Narges
07-27-2010, 01:31 AM
مُخابـِرات، انتقال سیگنال‌ها از فواصل به منظور ارتباط است. در زمان‌های گذشته، از سیگنالهای دود، طبل، سمافوریا (مخابره به وسیله پرچم)، هلیوگراف (مخابره به وسیله نور خورشید) استفاده می‌شد. در دوران مدرن، مخابرات شامل استفاده از انتقال دهنده‌های الکترونیکی مانند تلفن، تلویزیون، رادیو یا کامپیوتر است. اولین مخترعان در زمینه مخابرات آنتونی میوسی، الکساندر گراهام بل، گوگلیلمو مارکونی و جان لوگی برد هستند. مخابرات بخش مهمی از اقتصاد جهانی است و سود صنعت مخابرات ۳ درصد محصولات عمده دنیا است.
اجزاء اصلی
سیستم‌های مخابراتی شامل سه جزء اصلی است: یک فرستنده که اطلاعات را گرفته و آن را به سیگنال تبدیل می‌کند. یک کانل مخابراتی که سیگنال را حمل می‌کند، و یک گیرنده که سیگنال را می‌گیرد و آن را به اطلاعات قابل استفاده تبدیل می‌کند.به طور مثال دکل‌های رادیویی در ارسالهای رادیویی یک فرستنده، فضای آزاد یک کانل مخابراتی و رادیو گیرنده‌است. معمولاً سیستم‌های مخابراتی دو طرفه هستند، و یک دستگاه واحد,نقش فرستنده وگیرنده را ایفا می‌کند(ترانسسیور). مثلا، تلفن همراه یک دستگاه ترانسسیور است. مخابرات از طریق خطوط تلفن را ارتباط نقطه به نقطه می‌گویند, زیرا بین یک فرستنده و یک گیرنده‌است. مخابرات از طریق ارسال رادیویی را ارتباط پخشی می‌نامند زیرا بین یک فرستنده قوی وگیرنده‌های زیادی است
آنالوگ یا دیجیتال
سیگنال‌ها به صورت آنالوگ و یا دیجیتال هستند. در سیگنال آنالوگ، سیگنال به طور پیوسته میباشد که در هر سیگنال تعداد زیادی اطلاعات قرار گرفته است . اطلاعات در سیگنال دیجیتال به صورت دسته‌ای از ارزشهای گسسته (مثلاً یک و صفر) کد گذاری میشود و هر سیگنال دیجیتال حاوی اطلاعات خاص است.
اطلاعات موجود در سیگنالهای آنالوگ ممکن است هنگام انتقال با نویز مخلوط شوندو در این صورت نویز وارد شده به هر سیگنال باعث میشود تا اطلاعات زیادی که در آن سیگنال است از بین رود در حالی که، در سیگنالهای دیجیتالی نویز های وارد شده به سیگنال اگر پایین باشد تأثیری بر رو سیگنال ندارد و اگر نویز از حد آستانه بالاتر رود، اطلاعات موجود در سیگنالهای دیجیتال از بین میرود و در سیگنالهای دیجیتال یا سیگنال کامل فرستاده میشود و یا اصلاً ارسال نمیگردد. این نویزهای مقاومتی نشان دهنده مزیت کلیدی سیگنالهای دیجیتال نسبت به آنالوگ میباشد.[۱]
شبکه‌ها
مجموعه‌ای از فرستنده‌ها، گیرنده‌ها یا ترانسسیورها که با هم ارتباط دارند را شبکه می‌نامند. شبکه‌های دیجیتالی حاوی یک یا دو مسیریاب هستند که اطلاعات را به کاربر هدایت می‌کنند. یک شبکه آنالوگ ممکن است شامل یک یا دو سوئیچ باشد که ارتباط بین یک یا دو کاربر را برقرار می‌کنند. در هر دو نوع شبکه، ممکن است تکرار کننده‌ها لازم باشند تا سیگنال را در زمانی که در فواصل دور منتقل میشود، تقویت کنند. این برای مقابله با تضعیفی است که مانع از تشخیص سیگنال از نویز می‌شوند.
کانالها
کانال یک بخش در زمینه انتقال است که می‌توان برای فرستادن جریانهای چندگانه اطلاعات از آن استفاده کرد. مثلاً یک ایستگاه رادیویی ممکن است در MHz ۹۶ پخش شود در حالیکه ایستگاه رادیویی دیگر ممکن است در MHz ۹۴۵ پخش شود. در این حالت محیط را بر حسب فرکانس قسمت بندی می‌کنیم و هر کانال فرکانس جداگانه‌ای را برای پخش دارد. به صورت متناوب، هر سیگنالی می‌توانند به هر کانالی برای پخش دسترسی پیدا کنند - این را تقسیم زمانی چندگانه می‌نامند و گاهی در ارتباط دیجیتالی استفاده میشود.
مدولاسیون
شکل گیری سیگنال برای انتقال اطلاعات را مدولاسیون می‌نامند. می‌توان از مدولاسیون برای نمایش یک پیغام دیجیتالی از طریق موج آنالوگ استفاده کرد. این عمل را کلید زنی گویند و تکنیک‌های کلید زنی فراوانی وجود دارند. (شامل کلید زنی تغییر فازی، کلید زنی تغییر فرکانس، و کلید زنی تغییر دامنه). مثلاً بلوتوس از کلید زنی تغییر فازی برای انتقال اطلاعات بین دستگاه‌ها استفاده می‌کند.
از مدولاسیون می‌توان برای انتقال اطلاعات سیگنالهای آنالوگ با فرکانس‌های بالا نیز استفاده کرد. این کمک بزرگی است زیرا سیگنالهای آنالوگ با فرکانس پایین نمی‌توانند در فضای آزاد، به خوبی منتقل شوند. از این رو اطلاعات یک سیگنال آنالوگ با فرکانس پایین باید قبل از انتقال بر یک سیگنال، با فرکانس بالاتر (که موجب حامل نامیده میشود) سوار شود. روش‌های مدولاسیون متفاوتی برای انجام این کار وجود دارند (دو مورد از مهم‌ترین آنها مدولاسیون دامنه و مدولاسیون فرکانس هستند). مثال این روش صدای یک دی جی است که با استفاده از مدولاسیون فرکانس به فرکانس مرکزی ۹۶MHZ منتقل میشود (سپس این صدا در کانال «FM ۹۶»دریافت میشود).
جامعه و مخابرات
مخابرات بخش مهمی از جامعه مدرن است. در سال ۲۰۰۶ تخمین زده‌اند که سود سالانه صنعت مخابرات ۲/۱ تریلیون دلار است که جزو ۳٪ سود خالص جهان (نرخ تبادل اداری) قرار دارد.
