Історія Інтернету: опорна мережа

Інші статті циклу:

• Історія реле
  • Метод «швидкої передачі відомостей», або Зародження реле
  • Далекописець
  • Гальванізм
  • підприємці
  • А ось, нарешті, і реле
  • Телеграф, що говорить
  • Просто з'єднати
  • Забуте покоління релейних комп'ютерів
  • Електронна ера
• Історія електронних комп'ютерів
  • Пролог
  • колос
  • ENIAC
  • Електронна революція
• Історія транзистора
  • Пробираючись на дотик у темряві
  • З горнила війни
  • Багаторазове перевинахід
• Історія Інтернету
  • Опорна мережа
  • Розпад, ч.1
  • Розпад, ч.2
  • Відкриваючи інтерактивність
  • Розширюючи інтерактивність
  • ARPANET - зародження
  • ARPANET - пакет
  • ARPANET - підсіти
  • Комп'ютер як пристрій зв'язку
  • Історія інтернету: міжмережева взаємодія

Запровадження

На початку 1970-х у компанію AT&T, величезну телекомунікаційну монополію США, прийшов Ларрі Робертс з цікавою пропозицією. На той час він був директором обчислювального підрозділу управління перспективних дослідницьких проектів (Advanced Research Projects Agency, ARPA) щодо молодої організації, що діє в рамках Міністерства оборони, і займалася довгостроковими дослідженнями, відірваними від дійсності. За минулі до цього моменту п'ять років Робертс займався створенням ARPANET, першою з досить важливих комп'ютерних мереж, що з'єднувала комп'ютери, розташовані в 25 різних місцях по всій країні.

Мережа виявилася успішною, але її довгострокове існування і вся пов'язана з цим бюрократія не підпадала під повноваження ARPA. Робертс шукав спосіб скинути це завдання на когось іншого. І ось він зв'язався з директорами AT&T, щоб запропонувати їм ключі від цієї системи. Ретельно обміркувавши пропозицію, AT&T у результаті відмовилася від неї. Старші інженери та менеджери компанії вважали, що фундаментальна технологія ARPANET була непрактичною та нестабільною, і їй не було місця у системі, спроектованій для надання надійного та універсального сервісу.

ARPANET, звичайно, стала зерном, навколо якого кристалізувався інтернет; прототипом величезної інформаційної системи, що охоплює весь світ, чиї калейдоскопічні можливості неможливо підрахувати. Як могла AT&T не побачити такий потенціал, чи настільки застрягти в минулому? Боб Тейлор, який найняв Робертса на посаду куратора проекту ARPANET у 1966, пізніше висловився прямо: «Працювати з AT&T було б байдуже, що працювати з кроманьйонцями». Однак перед тим, як зустрічати в багнети подібне нерозумне невігластво невідомих корпоративних бюрократів, зробимо крок назад. Темою нашої розповіді буде історія інтернету, тому спочатку непогано було б отримати більш загальне уявлення про те, про що йдеться.

З усіх технологічних систем, створених у пізній половині XX століття, інтернет напевно мав найбільше значення для суспільства, культури та економіки сучасного світу. Найближчим конкурентом у цьому питанні, можливо, буде переміщення на реактивних літаках. Використовуючи інтернет, люди можуть миттєво ділитися фотографіями, відеороликами та думками, бажаними та небажаними, з друзями та родичами по всьому світу. Молоді люди, що живуть за тисячі кілометрів один від одного, тепер постійно закохуються і навіть одружуються в рамках віртуального світу. Нескінченний торговий центр доступний у будь-який момент дня та ночі прямо з мільйонів комфортних будинків.

Здебільшого все це знайоме і саме так. Але, як може підтвердити і сам автор, інтернет також виявився, можливо, найбільшим відволіканням, марнуванням часу та джерелом псування розуму в історії людини, перевершивши в цьому телебачення – а це було нелегко зробити. Він дозволив усіляким неадекватам, фанатикам і любителям теорій змови поширювати свою нісенітницю по всій земній кулі зі швидкістю світла – частину цих відомостей можна вважати невинними, а частина – не можна. Він дозволив безлічі організацій, як приватних, так і акціонерних, повільно набирати, а в деяких випадках швидко і ганебно втрачати величезні гори даних. В цілому, він став підсилювачем людської мудрості та дурості, причому кількість останньої лякає.

