טלקומוניקציה

ממוזער|250px|אנטנת לוויין תקשורת בגרמניה
ממוזער|250px|התפתחות של מכשירים ניידים
טלקומוניקציה (מצרפתית: Télécommunication; על פי האקדמיה ללשון העברית: בעבר בֶּזֶק, מאז 2023: תִּקְשֹׁרֶת רַחַק) היא תקשורת או העברת מידע הנעשות באמצעים טכנולוגיים כמו כבלים, גלי רדיו, מערכות אופטיות או מערכות אלקטרוניות אחרות.  הטלקומוניקציה נעשית בערוצים להעברת מידע (דוגמת אותות אלקטרוניים) גם באמצעים פיזיים (דוגמת כבלי תקשורת) וגם באמצעות גלים אלקטרומגנטיים.

לפני היות הטלקומוניקציה השתמשו בני האדם באמצעים שונים להעברת מסרים במרחקים מוגבלים כמו משואות, איתותי עשן, סמפורים, דגלי איתות והליוגרפים, הכאות תוף ושריקות. פיתוח טכנולוגיות תקשורת אלקטרוניות ואלקטרומגנטית, למן המהפכה התעשייתית ולתוך התקופה המודרנית, אפשרו תקשורת במרחקים גדולים במכשירים דוגמת הטלגרף, הטלפון והטלפרינטר וכן רשתות תקשורת, גלי רדיו ומיקרו, קווי תקשורת, סיבים אופטיים ולווייני תקשורת. המהפכה בתקשורת האלחוטית החלה בעשור הראשון של המאה ה־20, עם ההתפתחות בתקשורת רדיו על ידי גוליילמו מרקוני. חלוצים בולטים נוספים בתחום התקשורת האלקטרונית והאלקטרומגנטית הם סמואל מורס וצ'ארלס ויטסטון (טלגרף), אלכסנדר גרהם בל (טלפון), אדווין ארמסטרונג ולי דה פורסט (רדיו), ג'ון לוגי ביירד ופילו פרנסוורת' (טלוויזיה).

 אטימולוגיה 
מקור המילה הוא הלחם של המילה היוונית: τηλε ("טֶלֶ") שפירושה "מרחוק", והמילה הלטינית: communicare (קומוניקארה) שפירושה תקשורת.

 היסטוריה 

 מושגי מפתח מרכזיים 
 יחידות הבסיס 
מכיוון שטלקומוניקציה היא למעשה תהליך תקשורתי, בבסיסה היא מורכבת משלוש יחידות עיקריות:

 משדר: ממיר את המידע לאות ופולט אותו.
 תווך: נושא דרכו את האות (נקרא גם ערוץ פיזי).
 מקלט: קולט את האות מן התווך וממיר אותו (בחזרה) למידע.

לדוגמה, בזמן תוכנית המשודרת ברדיו על ידי תחנת רדיו, דברי השדרנים או המוזיקה המנוגנת מומרים לאותות חשמליים, אלה נעים כגלי רדיו ונקלטים במקלט הרדיו של המאזינים, שם הם מומרים מחדש למידע צלילי. באופן דומה פועלים תהליכי תקשורת נוספים המוגדרים כטלקומוניקציה. אולם לעיתים מערכות התקשורת הן דו-כיווניות, עם מתקן המשמש גם משדר וגם מקלט. דוגמה לכך היא טלפונים סלולריים. רכיבי הקליטה והשידור פועלים באופן נפרד. אפשר להמחיש זאת בכך שמשדרי רדיו מכילים מגבר אשר עוצמתו נמדדת בוואט או קילו-ואט, אך מקלטי רדיו מתמודדים עם עוצמות רדיו במיקרו-ואט או ננו-ואט. לכן יש לתכנן בדייקנות מכשירי משדר-מקלט, ולבודד את מעגלי המתח הגבוה ממעגלי המתח הנמוך.
 תקשורת באמצעות קווים נייחים נקראת גם תקשורת מנקודה לנקודה (נל"ן), מכיוון שהיא בין משדר אחד למקלט אחד.
 תקשורת באמצעות רדיו נקראת תקשורת שידורים (broadcast communication), מכיוון שהיא בין משדר עוצמתי אחד למספר רב של מקלטים שהם בעלי הספק נמוך אך רגישים דיים כדי לקלוט את השידור.
 תקשורת באמצעות מספר משדרים ומספר מקלטים אשר חולקים ערוץ פיזי אחד נקראת מערכת ריבוב. השימוש בערוץ אחד למספר רב של שידורים מביא בדרך כלל לחיסכון בעלויות. מערכות ריבוב משולבות ברשתות תקשורת. לדוגמה, רכיב ריבוב אשר נמצא בשימוש חברות תקשורת הוא DSLAM המשמש לחיבור לקוחות הקצה לאינטרנט.

