通訊技術(shù)的國內(nèi)發(fā)展

  泰勒斯認(rèn)為，這和磁鐵是一個(gè)原理，他將這種未知的神秘力量，稱之為“電”。

  其實(shí)，人類文明對“電”的記載，可以追溯到更早。公元前2750年撰寫的古埃及書籍中，人們就記錄了一種叫做發(fā)電魚（electric fish，其實(shí)就是電鰩）的生物，這些魚被稱為“尼羅河的雷使者”。

  不管是古埃及人，還是古希臘人，都不會想到，這個(gè)“電”，在幾千年后，徹底改變了人類的命運(yùn)。

1600年，英國女王伊麗莎白一世的御醫(yī)，英國人威廉·吉爾伯特（William Gilbert），用拉丁語“電”來描述某些物質(zhì)相互摩擦?xí)r所施加的力量。他還寫了一本傳世名著——《論磁》。在書中，他認(rèn)為，電的產(chǎn)生需要摩擦，而磁鐵不用，所以，電和磁是兩回事。

  這個(gè)觀念持續(xù)了很多年，人們一直把電和磁作為毫無關(guān)系的學(xué)科分開研究。

  后來，越來越多的人開始研究電，并取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。其中最偉大的發(fā)現(xiàn)，就是本杰明·富蘭克林的“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”。

  風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)——富蘭克林將系著鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中，閃電擊中鑰匙，順著金屬線被富蘭克林的手感知到。

  到了1820年，丹麥人漢斯·奧斯特（Hans Christian Oersted）發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，重新建立了電與磁之間的聯(lián)系。

  1821年，英國人邁克爾·法拉第（Michael Faraday）發(fā)明了電動(dòng)機(jī)。10年后，1831年，他又發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，并且制造出世界上第一臺能產(chǎn)生持續(xù)電流的發(fā)電機(jī)。

  法拉第

  偉大的時(shí)代，不斷誕生偉大的發(fā)明。

  1837年，美國人莫爾斯（Morse）發(fā)明了莫爾斯電碼和有線電報(bào)。

  莫爾斯和他的電報(bào)機(jī)

  有線電報(bào)的出現(xiàn)，具有劃時(shí)代的意義——它讓人類獲得了一種全新的信息傳遞方式，這種方式“看不見”、“摸不著”、“聽不到”，完全不同于以往的信件、旗語、號角、烽火。

  1865年，英國人詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）提出了麥克斯韋方程組，建立了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)，并且預(yù)言了電磁波的存在。

  1876年，美國人亞歷山大·貝爾（Alexander Bell）申請了電話專利，成為了電話之父。雖然真正的電話之父應(yīng)該是安東尼奧·穆齊（Antonio Meucci），但他因?yàn)檫^于貧窮，無錢申請專利，導(dǎo)致被貝爾撿漏。

  1888年，德國人海因里�！�魯?shù)婪颉ず掌潱℉einrich Rudolf Hertz）用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。至此，經(jīng)典電磁理論大廈正式落成。

  1896年，意大利人伽利爾摩·馬可尼（Guglielmo Marchese Marconi）實(shí)現(xiàn)了人類歷史上首次無線電通信，通信距離為30米（次年達(dá)到2英里）。

  無線電之父——伽利爾摩·馬可尼

  從此刻起，人類正式推開了無線通信時(shí)代的大門。

  蟄伏期：等待，耐心的等待

  在此后的很長一段時(shí)間里，有線通信和無線通信都在各自的軌道上發(fā)展，相互間并沒有走得很近。

  先來看看有線通信。

  在電話被發(fā)明之后，人們的聲音可以在電線上傳播。其實(shí)，就是聲信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號通過電線傳播，最后電信號再轉(zhuǎn)換回聲信號。對于通信網(wǎng)絡(luò)來說，要解決的主要問題，就是如何布設(shè)和接續(xù)這些電線。

  最開始的時(shí)候，是采用人工交換機(jī)的方式進(jìn)行接續(xù)。

  話務(wù)員和人工交換機(jī)

  隨著用戶的增加，電話網(wǎng)絡(luò)變得越來越龐大。電話線路從幾百條變成幾千條、幾萬條。

  19世紀(jì)末的電話線桿，上面有幾千條電話線

  在這種情況下，人工交換機(jī)顯然已經(jīng)無法滿足需求。除了工作量難以承受之外，差錯(cuò)率也很高。

  1891年，有一個(gè)名叫史端喬的殯儀館老板，就吃了人工交換機(jī)的大虧。

  A.B.史端喬，Almon Brown Strowger

他發(fā)現(xiàn)，打到自己店里的生意電話，總會被話務(wù)員轉(zhuǎn)接到另一家殯儀館。后來才知道，原來當(dāng)?shù)卦拕?wù)員是那家殯儀館老板的堂弟。于是，他很生氣，發(fā)誓一定要發(fā)明一個(gè)不需要人工操作的交換機(jī)。

