Информационный потенциал современного общества

Технология ATM (Asynhronous Transfer Mode) используется в тех случаях, когда по телекоммуникационной сети необходимо передать разнородную информацию (данные, речь, видеоинформацию, в том числе телевизионную информацию высокой четкости).

Для реализации этой технологии необходимы широкополосные сети связи  с каналами высокого качества, а  также хорошие линии связи  для подключения пользователей. Основой ATM-технологии служит единый цифровой формат и единые правила транспортировки  и коммутации для всех перечисленных  выше видов информации.

ATM представляет собой  разновидность технологии пакетной  коммутации с виртуальными каналами  и в некотором смысле использует  достоинства как метода коммутации каналов, так и метода коммутации пакетов. При этом контроль целостности информации осуществляется на узлах сети, а обнаружение и исправление ошибок – на оконечном оборудовании пользователей.

Опыт показал, что использование ATM-технологий оказывается экономически выгодным в тех случаях, когда  имеются достаточно большие потоки цифровой информации. Именно поэтому ATM-технологии широко используются в транспортных высокоскоростных сетях с кольцевой  структурой.

Технология SMDS (Switched Multimegabit Data Service) используется в высокоскоростных коммутационных системах передачи данных. На современном этапе их развития пользователям предоставляется доступ к выделенной линии со скоростью передачи 1.544 Мбит/с (версия DS1) или же 45 Мбит/с (версия DS3).

По своим функциональным возможностям SMDS-технология аналогична технологии ATM, однако в ней используется дейтаграммный метод коммутации.

 
3.1  Основные проблемы и перспективы развития сетевых информационных технологий

Главной проблемой для  развития и широкого использования  сетевых информационных технологий в России, странах СНГ и государствах Балтии является современное состояние их сетей связи. В настоящее время эти сети все еще имеют значительное количество аналоговых каналов связи с низкой пропускной способностью, а также устаревшую коммутационную аппаратуру. Для того, чтобы охарактеризовать грандиозные масштабы этой проблемы, достаточно указать, что еще в 1990 году среди 300 тысяч населенных пунктов Советского Союза около 100 тысяч, т. е. около одной трети из них, вообще не имели телефонной связи. Все это существенным образом затрудняет возможности применения современных телекоммуникационных технологий и создание информационно-телекоммуникационных систем с интеграцией услуг.

Поэтому в тех случаях, когда реализуется та или иная программа развития телекоммуникационных сетей регионального или общенационального  масштаба, как правило, приходится также  проводить и реконструкцию первичных  сетей связи.

Наиболее перспективными направлениями такой реконструкции  являются:

-создание распределенных систем связи на опто-волоконной технике;

-использование возможностей спутниковых систем космической связи;

-создание беспроводных систем связи для мобильных абонентов.

Использование опто-волоконной техники в распределенных информационно-телекоммуникационных системах позволяет получить практически неограниченные скорости передачи информации и создать высоконадежные и высококачественные информационные супермагистрали.

Еще одно их важное свойство заключается в том, что они  обладают высокой устойчивостью  ко внешним помехам. Это позволяет широко использовать оптоволоконные тракты передачи информации в городских условиях и даже на территории предприятий, обладающих повышенным уровнем электромагнитных излучений. Так, например, на территории московского металлургического завода «Серп и молот» вот уже более 10 лет успешно функционирует локальная сеть передачи данных на оптоволоконной технике, которая обеспечивает обмен информацией между тремя мини-ЭВМ и более чем 100 терминалами, установленными в различных цехах этого завода.

В последние годы в России начался также процесс создания междугородних и международных  оптоволоконных супермагистралей, а также ведомственных кольцевых оптоволоконных систем. На оптоволоконной технике создаются сегодня и общегородские телекоммуникационные системы, которые открывают совершенно новые возможности для оказания информационных услуг населению (начиная от развития кабельного телевидения и кончая компьютерными системами передачи информации). Нет никакого сомнения в том, что этот процесс будет и далее продолжаться по мере развития и модернизации отечественного телекоммуникационного пространства. Тормозом здесь является лишь отсутствие в России производства собственного современного телекоммуникационного оборудования. Использование же зарубежных разработок делает Россию зависимой от других стран и создает основу для их вмешательства в ее информационное пространство.

