ИСТОРИЯ ТЕЛЕФОНИИ

От первого звонка в 1876 году до облачной телефонии

Как телефон из проводного аппарата стал облачным сервисом: главные даты, поколения офисной АТС, мобильный телефон поколение за поколением и термины, которые постоянно встречаются в разговоре о современной телефонии.

1876 → СЕГОДНЯ18761915196219831995ПРОВОДНАЯ СВЯЗЬОБЛАЧНАЯ ТЕЛЕФОНИЯ

В 1870 году два изобретателя, Элиша Грей и Александр Грэм Белл, независимо друг от друга разрабатывали устройство, способное передавать человеческую речь электрическим способом, — телефон. Оба спешили, но А. Г. Белл запатентовал свой первым.

«Мистер Ватсон, идите сюда. Я хочу вас видеть» — первые слова, произнесённые по телефону А. Г. Беллом своему ассистенту 10 марта 1876 года, звонком в соседнюю комнату.

Телефон вырос из попыток усовершенствовать телеграф. Телеграф по сути был лишь более быстрым способом отправлять письма и сообщения, и именно пытаясь его улучшить, Белл пришёл к идее «говорящего» телеграфа — способа передать голос по проводу и позволить людям разговаривать на расстоянии.

Систему коммутации, усилители сигнала и мультиплексирование звонков, применявшиеся в телеграфии, приспособили — и у телефонии появился путь развития.

Первыми пользователями телефона были в основном предприниматели, потому что только они могли позволить себе довольно дорогую услугу. В начале двадцатого века на столах текстильных магнатов и железнодорожных баронов стоял ряд чёрных телефонов — по одному аппарату на линию. В середине 1920-х Bell System придумала кое-что получше: вместо ряда телефонов на столе к одному аппарату подключили ряд линий. Это освободило стол и упростило работу.

Телефония

Коммутатор распространился в 1880-е годы, и, поскольку система росла в геометрической прогрессии, коммутацию звонков пришлось автоматизировать. Поначалу не было ни системы набора, ни электронных переключателей, ни сигнализации. Звонящий крутил рукоятку, и вырабатываемый ток подавал сигнал телефонистке. Чтобы соединить абонента, она вставляла шнуры в нужную линию. Для междугородного звонка телефонистке нужно было связаться с другой телефонисткой по внешней линии, затем, возможно, с ещё одной — и так до нужного абонента.

Когда объёмы звонков выросли, для их обслуживания потребовалось огромное количество телефонисток, что стало дорого и ненадёжно, требовало много места и определённых условий труда. Такой способ соединения к тому же стал слишком медленным. Уже в 1889 году А. Б. Строуджер из Канзас-Сити придумал автоматический дисковый коммутатор — набор номера диском, при котором вызов проходит через систему переключателей с помощью импульсных сигналов, — и телефонистка на станции стала не нужна. В 1921 году в Омахе (США) заработала первая полностью автоматическая система коммутации. Со временем автоматизировали и центральные станции, и офисные АТС. Прямой междугородный набор появился позже. Первый компьютеризированный коммутатор заработал в 1976 году, а к 1982-му половина всех звонков соединялась электронным способом.

За следующие пятьдесят лет офисные АТС стали мощнее и обзавелись дополнительными функциями: кнопками удержания, индикаторами, громкой связью, отключением микрофона, музыкой на удержании, блокировкой междугородных звонков, таймерами и памятью. Эти системы строили многие конкурирующие компании. Один недостаток «электромеханической» коммутации оставался всё это время: огромное количество кабелей.

Назревало столкновение технологий. Удобные коммутируемые телефоны экономили деньги, потому что дорогая телефонистка была больше не нужна, но их было трудно устанавливать, обслуживать и чинить из-за тяжёлых кабелей.

 

Решение нашлось — техническое. В конце 1970-х несколько новаторских компаний создали электронные системы коммутации, где тонкий кабель с четырьмя-восемью медными жилами заменил десятки или сотни. Это сделало монтаж намного проще, дешевле и надёжнее. Появившиеся тогда же достижения микроэлектроники сделали ранее дорогие функции — громкую связь, запись сообщений — доступными за небольшую доплату.