Але що являє собою предмет, що обговорюється, його фізична структура, вся ця машинерія, що дозволила пройти цим соціальним і культурним змінам? Що таке Інтернет? Якби ми якимось чином зуміли відфільтрувати цю субстанцію, помістивши її в скляну посудину, ми побачили б, як вона розшаровується на три шари. На дні відкладеться глобальна мережа зв'язку. Цей шар старший за інтернет приблизно на сто років, і спочатку він складався з мідних або залізних проводів, але з того часу був замінений коаксіальними кабелями, мікрохвильовими ретрансляторами, оптичним волокном і стільниковим радіозв'язком.

Наступний шар складається з комп'ютерів, які спілкуються один з одним за допомогою цієї системи з використанням спільних мов або протоколів. Серед найбільш фундаментальних з них – міжмережевий протокол (Internet Protocol, IP), протокол управління передачею (Transmission Control Protocol, TCP) та протокол граничного шлюзу (Border Gateway Protocol, BGP). Це ядро ​​самого інтернету, яке конкретне вираз відбувається у вигляді мережі з спеціальних комп'ютерів, званих роутерами, відповідальних пошук шляху для повідомлення, яким воно може пройти від вихідного комп'ютера до цільового.

Нарешті, у верхньому шарі виявляться різні додатки, які використовують люди та машини для роботи та ігри по інтернету, багато з яких користуються спеціалізованими мовами: веб-браузер, додатки для спілкування, відеоігри, торгові додатки тощо. Для використання інтернету додатку потрібно лише укласти повідомлення у формат, зрозумілий для роутерів. Повідомлення може бути ходом у шахах, крихітною частиною фільму або запитом на переказ грошей з одного банківського рахунку на інший – роутерам все одно, і ставитимуться до нього вони однаково.

Наша розповідь поєднає три ці нитки разом, щоб розповісти історію інтернету. Спочатку глобальної мережі зв'язку. Наприкінці, вся розкіш різних програм, що дозволяють користувачам комп'ютерів розважатися або робити щось корисне по мережі. Разом їх пов'язують технології та протоколи, що дозволяють різним комп'ютерам спілкуватися один з одним. Творці цих технологій і протоколів ґрунтувалися на досягненнях минулого (мережа) і користувалися невиразним уявленням про майбутнє, у напрямку якого вони йшли на дотик (майбутні програми).

Окрім цих творців, однією з постійних дійових осіб нашої розповіді буде держава. Особливо це стосується рівня телекомунікаційних мереж, які або керувалися урядом, або підлягали суворому нагляду з його боку. Що приводить нас назад до AT&T. Як би не було їм неприємно це усвідомлювати, доля Тейлора, Робертса та їхніх колег по ARPA була безнадійно пов'язана з телекомунікаційними операторами, основним пластом майбутнього інтернету. Робота їхніх мереж повністю залежала від таких послуг. Як же пояснити їхню ворожість, їхню віру в те, що ARPANET представляє новий світ, який по суті протистоїть ретроградним посадовим особам, які керують телекомунікаціями?

Насправді дві ці групи поділяли не тимчасові, а філософські відмінності. Директори та інженери AT&T вважали себе доглядачами величезної та складної машини, що забезпечувала надійні та універсальні послуги зі зв'язку однієї людини з іншою. За все обладнання відповідала компанія Bell System. Архітектори ARPANET вважали систему провідником довільних частинок даних, і вважали, що її операторам не варто втручатися в те, як ці дані створюються і використовуються з обох кінців дроту.

Тому ми повинні почати з розповіді про те, як завдяки владі уряду США вирішилася ця тупикова суперечка про природу американських телекомунікацій.

Одна система універсальний сервіс?