Кроме того, поскольку практически  все средства телекоммуникационных сетей и телекоммуникационные технологии являются, как правило, средствами двойного применения (в гражданских и оборонных  целях), то вполне естественно, что западные страны поставляют в Россию лишь уже  устаревшие модели этих средств. А это  закрепляет технологическое отставание России от передовых стран мира.

Выход здесь видится лишь в одном – создавать информационно-телекоммуникационное пространство страны в основном на базе отечественных разработок. Тем  более, что в области развития теории информационно-телекоммуникационных систем и телекоммуникационных технологий Россия сегодня не только не уступает передовым странам Запада, но и по ряду направлений их существенно опережает. Свидетельством этому являются наши информационно-телекоммуникационные системы оборонного назначения, которые сегодня удовлетворительно работают на каналах связи низкого и среднего качества и при этом обеспечивают высокую достоверность передачи информации.

Использование достижений России в области освоения космического пространства является еще одним  важным направлением развития информационного  потенциала российского общества. Мало того, если учесть огромные размеры территории нашей страны, а также размещение многих объектов ее промышленной и социальной инфраструктуры в малодоступных районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, то станет понятным, что развитие и использование систем космической связи – это единственный перспективный путь решения проблем информатизации России.

Потенциальные возможности  нашей страны здесь таковы, что  их использование может не только позволить России догнать развитые страны Запада по уровню развития информационно-телекоммуникационных систем, но и на несколько лет  опередить их. Для того, чтобы аргументировать это достаточно сильное утверждение, приведем следующий конкретный пример.

 
3.2  Перспективные интегрированные системы связи на базе тяжелых космических платформ

В 1990 году автору настоящей  монографии довелось участвовать в  качестве научного эксперта в проведении государственной экспертизы комплексного научно-технического проекта, который  предусматривал создание в СССР на базе отечественных разработок принципиально  новой спутниковой системы связи [74]. Экспертиза проекта была организована Госпланом СССР и проводилась  большой группой специалистов в  области информации, связи, космической  и оборонной техники.

Проектом предусматривалось  выведение на геостационарную орбиту четырех тяжелых спутников (весом  около 18 тонн каждый) и создание на их основе принципиально новой по своим  техническим решениям и функциональным возможностям космической системы  связи, которая и должна была стать  перспективной базой для решения  многих проблем информатизации нашей  страны и ряда других стран мирового сообщества.

В проекте было показано, что создание этой системы обеспечивает:

• решение проблемы телефонизации страны (количество телефонных абонентов – свыше 60 млн);
• создание более 300 тыс. дуплексных телефонных каналов связи с неподвижными абонентами и 1,4 тыс. – с подвижными абонентами (количество одновременно обслуживаемых подвижных абонентов – до 30 тыс.);
• создание на всей территории страны новой системы цифрового телевидения высокой четкости (от 4 до 10 ретранслируемых программ телевидения);
• создание системы цифрового стереофонического радиовещания по 16 программам;
• создание систем экологического мониторинга, сбора и передачи экологической информации, медицинской информационно-консультативной системы, а также единой системы управления воздушным движением над территорией страны.

Решение столь разнообразных  и впечатляющих по своим масштабам  задач достигалось в этом проекте  благодаря принципиально новому подходу к организации системы  связи и увеличению в ней доли каналов космической связи с 2% до 70%. Эти возможности обеспечивались за счет следующих оригинальных технических  решений, основанных на использовании  преимуществ отечественной космической  техники.