По мере роста числа абонентов, зрелости технологии и расширения всей телефонной системы падали и цены на звонки, и время соединения. Эта тенденция сохранилась, и международные звонки сегодня стоят малую долю от прежнего.

До двадцатого века телефонные системы использовали скрученные медные пары. В 1927 году радиорелейные линии позволили соединить США и Великобританию. Ещё одним важным шагом стал коаксиальный кабель, появившийся в 1940 году. Он снизил шум и повысил пропускную способность — жизненно важно для постоянно растущей телефонной сети.

Микроволновые станции 1950-х, построенные на радарной технологии, могли передавать около 20 000 телефонных разговоров. Спутники связи для магистральных линий появились в 1965 году.

Цифровая передача появилась в 1962 году. В старой аналоговой системе электрический сигнал, идущий по проводу, по сути воспроизводил звуковые волны в воздухе. В цифровой системе по проводу идёт информация о звуковой волне, а не её образ.

Поскольку оптический кабель и оптические технологии были дороги, начали думать, как использовать существующие телефонные линии, и появились цифровые сети с интеграцией услуг.

Телефония тогда и сейчас

За последние десятилетия телефония прошла удивительно быстрый путь — от проводных аналоговых систем к цифровым, беспроводным и интернет-технологиям.

Мобильные сети: от 2G до 5G, впереди 6G

2G (1991) — первая цифровая мобильная технология, принёсшая SMS и лучшее качество связи.
3G (2001) — сделала возможными веб-сёрфинг, электронную почту и видеозвонки.
4G (2009) — мобильный интернет стал достаточно быстрым для видеопотока и качественных VoIP-звонков.
5G (2020) — резко снизила задержку, повысила скорость передачи данных и позволила в реальном времени управлять IoT-устройствами, умными городами и автономным транспортом.

5g 3cxcloud lt

Каждый шаг этой истории приносил реальные перемены. 5G, например, передаёт данные почти мгновенно, и это открыло возможности как в повседневной жизни, так и в бизнесе: заметно снизилась задержка, а соединение стало надёжнее. Это открыло путь автономному транспорту, интернету вещей и умным городам — достижениям с огромным потенциалом преобразить целые отрасли.

6G, ожидаемая после 2030 года, должна снова повысить скорости (выше 1 Тбит/с), дать искусственный интеллект в реальном времени и более развитую голографическую связь.

VoIP и облачная телефония

  

Интернет-телефония, такая как 3CX Cloud LT, Zoom, Microsoft Teams, WhatsApp и Skype вытеснили традиционную стационарную телефонию. Облачные вычисления позволили компаниям запускать виртуальные колл-центры без физической инфраструктуры, снижая затраты и добавляя гибкости.

Искусственный интеллект и автоматизация

Распознавание речи и чатботы — ИИ помогает автоматизировать обслуживание клиентов и позволяет колл-центрам обрабатывать обращения эффективнее.
Прогнозная аналитика — компании могут анализировать данные звонков и предугадывать потребности клиентов.
Умные помощники — Google Assistant, Alexa и Siri могут оформлять заказы по телефону, бронировать столики в ресторанах и управлять устройствами умного дома.

Оптические и квантовые каналы

Оптический кабель передаёт большие объёмы данных почти без задержки.
Квантовая связь, которая ещё впереди, обещает крайне защищённые шифрованные каналы, которые невозможно перехватить.

Как развивался смартфон

Телефоны стали не только средством связи, но и персональными компьютерами, камерами, платёжными инструментами и мониторами здоровья. Складные экраны, тактильная отдача и виртуальная или смешанная реальность постепенно становятся обыденностью.

Куда движется телефония

Более глубокая интеграция ИИ — телефоны будут действовать самостоятельнее, понимая потребности пользователя и принимая решения.
Традиционная телефония значит всё меньше — физические телефонные сети устаревают, их заменяет интернет-связь.
Безопасность становится важнее — шифрование звонков и данных будет значить ещё больше, особенно в эпоху квантовых технологий.

Связанные цифровые экосистемы — телефоны, компьютеры, умные устройства и автомобили будут связаны всё теснее, ради единого бесшовного опыта.

