Inne artykuły z serii:
- Historia przekaźnika
- Historia komputerów elektronicznych
- Historia tranzystora
- Historia internetu
pracował jeden na jednego, łącząc jedną parę stacji. Ale już w 1877 r wyobraził sobie uniwersalny, połączony system. W ogłoszeniu skierowanym do potencjalnych inwestorów Bell napisał, że tak jak miejskie sieci gazowe i wodociągowe łączą domy i firmy w dużych miastach z centrami dystrybucyjnymi,
Można sobie wyobrazić, jak kable telefoniczne byłyby ułożone pod ziemią lub zawieszone nad nimi, a ich odgałęzienia biegłyby do prywatnych domów, wiejskich posiadłości, sklepów, fabryk itp. itd., łącząc je głównym kablem z centralą, gdzie przewody można dowolnie łączyć, tworząc bezpośrednie połączenie pomiędzy dowolnymi dwoma miejscami w mieście. Co więcej, wierzę, że w przyszłości kable połączą siedziby Firmy Telefonicznej w różnych miastach, a osoba w jednej części kraju będzie mogła komunikować się z osobą w odległym miejscu.
Ale ani on, ani jemu współcześni nie mieli technicznych możliwości zrealizowania tych przewidywań. Przekształcenie telefonu w najbardziej rozbudowaną i skomplikowaną maszynę znaną człowiekowi, która przemierzałaby kontynenty, a ostatecznie oceany, wymagałaby dziesięcioleci i ogromnej pomysłowości oraz ciężkiej pracy, łącząc ze sobą każdą centralę telefoniczną na świecie.
Transformacja ta była możliwa m.in. dzięki rozwojowi centrali – centrali wyposażonej w urządzenia umożliwiające przekierowanie połączenia z linii dzwoniącego na linię wywoływaną. Automatyzacja przełączników doprowadziła do znacznego wzrostu złożoności obwodów przekaźników, co wywarło ogromny wpływ na komputery.
Pierwsze przełączniki
W początkach istnienia telefonów nikt nie potrafił dokładnie określić, do czego służą. Transmisja nagranych wiadomości na duże odległości została już opanowana i wykazała swoją przydatność w zastosowaniach komercyjnych i wojskowych. Nie było jednak precedensów w zakresie przesyłania dźwięku na duże odległości. Czy był to instrument biznesowy, taki jak telegraf? Urządzenie do komunikacji społecznej? Medium rozrywki i moralizatorstwa, np. transmisji muzyki i przemówień politycznych?
Gardiner Greene Hubbard, jeden z głównych zwolenników Bella, znalazł użyteczną analogię. W ciągu poprzednich dziesięcioleci przedsiębiorcy telegraficzni zbudowali wiele lokalnych firm telegraficznych. Bogaci ludzie lub małe firmy wynajmowały dedykowaną linię telegraficzną łączącą ich z centralą firmy. Po wysłaniu telegramu mogli wezwać taksówkę, wysłać kuriera z wiadomością do klienta lub znajomego lub wezwać policję. Hubbard uważał, że telefon może zastąpić telegraf w takich sprawach. Jest znacznie łatwiejszy w obsłudze, a możliwość utrzymywania kontaktu głosowego przyspiesza obsługę i ogranicza nieporozumienia. Zachęcał więc do powstania właśnie takiej firmy, oferującej w dzierżawie telefony powiązane z lokalnymi firmami telekomunikacyjnymi, zarówno nowo powstałe, jak i przerobione z central telegraficznych.
Menedżer jednej z takich firm telekomunikacyjnych może zauważyć, że potrzebuje dwudziestu telefonów, aby móc rozmawiać z dwudziestoma klientami. W niektórych przypadkach jeden klient chciał wysłać wiadomość drugiemu — na przykład lekarz wysyłający receptę do farmaceuty. Dlaczego nie dać im po prostu szansy na komunikowanie się ze sobą?
Sam Bell też mógł wpaść na taki pomysł. Większą część 1877 roku spędził na tournee z przemówieniami promującymi telefon. George Coy wziął udział w jednym z tych wykładów w New Haven w stanie Connecticut, kiedy Bell przedstawił swoją wizję centralnej centrali telefonicznej. Coy zainspirowany tym pomysłem zorganizował firmę telefoniczną New Haven District Telephone Company, kupił licencję od Bell Company i znalazł pierwszych abonentów. Do stycznia 1878 roku połączył 21 abonentów za pomocą pierwszej publicznej centrali telefonicznej, wykonanej z wyrzuconych przewodów i uchwytów czajników.
