回溯无线通信史
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TELEGRAM电报
上帝创造了何等奇迹！
――莫尔斯（Samuel Finley Breese Morse）
萨缪尔・莫尔斯（1791-1872）
无线通信，并不是现代人的突发奇想。人类历史上最早的通信手段和现在一样是“无线”的！利用以火光传递信息的烽火台，通常被认为是最早传递消息的方式，而事实上并不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最早最方便的办法。非洲人用圆木特制的大鼓可传声三四公里远，再通过“鼓声接力”和专门的“击鼓语言”，可在短时间内把消息准确地传到50公里外的另一个部落。
不论是击鼓、烽火，还是像今天的移动通信一样，要实现消息的远距离传送，都需要中继站层层传递，消息才能到达目的地。不过，由于那时人类还没有发现电，所以要想快速地实现远距离传递消息似乎不太可能。
人类通信史上的革命性变化，是从发现电可以作为信息载体之后开始的。
1753年2月17日，《苏格兰人》杂志刊发了一封署名c・m的书信。在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。虽然这个设想在当时一点都不成熟，却使人们看到了电信时代的一缕曙光。
不久后，法国查佩兄弟第一次提出了“电报”这个词。1793年，兄弟俩在巴黎和里尔之间架设了一条长230千米、以接力方式传送信息的托架式线路。
1820年4月，丹麦物理学家汉斯・奥斯特（H.C.Oersted）发现了著名的“电流磁效应”。受此启发，俄国人希林在1832年制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机。最初的电报机首先在铁路上获得应用。不过，由于它使用起来很不方便，无法投入真正的推广阶段。历史到了关键的时刻，似乎停顿了下来，但紧接着，一个重要的人出现了。
差不多也是在1832年，美国画家莫尔斯来到欧洲学习绘画。年轻的莫尔斯对电报这种新生技术产生了兴趣，经过3年的钻研之后，1835年，世界上第一台真正意义上的电报机终于问世。
当时，如何把电报和人类的语言连接起来，是摆在莫尔斯眼前的一大难题，灵感来临的瞬间，他在笔记本上记下了这样一段话：
“电流是神速的，如果它能够不停顿走十英里，我就让它走遍全世界。电流只要停止片刻，就会出现火花，火花是一种符号，没有火花是另一种符号，没有火花的时间长又是一种符号。这里有三种符号可组合起来，代表数字和字母。它们可以构成字母，文字就可以通过导线传送了。这样，能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了！”
这一想法成熟后，莫尔斯成功地用电流的“通”、“断”和“长断”来代替了人类的文字进行传送，这就是鼎鼎大名的“莫尔斯电码”。
1843年，莫尔斯获得了3万美元资助，他用这笔钱修建了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路，全长64.4公里。1844年5月24日，在座无虚席的美国国会大厦里，莫尔斯用他那激动得有些颤抖的双手，操作着他花费十余年心血研制成功的电报机，向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报：“上帝创造了何等奇迹！”
电报的发明，拉开了电信时代的序幕，开创了人类利用电来传递信息的历史。从此，信息传递的速度大大加快了。“嘀―嗒”一响，电报便可以载着人们所要传送的信息绕地球走上7圈半。这种速度是以往任何一种通信工具所望尘莫及的。
TELEPHONE电话
“沃森特先生，快来帮我啊！”
――亚历山大・贝尔（Alexander Graham Bell）
亚历山大・贝尔（1847-1922）
发送一份电报，得先将报文译成电码，用电报机发送出去，收信的一方再把收到的电码译成报文。这个过程不仅麻烦，而且也不能进行及时的双向交流。因此，人们开始探索一种能直接传送人类声音的通信方式，这就是现在无人不晓的“电话”。
1861年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在近距离互相通话。但是如何实现远距离通话呢？
亚历山大・贝尔是注定要完成这个历史任务的人。贝尔系统地学习了人的发声机理和声波振动原理，在为聋哑人设计助听器的过程中，他发现电流导通和停止的瞬间，螺旋线圈发出了噪声，这一发现使贝尔突发奇想――“用电流的强弱来模拟声音大小的变化，从而用电流传送声音。”从这时起，他就开始了设计电话的艰辛历程。
1875年6月2日，贝尔和他的助手沃森特正在进行模型的最后设计和改进。测试的时刻到了，沃森特在门窗紧闭的一个房间里把耳朵贴在音箱上准备接听，贝尔在操作时不小心把硫酸溅到自己的腿上，他疼痛地叫了起来：“沃森特先生，快来帮我啊！”没有想到，这句话通过他实验室中的电话传到了在另一个房间工作的沃森特先生的耳朵里。这句极普通的话，也就成为人类第一句通过电话传送的语音而被记入史册。