 דיגיטלי ואנלוגי 

אותות תקשורת יכולים להיות אנלוגיים או דיגיטליים. ישנן מערכות תקשורת אנלוגיות ומערכות תקשורת דיגיטליות. באות אנלוגי האות משודר ברציפות ביחס למידע שעובר דרכו. באות דיגיטלי המידע מקודד כסט של ערכים בדידים (לדוגמה אפסים ואחדות). במהלך השידור והקבלה של מידע אנלוגי האות נחלש בעקבות רעש. בדרך כלל הרעש במערכת תקשורת יכול לבוא לידי ביטוי בהוספה על האות הרצוי או בהפחתה ממנו באופן אקראי לחלוטין. צורת רעש כזאת נקראת רעש מוסיף, מתוך הבנה שהרעש יכול להיות חיובי או שלילי בכל נקודת זמן. קיימים גם רעשים אחרים שקשה יותר לתארם או לנתחם. אלא אם הפרעת רעש התוסף עולה על סף מסוים, המידע המועבר באות דיגיטלי לא ייפגע. התנגדותם של אותות דיגיטליים לרעש היא יתרון מפתח על פני אותות אנלוגיים.

 רשת תקשורת 
רשת תקשורת היא אוסף של משדרים, מקלטים וערוצי תקשורת ששולחים הודעות אחד לשני. חלק מרשתות התקשורת הדיגיטליות מכילות נתב אשר מופעל על מנת לשדר את המידע למשתמש הנכון. רשתות תקשורת דיגיטליות מבוססות על מרכזייה שמקימה את הקישור בין שני משתמשים או יותר. בשני סוגי הרשתות ייתכן שייעשה שימוש במשחזרים כדי להגביר או ליצור מחדש את האות כאשר הוא משודר למרחק רב. המשחזר נועד לתת מענה לבעיית הניחות שיכולה לגרום לכך שלא יהיה ניתן להבחין באות אשר יש רעש רב.

 ערוץ תקשורת 
למונח ערוץ שתי משמעויות: הראשונה מתייחסת לערוץ כאמצעי פיזי להעברת האות בין המשדר למקלט, דוגמאות לכך הן סיבים אופטיים להעברת תקשורת אופטית, כבלים קואקסיאליים להעברת תקשורת באמצעות מתח חשמלי. המשמעות השנייה מגולמת בצירוף ערוץ תקשורת שהוא תת-מחלקה של אמצעי שידור. ערוץ תקשורת מאפשר לשלוח מספר רב של זרמי מידע בו-זמנית, לדוגמה: תחנת רדיו יכולה לשדר גלי רדיו לאוויר בתדר 94.5MHz, בעוד תחנה אחרת יכולה לשדר בתדר 96.1MHz. כל תחנה משדרת גלי רדיו ברוחב פס של כ-180 kHz. התדרים לעיל נקראים גל נושא. כל תחנה בדוגמה זו מופרדת מן התחנות הסמוכות לה על ידי 200 kHz, וההבדל בין 200 kHz ל-180 kHz הוא פער הנדסי לפגמים במערכת התקשורת. בדוגמה לעיל בוצעה חלוקה של ערוצי התקשורת לפי תדרים, ולכל ערוץ הוקצה רוחב פס נפרד שבו משודרים גלי הרדיו. המערכת המאפשרת את החלוקה נקראת ריבוב חלוקת תדר (FDM). דרך נוספת לחלוקה היא הקצאת מסגרת זמן לכל שולח, כמו 20 מילי-שניות בכל שנייה. כך כל שולח יכול לשלוח את המידע שלו רק בחלון הזמן שהוגדר. שיטה זו נקראת ריבוב חלוקת זמן (TDM), והיא נמצאת בשימוש בסיבים אופטיים.

 אפנון 
העיצוב של אות להעברת מידע נקרא אפנון. ניתן להשתמש באפנון כדי להציג הודעה דיגיטלית בצורת גל אנלוגי. מערכת בלוטות' לדוגמה משתמשת באפנון PSK על מנת להעביר מידע בין מכשירים שונים.

 היבטים סוציולוגיים 
לטלקומוניקציה תפקיד חשוב ביחסים חברתיים. עם זאת בתחילת דרכה של מערכת הטלפונים היא שווקה כמכשיר מעשי המאפשר לקיים שיחות עסקים או להזמין שירותים לבית. רק בשנות ה-20 המאוחרות ושנות ה-30 של המאה העשרים ההיבט החברתי של סוג התקשורת הזה קיבל ביטוי בפרסומות לטלפונים. קידומי המכירות התחילו לפנות לרגשותיהם של הצרכנים, והדגישו את החשיבות של שיחות חברתיות והשמירה על קשר עם בני משפחה וחברים.

