Geschichte der Telekommunikation - History of telecommunication

Die Geschichte der Telekommunikation begann mit dem Einsatz von Rauchzeichen und Trommeln in Afrika , Asien und Amerika . In den 1790er Jahren entstanden in Europa die ersten festen Semaphorsysteme . Es dauerte jedoch bis in die 1830er Jahre, als elektrische Telekommunikationssysteme auftauchten. Dieser Artikel beschreibt die Geschichte der Telekommunikation und die Personen, die dazu beigetragen haben, Telekommunikationssysteme zu dem zu machen, was sie heute sind. Die Geschichte der Telekommunikation ist ein wichtiger Teil der größeren Kommunikationsgeschichte .

Antike Systeme und optische Telegraphie

Frühe Telekommunikation umfasste Rauchzeichen und Trommeln . Sprechende Trommeln wurden von Eingeborenen in Afrika und Rauchzeichen in Nordamerika und China verwendet . Im Gegensatz zu dem, was man meinen könnte, wurden diese Systeme oft verwendet, um mehr zu tun, als nur die Anwesenheit eines Militärlagers anzukündigen.

Im rabbinischen Judentum wurde auf dem Rückweg mit Tüchern oder Fahnen in Abständen ein Zeichen zum Hohepriester gegeben, um darauf hinzuweisen, dass die Ziege „für Azazel“ von der Klippe gestoßen worden war.

Brieftauben wurden im Laufe der Geschichte gelegentlich von verschiedenen Kulturen verwendet. Taubenpost hatte persische Wurzeln und wurde später von den Römern verwendet, um ihrem Militär zu helfen.

Griechische hydraulische Semaphorsysteme wurden bereits im 4. Jahrhundert v. Chr. verwendet. Die hydraulischen Semaphoren, die mit wassergefüllten Gefäßen und visuellen Signalen arbeiteten, fungierten als optische Telegrafen . Sie konnten jedoch nur einen sehr begrenzten Bereich vordefinierter Nachrichten verwenden und wie alle solchen optischen Telegrafen nur bei guten Sichtverhältnissen eingesetzt werden.

Während des Mittelalters wurden auf Hügelkuppen häufig Leuchtfeuerketten als Mittel zur Signalübertragung verwendet. Beacon-Ketten hatten den Nachteil, dass sie nur eine einzige Information übermitteln konnten, so dass die Bedeutung der Botschaft wie "Der Feind wurde gesichtet" im Voraus vereinbart werden musste. Ein bemerkenswertes Beispiel für ihre Verwendung war während der spanischen Armada , als eine Leuchtfeuerkette ein Signal von Plymouth nach London weiterleitete, das die Ankunft der spanischen Kriegsschiffe signalisierte.

Der französische Ingenieur Claude Chappe begann 1790 mit der Arbeit an der visuellen Telegraphie, wobei er Paare von "Uhren" verwendete, deren Zeiger auf verschiedene Symbole zeigten. Diese erwiesen sich auf lange Distanzen als nicht ganz brauchbar, und Chappe überarbeitete sein Modell, um zwei Sätze von verbundenen Holzbalken zu verwenden. Die Bediener bewegten die Balken mit Kurbeln und Drähten. Er baute seine erste Telegrafenlinie zwischen Lille und Paris , gefolgt von einer Linie von Straßburg nach Paris. 1794 baute der schwedische Ingenieur Abraham Edelcrantz ein ganz anderes System von Stockholm nach Drottningholm . Im Gegensatz zu Chappes System, das Riemenscheiben aus Holz umfasste, stützte sich das System von Edelcrantz nur auf Fensterläden und war daher schneller.

Semaphore als Kommunikationssystem litten jedoch unter dem Bedarf an erfahrenen Operatoren und teuren Türmen oft in Abständen von nur zehn bis dreißig Kilometern. Infolgedessen wurde die letzte Handelslinie 1880 aufgegeben.

Elektrischer Telegraf

Versuche zur Kommunikation mit Elektrizität , die zunächst erfolglos waren, begannen um 1726. Wissenschaftler wie Laplace , Ampère und Gauss waren daran beteiligt.

Ein frühes Experiment in der elektrischen Telegrafie war ein "elektrochemischer" Telegraf, der 1809 vom deutschen Arzt, Anatom und Erfinder Samuel Thomas von Sömmerring entwickelt wurde, basierend auf einem früheren, weniger robusten Design von 1804 des spanischen Universalgelehrten und Wissenschaftlers Francisco Salva Campillo . Beide Designs verwendeten mehrere Drähte (bis zu 35), um fast alle lateinischen Buchstaben und Ziffern visuell darzustellen. So konnten Nachrichten bis zu einigen Kilometern elektrisch übertragen werden (in von Sömmerrings Entwurf), wobei jeder Draht des Telegrafenempfängers in eine separate Glasröhre mit Säure eingetaucht war. Ein elektrischer Strom wurde sequentiell vom Sender durch die verschiedenen Drähte angelegt, die jede Ziffer einer Nachricht darstellten; am Ende des Empfängers elektrolysierten die Ströme die Säure in den Röhrchen der Reihe nach, wobei Ströme von Wasserstoffblasen neben jedem zugehörigen Buchstaben oder jeder Ziffer freigesetzt wurden. Der Bediener des Telegrafenempfängers würde die Blasen visuell beobachten und könnte dann die übertragene Nachricht aufzeichnen, wenn auch mit einer sehr niedrigen Baudrate . Der Hauptnachteil des Systems waren seine unerschwinglichen Kosten, da die verwendeten Mehrdrahtschaltungen im Gegensatz zu den einzelnen Drähten (mit Masserückleitung), die von späteren Telegrafen verwendet wurden, hergestellt und aufgereiht werden mussten.