結(jié)果，他還真的做到了。

他在自己的車庫里，制作了世界上第一臺步進(jìn)制電話交換機(jī)。

  為了紀(jì)念他，這種交換機(jī)也被稱為“史端喬交換機(jī)”

    這是一種機(jī)械式的交換機(jī)，帶有機(jī)械工業(yè)時(shí)代的烙印。雖然它實(shí)現(xiàn)了替代人工，但是仍然存在很多缺點(diǎn)，例如接點(diǎn)是滑動(dòng)式的，可靠性差，易損壞，動(dòng)作慢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大等。

   1919年，瑞典工程師貝塔蘭德和帕爾姆格倫共同發(fā)明了一種“縱橫接線器”的新型選擇器，并為之申請了專利。

    縱橫制接線器

   這種接線器，將過去的滑動(dòng)式改成了點(diǎn)觸式，從而減少了磨損，提高了使用壽命。

  在“縱橫連接器”的基礎(chǔ)上，1926年，世界上第一個(gè)大型縱橫制自動(dòng)電話交換機(jī)在瑞典松茲瓦爾市投入使用。到了1938年，美國開通了1號縱橫制自動(dòng)電話交換系統(tǒng)。緊接著，法國、日本等     國家也相繼生產(chǎn)和使用該類系統(tǒng)。

   從此，人類正式進(jìn)入縱橫制交換機(jī)的時(shí)代。到20世紀(jì)50年代，縱橫制交換系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟和完善。

   縱橫制交換機(jī)

  “縱橫制”和“步進(jìn)制”，都是利用電磁機(jī)械動(dòng)作接線的，所以它們同屬于“機(jī)電制自動(dòng)電話交換機(jī)”。

  機(jī)械終歸是機(jī)械，效率低，容量小，故障率高，難以滿足人類日益增長的通信需求。于是，人們期待一種全新的交換處理方式出現(xiàn)。

 1947年12月，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克萊、巴丁和布拉頓組成的研究小組，發(fā)明了晶體管。

 世界上第一個(gè)晶體管

 晶體管的誕生，掀起了微電子革命的浪潮，也為后來集成電路的降生吹響了號角。

  隨著半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)飛速發(fā)展，人們開始考慮，在電話交換機(jī)中引入電子技術(shù)。

 由于當(dāng)時(shí)電子元件的性能還無法滿足要求，所以出現(xiàn)了電子和傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)合的交換機(jī)技術(shù)，被稱為“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。

 后來，微電子技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展成熟，終于有了“全電子交換機(jī)”。

  1965年，美國貝爾成功生產(chǎn)了世界上第一臺商用存儲程式控制交換機(jī)（也就是“程控交換機(jī)”），型號為No.1 ESS（Electronic Switching System）。

 No.1 ESS程控交換機(jī)

  1970年，法國在拉尼翁開通了世界上第一個(gè)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)E10，標(biāo)志著人類開始了數(shù)字交換的新時(shí)期。

程控交換機(jī)的實(shí)質(zhì)，就是電子計(jì)算機(jī)控制的交換機(jī)。

 NEC程控交換機(jī)

 它以預(yù)先編好的程序來控制交換機(jī)的接續(xù)動(dòng)作，優(yōu)點(diǎn)非常明顯：接續(xù)速度快、功能多、效率高、聲音清晰、質(zhì)量可靠、容量大。

 在進(jìn)入80年代之前，我們先停一停。我們回頭再看一下，無線通信的發(fā)展腳步。

 在馬可尼發(fā)明無線電報(bào)之后的很長一段時(shí)間，無線通信都處于單向通信（單工通信）的狀態(tài)。

 單工通信，只能單向通信

也就是說，發(fā)信方發(fā)出信息，收信方接受信息，是一對多的方式。任何人都可以接收到發(fā)信方發(fā)出的無線電波，掌握密碼本的人，才能夠解密無線電波的內(nèi)容。

如果是未加密的明文電波，那任何人都可以獲悉報(bào)文的內(nèi)容。

 廣播就是這樣一種“一對多”的單工工作方式。廣播出現(xiàn)之后，一定程度上取代了報(bào)紙，成為人們（富人）獲取新聞的最快捷方式。

  世界上第一個(gè)廣播電臺

  戰(zhàn)爭是高新技術(shù)的催化劑，通信技術(shù)也是如此。

  二戰(zhàn)時(shí)期，摩托羅拉公司（創(chuàng)立于1928年）開發(fā)出了一款跨時(shí)代的產(chǎn)品——SCR-300軍用步話機(jī)，實(shí)現(xiàn)了距離可達(dá)12.9公里的遠(yuǎn)距離無線通信。

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