1875年6月2日作为发明电话的日子从此被人们纪念，而贝尔进行实验的地方――美国波士顿法院路109号，至今它的门口仍钉着块铜牌，上面镌有：“1875年6月2日电话诞生在此。”
1877年，波士顿和纽约之间架设起了第一条电话线路，两地相距300公里。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。一年之内，贝尔共安装了230部电话，建立了贝尔电话公司，这是美国电报电话公司（AT&T）的前身。
电话传入我国，是在1881年，英籍电气技师皮晓浦在上海十六铺沿街架起一对露天电话，付36文制钱可通话一次，这是中国的第一部电话。
最初的电话没有拨号盘，所有通话都要经过中间的接线员之手，将通话人接上正确的线路。拨号盘始于20世纪初，当时美国马萨诸塞州流行麻疹，一位内科医生担心一旦接线员病倒将造成全城电话瘫痪，从而提出了这个建议。
WIRELESS TELEGRAPHY无线电报
电报和电话的相继发明，使人类获得了远距离传送信息的重要手段。但是，信号是通过金属线传送的，只有线路架设到的地方，信息才能传到，这就大大限制了信息的传播范围。在茫茫大海中航行的轮船如何与陆地通信呢？有没有能让信息无线传播的办法？
在发现“电流磁效应”近半个世纪之后，1864年，著名的科学家麦克斯韦提出了“电磁场”概念，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。那么，又有谁来证实电磁波的存在呢？此人便是海因里希・赫兹（Heinrich Hertz）。
1887年的一天，赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压，随之便产生一阵阵火花放电。这时，他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时，便看到有火花越过缝隙。通过这个实验，他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后，轰动了整个科学界。1887年成为了近代科技史的一座里程碑，为了纪念这位杰出的科学家，电磁波的单位便命名为“赫兹（Hz）”。
赫兹的发现具有划时代的意义，它直接导致了无线电的诞生，开辟了电子技术的新纪元，标志着从“有线电通信”向“无线电通信”的转折点。
赫兹发现电磁波的消息传到了俄国一位从事电灯推广的青年波波夫那儿，他兴奋地说：“用我一生的精力去装电灯，对广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小一角，要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界！”
1894年，波波夫改进了电报接收机并为之增加了天线。1896年，波波夫成功地用电磁波进行了莫尔斯电码的传送，距离为250米，电文内容为――“海因里斯・赫兹”。
1897年5月18日，另一位研究无线电的年轻人马可尼，改进了无线电传送和接收设备，在布里斯托尔海峡进行无线电通信取得成功，把信息传播了12公里。紧接着，马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器材公司。
1901年，英国的无线电报能发送到大西洋彼岸，不过当时的天线是用风筝牵着的金属导线。1902年在英国与加拿大之间正式开通了越洋无线电报通信电路，使国际间电报通信跃入到一个新的阶段。
由于无线电通信不需要昂贵的地面通信线路和海底电缆，因而很快便受到人们的重视。它首先被用于海上通信。后来，无线电通信接二连三地在海难援救行动中发挥作用。
1902年，美国人巴纳特・史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播。他在穆雷广场放好话筒，由他的儿子在话筒前说话、吹奏口琴。随后他在附近的树林里放置了5台矿石收音机，均能清晰地听到说话和口琴声，试验获得了成功。现在，州立穆雷大学仍树有“无线电广播之父――巴纳特・史特波斐德”的纪念碑。
1920年，美国匹兹堡的KDKA电台进行了首次商业无线电广播。广播很快成为一种重要的信息媒体而受到各国的重视。
与此同时，无线电通信逐渐被用于战争。在第一次和第二次世界大战中，它都发挥了很大的威力，以致有人把第二次世界大战称之为“无线电战争”。
BEEPER寻呼机
小时候，漫步在城市街头，我们时常会听到一阵阵“嘀、嘀、嘀”的响声。这就是无线电寻呼机所发出来的声音。寻呼机在中国盛行于20世纪80年代至20世纪90年代，后来由于手机的普及，使用者越来越少。无线电寻呼机又叫做“BP机”。它是专门用来接收由无线电寻呼系统发来的信息的，可以是寻人信息，也可以是有关天气预报、股市行情等一类短消息。
2000年12月21日，寻呼机的发明者――被誉为“无线通信之父”的阿尔・格罗斯（Alfred J. Gross）离世。然而在1956年的一次会议上，当他首次展示寻呼机的原型时，却遭到多数人的冷眼。但谁也无法阻挡科技的进步，数十年后，移动电话和寻呼机得到广泛应用，而这些无线设备几乎全都起源于他在1956年展示的那部寻呼机原型。