شرکت‌ها در سطح اقتصاد خرد از مخابرات، برای ایجاد امپراتوری‌های جهانی استفاده کرده‌اند. این در مورد خرده فروشی شبکه‌ای Amazon.com واضح است. اما طبق نظر ادوارد لنرت، حتی یک خرده فروش معمولی مثل وال-مارت نیز با استفاده از مخابرات بهتر در زیر ساخت‌هایش به سود بیشتری در مقایسه با رقبایش دست پیدا کرده‌است.. صاحب خانه‌ها در شهرها در سراسر جهان از تلفن هایشان برای انجام سرویس‌های خانه از تحویل پیتزا گرفته تا سیم کش استفاده می‌کنند. حتی جوامع فقیر نیز برای استفاده از تلفن به خاطر مزیتهای آن تشویق شده‌اند. در ناحیه نارشینگدی بنگلادش، روستایی‌های جدا از هم از تلفن‌های همراه برای ارتباط مستقیم با عمده فروشان و معامله بهتر کالاهایشان استفاده می‌کنند. در ساحل عاج، تولید کنندگان قهوه از تلفن همراه برای دنبال کردن ساعتی تغییرات قیمت قهوه استفاده می‌کنند و محصولاتشان را با بهترین قیمت می‌فروشند. لارنس هندریک رولر و لئونارد ویورمان در سطح اقتصاد کلان ارتباط علّی را بین زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی و رشد اقتصادی پیدا کرده‌اند. بعضی‌ها ارتباطی را بین آنها بیان می‌کنند اما برخی عقیده دارند این ارتباط علّی نیست. با توجه به مزایای اقتصادی زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی، این نگرانی فزاینده در باره جدایی دیجیتالی وجود دارد. زیرا همه جمعیت جهان دسترسی برابری به سیستم‌های مخابراتی ندارند. یک تحقیق در سال ۲۰۰۳ توسط اتحادیه بین المللی مخابراتITU))) مشخص کرد که حدود یک سوم کشورها کمتر از ۱ اشتراک تلفن همراه برای هر ۲۰ نفر و یک سوم کشورها ۱ اشتراک خط ثابت برای هر ۲۰ نفر دارند. در مورد دسترسی به اینترنت، تقریباً نیمی از کشورها ۱ از ۲۰ نفر امکانات اینترنت دارند.از این اطلاعات و اطلاعات آموزشی، سازمانITU توانست شاخصی را ایجاد کند که توانایی کلی شهروندان به دستیابی و استفاده از اطلاعات و تکنولوژی ارتباطات را مشخص کرد.کشورهایی مانند سوئد، دانمارک و ایسلند با استفاده از این اطلاعات بالاترین رتبه را داشتند در حالیکه کشورهای آفریقایی مانند نیجر، بورکینا فاسو و مالی پایین تین رتبه را کسب کردند.
تاریخچه
مخابرات اولیه
اشکال اولیه مخابرات شامل سیگنالهای دود و طبل بودند. طبل را بومی‌های آفریقا، گینه نو و آمریکای جنوبی استفاده می‌کردند در حالیکه سیگنالهای دود را بومی‌های آمریکای شمالی و چین استفاده می‌کردند. بر خلاف تصور این سیستم‌ها معمولاً هدفشان بیش از تنها آگاهی از مکان اقامت بود. در قرون وسطی حلقه‌هایی از آتش را بر سر تپه‌ها ایجاد می‌کردند. تا پیغامی را مخابره کنند.در قرون وسطی، حلقه‌های آتش این نکته منفی را داشتند که تنها می‌توانستند قطعه کوچکی از اطلاعات را منتقل کنند، بنابراین معنای پیغامی مانند «دشمن دیده شد» باید از قبل مورد توافق قرار می‌گرفت. یکی از موارد قابل توجه استفاده از آنها در طول جنگ اسپانیا بود که یک حلقه آتش پیغامی را از بندر پلای موت به لندن فرستاد. در طول تاریخ در بعضی از فرهنگ‌ها کبوترهای خانگی برای ارسال خبر مورد استفاه قرار می‌گرفتند.ایستگاه‌های کبوتری فکری است که ریشه ایرانی دارد، و همچنین رومی‌ها نیز برای کمک به ارتش خود از آن استفاده می‌کردند.فرانتینوس می‌گوید که ژولییوس سزار از کبوتر به عنوان پیک در فتح گل(کشور باستانی فرانسه) استفاده می‌کرد. یونانیان اسامی برنده‌های بازی‌های المپیک را به این طریق به شهرهای مختلف می‌فرستادند. تا قبل از آمدن تلگراف، این روش از ارتباطات بین تجار و سرمایه دارها رایج بود.دولت هلند در اوایل قرن ۱۹ با کمک پرنده‌هایی که از بغداد می‌آورد، از این سیستم در جاوه و سوماترا استفاده می‌کرد. رویتر در سال ۱۸۴۹ از پیک‌های کبوتری برای اطلاع از قیمت سهام کالاها بین آخن(شهری در آلمان) و بروکسل استفاده می‌کرد، شیوه‌ای که تا آمدن تلگراف رایج بود. کلاد چاپ، مهندس فرانسوی، در سال ۱۷۹۲ اولین سیستم تلگرافی بصری ثابت (خط مخابره به وسیله علایم(سمافور)) را بین لیل و پاریس ساخت. البته سمافور نیازمند کاربران متخصص و برج‌های گران در فواصل ده تا سی کیلومتری (شش تا نوزده مایل) بود. در رقابت با تلگراف الکتریکی، آخرین خط تجاری آن در سال ۱۸۸۰ از رده خارج شد.
تلگراف و تلفن
اولین تلگراف الکتریکی تجاری را سر چارلز ویت ستون و سرویلیام فوترگیل کوک ساختند و در ۹ آوریل ۱۸۳۹ آن را افتتاح کردند. ویت ستون و کوک هر دو، وسیله خود را «پیشرفتی در تلگراف الکترو مغناطیسی (موجود)» و نه یک ابزار جدید می‌دانستند. ساموئل مورس جداگانه نوعی از تلگراف الکتریکی را ساخت و آن را به طور ناموفقی در ۲ سپتامبر ۱۸۳۷ به ثبت رساند. کدهای مورس پیشرفت بزرگی نسبت به روش سیگنالی ویت استون بود. اولین کابل تلگراف بین اقیانوسی در ۲۷ جولای ۱۸۶۶ کامل شد که مخابرات با آنسوی اقیانوس اطلس را برای اولین بار امکان پذیر کرد. تلفن متداول به طور جداگانه توسط الکساندر بل و الیستا گری در سال ۱۸۷۶ ساخته شد. آنتوینو میوسی اولین دستگاهی را که انتقال الکتریکی صدا را در طول یک خط امکان پذیر می‌ساخت، در سال ۱۸۴۹ ساخت. اما وسیله میوسی ارزش کاربردی کمی داشت زیرا به اثر الکتروفونیک وابسته بود و بنابر این کاربران باید گوشی را در دهانشان می‌گذاشتند تا صدا را بشنوند. اولین سرویس تجاری تلفن در سالهای ۱۸۷۸ و ۱۸۷۹ در دو طرف اقیانوس اطلس در شهرهای نیوهاون و لندن ارائه شد.