מאז החשיבות החברתית של הטלקומוניקציה גדלה משמעותית. אתרי רשתות חברתיות צברו פופולריות גדולה. אתרים אלו מאפשרים למשתמשים לתקשר זה עם זה וכן לפרסם תמונות, אירועים ופרופילים כדי שאחרים יראו. הפרופיל יכול להכיל את גיל האדם, תחומי עניין, העדפות מיניות ומצב אישי.

טרם הופעת הרשתות החבריות המקוונות היו לטכנולוגיות כמו SMS וטלפונים השפעות חברתיות של ממש. מחקר שנערך באנגליה בשנת 2000 הראה ש-81% מבני 15–24 משתמשים ב-SMS למטרות שמירה על קשרים חברתיים ו-42% לפלרטט.

בסקר שערכה בישראל חברת בזק בשנת 2014 עלה כי 38% הכירו חברים חדשים באמצעות האינטרנט ו-32% הכירו את בן זוגם באמצעות האינטרנט, בהשוואה ל-6% בלבד חמש שנים קודם לכן.

 השפעה תרבותית 
מבחינה תרבותית הטלקומוניקציה הגדילה את הנגישות למוזיקה ולסרטים. אנשים יכולים לצפות בסרטים בטלוויזיה בביתם בלי ללכת לקולנוע או לחנות השכרת סרטים. בעזרת הרדיו והאינטרנט אנשים יכולים להאזין למוזיקה. על פי סקר בזק משנת 2014, כ-40% צפו בסרט באמצעות האינטרנט ו-40% נוספים באמצעות הטלוויזיה, רק 13% הלכו לקולנוע ו-7% בלבד צפו באמצעות DVD.

נוסף על כך שינתה הטלקומוניקציה את הדרך שבה אנשים צורכים את החדשות. בסקר שנערך בארצות הברית בשנת 2006 נתבקשו אנשים לענות על השאלה מאין הם צורכים חדשות; ואנשים רבים יותר בחרו בטלוויזיה וברדיו מבעיתון. תוצאות הסקר מוצגות בטבלה (הסכום מסתכם ביותר מ-100% מכיוון שהמשתתפים יכלו לבחור יותר ממקור אחד):
טלוויזיה מקומיתטלוויזיה ארציתרדיועיתון מקומיאינטרנטעיתון ארצי59%47%44%38%23%12%

 השפעה על הכלכלה 

לטלקומוניקציה השפעה של ממש על ההיבטים החברתיים, התרבותיים והכלכליים של החברה המודרנית. ההכנסות של תעשיית הטלקומוניקציה הוערכו בשנת 2008 בכ-4.7 טריליון דולר, או קצת פחות מ-3% מהתוצר העולמי הגולמי.

 ברמה מיקרו־כלכלית 
ברמת המיקרו-כלכלה החברות נעזרות בטלקומוניקציה לבניית תאגידים בינלאומיים. דוגמה מובהקת לכך היא ענקית הקמעונאות באינטרנט אמזון, אך גם קמעונאי מסורתי כמו וול-מארט נהנה מתשתיות טלקומוניקציה טובות יותר בהשוואה למתחריו. בעלי בתים בערים ברחבי העולם משתמשים בטלפון להזמין מגוון שירותים לבית – ממשלוחי פיצה ועד מוצרי חשמל. אפילו קהילות עניות יחסית משתמשות בטלקומוניקציה. בכפרים מבודדים בבנגלדש משתמשים בטלפונים סלולריים ליצירת קשר עם סיטונאים כדי לקבל מחיר טוב על הסחורה שלהם.

 ברמה מקרו־כלכלית 
ברמת המקרו-כלכלה ישנם חוקרים מצביעים על קשר בין תשתיות טלקומוניקציה טובות לצמיחה כלכלית. אך לא כל החוקרים מסכימים בעניין זה.

בגלל התרומה הכלכלית של הטלקומוניקציה יש דאגה גוברת לגבי גישה שוויונית לשירותי תקשורת בין מדינות שונות בעולם, המכונה פער דיגיטלי. סקר שערך ב-2003 איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי גילה כי לשליש מן המדינות יש פחות ממנוי סלולר אחד לכל 20 אנשים, ולשליש מן המדינות יש פחות ממנוי טלפון קווי אחד לכל 20 אנשים. במונחי גישה לאינטרנט בכמחצית מן המדינות יש אדם אחד שיש לו גישה לאינטרנט לכל 20 אנשים. מן הסקר עולה כי בראש הדירוג בגישה לטלקומוניקציה נמצאות שוודיה, דנמרק ואיסלנד, ואילו ניגריה, בורקינה פאסו ומאלי נמצאות בתחתית הדירוג.

