Pojem telekomunikace

Pojem telekomunikace představuje přenos informací mezi dvěma vzdálenými místy (tele = daleko, komunikace = dorozumění), přičemž tato místa plní funkci vysílače a přijímače. Spojení mezi těmito místy tvoří takzvanou přenosovou cestu. Více přenosových cest vytváří komunikační síť pro přenos hlasových, datových a obrazových informací. S ohledem na stupeň elektronizace využívaných technických prostředků se pojem telekomunikace nahrazuje pojmem elektronická komunikace a komunikační síť označuje jako síť elektronických komunikací.

Úloha telekomunikací a služby elektronických komunikací

Telekomunikace se realizují pomocí telekomunikačních zařízení, kde jejich funkce, provoz, montáž, užití, ochrana a podobně jsou v každém státě vymezeny zákonem. V České republice jsou uzákoněny legislativní normou, kterým je Zákon o elektronických komunikacích č. 127/2005 Sb., v platném znění.

Telekomunikační zařízení, jejich funkce a užití respektují řadu mezinárodních norem a doporučení vycházejících zejména z mezinárodní telekomunikační organizace CCITT, ITU, ETSI a další. V ČR dohlíží na jejich dodržování nezávislý orgán státní správy, kterým je Český telekomunikační úřad (ČTÚ).

Úlohou telekomunikací v každém státě je poskytování přístupu k telekomunikačním službám, jejichž poskytování spočívá převážně v přepravě informací pomocí telekomunikačních zařízení, která jsou zařízením pro vysílání, přenos a příjem informací. Vlastní přenos informací v rámci sítě elektronických komunikací se děje pomocí technických prostředků v takzvaném přenosovém prostředí, a to po metalickém vedení, optickém vedení nebo bezdrátově v prostředí atmosféry.

Zákon o elektronických komunikacích č. 127/2005 Sb.

Zákon o elektronických komunikacích České republiky popisuje komunikační síť takto:

Sítě elektronických komunikací jsou přenosové systémy, popřípadě spojovací nebo směrovací zařízení a jiné prostředky, které umožňují přenos signálů po vedení, rádiem, optickými nebo jinými elektromagnetickými prostředky, včetně družicových sítí, pevných sítí s komutací okruhů nebo paketů a mobilních zemských sítí, sítí pro rozvod elektrické energie v rozsahu, v jakém jsou používány pro přenos signálů, sítí pro rozhlasové a televizní vysílání a sítí kabelové televize, bez ohledu na druh přenášené informace.

Telekomunikační služby poskytují technické prostředky komunikačních zařízení v rámci sítě elektronických komunikací. Modernizace těchto prostředků má rozhodující vliv na úroveň ekonomiky státu a jeho mezinárodní postavení. Přičemž modernizace těchto prostředků vede ke vzniku nových telekomunikačních služeb.

Zákon o elektronických komunikacích České republiky popisuje službu elektronických komunikací takto:

Službou elektronických komunikací je služba obvykle poskytovaná za úplatu, která spočívá zcela nebo převážně v přenosu signálů po sítích elektronických komunikací, včetně telekomunikačních služeb a přenosových služeb v sítích používaných pro rozhlasové a televizní vysílání a v sítích kabelové televize, s výjimkou služeb, které nabízejí obsah prostřednictvím sítí a služeb elektronických komunikací nebo vykonávají redakční dohled nad obsahem přenášeným sítěmi a poskytovaným službami elektronických komunikací; nezahrnuje služby informační společnosti, které nespočívají zcela nebo převážně v přenosu signálů po sítích elektronických komunikací.

Vztah Zákona o elektronických komunikacích k obsahu služeb:

Zákon se nevztahuje na obsah služeb poskytovaných prostřednictvím sítí elektronických komunikací, jako je obsah rozhlasového a televizního vysílání, finančních služeb a některých služeb informační společnosti, není-li dále stanoveno jinak. Oddělením regulace přenosu od regulace obsahu nejsou dotčeny vazby, které mezi nimi existují, zejména pro zaručení mediální plurality, kulturní rozmanitosti a ochrany spotřebitele.

Služby elektronických komunikací

Služby elektronických komunikací poskytují svým zákazníkům poskytovatelé, tj. telekomunikační operátoři, a to jak na pevné síti, tak na síti mobilní. V ČR současně nabízí služby elektronických komunikací v rámci získaných licencí na veřejných sítích 17 poskytovatelů-operátorů, kde mezi největšími jsou O2 Czech Republic a. s., Radiokomunikace a. s, GTS NOVERA a. s. a další.

