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二、现代通信技术的发展历程是怎样的

现代通信技术,一般指电信,因为它是建立在电磁学的基础上的,前期依赖一大堆基础科学和技术的积累。

19世纪,北美新大陆成为创新的热土,美国也顺理成章地成为现代通信技术的发源地。

1835年,美国雕塑家、画家、业余科学发烧友莫尔斯发明了有线电报,大名鼎鼎的莫尔斯电码由此诞生。

1876年,一位专门辅导听力障碍学生的老师,美国人亚历山大·贝尔发明了最早的电话,他在拥有的电话专利基础上创建了贝尔电话公司。贝尔电话公司也就是后来的电信业巨无霸AT&T的前身,其研发机构就是大名鼎鼎的贝尔实验室。

通信行业是一个依靠大量技术,并且具有巨大商业利益的行业,因此从一开始,就与技术剽窃和专利争端纠葛在一起。贝尔发明电话背后,就有一桩著名的专利公案。

虽然贝尔确实拥有最早的电话专利,但是早在1860年,从意大利移民到美国的安东尼奥·梅乌奇(Antonio Meucci)展示的一种名为“可谈话的电报机(teletrofono)” 的机械已经具备了电话的功能,他还在纽约的意大利语报纸上公开发表了关于这项发明的介绍。但是,英语水平不高的梅乌奇融不进美国主流社会,得不到应有的认可,他甚至穷困到无法支付250美元的申请费,为他的可谈话的电报机申请专利权。

梅乌奇曾向当时美国最大的电报公司——西部联合电报公司寄去了模型和技术细节,希望能凭借自己的技术成果在该公司谋得一个职位,但是没能和该公司的主管人员见上一面。当他于1874年向西部联合电报公司要求拿回这些材料时,却被告知这些东西已经不见了。

这家公司的一名高管是贝尔的好朋友,他看到梅乌奇的技术方案后立刻意识到这将是一件划时代的发明,具有无限的前景。因此他根本就没向公司上报,而是悄悄联络贝尔,希望合伙开设一家公司牟利。

两年之后,也就是1876年2月14日,贝尔向美国专利局提出申请电话专利权。就在贝尔提出申请两小时之后,一个名叫E.格雷的人也走进专利局,也申请电话专利权。1877年,刚刚崭露头角的托马斯·爱迪生获得了碳粒送话器的发明专利。这三件专利引发了一场旷日持久的专利纠纷。

三者间专利之争错综复杂,直到1892年才算告一段落。造成这种局面的一个原因是,那个声称弄丢了梅乌奇设计图纸的西部联合电报公司,买下了格雷和爱迪生的专利权,与贝尔的电话公司对抗。这场旷日持久的专利官司的结果是双方达成一项协议,西部联合电报公司完全承认贝尔的专利权,并不再染指电话业,交换条件是在专利有效期内,分享贝尔电话公司收入的20%。

贝尔依靠偷来的专利赚得盆满钵满,但是真正的电话发明人梅乌奇依然贫困潦倒,他愤而提起上诉。几经辗转,当时最高法院最终同意以欺诈罪指控贝尔。但就在胜利的曙光就要显现时,年事已高并且病魔缠身的梅乌奇于1889年10月18日带着遗憾离开了人世。

一百多年后,美国国会于2002年6月15日269号决议确认,安东尼奥·梅乌奇为电话的发明人,贝尔确实是剽窃了他人的研究成果。这一决议将贝尔这个被写在教科书中的电话发明人永远钉在了历史的耻辱柱上。

瑞典的爱立信公司是举世闻名的电信巨头,在2017年被华为超越之前,在长达二十多年的时间里都稳坐电信设备全球第一的宝座。爱立信公司于1876年成立,比贝尔电话公司成立时间还早一年,其名字就是创始人的姓氏,最初是一家十分简陋的机械修理作坊。