Інтернет народився в специфічному середовищі американських телекомунікацій - у США до провайдерів телефону і телеграфу ставилися зовсім не так, як в іншому світі - і є всі підстави вважати, що це середовище відіграло роль у розробці та формуванні духу майбутнього інтернету. Тому давайте ретельно вивчимо, як це все сталося. Для цього ми повернемося назад до моменту народження американського телеграфу.

Американська аномалія

У 1843 році Семюел Морзе та його союзники переконали Конгрес витратити $30 000 створення телеграфної лінії між Вашингтоном О.К. та Балтімором. Вони вважали, що це буде перша ланка в мережі телеграфних ліній, що створюється на гроші уряду, які розкинуться по всьому континенту. У листі до Палати представників Морзе запропонував уряду викупити всі права на його телеграфні патенти, а потім замовляти приватні компанії будівництво окремих частин мережі, залишивши собі окремі лінії для офіційного зв'язку. У такому разі, писав Морзе, «трохи пройде до того, як вся поверхня цієї країни буде оббита цими нервами, які зі швидкістю думки поширюватимуть знання про все те, що діється на землі, перетворюючи всю країну на одне велике поселення».

Йому здавалося, що подібна, життєво важлива система зв'язку природно служить суспільним інтересам, у зв'язку з чим потрапляє до кола турбот уряду. Забезпечення зв'язку між кількома штатами шляхом послуг пошти було однією з кількох завдань федерального уряду, особливо зазначених у конституції США. Проте його мотиви в повному обсязі визначалися служінням суспільству. Урядовий контроль давав Морзе та його прихильникам можливість успішно завершити своє підприємство – отримати одну, але значну виплату із державних грошей. У 1845 році Кейв Джонсон, генеральний поштмейстер США при 11-му президенті США, Джеймсі Полке, повідомив про свою підтримку суспільної телеграфної системи, запропонованої Морзе: «Використання такого потужного інструменту, на благо чи на шкоду, задля безпеки людей не можна залишати в руках приватних осіб», - писав він. Однак на цьому все закінчилося. Інші члени демократичної адміністрації Полку не бажали мати нічого спільного із громадським телеграфом, як і демократичний Конгрес. Партії не сподобалися схеми вігів, які змушували уряд витрачати гроші на «внутрішні поліпшення» – вони вважають ці схеми заохоченням фаворитизму, продажності та корупції.

У зв'язку з небажанням уряду діяти один із членів команди Морзе, Еймос Кендал, почав розробляти схему телеграфної мережі за підтримки приватних спонсорів. Проте патенту Морзе бракувало забезпечення монополії на телеграфний зв'язок. За десять років з'явилися десятки конкурентів, які купували ліцензію на альтернативні технології телеграфу (в основу на друкуючий телеграф Рояла Хауза) або просто займалися напівлегальними справами на хитких юридичних підставах. Судові позови подавалися пачками, паперові статки виростали і зникали, компанії, що розорялися, руйнувалися або продавалися конкурентам після штучного роздуття вартості акцій. З усієї цієї метушні до кінця 1860-х виник один основний гравець: Western Union.

Почала поширюватися перелякана чутка про «монополію». Телеграф вже став необхідним для кількох аспектів американського життя: фінансів, залізниць та газет. Жодного разу жодна приватна організація не розросталася до подібних розмірів. Пропозиція про урядовий контроль телеграфу набула нового життя. Через десятиліття після громадянської війни поштові комітети Конгресу вигадували різні плани притягнення телеграфу на орбіту поштової служби. З'явилися три базові варіанти: 1) поштова служба спонсорує ще одного суперника Western Union, даючи йому особливий доступ до поштових відділень та трас, натомість призначаючи обмеження на тарифи. 2) Поштова служба запускає власний телеграф для конкуренції з WU та іншими приватниками. 3) Уряд націоналізує весь телеграф, передавши його під управління поштової служби.