Der erste funktionierende Telegraf wurde 1816 von Francis Ronalds gebaut und nutzte statische Elektrizität.

Charles Wheatstone und William Fothergill Cooke patentierten ein Fünf-Nadel, sechs-Draht - System, das im Jahr 1838 kommerzielle Nutzung eingegeben Es die Ablenkung von Nadeln verwendet , um Nachrichten zu repräsentieren und dem Betrieb auf über einundzwanzig Kilometer (13 Meilen) von dem Great Western Railway am 9. April 1839. Sowohl Wheatstone als auch Cooke betrachteten ihr Gerät als "eine Verbesserung des [bestehenden] elektromagnetischen Telegraphen", nicht als neues Gerät.

Auf der anderen Seite des Atlantischen Ozeans entwickelte Samuel Morse eine Version des elektrischen Telegrafen, die er am 2. September 1837 vorführte. Alfred Vail sah diese Demonstration und entwickelte gemeinsam mit Morse das Register – ein Telegrafenterminal, das ein Protokollierungsgerät zur Aufzeichnung von Nachrichten integriert zu Papierband. Dies wurde am 6. Januar 1838 erfolgreich über drei Meilen (fünf Kilometer) unter Beweis gestellt und schließlich über 40 Meilen (vierundsechzig Kilometer) zwischen Washington, DC und Baltimore am 24. Mai 1844. Die patentierte Erfindung erwies sich als lukrativ und von 1851 Telegraphenlinien in den Vereinigten Staaten erstreckten sich über 20.000 Meilen (32.000 Kilometer). Morses wichtigster technischer Beitrag zu diesem Telegraphen war der einfache und hocheffiziente Morsecode , der gemeinsam mit Vail entwickelt wurde und einen wichtigen Fortschritt gegenüber dem komplizierteren und teureren System von Wheatstone darstellte und nur zwei Drähte benötigte. Die Kommunikationseffizienz des Morsecodes ging der des Huffman-Codes in der digitalen Kommunikation um über 100 Jahre voraus , aber Morse und Vail entwickelten den Code rein empirisch , mit kürzeren Codes für häufigere Buchstaben.

Das Seekabel über den Ärmelkanal , mit Guttapercha ummantelter Draht , wurde 1851 verlegt. Transatlantische Kabel, die 1857 und 1858 installiert wurden, funktionierten nur wenige Tage oder Wochen (übertragen Grußbotschaften zwischen James Buchanan und Königin Victoria hin und her ) Sie versagten. Der Bau einer Ersatzleitung wurde durch den amerikanischen Bürgerkrieg um fünf Jahre verzögert . Das erste erfolgreiche transatlantische Telegrafenkabel wurde am 27. Juli 1866 fertiggestellt und ermöglichte erstmals eine durchgehende transatlantische Telekommunikation.

Telefon

Das elektrische Telefon wurde in den 1870er Jahren erfunden, basierend auf früheren Arbeiten mit harmonischen (Mehrsignal-) Telegrafen . Die ersten kommerziellen Telefondienste wurden 1878 und 1879 auf beiden Seiten des Atlantiks in den Städten New Haven in Connecticut in den USA und London in England in Großbritannien eingerichtet . Alexander Graham Bell hielt das Masterpatent für das Telefon, das für solche Dienste in beiden Ländern benötigt wurde. Alle anderen Patente für elektrische Telefongeräte und Funktionen gingen aus diesem Hauptpatent hervor. Die Anerkennung der Erfindung des elektrischen Telefons ist häufig umstritten, und von Zeit zu Zeit sind neue Kontroversen zu diesem Thema aufgetreten. Wie bei anderen großen Erfindungen wie dem Radio, Fernsehen, der Glühbirne und dem digitalen Computer gab es mehrere Erfinder, die bahnbrechende experimentelle Arbeit zur Sprachübertragung über ein Kabel leisteten , die dann die Ideen des anderen verbesserten. Die wichtigsten Innovatoren waren jedoch Alexander Graham Bell und Gardiner Greene Hubbard , die die erste Telefongesellschaft in den Vereinigten Staaten gründeten , die Bell Telephone Company , die sich später zu American Telephone & Telegraph (AT&T) entwickelte, zeitweise die größte Telefongesellschaft der Welt.

