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标题: 【连载结束】 通信之路 -- 从电报到5G的通信史 [查看完整版帖子] [打印本页]
时间: 2017-9-3 09:28
作者: h68810115
标题: 【连载结束】 通信之路 -- 从电报到5G的通信史
本帖最后由 h68810115 于 2022-7-1 20:18 编辑
通信之路
By H68810115
爱立信和Nokia发布了2016经营业绩，连通信业老大爱立信收入也出现了大比例的下降，并且在16年Q3和Q4还出现了经营的亏损，Nokia2017年首季度也出现收入下降。正好又看到这样的一个图片，引起笔者诸多感慨。回想起来，通信业在20多年前可是有几十家通信设备商，每个设备商都在各自擅长的领域或者市场范围活得有滋有味。笔者踏入通信行业20年，就利用业余时间，想把自己知道的通信产业的竞争和变化写写，做个文字记录，从百花齐放到有限竞争的演变，主要是关注产品，技术的诞生，发展和消失，以及设备供应商在时间长河中的起起落落，以纪念逝去通信高峰。
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时间: 2017-9-3 12:40
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2023-6-18 07:47 编辑
目录
一、产品篇
1. 数字化之前的通信产业
1.1 通信产业前（4楼）
1.2 电报的诞生
1.2.1 电报诞生的理论和需求（5楼）
1.2.2 电报发明的接力
1.2.3 电报产业的发展(26楼)
1.2.4 电报产业公司(44楼)
1.2.5 电报产业年谱(44楼)
1.3 电话的诞生
1.3.1 电话诞生之前的理论基础（57楼）
1.3.2 电话的发明（58楼）
1.3.3 到底是谁第一个发明了电话（60楼）
1.3.4 贝尔其人（72楼）
1.3.5 电话技术的发展
1.3.6 电话产业的公司（73楼）
1.4 无线电报的诞生
1.4.1 无线电报的理论基础与需求（74楼）
1.4.2 无线电报的发明（75楼）
1.4.3 无线电报的应用及延伸（76楼）
1.4.4 无线电报中的公司
1.4.5 无线电报年谱
1.5 载波通信与传输（77楼）
1.5.1 最初的电缆
1.5.2 载波通信史
1.5.3 微波
2.数字化固定通信
2.1 数字化时商业环境和技术基础（78楼）
2.2 程控交换机及软交换（79楼）
2.2.1 程控交换机的技术进步
2.2.2 程控交换机的技术发展
2.2.3 程控交换机的产业发展
2.2.4 数字程控交换机年谱
2.3 光传输（83楼）
2.3.1 光纤的诞生
2.3.2 光传输技术的发展（91楼）
2.4 数据通信IP
2.4.1 杀出血路的以太网和TCPIP
2.4.2 既生瑜何生亮--IP与ATM之争（96楼）
2.4.3 马车到高铁--互联网接入技术的进步（106楼）
2.4.4 IP技术年谱
2.5 明星边的绿叶--其他通信产品（107楼）
3.移动通信
3.1 写在移动通信之前(108楼)
3.2 移动通信史前，无线对讲系统(0G)
3.3 春秋战国--模拟系统（1G）(110楼)_
3.3.1 模拟通信的理论基础
3.3.2 第一代系统的研发
3.3.3 第一代移动系统的发展
3.3.4 第一代模拟系统的问题
3.3.5 1G系统年谱
3.4 多国并存时代的2G（111楼）
3.4.1 2G主要标准介绍
3.4.2 美国在2G标准上面的分裂（112楼）
3.4.3 2G是如何解决模拟系统的不足
3.4.4 高通皇帝一鱼四吃下的CDMA与GSM的产业链竞争（114楼）
3.4.5 2G产业的发展
3.4.6 2G产业年谱
3.5 三国鼎立的3G标准（117楼）
3.5.1 3G 标准竞争和暗战
3.5.2 3G的主要标准
3.5.3 TD-SCDMA前世今生（119楼）
3.5.4 疯狂的3G牌照（121楼）
3.5.5 3G产业发展与CDMA产业链大衰败（125楼）
3.6 归一化的4G及通信寡头支撑的5G (127楼)
3.7 无线通信年谱（128楼）
4. 通信发展回顾
4.1 通信技术进步的基础
4.1.2 数字化之后
4.3 通信发展的4个台阶
4.4主要的标准化组织（142）
4.5 通信发展年谱
二、产业篇
1. 通信产业的变化
1.1 数字化之前的通信产业（147楼）
1.2 数字化之后的通信产业
1.3 电信产业政策影响（148）
1.4 数字化之后的通信设备商
2. 程控交换机的产业变化
2.1 程控交换机的发展和厂商（149楼）
2.2 阶段1：百花齐放，大浪淘沙（149楼）
2.3 国内：7国8制的困境及当时的技术和市场环境（151楼）
2.4 阶段2：重心转移，国产崛起（152楼，153楼，154楼）
2.5 阶段3： 用户下降，市场消失（155楼）
2.6 如何看待早期高昂的初装费（155楼）
3. 昙花一现的小灵通
3.1 小灵通的诞生（159楼）
3.2 小灵通的曲折发展 （160楼）
3.3 小灵通快速衰退（159楼）
3.4 小灵通产业中的公司 (162楼)
4. 大起大落的光传输产业
4.1 光纤光缆简述（163楼）
4.2 IT泡沫破裂之前的光传输产业(164楼)
4.3 泡沫破裂之后的光传输市场 (165楼/170楼)
4.4 沪科案（178楼/180楼）
5. 逐渐缩小的微波通信产业（181楼）
6. 数据通信产业变化
6.1 两代网络霸主 （182楼
6.2 数据业务分类（184楼）
6.3 互联网接入市场（184楼）
6.4 寡头垄断垄断的运营商路由器市场（186楼）
6.5 纷繁复杂的并购重组（187楼）
6.6 为什么数据领域并购多（194楼）
7. 无线产业变化
7.1 无线对讲电台和1G时代（196楼）
7.2 GSM 产业的变化
7.2.1 缓慢启动的GSM （198楼）
7.2.2 GSM的发展和衰退（199l楼）
7.2.3 国产GSM突破之路（204楼/213楼）
7.2.4 GSM的长尾效应（213楼）
7.3 跌宕起伏的CDMA产业
7.3.1 CDMA产业格局的建立（221楼）
7.3.2 CDMA市场规模与份额（229楼）
7.3.3 中国CDMA坎坷建设路 (233楼)
7.3.4 CDMA玩家的进进出出（254楼）
7.4 日本电信设备制造业衰落的原因（261楼）
7.5 TD-SCDMA市场格局
7.5.1 入局和格局（278楼）
7.5.2 TD-SCDMA的功与过（279楼）
7.6 UMTS绞肉机
7.6.1 泡沫的UMTS市场初期 (307楼/317楼)
7.6.2 UMTS主流汇聚（325楼）
7.6.3 UMTS持续收缩 (326楼)
7.6.4 UMTS产业总结 (326楼)
7.7 WiMax短暂的一生（328楼）
7.8 4G的寡头竞争（330楼）
7.9 无线产业整体变化
7.9.1 无线产业竞争的特点（335楼）
7.9.2 无线整体演进与竞争 (337楼)
7.9.3 华为致胜的关键 (340楼、342楼)
7.10 5G是否会带来运营商收入增长？（343楼）
8. 核心网产业变化 (346楼)
9. 其他领域
9.1 极其分散的电源市场（350楼）
9.2 逐渐分化的天线市场（351楼）
9.3 碎片化的BOSS市场 (354楼)
10. 设备商的手机产业
10.1 设备商的手机产业入局和发展（356楼）
10.2 手机发展的里程碑（357楼）
10.3 设备商手机出局（360楼）
10.4 两次国产手机浪潮（361楼）
11. 产业变迁回顾
三、公司篇
1. 几个财务概念
北电巨亏194亿是怎么来的（367楼）
影响利润的几个财务指标 （368楼）
2. AT&T--通信制造业鼻祖（95年之前）
2.1 兜售无果，贝尔被迫创业（369楼）
2.2 两次垄断的奠基人（370楼）
2.3 从三位一体垄断到解散（371楼）
2.4 AT&T衰退的根因（372楼/373楼）
3. 国际电报电话公司ITT--国际化的本地公司
3.1 IT从山寨到发展（374楼）
3.2 多元化，拆解与退出电信业(376楼)
4. 其他欧洲设备商
4.1 马可尼（377楼）
4.2 意达泰尔
5. 朗讯 -- 朗讯创造力，通信源动力
5.1 朗讯创造力，通信源动力（384楼）
5.2 巨婴的诞生（386楼）
5.3 诞生即落后 (390楼)
5.4 走向癫狂（391楼）
5.5 巅峰坠崖 （395楼）
5.6 巨星落幕（396楼）
5.7 朗讯就是鸦片战争前的大清朝(399楼)
6. 北电 -- 大卸八块
6.1 北电“电信设备代工厂” (407楼)
6.2 “自我发展” 的北电（409楼）
6.3 盛夏登顶（410楼）
6.4 寒冬中的错步（411楼）
6.5 北电谢幕（412楼）
7. 西门子 -- 慢与快，大与小的结合体
7.1 西门子的诞生与发展（413楼）
7.2 跨越两次世界大战（419楼）
7.3 通信及IT业务的发展（425楼）
7.4 ICT业务退出过程（426楼）
7.5 西门子通信业务退出的原因（430楼）
8. 阿尔卡特 -- 起于并购，衰于换帅，卒于并购
8.1 大杂烩的CGE（431楼）
8.2 收购与私有化（439楼）
8.3 权利的冲突(443楼)
8.4 西门子向左，阿尔卡特向右（444楼）
8.5 亏损与荣耀相伴而至（445楼）
8.6 相同地方再摔倒（446楼）
8.7 阿尔卡特谢幕（447楼）
9. 摩托罗拉 -- 在自己开创的行业中老去
9.1 艰难创业 （456楼）
9.2 疾驰而辉煌的摩托（459楼）
9.3 初入泥潭的“铱星计划” (461楼)
9.4 摩托减速（464楼&465楼）
9.5 詹德“摘桃毁树” （474楼）
9.6 摩托熄火（483楼）
10. 诺基亚 -- 历史并不长的百年老店
10.1 诞生与发展（489楼）
10.2 电信业务萌芽（492楼）
10.3 诺基亚危机与“波兰圆桌会议”（493楼）
10.4 救星奥利拉（494楼）
10.5 走向巅峰（495楼）
10.6 隐忧初现（496楼）
10.7 诺基亚的死和生（497楼）
10.8 诺基亚之死：起个大早赶错集（498楼）
10.9 诺基亚的七国八制（499楼）
11. 爱立信 -- 通信史的亲历者和创造者
11.1 爱立信先生和爱立信公司 (510楼)
11.2 爱立信的危机与被俘虏 (511楼)
11.3 产品演进与重获自由 (512楼)
11.4 爱立信的数字化跨越（521楼）
11.5 移动业务萌芽与发展（522楼）
11.6 引领移动数字化转型（523楼）
11.7 一场大火背的锅（524楼）
11.8 爱立信战略迷失的10年(531楼)
11.9 救赎与回望（536楼）
12. 国产设备厂商
12.1 巨龙 -- 先有孩子后有娘（538楼）
12.2 大唐 -- 渐行渐远的国家队（541楼）
12.3 烽火 -- 专注光传输50年（552楼）
12.4 金鹏和普天 -- 两个代工者的故事（562楼）
12.5 上海贝尔 -- 国产数字化通信设备制造业的起点（567楼）
12.6 UT斯达康 -- 成于机会，败于管理（568楼，569楼）
13. 中兴 -- 最优秀的跟随者
13.1 创建与入行 （570楼）
13.2 发展与多元化（571楼）
13.3 “弯道超车”的基础（572楼）
13.4 国际化与逆国际化（573楼）
13.5 最优秀的跟随者（576楼）
华为篇目录见下一楼
时间: 2017-9-3 12:41
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2022-4-14 21:50 编辑
2. 交换接入打基础
2.4 多元化及国内登顶 (601楼/602楼)
3. 华为的冬天
3.1 成长与提效(603楼)
3.2 华为的冬天(604楼)
3.3 思科的突袭 (605楼)
华为的应对及和解（643楼）
思科诉讼的副产品（644楼）
3.4 海外的突破及体系建立（645楼）
3.5 走出冬天（646楼）
4 无线漫漫爬坡路
4.1 起点并不高的无线（647楼）
4.2 一步两个脚印的无线市场（648楼）
4.3 追赶到持平（649楼）
5 国际范的世界500强
5.1 世界500强的国际范基础（658楼）
5.2 数通的起起伏伏（659楼，660楼）
5.3 无线在增长中蓄势（661楼）
5.4 领域再拓展及500强的果（662楼）
6 500强的增长
6.1 全面开花（663楼）
6.2 终端的起步和发展（664楼）
6.3 出售未果之后的战略调整（665楼）
6.4 快速转型与爬坡 （666楼）
6.5 品牌超越及500强的增长（667楼）
7 成功之道
7.1 产品是王道（668楼）
7.2 客户最重要（669楼）
7.3 专注是诀窍（670楼）
7.4 管理来提效（681楼）
7.5 人才不可少（682楼）
7.6 文化是凝胶（683楼）
7.7 任总站得高（684楼）
五、得失篇
1. 已过高峰的通信产业
1.1 百年通信历程 （766楼）
1.2 通信行业的西退东进（767楼）
1.3 数字化通缩（768楼）
2. 企业的兴衰
2.1 企业之兴（769楼）
2.2 企业战略之误（770楼）
2.3 大规模并购是大忌（771楼）
2.4 退化的研发（772楼）
2.5 未适应软件吞噬世界的变化（773楼）
2.6 不是公司同行人的职业经理人（774楼）
2.7 不可避免的大企业病（775楼）
3. 企业发展之道
3.1 方向一定要大致正确（776楼）
3.2 永远要有新目标和新追求（777楼）
3.3 保持核心竞争力（778楼）
4. 后记 （779楼）
时间: 2017-9-3 12:41
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-3 15:02 编辑
1.数字化之前的通信产业
通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下采用任意方法，任意媒质，将信息从某方准确安全地传送到另外一方。
行业的诞生取决于人类的需求及需求满足程度，所有的行业都是随着人类的需求发展而诞生，并随着需求逐渐满足而发展。人类有吃饭的需求，在农业诞生之前，主要是靠采摘和狩猎。随着人口增多及稳定获取食物的需求诞生，则种植业的诞生。人类更喜欢吃肉，为了稳定获得肉类，则畜牧业诞生；人们也有相互交换信息的需求，通信产业的需求一直是存在的，只不过在工业革命之前，一直没有有效的手段来满足人们的需求。
从广义上讲，任何传递信息的手段都是通信产业，因此在通信设备诞生之前的书信，烽火台等，也算是通信的一种。
本章主要讲述通信的诞生和发展，主要从产业诞生之前的人们的通信手段，近代的有线电报，电话以及无线电报的诞生和发展过程。在下一章主要讲数字化后的通信产业，也就是现代通信业，主要包括程控交换机，数字化传输，无线通信及互联网通信。
1.1 通信产业前
在真正的通信产业诞生之前，人们也是需要信息交换的，只不过信息交换的手段比较缺乏，在人类几千年的文明史中，通信诞生的时间相对比较短，而在通信诞生之前，人类通信最主要的手段就是书信，书信传递的信息量是没有什么问题，最大的问题是传递速度慢。而传递速度比较快（相对比较快）的也有一种，就是烽火台，但是烽火台的问题是只能传递一个信息，也就是信息传递量少。
烽火台
烽火台又称烽燧，俗称烽堠、烟墩、墩台。古时用于点燃烟火传递重要消息的高台，系古代重要军事防御设施，是为防止敌人入侵而建的，遇有敌情发生，则白天施烟，夜间点火，台台相连，传递消息。是最古老但行之有效的消息传递方式。
烽火台之间距离一般约为十里,通常选择易于相互了望的高岗,丘阜之上建立。台子上有守望房屋和燃烟放火的设备,台子下面有士卒居住守卫的房屋和羊马圈,仓库等建筑。明代也有距离5里左右的，守台士兵发现敌人来犯时，立即于台上燃起烽火，邻台见到后依样随之，这样敌情便可迅速传递到军事中枢部门。当然，烽火台的传递也仅仅限制于边防一线的近距离信息传递，是在就近兵力能够防范和支援的范围之内。
烽火台
烽火台最早只能传递有敌情这样一个简单的信息，随着烽火台的应用逐渐成熟，随之而来的是信息传递量的改变，也就是能够通过烽火台传递来范敌人的多少。汉代就有专门行文《塞上蓬火品约》规定了烽火台传递信息的规则：“凡不满一千人只燔一积薪；超过一千人燔二积薪“，而到明代，在烽火台点火的基础上，还增加了鸣炮，规定““令边候举放烽炮，若见敌一、二人至百余人举放一烽一炮，五百人二烽二炮，千人以上三烽三炮，五千以上四烽四炮，万人以上五烽五炮。”
