Из всего, на что мы обратили внимание в первом своем путешествии по выставке, напомним главное: сегодня вся радиоэлектроника разделена на две огромные области — аналоговую и цифровую. И в каждой из них практически весь современный тематический ассортимент — есть цифровое и аналоговое телевидение, цифровая и аналоговая звукозапись, цифровые и аналоговые вычислительные машины, цифровая и аналоговая телефония и так далее. Аналоговая электроника работает со сложными электрическими сигналами, такими, например, как электрическая копия звука — ток в цепи микрофона. Непрерывно меняясь, аналоговый сигнал может иметь бессчетное множество разных значений, график, отображающий изменение такого сигнала во времени, обычно напоминает сложный силуэт горного хребта с замысловатыми выступами и провалами. Цифровой сигнал в сравнении с аналоговым прост, чтобы не сказать примитивен, — он образован из совершенно одинаковых импульсов и пауз, которые в двоичном коде — определенные сочетания сигналов «да» и «нет» или 1 и 0 — отображают числа и команды в компьютерах и электронных автоматах.
Между цифровой и аналоговой электроникой давно переброшены надежные мосты, движение по которым, правда, в основном идет в одном направлении — все больше и больше аналоговых систем переходит в огромное царство Цифры. На выставке мы видели, например, как у традиционно аналоговой звукозаписи появился цифровой конкурент, популярность которого быстро растет. При записи на пластинку, именуемую компакт-диском, звук с помощью АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) превращают в «цифру», в комбинации одинаковых микроскопических выступов (1) и впадин (0), по-разному отражающих свет. А при воспроизведении с компакт-диска в лазерном проигрывателе с помощью ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) цифровой сигнал вновь превращают в аналоговый, так как только из него в итоге можно воспроизвести звук.
Аналоговая и цифровая техника сегодня конкурируют во многих областях, но выставка предлагает обратить особое внимание на большие сети связи и на многоканальную связь, в частности на многоканальную телефонию, которой в основном посвящены последующие наши заметки. Кому-нибудь тема может показаться неинтересной — подумаешь, телефон, пустяк на фоне межпланетных станций и суперкомпьютеров. Однако такие оценки были бы трижды неверны. Во-первых, электросвязь — телеграф, телефон и быстро растущая область передачи данных — это не просто удобство или, как скромно говорят сами связисты, виды услуг. Это уже самое настоящее орудие производства, незаменимый инструмент народного хозяйства, без которого трудно представить себе взаимодействие разбросанных по стране цехов нашего гигантского индустриального комплекса. Во-вторых, современная электросвязь, эта электроника общения, играет первостепенную роль в самой нашей жизни — попробуйте представить себе большой город, на сутки лишившийся телефона. И, наконец, в-третьих, — телефонная сеть планеты, объединяющая многие тысячи АТС, триллионы километров кабеля, около миллиарда аппаратов, чуть ли не каждый из которых может соединиться с любым другим, признана самым крупным и совершенным творением современной техники.
Важнейшая деталь этой гигантской межконтинентальной машины — системы многоканальной связи; они позволяют по одной паре проводов вести, например, сто телефонных разговоров вместо того, чтобы прокладывать сто пар проводов.
Системы многоканальной связи на выставке были представлены аппаратурой, уже имеющей богатую практику — опыт, нередко многолетний, работы в городских сетях и на междугородных магистралях. Мы видели аппаратуру и аналоговую с частотным разделением каналов (разговоры передаются на разных частотах), и цифровую с временным разделением каналов (импульсы цифровых сигналов каждого разговора передаются поочередно, сменяя друг друга с огромной скоростью). И первое, что удивляло непосвященного человека, это внешняя похожесть цифровых и аналоговых систем, их с первого взгляда совершенно одинаковые возможности — и в том, и в другом случае аппаратура многоканальной телефонии, как ее называют, аппаратура уплотнения, размещается в довольно похожих металлических стойках, и в том, и в другом случае в комплект входят герметичные коробки промежуточных усилителей (в цифровых системах — регенераторы), которые через каждые несколько километров врезают в кабель. И возможности у аналоговых и цифровых систем, казалось бы, одинаковые — и те, и другие могут пропустить десятки, сотни и тысячи телефонных разговоров по одному кабелю.