Die Telefontechnologie wuchs schnell, nachdem die ersten kommerziellen Dienste auf den Markt kamen. Mitte der 1880er Jahre wurden Intercity-Leitungen und Telefonzentralen in jeder größeren Stadt der Vereinigten Staaten gebaut. Das erste transkontinentale Telefonat fand am 25. Januar 1915 statt. Trotzdem blieb die transatlantische Sprachkommunikation für Kunden bis zum 7. Januar 1927, als eine Verbindung über Funk hergestellt wurde, unmöglich. Es gab jedoch keine Kabelverbindung, bis TAT-1 am 25. September 1956 eingeweiht wurde und 36 Telefonleitungen bereitstellte.

Im Jahr 1880, Bell und Miterfinder Charles Sumner Tainter dirigierte die ersten drahtlosen Telefonanruf der Welt über modulierten Lichtstrahlen durch projizierten photophones . Die wissenschaftlichen Prinzipien ihrer Erfindung wurden mehrere Jahrzehnte lang nicht genutzt, als sie erstmals in der militärischen und faseroptischen Kommunikation eingesetzt wurden .

Das erste transatlantische Telefonkabel (das Hunderte von elektronischen Verstärkern enthielt ) war erst 1956 in Betrieb, nur sechs Jahre bevor der erste kommerzielle Telekommunikationssatellit, Telstar , ins All geschossen wurde.

Radio und Fernsehen

Ab 1894 arbeitete der italienische Erfinder Guglielmo Marconi über mehrere Jahre daran, das neu entdeckte Phänomen der Funkwellen auf die Telekommunikation zu übertragen und baute das erste drahtlose Telegrafiesystem, das sie nutzte. Im Dezember 1901 etablierte er die drahtlose Kommunikation zwischen St. John's, Neufundland und Poldhu, Cornwall (England), was ihm 1909 den Nobelpreis für Physik (den er sich mit Karl Braun teilte ) einbrachte. 1900 konnte Reginald Fessenden drahtlos übertragen eine menschliche Stimme.

Millimeterwellenkommunikation wurde erstmals von dem bengalischen Physiker Jagadish Chandra Bose zwischen 1894 und 1896 untersucht, als er in seinen Experimenten eine extrem hohe Frequenz von bis zu 60 GHz erreichte . Er führte auch die Verwendung von Halbleiter - Junctions Funkwellen zu erfassen, wenn er patentierte den Radio Kristalldetektor 1901.  

1924 begann der japanische Ingenieur Kenjiro Takayanagi ein Forschungsprogramm zum elektronischen Fernsehen . 1925 demonstrierte er einen CRT- Fernseher mit thermischer Elektronenemission. 1926 demonstrierte er einen Röhrenfernseher mit 40-Zeilen- Auflösung , das erste funktionierende Beispiel eines vollelektronischen Fernsehempfängers . 1927 erhöhte er die Fernsehauflösung auf 100 Zeilen, die bis 1931 konkurrenzlos war. 1928 übertrug er als erster menschliche Gesichter in Halbtönen im Fernsehen und beeinflusste damit das spätere Werk von Vladimir K. Zworykin .

Am 25. März 1925 demonstrierte der schottische Erfinder John Logie Baird im Londoner Kaufhaus Selfridge's öffentlich die Übertragung von bewegten Silhouettenbildern . Bairds System beruhte auf der schnell rotierenden Nipkow-Scheibe und wurde daher als mechanisches Fernsehen bekannt . Im Oktober 1925 gelang es Baird, bewegte Bilder mit Halbtonschattierungen zu erhalten , die nach den meisten Berichten die ersten echten Fernsehbilder waren. Dies führte am 26. Januar 1926 erneut zu einer öffentlichen Vorführung des verbesserten Geräts bei Selfridges . Seine Erfindung bildete die Grundlage für halbexperimentelle Sendungen der British Broadcasting Corporation ab dem 30. September 1929.

Für die meisten Fernsehgeräte des 20. Jahrhunderts wurde die von Karl Braun erfundene Kathodenstrahlröhre (CRT) verwendet . Ein solcher Fernseher wurde von Philo Farnsworth produziert , der seiner Familie am 7. September 1927 in Idaho grobe Silhouettenbilder vorführte. Farnsworths Gerät würde mit der gleichzeitigen Arbeit von Kalman Tihanyi und Vladimir Zworykin konkurrieren . Obwohl die Ausführung des Geräts noch nicht das war, was sich alle erhofften, brachte es Farnsworth zu einer kleinen Produktionsfirma. 1934 gab er die erste öffentliche Vorführung des Fernsehens am Franklin Institute in Philadelphia und eröffnete seinen eigenen Sender. Zworykins Kamera, basierend auf Tihanyis Radioskop, das später als Iconoscope bekannt wurde , hatte die Unterstützung der einflussreichen Radio Corporation of America (RCA). In den Vereinigten Staaten würde ein Gerichtsverfahren zwischen Farnsworth und RCA zugunsten von Farnsworth entscheiden. John Logie Baird wechselte vom mechanischen Fernsehen und wurde zum Pionier des Farbfernsehens mit Kathodenstrahlröhren.

Nach der Mitte des Jahrhunderts die Ausbreitung von Koaxialkabel und Richtfunk erlaubt Fernsehnetze zu verteilen sich auf auch große Länder.