W ciągu roku w całym kraju zaczęły pojawiać się podobne prowizoryczne urządzenia do łączenia lokalnych abonentów telefonii. Spekulacyjny model społeczny korzystania z telefonu zaczął się krystalizować wokół tych węzłów lokalnej komunikacji – między kupcami i dostawcami, biznesmenami i klientami, lekarzami i farmaceutami. Nawet między przyjaciółmi i znajomymi, którzy byli na tyle bogaci, że mogli sobie pozwolić na taki luksus. Alternatywne sposoby wykorzystania telefonu (na przykład jako środka przekazu) zaczęły stopniowo zanikać.
W ciągu kilku lat biura telefoniczne wypracowały wspólny projekt sprzętu przełączającego, który przetrwa wiele dziesięcioleci: szereg gniazd, które operator mógł podłączyć za pomocą przewodów z wtyczką. Zgodzili się także co do idealnego pola dla operatora. Początkowo firmy telekomunikacyjne, z których wiele wyrosło z firm telegraficznych, zatrudniały spośród dostępnej siły roboczej - chłopców urzędniczych i posłańców. Jednak klienci narzekali na ich niegrzeczność, a menedżerowie cierpieli z powodu ich agresywnego zachowania. Dość szybko zastąpiły je grzeczne, porządne dziewczyny.
Przyszły rozwój tych centralnych przełączników określi konkurencję o dominację w telefonii pomiędzy klasą Bell's Goliath a pojawiającymi się niezależnymi konkurentami.
Bell i firmy niezależne
Firma American Bell Telephone Company, posiadająca patent Bella z 1876 r. o numerze 174 465 na „ulepszenia telegrafu”, znajdowała się w niezwykle korzystnej sytuacji ze względu na dość szeroki zakres patentu. Sąd orzekł, że patent ten obejmował nie tylko konkretne w nim opisane instrumenty, ale także zasadę przesyłania dźwięku przez prąd falowy, dając Bellowi monopol na telefonię w Stanach Zjednoczonych aż do 1893 roku, kiedy wygasł 17-letni patent.
Spółki zarządzające mądrze wykorzystały ten okres. Na szczególną uwagę zasługuje Prezydent и . Forbes był bostońskim arystokratą i znajdował się na szczycie listy inwestorów, którzy przejęli kontrolę nad firmą, gdy pierwszym wspólnikom Bella zabrakło pieniędzy. Vail, pra-bratanek partnera Samuela Morse'a, był prezesem najważniejszej spółki Bella, Metropolitan Telephone z siedzibą w Nowym Jorku, oraz dyrektorem generalnym American Bell. Vail wykazał się talentem menadżerskim jako szef Poczty Kolejowej, sortując pocztę w wagonach w drodze do miejsca przeznaczenia, co uważano za jedno z najbardziej imponujących osiągnięć logistycznych tamtych czasów.
Forbes i Vail skupili się na dotarciu firmy Bell do wszystkich większych miast w kraju i połączeniu wszystkich tych miast liniami dalekobieżnymi. Ponieważ największym atutem firmy była baza istniejących abonentów, wierzyli, że niezrównany dostęp sieci Bell do istniejących klientów zapewni jej przewagę konkurencyjną nie do pokonania w pozyskiwaniu nowych klientów po wygaśnięciu patentu.
Bell wkroczył do nowych miast nie pod nazwą American Bell, ale poprzez udzielenie licencji na zbiór swoich patentów lokalnemu operatorowi i zakup większościowych udziałów w tej spółce w ramach transakcji. Aby jeszcze bardziej promować i rozwijać linie łączące urzędy miejskie, w 1885 roku założyli kolejną firmę, American Telephone and Telegraph (AT&T). Weil dodał stanowisko prezesa tej firmy do swojej imponującej listy stanowisk. Ale być może najważniejszym dodatkiem do portfolio firmy było przejęcie w 1881 roku pakietu kontrolnego w chicagowskiej firmie Western Electric produkującej sprzęt elektryczny. Została założona przez rywala Bella, Elishę Gray, następnie stała się głównym dostawcą sprzętu Western Union, by ostatecznie stać się producentem w firmie Bell.
Dopiero na początku lat 1890. XIX wieku, pod koniec prawnego monopolu Bella, niezależne firmy telekomunikacyjne zaczęły wypełzać z zakamarków, w które Bell wepchnął ich patentem USA nr 174 465. W ciągu następnych dwudziestu lat niezależni operatorzy telekomunikacyjni firmy stanowiły poważne zagrożenie dla Bella i obie strony szybko rozszerzyły walkę o terytoria i abonentów. Aby pobudzić rozwój, Bell wywrócił swoją strukturę organizacyjną do góry nogami, przekształcając AT&T z prywatnej firmy w spółkę holdingową. Firma American Bell została zarejestrowana zgodnie z prawem obowiązującym w tym stanie. Massachusetts, które opierało się na starej koncepcji korporacji jako ograniczonej spółki publicznej, dlatego firma American Bell musiała zwrócić się do władz stanowych z petycją o wjazd do nowego miasta. Jednak AT&T, zorganizowana zgodnie z liberalnym prawem korporacyjnym Nowego Jorku, nie miała takiej potrzeby.
