнала цифровым делает все виды сообщений — речь, изображение, данные — единообразными и пригодными для компьютерной обработки. Поэтому использование цифровых технологий передачи позволяет не только объединить любые виды информации (видео, графику, звук и т. д.) в одном канале, но и терминалы (приёмные и передающие устройства) различных видов электросвязи объединить в один терминал — «телепьютер». Терминалы связываются друг с другом по универсальным каналам связи в глобальную информационную сеть. То есть телефон, телевидение, передача данных и т. п. перестают быть отдельными видами связи.
      В сетях мультимедиа тексты, иллюстрации и базы данных, речь, музыка и фильмы существуют в цифровом виде, что позволяет за считанные минуты переслать их копии какому угодно количеству адресатов одновременно. Однако бандероли и посылки, а также оригиналы писем, книг, журналов и документов передавать при помощи электромагнитных волн невозможно. Поэтому и традиционная почтовая связь, которая развивалась по мере прогресса транспортных средств — от почтовых голубей до авиапочты, и в будущем не утратит своего значения.

Каналы связи

Сигналы проходят по каналам связи — по проводам (точнее, по специальным кабелям) и без проводов — через атмосферу или через спутники.
      Радиорелейные линии передают сигнал, как эстафету, по цепочке мачт: на каждой мачте, на высоте 50-70 м, расположены ретрансляторы — приёмные и передающие антенны, которые работают на дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волнах. Расстояние между мачтами примерно 50 км. Протяжённость линии ограничена размерами континента. И чем линия длиннее, тем, естественно, дороже. В 1997 г. введена в действие трансроссийская радиорелейная цифровая линия связи Москва-Хабаровск (8300 км), соединяющая в единую сеть построенные ранее линии Хабаровск-Находка-Южная Корея, Санкт-Петербург-Дания и Россия-Украина-Турция-Италия.
      Чем выше мачты, тем дальше они могут стоять одна от другой. Можно всё оборудование поместить на искусственном спутнике Земли. Один спутник-ретранслятор обеспечивает связь на 15 тыс. км. Причём стоимость связи не зависит от расстояния, и через один ретранслятор работает большое количество наземных (и космических) станций, расположенных в любом направлении от спутника. Это особенно важно в сложных географических условиях: космический радиолуч не остановят ни океаны, ни горные массивы, ни пустыни. Поэтому спутник просто незаменим, когда сооружение наземных линий очень дорого или просто невозможно. Спутники обеспечивают высокое качество передачи информации, высокую пропускную способность за счёт освоения новых диапазонов частот и перехода на цифровые сигналы, за счёт применения многолучевых бортовых антенн, обработки и коммутации сигналов на борту.
      Ретранслятор «Интелсат VI» (1988), весом в несколько тонн, имеет 80 тыс. каналов и обеспечивает одновременную передачу 200 программ телевидения или 1 млн телефонных разговоров. Спутник, который полностью обслуживает всю территорию Германии весит около 900 кг и имеет один радиолуч. Для России таких спутников нужно более 60 или 2-3 «тяжёлых» спутника. Однако об этом не может быть и речи: «Русский Шаттл», система многоразового использования «Энергия — Буран», способная вывести на орбиту большие, тяжёлые спутники, прекратила своё существование. Спутники «Молния» космической системы связи «Орбита», рассчитанные на 4 общесоюзные программы, устарели; национальная система спутниковой связи и вещания состоит всего из 12 космических аппаратов типа «Горизонт», «Экран-М» и «Экспресс» — эти группировки ещё не набрали силу. Поэтому Россия вынуждена арендовать каналы «Интелсат».
      В 80-е гг. в Америке и Западной Европе спутниковая связь занимала около 20 % всех услуг связи. В СССР на 2000 г. было запланировано всего 4 %. Вывод 1 кг массы на орбиту стоит 40-55 тыс. долларов США. Поэтому отечественные космические системы связи создавались по принципу: простой («дешёвый») спутник — сложная (и очень дорогая) наземная станция. «Малых» спутников придётся строить очень много, а их по-прежнему выводит на орбиту ракета-носитель «Протон» с токсичными (ядовитыми) компонентами топлива...
      Глобальные задачи породили и глобальные проблемы. К началу III тысячелетия в мире планируется развернуть 16 новых спутниковых систем — 2000 ретрансляторов, из них 1892 низкоорбитальных (на 100-800 км от поверхности Земли). Формы орбит выбираются так, чтобы каждая система обеспечивала надёжное сплошное покрытие поверхности земного шара электромагнитным полем. В результате невероятно поднимется уровень радиоизлучения — в том числе и на территории России...
      В России, на базе отечественной электронной промышленности, больше развивается волоконно-оптическая связь. Лёгкие, прочные, надёжные и дешёвые, волоконно-оптические кабели сделаны из тончайших кварцевых нитей — световодов. Они имеют большую пропускную способность и самое лучшее качество каналов. Световой сигнал не только совершенно бесчувствен к внешним электромагнитным полям (к разрядам молний, электродвигателей, ядерных реакторов, сигналам бесчисленных радиопередатчиков и др.), но и сами кабели ничего не излучают. Магистральные линии объединяют несколько тысяч каналов. А по одному волокну можно пустить несколько лучей с различной длиной волны. И если по линии из обычного, медного кабеля содержание тома энциклопедии можно передать за несколько часов, то по волоконно-оптической — за доли секунды, — со всеми иллюстрациями и без единой ошибки.
      В будущем такие линии смогут полностью удовлетворить все потребности электросвязи России. Но прокладывание кабеля под землёй требует много времени и денег — спутники всё-таки дешевле. В то же время, у этой проблемы может быть другое, более простое решение: появились проекты размещения кабеля на опорах высоковольтных линий электропередач (ЛЭП).