总而言之，烽火台，只用于军情/来敌信息的传递，虽然信息传递相对较快，但是信息传递量是非常少的，仅限于有无或者几个等级的来敌数量的信息。
书信
书信是将要传递的信息以书面的形式写下来，信息量是足够，也是古代用得最多，时间也最长的通信方式。但是书信最大的问题就是慢，因此人们围绕书信传递的改进最主要的是如何加快，大家耳熟能详的加快方式有两种：信鸽，驿站传递（含八百里加急）
信鸽主要是利用鸽子无论多远，都能够归巢的特性，用来传递书信。信鸽的优点在古代来说，是速度快，信息传送时间短，不受天气地形距离等限制，或者说限制相对少得多，尤其适合于用在军事上的情报传送。信鸽传递信息由于存在很大不确定性，比如如被人射杀，被其他动物捕获等意外都会导致信息无法传送，因此信鸽的应用不是很广泛，主要是用于紧急情况。信鸽在现代通信诞生之后也还非常的环境之下发挥过重要作用。
1897年，日本东京市郊八王子处发生大火灾。东京各报馆记者纷纷前往采访。因通信和交通断绝，众多记者采写的稿子无法发出。唯有朝日新闻社的记者利用信鸽迅速将新闻稿传回报社。该社也因此成为此次火灾报道的领先者。
1942年，一艘英国潜艇被德国施放的深水炸弹击中，沉入海底。水兵们用一个特制的密封舱将一对信鸽保护好，用鱼雷发射器投放到水面。鸽子带着写有紧急呼救信号“SOS”和潜艇方位的情报飞向基地。有一只鸽子成功飞抵目的地，使潜艇乘员得救。为表彰这只信鸽，英国建了一座信鸽纪念碑。
驿站是指古时专供传递文书者或来往官吏中途住宿、补给、换马的处所。驿站这一场所自先秦时便已有之，秦汉时已经完善，秦始皇统一中国后所设置的“十里一亭”， 汉初“改邮为置”，即改人力步行递送为骑马快递，并规定“三十里一驿”，也就是传递的速度和范围加大了。驿站在古代组织的严密程度，运输信息系统的覆盖水平也不亚于现代通讯运输。一旦需要传递的公文上注明“马上飞递”的字样，就必须按规定以每天 300 里的速度传递。如果遇到紧急情况，传送的速度可达到每天 400 里、600 里、最快达到 800 里。传递紧急文件时，每个驿站都用快马，每匹马都拼命跑，也可以“一日千里“，因此“八百里加急”专用来表示紧急情况下的信息传递。
驿站
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时间: 2017-9-3 12:47
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-4 21:40 编辑
1.2 电报的诞生
1.2.1 电报诞生的理论和需求
通信产业开始于有线电报，虽然电报（有线电报和无线电报）都已经退出了人们的日常生活，但是作为基于电磁学的第一个应用并且形成产业有线电报，相当于在通信业的开天辟地，甚至说，没有电报就没有当前通信业的一切，正是由于电报的成功，才形成了电信运营业，才有了通信设备制造业，才使得由足够的投资不停的投资，改进设备，提高效率，拓展技术，逐渐做大通信产业，逐渐满足人们对通信的需求。
电报诞生的电磁学基础
从公元前600年前后古希腊哲学家泰勒斯关注到摩擦琥珀吸引羽毛，用磁钱矿石吸引铁片的现象开始，到1600年，英国物理学家吉伯发现多种物品能够摩擦起电，再到1660年德国盖利克发明了第一台摩擦起电机，虽然感觉到了电，但是对电的研究还未入门，直到1745年荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶（电容）及1800年伏特发明了能够比较容易和方便产生电的伏打电堆，电学的研究才走上快车道。因为有充分的电用做研究，电学的原理，功能和特性理论都逐渐建立起来。而这些是电报发明的理论基础。
1820年，丹麦根本哈根大学教授奥斯特在《电流对磁针的作用的实验》论文中公布了他的一个实验发现，在与伏打电池连接了的导向盘点放一个磁针，磁针马上就会发生偏转。安倍在看到这篇论文之后，通过实验又总结出关于电流周围产生产生磁场方向的问题的安倍定则，再到后来法拉第发现划时代的电磁感应定律，所有的理论基础都已经有了，下面就是各位实干家的努力了。
电报的需求—铁路
在开篇就说过，任何行业和产业的发展都是由于人们需求的一种结果，但是有需求不一定会有人投入巨大的财力和精力去研究。比如对于人类的快速交通，比如飞机，人们的需求肯定是存在的，但是真正将之产业化的，还是来自于军方侦查需要，虽然莱特兄弟研究飞机是一种梦想和追求，但是真正产业化，还必须来自有切实的需求大力发展。电报也是一样的，电报的需求来自于铁路。
1825年，世界上第一列列车在英国运行时用一人持信号旗骑马前行,引导列车前进。1832年,美国在纽卡斯尔－法兰西堂铁路线上开始使用球形固定信号装置，以传达列车运行的消息。如列车能准时到达则悬挂白球,如晚点则挂黑球。这种信号机每隔5公里安装1架。铁路员工用望远镜瞭望,沿线互传消息。随着铁路迅速发展，线路的增多，线路上面火车数量及线路利用率的增长，铁路系统迫切需要一种不受天气影响、没有时间限制又比火车跑得快的通信工具，用以通报调度信息，闭塞铁路和扳道等。此时，发明电报的基本技术条件，电池、铜线、电磁感应器都已经具备，只等有心人想出原理完成电报的发明，并且投入使用。
1.2.2 电报发明的接力
26线静电电报机
早在1753年，就有人试图用电来远程传递信息了。一位叫做莫里森（Morrison）的发明家制作了内含二十六根导线的金属电线，里头的每根导线都代表着一个字母，末端连接着一个金属小球，球下挂着写有对应字母的纸条。要发报的时候，就在一端用静电机连接导线，导线能够传递静电，所以末端的治疗就会因为静电而被吸附起来。收信段的人只要将字母纸片被吸附起来的顺序记录下来，就能够组成完整的文字了。想法看上去很是巧妙，但实际使用上却有很大的问题：
1.静电的产生很麻烦，前面也说过，直到莱顿瓶发明之后才能存储静电，但是静电的产生缺很麻烦，所以一直到伏打电池发明之后才有了方便，便宜的电以共研究，电学理论才有了快速的发展。
2.静电的功率实在太小了，在传递过程中很容易被损耗，走不了多远。如果仅仅是几公里的路程发什么电报，还不如快马加鞭人去就得了，最起码要几十公里吧。
3.电报的发收的工作繁琐又容易出错，效率不高，这个是显而易见的。
但是这位不太知名的发明家还是开创了一个先河，弄出了这么一个原型机，创造了这个概念。但是也就是因为这个原型机，导致后续人员的研究基本围绕着这个思路去改进，因此没有太多的进展。
指针式字母电报机
早在1931年，俄罗斯的伦·希林读了上文提到的1820年丹麦教授的论文之后，他就把线圈和磁针组合在一起，做出了电报的第二代原型机，可以利用改变通电电流的强度，以令磁针发生不同角度的偏转，再利用不同的角度代表不同的字母。但是这个指针式电报机因为要表征的字母的复杂性和精度，也未实际投入商用，随着伦·希林因病去世而终止了研究与改进，电报发明的接力棒又传递了到了英国人查尔斯·惠斯通（CharlesWheatstone）和威廉·库克（William Fothergill Cooke）。
惠斯通在1802年出生于一个艺术气氛浓郁的家庭，父亲、叔叔都是乐器制造和销售行当里的人，惠斯通15岁开始就进入乐器制作坊，成为一位乐器制造师。在制造乐器过程中，他为了明白音调和音色的特性，对声学产生了浓厚的兴趣，同时进行了声音的传播、振动的演示等一系列研究，他在研究过程中不仅发明了乐器，同时还用实验展示声音振动、传播等现象，并取得相当的学术成就，惠斯通采用了“旅转镜测量”技术首次测量了电的传播速度为4．02×10^８米/秒，虽然有误差，但是他创造的“旅转镜测量”为后续正确测量光速打开了光明大道。
惠斯通
而库克是英国派驻印度的殖民地官员，在一次回国度假期间，他看见了关于惠斯通电报机的报道，立即意识到这是一个巨大的商机。果断的库克辞了职，全身心投入到电报的研究中来。
库克
1837年，查尔斯·惠斯在伦·希林关于电报的演讲得到了启发，从伦·希林那里得到了指针式电报机的相关原理，从中看到了电报的广阔前景，所以就全身心的投入了电报的研究。惠斯通很快就掌握了磁针式电报的基本原理，并做了改进，还制定了实验方案，可惜他的研究很快陷入了瓶颈之中。这时候，威廉·库克出现了。虽然库克半路出家，但靠着灵活的头脑和一些粗浅的电磁学知识，他独自的确也摸索出了点门道。但非专业出身始终是个硬伤，库克如果想要在电报的研究上更上一层楼，只能寻求专业人士的帮助。他就这样找到了惠斯通，并和惠斯通合作。
两人一拍即合，很快就合作制作出了一台五针式电报机。这是历史上第一款具备使用价值的电报机，它的原理是用过闭合由电池和双向开关构成的回路，利用线圈的电磁效应来控制磁针的偏转方向。顾名思义，这台机器拥有五根磁针，它们排列在一个菱形刻度盘的中心线上，刻度盘上绘有字母，发报者通过控制其中任意两根磁针的偏转，通过排列组合的方式组成特定的字母。这是一个非常巧妙的设想，融合了数学、物理等交叉学科知识。但这个机器始终只能传送20个字母，字母表中J、C、Q、U、X、Z是没有办法被表达的（未仔细去研究为什么不能表达）。
1837年左右惠斯通和库克制作的磁针式电报机
第一次电报实验设在了伦敦火车站，通信长度是2.4公里。在社会各界的注目下，库克成功地给惠斯通发去了一封电报，五分钟后便收到了对方的回复，实验大获成功。1839年，他们得到了政府许可和一位爵士的慷慨资助，成功地修建了一条从帕丁顿到西德雷顿的电报线，后来于1841年又将它延伸到了约25公里长。惠斯通和库克后来一直致力于电报机的研发，通过电报机的专利和产品在铁路上的应用，他们得到了几十万英镑的收入，惠斯通更因为他对自动电报机的改进而受封爵士头衔，可谓名利双收。这里的几十万英镑已经是一个土豪级别的收入，对应的1850年，伦敦的一个女裁缝一年的收入可能在12英镑左右，而简爱在桑费尔德庄园里做家庭女教师，一年的收入是20磅（包吃包住）。唯一美中不足的是，教科书上一提到电报的发明人，会大肆宣传的只有美国人塞缪尔·莫尔斯。这是因为指针式电报机本身存在的缺陷：只能收发20个字母；以及英国当局的短视：他们从来没有大力支持过惠斯通和库克。1844年，惠斯通曾写信给英国海军，建议他们使用电报，但海军拒绝了他。
真正的电报机--莫尔斯电报机
就在惠斯通和库克的推广在英国备受阻力的同时，莫尔斯在大西洋对岸发明出了摩尔斯电码，立即便得到了美国政府的大力支持，因为这样，莫尔斯的电报才能后来者居上，遮盖过了真正发明者的光芒。
莫尔斯
莫尔斯他是一位画家，凭借了他丰富的想象力，不屈不挠的奋斗精神，实现了许多人梦寐以求的目标。在他41岁那年，他从法国学画后返回美国的轮船上，医生杰克逊将他引入了电磁学这个神奇世界。在船上，杰克逊向他展示了“电磁铁”，一通电能吸起铁的器件，一断电铁器就掉下来。还说“不管电线有多长，电流都可以神速通过”。这个小玩意儿使莫尔斯产生了遐想：既然电流可以瞬息通过导线，那能不能用电流来传递信息呢？为此，他在自己的画本上写下了“电报”字样，立志要完成用电来传递信息的发明。
回美国后，他全身心地投入到研制电报的工作中去。他拜著名的电磁学家亨利为师，从头开始学习电磁学知识。他买来了各种各样的实验仪器和电工工具，把画室改为实验室，夜以继日地埋头苦干。他设计了一个又一个方案，绘制了一幅又一幅草图，进行了一次又一次试验，但得到的是一次又一次失败。
他冷静地分析了失败的原因，认真检查了设计思路，发现必须寻找新的方法来发送信号。1836年，莫尔斯终于找到了新方法。“电流只要停止片刻，就会现出火花。有火花出现可以看成是一种符号，没有火花出现是另一种符号，没有火花的时间长度又是一种符号。这三种符号组合起来可代表字母和数字，就可以通过导线来传递文字了。”我们如今看起来是多么简单的事，但莫尔斯是世界上第一个想到用点、划和空白的组合来表示字母就和我们看到哥伦布立鸡蛋是一个道理。这样，只要发出两种电符号就可以传递信息，大大简化了设计和装置。莫尔斯的奇特构想，即著名的“莫尔斯电码”，是电信史上最早的编码，是电报发明史上的重大突破。
莫尔斯码
莫尔斯在取得突破以后，马上就投入到紧张的工作中去，把设想变为实用的装置，并且不断地加以改进。1843年，塞缪尔·莫尔斯用国会赞助的3万美元建起了从华盛顿到巴尔的摩之间长达64公里的电报线路，1844年5月24日，是世界电信史上光辉的一页。莫尔斯在美国国会大厅里，亲自按动电报机按键，向巴尔的摩发送了世界上的第一封电报，电文内容是《圣经》中的一句话“上帝啊，你创造了何等的奇迹”。随着一连串嘀嘀嗒嗒声响起，电文通过电线很快传到了数十公里外的巴尔的摩。他的助手准确无误地把电文译了出来。莫尔斯电报的成功轰动了美国、英国和世界其他各国，他的电报很快风靡全球。
至此，真正的实用化的电报机已经发明出来了，虽然莫尔斯的电报机比惠斯通和库克的电报机更加实用，简单，但是真正能够批量投入实用的电报机应该是惠斯通和库克发明的，但是由于英国政府的短视，再加上电报机本身的缺陷（只能传递20个字母），而莫尔斯的电报机则是采用编码的形式，更具备通用性，因此现在各种文献里面都将电报机的发明的桂冠给了莫尔斯。
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时间: 2017-9-3 15:50
作者: 芙蓉落叶
搬个板凳，坐等更新！大元帅出场啦
时间: 2017-9-3 20:02
作者: yinfs
爆米花，饮料
我预感今年论坛最牛贴要诞生了！
时间: 2017-9-4 10:40
作者: 无名小足
大牛啊
时间: 2017-9-4 11:01
作者: PONY
一直看大元帅的财报分析，没想到大元帅对历史也这么有积累，赞！
时间: 2017-9-4 13:10
作者: swzxb
大元帅牛人，期待继续！
时间: 2017-9-4 13:26
作者: hnyzayw
搬好板凳，看大牛人发言。
时间: 2017-9-4 16:00
作者: SumXJ
前排占座
时间: 2017-9-4 17:02
作者: 使徒梦
厉害啊，你这知识很丰富啊
时间: 2017-9-4 21:42
作者: 汪胖子
膜拜一下大元帅，前排占座
时间: 2017-9-4 23:40
作者: loreyu
留名
时间: 2017-9-5 08:34
作者: mapliq
不是元帅，是大元帅
前排占座，好好听讲
时间: 2017-9-5 09:00
作者: hdyhz
静候下篇。。。
时间: 2017-9-5 09:20
作者: gaoke2016
一个进化史
前排板凳
时间: 2017-9-5 11:20
作者: warrriorgod
这是盖棺定论吗
时间: 2017-9-5 14:32
作者: huangyupei8
佛像
时间: 2017-9-5 16:13
作者: 2007hp
您不是会计么？
前排就坐，楼主厉害！
时间: 2017-9-5 18:51
作者: W小编
期待楼主写点最近现在的事情看看
时间: 2017-9-5 19:27
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-5 19:34 编辑
1.2.3 电报的产业发展
自19世纪40年代惠斯通和库克及莫尔斯电报发明后，开始真正出现了电报的运营和设备制造产业。当时各行各业都在蓬勃发展，对快速的通信需求及其迫切。除了上面提到的铁路行业之外，在新闻，政府，殖民以及刚刚的全球化的商业，都对电报有强烈的需求。当然这里仅仅阐述有线电报的发展，暂时不提无线电报，无线电报在电报运营产业中并没有像移动电话对固定电话替代作用，无线电报只是在开通和通信的便利性上面有一定的优势，但是劣势就是可靠性及联网方面存在不变。因此电报的运营主要还是以有线电报为主。关于无线电报，将在后续章节阐述。
电报产业在欧美
1837年的指针式电报机虽然早于莫尔斯发明时间，但是由于不便于运营，主要的应用是在铁路等有迫切需求的行业。1845 年, 世界第一家电报公司电气电报公司(The ElectricTelegraph Co .)在英国成立，开始了真正的通信产业的运营。英国电报在铁路建设的带动下进入快速发展阶段，当时,英国每新建一条铁路, 就会在铁路旁边竖杆架线，到19 世纪50 年代，英国本土电报网络建成。
欧美的主要电报干线建设在60 年代基本完成，1851年, 世界第一条横跨英吉利海峡的海底电缆敷设成功，连接了英、法之间的电报网络。不久,英国、比利时、荷兰之间也开始敷设海底电缆，1855 年, 丹麦、瑞士, 瑞士、挪威之间完成海底电缆建设。这一时期, 不仅是海底电缆，国际陆线网络也迅速建成。欧洲国家纷纷将他们的陆线电报连接, 以加强彼此之间的联系。1859年, 丹麦将陆线电报扩展到芬兰, 并通过芬兰与瑞士间的海底电缆与瑞士接线.同时, 丹麦又通过波的利亚海湾海线与俄国通报。1866 年, 大西洋海底电缆敷设成功, 不仅将欧、美大陆相连, 至此，欧美大陆的电报网络已经基本成型。