Плани створення поштового телеграфу придбали в Конгресі кілька вірних прихильників, включаючи голову поштового комітету в Сенаті Олександра Рамзі. Однак більша частина енергії кампанії була забезпечена зовнішніми лобістами, зокрема, Гардінером Хаббардом, який мав досвід у громадських службах як організатор міських систем водопостачання та газового освітлення в Кембриджі (пізніше він став найважливішим раннім спонсором Олександра Белла та засновником Національного географічного товариства). Хаббард та його прихильники стверджували, що громадська система забезпечить таке саме корисне поширення інформації, яке давала паперова пошта, утримуючи тарифи на низькому рівні. Вони говорили, що цей підхід, напевно, послужить суспільству краще, ніж система WU, яка була націлена на бізнес-еліту. WU, природно, заперечувала, що вартість телеграм визначається її собівартістю, і що громадська система, яка штучно занижує тарифи, зіткнеться з проблемами і не піде нікому на користь.

У будь-якому випадку, поштовий телеграф так і не отримав достатньої підтримки для того, щоб послужити темою баталій у Конгресі. Усі запропоновані закони тихо задихнулися. Обсяг монополії не досяг таких показників, які б подолали страх урядового зловживання. Демократи знову отримали контроль над Конгресом у 1874 році, дух національної реконструкції в період одразу після громадянської війни був приглушений, і спочатку слабкі потуги до створення поштового телеграфу видихнулися. Ідея приміщення телеграфу (а потім і телефону) під контроль уряду періодично виникала у наступні роки, але крім коротких періодів (номінального) контролю урядом над телефоном у воєнний час у 1918 році, з неї так нічого й не виросло.

Така зневага уряду до телеграфу та телефону була аномалією в глобальному масштабі. У Франції телеграф націоналізували ще до його електрифікації. У 1837 року, коли приватна компанія спробувала влаштувати оптичний телеграф (з допомогою сигнальних вишок) поруч із існуючої системою, контрольованої урядом, французький парламент ухвалив закон, який забороняє розробку телеграфу, не авторизованого урядом. У Великобританії приватному телеграфу дозволяли розвиватися кілька десятиліть. Однак громадське невдоволення отриманою дуополією призвело до отримання урядового контролю над ситуацією в 1868 році. По всій Європі уряди поміщали телеграфію і телефонію під контроль державної пошти, так як це пропонували Хаббард і його прихильники. [у Росії державне підприємство «Центральний телеграф» було засновано 1 жовтня 1852 р/прим. перев.].

За межами Європи та Північної Америки більша частина світу контролювалася колоніальною владою, тому не мала голосу в галузі розвитку та регулювання телеграфії. Там, де існували незалежні уряди, вони зазвичай створювали державні телеграфні системи за Європейською моделлю. Цим системам зазвичай не вистачало коштів на розширення з такою швидкістю, яка спостерігалася у США та європейських країнах. Наприклад, у бразильської державної телеграфної компанії, що працювала під крилом міністерства сільського господарства, комерції та праці, до 1869 року було лише 2100 км ліній телеграфу, тоді як у США на подібній площі, де жило вчетверо більше людей, до 4 року було протягнуто вже 1866 130 км.

Нова угода

Чому США пішли таким унікальним шляхом? Можна притягнути до цього місцеву систему розподілу державних посад серед прихильників партії, котра перемогла під час виборів, що існувала до останніх років ХІХ століття. Урядовий бюрократизм, до начальників поштових відділень, складався з політичних призначень, з яких можна було нагороджувати лояльних союзників. Обидві партії не хотіли створювати нові великі джерела для своїх опонентів – а це обов'язково трапилося б, коли телеграф потрапив би під контроль федерального уряду. Однак найпростішим поясненням буде традиційна американська недовіра потужному центральному уряду – з цієї причини структури американської охорони здоров'я, освіти та інших громадських інститутів настільки ж відрізняються від структур в інших країнах.

Враховуючи важливість електричного зв'язку для державного життя і безпеки, що збільшується, США не змогли повністю відокремитися від розвитку комунікацій. У перші десятиліття XX століття з'явилася гібридна система, в якій приватні системи зв'язку перевіряли дві сили: з одного боку, бюрократія постійно відстежувала тарифи комунікаційних компаній, гарантуючи, що вони не займуть монопольну позицію і не отримуватимуть надмірного прибутку; з іншого – загроза бути розділеним за антимонопольними законами у разі неналежної поведінки. Як побачимо, дві цих сили могли суперечити: теорія регулювання тарифів вважала монополію природним явищем за певних обставин, а дублювання послуг було б непотрібною витратою ресурсів. Регулятори, зазвичай, намагалися мінімізувати негативні сторони монополії, контролюючи ціни. При цьому антимонопольне законодавство прагнуло знищити монополію на корені, насильно організовуючи конкурентний ринок.