رادیو و تلویزیون
جیمز لیندسی در سال ۱۸۳۲ یک نمایش کلاسی از تلگراف بدون سیم برای دانشجویانش برگزار کرد. در سال ۱۸۵۴ او قادر به مخابره از طریق مصب رود تِی از شهر داندی در اسکاتلند به وودهون بود که مسافتی حدود دو مایل (۳ کیلومتر) است. او از آب به عنوان دالان مخابراتی استفاده کرد. گوگلیلمو مارکونی در دسامبر ۱۹۰۱ مخابرات بی سیمی بین سنت جانز در نیوفندلاند (کانادا) و پولدهو در کورنوال (انگلیس) ایجاد کرد که جایزه نوبل سال ۱۹۰۹ در رشته فیزیک را از آن خود کرد (که او این جایزه را با کارل براون سهیم شد).[۱۱] البته مخابرات رادیویی در سطح محدود را نیکولا تسلا در سال ۱۸۹۳ در انجمن ملی نور الکتریکی معرفی کرده بود. جان لوگی برد در ۲۵ مارس ۱۹۲۵ توانست انتقال تصاویر متحرک را در یک فروشگاه زنجیره‌ای در لندن نشان دهد. وسیله بِرد بر دسیک نیپکو استوار بود و بنابر این به عنوان تلویزیون مکانیکی معروف شد. اینها اساس پخش برنامه‌های آزمایشی بنگاه سخن‌پراکنی بریتانیا (BBC) شد که در ۳۰ سپتامبر سال ۱۹۲۹ آغاز شد. اما در سراسر قرن بیستم تلویزیون به اشعه لامپ کاتدی که کارل براون اختراع کرده بود، وابسته بودند. اولین نوع از چنین تلویزیونی که قول داده شده بود به نمایش درآید توسط فیلو فارنزورس ساخته شد و در ۷ سپتامبر ۱۹۲۷ به خانواده او نمایش داده شد.
شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت
در ۱۱ سپتامبر ۱۹۴۰ جرج استیبیتس (پدر کامپیوترهای دیجیتال) موفق شد با استفاده از ماشین تحریر معادلات پیچیده‌ای را در نیویورک بفرستد و جواب آن رادر کالجی در نیو هامپشیر دریافت کند. این شیوه کامپیوترهای مرکزی تا دهه ۱۹۵۰ نیز محبوب بود.تا این که در دهه ۶۰ تحقیقات در مورد گزینش بسته‌ای (ارسال داده‌ها به صورت بسته‌های مجزا) آغاز شد، این تکنولوژی به داده‌ها اجازه رفتن به کامپیوترهای دیگر را می‌داد بدون اینکه از یک کامپیوتر مرکزی عبور داده شود.در ۵ دسامبر ۱۹۶۹ ۴ گره(نقاط اتصال در شبکه‌ها) به وجود آمد، این شبکه که مبنای به وجود آمدن ارپانت(آژانس پژوهش‌های پیشرفته تحقیقاتی) شد، در سال ۱۹۸۱ شامل ۲۱۳ گره شبکه‌ای شد.
توسعه ارپانت بر روی RFC Request for Comments )RFC متنی که حاوی اطلاعاتی در باره استانداردهای مطرح شده‌است, و هر RFC مثل سریال نامبر برنامه unicمیباشد و قابل تغیر یا از بین بردن نیست.) متمرکز بود.( چون در حین تشکیل از همگان می‌خواستند که نظرات خود را در مورد آنها بدهند، به مدارک درخواست برای اعلام‌نظر یا (RFCs) معروف شدند.). در ۷ آوریل ۱۹۶۹ RFC۱ ساخته شد.این عمل مهم بود زیراکه آرپانت سرانجام در دیگر شبکه‌ها ادغام شد و اینترنت را به وجود آورد و بسیاری از قراردادها که اکنون اینترنت بر آن استوار است توسط RFCها مشخص شده‌است.
در سپتامبر ۱۹۸۱, RFC۷۹۱، پروتکل اینترنت(IPv۴)را و RFC۷۹۳ قرارداد کنترل انتقال را معرفی کرد و بدین گونه مجموعه قراردادهای اینترنت(غالبا شامل این دو) که اینترنت امروزی بر آن اساس است به وجود آمد. اما تنها پیشرفت‌های مهم حول RFC نبود.۲ قرارداد مهم برای شبکه‌های محلی در دهه ۷۰ به وجود آمد.اولاف سودربرم در ۲۹ اکتبر ۱۹۷۴ قرارداد حلقه رمزی را به ثبت رساند و قرارداداترنت را رابرت متکالف و قرارداد ارتباطات انجمن ماشین آلات کامپیوتر را دیوید باگز نوشتند.
کاربرد مدرن
تلفن
در شبکه‌های تلفن آنالوگ، تماس گیرنده به کمک گزینش تلفن خانه‌های مختلف به کسی که می‌خواهد با او صحبت کند وصل میشود.سوئیچ‌ها یک ارتباط الکتریکی را بین کاربرها برقرار می‌کنند و این تنظیمات سوئیچ‌ها وقتی که تماس گیرنده شماره می‌گیرد به صورت الکتریکی انجام میشود.وقتی که تماس برقرار شد، به کمک میکروفن جاگذاری شده در گوشی تلفن، صدای گیرنده تماس به امواج الکتریکی تبدیل میشود. سپس این موج(سیگنال) از طریق شبکه به مقصد فرستاده میشود و در آنجا به کمک یک بلندگو به صوت تبدیل میشود.مشابه این عملیات در آن طرف هم انجام میشود و به این صورت یک مکالمه انجام میشود. خطوط تلفن ثابت در بیشتر مناطق مسکونی به صورت انالوگ میباشد، که در آن صدا در گیرنده مستقیما به ولتاژ سیگنال بستگی دارد.
با اینکه در تماس‌های مسافت کوتاه صدا در تمام مدت به صورت آنالوگ است، با افزایش مسافت، مراکز خدمات تلفن، سیگنال‌ها را قبل از رسیدن به مقصد به دیجیتال تبدیل می‌کنند.مزیت این کار این است که اطلاعات صوتی دیجیتال شده رامی توان در کنار اطلاعات اینترنتی فرستاد و می‌تواند در انتقال‌های راه دور جایگزین مناسبی شود.علاوه بر این از نویز کمتری هم برخوردار میباشد.
تلفن همراه تاثیر زیادی بر شبکه‌های تلفن گذاشت.در حال حاضر پذیره نویسی تلفن‌های همراه از تلفن‌های ثابت در بیشتر مناطق فزونی یافته‌است. فروش تلفن‌های همراه در سال ۲۰۰۵، ۸۱۶ میلیون خط بود که تقریبا به صورت برابری در مناطق مختلف جهان صورت گرفته بود.از سال ۱۹۹۹ بیشترین رشد خرید خط تلفن همراه مربوط به آفریقا با رقم ۵۸ درصد رشد بود. به طور افزاینده‌ای این تلفن‌ها از سیستم‌هایی استفاده می‌کنند که صدا را به صورت دیجیتال مخابره می‌کند، مثل GSM(سامانه جهانی ارتباطات سیار) یا W_CDMA، و سیستم‌های آنالوگ مانند AMPS رو به اضمحلال می‌روند.
همچنین تغییرات جالبی درپشت پرده ماجرای ارتباطات تلفن روی داد.که با عملکردTAT-۸ در سال ۱۹۸۸ شروع شد و در دهه ۹۰ ما شاهد استفاده گسترده از سیستم‌هایی هستیم که بر پایه فیبر نوری میباشد.فایده استفاده از فیبر نوری این است که حجم بالایی از اطلاعات را می‌تواند ارسال کند.