电报产业随殖民的扩展
19 世纪60 年代末, 世界电报网络扩展到一个前所未有的规模,电报通讯在经济、政治、外交、军事等方面的重要作用日益显现, 并逐渐成为西方国家殖民扩张的重要支撑和工具。以“日不落帝国”英国为例，地中海作为重要的殖民区域，从60年代开始，成为英国电报投资的重点，多家电缆公司前往地中海敷设海底电缆：1861 年, 马耳他-的黎波里-亚历山大海底电缆敷设完成，1868 年, 完成第二条马耳他-亚历山大海底电缆，1866 年, 大西洋海底电缆的成功给英国电缆公司很大信心, 它们决定将电缆敷设至印度, 以加强英国本土与印度的联系，这一计划很快获得成功,英国电缆可以通过阿尔及尔-马耳他-亚历山大-亚达那到达印度。
西方电报向清朝的扩张
1860年, 中国刚刚结束第二次鸦片战争，战败的清政府被迫签订系列不平等条约，开放口岸。但是电报产业却是需要在中国的大地上立杆架线的，还是需要中国政府的批准的。由于通商口岸的增多，各种经济活动对电报的需求是越来越多，在政治和经济的双重需求下，各国公使在不同场合，不同途径申请假设电报线路。1862年, 俄国公使多次照会总理衙门, 要求由北京至天津架设电报线，但都遭到拒绝。1863 年, 英国公使提出由恰克图经北京至海口架设电报。1864年, 英法美联合, 以英商经营消息不便为由请求由上海至吴淞口设立电线。一直到1867年，总理衙门一直在拒绝所有的电报架线要求。虽然一直拒绝，但是并未能阻止西方电报的传入。60 年代末, 已有西方电报公司在中国成立分公司, 将电报引入中国，丹麦的大北电报公司和英国的大东电报公司就是两个主要的电报公司。
1870大北公司成立远东分公司，管理公司在中国、日本等东亚国家的电报业务， 1871 年香港-上海，上海-长崎海线开通。全长2237海里。是年4月，英、俄、丹麦却违反了清政府不得登陆的规定，由丹麦大北电报公司出面，秘密从海上将海缆引出，沿扬子江、黄浦江敷设到上海市内登陆，并在南京路12号设立报房。当年6月3日开始通报。这是中国的第一条电报水线。随后国外的电报公司在中国的业务就快速发展。
中国电报的发展
电报进入晚清的中国走了一条从拒绝到欢迎的艰难道路，从拒绝到欢迎的转变折射出古老中国人逐渐有迷梦到半醒的变化，一部分先进的中国人震惊于近代科技的同时，也在探求学习利用西方科技的道路。从而使古老中国缓慢艰难的迈出了近代化的一步。
西方公使等带着“电报机”来到中国，但当时“时风气未开，无人研求及此”。1859年，法国公使许诺寄送电报机，却被恭亲王拒绝认为是无用之物列入奇技淫巧、玩好之物当中。当时的大清王朝上至皇帝大臣，下至黎民百姓，虽然各自的出发点不尽相同，但对这个西洋新事物基本上是拒绝的态度，或认为是奇技淫巧，或认为有伤风水。电报所蕴含的对自然和时空的驾驭能力，对当时的中国人来说，是一种陌生的冲击。
虽然整个清王朝自上而下都在抵制电报的传入，但历史的车轮并未被阻挡，电报终究还是进了沉睡的大清王朝，最初进入中国的是电报海线（海缆登陆大陆），然后陆地电报逐渐铺设并扩展到全国。从大北公司的私拉登陆电报电缆开始，中国政府多次要求取消，但是列强置若罔闻，后清政府也只能予以默认。
随着对列强电报的了解，中国人对电报的认识开始发生转变，并被动的利用电报这一先进的通讯工具。电报的作用逐渐得到王韬、郑观应等人的认可，他们由于曾经赴欧游历的经验，对电报快速传递信息的功能的认识较深刻。提出把发展电报作为中国当前最紧急事物，可见对电报的价值有了新的认识。先进人物对电报认识发生变化，清朝官员也改变了之前愚昧的认识。1874年，日本发动了侵略我国台湾的战争，战前，清政府依然是骑马的驿站传递信息方式，致使前线战报无法及时到达朝廷，消息闭塞。仅能从洋人那里闻风日本攻打台湾，钦差大臣通过传统驿站传递信息与李鸿章商议军事事务，所有事情准备妥当整整用了三个月的时间。信息不通耽误军机，注定了不利的战争局面，这使得李鸿章等洋务人士开始思考洋人的通风方式，并逐渐重视电报的作用。洋务首领李鸿章亲书上奏，促成中国民族电信业的兴起。电报总局1880在津诞生和上海电报局在沪成立，自建津沪电报电路于1881年开通经营。
由于汉字由许多部首组成，结构复杂，字型繁多，一个字一个"面孔"，拍电报不直接用电码来表示。因此，采用由四个阿拉伯数字代表一个汉字的方法，简称"四码电报"， 中国汉字多大6万字，常用的汉字只有一万个，所以用10的4次方（10，000）来表示。1873年，法国驻华人员威基杰（S·A·Viguer）参照《康熙字典》的部首排列方法，挑选了常用汉字6800多个，编成了第一部汉字电码本，名为《电报新书》。后由我国的郑观应将其改编成为《中国电报新编》。这是中国最早的汉字电码本。
晚清和民国电报经营
自电报架设之日起，晚清政府对电报的经营模式依次经历了四分时期，分别是官款官办时期（1879—1882年）、官督商办时期（1882—1902年）、商股官办时期（1902—1908年）和国营时期（1908—1911年）。电报属于近代事物，却走上了一条与近代工业的由官到商不同的经营模式，电报由最初的官办经过商股参与最终回归国有。
电报进入晚清初期电报局的经营模式为官款官办，架设电线由清政府拨发经费。但由于晚清政府腐败无能、国库空虚，于是洋务大臣李鸿章、盛宣怀等人主张采用轮船招商局的模式实行官督商办，解决财力不支的问题。于是1884年电报局由官款官办改为官督商办吸引商股解决了前期的资金问题。从1884年到1899年我国共架设电线55000余里，建立了初步的电报网络。
电报快速发展获得丰厚收益的同时在利润的分配上产生了矛盾和冲突。1900年初有人上奏朝廷主张朝廷接管电报，以便全受其利。1902年清政府发布上谕退还商股将电报收归国有，但是这一举措侵犯商人的利益，遭到商人强烈反对，收回之事不了了之。1906年政府实行新政成立了邮传部，专门负责通讯事宜，第二年邮传部采取有效措施收赎商股。1908年最终将电报完全收回国有。至此，电报国营一直延续下来。
1912年，民国政府接管清政府邮传部，改组为交通部，设电政、邮政、路政、航政四个司。这一年上海电报局开始用打字机抄收电报，国际无线电报公会规定我国无线电的呼号范围为XNA—XSZ。在随后的1913年成立了最早的邮电学校和无线电报局建立。1921年，中国加入国际电报公约（万国电报公约）。
进入民国政府之后，由于军事，经济的需求旺盛，不但在国内部署了大量的有线电报，同时也和欧洲各国通过无线电报进行互联互通，欧洲的互联互通上走在前面的主要是新闻产业，并且主要是用的无线电报。
新中国时期电报经营
解放以后， 新中国的电报业务蓬勃发展，1969年，"中文电报译码机"问世，可以自动把电码译成汉字的机器，从电报局受到的电报，报文已经不是一组阿拉伯数字了，而是直接印出的汉字。中文电报译码机象电译员一样，将四数字自动翻译成汉字， 并控制印字机印出汉字。它的出现， 解决了电报传输过程中由四码自动译成汉字的问题。但是，至于电报发送过程中由汉字自动译成数码，它却无能为力了。
1988年以前，由于电话产业未普及，长途话路的线路比较紧张，因此电报行业还是有大量的业务。随着普通电话、移动电话、传真、电子数据交换、计算机通信等新兴通信手段发展迅速，快速发展的技术和层出不穷的业务产品有力地促进了通信消费结构的升级，也带来了电报业务量快速下滑，虽然电报部门开发的鲜花礼仪电报等新服务深受用户欢迎，但还是未能延缓城市居民总体电报业务量直线下降。
电报通信产业的衰落和关闭
由于电报是有时延的单向文字通信方式，随着电话的普及，电报的衰落是不可避免的。海外的电报运营顶峰无法查询，国内的电报业务的顶峰出现在1988年，在1988年，上海月处理电报4500万份，而同是大城市的武汉，在1988年当年，平均月处理电报600万份。
电报机
到了21世纪，虽然中国电信还未关闭电报业务，但是电报业务已经是纯粹是为了社会公众利益而保留，并且是亏损的保留业务，因为电报的按字计费的价格几十年都未动，每字0.14元。比如，在上海，全市唯一能够发电报的延安东路1122号的电信大楼营业厅，并且营业人员的主要工作是收费工作，电报只是一个兼职，因为在2015年，平均每个月电报只有十几份，不可能专职一个员工。
现在发电报的业务一般都是尝鲜型，知道还有电报业务，尝试一下发一个电报试试，并不是真的需要由电报来传递什么信息。另外还有就是发往日本的电报，因为在日本，正式的庆贺、吊唁等文书还是用电报传递的，所以在营业厅，每个月总会有市民或者在上海工作的日本人来发电报。
而海外的电报业务，根据媒体报道的信息，收集了部分国家关闭电报业务的资讯：
- 英国电讯在2003年将电报业务拆成一间小公司TelegramOnline。
- 香港的盈科电讯已于2004年1月1日宣布终止香港境内外所有电报服务。
- 2004年，荷兰的电报服务亦宣告停止。
- 美国最大的电报公司西联宣布2006年1月27日起终止所有电报服务。在北美地区，InternationTelegraphy仍然维持电报服务，主要针对一些特别喜庆场合，或用作解决法律争议之用。
- 2008年5月1日泰国发行4000封纪念电报，以纪念使用了133年的泰国电报技术即日起走入历史。
- 2013年7月14日印度结束使用163年的电报服务。
- 日本，NTT东日本和西日本仍然为当地民众提供电报服务，主要用于庆祝新人、毕业，或丧礼治哀之用，而所传的电报，会按场合以特制的纸和信封印出。
彩蛋：部分城市现在（2017年）还可以发电报的具体地址：
上海：上海市延安东路1122号 电信大楼营业厅（由上海地铁8号线大世界站4号出口 进入延安东路）
北京：北京市西长安街11号 北京电报大楼 （近北京地铁1号线西单站C出口）
青岛：青岛市市南区山东路13号 联通青岛分公司山东路营业厅2号窗（近乐天玛特）
济南：济南市大纬二路25号 联通营业厅7号柜台
深圳：深圳市电信枢纽大厦电信营业厅内（近深圳地铁罗宝线购物公园站A出口）
附件: 1.2 06 现代电报机.jpg (2017-9-5 19:26, 49.5 KB) / 下载次数 2
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时间: 2017-9-5 19:37
作者: h68810115
2007hp 发表于 2017-9-5 16:13 
您不是会计么？
会计就不能写文章了，
我之前做了14年技术
时间: 2017-9-5 22:13
作者: wangwt07
搬个板凳，坐等更新
时间: 2017-9-6 08:35
作者: gaoke2016
电报业务是随着人员退休逐步的在退网
时间: 2017-9-6 09:49
作者: ioverlsr
入门培训挺好，楼主做个PPT呗
时间: 2017-9-6 12:44
作者: jiaowotangke
要回顾过去，更应展望未来。
时间: 2017-9-6 16:52
作者: zbjnjn
赞一个
时间: 2017-9-6 22:18
作者: xyfmmp12345
支持，希望多写点类似的科技发展史。
时间: 2017-9-7 09:09
作者: xyfmmp12345
楼主前面提到的，通信的基础，电磁学。不知楼主对电磁感应有什么想法没？在下不才，最近在重温高中以及大学学过的电磁学，发现越是基础的东西，回过头来看越不可思议
时间: 2017-9-8 09:13
作者: gzljp
衣服很有意思
时间: 2017-9-9 13:10
作者: chenfeng4697
学习了，这文章好
时间: 2017-9-9 21:24
作者: 四川公话卡
多学知识，了解通信历史
时间: 2017-9-9 21:28
作者: xy9199
搬个板凳
时间: 2017-9-11 08:57
作者: 家园副管08
感谢大元帅写的通信简史，普及知识，惠及他人，大善大善。
时间: 2017-9-11 15:11
作者: 79101607
MARK 随时阅读
时间: 2017-9-11 16:21
作者: cano
更新好慢，等养肥了再看
时间: 2017-9-11 17:21
作者: haitun920
我们期待续集
时间: 2017-9-11 17:26
作者: haitun920
期待续集，期待续写
时间: 2017-9-11 21:32
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-11 21:47 编辑
1.2.5 电报产业公司
既然是电信产业的开始，那么在这个过程中必然会诞生一批企业，不过由于电报已经诞生了100多年，在这100多年的时间里，肯定存在过很多公司，这里主要讲和电报相关，并且现在还存在的3个企业，一东，一北，一西，英国大东电报局，丹麦大北电报公司，美国西部联合公司，简单介绍一下起源于电报的西门子公司和关乎到当前所有通信的国际电信联盟（ITU）。
英国大东电报公司
英国大东电报公司(The Eastern Telegraph Co. Ltd) 是由英国人彭德（JohnPen）创建，彭德原来是从事纺织贸易，积累了大量资本之后进入电报领域，管理着英国多家电报公司。1872年，地中海，苏伊士，印度洋西部，非洲东部等一干小电报公司成立东方电报公司。到了1873年，又将中国的业务和英国印度电报公司，英国澳大利亚公司合并，成立大东澳中分公司，总部设在上海。由此可见，当时中国市场在大东公司的范围内还是比较重要的。当时国际电报的竞争主要就在大东和大北之间产生，在与大北公司竞争俄国西伯利亚陆线工程失败之后，立即成立了中国水线公司，并发行股票，修建了穿过马六甲海峡与香港，上海相连的海底电缆，与大北公司的海参崴-长崎-上海线路竞争。
到1918年第一次世界大战结束时，大英帝国领土占地球四分之一面积，大东电报就成为了帝国通讯中枢。到1947年，英联邦成立通讯委员会后，将大东收归国有，直到1981年由保守党政府将大东私有化。当然后面公司的经营业务范围肯定是扩展了的，包括电话和无线业务。大东后来正式的名称也做了修改，中文改为大东电报局，英文改为“Cable& Wireless”， 它为商业用户和个人消费者提供语音、数据和IP业务，为其他电信运营商、移动通信运营商以及内容、应用和互联网服务提供商提供服务，也曾经是世界500强企业之一，务遍及80多个国家，最高曾经占有世界长途电话通讯市场1/4的份额。
但是受IT泡沫破裂的影响，进入21世纪的大东公司逐渐困难，2005/2006财年，大东电报局仅收入32亿英镑，税前利润仅4亿英镑，06年宣布进一步重组，并缩减海外的运营投资。
大东电报局曾经投资了香港电讯，后将股权卖给电信盈科，此次资本运作，也成为电信盈科蛇吞象的经典案例。大东电报局到目前为止还是澳门电信的最大股东，而早在1983年，大东电报局曾与深圳市政府成立国内第一家合资电信运营企业——深圳深大电话有限公司，英方持股49%，合资公司在2004年以大东退出，股份卖给中国电信而结束。目前，大东电报局在国内还有一家大东电报局通信技术服务（上海）有限责任公司。
丹麦大北电报公司
大北电报公司是1869 年由丹麦银行家铁德根(C .F .Tietg en)的牵头，合并北欧的丹麦-挪威-英格兰电报公司、丹麦-俄罗斯电报公司和挪威-大不列颠电报公司而成立的, 由总部设在丹麦的哥本哈根。
铁德根是丹麦资本家的主要领导者之一, 他对海外贸易的看法有其独特的见解。大北公司虽然是一家丹麦商业电报公司,但它的大部分投资来自英国和沙皇俄国，公司与英、俄两国政府都保持着很好的私人的关系。
早在1854 年, 俄国就曾讨论过如何将横亘西伯利亚的陆线和阿拉斯加的海线连接,以便与美洲通报的问题.1865 年, 俄国开始建设西伯利亚的陆线, 不久因为欧美之间大西洋海底电缆的敷设成功, 使得原计划没有必要继续实施。于是俄国改变计划, 希望将已设的西伯利亚陆线与海参崴、长崎、上海、香港相连,与日本和中国通报。
1869 年大北公司在与大东公司竞争海参崴-长崎-上海线路中胜出，大北公司被许给海线专营权30年, 并允许架设从西伯利亚中部通达海参崴的陆线电报，负责敷设一条连接海参崴、长崎、上海和香港的海底电缆,与已设的西伯利亚陆线相连。这样, 不仅可以从上海经长崎与欧洲通电报,也可由上海经香港与欧洲通电报。
1870 年，大北公司成立远东分公司， 管理公司在中国、日本等东亚国家的电报业务。分公司的办公点最初设在上海南京路5 号的大北公司上海站, 1882 年迁往上海外滩七号。1907 年间, 又在此修建新的办公大楼, 大楼的一部分租借给大东电报公司和太平洋水线公司在中国的分公司,作为他们的办公地址。1871 年香港-上海海线开通，不久, 上海-长崎、长崎-海参崴海线也相继开通，所有海线系统连接西伯利亚陆线的工程全部完成, 公司业务在远东迅速扩展。1873年, 厦门也被连接到该系统中。
