帶你讀《果殼中的5G:新網絡時代的技術内涵與商業思維》第一章從 0 到 5 的演化與邏輯1.1

通信技術的發展目标是非常清晰的，它就是要降低乃至消除時空距離對社會活動的限制。在實作這一目标的過程中，通信技術必然會對經濟社會中的各行各業産生巨大影響，因為，一切社會活動總是會尋求時空最短距離進行，這樣做消耗的能量最小，獲得的收益最大。為此，舊的低收益的生産模式就必然會被抛棄，利用新通信技術的新生産模式必然就會形成。新的商業角色将會出現，舊的商業角色和商業價值則會被重新定位，産業的商業回報也會被   重新配置設定。小到一個社會經濟單元，大到整個國家均是如此，這就是随着通信技術變革而形成的商業發展機會。

雖然通信技術的發展目标是清晰的，但是其發展的路徑卻有很多不同的選擇。曆史上出現過衆多的通信技術方   案，有些成功了，有些則被抛棄了。被抛棄的技術方案之中，不乏構思卓越而理想豐滿者。其中的緣由，我們隻有通過   解析通信發展的曆史才能體會。好在，通信的發展曆史并   不是很長，我們完全有能力全面而細緻地觀察其中的脈絡。

超距離資訊傳遞，通信系統的原始建構

如果廣泛地定義通信，那麼無論是信件傳遞還是代人捎話乃至市井中流言的傳播都是通信的形式，但是以這些通信的形式傳遞資訊需要太長的時間。資訊是存在時效性的，資訊傳遞本身所花費的時間越長，資訊本身的價值也就越低，直到越過某一時間門檻值，資訊價值便會陡降為零。是以，提升通信速度，就是保障資訊價值，這也是通信技術演進的一大命題。直到今天，低延遲時間通信仍然是通信技術發展的核心内容之一。資訊社會與傳統經濟社會的最大差異也是在于資訊網絡對于資訊價值的保障能力上。

但僅有資訊傳播速度是不夠的，系統傳遞資訊的容量也是通信技術的原生命題。中國早在西周時代就建構了烽火通信機制，可以很好解決通信   的速度問題。而且為了增加傳播距離，在秦朝還使用了萬裡長城的烽火台   系統，在更廣闊的範圍内進行資訊的中繼傳遞。盡管中繼本身需要時間消耗，但對于古代需要烽火傳遞的資訊而言，那些中繼延遲基本可以忽略不計。但是這種烽火通信的方式存在的最大問題就是資訊容量太低了。資訊編碼隻有0和 1，1（烽火點燃）代表危機，0（烽火熄滅）代表太平。0和 1無法表達周幽王的真實用意，否則也許他可以告訴衆諸侯看在多年君臣關系的面   子上，配合自己的娛樂項目，也不必導緻滅頂之災。

說到這些古今一緻的通信需求，不得不談到一個奇妙的螺旋形發展模式：似乎很多通信相關技術的發展就隐藏在一個螺旋式的發展模式之中。   我們所談到的烽火通信系統、旗語（FlagSignal）、臂闆通信（Semaphore）等人類最古老的通信形态不但是通過光作為傳輸媒介的，而且是采用數字   編碼的！這與我們今天最先進的通信機制似乎有某種有趣的内在聯系。這些通信機制可以被統稱為 Telegraph。我們長期以來，認為Telegraph是電報的意思，其實，電報的準确英文名稱應該是Electrical  Telegraph，隻不過是由于其他形式的   Telegraph   已經不複存在了，是以人們将其簡稱為    Telegraph。Telegraph    并沒有一個專門的中文譯名，我們權且按照它的詞根原意和它的本質稱其為超距離通信吧。

人類真正意義上的通信系統應該從電報的發明開始算起，電報對于通信最大的改變就是将通信的媒介從光變成了電，這是一個重要的裡程碑，因為這很好地解決了通信的可靠性問題，用電路進行通信比通過視覺進行通信，自然幹擾更少，傳播距離更遠，更适合滿足通信的需求。

第一台電報機是由英國人威廉·庫克（WilliamCooke）（見 圖 1-1）和 查 爾斯·惠斯通（CharlesWheatstone）于 1837年7 月在倫敦和伯明翰的鐵路車站之間向世人展示的。庫克希望鐵路公司能夠廣泛地使用他的電報信号系統替代鐵路原有的氣動信号系統，但幾次都被拒絕。即便是最終大西方鐵路公司（GreatWestern）全面接納了庫克的技術，鐵路公司也一直堅持獨家使用該系統，并拒絕庫克允許将電報系統開放作為公共通信服務系統的訴求。為此，庫克爵士自費延長了電報線路，并同意鐵路公司可以免費使用它的電報系統，這樣将電報系統向公衆開放的意願才得以實作。鐵路一直是通信系統發展的慢行區是有原因的，直到今天這一現象依然存在，我們後續的章節在讨論5G 時代的鐵路通信系統時還會談到這個問題。不過，鐵路對于通信技術的發展應該算是起到了奠基的作用。因為，除了軍事應用之外，第一個能讓通信技術成為不可或缺的、重要内容的民用場所就是鐵路。