Концепція регулювання тарифів народилася на залізницях, і на федеральному рівні здійснювалася за допомогою міждержавної торгової комісії (ICC), створеної Конгресом в 1887. Головною спонукаючою силою закону стали підприємства малого бізнесу та незалежні фермери. У них часто не було вибору, крім як користуватися послугами залізниць, які вони використовували для доставки продукції на ринок, і вони заявляли, що залізничні компанії користувалися цим, вичавлюючи з них останні гроші, надаючи при цьому шикарні умови великим корпораціям. Комісії з п'яти членів було надано право стежити за послугами та тарифами залізниць та перешкоджати зловживанню монопольним становищем, зокрема забороняючи залізницям надавати особливі тарифи обраним компаніям (попередник концепції, яку ми сьогодні називаємо «мережевою нейтральністю»). Закон Манна-Елкінса 1910 розширив права ICC на телеграф і телефон. Проте ICC, концентруючись на перевезеннях, ніколи не цікавилася цими новими областями відповідальності, практично ігноруючи їх.

Водночас федеральний уряд розробив зовсім новий інструмент боротьби з монополіями. Акт Шермана 1890 наділяв генеральних прокурорів можливістю оскаржувати в суді будь-яку комерційну «комбінацію», підозрювану в «стримуванні торгівлі» - тобто, що пригнічує конкуренцію за рахунок можливостей монополії. Цей закон у наступні два десятки років застосовувався для ліквідації кількох найбільших корпорацій, включаючи рішення Верховного суду від 1911 року щодо поділу компанії Standard Oil на 34 частини.

Спрут Standard Oil з карикатури 1904 року, до поділу

На той час телефонія, та її головний провайдер AT&T, зуміли затьмарити телеграфію та WU за важливістю та можливостями настільки, що у 1909 році AT&T змогла купити контрольний пакет у WU. Теодор Вейл став президентом об'єднаних компаній і розпочав процес зшивання їх у єдине ціле. Вейл твердо вірив, що доброзичлива телекомунікаційна монополія краще послужить інтересам суспільства, і просував новий слоган компанії: "Одна політика, одна система, універсальний сервіс". У результаті Вейл дозрів для того, щоб на нього звернули увагу знищувачі монополій.

Теодор Вейл, прибл. 1918

Вступ на посаду 1913 року адміністрації Вудро Вільсона надав членам його Прогресивна партія вдалий момент для того, щоб пригрозити своєю антимонопольною кийком. Директор поштової служби Сідні Берлсон схилявся до повної поштовізації телефону за європейською моделлю, але ця ідея, як завжди, не отримала підтримки. Натомість генеральний прокурор Джордж Вікершем висловив думку, що безперервне поглинання компанією AT&T незалежних телефонних компаній порушує акт Шермана. Замість того, щоб піти до Суду, Вейл та його заступник Нейтан Кінгсбері, уклали з компанією угоду, яка увійшла в історію, як «угода Кінгсбері», за якою AT&T зобов'язувалася:

1. Припинити купувати незалежні компанії.
2. Продати свою частку в WU.
3. Дозволити незалежним телефонним компаніям підключатися до мережі телекомунікації.

Але після цього небезпечного для монополій моменту настали десятиліття затишшя. Зійшла спокійна зірка регулювання тарифів, яка передбачала наявність природних монополій у комунікаціях. На початку 1920-х було зроблено послаблення, і AT&T відновила процес поглинання невеликих незалежних телефонних компаній. Цей підхід був закріплений в акті від 1934 року, який заснував федеральну комісію зі зв'язку США (Federal Communications Commission, FCC), замість ICC стала регулятором тарифів провідних комунікацій. На той час Bell System за будь-якими параметрами контролювала не менше 90% телефонного бізнесу Америки: 135 із 140 млн км дротів, 2,1 із 2,3 млрд щомісячних дзвінків, 990 млн із мільярда доларів щорічного прибутку. Однак основною метою FCC було не відновлення конкуренції, а «зробити доступною, наскільки це можливо, для всіх жителів США, швидкий, ефективний, державний та всесвітній зв'язок з проводами та радіохвилями з адекватною зручністю та за розумною ціною». Якщо такий сервіс могла забезпечити одна організація, то тому й бути.