Структура связи в России

Первые российские компании, предоставляющие услуги почтовой, а затем и электрической связи, возникли в 60-х гг. XIX в. в Москве и Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Саратове, Иркутске и некоторых других городах. В СССР в 50-60-х гг. XX в. уже в каждом административно-территориальном округе было производственно-территориальное управление связи (ПТУС). До 1992 г. российские предприятия связи представляли собой единый комплекс под непосредственным управлением Министерства связи. В 1992 г. началась приватизация и структурная перестройка отрасли. В результате возникли три независимых подотрасли: почтовая связь, электросвязь и — отдельно — телевидение и радиовещание.
      В 1996 г. Министерство было преобразовано в Государственный комитет по связи и информатизации. Комитет сохранил за собой лишь регулирующие функции: подготовку законов и норм работы отрасли, установку тарифов, выдачу лицензий на услуги связи и сертификатов на оборудование.
      Есть свои управления связи у лётчиков и моряков, у железнодорожников и пожарных. Ведомственная связь отраслей промышленности, транспорта, правительства, военных, милиции и госбезопасности находится в ведении соответствующих министерств и ведомств.
      Почтовую связь (пересылку и доставку газет, журналов, писем, бандеролей, посылок, денежных переводов и т. п.), как внутри страны, так и за её пределами, обеспечивает государственное предприятие «Роспочта». Около 90 его региональных подразделений соединены почтовыми маршрутами.
      Электросвязь включает в себя телеграфную и телефонную связь, а также трансляцию радиопередач по проводам. Предприятия подотрасли соединены между собой кабельными, радиорелейными или спутниковыми каналами связи. На базе сетей электросвязи создан новый вид услуг — электронная почта, факс.
      Структура отечественной электросвязи довольно проста. На нижней ступени находятся 88 местных акционерных обществ (АО) электросвязи — операторов, которые ставят телефоны, таксофоны и обеспечивают местную связь (от автоматической телефонной станции — АТС — к клиентам). Над ними стоит национальный оператор дальней связи страны АО «Ростелеком», владелец междугородных и международных АТС и каналов связи. «Ростелеком» обеспечивают 85% междугородных и 95% международных услуг связи. Международная телефонная сеть имеет 6 станций: из них 4 в Москве и по одной в Санкт-Петербурге и Хабаровске. Сейчас 80 % всех международных станций в России цифровые, но по нескольким магистральным направлениям — пока аналоговые, т. е. из 180 возможных услуг связи обеспечивают только 20.
      Телеграфная связь служит для передачи телеграмм, фототелеграмм, газетных полос; для передачи данных; для переговоров по абонентскому телеграфу (между предприятиями и учреждениями). В России 4 самостоятельных оператора телеграфной связи: в Москве (АО «Центральный телеграф»), Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и Ростове-на-Дону. В основном по стране эти услуги предоставляют региональные АО электросвязи.
      Кроме региональных операторов, междугородная телефонная связь предоставляется тремя самостоятельными компаниями Москвы, Санкт-Петербурга и Екатеринбурга. Местная телефонная связь обслуживает телефонные переговоры между абонентами одного населённого пункта (городская телефонная связь) или административного района (сельская телефонная связь). Переговоры с подвижными объектами организуются на базе спутниковой и сотовой связи. Предприятия звуковой проводной связи обеспечивают приём, усиление и передачу программ радиовещания к радиотрансляционным точкам.
      Регулярное телевещание в России началось в 1939 г. в Москве и Ленинграде (Санкт-Петербурге). В настоящее время сеть телевизионного вещания страны включает в себя более 70 центров. Радио— и телевещание используют линии и каналы электросвязи. Системы кабельного телевидения работают в 6 городах Российской Федерации (Архангельске, Москве, Мурманске, Элисте, Челябинске, Черкесске). Услугами кабельного телевидения (на 1996 г.) пользовались около 30 млн человек.
      В условиях смены экономической модели государства деятельность компаний связи основана на законах рыночной экономики. Однако тарифы на многие услуги связи до сих пор не зависят от их качества. Оператор-монополист не заинтересован в снижении тарифа и не будет заботиться о снижении затрат на оказание услуг связи, о развитии новых технологий и повышении качества услуг. Побудить его к этому могут законодательные ограничения, директивы властей или конкуренция на рынке.