TAT-۸ می‌تواند تا ۱۰ برابر تلفن‌های زمان خود که از سیم‌های مسی استفاده مس کردند، انتقال اطلاعات داشته باشد. فیبرهای نوری در حال حاضر ۲۵ برابر TAT-۸ انتقال اطلاعات دارند.این افزایش حجم انتقال تابع عوامل متعددیست. اولاً، فیبر نوری در مقایسه با تکنولوژی‌های هم تراز از اندازه کوچکتری برخوردار است، دوماً فیبر نوری از تداخل ایمن میباشد، یعنی می‌توان چندین رشته فیبر نوری را در کنار هم قرار داد بدون اینکه بروی هم تاثیر بگذارند.و نهایتا پیشرفت در تسهیم(چند خبر راهمزمان بر روی یک سیم‌فرستادن) سبب رشد زیادی در حجم اطلاعات در فیبرهای منفرد شد.
همکاری ارتباطات در کنار شبکه‌های متعدد و پیشرفته فیبر نوری پروتکلی را که به انتقال حالت آسنکرون مشهور است به وجود آورد(ATM). پروتکل ATM به انتقال اطلاعات پیوسته که در چند خط بالا به آن اشاره شد، اجازه می‌دهد. ATM برای شبکه‌های عمومی تلفن مناسب است، زیرا گذرگاهی را برای اطلاعات در شبکه به وجود می‌آورد و پیمان ترافیک را با این گذرگاه مرتبط می‌سازد. پیمان ترافیک توافقی است بین کاربر و شبکه، که مشخص می‌کند شبکه اطلاعات را چگونه در دست بگیرد.اگر شبکه نتواند وضعیت پیمان ترافیک را ببیند، اتصال را قبول نمی‌کند.این مهم است زیرا تلفن می‌تواند توافقی را برای تضمین به دست آوردن نرخ بیت ثابت به دست آورد.یعنی اطمینان دهند که صداها نه با تاخیر ارسال شود و نه قطع شود.ATM رقبایی از جمله MPLS دارد که پیش بینی میشود که در آینده جایگزین آن شود.
رادیو و تلویزیون
در سیستم‌های رسانه‌ای، دکل‌های مخابراتی پر قدرت مرکزی امواج الکترومغناطیسی فرکانس بالا را، به گیرنده‌های متعدد ارسال می‌کنند.امواج فرکانس بالا با سیگنال‌هایی که حاوی اطلاعات صوتی تصویری هستند تلفیق (مدوله) می‌شوند و توسط این دکل‌ها فرستاده می‌شوند.آنتن‌های گیرنده سپس خود را تنظیم می‌کنند تا امواج فرکانس بالا دریافت کنند و با استفاده از تفکیک کننده(دمدولاتور) اطلاعات را بازیابی می‌کند.سیگنال‌ها می‌توانند آنالوگ (سیگنالهای متنوع پیوسته مرتبط با اطلاعات) یا دیجیتال (اطلاعات رمزی شده با مقادیر گسسته)باشد.صنعت پخش رسانه‌ای در زمینه گسترش خود با حرکت بسیاری از کشورها به سمت پخش دیجیتال در مرحله حساسی قرار دارد.این حرکت با تولید مدارهای مجتمع(IC) ارزان تر، سریع تر و قابل تر ممکن میشود. مزیت مهم پخش دیجیتال این است که از بسیاری از شکایت‌های پخش آنالوگ جلوگیری می‌کند. در تلویزیون، این شامل رفع مشکلاتی همچون تصاویر برفک و دیگر اعوجاج‌ها میباشد، اینها به دلیل خصوصیات ذاتی انتقال آنالوگ میباشد.به این معنی که این اختلال‌ها ناشی از نویزی است که در خروجی آشکار مس شود.انتقال دیجیتال بر این مشکل فایق آمد، زیرا سیگنالهای دیجیتال در هنگام دریافت به صورت گسسته می‌باشند و در نتیجه اختلالات ناچیز تاثیری در خروجی نهایی ندارد.
در شبکه‌های دیجیتالی تلویزیون، سه استاندارد ATSC,DVB,ISDB در حال رقابت برای به دست آوردن مقبولیت جهانی هستند. مقبولیت این استانداردها در زیر نویس شکل دیده میشود. هر سه این استانداردها از MPEG-۲ برای فشرده سازی فایل‌های تصویری استفاده مس کنند.ATSC از Dolby Digital AC-۳ برای فشرده سازی فایل‌های صوتی استفاده می‌کند.ISDB از Advanced Audio Coding و DVB از استاندارد خاصی استفاده نمی‌کند ولی بیشتر از MPEG-۱ Part ۳ Layer ۲ استفاده می‌کند.در شبکه‌های دیجیتالی رادیویی، هماهنگی بیشتری در انتخاب استاندارد وجود دارد و آن پخش رادیویی دیجیتال میباشد.(البته به استاندارد Eureka ۱۴۷ نیز شهرت دارد.) استثنای آن آمریکا میباشد که از HD Radioاستفاده می‌کند. HD Radio بر خلاف پخش رادیویی دیجیتال بر پایه روشی است که بهIBOC مشهور است. در این روش اطلاعات دیجیتال بروی امواج FM AM سوار می‌شوند. به هر حال در حالی که در حال گذار به دیجیتال هستیم،گیرنده‌های آنالوگ هنوز در همه جا رایج میباشد.تلویزیون‌های آنالوگ همچنان در تمام کشورها برای مخابره تصویر استفاده میشود.آمریکا امیدوار بود که پخش آنالوگ خود را تا پایان 2006 پایان دهد.که این امر به اوایل 2009 موکول شد.برای تلویزیون آنالوگ ،سه استاندارد در حال حاضر موجود میباشد:NTSC,PAL,SECAM . اینجا. برای رادیو آنالوگ ،تبدیل به دیجیتال سخت است زیرا که گیرنده‌های آنالوگ قسمتی از کل قیمت یک رادیو دیجیتال میباشد. حالت‌های مدولاسیون برای رادیو آنالوگ ، مدولاسیون دامنه(AM) و مدولاسیون فرکانس میباشد(FM). برای داشتن پخش استریو،زیر حامل مدوله شده AM در FM استفاده میشود.
اینترنت
اینترنت شبکه جهانی کامپیوترها و کامپیوترهای شبکه‌ای است که از طریق پروتکل اینترنت(IP) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. هر کامپیوتر دارای یک نشانی پروتکل اینترنت واحد است که از این طریق ،کامپیوترهای دیگر می‌تواند اطلاعات را به آن ارسال نمایند. از اینرو هر کامپیوتری در اینترنت می‌تواند با استفاده از این نشانی پروتکل اینترنت هر پیامی را مخابره کند.از این منظر می‌توان اینترنت را یک رابط بین کامپیوترها نامید. در 2008 ،برآورد شده‌است که 21.9 % مردم دنیا به اینترنت با سرعت بالا دسترسی دارند.در آمریکای شمالی 73.6%، در اقیانوسیه و استرالیا 59.5% و در اروپا 48.1%.در دسترسی به اینترنت‌های پر سرعت کشورهای ایسلند(26.7%)،کره جنوبی(25.4%)، هلند(25.3%) در جهان پیشرو می‌باشند. بخشی از عملکرد اینترنت به خاطر پروتکل هاییست که ارتباط بین کامپیوترها و مسیریابهارا تعیین می‌کنند.ماهیت شبکه‌های کامپیوتری دارای ساختار لایه به لایه‌است به طوری است که پروتکل‌های مجزا در میان انبوهی از پروتکل‌ها تقریبا به صورت مجزا اجرا می‌شوند. این مسئله به پروتکل‌های سطح پایین تر اجازه می‌دهد ،برای موقعیت شبکه مناسب باشند،هنگامی که پروتکل‌های سطح بالا تر مسیر را تغییر نمی‌دهند.