贝尔电话机在瑞典开始销售后,爱立信先生也第一时间去买了一对,并进行了拆解研究。1878年底,爱立信公司开始销售仿制贝尔的电话机。在仿制的同时,爱立信公司着手自主开发,于1880年底推出自主品牌的墙式电话机。

依靠改进的墙式电话机和远低于对手的价格,爱立信公司在1881年初赢得了本国的第一个合同。紧接着,爱立信公司在瑞典、挪威和芬兰多次击败贝尔电话公司,赢得了一系列的合同。北欧这些国家可没有什么尊重外国公司知识产权的觉悟,偏向本地公司是天经地义的选择,因此贝尔电话公司在北欧遭遇了一系列挫折,最终退出北欧市场。依托北欧市场,爱立信公司逐渐成长为可与贝尔电话公司分庭抗礼的电信巨头。

早期的电话需要人工来把通话双方的线路接在一起,烦琐又容易出错。更要命的是,这里面还存在“暗箱操作”。

美国堪萨斯城的一个殡仪馆老板阿尔蒙·斯特罗格(Almon Strowger),就吃了暗箱操作的大亏。

斯特罗格发现,自己的殡仪馆生意总是冷冷清清,同城另一家的生意就要好得多,这是怎么回事呢?经过调查发现,打到自己店里的生意电话,总会被话务员转接到另一家殡仪馆。原来,当地话务员是那家殡仪馆老板的堂弟。知道真相的斯特罗格很生气,发誓一定要发明一个不需要人工操作的交换机。

1891年,他终于发明了一种自动电话交换机,被称为步进制交换机。除此之外,大家经常在电视上看到的旋转式拨号盘,也是斯特罗格发明的,他本人也成功地从殡仪馆老板转型为通信设备制造商。

到此时为止,还都是有线通信,通信距离和地点受布线条件的限制,存在很大的局限。1901年,意大利人马可尼使用他自己发明的火花隙无线电发报机,成功发射了穿越大西洋的无线电信号,他因此获得了1909年诺贝尔奖。

20世纪30年代,信息论、控制论、调制论、预测论、统计论获得了一系列突破,推动了通信技术迅猛发展。此后的技术突破越来越多。

1935年发明频率复用技术,使得传输的信息量暴涨,模拟黑白广播电视被发明出来。

1946年,好莱坞女演员海蒂·拉玛和作曲家乔治·安太尔受到音符组织方式的启发,推测可用多个频率发送一个无线电传输信号,并申请了一项专利。这种被称为跳频的技术,就是后来大名鼎鼎的码分复用技术(CDMA)的前身。然而这项影响巨大的技术在当时并没有引起注意,直到后来高通公司的创始人雅各布斯慧眼识珠,从故纸堆中发现了它。在无线通信技术迈入3G时代后,美国高通公司凭借CDMA相关专利获得了巨大的利益,并由此引发了通信行业史上一连串云谲波诡的利益博弈,深刻影响了中国通信行业以及华为公司的发展历程。此乃后话,将在本书相应章节展开。

1958年,仙童半导体以及德州仪器相继发明集成电路(IC),集成电路此后逐渐成为整个计算机和通信行业的基础。

1966年,英籍华人高锟发表论文,提出可以用石英制作光纤,实现超大容量通信。此前的通信都是导线中传输电信号,高锟提出的光通信被许多人当成天方夜谭,只有贝尔实验室的核心高管等少数人相信高锟的观点。

1970年,美国康宁公司花费三千万美元终于研制出第一根光纤,1976年,贝尔实验室建立第一条试验线路。光纤最初传输带宽只有45Mb/s,只能传输数百路电话,而用中同轴电缆可传输1800路电话。此后随着激光器以及光纤的不断改进,光通信击败所有其他传输技术,成为传输带宽最高的技术。

光纤的发明引发了通信技术的一场革命,直到今天以及可预见的未来,光纤仍然是主流干线通信技术。一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。 VmSQs8CAhYYZq7WVt/Ppn3/IgFQzXKfchPcRq9prXJ8Z7k2MpGhdbSIZgVX9wGbG

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