Куда же идет вся эта совершенная техника? Будут ли и дальше сосуществовать обе ее области — аналоговая и цифровая? Или действительно мастерство традиционной электроники уходит от нас и мы пользуемся последними аналоговыми телефонами, приемниками, телевизорами?
Большая выставка еще тем хороша, что здесь можно не только многое увидеть, но и многое услышать, включаясь в стихийные микродискуссии специалистов. Сейчас будет сделана попытка собрать и обобщить услышанное, сгруппировав его в высказываниях придуманных нами героев — царя Цифры и мастера Аналога.
Цифра. Не очень понимаю, о чем еще можно спорить, когда весь мир переходит от аналоговых систем к цифровым. Переходит везде, где это только возможно.
Аналог. Думаю, что «весь мир» и «везде» — явные преувеличения. И что все это просто мода...
Цифра. Мода? Но еще недавно и полупроводники называли модой, а сегодня тысячу разных аппаратов разберешь — и ни одной электронной лампы не встретишь. Я сам начинал в ламповую эпоху, глубоко уважаю электронную лампу, но не могут же личные привязанности определять пути прогресса.
Аналог. Почему вы думаете, что этот пример отражает наши с вами отношения? И что я уйду из электроники, как ушла лампа? Давайте о будущем аналоговых систем говорить без аналогий и обсуждать проблему по существу.
Цифра. Тогда я вынуждена извиниться и прежде всего сказать о своих достоинствах. Из многих известных назову три, начну с помехоустойчивости. Вспомните, например, коллега, как много усилий вы тратите, чтобы снизить шумы и другие искажения при воспроизведении звука с грампластинки. И здесь вами получены прекрасные результаты — в хорошей аппаратуре при средней громкости шумы в сотни раз слабее основного сигнала. Но, во-первых, это при средней громкости, а на фоне слабого звука шумы весьма заметны. В основном из-за шумов вам приходится искусственно снижать столь важный показатель естественности звучания, как динамический диапазон громкости — соотношение между самым громким «форте» и самым тихим «пиано». Ну и, во-вторых, шумы возрастают с каждым следующим проигрыванием пластинки. А хотите знать, насколько удалось снизить шумы при цифровой записи на компакт-дисках?
Аналог. Любопытно...
Цифра. В описании лазерного проигрывателя даже среднего класса в графе «Уровень шумов» вместо привычных цифр вы увидите слова «Не измеряется». То есть шумы настолько малы, что их не то что услышать, но даже измерить самым чувствительным прибором невозможно. Вы, коллега, всю свою жизнь ведете мужественную борьбу с помехами в электросвязи, радиовещании, телевидении, звукозаписи, я преклоняюсь перед вашими усилиями и достижениями. Но оба мы знаем, что полная победа для вас невозможна. В то же время цифровая техника по самой своей природе помехоустойчива.
Аналог. Но какой ценой! Вы растрачиваете на свои помехоустойчивые цифровые послания главное богатство каналов связи.
Цифра. Что вы имеете в виду?
Аналог. Конечно же, полосу частот.
Цифра. Я возражаю!
Аналог. Возражения потом, а сейчас — простейшие вычисления. Возьмем для конкретности телефон: чтобы речь была разборчивой, мы передаем по линии аналоговый сигнал с частотами от 300 Гц (герц) до 3,4 кГц (килогерц), то есть с запасом укладываемся в частотный участок, в полосу частот шириной 4 кГц. А если мы хотим создать многоканальную систему с частотным разделением каналов, то для передачи по одному кабелю, скажем, 400 разговоров, нам надо занять полосу частот 1600 кГц или иначе 1,6 МГц (мегагерц), например, от 50 до 1650 кГц или от 100 до 1700. А теперь прикинем ваши потребности. Частота выборки, то есть частота прощупывания аналогового сигнала при превращении его в цифровой, согласно теореме Котельникова, должна быть не менее 2 х 3,4 кГц и, насколько я знаю, вы приняли частоту выборки 8 кГц. Это уже в два раза больше, чем максимальная частота аналогового сигнала.
Цифра. Возражаю, возражаю и еще раз возражаю!
Аналог. Я уже просил вас — возражения после вычислений. Итак, каждую секунду вы посылаете в линию 8 тысяч своих цифровых, как вы их называете, слов, и в каждом слове зашифровано значение аналогового сигнала в данный момент времени. Теперь напомните мне, пожалуйста, количество знаков — импульсов или пауз — в одном таком слове, в каждой элементарной шифровке...