1. Головная организация  по проекту НПО «Энергия» спроектировала  унифицированную тяжелую космическую  платформу, которая должна была  использоваться на всех четырех  орбитальных спутниках и обеспечивать  их стабилизацию на орбите, а  также снабжение электроэнергией.  При этом общая мощность солнечной  электростанции на борту спутника  достигала 16 квт, из которых  12 квт отводилось для питания  модулей полезной нагрузки. Столь  высокая мощность энергии на  борту спутника позволяла резко  сократить необходимые размеры  приемных антенн у наземных  комплексов системы связи, что  повышало удобство их эксплуатации  и давало значительный экономический  выигрыш.

2. Значительные объемы  и масса космических модулей  полезной нагрузки позволяли  разместить на их борту необходимое  коммутационное оборудование системы  связи. Таким образом, космический  аппарат из обычного ретранслятора  превратился в активный центр  системы связи, который способен  осуществить не только функции  управляемого с Земли коммутатора  каналов связи и информационных  потоков, но и функции передачи  различных видов информации, характерных  для широкополосных систем связи.

3. На спутнике предполагалось  установить несколько крупногабаритных (до 30 м в диаметре) многолучевых  антенных систем отечественной  разработки, использование которых  решало весьма острую для космических  систем связи проблему переполнения  частотных диапазонов, а также  позволяло создавать региональные  зоны связи и телекоммуникаций.

4. В процессе дальнейшего  развития бортового оборудования  космических модулей предполагалось  создание широкополосных каналов  межспутниковой связи в миллиметровом и оптическом диапазоне. Такое решение открывает возможности создания принципиально новой структуры системы космической связи, которая может охватывать как отдельные географические регионы, так и глобальную зону нашей планеты в пределах между 80° северной широты и 80° южной широты. Это решение может быть реализовано только на базе использования тяжелых спутников.

По экспертным оценкам, в  развитии своей системы связи  современная Россия отстает от развитых капиталистических стран на 10–15 лет. Однако приведенное выше краткое  описание проекта создания глобальной интегрированной космической системы  связи на базе тяжелых платформ показывает, что наша страна обладает колоссальным научно-техническим потенциалом. Его  использование может радикальным  образом изменить ситуацию не только в России, но и во всем мире. Ведь даже сегодня, через 10 лет после разработки указанного проекта, ни одна страна в мире, кроме России, не способна предложить ему сколько-нибудь серьезной альтернативы.

К сожалению, несмотря на положительные  результаты государственной экспертизы данного проекта, он все еще не реализован, хотя до сих пор остается исключительно актуальным. Ведь его  реализация означала бы мощный прорыв в будущее не только для России, но и для многих других стран мира. Интерес к этому проекту проявили такие зарубежные страны, как Франция, Австралия, Саудовская Аравия. Высокая  экономическая эффективность и  новые функциональные возможности  космических информационно-телекоммуникационных систем предопределяют неизбежность их практической реализации в ближайшем  будущем.

И это коренным образом  изменит привычные формы и  методы информационного общения  людей на нашей планете, позволит создать качественно новые формы  всей информационной инфраструктуры нашей  цивилизации.

3.3  Региональные информационно-телекоммуникационные системы

Длительное время, практически  до начала перехода к рыночной экономике, информационно -телекоммуникационные системы в России имели радиальную структуру, так как они отражали централизованный характер существовавшей в нашей стране экономики. Ведь для каждого промышленного предприятия, административной или финансовой организации в тот период времени гораздо важнее было иметь хорошую связь с областным или столичным центром, чем с другими организациями регионального уровня.

С переходом к рыночной экономике ситуация изменилась коренным образом. Децентрализация экономики  привела к необходимости существенного  усиления информационных связей на региональном уровне, для чего в стране создавались  необходимые социально-экономические  условия. Реакцией на них и явилось  создание региональных информационно-телекоммуникационных систем (РИТКС).

В 1992–1993 гг. Институтом проблем  информатики РАН был проведен системный анализ основных информационных потребностей страны в создании РИТКС, а также тех условий и особенностей регионов России, которые являются принципиально важными для выработки Концепции разработки и внедрения РИТКС и проведения государственной научно-технической политики в этой области. Результаты этого анализа показали следующее .