Подробнее

За последние 150 лет телефония преобразилась — от первых слов А. Г. Белла до разговоров с искусственным интеллектом и опытов с квантовой связью. Она и дальше будет становиться быстрее, безопаснее и теснее вплетаться в повседневную жизнь.

Как менялся аппарат

Поколения мобильного телефона

За полвека телефон из прототипа весом около килограмма превратился в устройство, в котором помещаются все рабочие разговоры. Каждое поколение меняло не только размер, но и то, что телефоном можно сделать.

  1. 1973Первый ручнойПрототип весом около килограмма. Длинная антенна, без экрана — только разговор.
  2. 1983Коммерческий «кирпич»Первый мобильный, который можно было купить: однострочный экран и полная клавиатура.
  3. 1992Первый GSMЦифровая сеть приносит SMS, а аппарат помещается в сумку.
  4. 1996РаскладушкаЭкран прячется под крышкой — телефон помещается в ладони.
  5. 2003Цветной экранПоявляются камера и цвет: телефоном уже не только говорят.
  6. 2007Сенсорный экранКлавиатура исчезает, экран занимает весь перёд.
  7. 2020Смартфон без рамок5G, несколько камер и приложения, в которых идут рабочие разговоры.
Хронология

Главные даты телефонии

Путь от первого патента до сегодняшних сетей, разбитый на пять периодов. Включены те даты, которые изменили сам принцип связи, а не просто улучшили существующий.

Возле каждой даты можно раскрыть пояснение, что именно было сделано технически.

1876–1891Начало

  1. 1876Патент на телефон. Александр Грейам Белл патентует телефон. 10 марта он звонит помощнику в соседнюю комнату.
    Как это работало

    В аппарате Белла звук превращается в переменный электрический ток. При разговоре мембрана колеблется, а прикреплённая к ней игла погружается глубже или мельче в подкисленную воду — меняется сопротивление цепи, а значит и ток. На другом конце электромагнит тем же током движет мембрану, и звук воспроизводится. Усилителя ещё нет, поэтому говорить можно лишь настолько далеко, насколько позволяет сопротивление провода.

  2. 1878Первая телефонная станция. В Нью-Хейвене (США) начинает работать первая коммерческая телефонная станция — 21 абонент.
    Как это работало

    Каждый абонент тянет собственную пару проводов до станции. Там стоит ручной коммутатор: телефонистка видит вызывной индикатор, спрашивает, с кем соединить, и шнуром со штекером соединяет две пары гнёзд. Саму станцию абонент вызывает, вращая ручной генератор, который посылает ток вызова.

  3. 1891Автоматический искатель. Элмон Строуджер патентует автоматический искатель. Соединять звонок телефонистке больше не нужно.
    Как это работало

    При наборе диск прерывает ток линии: цифра 5 — пять импульсов. На станции эти импульсы вращают шаговый искатель: первая цифра поднимает контактную щётку на нужный уровень, вторая поворачивает её до нужного контакта. Соединение становится работой механизма, и телефонистка больше не нужна.

1915–1956Сеть расширяется

  1. 1915Звонок через весь континент. Первый разговор из Нью-Йорка в Сан-Франциско — телефон преодолевает континент.
    Как это работало

    Линия в пять тысяч километров работает только тогда, когда сигнал по пути восстанавливается. Это позволила электронная лампа (триод): установленные вдоль линии усилители поднимали ослабевший сигнал. Вместе с ними применялись катушки Пупина, уменьшавшие затухание в самом кабеле.

  2. 1921Полностью автоматическая станция. В Омахе (США) начинает работать первая полностью автоматическая система коммутации.
    Как это работало

    В Омахе на автоматическое оборудование типа Строуджера перевели не отдельную линию, а всю городскую сеть: местный вызов абонент набирал сам, а телефонистки остались только для междугородных разговоров.

  3. 1927Радиосвязь через Атлантику. Радиорелейные линии соединяют США и Великобританию.
    Как это работало

    Голос пересекал океан длинноволновой радиосвязью — кабеля, способного передать разговор, ещё не было. Канал был один, зависящий от погоды и ионосферы, а чтобы посторонние не слушали, полосу частот переворачивали.