Halbleiter-Ära

Die moderne Periode der Telekommunikationsgeschichte ab 1950 wird aufgrund der breiten Akzeptanz von Halbleiterbauelementen in der Telekommunikationstechnologie als Halbleiter- Ära bezeichnet . Die Entwicklung der Transistortechnologie und der Halbleiterindustrie ermöglichte bedeutende Fortschritte in der Telekommunikationstechnologie, führte zu einem deutlichen Preisverfall für Telekommunikationsdienste und führte zu einem Übergang weg von staatlichen schmalbandigen leitungsvermittelten Netzen hin zu privaten paketvermittelten Breitbandnetzen . Dies führte wiederum zu einem deutlichen Anstieg der Gesamtzahl der Telefonteilnehmer, die bis zum Ende des 20. Jahrhunderts weltweit fast 1 Milliarde Nutzer erreichten .  

Die Entwicklung der Metall-Oxid-Halbleiter (MOS) Large-Scale Integration (LSI)-Technologie, der Informationstheorie und der zellularen Vernetzung führten zur Entwicklung erschwinglicher mobiler Kommunikation . Es war ein schnelles Wachstum der Telekommunikationsindustrie gegen Ende des 20. Jahrhunderts, vor allem wegen der Einführung der digitalen Signalverarbeitung in der drahtlosen Kommunikation , angetrieben durch die Entwicklung von Low-Cost, sehr großflächige Integration (VLSI) RF CMOS ( Hochfrequenz- komplementäre MOS- Technologie).

Transistoren

Die Entwicklung der Transistortechnologie war grundlegend für die moderne elektronische Telekommunikation. Julius Edgar Lilienfeld schlug 1926 das Konzept eines Feldeffekttransistors vor , aber es war damals noch nicht möglich, ein funktionierendes Gerät zu bauen. Der erste funktionierende Transistor, ein Punktkontakttransistor , wurde 1947 von John Bardeen und Walter Houser Brattain während seiner Arbeit unter William Shockley in den Bell Labs erfunden .

Der MOSFET (Metall-Oxid-Silizium-Feldeffekttransistor), auch bekannt als MOS-Transistor, wurde 1959 von Mohamed Atalla und Dawon Kahng in den Bell Labs erfunden . Es war der erste wirklich kompakte Transistor, der miniaturisiert und massentauglich gemacht werden konnte. für eine Vielzahl von Anwendungen hergestellt. Der MOSFET ist der Baustein oder das "Arbeitspferd" der Informationsrevolution und des Informationszeitalters und das am häufigsten hergestellte Gerät der Geschichte. Die MOS- Technologie, einschließlich integrierter MOS- Schaltungen und Leistungs-MOSFETs , treibt die Kommunikationsinfrastruktur der modernen Telekommunikation an. Laut Edholms Gesetz verdoppelt sich die Bandbreite von Telekommunikationsnetzen alle 18 Monate. Fortschritte in der MOS-Technologie, einschließlich der MOSFET-Skalierung (erhöhte Transistorzahlen in exponentiellem Tempo, wie durch das Mooresche Gesetz vorhergesagt ) waren der wichtigste Faktor, der zum schnellen Anstieg der Bandbreite in Telekommunikationsnetzen beiträgt.

In den frühen 1970er Jahren wurden die MOSFETs in einem breiten Spektrum von gebrauchten Telekommunikationsgeräten , wie zum Beispiel Crosspoint - Switches , Postsortierer Maschinen, Mobilfunk , Modem , Multimeter , Multiplexer , Druckknopf Signalempfänger, Fernschreiber , Anzeigegeräte wie Fernsehempfänger , und Telefonapparate wie Münztelefone und Tastentelefone . In den 1990er Jahren wurde die CMOS (complementary MOS) VLSI (Very Large-Scale Integration )-Technologie in elektronischen Vermittlungssystemen für Telefonzentralen , Nebenstellenanlagen (PBX) und Schlüsseltelefonsysteme (KTS) weit verbreitet verwendet; digitale Übertragungsanwendungen wie digitale Loop-Carrier , Pair-Gain- Multiplexer, Telefon- Loop-Extender , ISDN-Endgeräte ( Integrated Services Digital Network ), schnurlose Telefone und Mobiltelefone ; und Anwendungen wie Spracherkennungsgeräte, Sprachdatenspeicher , Voice - Mail und digitaler tapeless Anrufbeantworter . Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden MOSFETs in allen Mikroprozessoren , Speicherchips und Telekommunikationsschaltungen sowie in den meisten wesentlichen Elementen der drahtlosen Telekommunikation wie mobilen Geräten , Transceivern , Basisstationsmodulen , Routern und HF-Leistungsverstärkern verwendet .

Videotelefonie

Die Entwicklung der Videotelefonie beinhaltete die historische Entwicklung mehrerer Technologien, die die Verwendung von Live-Video zusätzlich zur Sprachtelekommunikation ermöglichten. Das Konzept der Videotelefonie wurde erstmals in den späten 1870er Jahren sowohl in den Vereinigten Staaten als auch in Europa populär, obwohl es fast ein halbes Jahrhundert dauern würde, bis die Grundlagenwissenschaften entdeckt wurden, um seine allerersten Versuche zu ermöglichen. Dies wurde zuerst in dem Gerät verkörpert, das als Bildtelefon oder Bildtelefon bekannt wurde, und es entwickelte sich aus intensiver Forschung und Experimenten in verschiedenen Telekommunikationsbereichen, insbesondere elektrischer Telegraphie , Telefonie , Radio und Fernsehen .