Сотовые сети связи

Сетевые кабели — главное богатство местных компаний электросвязи и, одновременно, их главная проблема. К началу 1996 г. очередь на установку домашних телефонов в России составила около 10 млн заявлений. Однако старые кабели полностью загружены, а денег на прокладку новых — нет. На селе не имеют телефонной связи 40% магазинов и клубов, больниц и санаториев. Более половины деревень вообще не имеют ни одного телефона.
      Взлёт спроса на установку телефонов и на мобильную связь подтолкнул дальнейшее развитие беспроводной связи. Именно компании радиосвязи первыми вторглись на территорию кабельных монополистов.
      Радиотелефонная связь существует достаточно давно: первая система, состоящая из одного шестиканального передатчика, была создана в североамериканском городе Сент-Луисе еще в 1946 году. А сотовой такая система называется потому, что ретрансляторы в ней, в отличие от радиорелейной линии, расположены по углам шестиугольника, наподобие пчелиных сот. Это обеспечивает перекрытие круговых зон действия ретрансляторов и, тем самым, свободное перемещение абонента от зоны к зоне без потери связи.
      Первая российская система сотовой связи появилась только в 1991 году. Несмотря на это, темпы развития сотовой связи настолько высоки, что всего за несколько лет она превратилась из «привилегии избранных» в насущную потребность для людей со «средними» доходами. Вместо символа достатка сотовая связь постепенно становится тем, чем она и должна быть — средством связи, альтернативным по отношению к кабельным сетям.

Интернет

Наиболее мощной и динамично развивающейся телекоммуникационной сетью является Интернет. За сравнительно короткий срок она сделала скачок от ведомственной сети к всемирной информационной инфраструктуре компьютерных телекоммуникаций. К началу 1997 г. в Интернете работало около 40 млн пользователей, объединенных более чем в 40 тыс. сетей. Каждые 30 минут к Интернету присоединяется новая сеть, а каждый месяц прибавляется 1 млн новых пользователей. Ожидается, что к 2000 г. их число превысит 100 млн человек.
      Сеть Интернет возникла в конце 60-х гг. по проекту, возглавляемому агентством DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) Министерства обороны США. Для реализации проекта были привлечены научные и технологические ресурсы университетских, промышленных и правительственных лабораторий США. Получившуюся в результате «интерсеть» называют Connected Internet, DARPA/NFS Internet, TCP/IP Internet, или просто Интернет.
      Интернет объединяет большое число компьютерных сетей различных типов. Каждая сеть имеет свой главный (узловой) компьютер, к которому (по телефонным или специальным кабелям) подключены все компьютеры сети и сервер — большой компьютер — хранилище информации. Все узловые компьютеры Интернет соединены между собой спутниковой или волоконно-оптической связью.
      Интернет не имеет какого-либо единого административного органа, управляющего всей его инфраструктурой. Существует лишь ряд авторитетных комитетов, действующих на общественных началах и вырабатывающих общие рекомендации по принципам функционирования сети.
      В последнее время появилась возможность размещать страницы одного документа на различных серверах сети Интернет. Именно этот факт способствовал резкому увеличению числа пользователей и позволил объединить отдельные серверы Интернет во «Всемирную паутину» WWW (World Wide Web).