AT&T rozwijała sieci oraz zakładała lub przejmowała firmy w celu konsolidacji i ochrony swoich roszczeń wobec głównych ośrodków miejskich, rozszerzając stale rosnącą sieć linii dalekobieżnych na terenie całego kraju. Niezależne firmy możliwie najszybciej zdobywały nowe terytoria, zwłaszcza w małych miasteczkach, do których AT&T jeszcze nie dotarło.
Podczas tej intensywnej konkurencji liczba używanych telefonów rosła w zdumiewającym tempie. Do 1900 roku w Stanach Zjednoczonych było już 1,4 miliona telefonów, w porównaniu z 800 000 w Europie i 100 000 w pozostałych częściach świata. Na 60 Amerykanów przypadało jedno urządzenie. Poza Stanami Zjednoczonymi jedynie Szwecja i Szwajcaria są bliskie takiej gęstości. Z 1,4 miliona linii telefonicznych 800 000 należało do abonentów Bell, a reszta do niezależnych firm. W ciągu zaledwie trzech lat liczby te wzrosły odpowiednio do 3,3 miliona i 1,3 miliona, a liczba przełączników zbliżyła się do dziesiątek tysięcy.
Liczba przełączników, ok. 1910
Rosnąca liczba central jeszcze bardziej obciążyła centrale telefoniczne. W odpowiedzi branża telefoniczna opracowała nową technologię przełączania, która podzieliła się na dwie główne części: jedną, preferowaną przez firmę Bell i obsługiwaną przez operatorów. Inny, przyjęty przez niezależne firmy, wykorzystywał urządzenia elektromechaniczne, aby całkowicie wyeliminować operatorów.
Dla wygody nazwiemy to linią błędu ręcznej/automatycznej zmiany biegów. Ale nie dajcie się zwieść tej terminologii. Podobnie jak w przypadku „automatycznych” linii kasowych w supermarketach, przełączniki elektromechaniczne, zwłaszcza ich wczesne wersje, powodowały dodatkowy stres u klientów. Z punktu widzenia firmy telefonicznej automatyzacja obniżyła koszty pracy, ale z systemowego punktu widzenia przeniosła płatną pracę operatora na użytkownika.
Operator w gotowości
W tej epoce konkurencji Chicago było głównym ośrodkiem innowacji Bell System. Angus Hibbard, dyrektor generalny Chicago Telephone, przesuwał granice telefonii, aby zwiększyć możliwości udostępniane szerszej bazie użytkowników, co nie podobało się centrali AT&T. Ponieważ jednak nie było zbyt silnego powiązania między AT&T a firmami operacyjnymi, nie mogła go bezpośrednio kontrolować – mogła tylko patrzeć i się krzywić.
Do tego czasu większość klientów Bella stanowili handlowcy, liderzy biznesu, lekarze i prawnicy, którzy płacili stałą opłatę za nieograniczone korzystanie z telefonu. Niewielu ludzi wciąż było stać na płacenie 125 dolarów rocznie, co stanowi równowartość kilku tysięcy dzisiejszych dolarów. Aby rozszerzyć usługi na większą liczbę klientów, Chicago Telephone wprowadziło w latach 1890. XIX wieku trzy nowe oferty, które oferowały zarówno niższe koszty, jak i obniżony poziom usług. Początkowo istniała usługa z licznikiem czasu na linii z dostępem dla kilku osób, której koszt składał się z jednej minuty i bardzo niewielkiego abonamentu (ze względu na podział jednego łącza pomiędzy kilku użytkowników). Operator rejestrował na papierze czas pracy klienta – pierwszy automatyczny licznik w Chicago pojawił się dopiero po I wojnie światowej. Potem pojawiła się usługa dla central lokalnych, z nielimitowanymi rozmowami do kilku przecznic w okolicy, ale ze zmniejszoną liczbą operatorów na klienta (a co za tym idzie, zwiększonym czasem połączeń). I wreszcie był też telefon płatny, instalowany w domu lub biurze klienta. Za pięciocentówkę można było wykonać pięciominutowe połączenie w dowolne miejsce w mieście. Była to pierwsza usługa telefoniczna dostępna dla klasy średniej, a do 1906 roku 40 000 ze 120 000 telefonów w Chicago było automatami telefonicznymi.