Virtuální operátoři (Mobile Virtual Network Operator - MVNO) se liší mírou závislosti na síťovém operátorovi (MNO - Mobile Network Operator). V závislosti na O2 působí například BleskMobil, Bonerix, ČEZ, Tesco Mobile, Gorila, Emea, Emtéčko. V závislosti na T-Mobile například 99mobile, BTS Mobil, Connectica, Dragon, FPnet.cz, GoMobil a další .V závislosti na Vodafone působí: CD-T MOBILE, Centropol Telecom, City mobile, COOP Mobil, DH Telecom a další.

V zásadě rozlišujeme tyto typy služeb:

Hlasová služba – přenos hlasu
Datová služba – přenos dat
Přenos rozhlasového a televizního signálu

Dalšími navazujícími službami poskytovatelů-operátorů jsou například:

Přenositelnost telefonního čísla tzv. geografického při změně operátora v rámci ČR
Přenositelnost telefonního negeografického čísla při změně operátora a stejné umístění telefonní stanice
Přenositelnost účastnického čísla při změně služby u stejného operátora (z analog na ISDN přípojku)
Audiotext informace po volbě telefonního čísla 609
Volba operátora, tj. poskytovatele služby
Informační a asistenční služby, např. Informace o telefonních číslech (po volbě telefonního čísla 1180)
Služby s asistencí operátora – např. konferenční hovory
Automatické informační služby – přesný čas
Internet přes pevnou linku ISDN (Integrated Service Digital Network) – označení integrovaných služeb
Mobilní služby – Mobilní internet, Roaming, Navigace
Veřejné telefonní automaty
Pronájem datových a hlasových okruhů

Koncepce sítě elektronických komunikací

Koncepce sítě elektronických komunikací v České republice je tvořena jednotlivými typy sítí s požadovanými technickými prostředky a typem poskytovaných veřejných a neveřejných služeb. Úkolem sítě je funkční vzájemné přímé spojení nebo propojení jistého počtu alespoň dvou koncových bodů sítě, ke kterému je připojeno příslušné koncové telekomunikační zařízení (KTZ).

Typy sítí

Podle technických prostředků a poskytovaných služeb:

veřejná,
neveřejná.

Podle použitého přenosového prostředí:

po vedení (tvořící tak zvanou pevnou síť) – jako metalické nebo optické vedení,
vzdušné (prostředí atmosféry, např. radiotelefonní mobilní síť) – jako bezdrátové vedení.

Podle typu spojovacího vedení:

metalické (kovový vodič),
optické (skleněné vlákno).

Podle přenášeného signálu:

analogová síť (spojitý signál),
digitální síť (nespojitý signál).

Podle poskytovaných služeb:

přenos hlasu – telefonní síť,
přenos dat – datová síť,
přenos rozhlasového signálu – rozhlasová síť,
přenos obrazového signálu – televizní síť.

Největším provozovatelem, tzv. operátorem, poskytovaných veřejných služeb elektronických komunikací v rámci ČR je O2 Czech Republic a. s. Provozovatelem neveřejných služeb elektronických komunikací v rámci svých potřeb jsou České dráhy, a. s., ČEZ, a. s., Policie, Armáda ČR a další instituce a firmy, například pro přenos dat a televizních signálů, pro řízení provozu v různých organizacích.

Transportní přenosová telefonní síť

Transportní telefonní síť – byla tvořena svazky spojovacích vedení mezi jednotlivými telefonními obvody v jednotlivých úrovních. Vlastní síť byla takto budována jako metalická síť s analogově pracujícími přenosovými systémy. Postupně byla překryta digitální sítí s použitím koaxiálních kabelů, digitálních radioreléových tras a optických vláken.

Přístupová síť

Přístupová síť vytváří spojení níže od ústředny (MÚ) v digitální síti označované jako řídící ústředna ŘÚ, nebo od její vzdálené části označovana jako vzdálená účastnická jednotka VÚJ. Vlastní účastníci telefonní sítě, a tedy jejich koncová telekomunikační zařízení jsou v rámci TO připojeny k místnímu spojovacímu systému (VÚJ) k místní telefonní ústředně hvězdicovitě. Takto vytvořená hvězdicovitá síť, tvořená účastnickými vedeními, tvoří tak zvanou přístupovou síť. Přístupová telefonní síť je provozována jako analogová, nebo digitální.

Přístupová síť tak umožňuje účastníkům pomocí koncových telekomunikačních zařízení (KTZ) přístup k požadovaným telekomunikačním službám.