У середині XX століття місцеві та державні регулятори телекомунікацій США розробили багатоступінчасту систему перехресного субсидування для прискорення розвитку універсального сервісу зв'язку. Регуляторні комісії призначали тарифи з урахуванням передбачуваної цінності мережі кожного клієнта, а чи не основі вартості забезпечення послуги цього клієнта. Тому бізнес-користувачі, які покладалися на телефонію для ведення справ, платили більше, ніж фізичні особи (для яких цей сервіс надавав соціальні зручності). Клієнти на великих міських ринках, які мали легкий доступ до багатьох інших користувачів, платили більше, ніж жителі дрібних міст, незважаючи на велику ефективність великих телефонних станцій. Користувачі міжміського зв'язку платили дуже багато, незважаючи на те, що технологія невпинно знижувала вартість міжміських дзвінків, і прибутки місцевих комутаторів зростали. Ця складна система перерозподілу капіталу працювала цілком непогано, доки існував один монолітний провайдер, у якого все це могло працювати.

Нова технологія

Ми звикли вважати монополію як сповільнювальну силу, що породжує ледарство і млявість. Ми очікуємо, що монополія ревно охоронятиме своє становище та статус-кво, а не служитиме двигуном технологічної, економічної та культурної трансформації. Однак складно застосувати цей погляд на AT&T на піку її розквіту, оскільки вона видавала інновацію за інновацією, передбачаючи та прискорюючи появу кожного нового прориву у комунікаціях.

Наприклад, в 1922 AT&T встановила комерційну радіостанцію на своїй будівлі на Манхеттені, всього через півтора роки після того, як відкрилася перша подібна велика станція, KDKA від Westinghouse. Наступного року вона використовувала свою міжміську мережу для ретрансляції звернення президента Уоррена Хардінга на велику кількість місцевих радіостанцій по всій країні. Ще через кілька років AT&T закріпилася ще й у кіноіндустрії, після того, як інженери з лабораторій Белла розробили машину, що поєднувала відеоролик та записаний звук. Студія Warner Brothers використала цей «Вайтафон» для випуску першої голлівудської картини із синхронізацією музики "Дон Жуан", за яким пішов перший в історії повнометражний фільм з використанням озвучування синхронних реплікСпівак джазу".

Вайтафон

Уолтер Гіффорд, який став президентом AT&T в 1925, вирішив позбавити компанію таких побічних підприємств, як радіомовлення і кіно, зокрема, щоб уникнути розслідування з боку антимонопольників. Хоча з моменту укладання угоди Кінгсбері міністерство юстиції США не загрожувало компанії, не варто було привертати зайвої уваги діями, які можна було б розцінити, як спробу зловживати монопольним становищем у телефонії для нечесного поступу на інші ринки. Отже, замість організації власного радіомовлення, AT&T стала основним провайдером для передачі сигналів американської радіокорпорації RCA та інших радіомереж, передаючи програми з їхніх нью-йоркських студій та інших великих міст у філії радіостанцій по всій країні.

Тим часом в 1927 через Атлантику перекинувся сервіс радіотелефонії, введений в дію банальним питанням, заданим Гіффордом його співрозмовнику з британської поштової служби: «Як там погода в Лондоні?». Це, звичайно, не «Ось що творить Бог!» [перша фраза, офіційно передана азбукою Морзе по телеграфу / прим. перев.], але все одно вона відзначила важливу віху, появу можливості міжконтинентальних розмов за кілька десятиліть до прокладання підводного телефонного кабелю, хай і з величезною вартістю та низькою якістю.