Aby nadążać za szybko rosnącą bazą abonentów, Hibbard ściśle współpracował z firmą Western Electric, której główna fabryka również znajdowała się w Chicago, a konkretnie z Charlesem Scribnerem, jej głównym inżynierem. Teraz nikt nie wie o Scribnerze, ale wtedy on, autor kilkuset patentów, był uważany za znanego wynalazcę i inżyniera. Do jego pierwszych osiągnięć należało opracowanie standardowego przełącznika dla systemu Bell, łącznie ze złączem przewodu operatora, zwanego „scyzorykiem” ze względu na podobieństwo do składanego scyzoryka [jackknife]. Nazwę tę później skrócono do „jack”.
Scribner, Hibbard i ich zespoły przeprojektowali centralny obwód przełączający, aby zwiększyć wydajność operatora. Sygnały zajętości i sygnał dzwonka (sygnalizujący podniesienie słuchawki) zwalniają operatorów z konieczności informowania rozmówców o wystąpieniu błędu. Małe elektryczne lampki sygnalizujące aktywne połączenia zastąpiły bramki, które operator musiał za każdym razem wpychać na miejsce. Powitanie operatora „cześć”, które zapraszało do rozmowy, zostało zastąpione słowami „proszę o numer”, co sugerowało tylko jedną odpowiedź. Dzięki takim zmianom średni czas rozmów lokalnych w Chicago zmniejszył się z 45 sekund w 1887 r. do 6,2 sekundy w 1900 r.
Typowy przełącznik z operatorami, ok. 1910
Podczas gdy Chicago Telephone, Western Electric i inne macki Bella pracowały nad tym, aby komunikacja z operatorami była szybka i wydajna, inne próbowały całkowicie pozbyć się operatorów.
Migdałowy Brown Strowger
Urządzenia do łączenia telefonów bez udziału człowieka są opatentowane, demonstrowane i wprowadzane do użytku od 1879 roku przez wynalazców z USA, Francji, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Włoch, Rosji i Węgier. W samych Stanach Zjednoczonych do roku 1889 zarejestrowano 27 patentów na automatyczną centralę telefoniczną. Jednak, jak to często bywało w naszej historii, zasługa wynalezienia automatycznego przełącznika niesłusznie przypadła jednemu człowiekowi: Almonowi Strowgerowi. Nie jest to całkowicie błędne, ponieważ ludzie przed nim budowali urządzenia jednorazowe, traktowali je jak gadżety, nie mogli wydostać się z małych, wolno rozwijających się rynków telefonów lub po prostu nie mogli wykorzystać tego pomysłu. Maszyna Strowgera była pierwszą wdrożoną na skalę przemysłową. Ale nie można też nazwać jej „maszyną Strougera”, ponieważ sam jej nigdy nie zbudował.
Strowger, 50-letni nauczyciel w Kansas City, który stał się przedsiębiorcą, nie przypominał innowatora w epoce rosnącej specjalizacji technicznej. Historie o wynalezieniu przez niego centrali telefonicznej były opowiadane wielokrotnie i zdają się raczej należeć do sfery mitów niż twardych faktów. Wszystkie jednak wynikają z niezadowolenia Strowgera z faktu, że jego lokalni operatorzy centrali telefonicznej przekierowywali klientów do konkurenta. Nie wiadomo już, czy taki spisek faktycznie miał miejsce i czy Strowger był jego ofiarą. Najprawdopodobniej on sam nie był tak dobrym przedsiębiorcą, jak się uważał. W każdym razie pomysł telefonu „bez dziewcząt” zrodził się z tej sytuacji.
Jego patent z 1889 roku opisał wygląd urządzenia, w którym sztywne metalowe ramię zastąpiło delikatny uchwyt operatora telefonicznego. Zamiast przewodu jack posiadał metalowy styk, który mógł poruszać się po łuku i wybierać jedną ze 100 różnych linii klienckich (albo w jednej płaszczyźnie, albo w wersji „dwusilnikowej” w dziesięciu płaszczyznach po dziesięć linii każda). .
Osoba dzwoniąca kontrolowała rękę za pomocą dwóch kluczy telegraficznych, jednego na dziesiątki, drugiego na jednostki. Aby połączyć się z abonentem 57, osoba dzwoniąca nacisnęła klawisz dziesiątek pięć razy, aby przesunąć wskazówkę do żądanej grupy dziesięciu klientów, następnie siedem razy nacisnęła klawisz jedności, aby połączyć się z żądanym abonentem w grupie, a następnie nacisnęła ostatni klawisz, aby się połączyć. W telefonie u operatora osoba dzwoniąca musiała po prostu podnieść słuchawkę, poczekać, aż operator odbierze, powiedzieć „57” i poczekać na połączenie.