民国之后,中国政府开始酝酿收回大北电报公司所享有的登陆权以及自主发报权,这项谈判断断续续一直持续了近十年。太平洋战争爆发后,公司业务受到影响,1943年正式停业。战后被发还。抗ri战争胜利后，大北电报公司恢复接转港、沪电报业务。1961年，该公司将设备以10万元转让给中华人民共和国邮电部。12月9日，由上海邮电管理局与大北电报公司在上海签订转让契约，1962年3月，厦门邮电局派员接收大北电报公司在厦门的财产，该公司在厦门的历史宣告结束，也是正式退出中国电信市场。
大北公司现在已经和电信运营基本没什么关系了，但是产品和通信还有部分关系，现在大北公司主要由四大支柱产业构成：客服中心和办公环境用耳麦，手机配用耳麦（主要是蓝牙耳机），助听器，声学诊断仪，其中负责助听器的瑞声达听力集团是全球主要的助听器生产商，在中国有一定的市场。
丹麦大北公司2005年全年的营业额为到57亿克朗，全年的税前利润将在7亿克朗左右。
美国西部联合公司
1851年，在罗切斯特成立了纽约和密西西比河谷印刷电报公司，并与纽约西联电报公司竞争。到1856，两个公司合并，合并后的公司被命名为西部联合电报公司。合并之后的西联电报公司迅速收购了一些小公司，到1860年底，公司的业务线从东海岸到密西西比河，从五大湖到俄亥俄河。1861它开了第一条横贯大陆的电报。
西部联合在1870推出了限时送达服务，类似于京东的限时送达。1871，该公司推出了基于其广泛的电报网络的转账服务。在1879与贝尔电话公司达成一致之后，西联退出了电话业，并结束了与贝尔电话公司的专利诉讼。当电话逐渐取代电报时，资金转移将成为它的主要业务。
到1900年底，西联电报运营了一百万英里的电报线路和两条国际海底电缆。西联持续收购了差不多500多个较小的竞争对手，到1943年，基本形成了电报和汇款的垄断。
1958，西联开始提供电传服务，1974年西联成为美国第一个拥有地球同步轨道卫星的电信公司，主要提供电报，电传，数据和传真服务，同时继续保持汇款业务。通信、电报和邮递电报到西部联盟局全国信息数据西联汇款公司。它也处理交通的电报和电传（电传II）服务。卫星转发器的Westar也租用其他公司的转播视频，语音，数据和传真（传真）传输。
20世纪80年之后，由于利润下降和不断增加的债务，西方联盟开始慢慢剥离基础资电信产而保留遍布全球的汇款业务。2006年，终止了在历史上非常重要的电报服务，并成功地完成了转型，不过随着全球支付互联网化的开始，西部联盟的收入也逐渐开始下降。随着阿里收购了最接近西联的对手速汇金额，西联的生存压力将越来越大。西联目前在国内主要是和中国农业银行在合作。
简单介绍一下的西门子公司和国际电信联盟
之所以介绍，是因为西门子和国际电信联盟都是起源于电报，而简单介绍的原因，这两个公司在电报中的要写的东西不太多，两者的大部分的故事是发生在通信产业发展之后，因此在电报章节仅仅是简单介绍一下。
西门子
1847年，维尔纳•冯•西门子（Werner von Siemens）在其发明的使用指针指出字母顺序而不是摩尔斯电码的电报技术基础上建立了公司。公司随后被称为Telegraphen-Bauanstaltvon Siemens Halske。
西门子指针电报机
1848年，公司建造了欧洲第一条远距离电报线，从柏林到法兰克福跨度为500公里。1850年，创始人的弟弟，卡尔•威廉•西门子（Carl Wilhelm Siemens）在伦敦设立代表处。1855年，创始人的另一个弟弟卡尔•海因里希•冯•西门子（Carl Heinric（敏）h von Siemens）在圣彼得堡建立了一个新的分支机构并参与了俄罗斯远距离电报网络的建设工作。
公司不断地成长并开始涉足电气列车和灯泡。1890年，创始人退休，把公司留给了他的弟弟卡尔·海因里希和两个儿子阿诺德·西门子以及乔治·威廉·西门子。从此之后，西门子在轨道交通领域和电力领域有了长足的发展，并成为了西门子的主业。在后续章节还会详细介绍西门子的通信产业。
国际电信联盟
ITU的历史可以追溯到1865年。为了顺利实现国际电报通信，1865年5月17日，法、德、俄、意、奥等20个欧洲国家的代表在巴黎签订了《国际电报联盟》，国际电报联盟（International Telegraph Union ，ITU）也宣告成立。 随着电话与无线电的应用与发展，ITU的职权不断扩大。1906年，德、英、法、美、日等27个国家的代表在柏林签订了《国际无线电报联盟》。1932年，70多个国家的代表在西班牙马德里召开会议，将《国际电报联盟》与《国际无线电报联盟》合并， 制定《国际电信公约》，并决定自1934年1月1日起正式改称为“国际电信联盟”（InternationalTelecommunication Union）。 经联合国同意，1947年10月15日国际电信联盟成为联合国的一个专门机构，其总部由瑞士伯尔尼迁至到日内瓦。
国际电信联盟是联合国的一个专门机构，也是联合国机构中历史最长的一个国际组织。简称“国际电联”，“ITU”。国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构。作为世界范围内联系各国政府和私营部门的纽带，国际电联通过其麾下的无线电通信、标准化和发展电信展电信展览活动，而且是信息社会世界高峰会议的主办机构。国际电联总部设于瑞士日内瓦，其成员包括191个成员国和700多个部门成员及部门准成员。每年的5月17日是世界电信日(World TelecommunicationDay)。
1.2.5 电报产业年谱
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时间: 2017-9-11 21:48
作者: h68810115
没想到因为H e i n r i c h 也会是敏感词
时间: 2017-9-12 10:03
作者: qiuxueerlai
继续 继续
时间: 2017-9-12 15:36
作者: 长岛今年无雪
膜拜大神
时间: 2017-9-12 16:48
作者: 汪胖子
H e i n r i c h ，我也来试试，海因里希
时间: 2017-9-13 11:54
作者: anan12
牛，这也太详细了，mark
时间: 2017-9-13 15:57
作者: 无名小足
期待楼主更新啊
时间: 2017-9-14 09:42
作者: yncxlzh2017
学习学习，长长知识！
时间: 2017-9-14 09:53
作者: 汪胖子
继续围观大元帅的长文
时间: 2017-9-14 17:32
作者: zheci
大元帅屌的飞起
时间: 2017-9-15 15:21
作者: 慕枫23
搬好板凳，看大牛人发言。
时间: 2017-9-17 19:17
作者: 十年又十年
感谢分享！
时间: 2017-9-19 12:54
作者: hdyhz
期待下文。
时间: 2017-9-20 19:53
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-20 19:59 编辑
1.3 电话的诞生
1.3.1 电话诞生前的理论基础
电话的需求并不是明确的需求
在上一节的电报中，我们提到对于技术类的产品，一般都要都必须要有理论基础，对于电话也是一样，但是电话又和电报存在着一定的差异，那就是电报有迫切的需求，而电话则没有特别迫切和明确的需求。
电报的发明在理论基础完成之后，面临着很迫切的需求，那就是铁路，在指针式电报机发明之前，铁路上就已经在用多线缆来传递列车控制信号，但是这种通信系统最大的弱点就是工程部署困难，工作量大，并且通信机器不可靠，故障率高。在指针式式电报机（1837年）和莫尔斯电报机（1844年）的时间差中，惠斯通和库克主要的应用也是铁路，而面向公众的电报服务启动还是比较晚的。而在电报发明后的10-20年里面，英国及欧洲都大量的建设电报网络，使得电报通信已经比较完善，各电报运营商和电报供应商只是成本和工作效率高与低的差异，而围绕电报的改进，也都是围绕如何提高效率的问题，这个从后续的电话发明的章节里面也有提及。
当时的欧洲电报网络已经初具规模，虽不说遍布城乡，但是1866年大西洋电报电缆都已经铺设运营，欧美都已经联网，亚洲也已经联网，而当时的商业活动基本都还是聚集在大城市，有电报已经基本能够满足需求，并没有提出电话的需求。就像100多年前，福特公司的创始人亨利·福特先生到处跑去问客户：“您需要一个什么样的更好的交通工具？”几乎所有人的答案都是：“我要一匹更快的马”,因为当时只有马车和马作为个人交通工具，并不存在汽车。电话与电报就是马和汽车的关系。
电磁学的基础
由于法拉第发现了电磁感应的定律，使得电学的研究从静电到流电方向发展，之后才有了电报的发明和使用。实际上电磁感应的应用是分为两个方面，一个是电报的基础，也就是电能够产生磁，另外一个最主要的作用就是转动的磁力也会产生电流，也就是能够通过动能产生电能。
先说电产生磁，通过电报的应用，研究与改进，对电产生磁的方法，控制都有比较好实践和理论基础，而在法拉第发现电磁感应定律之后，发表的著作《电学实验研究》，法拉第是实验大师，有着常人所不及之处，但唯独欠缺数学功力，所以他的创见都是以直观形式定性表达的。这个时候，另外一个天才物理学家麦克斯韦出现了，麦克斯韦被认为是在牛顿和爱因斯坦之间也就是19世纪最伟大的物理学家，在1873年发表科学名著《电磁理论》，系统、全面、完美地阐述了电磁场理论，并预言了电磁波的存（无线部分在后续章节再讲），在这巨著发表之前，他发表了《论法拉第的力线》（1855年至1856年），《论物理的力线》（1861至1862年），《电磁场的动力学理论》（1864年），对前人和他自己的工作进行了综合概括，将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，也就是后来别人称为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。也就是说对电磁场的理论已经基本有了，并且也知道如何计算和预估（因为电和磁都是一样看不见摸不着的，必须要有相应的理论之后才能有相应的测量方法）。
再说磁产生电，虽然真正广泛实用的特斯拉交流发电机发明是在1886，但是在1831法拉利发表电磁感应定律之后，法拉第首先自己制作了一个法拉第圆盘发电机，1832年法国人皮克希制作了手摇式直流发电机，虽然电力在工业应用方面还由于电力不够强大，但是作为能够随时产生电的发电机已经诞生，并且已经有了初步应用，这对研究肯定是有莫大的帮助的，到了19实际6，70年代，已经有了稳定的研究实验电力的供应。
声学的基础（声音是振动，声音的频率，声音的响度，声音的传播）
电磁学理论和应用虽然进步很大，但是电话发明还需要另外一个理论基础，也是最关键的基础，那就是声学的研究，因为本质上，电话就是传播声音，如果没有声学的理论基础，连要传播的东西是什么都没搞清楚，怎么可能去转换和还原呢？因此没有声学的基础，电话肯定是发明不了的。
声音是人类最早研究的物理现象之一，声学是经典物理学中历史最悠久，并且当前仍处在前沿地位的物理学分支学科。虽然研究的时间长，但是直到19世纪末，声源仅限于人声、乐器、自然声和哨子。频率限于可听声范围内，接收声波的“仪器”还只有人耳。声学是研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的物理学分支学科。媒质包括各种状态的物质，可以是弹性媒质也可以是非弹性媒质；机械波是指质点运动变化的传播现象(摘自百度百科)。
声波
从人类有历史起直到19世纪，人们都是把声音理解为可听声的同义语。中国先秦时就说“情发于声，声成文谓之音”，“音和乃成乐”。西方国家也是如此，英文的的词源来源于希腊文，意思就是“听觉”。在古代，在东西方，都认为声音是由物体运动产生的，在空气中以某种方式传到人耳，引起人的听觉。
对声学的系统研究是从17世纪初伽利略研究单摆周期和物体振动开始的。伽利略先研究出了摆的等时性，即从观察得知的单摆周期与其振幅无关的性质。伽利略明确指出，单摆的摆动周期或频率仅由其摆长决定而不能随意改变，周期与摆长的平方根成正比的规律。同时伽利略观察到，当奏起中提琴的低音弦时，会使得在邻近的一只薄壁的高脚酒杯发生共鸣，只要这只酒杯具有相同的固有振动周期。然后，伽利略发现，单纯用手指尖摩擦酒杯的边缘，也可以使它发出同样的音调。与此同时，当在酒杯里盛上水的时候，可以从水面上的波纹看到酒杯振动的表现。这样，伽利略就通过一系列的观察和推理，证实声音确是一种机械振动。
在这一基础上，为了进一步定量地研究乐音的音高同哪一个物理量相联系，伽利略设计了“酒杯实验”和 “铜板实验”，并以钢琴做为基准音，从而推断出人类的发声器官必定经历着一种类似的铜板实验中铁锹的振动过程以及音程的比例不是由弦的长度、粗细或者张力直接决定的，而是由两个频率的比例直接决定的，即由撞击到耳朵鼓膜并使其以同一频率振动的空气波动的脉冲数目决定的，通俗的讲，就是音调的高低是由振动的频率决定的。
声音响度主要与声源的振幅有关,例如同样的鼓,用力敲打,鼓面振幅大,声音的响度就大；这个人们很早就知道的道理,只不过原来人们并不知道声音是振动而已，在知道声音是振动之后，自然就可以得出结论，振幅越大,响度也越大。响度还与声源的距离有关：离声源越近,响度越大,例如,手机铃声,离人近,响度大.另外,响度跟声音传播过程中声能的散失也有关：声能散失越少,响度越大,例如同样的喊声,在相同的距离内,通过喇叭喊,响度大。
关于声音的传播媒质，在亚里斯多德时代人们就已猜到空气是声音的通常媒质。音的通常媒质。但在抽气机发明之前，这仅仅是猜测。17世纪中叶，作为抽气机发明人的盖里克最早进行了关于空气和我们对声音的感知两者间关系的实验。他将一容器中放人可用时钟机构敲响的铃，并用抽气机抽去容器中的空气。随着容器中空气的稀薄，铃声越来越小。而18世纪初，F．豪克斯贝则沿着相反的思路改进了上述实验，他发现当容器中的空气为一个大气压时，铃声可传到30码以外；两个大气压时，铃声可传到60码以外；三个大气压时则可传到90码以外。在做这一实验的1705年，他还用实验证明了声音可在水中传播。
在1635年起，有人就用远地枪声测声速，以后方法又不断改进，到1738年巴黎科学院利用炮声进行测量，测得结果声速为332米/秒，与目前最准确的数值331.45米/秒只差0.15%，这在当时“声学仪器”只有停表和人耳和情况下，的确是了不起的成绩。
至此，对于声音研究的几个要素，声音的产生，音调高低，响度高低及传播的理论基本建立起来，对于发明电话的对声音的技术解读也就不存在困难了。
附件: 1.3 00声波.jpg (2017-9-20 19:53, 62.08 KB) / 下载次数 0
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时间: 2017-9-24 01:03
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-24 01:13 编辑
1.3.2电话的发明
现在一般意义搜索到的电话发明人都是贝尔，并且关于电话发明过程，也是贝尔的介绍的最多，因此本节就讲一下贝尔的电话发明过程。
贝尔发明电话的家庭支撑
其实在贝尔发明电话之前，从19世纪30年代开始，人们开始探索用电磁现象来传送音乐和话音的方法，但是一直都不算成功。而贝尔的集多种身份与一身的独特经历，再加上贝尔的孜孜不倦的努力，自然就成就了贝尔成为电话发明人的必然。
亚历山大·格雷厄姆·贝尔（AlexanderGraham Bell），1847年生于英国苏格兰爱丁堡，他的父亲毕生都从事聋哑人的教育事业，主要是教聋哑人说话。他的父亲全神贯注、满怀激情地全神贯注于研究人的声音的发生和作用过程，特别是教耳聋的人如何运用声音。因为那个时候，耳聋的人生活在永恒的孤寂之中。他们不仅听不见，而且也不会说话。也许，老贝尔的这一执着爱好是促使他日后和自己聋哑妻子结婚的原因之一。
贝尔
因此由于家庭的影响，他从小就对声学和语言学有浓厚的兴趣，也学会了如何较聋哑人讲话。1870年，贝尔随父母从英国移居加拿大。贝尔的父亲早就因研究音学而闻名世界，所以不久加拿大的女王大学特别聘他为讲师。同时在美国方面也有邀请，而贝尔的父亲见儿子也学有所成，且青出於蓝，所以就特别推荐了儿子。