格罗斯拥有许多专利，不仅发明了寻呼机，还是无线步话机和早期移动电话的创始人。但是，这些专利过于超前，大多在市场应用前，就失效了。为此，年迈的格罗斯遗憾地说：“怪我早出生了35年！如果我仍然拥有那些发明专利，比尔・盖茨手中的财富根本就不值一提。”
说到现代通信技术，还不能不提摩托罗拉。摩托罗拉最早是一家生产车用直流收音设备装置的公司，随着汽车在美国的流行而迅速壮大。二战时期公司转入无线电通讯设备的生产。1941年，摩托罗拉生产出了美军参战时唯一的便携式无线电通讯工具――SCR-300高频率调频背负式通话机，1956年，第一个无线电寻呼机也在该公司问世了。
早期的寻呼机形状如单向收音机，有砖头那么大。呼叫员整天在机器里不停地念着各种信息，有点像今天的出租车调度台，是一种“大广播”方式，你听到的是呼叫员发出的所有信息。你得仔细留意自己的名字，错过了，就再也找不到了。
后来，寻呼机获得了个体特征。每个寻呼机都有一个数字名字，因此它只接收对自己的呼唤，而忽略其它信息。当听到对自己的呼唤时，呼机就会嘀嘀地响起来，它的主人需要找到一部电话，向呼叫员询问信息，这就是模拟寻呼机。1968年，日本率先开通了这类模拟寻呼系统。
70年代曾出现了语音呼机――信息到来之前，寻呼机发出一种预定的声音讯号，使用者打开机器便可听到这一信息。80年代早期出现了数字呼机，它的屏幕很小，只能把数字写在上面，以不同的数字来代表不同的信息。美国于1973年最先使用这类寻呼系统。
数字寻呼系统不仅有“人工”的，也有“自动”的。人工寻呼是由话务员受理，然后再由话务员对信息进行编码后发送给指定用户。自动寻呼的上述操作过程都由计算机自动处理，不用人来操作。
随后几年出现了能显示文字信息的寻呼机，这些信息可能是告诉你需要回电话、会议开始时间或航班情况。现在的寻呼信号已通过卫星向全国各地传播，在电波中搜索特定的寻呼机号码，能准确地找到目标。
蜂窝式移动电话
实现个人电话的梦想
比起电报来说，电话的及时性和互动性似乎让人们的生活更为便利。自从无线电报和广播发明之后，人们更希望能有一种能够随身携带，不用电话线路的电话。
肩负着人类的希望，通信领域的科学家进行了不懈的努力。由于世界大战的需要，步话机、对讲机等早期的移动通信雏形其实已经开发了出来。20世纪60年代，专用无线电话系统大量出现，在公安、消防、出租汽车等行业中应用。但这些设备仅能在特殊人群中使用且携带不便，能不能有更小适合大众使用的个人移动电话？
随着对电磁波研究的深入和集成电路的问世，摆在科学家面前的障碍逐渐被扫清，移动电话首先被制造出来。由于手持式移动电话机是在流动中使用，所需电力全靠自备的电池来供给，当时是使用镍镉电池，可反复充电。
移动电话制造出来了，如何规划网络？科学家首先想到蜂巢的结构，在建筑学上，蜂巢是经济高效的结构方式，移动网络可以采取同样的方式，然后在相邻的小区使用不同的频率，在相距较远的小区就采用相同的频率。这样既有效地避免了频率冲突，又可让同一频率多次使用，节省了频率资源。这一理论巧妙地解决了有限高频频率与众多高密度用户需求量的矛盾。
70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统相关的理论后，很快就进入了实用开发阶段。在蜂窝式的网络中，每一个地理范围都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。在这个区域内任何地点的车载、便携电话都可经由无线信道和交换机联通公用电话网，真正做到随时随地同世界上任何地方进行通信；同时，在多个移动交换机之间，只要制式相同，还可以进行自动和半自动转接，从而扩大通信的范围。因此，从理论上讲，蜂窝移动电话系统可容纳无限多的用户。
第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，美国、英国和日本都开发了各自的系统。
1975年，美国联邦通信委员会（FCC）开放了移动电话市场，确定了陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱，为移动电话投入商用做好了准备。1979年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。中国在1987年开始使用模拟式蜂窝电话通信，1987年11月，第一个移动电话局在广州开通。
GSM手机
“科技以人为本。”
――诺基亚1996年宣传语
模拟式蜂窝电话迅速发展，也开始显现出它的缺点，特别是在人口密集的大城市，由于其采用的频分多址（FDMA）技术造成频率资源严重不足，同时，模拟信号的电话易被窃听，危害使用者的隐私和利益。
进入80年代后期，大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障。