  4. 1940Коаксиальный кабель. Меньше шума и больше пропускной способности — необходимое условие для растущей сети.
    Как это работало

    Сигнал идёт не между двумя параллельными проводами, а между внутренней жилой и окружающим её экраном. Экран не пропускает помехи, поэтому можно использовать гораздо более высокие частоты. Каждому разговору отводится своя несущая частота (частотное уплотнение), и по одному кабелю идут сотни разговоров.

  5. 1956Кабель TAT-1. Первый трансатлантический телефонный кабель с 36 разговорными каналами.
    Как это работало

    Проложили два коаксиальных кабеля — по одному на каждое направление — с подводными ламповыми усилителями, которые должны были работать десятилетиями без обслуживания. Частотное уплотнение дало 36 разговорных каналов; до этого голос пересекал океан только по радио.

1962–1976Переход на цифру

  1. 1962Цифровая передача. По проводу идёт уже не отражение звуковой волны, а информация о ней. В том же году «Telstar 1» начинает ретранслировать разговоры из космоса.
    Как это работало

    Звук измеряется 8000 раз в секунду, каждое измерение записывается восемью битами — один разговор становится потоком 64 кбит/с (PCM). Временное уплотнение складывает несколько десятков таких потоков в одну линию, а регенераторы уже не усиливают сигнал, а восстанавливают импульсы заново, поэтому шум перестаёт накапливаться. В том же году «Telstar 1» принимает на одной частоте и ретранслирует на другой.

  2. 1963Тональный набор. Тональный набор (DTMF) сменяет дисковый — номер набирается в несколько раз быстрее.
    Как это работало

    Каждая клавиша посылает два тона одновременно — один из нижней группы, другой из верхней. Такого сочетания в речи естественным образом не бывает, поэтому станция распознаёт его без ошибок. Главное, что тоны идут по тому же каналу, что и голос: номер можно набирать уже во время разговора — из этого позже выросли голосовые меню.

  3. 1973Первый мобильный звонок. Мартин Купер («Motorola») звонит с ручного мобильного телефона.
    Как это работало

    Прототип весит около килограмма из-за батареи: передатчику нужно много мощности, ведь связь аналоговая и каждому разговору отводится отдельная радиочастота. Разговор держится, пока аппарат остаётся в зоне одной базовой станции — передачи между станциями ещё нет.

  4. 1976Компьютерная коммутация. Звонки начинает соединять программа, а не электромеханика.
    Как это работало

    Логика соединения уходит из реле и проводов в программу: у станции есть процессор и память, а путь вызова определяется программно. Одновременно коммутируется уже цифровой поток — переключается временной интервал, а не линия. Новые функции (переадресация, удержание, перевод) становятся изменением программы, а не покупкой оборудования.

1983–1991Мобильная связь

  1. 1983Первая сотовая сеть. В США начинает работать первая коммерческая сотовая сеть (1G).
    Как это работало

    Территория делится на соты, у каждой своя базовая станция и свой набор частот. Те же частоты повторяются в несоседних сотах, поэтому ёмкость сети больше не зависит только от количества частот. При движении разговор передаётся из одной соты в другую, так что говорить можно на ходу.

  2. 1991GSM (2G). В Финляндии запускается первая цифровая мобильная сеть — появляется SMS.
    Как это работало

    Голос оцифровывается и сжимается кодеком примерно до 13 кбит/с. В одном частотном канале шириной 200 кГц помещается восемь разговоров — каждому отводится свой временной интервал. Радиосвязь шифруется, а SIM-карта отделяет абонента от аппарата. SMS идёт по служебному каналу — потому и помещается лишь 160 знаков.

1995–2019Интернет и облако

  1. 1995Первая программа VoIP. «VocalTec Internet Phone» позволяет говорить через интернет, минуя телефонную линию.
    Как это работало

    Звук с микрофона оцифровывается, сжимается и упаковывается в IP-пакеты, которые идут через интернет как любые другие данные. Телефонная линия больше не нужна, но и гарантий качества нет: пакеты опаздывают или теряются. На обоих концах должна работать одна и та же программа.