Цифра. Для телефонии мы приняли 8 знаков — это позволяет зашифровать 28 = 256 разных уровней аналогового сигнала. В перспективе ограничимся 7 знаками и будем различать 27 = 128 уровней «голоса». При этом автоматически, без каких-либо затрат, мы вдвое увеличим число каналов в линиях связи.
Аналог. Перспективы не в счет. Исходим из того, что сегодня для передачи речи вы посылаете в телефонную линию 8 тысяч слов-шифровок в секунду и в каждом — 8 импульсов-пауз. То есть всего в линию каждую секунду уходит 8000 х 8 = 64 000 импульсов-пауз и, значит, частота исходных импульсов.
Цифра. У нее, между прочим, есть свое имя — тактовая частота.
Аналог. ...тактовая частота идущих в линию импульсов для передачи одного телефонного канала составит 64 кГц. То есть в цифровой телефонии нужно передавать по линии частоту как минимум в 16 раз большую, чем в аналоговой. И, значит, в полосу частот, где я разместил бы, например, 400 телефонных каналов, вы можете втиснуть всего 25. Вот во что выливается ваша идеальная помехоустойчивость. А теперь поясните, почему вы кричали «Возражаю!».
Цифра. Да потому, что для цифровых систем вообще нет смысла пользоваться характеристикой «Занимаемая полоса частот».
Аналог. Вот это новость! Может быть, для вашей аппаратуры неприемлемы характеристики «Потребляемая мощность», «Вес», «Габариты»?
Цифра. Неуместные шутки. И потом, вы же сами предложили обсуждение без аналогий, по существу. А существо дела вот в чем — в аналоговой телефонии действительно нужно передать по линии всю полосу частот, все частотные составляющие сигнала, в котором запечатлен человеческий голос; мне же совершенно не нужен весь набор частотных составляющих, из которых складываются серии импульсов. Существуют различные хитрые способы с заданной точностью фиксировать появление импульса, когда по линии связи приходят самые минимальные сведения о нем. Ну а дальше вступает в действие регенератор — если пришедший к нему сигнал опознан как импульс, то регенератор направит дальше в линию созданный здесь, на месте, новенький, с иголочки импульс, и предыдущих помех как не бывало. Так что мы оцениваем систему связи в основном по тому, как она умеет опознавать искаженный в пути импульс.
Аналог. Все это мне не очень понятно... Вы отменяете важнейшую для меня характеристику «Полоса частот», которая сразу же говорит, сколько телефонных каналов может пропустить кабель или промежуточный усилитель и что вообще можно передать по многоканальной линии связи. Я, например, знаю, что если линия рассчитана на полосу частот 12 МГц, то по ней могут пройти две телевизионные программы по 6 МГц каждая, или 3000 телефонных разговоров на 4 кГц, или одна телевизионная программа и 1500 разговоров. Вместо этой простой арифметики вы произносите какие-то туманные слова о способности распознавать импульс. А как же вы, отказавшись от показателя «Полоса частот», оцениваете пропускную способность линий связи?
Цифра. Самым естественным способом — по количеству информации, пропускаемой в секунду. Каждый импульс или пауза — это минимальная порция информации, один бит. Вы сами подсчитали, что в цифровой телефонии каждую секунду в линию уходит 64 тысячи импульсов или пауз, и, значит, цифровой телефон требует передачи потока информации 64 килобита в секунду, сокращенно 64 кбит/с. А в стоканальной цифровой системе передается поток 6400 кбит/с, или, иначе, 6,4 Мбит/с (мегабит в секунду). В нынешних системах цифрового телевидения для передачи одной программы нужно пропустить поток примерно в 100 Мбит/с. Так что для передачи, например, двух программ нужна цифровая система, пропускающая 200 Мбит/с. Как видите, и у нас нетрудно подсчитать возможности конкретных систем связи.