System był nie tylko uciążliwy w obsłudze, ale wymagał także niepotrzebnego wyposażenia: pięciu przewodów od abonenta do centralki oraz dwóch akumulatorów do telefonu (jednej do sterowania centralką, drugiej do rozmowy). W tym czasie firma Bell przechodziła już na scentralizowany system akumulatorów, a ich najnowsze stacje nie miały akumulatorów i tylko jedną parę przewodów.
Mówi się, że Strowger zbudował pierwszy model przełącznika z kołków wbitych w stos wykrochmalonych kołnierzy. Aby wdrożyć praktyczne urządzenie, potrzebował pomocy finansowej i technicznej kilku ważnych partnerów: w szczególności biznesmena Josepha Harrisa i inżyniera Alexandra Keitha. Harris zapewnił Strowgerowi finansowanie i nadzorował utworzenie firmy Strowger Automatic Telephone Exchange Company, która produkowała przełączniki. Mądrze zdecydował się ulokować firmę nie w Kansas City, ale w swoim domu w Chicago. Dzięki swojej obecności firma Western Electric znajdowała się w centrum inżynierii telefonicznej. Jednym z pierwszych zatrudnionych inżynierów był Keith, który przybył do firmy ze świata energetyki i został dyrektorem technicznym Strowger Automatic. Z pomocą innych doświadczonych inżynierów rozwinął prymitywną koncepcję Strowgera w precyzyjny instrument gotowy do masowej produkcji i użytku, a także nadzorował wszystkie główne ulepszenia techniczne instrumentu przez następne 20 lat.
Z tej serii ulepszeń dwa były szczególnie ważne. Pierwszą było zastąpienie wielu klawiszy jednym pokrętłem, co automatycznie generowało zarówno impulsy przesuwające przełącznik w żądane położenie, jak i sygnał połączenia. To znacznie uprościło sprzęt abonencki i stało się domyślnym mechanizmem sterowania automatycznymi przełącznikami, dopóki Bell nie wprowadził na świat wybierania tonowego w latach sześćdziesiątych. Telefon automatyczny stał się synonimem telefonu obrotowego. Drugim było opracowanie dwupołączeniowego systemu komutacyjnego, który pozwolił najpierw 1960, a następnie 1000 10 użytkowników połączyć się ze sobą poprzez wybranie 000 lub 3 cyfr. Przełącznik pierwszego poziomu wybrał jeden z dziesięciu lub stu przełączników drugiego poziomu, a przełącznik ten wybrał żądany spośród 4 abonentów. Dzięki temu automatyczny przełącznik stał się konkurencyjny w dużych miastach, w których mieszkały tysiące abonentów.
Strowger Automatic zainstalował pierwszą komercyjną centralę w LaPorte w stanie Indiana w 1892 roku, obsługując osiemdziesięciu abonentów niezależnej firmy Cushman Telephone Company. Była spółka zależna Bell działająca w tym mieście pomyślnie zakończyła działalność po przegranej sporze patentowym z AT&T, co dało Cushmanowi i Strowgerowi doskonałą okazję do zajęcia jego miejsca i okradzienia klientów. Pięć lat później Keith nadzorował pierwszą instalację dwupoziomowej zwrotnicy w Augusta w stanie Georgia, obsługującej 900 linii.
W tym czasie Strowger przeszedł na emeryturę i mieszkał na Florydzie, gdzie zmarł kilka lat później. Jego nazwisko zostało usunięte z nazwy firmy Automatic Telephone Company i stała się ona znana jako Autelco. Autelco było głównym dostawcą przełączników elektromechanicznych w Stanach Zjednoczonych i dużej części Europy. Do 1910 roku automatyczne centrale obsługiwały 200 000 amerykańskich abonentów w 131 centralach telefonicznych, z których prawie wszystkie zostały zbudowane przez Autelco. Każdy był własnością niezależnej firmy telekomunikacyjnej. Ale 200 000 stanowiło niewielki ułamek milionów abonentów telefonii w Ameryce. Nawet większość niezależnych firm poszła w ślady Bella, a sam Bell nie myślał jeszcze poważnie o wymianie swoich operatorów.
Zarządzanie ogólne
Przeciwnicy systemu Bell próbują tłumaczyć zaangażowanie firmy w wykorzystywanie operatorów jako mające jakiś nikczemny motyw, jednak w ich oskarżenia trudno uwierzyć. Było ku temu kilka dobrych powodów i jeden, który wydawał się wówczas rozsądny, ale z perspektywy czasu wygląda na błędny.