Die Entwicklung der entscheidenden Videotechnologie begann in der zweiten Hälfte der 1920er Jahre im Vereinigten Königreich und in den Vereinigten Staaten, insbesondere angetrieben von John Logie Baird und den Bell Labs von AT&T . Dies geschah zum Teil, zumindest bei AT&T, als Ergänzung zur Telefonnutzung. Eine Reihe von Organisationen glaubte, dass die Videotelefonie der einfachen Sprachkommunikation überlegen sei. Die Videotechnologie sollte jedoch in der analogen Fernsehübertragung eingesetzt werden, lange bevor sie für Bildtelefone praktisch oder populär werden konnte.

Die Videotelefonie entwickelte sich ab Mitte bis Ende des 20. Jahrhunderts parallel zu herkömmlichen Sprachtelefonsystemen . Erst im späten 20. Jahrhundert mit dem Aufkommen leistungsstarker Video-Codecs und Hochgeschwindigkeits-Breitband wurde es zu einer praktischen Technologie für den regelmäßigen Gebrauch. Mit den schnellen Verbesserungen und der Popularität des Internets wurde es durch die Verwendung von Videokonferenzen und Webcams , die häufig Internettelefonie verwenden , und in der Geschäftswelt, wo Telepräsenztechnologie dazu beigetragen hat, die Notwendigkeit von Reisen zu reduzieren, weit verbreitet.

Eine praktikable digitale Videotelefonie wurde erst durch die Fortschritte in der Videokompression möglich , da unkomprimiertes Video unpraktisch hohe Bandbreitenanforderungen erforderte . Um ein Video in Video Graphics Array (VGA) -Qualität ( 480p Auflösung und 256 Farben ) mit unkomprimiertem Rohvideo zu erzielen , wäre eine Bandbreite von über 92 Mbit/s erforderlich . Die wichtigste Kompressionstechnik, die praktische digitale Videotelefonie und Videokonferenzen ermöglichte, ist die diskrete Kosinustransformation (DCT). Die DCT, eine Form der verlustbehafteten Kompression , wurde erstmals 1972 von Nasir Ahmed vorgeschlagen . Der DCT-Algorithmus wurde die Grundlage für den ersten praktischen Videocodierungsstandard , der für Videokonferenzen nützlich war, H.261 , der 1988 von der ITU-T standardisiert wurde .  

Satellit

Der erste US-Satellit, der die Kommunikation weiterleitete, war das Projekt SCORE im Jahr 1958, bei dem ein Tonbandgerät zum Speichern und Weiterleiten von Sprachnachrichten verwendet wurde. Es wurde verwendet, um einen Weihnachtsgruß von US-Präsident Dwight D. Eisenhower an die Welt zu senden . 1960 startete die NASA einen Echo-Satelliten ; der 30 m lange aluminisierte PET- Folienballon diente als passiver Reflektor für die Funkkommunikation. Courier 1B , gebaut von Philco , ebenfalls 1960 gestartet, war der weltweit erste aktive Repeater-Satellit. Satelliten werden heutzutage für viele Anwendungen wie GPS, Fernsehen, Internet und Telefon verwendet.

Telstar war der erste aktive, direkte kommerzielle Kommunikationssatellit . Es gehört zu AT&T als Teil einer multinationalen Vereinbarung zwischen AT&T, Bell Telephone Laboratories , der NASA, dem britischen General Post Office und der französischen National PTT (Post Office) zur Entwicklung der Satellitenkommunikation und wurde im Juli von der NASA von Cape Canaveral aus gestartet Dezember 1962, der erste privat gesponserte Weltraumstart. Relais 1 wurde am 13. Dezember 1962 gestartet und war der erste Satellit, der am 22. November 1963 über den Pazifik sendete .

Die erste und historisch wichtigste Anwendung für Kommunikationssatelliten war die interkontinentale Fernsprechtelefonie . Der feste öffentliche Telefonnetz Relais Telefonanrufe von Festnetz - Telefone zu einer Bodenstation , wo sie dann eine Empfangs übertragen Satellitenschüssel über einen geostationären Satelliten in der Erdumlaufbahn. Verbesserungen in der U - Boot - Kommunikation Kabeln , durch die Verwendung von Faseroptik , für Festnetztelefonie einig Rückgang der Nutzung von Satelliten verursachten im späten 20. Jahrhundert, aber sie immer noch ausschließlich Service entlegene Inseln wie Ascension , St. Helena , Diego Garcia , und Osterinsel , wo keine Seekabel in Betrieb sind. Es gibt auch einige Kontinente und einige Regionen von Ländern, in denen Festnetz-Telekommunikation selten bis nicht vorhanden ist, zum Beispiel die Antarktis , sowie große Regionen Australiens , Südamerikas , Afrikas , Nordkanadas , Chinas , Russlands und Grönlands .