اجزاء اصلی
سیستم‌های مخابراتی شامل سه جزء اصلی است: یک فرستنده که اطلاعات را گرفته و آن را به سیگنال تبدیل می‌کند. یک کانل مخابراتی که سیگنال را حمل می‌کند، و یک گیرنده که سیگنال را می‌گیرد و آن را به اطلاعات قابل استفاده تبدیل می‌کند.به طور مثال دکل‌های رادیویی در ارسالهای رادیویی یک فرستنده، فضای آزاد یک کانل مخابراتی و رادیو گیرنده‌است. معمولاً سیستم‌های مخابراتی دو طرفه هستند، و یک دستگاه واحد,نقش فرستنده وگیرنده را ایفا می‌کند(ترانسسیور). مثلا، تلفن همراه یک دستگاه ترانسسیور است. مخابرات از طریق خطوط تلفن را ارتباط نقطه به نقطه می‌گویند, زیرا بین یک فرستنده و یک گیرنده‌است. مخابرات از طریق ارسال رادیویی را ارتباط پخشی می‌نامند زیرا بین یک فرستنده قوی وگیرنده‌های زیادی است
آنالوگ یا دیجیتال
سیگنال‌ها به صورت آنالوگ و یا دیجیتال هستند. در سیگنال آنالوگ، سیگنال به طور پیوسته میباشد که در هر سیگنال تعداد زیادی اطلاعات قرار گرفته است . اطلاعات در سیگنال دیجیتال به صورت دسته‌ای از ارزشهای گسسته (مثلاً یک و صفر) کد گذاری میشود و هر سیگنال دیجیتال حاوی اطلاعات خاص است.
اطلاعات موجود در سیگنالهای آنالوگ ممکن است هنگام انتقال با نویز مخلوط شوندو در این صورت نویز وارد شده به هر سیگنال باعث میشود تا اطلاعات زیادی که در آن سیگنال است از بین رود در حالی که، در سیگنالهای دیجیتالی نویز های وارد شده به سیگنال اگر پایین باشد تأثیری بر رو سیگنال ندارد و اگر نویز از حد آستانه بالاتر رود، اطلاعات موجود در سیگنالهای دیجیتال از بین میرود و در سیگنالهای دیجیتال یا سیگنال کامل فرستاده میشود و یا اصلاً ارسال نمیگردد. این نویزهای مقاومتی نشان دهنده مزیت کلیدی سیگنالهای دیجیتال نسبت به آنالوگ میباشد.[۱]
شبکه‌ها
مجموعه‌ای از فرستنده‌ها، گیرنده‌ها یا ترانسسیورها که با هم ارتباط دارند را شبکه می‌نامند. شبکه‌های دیجیتالی حاوی یک یا دو مسیریاب هستند که اطلاعات را به کاربر هدایت می‌کنند. یک شبکه آنالوگ ممکن است شامل یک یا دو سوئیچ باشد که ارتباط بین یک یا دو کاربر را برقرار می‌کنند. در هر دو نوع شبکه، ممکن است تکرار کننده‌ها لازم باشند تا سیگنال را در زمانی که در فواصل دور منتقل میشود، تقویت کنند. این برای مقابله با تضعیفی است که مانع از تشخیص سیگنال از نویز می‌شوند.
کانالها
کانال یک بخش در زمینه انتقال است که می‌توان برای فرستادن جریانهای چندگانه اطلاعات از آن استفاده کرد. مثلاً یک ایستگاه رادیویی ممکن است در MHz ۹۶ پخش شود در حالیکه ایستگاه رادیویی دیگر ممکن است در MHz ۹۴۵ پخش شود. در این حالت محیط را بر حسب فرکانس قسمت بندی می‌کنیم و هر کانال فرکانس جداگانه‌ای را برای پخش دارد. به صورت متناوب، هر سیگنالی می‌توانند به هر کانالی برای پخش دسترسی پیدا کنند - این را تقسیم زمانی چندگانه می‌نامند و گاهی در ارتباط دیجیتالی استفاده میشود.
مدولاسیون
شکل گیری سیگنال برای انتقال اطلاعات را مدولاسیون می‌نامند. می‌توان از مدولاسیون برای نمایش یک پیغام دیجیتالی از طریق موج آنالوگ استفاده کرد. این عمل را کلید زنی گویند و تکنیک‌های کلید زنی فراوانی وجود دارند. (شامل کلید زنی تغییر فازی، کلید زنی تغییر فرکانس، و کلید زنی تغییر دامنه). مثلاً بلوتوس از کلید زنی تغییر فازی برای انتقال اطلاعات بین دستگاه‌ها استفاده می‌کند.
از مدولاسیون می‌توان برای انتقال اطلاعات سیگنالهای آنالوگ با فرکانس‌های بالا نیز استفاده کرد. این کمک بزرگی است زیرا سیگنالهای آنالوگ با فرکانس پایین نمی‌توانند در فضای آزاد، به خوبی منتقل شوند. از این رو اطلاعات یک سیگنال آنالوگ با فرکانس پایین باید قبل از انتقال بر یک سیگنال، با فرکانس بالاتر (که موجب حامل نامیده میشود) سوار شود. روش‌های مدولاسیون متفاوتی برای انجام این کار وجود دارند (دو مورد از مهم‌ترین آنها مدولاسیون دامنه و مدولاسیون فرکانس هستند). مثال این روش صدای یک دی جی است که با استفاده از مدولاسیون فرکانس به فرکانس مرکزی ۹۶MHZ منتقل میشود (سپس این صدا در کانال «FM ۹۶»دریافت میشود).
جامعه و مخابرات
مخابرات بخش مهمی از جامعه مدرن است. در سال ۲۰۰۶ تخمین زده‌اند که سود سالانه صنعت مخابرات ۲/۱ تریلیون دلار است که جزو ۳٪ سود خالص جهان (نرخ تبادل اداری) قرار دارد.