Firma Bell musiała najpierw opracować własny przełącznik. AT&T nie miała zamiaru płacić Autelco za swoje centrale telefoniczne. Na szczęście w 1903 roku uzyskała patent na urządzenie opracowane przez braci Lorimer z Brantford w Ontario. To właśnie w tym mieście osiedlili się rodzice Alexandra Bella po opuszczeniu Szkocji i tam po raz pierwszy przyszedł mu do głowy pomysł telefonu, gdy odwiedził to miasto w 1874 roku. W przeciwieństwie do przełącznika Strowgera, urządzenie Lorimera wykorzystywało impulsy zwrotne do poruszania dźwigni selektora – to znaczy impulsy elektryczne pochodzące z przełącznika, z których każdy przełączał przekaźnik w sprzęcie abonenta, powodując jego odliczanie od liczby ustawionej przez abonenta na dźwignię do zera.
W 1906 roku firma Western Electric wyznaczyła dwa oddzielne zespoły do opracowania przełączników opartych na pomyśle Lorimerów, a stworzone przez nich systemy – panelowy i obrotowy – utworzyły drugą generację przełączników automatycznych. Obaj zastąpili dźwignię konwencjonalnym urządzeniem wybierającym, przenosząc odbiornik impulsów do wnętrza stacji centralnej.
Co ważniejsze dla naszych celów, mechanika sprzętu przełączającego Western Electric – szczegółowo opisana przez historyków branży telefonicznej – obejmowała obwody przekaźników używane do sterowania przełączaniem. Ale historycy wspomnieli o tym tylko mimochodem.
Szkoda, ponieważ pojawienie się obwodów przekaźników sterujących ma dwie ważne konsekwencje dla naszej historii. W dłuższej perspektywie zainspirowały one pomysł, że kombinacje przełączników można wykorzystać do reprezentowania dowolnych operacji arytmetycznych i logicznych. Realizacja tych pomysłów będzie tematem kolejnego artykułu. Najpierw ominęli ostatnie główne wyzwanie inżynieryjne dotyczące przełączników automatycznych — możliwość skalowania w celu obsługi dużych obszarów miejskich, w których firma Bell miała tysiące abonentów.
Sposób skalowania przełączników Strowgera, używanych przez Alexandra Keitha do przełączania między 10 000 linii, nie mógł być zbyt skalowany. Gdybyśmy nadal zwiększali liczbę warstw, każde połączenie wymagałoby zbyt dużej ilości sprzętu, aby był do niego dedykowany. Inżynierowie firmy Bell nazwali nadawcą alternatywnego mechanizmu skalującego. Zapisywał w rejestrze numer wybrany przez osobę dzwoniącą, a następnie tłumaczył ten numer na dowolne (zwykle nienumeryczne) kody sterujące przełącznikami. Pozwoliło to na znacznie bardziej elastyczną konfigurację przełączania – np. połączenia pomiędzy centralami można było przekierować przez centralę (która nie odpowiadała ani jednej cyfrze wybieranego numeru), zamiast łączyć każdą centralę w mieście ze wszystkimi pozostałymi. .
Najwyraźniej , inżynier badawczy w dziale ruchu AT&T, jako pierwszy wymyślił „nadawcę”. Molina był znany ze swoich innowacyjnych badań, w których zastosowano prawdopodobieństwo matematyczne do badania ruchu telefonicznego. Badania te doprowadziły go około 1905 roku do pomysłu, że jeśli przekazywanie połączeń zostanie oddzielone od numeru dziesiętnego wybieranego przez użytkownika, maszyny będą mogły znacznie efektywniej wykorzystywać linie.
Molina wykazał matematycznie, że rozproszenie połączeń na większe grupy linii umożliwiło przełącznikowi obsługę większej głośności połączeń przy tym samym prawdopodobieństwie sygnału zajętości. Ale przełączniki Strowgera były ograniczone do stu linii wybieranych za pomocą dwóch cyfr. Stwierdzono, że przełączniki 1000 linii oparte na trzech cyfrach są nieskuteczne. Jednak ruchy selektora sterowanego przez nadawcę niekoniecznie musiały pokrywać się z numerami wybieranymi przez dzwoniącego. Selektor taki mógłby wybierać spośród 200 lub 500 linii dostępnych odpowiednio dla systemów obrotowych i panelowych. Molina zaproponował projekt rejestru połączeń i urządzenia przekazującego zbudowanego z połączenia przekaźników i mechanizmów zapadkowych, ale zanim firma AT&T była gotowa do wdrożenia systemów panelowych i obrotowych, inni inżynierowie wymyślili już szybsze „nadajniki” oparte na samych przekaźnikach.