于是，1871年贝尔就此波士顿聋哑人学校，从事聋哑儿童的教育。他的教学方法是与众不同的，他主要专门训练那些因耳聋而无法学习发音说话的孩子，如何使用眼睛去学发音。经过训练的孩子，虽然听不到别人的声音，但是却可以依别人的唇形，而练习说出话来。贝尔不断研究各种教育聋孩子的实验性方法，并用晚上的时间给成年聋人授课。他解释振动如何产生声波，声波又如何在有正常听力的人们的耳中产生振动。他让孩子们拿着一只气球，并用嘴唇贴着气球说话，让他们感觉到振动。他通过一根羽毛来展示说话时的呼吸。他把孩子们的手放在自己喉部，让他们感觉到他发出不同声音时声带的振动。他的教学法果然获得了辉煌的成果，不久就被波士顿大学聘为教授，当时，贝尔才26岁。
贝尔对声学及听觉的原理的掌握应该都是来自父亲的传授及自己聋哑人说话教育的研究和钻研，而这些是电话中的送话器和受话器对声音变电流及电流变声音的关键知识，因此说家庭教育也是贝尔发明电话的支撑之一。
贝尔发明的电话的第一个关键支撑人
在波士顿教学后不久（1873），他就以成功地教会耳聋者说话而引起波士顿一位富有的律师兼商人加德纳·格林·哈伯德的注意。富商的注意。这位商人叫格德钠‧哈勃特(GardinerGreene Hubbard)，他有个耳聋的女儿梅布尔（MABEL HUBBARD），梅布尔在5岁的时候得了猩红热，当时没有抗生素，炎症波及到梅布尔的耳朵内，所以5岁之后她就完全失聪。在19世纪，听障儿童一般都是被教育手语，但哈勃特先生并不满意这个当时仅仅手语的教育，因为她知道她女儿是很聪明的，并且她女儿是5岁之后才失聪的，并且还能说一些简单语句，并且她对读唇识意已经很在行，哈勃特希望梅布尔学习讲话。所以他努力说服州议会从财政上建立一个聋哑人口语学校，好让聋哑人能够通过学习开口说话。马萨诸塞州的议会同意建立这样的一个学校，克拉克聋人学校，梅布尔在这所学校上学。哈勃特还聘请了专门的老师教梅布尔演讲技巧。
在这之后梅布尔的父亲送她到德国，她学会了化学和民族语言学校；但她讲话提升不多。当梅布尔16岁回到美国时，正好贝尔在波士顿的教学已经有了一定的名气，哈勃特就决定单独请贝尔教梅布尔。贝尔就答应了哈勃特的要求。
梅布尔对贝尔的第一印象很不好，又高又黑，并且还是黑色的头发和眼睛，穿着随意而老旧，似乎不是那么绅士。但是随着教学和接触，两人就互相有了好感，很快就恋爱了，后面结婚并至终老那是后话。总之，在开始电话发明之前，贝尔因为自己的聋哑人教学遇到自己的失聪但是能够讲话的终身伴侣，并且未来的岳父还是波士顿有名的富商，比较有影响力，是以后几年中成了他的有力后盾。
贝尔发明的电话的第二个关键支撑人
在做了波士顿大学教授之后的某天，另外一个富商，汤姆斯‧桑德斯，在听了贝尔的聋哑讲话的课之后，请贝尔到他所在波士顿东北的塞内姆镇，去教他失聪5岁的儿子说话。因为如果把仅仅5岁的孩子单独送到波士顿，桑德斯不忍心。因此请求贝尔能够搬到塞内姆去，便于教学。当时桑德斯请求贝尔的一个主要理由是：像他这样聋哑人讲话的学校，在大城市波士顿有好几所，并且也有相应的老师，但是在塞内姆，也有很多失聪的孩子，但是没有一所聋哑人学校，所以桑德斯请贝尔去，并且负责安排贝尔的住宿。
贝尔也为桑德斯的真诚感动，虽然他担任波士顿大学教授，是个受人尊敬的地位，但是如果如果他离开，自然会有替补，但塞内姆那边却完全没有从事这种工作的人，因此塞内姆更加需要他。因此贝尔就答应了桑德斯，辞去了波士顿大学的教授职位，搬进了塞内姆的桑德士公馆，担任乔治和这镇上其他聋哑儿童的教育工作。虽然，他失去了大学教授的头衔，可是却也省去了不少学校中的其他工作，使他有更多的时间，来从事研究的工作。
贝尔的第二关键支撑人是一个很有经商头脑的成功商人，在贝尔的电话发明上，不但在后续的财力上进行支撑，而且对电话的商业运营起到了关键作用。
贝尔发明的电话的关键助手--沃森
贝尔到塞内姆之前就已经注意到当时已经很兴盛的事业─电报，它是借着电线来传导电波。身为音学的研究者，他常常想着借助电波来传播声音。为此他还专门访问过一位有名的电报技师，但是那位电报技师完全否定了他的想法，认为他是电气的门外汉，电线根本无法用来传输声音，但是贝尔并没有打消这样的念头。
到了桑德斯公馆之后，虽然白天的工作很忙，但是晚上会有大量是时间，因此贝尔就从桑德士那里借用了一间储藏室，搬进去了铁丝、线圈、电池和药品等各种物品和工具，建立起自己的实验室。贝尔每天一用过晚餐，就迫不及待地跑进了地下室，直到深夜，仍不休息。最开始贝尔的目标是利用电线传播音乐，这边的曲子用钢琴弹了以後，让它变成电流传送到远处，使那边的钢琴也奏出同样的曲子来，灵感来自于德国人赫尔姆霍兹所著的《音的感觉》中的电磁石打击音叉。
在与桑德士沟通和交流之后，桑德斯认为传播音乐没什么用处，如果利用他的想法，一根线上传递钢琴多种声音，就可以用在电报上，用一根电线同时传输多路电报。当时摩尔斯的电讯，渐渐地广被使用，通讯量大为增加，电讯公司因申请的件数太多，无法应付而大伤脑筋。所以，有很多人拼命研究用一条电线同时发出多种通讯的方法，这种方法叫“多路电报”，只要贝尔成功了，肯定能够赚大钱，这就是商人的敏锐的洞察力。
当达成协议以后，桑德士不仅提供巨额的实验费用，还雇请一位叫汤玛斯‧奥格士达斯‧沃森的电气工程师作为助手，并且腾出了宽敞的屋顶后房作为实验室。沃森虽然学校还没毕业，但因为曾经自修电气方面的知识，也开过电气店，所以有精巧的手艺，也有丰富的发明才能，受聘之後他也住进桑德士公馆，和贝尔一起进行研究的工作。
沃森这个电气工程师也在电话发明中起到了关键作用，并且在获得专利之后，沃森还是一直协助贝尔进行电话效果的改进。
多路电报的研究
有了能干的助手以后，贝尔的调和电讯研究进展很快。到了一八七四年，已经可以用一路线路同时发出十到十二种的摩尔斯电报。但是，当研究到那种程度，贝尔便逐渐把住意力转移到另一个方向。随著电气和音讯的深入了解，他抱着比调和音讯更大的理想，那就是─把人的声音直接经由铁丝送到远处──也就是电话的构想。
传递电报的信号，信号的频率，幅度基本上是一定的，而人的声音也是音，只是频率、声音大小不断地变化，而形成了语言。如果把频率、大小不断变化的音，变为电流再发送，虽然相当的困难，但也绝非不可能的事。贝尔把构想告诉沃森，并且怂恿他，传送人的声音的电讯，才是有价值的工作，还是把研究从多路电报转向电话的研究。沃森也很感到兴趣，两人便一起开始了电话的研究。
不久，桑德士知道了这件事，他并不认可电话的研究，认为电话仅仅是一个玩具而已，多路电报才是市场最热门的产品，因此让两个人的研究继续回到多路电报的研究。
错误中得到的启发
在继续多路电报的研究中，贝尔始终还是惦记着电话的发明，不过并没有找到如何采集和还原声音的好的方法。1875年6月，贝尔和沃森正在做著多路电报的研究，沃森坐在发报机前，拍著发出声音的金属板。隔壁房间放著收报机，从金属板发出去的信号变成电流，由铁丝传过来，经过电磁石吸引收报机铁板而发出声音。由于一块振动板的弹簧失灵，沃森调整弹簧的时候，不注意弹了一下弹簧，在隔壁房间的贝尔匆忙地冲了进来，因为他在隔壁挺到了不是平常的电报声音，而是弹弹簧的声音。贝尔立刻详细检查收报机故障的状况并重复，他们发现在发报机上弹了弹簧，发出“嗯”的声音时，在收报机也可收到同样的声音。贝尔终于找到电线传声的原理。
随后贝尔重新优化了设计图，沃森照图装配了电话机，但是一个样机。但是第一个样机不是很成功，贝尔对著电话机大声叫喊，但受话机那边只能听到微弱的声音，不太清晰。不过无论如何，用这种方法就可以传送声音是可确定的了。对着话筒说话，使话筒底部的金属膜片，中央连接着插入硫酸的碳棒，金属膜片随声音而振动，振动改变电阻使电流变化，电流经导线传至受话一方，在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音。随后他们在此基础上不断改进送话器和受话器的灵敏度。然后才有了下面这一段“贝尔正在做实验，不小心把硫酸溅到脚上，他痛得不禁对着话筒向正在另一房间里的沃森大叫：‘沃森，快来帮帮我’!不料，这一求助声竟成为世界上第一句由电话机传送的话音，沃森从听筒里清晰地听到了贝尔的声音”,也就是我们在课本里面的那句，实际上他们在此之前已经成功，那天其他改进了通话效果而已，也许是更加清晰一点，但是并不是那天才突然能够通话。
第一部电话机
贝尔和沃森1876年2月14日向美国专利局递交了专利申请书，1876年3月3日（贝尔的29岁生日），贝尔的专利申请被批准，专利号为美国174465。
至今美国波士顿法院路109号的门口,仍钉着块镌有：1875年6月2日电话诞生在这里的铜牌。
1878年，在贝尔和沃森改进电话的同时，爱迪生研制出碳精送话器，并获得了专利。爱迪生的这项发明使电话的性能大大提高。直至程控交换机出现之前，我们的大部分电话机使用的都还是碳精送话器。
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时间: 2017-9-25 10:11
作者: llfstar
牛！！！
时间: 2017-9-25 21:02
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-25 21:09 编辑
1.3.3到底是谁第一个发明电话的
就以如下两国政府正式的议会决定开始这一节内容，到底是谁第一个发明电话的？当然，先忘掉上一节的，全世界都知道的内容。
2002年6月15日，美国众议院的269号决议判定意大利人安东尼奥·梅乌奇为电话的发明者，宣布当时那名法官的判决是无效的。决议说：“梅乌奇于1860年在纽约展示的名为teletrofono的机械已经具备了电话的功能，从而证明了电话的发明者应该是梅乌奇而不是贝尔。众议院认为安东尼奥·梅乌奇的一生及其成就应该得到肯定。他在发明电话过程中的工作也应该得到承认”。
加拿大国会觉得美国国会的决议带有政治目的，不可接受，也效仿，在一周后，也就是2002年6月21日也通过一份决议，重申贝尔是电话的发明者。
关于电话的发明者的争议，都已经上升到了国家争议方面，这也是难得一见。实际上在电话发明史上，争议还不止这两个。下面就分别介绍。
最早的电流传声
最早进行用电传声实验的是法国科学家布素尔。1854年巴黎博览会期间，布素尔用一根导线将远在两地的两块容易颤动的薄板连接起来，并通以电流。这时，他在一块薄板的近侧发声，使声浪振动薄板，薄板的振动又使导线上的电流断断续续地传到远处的另一块薄板上，这块薄板就会得到同样的振动而发声。他的实验虽没有完全成功，却起到了很大的示范作用，并向我们揭示了用电传声的基本原理。声音的本质是空气的振动，用电传声就是要把这种空气的振动转变成电流或电压的变化，再通过电线传送出去，接收时再把电流或电压的变化转变回和发送时同样的空气的振动，发出声音。
最早的传递连续声音
1860年，德国科学家莱斯仿照人耳的结构成功地制作了一套送话装置，并且用它发送了一段音乐。这套送话装置在美国纽约展出时，引起了人们的极大关注。莱斯教授把他的装置命名为Telephone，英语中电话一词由此而来。但这种电话机还很不完善，由于送话器产生的电流是不连续的，所以传过来的声音也就断断续续，听不清楚，但是已经很明确的可以通过电流传递声音。尽管如此，莱斯的尝试仍然是电话发明史上跨时代的重要一步，为后来的发展打下了坚实的基础。今天，我们在莱茵河畔的法兰克福市仍可以看到一座为表彰莱斯对于电话发明做出的杰出贡献而建立的纪念碑。
最悲催的安东尼奥·梅乌奇
1808年，梅乌奇生于意大利中部城市佛罗伦萨，梅乌奇生前是一名爱国主义者，与意大利的民族英雄朱塞佩•加里波第（GiuseppeGaribaldi）为友。后来，他和妻子由于政治理由而被托斯卡纳大区（Tuscan State）政府驱逐。于是，两人先是移居到了古巴，随后又辗转到了美国。
梅乌奇
移居到美国之前，为了增加收入以改善生活环境，他开始对自己很感兴趣的电生理学进行研究。不久，他研究出了一种用电击治疗疾病的方法，这使他在哈瓦那名声大震。就在1849年的一天，当他准备好一套器械要给在另外一个房间的朋友治疗时，意想不到的奇迹出现了，通过连接两个房间的一根电线，他地听见了从另外一个房间里传出的朋友的声音。他把一块与线圈连接的金属簧片插入了朋友的口中，线圈连接导线，通到另一个房间。实际上，金属簧片在这里起到了传感器的作用，正是由于与线圈相连接，从而把它的振动转变成了一种电流。梅乌奇马上意识到这一现象有着不寻常的意义，并立即着手研究电话。（贝尔2岁）
到了美国之后，梅乌奇由于英语水平不高，融不进美国主流社会，得不到应有的认可。起初他以生产香肠和腊肠谋生，但生意并不如想像的那么景气，后来就转而生产蜡烛，他的经济也始终未有所好转。由于妻子瘫痪在床，梅乌奇就装配了一个通话系统把妻子的卧室和他的工作室连起来，以方便联系。1860年的时候，梅乌奇向公众展示了这个系统，并在纽约的意大利语报纸上发表了关于这项发明的介绍。（贝尔13岁）
1871年，梅乌奇曾登上史坦顿岛渡轮，当时渡轮上的一个锅炉爆炸，导致125名乘客死亡，另有数百人受伤。在这场灾难中，梅乌奇也受到了烧伤。身体复原以后，梅乌奇发现，他的妻子已经卖掉了其实验室里包括电话在内的所有内容来买药，而价格仅为可怜的6美元。但是经过努力，梅乌奇取得了很大突破，新模型也越来越精巧。他那以线圈绕在铁芯周围的做法在数十年后更是成为了长途通讯的一项核心技术。但是由于穷困潦倒，梅乌奇甚至无法支付250美元，为他的“电话机”申请最终专利权。于是在1871年，梅乌奇只能发布声明保留了一种需要一年一更新的临时专利，也就是“专利预告”文件。但是3年后，梅乌奇就连为继续保留这一权利而不得不支付的10美元也拿不出来了。
但是厄运并未就此终结。梅乌奇带着记录有全部实验数据的笔记本和一部新的电话原型机，来到了西联联合（Western Union，也就是现在的西联汇款）电报公司试图毛遂自荐，梅乌奇没有见到公司的管理层，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。
两年以后，贝尔提交了电话专利申请，并与西联汇款联手建立了一家公司（后面会有描述）。梅乌奇对此提出了起诉，这位几乎不会讲英语的意大利移民在当时得到了极大的公众同情。但最后的结果是，法官作出了有利于贝尔的判决，这很可能是因为，贝尔当时已经是位功成名就的商人，他所建立的公司已在全球各地开枝散叶。在此之前，梅乌奇愤而提起上诉，为此，梅乌奇准备了一纸上诉状，但为时已晚，他已经将近80岁，而且穷困潦倒，病魔缠身。当时最高法院同意以欺诈罪指控贝尔，但就在胜利的曙光就要显现时，80岁的却于1889年10月18日带着遗憾离开了人世。后续的官司也就不了了之。
梅乌奇的出生地佛罗伦萨还有一块纪念碑，上面写着“这里安息着电话的发明者——安东尼奥•梅乌奇”。
“拖延症患者”的发明家伊莱沙·格雷
伊莱沙·格雷（Elisha Gray），是一名卓有成就的发明专家。1835年8月2日生于美国，他很早便离开了学校，但后来他靠作木工在两年的时间内完成了Oberlin大学的课程。大学里他非常着迷于电磁的研究。在他的一生之中，他取得了七十个专利技术。他在1868年申请了一个电报专利。由西部联盟电报公司于1872年购买了格雷三分之一的专利权，并把公司名改为西部电器制造公司，格雷成为公司重要人物。两年后他退出公司，继续专题研究并在Oberlin大学教课。格雷独立完成了电话机的原理设计，电话机送话器和受话器，并且格雷送话器采用了液体，和贝尔的用固体导电材料有差异。
格雷
格雷在1876年2月14日向美国专利局递交电话专利申请，但是作为一个“拖延症患者”，格雷的专利申请比贝尔的专利申请晚了2个小时。正是由于这两个小时的晚点，导致专利局将电话的专利在差不多两周后授予了贝尔。
但是是不是真的是晚了两个小时？从部分英文的文章描述看，其实不是晚了两个小时，其实是早了两个小时，但是，但是，这两个小时之前的内容不是专利申请，然后4个小时之后再去申请，就比贝尔晚了两个小时？这中间就有点意味深长了。
14 February 1876, about 9:30 am: Gray orhis lawyer brings Gray's patent caveat for the telephone to the Washington,D.C. Patent Office (a caveat was a notice of intention to file a patentapplication. It was like a patent application, but without a request forexamination, for the purpose of notifying the patent office of a possibleinvention in process).