А теперь позвольте мне вместо столь дорогой для вас полосы частот ввести еще одну характеристику, она вам хорошо знакома, — это расстояние между усилителями в многоканальной кабельной линии. Известно, что в аналоговой системе уплотнения, чем больше в ней каналов, то есть чем более широкую полосу частот она занимает, тем труднее оградить сигнал от помех. Поэтому чем больше телефонных разговоров передается по аналоговой многоканальной линии, тем чаще приходится разрезать кабель и ближе один к другому ставить усилители. Та же проблема и у нас, в цифровых системах,— чем больше каналов передается по одному кабелю, тем чаще врезают в него регенераторы. Это потому, что возрастает тактовая частота, импульсы становятся короче, интервалы между ними уменьшаются. Один канал требует, как вы сами подсчитали, передачи 64 тысяч импульсов-пауз в секунду...
Аналог. Или, как вы предлагаете считать, 64 кбит/с.
Цифра. ...а в 10-канальной системе каждую секунду нужно передать в 10 раз больше импульсов — после первого импульса (или паузы) первого канала нужно передать первый импульс (паузу) второго канала, третьего, четвертого и, наконец, десятого, после этого передается второй импульс (пауза) первого канала, затем второго, третьего, четвертого...
Аналог. К черту подробности! Что вы хотите всем этим в итоге сказать?
Цифра. В итоге я хочу привести несколько цифр из выставочных проспектов: в аналоговой системе К-1920 усилители ставятся через каждые 6 км, а в цифровой системе ИКМ-1920 (обе на 1920 каналов) регенераторы стоят через каждые 3 км. В перспективе мы придем к большим расстояниям, но уже сейчас, как видите, несмотря на то, что я, согласно вашей терминологии, занимаю в 25 раз более широкую полосу частот, по важнейшему для практики показателю — расстоянию между усилителями или регенераторами — я от вас не очень отстаю. Но и это еще не все…
Аналог. А что еще? Может быть, вы не только не отстаете, но и опережаете меня?
Цифра. Не нужно иронизировать, это именно так. Например, по дешевому двухпарному кабелю, который так часто используют сельские связисты, практически нельзя, или, скажем, точнее — слишком сложно, передавать с частотным уплотнением несколько разговоров. Этот кабель, как вы сказали бы, не пропускает необходимую полосу частот. Однако же на нем прекрасно работают цифровые системы ИКМ-15, ИКМ-30 и даже ИКМ-120 на 15, 30 и 120 телефонных каналов. То же самое мы видим в городских телефонных сетях, здесь цифровые многоканальные системы работают на простейшем телефонном кабеле, помогая создавать столь необходимое изобилие каналов связи между отдельными городскими АТС.
Аналог. В сельской телефонии и в городских сетях вам, бесспорно, работать проще, чем мне. Я это признаю.
Цифра. Тогда, еще раз извинившись, я перейду к своему второму достоинству, которое, конечно, следовало бы назвать первым. Нетрудно подсчитать, что если восьмибитовыми словами (чаще говорят «восьмиразрядными») кодировать буквы и цифры, то вместо секунды телефонного разговора — заметьте, всего вместо одной секунды — по цифровой линии можно передать телеграмму в 8 тысяч букв, почти 5 страниц машинописного текста. Отсюда видно, насколько неэкономна аналоговая информация, в данном случае речь.
Аналог. Ну давайте теперь бросим разговаривать и будем только обмениваться телеграммами...
Цифра. Вы опять шутите, и опять неудачно. Наша устная речь — величайшее достижение природы, и никто на нее не посягает, ни книгопечатание, ни телеграф. Но согласитесь: иногда намного удобнее изъясняться письменно, чем произносить слова. Возьмем, к примеру, получение справок. Думаю, каждый согласился бы вместо бесед с телефонистками справочных служб получать в отпечатанном виде или на экране дисплея нужные номера телефонов, расписания поездов или самолетов. Во Франции, которую, кстати, можно считать лидером в цифровой электросвязи, наряду с традиционным городским и междугородным телефоном есть еще одна разветвленная сеть — цифровая. Это сеть системы «Телетель», она насчитывает уже почти 2 миллиона абонентов, и каждый день к ним добавляется еще 10 тысяч. В сети, в частности, есть справочная, которая в любой момент «в письменном виде» может выдать вам номер любого из 23 миллионов телефонов страны.