Urządzenie do przekazywania połączeń Moliny, patent nr 1 083 456 (wysłany w 1906 r., zatwierdzony w 1914 r.)
Od „nadawcy” do połączonej kontroli pozostał już tylko mały krok. Zespoły w Western Electric zdały sobie sprawę, że nie muszą odgradzać nadawcy w przypadku każdego abonenta ani nawet każdego aktywnego połączenia. Niewielka liczba urządzeń sterujących może być współdzielona pomiędzy wszystkimi liniami. Gdy przychodziło połączenie, nadawca włączał się na chwilę i rejestrował wybrane numery, pracował z przełącznikiem, aby przekierować połączenie, a następnie wyłączał się i czekał na następny. Dzięki przełącznikowi na panelu, nadawcy i wspólnej kontroli firma AT&T uzyskała elastyczny i skalowalny system, który mógł obsłużyć nawet ogromne sieci w Nowym Jorku i Chicago.
Przekaźnik w przełączniku panelu
Mimo że inżynierowie firmy odrzucili wszelkie zastrzeżenia techniczne dotyczące telefonii bezoperacyjnej, kierownictwo AT&T nadal miało wątpliwości. Nie byli pewni, czy użytkownicy poradzą sobie z wybieraniem sześcio- i siedmiocyfrowych numerów potrzebnych do automatycznego wybierania numerów w dużych miastach. W tamtym czasie osoby dzwoniące wybierały numer za pośrednictwem abonentów centrali lokalnej, podając operatorowi dwa dane – nazwę żądanej centrali i (zwykle) czterocyfrowy numer. Na przykład klient w Pasadenie może skontaktować się ze znajomym w Burbank, mówiąc „Burbank 5553”. Kierownictwo Bell uważało, że zastąpienie „Burbank” losowym dwu- lub trzycyfrowym kodem doprowadzi do dużej liczby błędnych połączeń, frustracji użytkowników i złej obsługi.
W 1917 roku William Blauwell, pracownik AT&T, zaproponował metodę eliminującą te problemy. Firma Western Electric mogłaby, wykonując maszynę dla abonenta, wydrukować dwie lub trzy litery obok każdej cyfry tarczy. Książka telefoniczna pokazywałaby kilka pierwszych liter każdego przełącznika, odpowiadających jego cyfrowemu rokowi, wielkimi literami. Zamiast zapamiętywać losowy kod numeryczny żądanej centrali, osoba dzwoniąca po prostu przeliteruje numer: BUR-5553 (dla Burbank).
Obrotowa tarcza telefonu Bell z 1939 r. Z numerem Lakewood 2697, czyli 52-2697.
Ale nawet gdy nie było sprzeciwu wobec przejścia na automatyczne przełączniki, AT&T nadal nie miała technicznego ani operacyjnego powodu, aby porzucić skuteczną metodę łączenia połączeń. Dopiero wojna popchnęła ją do tego. Ogromny wzrost popytu na towary przemysłowe stale podnosił koszty pracy pracowników: w Stanach Zjednoczonych wzrosły one prawie dwukrotnie w latach 1914–1919, co doprowadziło do wzrostu płac w innych obszarach. Nagle kluczowym punktem porównania przełączników sterowanych przez operatora i przełączników automatycznych nie był aspekt techniczny czy operacyjny, ale finansowy. Biorąc pod uwagę rosnące koszty płacenia operatorom, w 1920 roku AT&T zdecydowała, że nie może już opierać się mechanizacji i nakazała instalację systemów automatycznych.
Pierwszy taki system przełączników panelowych został uruchomiony w Omaha w Nebrasce w 1921 roku. Następnie w październiku 1922 r. nastąpiła zmiana w Nowym Jorku. Do 1928 r. 20% przełączników AT&T było automatycznych; do 1934 r. – 50%, do 1960 r. – 97%. Bell zamknął ostatnią centralę telefoniczną z operatorami w Maine w 1978 roku. Jednak operatorzy byli nadal potrzebni do organizowania połączeń międzymiastowych i zaczęto ich zastępować na tym stanowisku dopiero po zakończeniu II wojny światowej.
Opierając się na popularnych w naszej kulturze opowieściach o technologii i biznesie, łatwo byłoby założyć, że ociężała firma AT&T o włos uniknęła zniszczenia z rąk zwinnych, małych, niezależnych przedsiębiorstw, ostatecznie przechodząc na pozornie lepszą technologię, której pionierami były małe firmy. Ale tak naprawdę AT&T zapłaciła za zagrożenie stwarzane przez niezależne firmy na dziesięć lat przed rozpoczęciem automatyzacji central telefonicznych.