Nachdem der kommerzielle Fernsprechdienst über Kommunikationssatelliten eingerichtet worden war, wurden ab 1979 auch eine Vielzahl anderer kommerzieller Telekommunikationsdienste an ähnliche Satelliten angepasst, darunter mobile Satellitentelefone , Satellitenradio , Satellitenfernsehen und Satelliteninternetzugang . Die früheste Anpassung für die meisten dieser Dienste erfolgte in den 1990er Jahren, als die Preise für kommerzielle Satelliten-Transponderkanäle weiter deutlich sanken.

Realisierung und Vorführung am 29. Oktober 2001 der ersten digitalen Kinoübertragung per Satellit in Europa eines Spielfilms von Bernard Pauchon, Alain Lorentz, Raymond Melwig und Philippe Binant.

Computernetzwerke und das Internet

Am 11. September 1940 war George Stibitz in der Lage, Probleme per Fernschreiber an seinen Complex Number Calculator in New York City zu übertragen und die berechneten Ergebnisse zurück am Dartmouth College in New Hampshire zu erhalten . Diese Konfiguration eines zentralisierten Computers oder Mainframes mit entfernten dummen Terminals blieb während der 1950er Jahre populär. Allerdings begannen die Forscher erst in den 1960er Jahren, Paketvermittlung zu untersuchen, eine Technologie, die es ermöglicht, Datenblöcke an verschiedene Computer zu senden, ohne zuerst einen zentralen Mainframe zu durchlaufen. Am 5. Dezember 1969 entstand ein Vier-Knoten-Netzwerk zwischen der University of California, Los Angeles , dem Stanford Research Institute , der University of Utah und der University of California, Santa Barbara . Dieses Netzwerk würde zu ARPANET werden , das 1981 aus 213 Knoten bestehen würde. Im Juni 1973 wurde der erste Nicht-US-Knoten in das Netzwerk des norwegischen NORSAR-Projekts aufgenommen. Kurz darauf folgte ein Knoten in London.

Die Entwicklung von ARPANET konzentrierte sich auf den Request for Comments- Prozess und am 7. April 1969 wurde RFC 1 veröffentlicht. Dieser Prozess ist wichtig, da ARPANET schließlich mit anderen Netzwerken zum Internet verschmelzen würde und viele der Protokolle, auf die sich das Internet heute stützt, durch diesen Prozess spezifiziert wurden. Die erste Spezifikation des Transmission Control Protocol (TCP), RFC  675 ( Specification of Internet Transmission Control Program ), wurde von Vinton Cerf, Yogen Dalal und Carl Sunshine geschrieben und im Dezember 1974 veröffentlicht. Sie prägte den Begriff "Internet" als Kurzform für Internetarbeit. Im September 1981 führte RFC 791 das Internet Protocol v4 (IPv4) ein. Dadurch wurde das TCP/IP- Protokoll etabliert, auf das sich heute ein Großteil des Internets stützt. Das User Datagram Protocol (UDP), ein lockereres Transportprotokoll, das im Gegensatz zu TCP keine geordnete Zustellung von Paketen garantierte, wurde am 28. August 1980 als RFC 768 eingereicht. Im August 1982 wurde das E-Mail-Protokoll SMTP eingeführt von RFC 821 und [[HTTP| http://1.0 ]] wurde im Mai 1996 durch RFC 1945 ein Protokoll eingeführt, das das Hyperlink-Internet ermöglichen würde.

Allerdings wurden nicht alle wichtigen Entwicklungen im Rahmen des Request for Comment-Prozesses gemacht. In den 1970er Jahren erschienen auch zwei beliebte Verbindungsprotokolle für lokale Netzwerke (LANs). Ein Patent für das Token Ring- Protokoll wurde am 29. Oktober 1974 von Olof Söderblom angemeldet. Und ein Artikel über das Ethernet- Protokoll wurde von Robert Metcalfe und David Boggs in der Juli-Ausgabe 1976 von Communications of the ACM veröffentlicht . Das Ethernet-Protokoll war vom ALOHAnet-Protokoll inspiriert , das von Forschern der Elektrotechnik an der University of Hawaii entwickelt wurde .

Der Internetzugang verbreitete sich Ende des Jahrhunderts über die alten Telefon- und Fernsehnetze.

Digitale Telefontechnik

Die schnelle Entwicklung und breite Akzeptanz der digitalen Pulscodemodulation (PCM) wurde durch die Metall-Oxid-Halbleiter- Technologie (MOS) ermöglicht. Die MOS-Technologie wurde von Bell zunächst übersehen, weil sie sie für analoge Telefonanwendungen nicht praktikabel hielt. Die MOS-Technologie wurde schließlich für Telefonanwendungen mit der integrierten MOS- Mixed-Signal-Schaltung praktikabel , die analoge und digitale Signalverarbeitung auf einem einzigen Chip kombiniert und Anfang der 1970er Jahre vom ehemaligen Bell-Ingenieur David A. Hodges mit Paul R. Gray an der UC Berkeley entwickelt wurde . Im Jahr 1974 arbeiteten Hodges und Gray mit RE Suarez an der Entwicklung der MOS- Schaltkondensator- (SC-)Schaltungstechnologie, die sie zur Entwicklung des Digital-Analog-Wandler- (DAC)-Chips mit MOSFETs und MOS-Kondensatoren für die Datenumwandlung verwendeten. Es folgte der 1975 von Gray und J. McCreary entwickelte Analog-Digital-Wandler- Chip (ADC).