1982年，欧洲成立了GSM研究小组（移动通信特别组），任务是制订泛欧移动通信漫游的标准。这个小组在欧洲的蜂窝移动通信方面做了大量的工作，他们对8个不同的实验方案进行了论证，最后制定了泛欧洲的数字蜂窝移动通信系统，并用该研究小组名字的缩写“GSM”命名。GSM移动电话系统采用EFR（增强全速率编码）语音编码技术，对频谱利用率高、容量大，通信质量好，同时还可以自动漫游切换，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点，使移动通信进入了一个新的发展阶段。
说到GSM，还有个有意思的插曲，当GSM技术推出不久，一种更先进的CDMA技术也推出了，当时摩托罗拉占有蜂窝式移动电话的绝大部分市场，由于CDMA比GSM先进得多，所以摩托罗拉认为GSM技术只能是从模拟到数字的过渡，一直没有重视GSM手机的商业开发。但GSM手机一推出就受到从事商业、贸易和高级管理人员的欢迎，到1996年，当诺基亚和爱立信来势凶猛的GSM手机已占据了手机市场的大部分时，摩托罗拉才回过头开发同类产品，从此，摩托罗拉就不能确保手机市场老大的地位了。
随着GSM手机的迅猛发展，GSM自然而然成为全球移动通信系统的代名词。1993年9月18日，浙江嘉兴首先开通了我国第一个数字移动通信网。从此GSM手机在国内迅速成长，发展到今天几乎人手一机的光辉业绩。
智能手机
“我们不生产电脑，我们只是让它显的更加多余。”
――摩托罗拉CEO桑杰・贾
在网络化的今天，手机仅仅作为通话的工具无疑是一大浪费，不少有远见卓识的人看到了最好的个人电子设备就是手机，因为它是真正的个人化用品，可以随时随地接入无线网络。
新一代手机，即智能手机，可以单独地胜任某些原来必须要在电脑上才能完成的工作。
标志智能手机的典型技术就是现在人们正津津乐道的蓝牙、WAP和GPRS，它们的背后都有一大群科学家在为之工作。发明蓝牙技术的就是以瑞典电信巨人爱立信公司为主成立的蓝牙工作小组。
用惯电脑的人都对各种连接线深恶痛绝，难道用手机连接其它的设备也要这样？不，有了蓝牙就不再需要。1994年，爱立信、IBM、英特尔、诺基亚和东芝公司联手成立了蓝牙集团，到2000年初，成员已增加到1400名，覆盖汽车、航空、媒体、电信等行业，其中包括知名的微软、朗讯和摩托罗拉。这些企业的加入足见无线技术的前景何其诱人，目前该组织已经囊括了几乎所有主流计算机和通讯厂商。
蓝牙是以无线LANS的IEEE802.11标准为基础而发展的技术。从理论上来讲，蓝牙技术能够使相距30米以内的设备互相连接，传输速度可达到2MB/s，任何蓝牙设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可以建立联系，而无需用户进行任何设置，可以解释为“即连即用”。
现在面世的蓝牙产品不仅有蓝牙耳机，还有PDA（掌上电脑）与手机的数据同步器，甚至还有了蓝牙便携式硬盘。蓝牙手机在未来注定要成为生活遥控器的多面手，代替现在的钥匙、控制器等。
WAP其实只是一个全球性的开放协议，最早由摩托罗拉、诺基亚、爱立信等联合开发，目前加入到这个标准中的成员单位已有200多个，要注意的是，WAP协议并不依赖于某种具体的网络，所以不仅能够运行于GSM网络，还能在CDMA网络下运行。
GPRS（通用分组无线业务）是在GSM基础上的一种过渡技术。GPRS可以提供用户在外的上网需求，速度能达到115Kb/s，更重要的是它可以使手机始终处于连接在线的状态，使用费率则只按数据流量来计算，显得十分合理。GPRS投入实用快，在原有的GSM系统上进行部分升级改造就实现了，避免了重复建设的昂贵投资。1999年11月，用摩托罗拉公司的方案，英国 BT Cellnet公司实现了全球首次GPRS通话，2000年7月，该公司推出了第一个商用GPRS方案，摩托罗拉则同时推出了全球第一款GPRS手机――Timeport P7389i。
现代移动通信，尤其是3G和4G通信的发展，全都归功于一种全新的技术CDMA，它的原理是基于扩频通信技术，其创始人海蒂・拉玛更是一位传奇的好莱坞女明星。
CDMA是码分多址（Code Division Multiple Access）技术的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。
CDMA最早由美国高通公司推出，近几年由于技术和市场等多种因素的作用得以迅速发展。截至2009年6月，全球共有5.02亿人使用CDMA系列技术。我国也在全国范围内开通了CDMA电话网。
回顾移动通信史，主要的发展都在近几十年，而且发展的速度越来越快，蓝牙、WAP、GPRS和CDMA仅仅是移动新技术的几个亮点而已。在这世纪之交，超乎人们想象的移动通信新产品会飞快地出现在我们身边。到那时，手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，相信它会成为你可靠的助手和有趣的娱乐伙伴。而它的形状也会有各种各样（手表、头戴式、分离式、笔式）以适应不同人群的要求，让我们共同期待移动通信创造的美好未来吧。