通信網(wǎng)

電話的發(fā)明者亞歷山大·格拉漢姆·貝爾（Alexander Graham Bell）于1877年創(chuàng)立貝爾電話公司，一度壟斷了電話通信的世界市場。

1878年1月28號，在獲得了貝爾電話公司的許可后，科伊（Coy）等人的紐黑文電話公司開張，第一臺電話交換機投入商業(yè)使用（見圖1-8），公司招徠了第一批當?shù)乜蛻簦?1人，每人月費1美元50美分。

人物

亞歷山大·格拉漢姆·貝爾（1847年3月3日—1922年8月2日），蘇格蘭出生的美國發(fā)明家和企業(yè)家。其祖父、父親、兄弟都從事演說術與發(fā)聲法的研究，他的母親和妻子都是聾人，這一切都影響著貝爾對聽力和語言的研究。他發(fā)明的實驗聽力設備獲得了世界上第一臺可用的電話機的專利權，并在1877年7月創(chuàng)建了貝爾電話公司，即美國電話電報公司（AT&T）的前身，一度壟斷了世界的電話服務市場。貝爾的學生評價他“終其一生都在與隔絕人類的沉默做斗爭”。貝爾還發(fā)明了一臺測量聽力的儀器，一臺可用來發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)金屬的儀器以及可載人的巨型風箏，他還改良了留聲機，并在光通信、水翼船及航空等方面取得開創(chuàng)性工作。2004年，加拿大廣播公司將貝爾選為“十大杰出加拿大人”之一。

資料來源：https://en.wikipedia.org。

這臺原始的交換機開創(chuàng)了網(wǎng)絡通信的新時代，在此之前，無論電報或電話，人們只能做點對點的單線聯(lián)系，如果三個人A、B、C要實現(xiàn)互通，需要建設AB之間、AC之間和BC之間的三條線，使用交換機后，有AB和BC兩條線就夠了，A和C之間不必再有線路直通。A若想給C打電話，信號可走AB線，由交換機轉接BC線到達C，這樣就節(jié)省了電話網(wǎng)絡的建設費用，而且用戶數(shù)量越多，人均成本就越低，我們將在本書的第4章中將網(wǎng)絡的這個性質表述為“梅特卡夫效應”。

梅特卡夫效應超越了一般的規(guī)模經(jīng)濟效應，是網(wǎng)絡強大力量的一個主要來源，鐵路網(wǎng)、電話網(wǎng)對經(jīng)濟產(chǎn)生了較非網(wǎng)絡技術更為深遠的影響，原因也正在這里。我們將在第4章詳細分析梅特卡夫效應。

隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，電話單位成本下降，從而價格下降，電話很快從大公司和富裕人家的奢侈品變成了大眾消費品。1915年，AT&T開通了東西海岸的長途電話服務。1921年，全美共有1400萬部電話，幾乎覆蓋了城鎮(zhèn)和農(nóng)村的每一個家庭，其中AT&T占有64%的市場份額，長途電話完全為其壟斷。AT&T保持了它的霸主地位，直到1982年被迫分拆，原因之一是這個巨無霸在華爾街的支持下，不斷收購獨立的運營商，大樹底下寸草不生，就像今天的大型互聯(lián)網(wǎng)公司。

1926年，跨越大西洋的倫敦—紐約電話電纜鋪設完成，世界性的通信網(wǎng)初現(xiàn)端倪。

通信網(wǎng)絡的下一個飛躍是移動技術。移動通信的歷史可上溯到1918年，德國人在柏林到左森的軍用火車上試驗了無線通信。第二次世界大戰(zhàn)期間，各主要交戰(zhàn)國廣泛使用了肩載、車載、艦載和機載的無線通信設備，戰(zhàn)后移動通信進入民用領域。1948年，美國電話電報公司建立了第一個移動通信網(wǎng)，覆蓋圣路易斯市和周邊的100個城鎮(zhèn)及鐵路沿線的車站，這個系統(tǒng)被稱為移動通信的第零代（0G）。

1973年4月3號，摩托羅拉的工程師馬丁·庫珀（Martin Cooper）撥打了世界上第一個手機電話（見圖1-9）。1979年，一代（1G）模擬技術移動通信網(wǎng)絡在日本東京建成。20世紀90年代出現(xiàn)第二代（2G）的數(shù)字化移動通信網(wǎng)，歐洲的標準是GSM，美國則采用CDMA標準。值得一提的是，日本電話電報公司（NTT DoCoMo）在1999年引入互聯(lián)網(wǎng)服務，由此開始了移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的融合。

2G移動通信的應用很快從電話語音擴展到數(shù)據(jù)，特別是與互聯(lián)網(wǎng)相關的數(shù)據(jù)，2G的數(shù)據(jù)傳輸速度和容量無法滿足新的需求。2001年5月日本電話電報公司開發(fā)的第一個商用3G系統(tǒng)投入使用，采用新的數(shù)據(jù)打包傳送方法（packet switching），大大提高了網(wǎng)絡傳輸?shù)男省＜夹g可能性的擴展刺激了應用的迅速增長，不久即達到3G網(wǎng)絡的能力上限，新一代技術的開發(fā)勢在必行。2009年美國和斯堪的納維亞的國家開發(fā)了基于IP的第四代移動通信技術（4G），一舉將傳輸速度提高10倍以上，更重要的是，4G無線通信實現(xiàn)了和互聯(lián)網(wǎng)的完全對接。

過去十年間，互聯(lián)網(wǎng)移動通信飛速發(fā)展，接入網(wǎng)絡的設備和服務應用急劇增加，數(shù)據(jù)流量暴漲，4G通信系統(tǒng)的容量很快將不敷使用。在這樣的形勢下，國際組織和各國政府啟動了5G標準的制定工作，廠商紛紛投入資源研發(fā)5G的軟硬件技術。2018年6月，國際電信聯(lián)盟批準了首個完整的5G國際標準；同年12月，韓國三大電信運營商在韓國部分地區(qū)推出5G服務；幾天后，美國電話電報公司宣布在美國12個城市開放5G網(wǎng)絡；2019年6月，中國工信部向中國電信等四家運營商發(fā)放了5G商用牌照。

據(jù)報道，5G系統(tǒng)可以接入千億臺設備，數(shù)據(jù)傳輸速度比4G快100倍，時間延遲從30～70毫秒縮短為低于1毫秒。大容量的系統(tǒng)為物聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用鋪平了道路，快速傳輸免除了高清視頻下載時令人心焦的等待。時間延遲短意味著反應快，這對于汽車的自動駕駛是至關重要的，幾分之一秒的差別可能就決定了路上是車禍悲劇還是安全無恙。

回顧從羅馬大道到移動互聯(lián)網(wǎng)的技術發(fā)展軌跡，網(wǎng)絡在人類文明史上并非今日才有，雖然今天5G的功能已超出古希臘人對諸神的想象，然而具有劃時代意義的仍屬蒸汽機和鐵路網(wǎng)。蒸汽機使人類從農(nóng)耕文明跨入現(xiàn)代工商文明，鐵路將工商文明傳播至世界五洲。電力網(wǎng)、電話網(wǎng)和移動通信網(wǎng)繼續(xù)了鐵路的故事，創(chuàng)造了更大規(guī)模的市場，不斷深化社會分工與協(xié)作，便利和豐富了人們的生活。