MOS-SC-Schaltungen führten Ende der 1970er Jahre zur Entwicklung von PCM-Codec-Filterchips. Der von Hodges und WC Black im Jahr 1980 entwickelte PCM-Codec-Filter-Chip mit Silizium-Gate- CMOS (complementary MOS) ist seitdem der Industriestandard für die digitale Telefonie. In den 1990er Jahren wurden Telekommunikationsnetze wie das öffentliche Telefonnetz (PSTN) weitgehend mit CMOS-PCM-Codec-Filtern mit sehr großer Integration (VLSI) digitalisiert , die in elektronischen Vermittlungssystemen für Telefonvermittlungs- und Datenübertragungsanwendungen weit verbreitet sind .

Digitale Medien

Eine praktische Verteilung und Streaming digitaler Medien wurde durch Fortschritte bei der Datenkomprimierung aufgrund der unpraktisch hohen Speicher-, Speicher- und Bandbreitenanforderungen unkomprimierter Medien ermöglicht. Die wichtigste Kompressionstechnik ist die Diskrete Kosinustransformation (DCT), ein verlustbehafteter Kompressionsalgorithmus , der 1972 von Nasir Ahmed an der University of Texas erstmals als Bildkompressionstechnik vorgeschlagen wurde . Der DCT-Algorithmus war die Grundlage für die erste praktische Videocodierung Format , H.261 , 1988. Es folgten weitere DCT-basierte Videocodierungsstandards , vor allem die MPEG -Videoformate ab 1991. Das JPEG -Bildformat , das ebenfalls auf dem DCT-Algorithmus basiert, wurde 1992 eingeführt. Die Entwicklung des modifizierten diskreten Kosinustransformations- Algorithmus (MDCT) führte 1994 zum MP3- Audiocodierungsformat und 1999 zum Advanced Audio Coding (AAC)-Format .

Realisierung und Vorführung am 29. Oktober 2001 der ersten digitalen Kinoübertragung per Satellit in Europa eines Spielfilms von Bernard Pauchon, Alain Lorentz, Raymond Melwig und Philippe Binant.

Drahtlose Revolution

Die drahtlose Revolution begann in den 1990er Jahren mit dem Aufkommen digitaler drahtloser Netzwerke, die zu einer sozialen Revolution und einem Paradigmenwechsel von drahtgebundener zu drahtloser Technologie führten, einschließlich der Verbreitung kommerzieller drahtloser Technologien wie Mobiltelefone , Mobiltelefone , Pager , drahtlose Computer Netzwerke , Mobilfunknetze , das drahtlose Internet sowie Laptops und Handheld-Computer mit drahtlosen Verbindungen. Die drahtlose Revolution wurde durch Fortschritte in der Hochfrequenz- (HF) und Mikrowellentechnik und den Übergang von der analogen zur digitalen HF-Technologie vorangetrieben .

Fortschritte in der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor- Technologie (MOSFET oder MOS-Transistor), der Schlüsselkomponente der HF-Technologie, die digitale drahtlose Netzwerke ermöglicht, waren von zentraler Bedeutung für diese Revolution. Die Erfindung des MOSFET durch Mohamed Atalla und Dawon Kahng in den Bell Labs im Jahr 1959 führte zur Entwicklung der Leistungs-MOSFET- Technologie. Hitachi entwickelt , um die vertikale Leistungs - MOSFET 1969, und dann wird die seitliche diffundierte Metalloxidhalbleiter (LDMOS) 1977. RF CMOS (radio frequency CMOS ) integrierten Schaltungstechnologie später entwickelt wurde Asad Abidi bei UCLA in den späten 1980er Jahren. In den 1990er Jahren wurden integrierte HF-CMOS-Schaltungen als HF-Schaltungen weit verbreitet , während diskrete MOSFET-Bauelemente (Leistungs-MOSFET und LDMOS) als HF-Leistungsverstärker weit verbreitet wurden , was zur Entwicklung und Verbreitung digitaler drahtloser Netzwerke führte. Die meisten wesentlichen Elemente moderner drahtloser Netzwerke bestehen aus MOSFETs, einschließlich Basisstationsmodulen , Routern , Telekommunikationsschaltungen und Funktransceivern . Die MOSFET-Skalierung hat zu einer schnell steigenden drahtlosen Bandbreite geführt , die sich alle 18 Monate verdoppelt (wie im Edholm-Gesetz festgehalten ).