شرکت‌ها در سطح اقتصاد خرد از مخابرات، برای ایجاد امپراتوری‌های جهانی استفاده کرده‌اند. این در مورد خرده فروشی شبکه‌ای Amazon.com واضح است. اما طبق نظر ادوارد لنرت، حتی یک خرده فروش معمولی مثل وال-مارت نیز با استفاده از مخابرات بهتر در زیر ساخت‌هایش به سود بیشتری در مقایسه با رقبایش دست پیدا کرده‌است.. صاحب خانه‌ها در شهرها در سراسر جهان از تلفن هایشان برای انجام سرویس‌های خانه از تحویل پیتزا گرفته تا سیم کش استفاده می‌کنند. حتی جوامع فقیر نیز برای استفاده از تلفن به خاطر مزیتهای آن تشویق شده‌اند. در ناحیه نارشینگدی بنگلادش، روستایی‌های جدا از هم از تلفن‌های همراه برای ارتباط مستقیم با عمده فروشان و معامله بهتر کالاهایشان استفاده می‌کنند. در ساحل عاج، تولید کنندگان قهوه از تلفن همراه برای دنبال کردن ساعتی تغییرات قیمت قهوه استفاده می‌کنند و محصولاتشان را با بهترین قیمت می‌فروشند. لارنس هندریک رولر و لئونارد ویورمان در سطح اقتصاد کلان ارتباط علّی را بین زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی و رشد اقتصادی پیدا کرده‌اند. بعضی‌ها ارتباطی را بین آنها بیان می‌کنند اما برخی عقیده دارند این ارتباط علّی نیست. با توجه به مزایای اقتصادی زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی، این نگرانی فزاینده در باره جدایی دیجیتالی وجود دارد. زیرا همه جمعیت جهان دسترسی برابری به سیستم‌های مخابراتی ندارند. یک تحقیق در سال ۲۰۰۳ توسط اتحادیه بین المللی مخابراتITU))) مشخص کرد که حدود یک سوم کشورها کمتر از ۱ اشتراک تلفن همراه برای هر ۲۰ نفر و یک سوم کشورها ۱ اشتراک خط ثابت برای هر ۲۰ نفر دارند. در مورد دسترسی به اینترنت، تقریباً نیمی از کشورها ۱ از ۲۰ نفر امکانات اینترنت دارند.از این اطلاعات و اطلاعات آموزشی، سازمانITU توانست شاخصی را ایجاد کند که توانایی کلی شهروندان به دستیابی و استفاده از اطلاعات و تکنولوژی ارتباطات را مشخص کرد.کشورهایی مانند سوئد، دانمارک و ایسلند با استفاده از این اطلاعات بالاترین رتبه را داشتند در حالیکه کشورهای آفریقایی مانند نیجر، بورکینا فاسو و مالی پایین تین رتبه را کسب کردند.
تاریخچه
مخابرات اولیه
اشکال اولیه مخابرات شامل سیگنالهای دود و طبل بودند. طبل را بومی‌های آفریقا، گینه نو و آمریکای جنوبی استفاده می‌کردند در حالیکه سیگنالهای دود را بومی‌های آمریکای شمالی و چین استفاده می‌کردند. بر خلاف تصور این سیستم‌ها معمولاً هدفشان بیش از تنها آگاهی از مکان اقامت بود. در قرون وسطی حلقه‌هایی از آتش را بر سر تپه‌ها ایجاد می‌کردند. تا پیغامی را مخابره کنند.در قرون وسطی، حلقه‌های آتش این نکته منفی را داشتند که تنها می‌توانستند قطعه کوچکی از اطلاعات را منتقل کنند، بنابراین معنای پیغامی مانند «دشمن دیده شد» باید از قبل مورد توافق قرار می‌گرفت. یکی از موارد قابل توجه استفاده از آنها در طول جنگ اسپانیا بود که یک حلقه آتش پیغامی را از بندر پلای موت به لندن فرستاد. در طول تاریخ در بعضی از فرهنگ‌ها کبوترهای خانگی برای ارسال خبر مورد استفاه قرار می‌گرفتند.ایستگاه‌های کبوتری فکری است که ریشه ایرانی دارد، و همچنین رومی‌ها نیز برای کمک به ارتش خود از آن استفاده می‌کردند.فرانتینوس می‌گوید که ژولییوس سزار از کبوتر به عنوان پیک در فتح گل(کشور باستانی فرانسه) استفاده می‌کرد. یونانیان اسامی برنده‌های بازی‌های المپیک را به این طریق به شهرهای مختلف می‌فرستادند. تا قبل از آمدن تلگراف، این روش از ارتباطات بین تجار و سرمایه دارها رایج بود.دولت هلند در اوایل قرن ۱۹ با کمک پرنده‌هایی که از بغداد می‌آورد، از این سیستم در جاوه و سوماترا استفاده می‌کرد. رویتر در سال ۱۸۴۹ از پیک‌های کبوتری برای اطلاع از قیمت سهام کالاها بین آخن(شهری در آلمان) و بروکسل استفاده می‌کرد، شیوه‌ای که تا آمدن تلگراف رایج بود. کلاد چاپ، مهندس فرانسوی، در سال ۱۷۹۲ اولین سیستم تلگرافی بصری ثابت (خط مخابره به وسیله علایم(سمافور)) را بین لیل و پاریس ساخت. البته سمافور نیازمند کاربران متخصص و برج‌های گران در فواصل ده تا سی کیلومتری (شش تا نوزده مایل) بود. در رقابت با تلگراف الکتریکی، آخرین خط تجاری آن در سال ۱۸۸۰ از رده خارج شد.
تلگراف و تلفن
اولین تلگراف الکتریکی تجاری را سر چارلز ویت ستون و سرویلیام فوترگیل کوک ساختند و در ۹ آوریل ۱۸۳۹ آن را افتتاح کردند. ویت ستون و کوک هر دو، وسیله خود را «پیشرفتی در تلگراف الکترو مغناطیسی (موجود)» و نه یک ابزار جدید می‌دانستند. ساموئل مورس جداگانه نوعی از تلگراف الکتریکی را ساخت و آن را به طور ناموفقی در ۲ سپتامبر ۱۸۳۷ به ثبت رساند. کدهای مورس پیشرفت بزرگی نسبت به روش سیگنالی ویت استون بود. اولین کابل تلگراف بین اقیانوسی در ۲۷ جولای ۱۸۶۶ کامل شد که مخابرات با آنسوی اقیانوس اطلس را برای اولین بار امکان پذیر کرد. تلفن متداول به طور جداگانه توسط الکساندر بل و الیستا گری در سال ۱۸۷۶ ساخته شد. آنتوینو میوسی اولین دستگاهی را که انتقال الکتریکی صدا را در طول یک خط امکان پذیر می‌ساخت، در سال ۱۸۴۹ ساخت. اما وسیله میوسی ارزش کاربردی کمی داشت زیرا به اثر الکتروفونیک وابسته بود و بنابر این کاربران باید گوشی را در دهانشان می‌گذاشتند تا صدا را بشنوند. اولین سرویس تجاری تلفن در سالهای ۱۸۷۸ و ۱۸۷۹ در دو طرف اقیانوس اطلس در شهرهای نیوهاون و لندن ارائه شد.
رادیو و تلویزیون
جیمز لیندسی در سال ۱۸۳۲ یک نمایش کلاسی از تلگراف بدون سیم برای دانشجویانش برگزار کرد. در سال ۱۸۵۴ او قادر به مخابره از طریق مصب رود تِی از شهر داندی در اسکاتلند به وودهون بود که مسافتی حدود دو مایل (۳ کیلومتر) است. او از آب به عنوان دالان مخابراتی استفاده کرد. گوگلیلمو مارکونی در دسامبر ۱۹۰۱ مخابرات بی سیمی بین سنت جانز در نیوفندلاند (کانادا) و پولدهو در کورنوال (انگلیس) ایجاد کرد که جایزه نوبل سال ۱۹۰۹ در رشته فیزیک را از آن خود کرد (که او این جایزه را با کارل براون سهیم شد).[۱۱] البته مخابرات رادیویی در سطح محدود را نیکولا تسلا در سال ۱۸۹۳ در انجمن ملی نور الکتریکی معرفی کرده بود. جان لوگی برد در ۲۵ مارس ۱۹۲۵ توانست انتقال تصاویر متحرک را در یک فروشگاه زنجیره‌ای در لندن نشان دهد. وسیله بِرد بر دسیک نیپکو استوار بود و بنابر این به عنوان تلویزیون مکانیکی معروف شد. اینها اساس پخش برنامه‌های آزمایشی بنگاه سخن‌پراکنی بریتانیا (BBC) شد که در ۳۰ سپتامبر سال ۱۹۲۹ آغاز شد. اما در سراسر قرن بیستم تلویزیون به اشعه لامپ کاتدی که کارل براون اختراع کرده بود، وابسته بودند. اولین نوع از چنین تلویزیونی که قول داده شده بود به نمایش درآید توسط فیلو فارنزورس ساخته شد و در ۷ سپتامبر ۱۹۲۷ به خانواده او نمایش داده شد.
شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت
در ۱۱ سپتامبر ۱۹۴۰ جرج استیبیتس (پدر کامپیوترهای دیجیتال) موفق شد با استفاده از ماشین تحریر معادلات پیچیده‌ای را در نیویورک بفرستد و جواب آن رادر کالجی در نیو هامپشیر دریافت کند. این شیوه کامپیوترهای مرکزی تا دهه ۱۹۵۰ نیز محبوب بود.تا این که در دهه ۶۰ تحقیقات در مورد گزینش بسته‌ای (ارسال داده‌ها به صورت بسته‌های مجزا) آغاز شد، این تکنولوژی به داده‌ها اجازه رفتن به کامپیوترهای دیگر را می‌داد بدون اینکه از یک کامپیوتر مرکزی عبور داده شود.در ۵ دسامبر ۱۹۶۹ ۴ گره(نقاط اتصال در شبکه‌ها) به وجود آمد، این شبکه که مبنای به وجود آمدن ارپانت(آژانس پژوهش‌های پیشرفته تحقیقاتی) شد، در سال ۱۹۸۱ شامل ۲۱۳ گره شبکه‌ای شد.
توسعه ارپانت بر روی RFC Request for Comments )RFC متنی که حاوی اطلاعاتی در باره استانداردهای مطرح شده‌است, و هر RFC مثل سریال نامبر برنامه unicمیباشد و قابل تغیر یا از بین بردن نیست.) متمرکز بود.( چون در حین تشکیل از همگان می‌خواستند که نظرات خود را در مورد آنها بدهند، به مدارک درخواست برای اعلام‌نظر یا (RFCs) معروف شدند.). در ۷ آوریل ۱۹۶۹ RFC۱ ساخته شد.این عمل مهم بود زیراکه آرپانت سرانجام در دیگر شبکه‌ها ادغام شد و اینترنت را به وجود آورد و بسیاری از قراردادها که اکنون اینترنت بر آن استوار است توسط RFCها مشخص شده‌است.
در سپتامبر ۱۹۸۱, RFC۷۹۱، پروتکل اینترنت(IPv۴)را و RFC۷۹۳ قرارداد کنترل انتقال را معرفی کرد و بدین گونه مجموعه قراردادهای اینترنت(غالبا شامل این دو) که اینترنت امروزی بر آن اساس است به وجود آمد. اما تنها پیشرفت‌های مهم حول RFC نبود.۲ قرارداد مهم برای شبکه‌های محلی در دهه ۷۰ به وجود آمد.اولاف سودربرم در ۲۹ اکتبر ۱۹۷۴ قرارداد حلقه رمزی را به ثبت رساند و قرارداداترنت را رابرت متکالف و قرارداد ارتباطات انجمن ماشین آلات کامپیوتر را دیوید باگز نوشتند.
کاربرد مدرن
تلفن
در شبکه‌های تلفن آنالوگ، تماس گیرنده به کمک گزینش تلفن خانه‌های مختلف به کسی که می‌خواهد با او صحبت کند وصل میشود.سوئیچ‌ها یک ارتباط الکتریکی را بین کاربرها برقرار می‌کنند و این تنظیمات سوئیچ‌ها وقتی که تماس گیرنده شماره می‌گیرد به صورت الکتریکی انجام میشود.وقتی که تماس برقرار شد، به کمک میکروفن جاگذاری شده در گوشی تلفن، صدای گیرنده تماس به امواج الکتریکی تبدیل میشود. سپس این موج(سیگنال) از طریق شبکه به مقصد فرستاده میشود و در آنجا به کمک یک بلندگو به صوت تبدیل میشود.مشابه این عملیات در آن طرف هم انجام میشود و به این صورت یک مکالمه انجام میشود. خطوط تلفن ثابت در بیشتر مناطق مسکونی به صورت انالوگ میباشد، که در آن صدا در گیرنده مستقیما به ولتاژ سیگنال بستگی دارد.
با اینکه در تماس‌های مسافت کوتاه صدا در تمام مدت به صورت آنالوگ است، با افزایش مسافت، مراکز خدمات تلفن، سیگنال‌ها را قبل از رسیدن به مقصد به دیجیتال تبدیل می‌کنند.مزیت این کار این است که اطلاعات صوتی دیجیتال شده رامی توان در کنار اطلاعات اینترنتی فرستاد و می‌تواند در انتقال‌های راه دور جایگزین مناسبی شود.علاوه بر این از نویز کمتری هم برخوردار میباشد.
تلفن همراه تاثیر زیادی بر شبکه‌های تلفن گذاشت.در حال حاضر پذیره نویسی تلفن‌های همراه از تلفن‌های ثابت در بیشتر مناطق فزونی یافته‌است. فروش تلفن‌های همراه در سال ۲۰۰۵، ۸۱۶ میلیون خط بود که تقریبا به صورت برابری در مناطق مختلف جهان صورت گرفته بود.از سال ۱۹۹۹ بیشترین رشد خرید خط تلفن همراه مربوط به آفریقا با رقم ۵۸ درصد رشد بود. به طور افزاینده‌ای این تلفن‌ها از سیستم‌هایی استفاده می‌کنند که صدا را به صورت دیجیتال مخابره می‌کند، مثل GSM(سامانه جهانی ارتباطات سیار) یا W_CDMA، و سیستم‌های آنالوگ مانند AMPS رو به اضمحلال می‌روند.
همچنین تغییرات جالبی درپشت پرده ماجرای ارتباطات تلفن روی داد.که با عملکردTAT-۸ در سال ۱۹۸۸ شروع شد و در دهه ۹۰ ما شاهد استفاده گسترده از سیستم‌هایی هستیم که بر پایه فیبر نوری میباشد.فایده استفاده از فیبر نوری این است که حجم بالایی از اطلاعات را می‌تواند ارسال کند.
TAT-۸ می‌تواند تا ۱۰ برابر تلفن‌های زمان خود که از سیم‌های مسی استفاده مس کردند، انتقال اطلاعات داشته باشد. فیبرهای نوری در حال حاضر ۲۵ برابر TAT-۸ انتقال اطلاعات دارند.این افزایش حجم انتقال تابع عوامل متعددیست. اولاً، فیبر نوری در مقایسه با تکنولوژی‌های هم تراز از اندازه کوچکتری برخوردار است، دوماً فیبر نوری از تداخل ایمن میباشد، یعنی می‌توان چندین رشته فیبر نوری را در کنار هم قرار داد بدون اینکه بروی هم تاثیر بگذارند.و نهایتا پیشرفت در تسهیم(چند خبر راهمزمان بر روی یک سیم‌فرستادن) سبب رشد زیادی در حجم اطلاعات در فیبرهای منفرد شد.