Dzwon Triumfu
Dwa wydarzenia, które miały miejsce w pierwszej dekadzie XX wieku, przekonały większość społeczności biznesowej, że nikt nie jest w stanie pokonać Systemu Bell. Pierwszą była porażka amerykańskiej niezależnej firmy telefonicznej z Rochester z Nowego Jorku. United States Independent po raz pierwszy zdecydowało się na budowę konkurencyjnej sieci komunikacji dalekobieżnej. Nie udało im się jednak przebić krytycznego rynku nowojorskiego i zbankrutowali. Drugim był upadek niezależnego Illinois Telephone and Telegraph, który próbował wejść na rynek chicagowski. Inne firmy nie tylko nie mogłyby konkurować z usługami międzymiastowymi AT&T, ale także wydawało się, że nie są w stanie konkurować z nią na dużych rynkach miejskich.
Co więcej, zatwierdzenie przez Chicago spółki operacyjnej Bella (Hibbard's Chicago Telephone) w 1907 r. jasno pokazało, że władze miasta nie będą podejmować prób wspierania konkurencji w branży telefonicznej. Pojawiła się nowa koncepcja ekonomiczna monopolu naturalnego – przekonanie, że dla niektórych rodzajów usług publicznych łączenie ich w ramach jednego dostawcy jest opłacalnym i naturalnym skutkiem rozwoju rynku. Zgodnie z tą teorią właściwą reakcją na monopol jest jego publiczna regulacja, a nie narzucona konkurencja.
«» 1913 potwierdził otrzymane od rządu federalnego prawa do prowadzenia firmy Bell. Początkowo wydawało się, że administracja postępowa sceptyczny wobec masowych połączeń korporacji, mógłby rozbić Bell System lub w inny sposób osłabić jego dominację. Dokładnie to samo myśleli wszyscy, gdy prokurator generalny Wilsona, James McReynolds, ponownie otworzył sprawę przeciwko Bellowi wniesioną w ramach pierwszej sprawy antymonopolowej. i położył na stole jego poprzednik. Jednak AT&T i rząd wkrótce doszły do porozumienia, podpisanego przez wiceprezesa firmy, Nathana Kingsbury'ego. AT&T zgodziła się sprzedać Western Union (w którym kilka lat wcześniej kupiła większościowy pakiet udziałów), zaprzestać kupowania niezależnych firm telekomunikacyjnych i łączyć niezależne firmy za pośrednictwem swojej sieci międzymiastowej po rozsądnych stawkach.
Wyglądało na to, że AT&T doznało poważnego ciosu w swoje ambicje. Ale wynik zaangażowania Kingsbury tylko potwierdził jej władzę w telefonii krajowej. Miasta i stany dały już jasno do zrozumienia, że nie będą próbowały na siłę ograniczać monopolu telefonicznego, a teraz dołączył do nich rząd federalny. Co więcej, fakt, że niezależne przedsiębiorstwa uzyskały dostęp do sieci dalekobieżnej, zapewnił, że pozostanie ona jedyną tego typu siecią w Stanach Zjednoczonych aż do pojawienia się sieci mikrofalowych pół wieku później.
Niezależne firmy stały się częścią ogromnej machiny, w centrum której znajdował się Bell. Zakaz przejmowania niezależnych firm został zniesiony w 1921 r., ponieważ rząd żądał dużej liczby niezależnych firm chcących je sprzedać firmie AT&T. Jednak wiele niezależnych firm nadal przetrwało, a nawet rozkwitło, w szczególności General Telephone & Electric (GTE), który przejął Autelco jako konkurenta Western Electric i posiadał własną kolekcję lokalnych firm. Ale wszyscy odczuwali przyciąganie grawitacyjne gwiazdy Bell, wokół której się obracali.
Mimo komfortowych warunków reżyserzy Bella nie zamierzali siedzieć bezczynnie. Aby promować innowacje telefoniczne, które zapewniły trwałą dominację w branży, prezes AT&T Walter Gifford założył w 1925 roku firmę Bell Telephone Laboratories zatrudniającą 4000 pracowników. Wkrótce firma Bell opracowała także automatyczne przełączniki trzeciej generacji z czujnikami krokowymi, sterowanymi przez najbardziej złożone znane wówczas obwody przekaźnikowe. Te dwa wydarzenia poprowadzą dwie osoby, и do badania interesujących analogii między obwodami przełączającymi a systemami logiki matematycznej i obliczeń.
W następujących odcinkach:
• [tłumaczenie przez Mail.ru] •
Źródło: www.habr.com