Но это, пожалуй, мелочь по сравнению с тем, что предлагает цифровая система Телетель своему абоненту — он может входить в компьютерные сети и банки данных, может получать на экране графическую информацию, например, карты погоды или полосы газет, может обмениваться печатными текстами с другим абонентом. Вы, скажем, приходите утром на работу и находите на столе автоматически принятый и отпечатанный принтером текст только что вышедшей научной статьи, поздравительную телеграмму или накануне затребованный в архиве чертеж. Цифровые системы связи универсальны, они с одинаковой легкостью передают и голос, и тексты, и изображение, и диалоги компьютеров — все это путешествует по линиям связи и обрабатывается в виде однотипных комплектов импульсов-пауз, и ваш домашний или служебный цифровой телефон становится к тому же еще телевизором, телетайпом и персональной ЭВМ. Подобная штучка, согласитесь, может в корне изменить стиль работы, а в значительной мере и стиль жизни. Во всяком случае, французский опыт это подтверждает.
Аналог. Слушаю вас с большим интересом, но вынужден все же задать вам каверзный вопрос. Универсальность, или, проще говоря, однотипность, цифровых сигналов — огромное достоинство. Разработчики электронной аппаратуры никогда, видимо, и не мечтали о том, чтобы звук, картинка и тексты передавались однотипными и к тому же предельно простыми сигналами — импульсами и паузами — и обрабатывались по единой технологии. Бесспорно и другое ваше достоинство — помехоустойчивость, хотя здесь у меня есть некоторые сомнения.
Цифра. Какие же?
Аналог. А вот какие — случайная помеха, сбив всего лишь один импульс или, наоборот, создав ложный импульс во время паузы, может породить опасную ошибку, например, изменив одну букву или цифру, превратить «пир» в «пар» или в денежном переводе сильно обсчитать получателя.
Цифра. Вы затронули мою любимую тему — помехоустойчивые коды. Это целая большая наука и уже вполне успешная практика. В цифровой связи, независимо от того, что передается, осмысленные тексты или сухие цифры, принимаются эффективные меры, чтобы автоматически выявить и исправить ошибку. Так, например, сигнал обычно кодируют, регулярно чередуя положительные и отрицательные импульсы, при этом внеочередное появление какого-либо из них будет признаком ошибки. Можно ввести запрещенные комбинации импульсов-пауз и принять ряд других эффективных мер для выявления случайной помехи. Я мог бы прочесть многочасовую лекцию о помехоустойчивых кодах, но боюсь увести нашу беседу в сторону. К тому же я весь в ожидании вашего каверзного вопроса.
Аналог. Вот он, пожалуйста, — почему вы говорите только о своих достоинствах и ни слова о недостатках? Разве у вас нет проблем? Возьмите, например, сложность цифровой аппаратуры. Все ваши шифраторы, дешифраторы, коммутаторы — это сложные схемы, собранные из многих тысяч элементов. Обычный, или, как теперь, видимо, нужно говорить, обычный аналоговый, радиоприемник состоит из нескольких десятков деталей, его может собрать школьник на краешке кухонного стола. А попробуйте своими силами собрать цифровой приемник — да вам для этого прежде всего понадобится мешок радиодеталей.
Цифра. Проблемы у меня, конечно, есть, но своим каверзным вопросом вы заставляете снова говорить о достоинствах цифровых систем. Конечно, наша аппаратура сложна, но это, так сказать, сложность количеств. Деталей, может быть, на цифровые блоки понадобилось бы много, но сами схемы, собранные из них, очень просты, неприхотливы и надежны, все они работают в ключевых режимах — «да» или «нет», допускают заметные разбросы и практически не требуют индивидуальной настройки, которая вас так обременяет. Ну и, наконец, главное — ваше замечание о большом количестве деталей устарело по меньшей мере на 10—15 лет. Когда-то сложность, многоэлементность цифровых электронных схем, может быть, действительно отпугивали разработчиков и промышленность, но сейчас, когда интегральные схемы объединяют десятки тысяч элементов, изготовленных «одним ударом», цифровая аппаратура выигрывает соревнование с аналоговой и по весу, и по габаритам, и по технологичности, и по стоимости.