  2. 2002Стандарт SIP. Утверждается SIP (RFC 3261) — протокол, на котором IP-телефония работает до сих пор.
    Как это работало

    SIP — текстовый протокол, по устройству похожий на браузерный HTTP: он лишь устанавливает разговор, изменяет его и завершает, а сам звук идёт отдельно. Абонент адресуется именем, а не проводом, и сервер регистрации знает, на каком аппарате он сейчас доступен. Поэтому оборудование разных производителей наконец понимает друг друга.

  3. 20094G LTE. В Стокгольме и Осло начинают работать первые коммерческие сети 4G.
    Как это работало

    В сети больше нет отдельного голосового канала — всё, включая разговор, идёт IP-пакетами. Радиоинтерфейс использует несколько антенн одновременно, а задержка падает до десятков миллисекунд. Именно это сделало голосовые и видеозвонки в мобильной сети такими же плавными, как в проводной.

  4. 2011WebRTC. Голосовые и видеозвонки прямо в браузере, без отдельной программы.
    Как это работало

    В браузер встраивается всё, что нужно для разговора: доступ к микрофону и камере, кодеки звука и видео, шифрование и способ пройти через маршрутизатор. Остаётся лишь договориться, как двое найдут друг друга — это делается отдельно, часто тем же SIP. Программу устанавливать больше не нужно.

  5. 20195G. Первые коммерческие сети 5G (Южная Корея); в Европе шире — с 2020 года.
    Как это работало

    Новый радиоинтерфейс использует более широкие полосы частот, многоэлементные антенные решётки и формирование луча — сигнал направляется прямо к аппарату, а не во все стороны. Сеть можно делить на логические срезы, каждому из которых гарантируются своя скорость и задержка.

АТС компании

Как телефонная станция оказалась в облаке?

АТС компании за столетие сменила четыре поколения. Все они решали одну и ту же задачу — соединить звонок с нужным человеком — только всё меньше завися от проводов и оборудования.

  1. Аналоговая АТСУ каждого аппарата была своя пара проводов до станции, а функции были заложены в самом оборудовании. Изменить что-то означало менять технику.
    Как это работало

    У каждого внутреннего аппарата своя медная пара до станции, а функции размещены на платах: сколько плат, столько возможностей. Разговор коммутируется физически — провод соединяется с проводом. Новый сотрудник означает новую линию от станции до рабочего места.

  2. Цифровая АТСЭлектронная коммутация и тонкий кабель вместо десятков проводов. Появляются голосовая почта, очереди звонков, музыка при ожидании и перевод разговора.
    Как это работало

    Внутри станции голос уже цифровой, и коммутируется временной интервал, а не линия. По одному кабелю до аппарата идут и разговор, и служебные сигналы, поэтому у аппарата могут быть экран и функциональные клавиши. Голосовая почта, очереди, музыка ожидания и перевод становятся частью программы станции.

  3. IP-телефония (IP-PBX)Разговор идёт по той же сети, что и данные, а стандарт SIP позволяет оборудованию разных производителей понимать друг друга. Отдельная кабельная сеть для телефонии больше не нужна.
    Как это работало

    Разговор упаковывается в IP-пакеты и идёт по той же компьютерной сети, что файлы или почта. Аппарат включается в обычную сетевую розетку, а стандарт SIP позволяет аппаратам и станциям разных производителей понимать друг друга. Связь с оператором идёт через SIP trunk, поэтому число каналов можно менять без замены оборудования.

  4. Облачная телефонияСтанция больше не коробка в серверной. Номерами, очередями, записями и отчётами управляют в браузере, а сотрудник подключается из офиса, из дома или с телефона.
    Как это работало

    Программное обеспечение станции работает в инфраструктуре поставщика, а в компанию приходит только интернет-канал. Аппарат, программа на компьютере или браузер регистрируются на этой станции из любого места, поэтому рабочее место больше не привязано к зданию. Обновления, копии и устойчивость к сбоям остаются на стороне поставщика.

Переход не означает, что всё нужно менять сразу: обновление старой АТС идёт этапами, а номера и внутренние номера остаются прежними.

Словарь

Что означают термины телефонии?

При чтении о развитии телефонии постоянно встречаются несколько сокращений. Вот что они значат.