Однак найважливіші події для нашої історії стосувалися передачі великої кількості даних на дальню відстань. AT&T завжди хотіла збільшити трафік своїх міжміських мереж, які служили основною конкурентною перевагою перед декількома ще живими незалежними компаніями, а також давали більший прибуток. Найпростіше було залучити клієнтів через розробку нової технології, що зменшувала вартість передачі – зазвичай це мало на увазі можливість впхнути більше розмов у ті ж дроти чи кабелі. Але, як ми вже бачили, запити на міжміський зв'язок виходили за межі традиційних телеграфних та телефонних повідомлень від однієї людини до іншої. Радіомережам були потрібні свої канали, а на горизонті вже маячило телебачення, з більшими запитами на пропускну спроможність.

Найбільш багатообіцяючим способом задовольнити нові запити було прокладання коаксіального кабелю, складеного з концентричних металевих циліндрів [коаксіальний, co-axial – із загальною віссю / прим. перев. ]. Властивості такого провідника вивчалися ще у XIX столітті гігантами класичної фізики: Максвеллом, Хевісайдом, Релеєм, Кельвіном та Томсоном. Він мав величезні теоретичні переваги, як у лінії передач, оскільки він міг передавати широкосмуговий сигнал, а його власна структура повністю екранувала його від перехресної взаємодії та інтерференції зовнішніх сигналів. З початком розробки телебачення в 1920-х жодна з технологій не могла забезпечити мегагерцовой (і більше) смуги пропускання, що була потрібна для широкомовних передач високої якості. Тому інженери з лабораторій Белла поставили за мету перетворити теоретичні переваги кабелю на робочу міжміську та широкосмугову лінію передач, включаючи створення всього необхідного допоміжного обладнання для генерації, посилення, прийому та іншої обробки сигналів. У 1936 році AT&T провела з дозволу FCC польові випробування кабелю довжиною понад 160 км, протягнутого від Манхеттена до Філадельфії. Після першої перевірки системи з 27-ма голосовими контурами інженери успішно навчилися передавати відео до кінця 1937 року.

Тоді почав з'являтися ще один запит на комунікації на далекі відстані з високою пропускною здатністю, радіорелейний зв'язок. Радіотелефонія, що використовувалася в трансатлантичному зв'язку 1927 року, використовувала кілька широкомовних радіосигналів і створювала двосторонній голосовий канал на коротких хвилях. Зв'язувати два радіопередавачі та приймача, використовуючи всю смугу частот для однієї телефонної розмови, з погляду наземного зв'язку було економічно невигідно. Якби вдалося впхнути безліч розмов в один радіопромінь, то це була б інша розмова. Хоча кожна окрема радіостанція буде досить дорогою, сотні таких станцій мало вистачити для передачі сигналів по всіх США.

За право використання у такій системі боролися дві смуги частот: ультрависокі частоти (дециметрові хвилі) UHF та мікрохвилі (хвилі сантиметрової довжини). Більш висока частота мікрохвиль обіцяла більшу пропускну здатність, а й являла собою велику технологічну складність. У 1930-х відповідальна думка AT&T схилилася до безпечнішого варіанту з UHF.

Проте мікрохвильова технологія зробила великий стрибок уперед під час Другої світової війни через активне використання у радарах. Лабораторії Белла продемонстрували життєздатність мікрохвильового радіо на прикладі AN/TRC-69, мобільної системи, здатної передавати вісім телефонних ліній іншій антени, що знаходиться в прямій видимості. Це дозволяло військовим штабам швидко відновлювати голосовий зв'язок після передислокації, не чекаючи прокладання кабелю (і ризикуючи залишитися без зв'язку після перерізання кабелю, як випадкового, і у межах дій противника).

Розгорнута мікрохвильова радіорелейна станція AN/TRC-6

Після війни Гарольд Т. Фрііс, офіцер датського походження з лабораторій Белла, очолив розробку мікрохвильового радіорелейного зв'язку. Пробна лінія завдовжки 350 км від Нью-Йорка до Бостона була відкрита наприкінці 1945 року. Хвилі перестрибували ділянки по 50 км завдовжки між наземними вежами - використовуючи принцип, по суті подібний до оптичного телеграфу, або навіть з ланцюжком сигнальних вогнів. Вгору по річці до Гудзонського нагір'я, пагорбами Коннектикуту, до гори Ашнебамскіт на заході Массачусетса, а потім вниз до Бостонської бухти.