Аналог. Вы затронули, как говорится, больное место — я часто завидую, когда вижу, как легко однотипные цифровые элементы объединяются в большие интегральные схемы. Но позвольте и мне в нашем споре сказать несколько слов о себе. Оставив в стороне технику, назову только одно, на мой взгляд, решающее свое достоинство: сегодня во всем мире электросвязь, телевидение, радио — это в подавляющем большинстве аналоговые системы. Они создавались десятилетиями. Их стоимость — многие миллиарды рублей, долларов, франков, марок, крон, песет. И что же теперь со всем этим делать? Ликвидировать, списать и начать все сначала, развивая цифровую технику? Запомните: сегодняшний мир остановится, если лишить его аналоговой электроники.
Цифра. По-моему, еще никто не дошел до подобных экстремистских предложений. Более того, я представляю себе масштабы современной аналоговой электроники, знаю, например, что в мире сегодня больше чем полмиллиарда телевизоров, что только в Советском Союзе их более 90 миллионов. Понимаю, что гигантская машина промышленности на много лет вперед запрограммирована на выпуск традиционной аналоговой техники — советские заводы, например, в 1990 году выпустят около 12 млн. радиоприемников, 6 млн. магнитофонов, 11 млн. телевизоров, в том числе 7 млн. цветных, а в 2000 году выпуск всех этих аппаратов возрастет еще на 15-25 процентов. Знаю я и грандиозные планы традиционного аналогового телефона — к 1990 году объем оказываемых им населению услуг возрастет в 1,7 раза, а к 2000 году — в 5 раз. Только в этом пятилетии будут введены АТС общей емкостью 10 млн. номеров в городах и 2,1 млн. номеров в сельской местности. Эти планы традиционной аналоговой электроники и электросвязи, в частности, традиционного телефона, могут только радовать — в стране пока лишь четверть семей в городах и 7 процентов на селе имеют телефоны. Я сам, хотя и твердо убежден, что в будущем вся электросвязь, телевидение, радиовещание перейдут на «цифру», на данном этапе буду активно помогать прогрессу аналоговой техники.
Аналог. Какую же конкретно помощь мы сможем от вас получить?
Цифра. Многое вы получаете уже сейчас — вспомните, например, многоканальные ИКМ системы, соединяющие близлежащие села или городские АТС.
Аналог. За это большое спасибо, эти цифровые системы избавляют от неприятной необходимости прокладывать многожильный кабель.
Цифра. Кроме того, современный аналоговый телефон уже просто не может обойтись без цифровой автоматики. Связисты, например, планируют вскоре перейти на новую систему — плату за телефон с учетом продолжительности местных телефонных разговоров. На советском стенде показана аппаратура повременного учета стоимости (АПУС) для станций до 10 тыс. номеров, уже испытанная в Москве и Саратове.
Аналог. Напрасно вы торопитесь записать эту технику в свой актив, вся система повременной оплаты сейчас подвергается серьезной критике в печати.
Цифра. Сама техника здесь ни при чем, к ней претензий быть не должно — для учета времени всех разговоров на каждой АТС добавляется всего одна аппаратурная стойка. Несколько усложняется, конечно, процедура выписки счетов, но и не это, мне кажется, главная движущая сила критики. Главное, видимо, в том, каким способом отучить людей от телефонного многословия или, правильнее сказать, от болтовни. Что в этом случае даст реальный эффект — разъяснения, увещевания или контроль копейкой? Тем или иным путем решать эту задачу нужно — сокращение продолжительности разговоров разгружает станционное оборудование и кабельную сеть, позволяет заметно упрощать проектируемые системы, а значит, не увеличивая ассигнований, вводить большее число номеров. Сегодня во всем мире (за исключением пяти стран) плата за телефон берется с учетом числа разговоров или их продолжительности, или того и другого одновременно. Думаю, что это правильный путь.
Аналог. А я думаю, что вы переносите свои цифровые мерки в сферу человеческих отношений, а ведь телефон — это не просто техника, это уже важнейший элемент бытия.
Цифра. В нашей дискуссии о технике связи эту проблему обсуждать трудно. Поэтому давайте вернемся к своей основной теме и продолжим осмотр выставки.