PBX (телефонная станция)
Телефонная система компании, соединяющая внутренние аппараты между собой и с внешней сетью. Именно она решает, кто ответит, когда звонит клиент.
VoIP
Передача голоса по IP-сети вместо отдельной телефонной линии. Термин охватывает и звонки через интернет, и внутреннюю сеть компании.
SIP
Протокол, которым разговор устанавливается, управляется и завершается. С 2002 года — основной стандарт IP-телефонии.
SIP trunk
Цифровое соединение между станцией и оператором связи, заменившее физические линии. Число каналов можно менять, не меняя оборудование. Подробнее — SIP-соединения.
DID (прямой номер)
Внешний номер, который звонит прямо на аппарат конкретного сотрудника, минуя приёмную.
IVR (голосовое меню)
Автоответчик с выбором («нажмите 1»), направляющий звонок в нужный отдел.
WebRTC
Технология, позволяющая говорить и видеть изображение прямо в браузере, без отдельной программы.
Облачная телефония
Станция работает в инфраструктуре поставщика услуг, а компания пользуется ею как услугой. Своего сервера, его обслуживания и обновлений не требуется.
Сегодня

Где история телефонии продолжается сегодня?

Те же задачи — принять звонок, не потерять клиента и знать, что было сказано — сегодня решает программное обеспечение, а не провода.

Вопросы

Частые вопросы об истории телефонии

Когда изобрели телефон и кто его запатентовал?

Телефон в 1876 году запатентовал Александр Грейам Белл. 10 марта того же года он позвонил своему помощнику в соседнюю комнату — это считается первым телефонным разговором. В то же время похожее устройство создавал и Элиша Грей, но патент первым получил Белл.

Какими были первые слова, сказанные по телефону?

«Мистер Ватсон, идите сюда. Я хочу вас видеть.» Эти слова Белл сказал 10 марта 1876 года своему помощнику Томасу Ватсону, позвонив в соседнюю комнату.

Когда для звонков перестала быть нужна телефонистка?

Автоматический искатель в 1891 году запатентовал Элмон Строуджер — с тех пор звонок можно было соединить без телефонистки. Первая полностью автоматическая система коммутации начала работать в 1921 году в Омахе (США), а АТС компаний автоматизировали позже.

Когда появился первый мобильный телефон?

Первый звонок с ручного мобильного телефона совершил в 1973 году Мартин Купер. Первая коммерческая сотовая сеть заработала в 1983 году в США, а цифровой GSM с SMS — в 1991 году в Финляндии.

Чем отличается аналоговая телефония от цифровой?

В аналоговой системе электрический сигнал в проводе повторяет звуковую волну. В цифровой по проводу идёт информация об этой волне — звук, закодированный числами. Поэтому сигнал не слабеет, не накапливается шум, а одна линия передаёт много разговоров одновременно. Цифровую передачу начали применять в 1962 году.

Что такое VoIP и когда она появилась?

VoIP — передача голоса по IP-сети. Первая широко известная программа такого рода, «VocalTec Internet Phone», появилась в 1995 году, а утверждённый в 2002 году стандарт SIP (RFC 3261) стал основой, на которой IP-телефония работает до сих пор.

Чем облачная телефония отличается от обычной АТС?

Обычную станцию нужно купить, поставить в серверной и обслуживать. В облачной телефонии та же система работает в инфраструктуре поставщика услуг: номерами, очередями, записями и отчётами управляют в браузере, а сотрудник подключается откуда угодно. Подробнее — решения 3CX Cloud LT.

Нужен ли ещё стационарный телефонный номер?

Номер остался, только он больше не привязан к месту или к проводу. Виртуальный номер направляется в вашу телефонную систему (PBX) и 3CX, и клиент видит код своей страны, даже если команда работает в другом месте.

Что будет после 5G?

Говорят о 6G, которого ждут после 2030 года: ещё большая скорость, искусственный интеллект в реальном времени и голографическая связь. Пока это прогноз — стандарт ещё не утверждён.

Управляйте пропущенными звонками.
Смотрите только те звонки, которые так и не обработаны.

Запросы JSON / HTTPS
Управление звонком, данные о событиях звонка и автоматическое получение записей разговоров.

Автоматические опросы о качестве после звонка — по SMS или голосом

  • SMS-опросы
  • Голосовые опросы