14 February 1876, about 11:30 am: Bell'slawyer brings to the same patent office Bell's patent application for thetelephone. Bell's lawyer requests that it be registered immediately in the cashreceipts blotter.
14 February 1876, about 1:30 pm:Approximately two hours later Elisha Gray's patent caveat is registered in thecash blotter. Although his caveat was not a full application, Gray could haveconverted it into a patent application and contested Bell's priority, but didnot do so because of advice from his lawyer and his involvement with acoustictelegraphy. The result was that the patent was awarded to Bell.
格雷于1901年6月21日逝世。
第一部电话和专利的争夺
对专利的争夺，主要有两个官司，一个是在贝尔与梅乌奇之间，另外一起就是贝尔与格雷之间。在电话专利权争夺战中，应该说，无论是贝尔，还是格雷，可能都不是其中真正的英雄；然而戏剧性的是，由于资金，资源，语言以及性格等方面的原因，可能的原创者梅乌奇竟首先被排除到争夺资格之外。而由于贝尔电话机的送话器，在原理上与格雷的发明雷同，因而格雷便向法院提出起诉，诉讼案一直持续了十多年。最后，法院根据贝尔的磁石电话与格雷的液体电话有所不同，而且比格雷早几个小时提交了专利申请等这些因素，作出了对贝尔有利的判决。1877年，爱迪生又取得了发明碳粒送话器的专利。三者间专利之争错综复杂，直到1879年才算告一段落。造成这种局面的一个原因是，当时美国最大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。长时期专利之争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17年之内分享贝尔电话公司收入的20%。
2007年12月27日新闻的报道中，提到一本新书，说有确定证据表明贝尔偷窃了格雷有关电话的创意。在《电话史话：揭开贝尔的秘密》（TheTelephone Gambit: Chasing Alexander Graham Bell's Secret）这本书中，记者舒尔曼称，贝尔不恰当地看到了格雷的专利申请文件，被错误地认为是第一个申请电话专利的人。
舒尔曼表示，确凿的证据是贝尔实验室的笔记本。在1976年前，这一笔记本一直由贝尔家族保管，在1999年被数字化，并被公开。作者展示了贝尔的笔记本，从错误的开始，到间隔12天后，期间访问过美国专利办公局，他的设计思路突然完全改变，与格雷的多线路莫尔斯码信号的设计方案极为类似。舒尔曼声称贝尔拷贝了格雷专利申请中的设计，在一位腐b的专利审查员和数名律师的帮助下，非法的成为第一个提交电话专利申请的人。Shulman的其它证据还包括贝尔的话筒设计看起来是被匆忙的记录在专利申请页的空白处；当格雷在场他示范装置时就显得很紧张等等。
从上面发明的过程看，贝尔的专利过程的确存在一定的争议，主要是两点：
1. 专利提交时间，很凑巧的就比格雷早了两个小时
2. 专利从提交到授权的时间很短，并且授权的日期正好是生日
上述的集中凑巧都凑在一起，就令人怀疑，特别是还有争议的情况（格雷同时提交电话和几年之前梅乌奇提交的临时专利）能够在不到两周的时间就将专利的授权批准下来
贝尔电话的推广
贝尔电话的成功，聋哑人教师的身份相当重要，除了在前面说的了解声音和听力基本知识之外，在电话发明和推广过程中的两个贵人都是通过教师身份才认识的。对于桑德斯资助贝尔并且帮忙请了沃森助手前面已经提过。现在再说说在电话发明之后的推广。
在这节最开始就说过，在那个电报已经基本普及的时代，电话实际上并没有太多的需求。因此电话发明之后，最关键的是如何推广。如果说，在专利上，贝尔可能会占了便宜，但是贝尔在电话上面的推广，则毫无争议的成功。
成立公司：在电话发明的第二年，1877年，贝尔，沃森（助手），哈勃特(岳父)，桑德斯（资助人）成立了贝尔电话公司，也就是后来大名鼎鼎的美国电报电话公司（AT&T）的前身，贝尔实验室的母公司。
博览会金奖：同年，为了纪念美国独立一百周年，在费城举行盛大的博览会。贝尔岳父哈勃特是博览会的委员，经由他推荐，贝尔获准在教育部门的一个角落里，展示自己电话。虽然贝尔对自己的发明很有信心，但是在展示的前几个礼拜，贝尔的电话几乎无人问津。直到由于巴西国王到了贝尔的展位参观，并演示了电话，才聚集了越来越多的人微观。而巴西国王之所以参与电话的演示，是由于之前贝尔在波士顿大学授课时，国王参观了聋哑教育而深受感动，并和贝尔进行交谈而认识。由于国王参与演示的时候，围观人群众多，新奇的电话机立即成为了变成博览会中的宠儿。从第二天起，贝尔的摊位就从小角落，搬到最显眼的位置并最终获得了博览会的金奖。
第一条商用电话线路：1877年，也就是贝尔发明电话后的第二年，在波士顿设的第一条电话线路开通了，假设在一个工厂主的各工厂和他的私人住宅之间。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》爆料了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。
为什么贝尔电话能够成功
除了自身的努力之外，贝尔的成本首先归功与自己聋哑人教师的身份，这个在之前有论述。
其次，贝尔有两个富商（岳父和研究出资人）的支持，除了在研究经费之外，富商带来的资源同样不可小视，无论是在专利申请，专利批准，博览会的参展，一起成立公司及成立公司之后的电话推广。
商业社会讲究的竞争，市场的竞争是很残酷的，贝尔电话公司商业上面的成功，加强了贝尔在电话发明上话语权。竞争是多方面的，比如资金，资源。比如贝尔电话公司在启动之后很快就有商业客户，并且以17年之内分享贝尔电话公司收入的20%为交换条件，换取西部电报公司承认贝尔的专利权，并且西部电报不再染指电话业务。
别小看这个商用，上面提到的电报就是最明显和深刻的例子，电报在专利上面没有任何争议，在谁发明电报上面，宣传得最多的就是莫尔斯，就是在实际应用中，莫尔斯的电报机设计比较简单，成为电报机的事实上的标准，也就造就了莫尔斯成为电报的发明人。
类似的例子还有很多，比如蒸汽机，蒸汽机是瓦特发明的吗？不是，从技术上面说，瓦特只是对蒸汽机做了分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力等多种技术改造，大大提高了蒸汽机的效率。效率提高之后的蒸汽机迅速在各行各业开始应用，因此造成了瓦特发明了蒸汽机的假象。
因此贝尔的成功是自身的学识，周边资源和积极推广而商业成功的综合结果。
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时间: 2017-9-29 09:26
作者: 114_starlight
啥情况?
时间: 2017-9-29 09:26
作者: c114tester
不错。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
时间: 2017-9-29 09:33
作者: 曦棍
厉害了，大元帅！！！
时间: 2017-9-29 09:47
作者: 设计院新丁
帖子留名，等出书，就支持一下。
时间: 2017-9-29 11:59
作者: 十年又十年
反正不是中国人发明的
时间: 2017-9-29 14:00
作者: crusking
搬好板凳继续等待
时间: 2017-9-29 14:06
作者: scnc001
谁发明的不重要了，毕竟不是建立一个王朝。。。王朝也还有被***的时候呢
时间: 2017-9-29 15:50
作者: ioverlsr
实习生培训课件不赖
时间: 2017-9-29 18:51
作者: ltlw2004
顶一下，写的不错?
时间: 2017-9-30 07:28
作者: sdwfboy
收藏了，收藏了
时间: 2017-9-30 09:39
作者: 为别人打工的人
时间: 2017-9-30 19:41
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 19:45 编辑
1.3.4 贝尔其人
贝尔是出生在语言教育世家，虽然贝尔的最大的成就是发明了电话，创建了后来最大电话公司，但是回顾贝尔的一生，贝尔更多的精力是放在发明，语言教育，慈善上。
贝尔的祖父是个慈善家，一直都很同情聋哑的残障者，他常把一些残障的人聚集起来，亲切地教育他们。因此聋子和哑巴，简直视他为救世主一样崇拜着。在祖父过世后，他的父亲继承遗志，除了教育聋哑人，还研究说话和发音的方法，希望能对这些不幸的人有所帮助，而贝尔的母亲也是一个聋哑人。贝尔就在这种环境下耳濡目染的长大，所以心中一直期望将来对这方面能有所建树，并一直影响贝尔。
由于家庭教育的关系，贝尔19岁时就在担任萨默塞特郡学院的教师，1870年由于贝尔三兄弟一起得了肺结核，随着两个哥哥的去世，贝尔的父亲决定找一个空气比较清新的地方，因此贝尔一家移居加拿大。
贝尔后来独自到美国之后，一直担任聋哑人语教师。在此期间，贝尔和美国盲聋女作家、教育家、慈善家、社会活动家海伦·凯勒认识，也时间最为长久、感情最好的朋友。虽然在1877年创建了贝尔电话公司，但是公司建立后没几年，贝尔抛售了自己的股票，退出了贝尔公司。但是贝尔持有者电话的专利，因此每年在专利上还是会有大笔的经济收入。
在发明上，贝尔发明了测量听力的仪器，第一台助听器，改进了爱迪生发明的留声机；。1881年，他为了发现美国总统詹姆士·加菲尔德体内的子弹设计了一个检验金属的装置，成为X光机的前身。发明了载人的巨型风筝，为加拿大海军发明了水翼船。他发明了“真空服”，人工呼吸器的前身。
在慈善上，贝尔在华盛顿建立起沃尔塔办事处，其目的就是为医治耳聋提供资金。今天这—机构称作“亚历山大·格拉汉姆·贝尔协会”，它的作用已改为，向全世界的聋人提供如何最有效地对付耳聋的最新资料。
在聋哑人语言教育上，贝尔在华盛顿开设他自己的聋人学校，在苏格兰的格里诺克建立了一所聋人学校，同时也为聋哑人语言教育捐款或写有关聋哑教育的书，并为聋哑教育创设了名叫伏特协会的组织，还担任过各种学会的会长。直到逝世前，他仍抱著高度的研究热忱参与到聋哑人的教育上。
先不管贝尔在电话专利上面的争议，贝尔在发明，聋哑人语言教育以及慈善上都取得了很大成绩。
1.3.5 电话技术的发展
贝尔电话公司以出租电话机和电话线，收取使用费的方式，开始为一些最早接受电话的家庭装设电话。慢慢地，大家逐渐认识了电话的价值，装设的家庭也越来越多，点到点的通话方式明显就不满足需求了。
因为通话可能是需要不特定用户之间，而不是固定的线路两段的电话用户，因此很快电话总机（电话交换机）就应运而生，这个也就是电话交换机发展的起点。
最原始电话总机
由于初期的技术发展很快，下面就主要介绍模拟电话交换机的三代产品。
人工接线电话总机
人工总机
磁石电话交换机上装有用户塞孔、用户号牌、话终回铃牌以及接线用塞绳、应答振铃用的电键和手摇发电机等。磁石电话交换机总机必须有总机服务人员手工接线（以下简称总机）。
手摇电话机
用户要发起呼叫时须先摇动电话机上的发电机，使交换机上的号牌“跌落”。话务员则取该一个塞绳（电线），以一端的答应塞子插入跌落号牌的那个用户的塞孔，并扳动相应电键应答；总机问明用户所要号码后，将塞绳另一端的呼叫塞子插入被叫用户的塞孔。然后将电键扳至振铃位置，摇动发电机使被叫用户话机铃响。被叫用户听到铃响，摘机应答后，话务员将电键复原，双方即可通话。用户通话完毕，必须摇动发电机,使交换机上的回铃牌跌落,以此通知话务员拆线。
这种总机的特点是必须要有人工服务，接续都是由人工完成，并且一般容量都比较小，因此这类总机很快就被自动交换机所替换。
步进制自动电话交换机
随着电话容量的增长，人工总机在效率和容量上逐渐就不能满足业务发展的需求。1889年美国人A.B.史端乔发明步进制电话交换机的关键部件三磁铁上升旋转型选择器。1892年第一个史端乔步进制电话局投入使用。1909年德国西门子公司对史端乔步进制电话交换机作了改进，主要是将三磁铁上升旋转型选择器改为二磁铁的选择器，制成西门子步进制电话交换机。
步进制交换机
步进制电话交换机利用选择器完成通话接续过程。最简单的上升旋转型选择器(图2) 有一个轴，轴的周围有10层弧线，每层弧线含有10个接点。轴上装有弧刷，能在各层弧线间上下移动，同时也能沿弧线水平旋转，与各接点相连接。例如，当主叫电话用户拨叫25号时,弧刷即上升两步到第二层弧线上,再旋转5步,停在25号接点的位置，使主叫用户同25号用户（被叫用户）的电话接通。为了做更大容量的交换局，根据需要一般将多个选择器组成若干级，以分担选择出线和选择用户号码的任务。比如1000以内的号码，则需要增加一组选择器，呼叫时，选组器先选被叫用户所在的组，然后再经终接器从该组中选接被叫用户。同理,用户数大于1000时，须采用四位制,再增加一组选号器，由第一级选组器选千位号，第二级选组器选百位号，终接器选被叫用户的十位和个位号码。
步进制交换机的特点是已经可以自动化接续，但是缺点也比较明显，因为是机械运动才能完成接续，因此整个呼叫过程比较长，并且交换机的可靠性也相对比较低。
纵横制自动电话交换机
1913年美国首先提出纵横制原理。1923年瑞典首先制成可供实用的纵横接线器。1926年瑞典开始制出大容量纵横制电话交换机。1938年，美国开通了1号纵横制自动电话交换机，采用集中控制原理，比早期采用类似步进制控制原理的纵横制有很大的改进。以后又相继研制了新型的市内电话和长途电话的纵横制交换机。
纵横制电话交换机由于它的通话接续设备是由纵横接线器组成的，因此叫做纵横制交换机，如图表示10条纵线（入线）和10条横线（出线）组成的一个坐标网，叫做10*10矩阵，这个矩阵公用100个交叉点，这些交叉点平时是断开的，到那个我们要想实现把10条纵线中的一条同10条横线中的一条接通时，只要闭合该纵线和横线相交的交叉点即可。譬如要想做到2号纵线同3号横线接通的话，只要闭合2号纵线和3号横线的交叉点M。同样3号纵线可以通过交叉点N的闭合同5号横线接通。这样10*10的矩阵就是一个具有10条纵线和10条横线构成的交换矩阵。当然10*10只是一个举例，还可以设计成更高的交换矩阵。
纵横制交换机
纵横制交换机核心就是中心的交换网板，由于采用电和磁控制，可靠性及接续的速度是远远快于步进制交换机。并且纵横制交换机是实现控制与交换分离的，简化了交换机的设计。控制就是负责接收用户的拨号信息，而交换就是真正的通话线路。通过控制与交换的分离，可以实现核心的交换部件的复用，提高了交换机的集成度。比如1000门的交换机，在一定时间里面同时通话的用户数都是有一定的概率的，比如按照1:10去收敛，也就是说，最高峰只有100个用户会同时通话，也就只需要有100路交换线路就可以了。
纵横制交换机相对来说，接续速度快，集成度比较高，并且控制和交换的分离会带来更加灵活的组网，也能组成更大交换端局，因此纵横制交换机是在程控交换机之前应用最广泛的交换机。
电话业务的发展
1878年，美国开通第一市内电话交换系统，用户数只有20户。1878年-1879年，贝尔电话公司架设了波士顿至纽约的300千米长途电话线路，但电话的通话音量较低。在爱迪生在1879年利用电磁效应，制成炭精送话器后，送话效果显著提高。电话就开始快速发展。1881年，意大利罗马、法国巴黎、德国柏林先后开通了各自的第一个电话网络。