AT&T була не єдиною компанією, як зацікавленою в мікрохвильовому зв'язку, так і отримала військовий досвід з управління мікрохвильовими сигналами. Philco, General Electric, Raytheon та телевізійні мовні компанії будували або планували власні експериментальні системи у післявоєнні роки. Philco випередила AT&T, побудувавши лінію зв'язку між Вашингтоном та Філадельфією навесні 1945 року.

Мікрохвильова радіорелейна станція AT&T у Крестоні (Вайомінг), частина першої трансконтинентальної лінії, 1951.

Понад 30 років AT&T уникала проблем із антимонопольними комітетами та іншими урядовими регуляторами. Здебільшого її захищало уявлення про природну монополію – про те, що було б неефективно створювати безліч конкуруючих і не пов'язаних між собою систем, які прокладали свої дроти по всій країні. Мікрохвильовий зв'язок став першою серйозною вм'ятиною в цій броні, що дозволила багатьом компаніям забезпечити міжміський зв'язок без зайвих витрат.

Мікрохвильові передачі серйозно знизили бар'єр для потенційних конкурентів. Оскільки для технології був потрібний лише ланцюжок станцій, розставлених у 50 км одна від одної, для створення корисної системи не потрібно було викуповувати тисячі кілометрів землі та обслуговувати тисячі кілометрів кабелю. Більше того, пропускна здатність мікрохвиль значно перевищувала таку у традиційних парних кабелів, адже кожна релейна станція могла передавати тисячі телефонних розмов або кілька телепередач. Конкурентна перевага існуючої проводової міжміської системи AT&T сходила нанівець.

Проте FCC багато років захищала AT&T від наслідків такої конкуренції, ухваливши два рішення у 1940-х та 1950-х. Спочатку комісія відмовилася видавати ліцензії, крім тимчасових та експериментальних, новим провайдерам зв'язку, які не надавали свої послуги всьому населенню (а, припустимо, здійснювали зв'язок у рамках одного підприємства). Тому вихід на цей ринок загрожував втратою ліцензії. Члени комісії турбувалися про появу такої ж проблеми, яка загрожувала широкомовленню двадцять років тому, і призвела до створення самої FCC: якофонії інтерференцій безлічі різних передавачів, які забруднюють обмежену смугу радіо.

Друге рішення стосувалося міжмережевого зв'язку. Згадаймо, що угода Кінгсбері вимагала від AT&T дозволяти місцевим телефонним компаніям приєднуватись до її міжміської мережі. Чи були ці вимоги до мікрохвильового радіорелейного зв'язку? FCC ухвалила, що вони застосовуються тільки в тих місцях, де не існувало адекватного покриття суспільної системи зв'язку. Тому будь-який конкурент, який створює регіональну або місцеву мережу, ризикував раптовим відключенням від решти країни, коли AT&T вирішить зайти на його місцевість. Єдиною альтернативою для збереження зв'язку було створити нову власну національну мережу, що було страшнувато робити за експериментальною ліцензією.

До кінця 1950-х на ринку міжміських телекомунікацій, таким чином, був лише один великий гравець – AT&T. Його мікрохвильова мережа передавала по 6000 телефонних ліній за кожним маршрутом і дотягувалася до кожного континентального штату.

Мікрохвильова радіорелейна мережа AT&T 1960-го

Однак перша знакова перешкода повному та всебічному контролю AT&T над мережею телекомунікацій прийшла зовсім з іншого боку.

Що ще почитати

• Gerald W. Brock, The Telecommunications Industry (1981) The telecommunications industry: dynamics of market structure / Gerald W. Brock
• John Brooks, Телефон: The First Hundred Years (1976)
• MD Fagen, ed., History of Engineering and Science in the Bell System: Transmission Technology (1985)
• Joshua D. Wolff, Western Union і Creation of the American Corporate Order (2013)

Джерело: habr.com