Вы увидите и аппаратуру «Система», она собирает информацию обо всех предоставленных абоненту услугах связи, сообщает о них на центральную ЭВМ, выписывает счета, контролирует оплату, взыскивает задолженность, дает справки, обрабатывая при этом до 1,5 млн. междугородных разговоров в сутки. А аппаратура контроля качества связи за два часа проверяет АТС на 10 тыс. номеров. Все это, конечно, цифровая техника, ее основа — микропроцессоры. Вообще же 14 процентов выпускаемых в стране микропроцессоров используются в технике связи. Наконец, без цифровых элементов не появились бы такие удобные вещи, как телефонный аппарат с кнопочным набором номера и памятью или телефон-автомат для городских и междугородных разговоров, принимающий оплату любыми монетами — от 2 до 20 копеек. Ну и, конечно, на своего рода цифровой технике, на формировании и распознавании определенных серий импульсных сигналов, основана сама система автоматического соединения абонентов, сами АТС. Просто не могу представить себе, как могла бы существовать телефонная сеть нынешних масштабов, если бы, как это было не слишком давно, абонентов соединяли вручную тысячи издерганных, нервных барышень-телефонисток.
Аналог. Но все это лишь цифровые дополнения к аналоговой технике. Они помогают, автоматизируют, облегчают и т. п., но не меняют сути дела — связь остается аналоговой.
Цифра. Посмотрите, коллега, повнимательнее на стенды, и вы увидите много истинно цифровой аппаратуры, которая прекрасно стыкуется с аналоговой. Но, конечно, главные мои надежды — это новые магистрали и сети связи. Особенно световодные, или, как их официально называют, ВОЛС — волоконно-оптические линии связи. Они-то уж наверняка должны быть цифровыми.
Аналог. У меня тоже есть некоторые виды на световодную связь, ведь по световоду можно передавать чрезвычайно широкую полосу частот.
Цифра. Широкополосность световодных линий, возможность пропускать по ним много каналов — факт бесспорный, но почему-то говорят только о ней. А ведь совсем не это, я думаю, их главное достоинство, или, скажу аккуратнее, не только это. Применение световодов, во-первых, помогает экономить медь, которой достаточно много уходит на изготовление кабелей электросвязи. Во-вторых, в современных световодах сигнал теряет энергию в значительно меньшей степени, чем электрический сигнал в своих медных кабелях-электроводах. Важнейшая характеристика световода — затухание, ослабление сигнала на одном километре пути; характеристика эта в основном в руках технологов, создающих тончайшую — десятые доли миллиметра — кварцевую нить. Лет 10-15 назад связисты начали с затухания 10-15 дБ/км (децибел на километр), при этом, пробежав километр, световой сигнал терял 70-80 процентов энергии. Сегодня рядовыми стали световоды с затуханием 1-2 дБ/км (потери 8-12 процентов мощности), и это позволяет на магистральной ВОЛС на несколько тысяч телефонных каналов регенераторы ставить на расстоянии 40-50 км один от другого, в аналогичной по пропускной способности линии электросвязи их врезают в кабель через каждые 2-3 километра.
Аналог. Добавьте к этому, что на световой сигнал не действуют электрические помехи, от которых так страдаем мы с вами. А если просуммировать достоинства световодов и добавить к ним достоинства цифровой связи, о которых вы так убедительно только что рассказали, то станет ясно, что перспектива многоканальной связи — это свет и цифра.
Цифра. Но почему же только перспектива? Световодная связь — реальность сегодняшнего дня, и вот вам самое убедительное подтверждение: если на прошлой выставке демонстрировались и предлагались покупателю сами световоды, то сегодня предлагается технологическое оборудование для их производства. А что касается цифровых систем, то они прекрасно работают на электрических кабелях — бери и внедряй.
Здесь мы, пожалуй, отключимся от беседы Цифры с Аналогом, — она уже вышла из интересной для широкого круга познавательной сферы и входит в область технической политики, где на чаше весов не только децибелы и милливатты, но и рубли, не только помехоустойчивость аппаратуры или коэффициент нелинейных искажений, но и производственные мощности, численность работников, энерговооруженность, коэффициент сменности и многое другое, что определяет возможности производства. Но, конечно, и здесь главными движущими силами остаются новые идеи, изобретения, разработки—то, с чего всегда начинаются пути технического прогресса. Это еще раз подтвердила выставка «Связь-86». Она показала нам свершения и планы современной электроники, которая обеспечивает информационное изобилие человечества и открывает невиданные ранее возможности общения людей, разделенных расстоянием, живущих в соседних селах, в далеких городах или на разных континентах.
Р. Сворень,
специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь»
1986 год