到了1881年，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。1882年2月，丹麦大北电报公司在上海外滩扬于天路办起我国第一个电话局，用户25家。1949年以前，中国电信系统发展缓慢，到1949年，中国电话的普及率仅为0.05%，电话用户只有26万。
1949年以后，虽然中央人民政府迅速恢复和发展通信，但是由于经济及技术能力有限，到1978年，中国电话容量359万门，用户214万，普及率0.43%。交换机自动化比重低，大部分县城、农村仍在使用第一代手摇式电话机，长途传输主要靠明线和模拟微波，干线容量受限，长途电话接通率不高。
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时间: 2017-9-30 19:48
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 19:52 编辑
1.3.6 电话产业的公司
AT&T 美国电报电话公司。
美国电报电话公司前身是贝尔电话公司，是1877年由贝尔，沃森（助手），哈勃特(岳父)，桑德斯（电话研究资助人）建立。在公司成立的当年，贝尔总共安装了200线的电话。贝尔在两年之后将退出了贝尔电话公司，并卖掉了贝尔电话公司的股票。
1892贝尔电话将生意从纽约地区扩展到美国中部芝加哥地区，当时从纽约到芝加哥一分钟的通话费是两美元一分钟，而当时的一美元的购买力相当于今天的五十美元。1895年，贝尔公司将其正在开发的美国全国范围的长途业务项目分割，建立了一家独立的公司称为美国电话电报公司（AT&T)。AT&T利润最高的就是长途电话业务，1915年，纽约到旧金山的通话达到每分钟7美元，那个时候的美元更有购买力。在贝尔电话专利1895到期之后，美国一下子就出现了几千家电话公司，但是此时的AT&T已经有了比较强的技术研发能力及长途网络，很快AT&T就将这些电话公司打败。
随着长途电话网的完善，AT&T的利润越来越高，在很长的时间里，美国国际长途电话的价钱不是由市场决定的，而是由AT&T和美国联邦通信委员会（FCC）谈判决定的，AT&T计算价钱的方法听起来很合理——铺设电缆需要多少钱，购买设备需要多少钱，研发需要多少钱，雇接线员需要多少钱等等。因此AT&T有足够的利润支撑更多的研发经费及国际业务的拓展。1923年，AT&T开始提供纽约与伦敦之间的无线电话越洋通话业务，此时的贝尔已经在欧洲，美洲及日本开拓了不少业务。随着美国的业务需求越来越大，在二十年代后期，AT&T逐渐放弃了原来海外的一些一些业务，聚焦于美国国内的业务发展。
贝尔实验室
1925年1月1日，当时AT&T总裁，华特·基佛德（WalterGifford）成立一个叫做“贝尔电话实验室公司”的独立实体，后改称贝尔实验室，贝尔实验室是历史最大的、最成功的私有实验室。由于AT&T公司从电信业获得了巨大的垄断利润，它拿出了产值的百分之三用于贝尔实验室的研发工作。在很长时间里，贝尔实验室的人总是用不需为经费发愁这一条理由来吸引优秀的科学家到该实验室工作，这使得贝尔实验室在通信领域长期执牛耳。贝尔实验室自成立以来共推出27，000多项专利，平均每个工作日推出4项专利，一共获得8项诺贝尔奖，为世界贡献了第一台传真机、按键电话、数字调制解调器、蜂窝电话、通信卫星、高速无线数据系统、太阳能电池、电荷耦合器件、数字信号处理器、单芯片、激光器和光纤、光放大器、密集波分复用系统、首次长途电视传输、高清晰度电视；UNIX操作系统， C和C++语言，发明了晶体管.
1996年，贝尔实验室以及AT&T的设备制造部门脱离AT&T成为朗讯科技，如今贝尔实验室是朗讯科技公司的研究开发部门，承担的任务是提供技术以创建世界上最先进的电信系统。
爱立信
1876年，拉什-马格拉斯-爱立信和同事安德森一起注册了名为“拉.马.爱立信机械修理公司”。当时，美国的贝尔刚刚获得第一批专利，从此电信业向世人打开了一个全新的领域。爱立信敏锐地对这个新领域表现出了极大热情。创业之初，爱立信主要从事修理电报机及其它电器仪表，1877年，贝尔公司的电话机开始进入瑞典市场，爱立信通过对电话机的维修和认真研究，迅速掌握了电话机制造技术，并于1878年11月推出了爱立信自己的电话机。由于爱立信设计的电话机经济耐用，很快就赢得了大量订单。爱立信在1881年推出自己的电话系统，成为爱立信作为电信巨头的起点。
贝尔系列
贝尔公司进入欧洲后，主要以比利时的工厂为主，供应欧洲的主要电话系统和电话机，成为瑞士，瑞典，荷兰，意大利及挪威等国市场的主要竞争者。后来比利时贝尔单独成立一个设备供应商，并在1983年在中国成立合资公司上海贝尔，生产程控交换机。
1880 Bell Canada成立，并开始生产电话机，在1886年开始磁石电话交换机。1895年，北方电子制造公司（Northern Electric and Manufacturing）在加拿大贝尔设备生产部门基础上正式成立，这也是北电网络的前身。1914年，北方电子有限公司成立，美国公司西部电子公司（WesternElectric，是AT&T的设备制造子公司）拥有44%的股份，加拿大贝尔公司拥有50%的股份，1949年AT&T将北方电子公司的股权卖给贝尔，从而脱离关系。
1.3.7 电话产业年谱
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时间: 2017-9-30 19:54
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:07 编辑
1.4 无线电报诞生
1.4.1 无线电报的理论基础和需求
无线电报的需求
人类发明了电报和电话后，信息传播的速度不知比以往快了多少倍。电报、电话的出现缩短了各大陆、各国家的距离感，使得商业组织的全球扩展成为可能。但是，当初的电报、电话都是靠电流在导线内传输信号的，这使通信受到很大的局限。譬如，要通信首先要有线路，而架设线路受到客观条件的限制。高山、大河、海洋均给线路的建造和维护带来很大的困难。况且，极需要通信联络的海上船舶，以及后来发明的飞机，因它们都是会移动的交通工具，所以是无法用有线方式与地面人们联络。因此能够低成本和不确定地点的沟通和通信需求还是很强烈的，尤其在地点不是很确定的军事领域以及不能部署电缆的专用市场，比如海运。
无线电报的理论基础
麦克斯韦
从1820年丹麦教授奥斯特发现通电能够影响磁针，再到1831年法拉第发现电池感应定律，从实验学的角度证明了磁场和电流之间存在一定的关系，但是这些主要还是一些现象的发现，只是论述了电和磁之间的关系，基本没有涉及到电磁波。
在前面已经提到过，麦克斯韦在电磁学上面的成就，麦克斯韦出生于苏格兰爱丁堡，是英国注明的物理学家、数学家，经典电动力学的创始人。
麦克斯韦
1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理，1850年转入剑桥大学学习，1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金，毕业留校任教。麦克斯韦的电学研究始于1854年，当时他刚从剑桥毕业不过几星期。他读到了法拉第的《电学实验研究》，立即被书中新颖的实验和见解吸引住了。1855年麦克斯韦发表了第一篇关于电磁学的论文《论法拉第的力线》，随后的几年，他继续研究，《论物理的力线》（1861至1862年）；《电磁场的动力学理论》（1864年12月8日），已经基本形成了电磁学的基本框架。1865年，麦克斯韦辞去了皇家学院的教席，开始潜心进行科学研究，系统地总结研究成果，撰写电磁学专著，并在1873年出版了科学名著《电磁理论》，系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。
《电磁学通论》是一部经典的电磁理论著作，可与牛顿的《数学原理》（力学）、达尔文的《物种起源》（生物学）相提并论。从奥斯特，安培、经法拉第最后到麦克斯韦，通过几代人的不懈努力，电磁理论的宏伟大厦，通过麦克斯韦方程组终于建立起来。麦克斯韦在电磁学上取得的的成就被誉为继艾萨克·牛顿之后，“物理学的第二次大统一”（爱因斯坦在纪念麦克斯韦诞辰100周年时的评价）。科学史上，称牛顿把天上和地上的运动规律统一起来，是实现第一次大综合，麦克斯韦把电、光统一起来，是实现第二次大综合，因此应与牛顿齐名。而第三次统一则是爱因斯坦的相对论。
麦克斯韦方程的最大优点在于它的通用性，它在任何情况下都可以应用。在此以前所有的电磁定律都可由麦克斯韦方程推导出来，许多从前没能解决的未知数也能从方程推导过程中寻出答案。这些新成果中最重要的是由麦克斯韦自己推导出来的。根据他的方程可以证明出电磁场的周期振荡的存在。这种振荡叫电磁波，一旦发出就会通过空间向外传播。根据方程，麦克斯韦就可以表达出电磁波的速度接近300000公里（186000英里）/秒，麦克斯韦认识到这同所测到的光速是一样的。由此他得出光本身是由电磁波构成的这一正确结论。
因此，麦克斯韦方程不仅是电磁学的基本定律，也是光学的基本定律。的确如此，所有先前已知的光学定律可以由方程导出，许多先前未发现的事实和关系也可由方程导出。在此基础上，麦克斯韦认为光是频率介于某一范围之内的电磁波。这是人类在认识光的本性方面的又一大进步。正是在这一意义上，人们认为麦克斯韦把光学和电磁学统一起来了，这是19世纪科学史上最伟大的综合之一。
可见光并不是唯一的一种电磁辐射。麦克斯韦方程表明与可见光的波长和频率不同的其它电磁波也可能存在。这些从理论上得出的结论后来被海因利茨·赫兹公开演示证明了。赫兹不仅生产出而且检验出了麦克斯韦预言存在的不可见光波。几年以后，伽格利耶尔摩·马可尼证明这些不可见光波可以用于无线电通讯，无线电随之问世。今天我们也用不可见光为电视通讯。X线、γ线、红外线、紫外线都是电磁波辐射的其它一些例子。所有这些射线都可以用麦克斯韦方程来加以研究。
因此毫不夸张的说，麦克斯韦的电磁理论是我们现在所有一些无线的基础，广播，电视，无线电报，无线电台，雷达，微波，卫星通信，无线通信等等，不一而足。
1879年11月5日，麦克斯韦因病在剑桥逝世，年仅48岁。
赫兹
1857年2月22日赫兹出生在德国汉堡一个改信基督教的犹太家庭。父亲是汉堡城的一名顾问，母亲是一位医生的女儿。
赫兹
他曾经在德国德累斯顿、慕尼黑和柏林等地学习科学和工程学。他是古斯塔夫·基尔霍夫和赫尔曼·范·亥姆霍兹的学生。1880年赫兹获得博士学位。1885年，赫兹到卡尔斯鲁厄工业大学，任物理学教授。当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论，但是麦克斯韦认为电磁波应该是和光有相同的速度。到1885年，赫兹开始决定以实验来验证韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。
电磁震荡和检波器
依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器，赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷便经由电火花隙在锌板间振荡，频率高达数百万周。这个也就是最早的电波发生器。同时，赫兹又设计了检波器来探测此电磁波。通过实验结果并经过理论计算，赫兹先求出振荡器的频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样，电磁波传播的速度等于光速。1888年，赫兹的实验成功了，而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。
在赫兹的实验中，检波器和电磁振荡器相距了10米，既然能够传播10米，那么就可以传播20米，100米，这才有了后来马可尼发明了无线通信。
至此，无线电报的理论已经基本完成。
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时间: 2017-9-30 19:58
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:10 编辑
1.4.2 无线电报的发明
马可尼的教育背景
1874 年4月25 日，古利莫·马可尼（GUGLIELMO MARCONI）诞生在意大利北部的波隆那（BOLOGNA）。马可尼家中富有，父亲吉西比（GIUSEPPE）是位成功的商业家，第一任妻子生一男孩时，因难产而逝世； 第二任妻子是位美丽温柔的爱尔兰籍音乐教师安妮（ANNIE），安妮生二男孩，大孩名叫阿方索（ALPHONSO），次男便是马可尼，二人相差9岁，所以马可尼就成了安妮的宠儿。
马可尼自幼心中崇拜二位英雄。其一是美国开国元勋兼科学家的富兰克林，他以用风筝引电而著名；第二位是英国电磁学先驱法拉第，有一回，马可尼模仿富兰克林的试验，用风筝将天上的电引下来，不慎将整排当绝缘子用的名贵瓷餐碟打碎，父亲气得半死。他最得意的就是自制的玩风雨预告警铃，这是一具用锌制的架子，放置在屋顶上，用来吸收暴风雨前的静电，再用电线引至一个电铃上，在暴风雨来袭前后，铃声会大作。
马可尼到12 岁时，才上正统的学校，他有些害羞，不时随母亲回英国娘家，以致意大利语说得不太好，经常受同学欺侮，不久便退学去考海军，而未被录取，马可尼的父亲望子成龙，父亲指责马可尼的“玩具”是荒废学业的祸源，见之便毁弃不误。到13岁时，幸而进了利富乐技术学院（LIVORNO TECHNICAL INSTITUTE）。此时他才正式接触物理和化学的课程，且深深爱上了这两门科目。就在这时，又巧遇一位年老的盲眼报务员，而学会了摩斯电码，这一技能对马可尼日后发展无线电通信帮助极大。随后马可尼投考波隆那大学，又是名落孙山和挨老父一顿臭骂。
马可尼虽然没有上正式学校很多，可是他的学识不输给任何人。他因为经常躲在他父亲的私人图书馆中，博览群书，增加了不少知识，奠定了往后的发展。为了要躲避父亲的责骂，马可尼在花园中找到一个秘密地点，作为他的试验室。每当试验有成果时，会喜不自禁的报告给母亲知道。安妮对他的试验虽然一窍不通，但见到儿子的成就，也就同享其乐，并且瞒着丈夫，在阁楼上觅一隐闭的房间给马可尼做实验室，这房间只有马可尼和安妮可以进去。
安妮的另一高招是说服一位在波隆那大学教物理，名叫利菲教授（PROF.RIGHI）的邻居，给马可尼予以指导。利菲教授允许马可尼使用学校的实验室，和将仪器借回家，亦可使用学校的图书馆。马可尼趁此良机，一口气将馆内全部有关电学的书籍阅毕。
马可尼的电报起点：赫兹的论文
1894 年，马可尼尚不足20岁，和他哥哥一道去阿尔卑斯山度假时，读到德国物理学家赫兹关于如何以实验的方法证明电磁波的存在，并以光速传播，并且可以穿透真空，空气，液体和固体。年轻聪明的马可尼立即领悟到，这个电磁波可以作为传递信息之用。随即匆匆结束假期，赶回家中的实验室，动脑筋设法将这构想付诸实施。他的第一步骤是重复赫兹的实验，虽然也经过多次失败，最后竟给他成功了，这带给他莫大的鼓励，虽然通信距离只有可怜约二、三公分而已。
这对收发机经马可尼不断地改良，通信距离增加到隔壁的房间，再从楼上到楼下，并可按响一电铃和启动用于有线电报的摩斯电码印码机。下一步便是将接收机移至室外，马可尼在阁楼上发，他哥哥阿方索则在外面收。距离越来越远，唯有打旗号表示收到信号；后来距离远至隔一小山，只得用枪声来表示收到。虽然传播的距离已经够，但是离实用性还有很大的差距。
马可尼实用性突破的两个关键技术：
在当时，马可尼所遭遇的最大困难是接收机的灵敏度不够高，随后，法国一位物理学家白兰利发明了一个“凝聚检波器”（COHERER）- 这是一内装金属粉末的玻璃管，两端接电线，平时电不通，当受电波影响时，就会通电，管内的粉末也会凝聚，马可尼将之改良来替代接收机上的火花隙，因而灵敏度大增。