מכירות של מכשירי טלקומוניקציה במיליוני יחידות:
ציוד / שנה197519801985199019941996199820002002200420062008מחשבים018204075100135130175230280סלולריםלא זמיןלא זמיןלא זמיןלא זמיןלא זמיןלא זמין1804004206608301000

 אסדרה (רגולציה) 
מדינות רבות חוקקו חוקים התואמים את תקנות הטלקומוניקציה הבינלאומית שקבע איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי.

מנקודת מבט גלובלית היו ויכוחים פוליטיים וחקיקה הנוגעת לניהול טלקומוניקציה ושידורים. תחילתה של מלחמת העולם השנייה הייתה מלווה בשידורי תעמולה בינלאומיים. מדינות, ממשלות, מורדים, טרוריסטים ואנשי מיליציה עושים כולם בשימוש בטכניקות טלקומוניקציה ובשידורים לצורך קידום תעמולה. תעמולה פטריוטית לתנועות פוליטיות החלה באמצע שנת 1930. בשנת 1936 ה-BBC שידר תעמולה לעולם הערבי בתגובה לשידורי נגד דומים מאיטליה.

בנובמבר 2014 המליץ הנשיא ברק אובמה לרשות התקשורת הפדרלית לסווג שידורים על גבי האינטרנט כשירותי טלקומוניקציה במטרה לשמור על נייטרליות הרשת.

 טכנולוגיה 

 טלפון 
ברשתות טלפוניה המתקשר מחובר ליעד על ידי מתגים במרכזייה. המגמה היא מעבר ממתגים אנלוגיים לדיגיטליים וכן פריסת סיבים אופטיים במקום כבלי הנחושת.

לטלפונים סלולריים יש השפעה רבה על רשתות הטלפוניה. מנויי הסלולר עולים במספרם על המנויים הנייחים בשווקים רבים. יותר ויותר סלולרים כאלה נמצאים על גבי מערכות שבהן תוכן הקול מועבר באופן דיגיטלי כגון GSM או W-CDMA במקום מערכות אנלוגיות.

 רדיו וטלוויזיה 
ממוזער|300x300px|חלוקת תקני השידור בעולם לשידורים דיגיטליים
במערכות שידורים מגדל שידור רב עוצמה מעביר גל אלקטרומגנטי בתדר גבוה למקלטים. הגל בתדר הגבוה שנשלח על ידי המגדל הוא אות המכיל מידע חזותי או שמע. אות השידור יכול להיות אנלוגי או דיגיטלי.

בשידורי טלוויזיה דיגיטליים משמשים שלושה תקנים מתחרים שאומצו ברחבי העולם. אלה הם תקני ATSC ,DVB ו-ISDB. עם זאת חרף המעבר לדיגיטל, עדיין טלוויזיה אנלוגית משודרת ברוב העולם.

 אינטרנט 
האינטרנט הוא רשת מחשבים עולמית אשר מתקשרים זה עם זה באמצעות Internet Protocol.

על פי הערכות, בשנת 2000 כ-51% המידע שהועבר ברשתות הטלקומוניקציה הועבר באמצעות האינטרנט, השאר (כ-42%) באמצעות טלפונים נייחים. בשנת 2007 97% מהמידע עבר באמצעות האינטרנט ו-2% באמצעות טלפונים סלולריים.

 רשתות תקשורת מקומיות ורשתות מרחביות 
רשתות תקשורת מקומיות (LAN) מאפשרות למחשבים לתקשר ביניהם מבלי להיות מחוברים לאינטרנט, לרוב מדובר ברשתות זולות יותר ובעלות יתרון של פרטיות ואבטחת מידע.

רשתות מרחביות (WAN) הן רשתות מחשבים פרטיות אשר מגיעים למרחק של אלפי קילומטרים. גם כאן יש יתרון מבחינת הפרטיות ואבטחת המידע. משתמשים ברשתות אלה כוללים כוחות מזוינים וסוכנויות מודיעין אשר חייבות לשמור על המידע שלהם מאובטח וחסוי.

 יכולת ההולכה 
היכולת האפקטיבית להחליף מידע ברחבי העולם באמצעות רשתות תקשורת דו-כיווניות גדלו מ-281 פטה-בייט של מידע בשנת 1986 ל-471 פטה-בייט ב-1993, ל-2.2 אקסה-בייט בשנת 2000 ול-65 אקסה-בייט בשנת 2007.

ראו גם
 עידן המידע
 ניו מדיה
 Wavelength-Division Multiplexing
 תקשורת קווית
 לוויין תקשורת

קישורים חיצוניים



הערות שוליים

*