Zeitleiste

Visuelle, auditive und ergänzende Methoden (nicht elektrisch)

• Prähistorisch: Feuer , Baken , Rauchzeichen , Kommunikationstrommeln , Hörner
• 6. Jahrhundert v . Chr. : Mail
• 5. Jahrhundert v. Chr.: Taubenpost
• 4. Jahrhundert v. Chr.: Hydraulische Semaphoren
• 1500 Das koreanische Hwacha-Netz verwendet Hwachas-Pfeile, um E-Mails durch eine Stadt zu senden.
• 15. Jahrhundert n . Chr .: Seeflaggen-Semaphoren
• 1672: Erstes experimentelles akustisches (mechanisches) Telefon
• 1790: Semaphorenlinien (optische Telegrafen)
• 1867: Signallampen
• 1877: Akustischer Phonograph
• 1900; optisches Bild

Elektrische Grundsignale

• 1838: Elektrischer Telegraph . Siehe: Telegraphengeschichte
• 1830er Jahre: Beginn der Versuche, " drahtlose Telegraphie " zu entwickeln , Systeme, die irgendeine Form von Boden, Wasser, Luft oder anderen Medien zur Leitung verwenden, um die Notwendigkeit von leitenden Drähten zu beseitigen.
• 1858: Erstes transatlantisches Telegrafenkabel
• 1876: Telefon . Siehe: Erfindung des Telefons , Geschichte des Telefons , Zeitleiste des Telefons
• 1880: Telefonie über Lichtschranken-Fotophone

Fortschrittliche elektrische und elektronische Signale

• 1896: Erste praktische drahtlose Telegrafiesysteme auf Radiobasis . Siehe: Geschichte des Radios .
• 1900: Erster Fernseher zeigte nur Schwarzweißbilder. In den nächsten Jahrzehnten wurde das Farbfernsehen erfunden, das Bilder klarer und in voller Farbe zeigte.
• 1914: Erste transkontinentale Telefongespräche in Nordamerika
• 1927: Fernsehen . Siehe: Geschichte des Fernsehens
• 1927: Erster kommerzieller Funktelefondienst, UK–USA
• 1930: Erste experimentelle Bildtelefone
• 1934: Erster kommerzieller Funktelefondienst, USA–Japan
• 1936: Das erste öffentliche Bildtelefonnetz der Welt
• 1946: Mobiltelefondienst mit begrenzter Kapazität für Automobile
• 1947: Erster funktionierender Transistor (siehe Geschichte des Transistors )
• 1950: Das Zeitalter der Halbleiter beginnt
• 1956: Transatlantisches Telefonkabel
• 1959: Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)
• 1962: Kommerzieller Telekommunikationssatellit
• 1964: Glasfaser-Telekommunikation
• 1965: Erstes öffentliches Videotelefonnetz in Nordamerika
• 1969: Computernetzwerke
• 1972 diskrete Kosinustransformation (DCT) für digitale Medien - Datenkompression
• 1973: Erstes Mobiltelefon der Neuzeit
• 1974: Internet (siehe Geschichte des Internets )
• 1979: INMARSAT Ship-to-Shore-Satellitenkommunikation
• 1981: Erstes Mobilfunknetz
• 1982: SMTP-E-Mail
• 1998: Mobile Satelliten-Handhelds
• 2003: VoIP-Internettelefonie

Siehe auch

• Geschichte des Internets
• Geschichte des Radios
• Geschichte des Fernsehens
• Geschichte des Telefons
• Geschichte der Videotelefonie
• Informationszeitalter
• Informationsrevolution
• Optische Kommunikation
• Überblick über die Telekommunikation

Verweise

Quellen

• Wenzlhuemer, Roland. Die Welt des neunzehnten Jahrhunderts verbinden: Der Telegraph und die Globalisierung . Cambridge University Press, 2013. ISBN  9781107025288

Weiterlesen

• Hilmes, Michele. Network Nations: Eine transnationale Geschichte des amerikanischen und britischen Rundfunks (2011)
• Johannes, Richard. Network Nation: Inventing American Telecommunications (Harvard UP 2010), Schwerpunkt Telefon
• Noll, Michael. Die Evolution der Medien , 2007, Rowman & Littlefield
• Poe, Marshall T. A History of Communications: Media and Society From the Evolution of Speech to the Internet (Cambridge University Press; 2011) 352 Seiten; Dokumentiert, wie sukzessive Kommunikationsformen angenommen werden und wiederum Veränderungen in sozialen Institutionen anheizen.
• Wann, Andreas. DOT-DASH TO DOT.COM: Wie sich die moderne Telekommunikation vom Telegrafen zum Internet entwickelt hat (Springer, 2011)
• Wu, Tim . The Master Switch: Aufstieg und Fall der Informationsimperien (2010)
• Lundy, Bert. Telegraph, Telefon und Wireless: Wie die Telekommunikation die Welt veränderte (2008)

Externe Links

• Katz, Randy H., "Geschichte der Kommunikationsinfrastrukturen" , Fakultät für Elektrotechnik und Informatik (EECS), University of California, Berkeley.
• Internationale Fernmeldeunion
• Zeitleiste der Telekommunikationsgeschichte von Aronsson
• Von Thurn & Taxis zum Telefonbuch der Welt - 730 Jahre Telekommunikationsgeschichte
• Virtuelles Museum der Gruppe für Telekommunikationsgeschichte
• Telekommunikationsgeschichte Deutschland
• Telekommunikationsgeschichte Frankreich