電報通過電媒介提升了通信的可靠性，但這還不足以使得電報能夠成為公衆服務内容。其中最大的問題就是通信系統的容量問題。軍事機關、鐵路這些專用場所往往隻需要傳遞特定資訊，可以通過有限的資訊編碼實作。而如果是為了滿足民間需求的商業通信系統，則需要能夠對于幾乎無限的資訊進行傳遞，這樣才能夠具備基本的可用性。

美國的一名肖像畫家和發明家薩缪爾·摩爾斯（SamuelMorse）在這一時代及時地出現，推動了電報成為普遍通信手段的程序。                                                                                                                                                 他最大的貢獻是發明了一套完整的編碼——                                                                                                                                                摩爾斯電碼（MorseCode），這套編碼用兩個簡單聲音信号：短音“滴”和長音“哒”的組合來表達幾乎所有的資訊内容。這使得人們通過電報線路進行複雜資訊溝通成為可能。摩爾斯電碼系統于 1851年正式作為歐洲大陸電報系統的标準，後來很快就成為國際摩爾斯電碼的基礎。雖然在美國國内使用美國版的摩爾斯電碼，但其通信機制與歐洲版基本一緻，一般的通信營運人員都能夠熟練掌握這兩種代碼。

不過，電報這種通信系統是存在很多限制的。首先，你必須熟練掌握摩爾斯電碼，這本身就大量限制了使用人群。要知道那個時代很多人連字都沒有認全，更别提使用一套文字的編碼體系去熟練地溝通了。是以，那個時代的通信必須存在除了電媒介之外的通信媒介，就是電報員。電報員必須負責将使用者的語言翻譯成摩爾斯電碼進行傳送，對端也必須由專業的電報員将摩爾斯電碼解讀後再翻譯回使用者的語言，并告知使用者。

如果要消除通信過程的知識壁壘，就需要消除通信之間複雜的編碼轉譯過程，讓人們能夠用語音自由地溝通。其實，聲音本來就是人類傳統的   通信形式，我們日常的溝通是用聲音的，古代軍隊打仗也是用軍鼓的聲音傳遞指令的。電話的英文單詞是 Telephone，其中Tele代表的是“遠距離”的意思，phone代表的是聲音的意思。Telephone本質上要實作的是一個遠端通話系統。

最早，人們曾嘗試利用聲學原理建構管道通話系統（Pipe    Telephone System）。這個系統隻是簡單地部署一些可以傳遞聲音的管道。人隻要在一端說話，聲音就會在管道中傳播，可以在管道的任何部位開一個聽音的端口，就能清楚地聽到發話人的聲音。本質上這就是一個多對多的廣播通信系統。千萬不要小看這種通話系統，這種曆史悠久的管道通話系統目前仍在很多船舶、地下空間等封閉場合使用。因為，這種通信系統不僅便宜，而且有效、可靠！這不正是對通信系統最本質的需求嗎？你如果用高度發達的現代通信技術去替代這些通信方式反而可能會降低可用性，這也正是技術與場景需求之間密切聯系的例證。

不過，管道通信系統在極大滿足特殊場景需求的同時，也必然會受到特殊場景的巨大限制而無法普及，比較大的問題就是這種基于聲學結建構設的通話系統傳播距離十分有限，超出 100米左右的範圍，語音就衰減得難以聽清了，更不用說城市與城市之間的通話了。

19世紀初期，意大利發明家安東尼奧·梅烏奇（AntonioMeucci）（見圖1-3）在他受雇的一家劇院裡也建造了這樣一個管道通話系統，并把它用于舞台和控制室之間的通話。像每一個優秀的發明創造者一樣，梅烏奇在設計、制作和使用這個通話系統的過程中萌發了更具挑戰的想法，如何能讓聲音傳得更遠？

人類從不缺乏科技創造的能力，隻是需要想象科技的需求。梅烏奇讓聲音傳得更遠的願望和摩爾斯電碼系統希望通過傳送語音來實作自由通信的願望高度一緻。其實 Telegraph的本質意義就是為了解決聲音傳輸距離有限的問題的。電與聲音的結合也是以成了這名意大利發明家傾盡全力的研究目标。這也是為什麼梅烏奇後來把他發明的電話稱為“Teletrofono”的原因，因為  Teletrofono  的含義就是“能夠通話的電報機”