همکاری ارتباطات در کنار شبکه‌های متعدد و پیشرفته فیبر نوری پروتکلی را که به انتقال حالت آسنکرون مشهور است به وجود آورد(ATM). پروتکل ATM به انتقال اطلاعات پیوسته که در چند خط بالا به آن اشاره شد، اجازه می‌دهد. ATM برای شبکه‌های عمومی تلفن مناسب است، زیرا گذرگاهی را برای اطلاعات در شبکه به وجود می‌آورد و پیمان ترافیک را با این گذرگاه مرتبط می‌سازد. پیمان ترافیک توافقی است بین کاربر و شبکه، که مشخص می‌کند شبکه اطلاعات را چگونه در دست بگیرد.اگر شبکه نتواند وضعیت پیمان ترافیک را ببیند، اتصال را قبول نمی‌کند.این مهم است زیرا تلفن می‌تواند توافقی را برای تضمین به دست آوردن نرخ بیت ثابت به دست آورد.یعنی اطمینان دهند که صداها نه با تاخیر ارسال شود و نه قطع شود.ATM رقبایی از جمله MPLS دارد که پیش بینی میشود که در آینده جایگزین آن شود.
رادیو و تلویزیون
در سیستم‌های رسانه‌ای، دکل‌های مخابراتی پر قدرت مرکزی امواج الکترومغناطیسی فرکانس بالا را، به گیرنده‌های متعدد ارسال می‌کنند.امواج فرکانس بالا با سیگنال‌هایی که حاوی اطلاعات صوتی تصویری هستند تلفیق (مدوله) می‌شوند و توسط این دکل‌ها فرستاده می‌شوند.آنتن‌های گیرنده سپس خود را تنظیم می‌کنند تا امواج فرکانس بالا دریافت کنند و با استفاده از تفکیک کننده(دمدولاتور) اطلاعات را بازیابی می‌کند.سیگنال‌ها می‌توانند آنالوگ (سیگنالهای متنوع پیوسته مرتبط با اطلاعات) یا دیجیتال (اطلاعات رمزی شده با مقادیر گسسته)باشد.صنعت پخش رسانه‌ای در زمینه گسترش خود با حرکت بسیاری از کشورها به سمت پخش دیجیتال در مرحله حساسی قرار دارد.این حرکت با تولید مدارهای مجتمع(IC) ارزان تر، سریع تر و قابل تر ممکن میشود. مزیت مهم پخش دیجیتال این است که از بسیاری از شکایت‌های پخش آنالوگ جلوگیری می‌کند. در تلویزیون، این شامل رفع مشکلاتی همچون تصاویر برفک و دیگر اعوجاج‌ها میباشد، اینها به دلیل خصوصیات ذاتی انتقال آنالوگ میباشد.به این معنی که این اختلال‌ها ناشی از نویزی است که در خروجی آشکار مس شود.انتقال دیجیتال بر این مشکل فایق آمد، زیرا سیگنالهای دیجیتال در هنگام دریافت به صورت گسسته می‌باشند و در نتیجه اختلالات ناچیز تاثیری در خروجی نهایی ندارد.
در شبکه‌های دیجیتالی تلویزیون، سه استاندارد ATSC,DVB,ISDB در حال رقابت برای به دست آوردن مقبولیت جهانی هستند. مقبولیت این استانداردها در زیر نویس شکل دیده میشود. هر سه این استانداردها از MPEG-۲ برای فشرده سازی فایل‌های تصویری استفاده مس کنند.ATSC از Dolby Digital AC-۳ برای فشرده سازی فایل‌های صوتی استفاده می‌کند.ISDB از Advanced Audio Coding و DVB از استاندارد خاصی استفاده نمی‌کند ولی بیشتر از MPEG-۱ Part ۳ Layer ۲ استفاده می‌کند.در شبکه‌های دیجیتالی رادیویی، هماهنگی بیشتری در انتخاب استاندارد وجود دارد و آن پخش رادیویی دیجیتال میباشد.(البته به استاندارد Eureka ۱۴۷ نیز شهرت دارد.) استثنای آن آمریکا میباشد که از HD Radioاستفاده می‌کند. HD Radio بر خلاف پخش رادیویی دیجیتال بر پایه روشی است که بهIBOC مشهور است. در این روش اطلاعات دیجیتال بروی امواج FM AM سوار می‌شوند. به هر حال در حالی که در حال گذار به دیجیتال هستیم،گیرنده‌های آنالوگ هنوز در همه جا رایج میباشد.تلویزیون‌های آنالوگ همچنان در تمام کشورها برای مخابره تصویر استفاده میشود.آمریکا امیدوار بود که پخش آنالوگ خود را تا پایان 2006 پایان دهد.که این امر به اوایل 2009 موکول شد.برای تلویزیون آنالوگ ،سه استاندارد در حال حاضر موجود میباشد:NTSC,PAL,SECAM . اینجا. برای رادیو آنالوگ ،تبدیل به دیجیتال سخت است زیرا که گیرنده‌های آنالوگ قسمتی از کل قیمت یک رادیو دیجیتال میباشد. حالت‌های مدولاسیون برای رادیو آنالوگ ، مدولاسیون دامنه(AM) و مدولاسیون فرکانس میباشد(FM). برای داشتن پخش استریو،زیر حامل مدوله شده AM در FM استفاده میشود.
اینترنت
اینترنت شبکه جهانی کامپیوترها و کامپیوترهای شبکه‌ای است که از طریق پروتکل اینترنت(IP) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. هر کامپیوتر دارای یک نشانی پروتکل اینترنت واحد است که از این طریق ،کامپیوترهای دیگر می‌تواند اطلاعات را به آن ارسال نمایند. از اینرو هر کامپیوتری در اینترنت می‌تواند با استفاده از این نشانی پروتکل اینترنت هر پیامی را مخابره کند.از این منظر می‌توان اینترنت را یک رابط بین کامپیوترها نامید. در 2008 ،برآورد شده‌است که 21.9 % مردم دنیا به اینترنت با سرعت بالا دسترسی دارند.در آمریکای شمالی 73.6%، در اقیانوسیه و استرالیا 59.5% و در اروپا 48.1%.در دسترسی به اینترنت‌های پر سرعت کشورهای ایسلند(26.7%)،کره جنوبی(25.4%)، هلند(25.3%) در جهان پیشرو می‌باشند. بخشی از عملکرد اینترنت به خاطر پروتکل هاییست که ارتباط بین کامپیوترها و مسیریابهارا تعیین می‌کنند.ماهیت شبکه‌های کامپیوتری دارای ساختار لایه به لایه‌است به طوری است که پروتکل‌های مجزا در میان انبوهی از پروتکل‌ها تقریبا به صورت مجزا اجرا می‌شوند. این مسئله به پروتکل‌های سطح پایین تر اجازه می‌دهد ،برای موقعیت شبکه مناسب باشند،هنگامی که پروتکل‌های سطح بالا تر مسیر را تغییر نمی‌دهند.