Obr. 2: Přístupová telefonní síť

Mobilní sítě

Vývoj mobilních sítí v ČR

Jako první byla realizovaná síť NMT, patřící do první generace, její základ není digitální jako u GSM, ale analogový. Byl vyvinut v severských zemí, ještě dříve než GSM. Pracuje na frekvenci 450 MHz, vzdálenost vysílačů tedy může být větší než u GSM. To je hlavně výhodné v hornatých zemích. Síť byla u nás spuštěna v roce 1991, dodnes je nabízena k využití jako doplněk síti GSM a byla nabízena pod obchodním názvem TIP.

Jako standard druhé generace je označována síť typu GSM (Global System for Communications), která se jako mezinárodní mobilní síť nejvíce využívá v Evropě. Sítě typu GSM pracují na frekvencích 900, 1 800 a 1 900 MHz a oproti síti NMT podporuje více uživatelských funkcí.

Jako standard třetí generace mobilních sítí se nazývá UMTS. Tato síť je nástupcem současné mobilní sítě GSM. Její hlavní výhodou je velká přenosová rychlost využívaná pro datový přenos řádově v Mbit/s. Díky tomu se lze připojit rychleji k Internetu nebo realizovat videohovory a další komfortní uživatelské funkce včetně velkých barevných displejů.

Princip funkce mobilní sítě GSM

Tyto sítě tvoří síť buněk a vytváří takzvanou celulární síť, kde jednotlivé základnové stanice BTS v síti musí být mezi sebou propojeny a společně řízeny. V praxi obvykle několik z nich sdílí společnou řídicí jednotku. Na obrázku č. 3 je označena jako BSC (Base Station Controller). Soustava všech základnových stanic mobilní sítě je skrze své řídící jednotky napojena na centrální ústřednu (MSC, Mobile Switching Centre), kterou si lze představit jako analogii klasické telefonní ústředny z pevné sítě – také slouží ke směrování jednotlivých hovorů k jejich příjemcům. V mobilní síti vzhledem k možnosti pohybu účastníků s jejich telefony (terminály) však musí být vedena evidence toho, kdo se kde momentálně nachází – k tomu slouží databáze, resp. registr HLR (Home Location Register). Stejně tak musí být někde vedena evidence (vlastních) uživatelů i návštěvníků (v rámci roamingu) – k tomu zde slouží další registry, jmenovitě EIR (Equipment Identity Register), AuC (Authentication Centre) a VLR (Visitor Location Register).

Obr. 3: Koncepce mobilní sítě GSM a její propojení na ostatní sítě

Topologie telefonní sítě

Telefonní sítě po vedení podle uspořádání telefonních ústředen a jejich vzájemného propojení spojovacími svazky vedení vytvoří sítě typu hvězdicové, polygonální smíšené a kruhové.

Hvězdicová je charakteristická například pro spojení mezi řídící telefonní ústřednou (C), a s jejími vzdálenými účastnickými jednotkami (A,B,D,E,F), které jsou k ní napojeny hvězdicovitě.

Obr. 4: Hvězdicová telefonní síť. A, F, E, D, B = vzdálená účastnická jednotka (VÚJ) C = řídicí ústředna (HOST).

Výhody: je třeba méně spojovacích svazků než u sítě typu polygonální = menší náklady a větší provozní využití.

Nevýhody: při přerušení spojovacího svazku není náhradní cesta spojení, je třeba větší počet vedení ve svazku.

Polygonální síť (mřížová) je charakteristická pro spojení mezi telefonními ústřednami, kde je každá ústředna spojená svazkem vedení s každou ústřednou, a to buď přímo, nebo zprostředkovaně, přes jinou ústřednu v rámci území jednotlivých TO.

Obr. 5: Polygonální (mřížová) telefonní síť. A, B, C, D, E = tranzitní telefonní (TT) F = mezinárodní ústředna (MnÚ).

Výhody: účastník má větší možnost spojení při porušení přímého svazku, spojení je realizováno přes obchozí spojovací cesty pomocí spojovacího zařízení (telefonní ústředny).
Nevýhody: je nutno vybudovat mnoho spojovacích svazků (vedení) což znamená velké náklady, přičemž ne vždy jsou všechny svazky plně využity.
Kombinací obou typů sítí je síť smíšená, nebo u optických sítí se využívá síť kruhová.

Obr. 6: Smíšená telefonní síť. Je kombinací polygonální a mřížové sítě.