当时对电波的理论观念是波长短的电磁波，只能直线放射，而且距离有限，波长长的电波则可以绕山越岭。电波之所以能在空中进行，是因为太空中有一种叫以太（ETHER）的东西存在。长的电波理所当然要用大而长的导体，才能有效地发射出去。所以马可尼用一大片金属，接在火花隙的一端，并高高的挂在树上，火花隙的另一端则接在地上，电波的强度竟增加数倍，距离超过二公里之遥。这个就是天线的起源。自从有了天线之后，马可尼进度神速，效果惊人。
有了初步的成功，马可尼就将实验成果展示给父亲看，当父亲看到了这个新奇的装置，把以前憋在肚子里的火气和不满都抛到九霄云外，再也不叫他“不切实际的空想家”了。并开始慷慨解囊拿钱出来给儿子买器材，让他一心搞实验。马可尼原先的计划是想将发明献给意大利政府，但是意大利政府却致力于架设陆上电线和海底电缆，并认为无线电这玩意见太虚玄，不实用而推辞，这件事予马可尼和父亲打击很大。
实用性推广
失望之余，马可尼的爱尔兰籍母亲安妮认为，去英国较有更多的机会。乃于1896年，母子二人带了一大批古离古怪的器材，启程去英国。
马可尼很有商业头脑，害怕他人会窃取他的发明，所以马上便去申请专利。1896年2 月，取得有史以来，有关无线电的第一张专利证，号码是12039，跟着于1896成立“无线电报及信号有限公司”，后更名为“马可尼公司”（MARCONICOMPANY），并发行股票上市。
马可尼到英国之初，默默无闻，幸赖他母亲的人事关系，得以在名流贵族前，表演他的新发明，观者赞不绝口，尤以英国邮政局的总工程师布利司（WILLIAMPREECE），独具慧眼，认为此玩意见大有作为，前途无量。答应全力支持并广为演说宣传，也让马可尼在邮政总局的屋顶上架设天线。马可尼在英国的表演，很为成功，美中不足的是所有表演都在英国本土的陆地上进行，若能超越海洋作国际通信，岂不是更可显示无线电的功能。
终于在1899年3 月间，成功地自英海岸多佛市（DOVER）东北角的一个名叫南福伦（SOUTH FORELAND）的悬崖灯塔内，和距离45公里的法国永莫锐（WIMEREAU）完成通信。这次示范，发送了数百封电报，也震惊欧陆，引起更多公候名士，络绎不绝前往参观设在南福伦的电台。
在二十世纪初期前，越洋交通主要是靠轮船，从欧洲到美洲，行程约需一星期至十天之久，尤有甚者，轮船一出海即音信全无，一直要等到抵达目的地后，乃将消息经海底电缆传回出发点。万一中途遇上狂风暴雨、冰山而出事，可真是呼救无门，或就此永远失踪，所以在当时，坐船出海是一件冒着生命危险的大事，而无线电的发明无异是海上的救星。最先装无线电的是英国军舰，就在马可尼公司通越英法海峡的同一年，有两艘军舰通信的距离可达120公里之遥。
真正的致胜法宝
虽然马可尼已经有了初步的电报发明，但是在同时期，也还有德国电报公司和美国的李迪福斯系统公司和马可尼进行竞争，马可尼公司并没有和他们的系统有多少差异。英国科学家洛奇爵士在1894年发现使用电容器和线圈，可以变更赫兹电磁波的波长，也就是今日我们所说的谐振线路，马可尼灵机一动，将这线路应用在他的无线电报机上，果然，数台发射机可同时发射，各有各的频率，互不干扰。一经试验成功，马可尼立即申请专利，专利证是7777号，时间为1900 年4 月26日。这便是极其著名，俗称“四个七日”（FOUR SEVENS）的专利。这一成就，是无线电设计上的一个大突破，也使得马可尼公司独霸市场。
马可尼发明的谐振式火花发射机和接收机。两者要调至同一频率才能通信，使用多架收发组合，可各用各的频率来通信，不会互相干扰，也同时保密性相对更好，这著名的7777号专利，令马可尼强大的竞争者，毫无招架之力。这个谐振线路在一百年后的今天，仍然在用。
至此，实用性的无线电报完成了发明。
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附件: 1.4 05 马可尼调谐电报机.jpg (2017-9-30 19:57, 68.48 KB) / 下载次数 0
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时间: 2017-9-30 19:59
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:15 编辑
1.4.5 无线电报应用及技术延伸
通信距离的再延伸
马可尼的成就，不止于此。他认为只要电力强大，电波可从欧洲越过大西洋而到达美洲。他这个想法，遭受到很多科学家的否定和讥笑。他们认为电波和光波一般是向直线进行的，最远只可达到二、三百公里之遥，难道马可尼连地球是圆的这点常识都不知道吗？马可尼主要是从远距离无线电波的成功实践以及电波在几百公里之外接收的事实，坚信有可能使定向电波沿地球表面传播。
1901 年，在英国西南角的宝窦（POLDHU）及美国鳕鱼角（CAPE COD）两地架设数座高达65 米的天线塔。但是鳕鱼角的天线塔很快便被强风吹倒。经此失败后，马可尼将地点改在加拿大的纽芬兰建立一座收听台， 此次学乖了，不架设天线塔而改用气球和风筝。在英国采用了10kW发射机，马可尼在加拿大用风筝牵引天线，在宝窦的强力电台，每天在约定的时间，发送"S" 这字的摩斯电码三小时。终于在1901 年12 月12 日，马可尼从吵噪杂音中，收到远从二千五百公里越洋而来的“滴滴滴”，虽然微弱，但正确无误；起先他不相信自己的耳朵，再叫助手去证实，这便是有史以来第一次越洋通信，立刻惊震全球。此次跨洋通信实现了3700公里的传输。后来在1910年还实现了从爱尔兰射到南美的阿根廷，距离达一万公里的无线通信。
马可尼除了发明了经济实用的电报之外，还在无线领域做了很多研究和创新，主要的成果如下：
- 马可尼发明的抛物线定向天线，大大提高了发射和接收的性能。
- 发现用较短波长的电波，可减低发射电力而得相同效果，并可装定向反射面，于第一次大战时，用以防敌方偷听（1916）。
- 发明雷达原理，并予以实验。
- 首先用无线电传送图片。
由此看来，有很多事物，如传真、雷达、超短波、定向天线等，我们总以为是现代的产物，其实马可尼早已开拓并成功地使用了，令人不得不佩服他的才干和智慧。
马可尼真是当时的大红人，集富贵荣华于一身。二十余岁时，以一介平民的身份，周旋于国君候爵豪富之间，在当时的欧洲社会，这是极不平凡的荣誉。1909 年，他与另一位物理学家布劳恩（KARLBRAUN）共同获得诺贝尔的物理奖，以承认他们在发展无线电报上所作的贡献。
电报的应用和影响的扩大
在大西洋通信成功之后，已经可以证明无线通信的距离是远超大家的想象的，只是设备的精良与否及发射功率的大小之别。当时对无线通信最迫切的是船舶航行，因为陆地已经有了比较完善的电报通信，1900年，英国军舰首次安装了马可尼无线电发报机，截止1902年，已有七十余艘轮船装有无线电，陆上电台也增至二十五座。随着无线技术的成熟，无线通信也逐渐走向了各行各业：
从1903年开始，从美国向英国《泰晤士报》报告新闻都开始使用无线电，当天见报。
到了1909年无线电报已经在通讯事业上大显身手。在这以后许多国家的军事要塞、海港船舰大都装备有无线电设备，无线电报成了全球性的事业。
1906年，美国的李·德·福斯特（Lee de Forest）实现了第一次有声广播，内容是女歌手的歌声、小提琴演奏声和讲故事。
1912年，当“泰坦尼克”号撞上冰山时，船长通过无线电发出了“SOS”求救信号，将游轮的坐标告知周边船舶，使得数艘轮船赶往出事地点，虽然最近的船赶到的时候已经是4个小时之后了，这时泰坦尼克已沉下一个半小时，但是这艘船救起了救生艇上的705余人。次日这消息震惊全世界，纽约和伦敦的报纸，鉴于七百余人的获救，应归功于无线电，以照片、卡通画等来表扬马可尼的功绩，并恭颂他是真正的幕后英雄。
在第一次世界大战中，无线电立即成为将军们的新宠。它使得战地部队间能够快速地通信，从而加快战事移动速度，掌握主动权，使得无线电台在军事的应用更加广泛。
1920年11月2日，世界上第一座领有执照的美国匹兹堡KDKA电台开始广播。此后，法国、英国、德国、意大利和日本相继在1921－1925年间成立了自己的广播电台。部分广播公司一直运作到今天：英国广播公司BBC、日本广播协会NHK，等等。
至于后来的移动电话，则是在二战之后再通过相应的蜂窝理论发展出来。
无线技术的其他应用：无线电导航（1911年）、无线电话（1916年）、短波通讯（1921年）、无线电传真（1923年）、电视（1929年）、微波通讯（1933年）、雷达（1935年）.
小型化之后的无线电台
又来争论，谁是无线电之父？
在英国，人们把麦克斯韦奉为无线电的开创人，因为他最先语言电磁波的存在。
在美国，有人认为德福雷斯特是无线电之父，因为他发明了三极管，而三极管是无线信号放大的核心，并且在电报传播新闻以及广播建立过程中起到了关键作用。
在俄国，只承认波波夫是无线电通信的创始人，因为波波夫实际使用无线电报要早于马可尼，1895年5月7日，在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上，波波夫宣读了论文《金属屑同电振荡的关系》，并且表演了他发明的无线电接收机，后来，波波夫用电报机代替电铃，当做接受机的终端，这种装置就成了一台无线电发报机。1896年3月24日，波波夫和助手雷布金在俄国物理化学协会的年会上，正式进行了用无线电传递莫尔斯电码的表演，通信距离是250米，发出报文是：“海因里希·赫兹”。它表示波波夫对这位电磁波的发明者的崇敬，但是波波夫的开始的应用仅限于军队。
在克罗地亚及所有了解尼古拉·特斯拉的人都承认特斯拉才是无线电之父，因为毕竟特斯拉1893年就已经在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信并在1897年在美国获得了无线电技术的专利。1904年，美国专利局将其专利权撤销，转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物，包括汤玛斯·爱迪生，安德鲁·卡耐基影响的结果。1943年，在特斯拉去世后不久，美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。
在德国，人们认为赫兹才是无线电的开创者，因为他最早证明了电磁波的存在。电磁波的振动频率的单位，就是以他的姓命名的。
然而在大众和大多数的科学家眼中，意大利人马可尼是无线电通信的发明人，他因此获得诺贝尔物理奖。
到底是谁才是无线电之父？虽然上面都各自的贡献，并且特斯拉和波波夫实际演示要找于马可尼，但是由于马可尼一开始就对摩斯码和电报机就比较熟悉，因此在无线技术与电报机的结合上面应该是强于特斯拉和波波夫，因此马可尼取得无线电报的专利的时间（1896 年2 月）是早于特斯拉的专利时间（1897年）及波波夫的无线电报的时间（1896年3月24日），再加上只有马可尼将无线电报通过马可尼公司完成了成功的商用，而其他人所有人都没有将无线电报大规模投入商用，因此马可尼的是无线电报的发明人应该是当之无愧的。
因此，从实际上看，可以这么认为，无线电的发明是众多科学家共同研究的成果，也是历史发展的综合产物，他是应该包含了无线电的理论，电磁波的实践，第一个无线信号发射器和检测器，再到综合的无线电报机和广播。
1.4.6 无线电报中的公司
在无线电报的产业中，必须要提到的一个公司就是马可尼公司。
马可尼无线电报公司是马可尼在伦敦创建于1897年，原名为马可尼无线电报与信号公司，是英国第一家专门制造无线电器材的公司，随着无线电报业务在美国的推广，成立美国马可尼公司，美国业务在1920被RCA公司收购。而在1922年，马可尼公司创建了著名的英国广播公司（BBC），但很快BBC就独立运营。马可尼公司1924在意大利创建Unione Radiofonica Italiana (URI)，后被墨索里尼政府接手，现在的公司的名称是意大利广播电视公司。
1946年被英国电气公司收购；1968年英国电气公司又与GEC合并，以GEC公司名字运营。后公司缩减业务，聚焦于通信和IT两项业务，并在1999年改名为马可尼公司。1999年之后的马可尼公司主要的产品是光网络产品，并且由于产品相对单一，在IT泡沫破裂之后收入逐渐走下破路，并在2005年以12亿英镑的价格被爱立信收购，当时华为也参与了竞标，但是报价比爱立信要低。
马可尼被收购时，年收入仅10亿英镑左右，光网络的市场份额约占当年市场的10%。关于此次收购，在后续产业变迁中也还会再详细分析。
1.4.7 无线电报产业年谱
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时间: 2017-9-30 20:01
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:24 编辑
1.5载波通信与传输 在发明电报及运营的初期，电报通信的距离还不是很远，但是人们的通信需求却是无限的，随着后面电话的发明，长途传输线路就登上历史舞台，并在光纤发展之前大发展，建成了覆盖全球的传输网络。
1.5.1 最初的电缆
在无线电报发明之前，所有的电报只能通过有线进行传输，也就是意味着，需要在任何需要传输的两点之间建设专用的电报线路。在最开始，所有的传输都是电缆上面直接传输信号，并没有在线路上面做专门的传输处理。1839年，库克、惠斯登在伦敦建成了第一条21公里长的电报线路，并投入实用，1841年纽约港敷设了橡皮绝缘的海底电报电缆，1843年，塞缪尔·莫尔斯用国会赞助的3万美元建起了从华盛顿到巴尔的摩之间长达64公里的电报线路, 1851年，英国敷设了穿越英吉利海峡的海底电报电缆（40公里）。
随着电报的技术发展，通信的长度逐渐加长，传输系统逐渐发展成一个专门的门类，有专门的设备处理。法国电报服务公司的职员博德发明五单位电码，实现多路电传打字电报系统，可在一条线路上同时拍发5种电文。而跨海电缆也由美国实业家塞勒斯·韦斯特·菲尔德13年（1954-1866）锲而不舍的尝试，终于在1866年获得成功。由于电报的通信信息相对还是简单，在电缆上面仅仅需要传输通断信号，通信的容量也相对要求低，因此真正促进传输技术发展还是电话发明之后。
在1876年电话发明并投入运营之后，最初还仅仅是在城市之内通信，电话的电缆主要还是美国制造市内通信电缆，主要还是成对的线缆直接和交换机通信。1878年，美国在纽约与波士顿之间开通了第一条长途话缆线路。1889年美国西部电子公司（AT&T的子公司）开始大批量生产纸带绕包绝缘铅包市内通信电缆。 到了1891年英法海峡敷设最早的海底话缆。
随着通信线路的变长，信号在线路中的衰减也就成为了大问题。在数字化之前的传输中，所有传输的信号本质上就是电流大小的信号，因此在1900年左右的时候，适应长途传输的增音器就应运而生了，通过增音器可以将线路中已经变小的电流按照原样的规律放大，然后再传输，这样就使得传输的距离不断的叠加，距离可以不断的延长，长距离电话服务成为可能。
1.5.2 载波通信史
随着通信发展需求和容量的需求，长途线路的容量逐渐成为通信的瓶颈，因为一条线路上只能传输一路通话，距离越长，所需要的成本就越高。提升长途传输的效率和效果也就逐渐成为一个客观的需求。
有了明确的需求，就会产生突破性的解决方案。
1915年，德国人K.W.瓦格纳和美国人G.A.坎贝尔各自发明滤波器（特定频率能够通过，其他频率的信号全部屏蔽），为载波电话的出现创造了条件。载波电话是将发送端若干个电话电路的音频信号，通过调制，将不同的语音分别调制到不同的频率上，经线路和增音设备传送到接收端。再由滤波器选出各路信号，经解调还原成各路音频信号。这样就实现了多路电话可同时在一对导线上传输而互不干扰，实现频分多路复用，实现了长途线路的成倍的提高。
载波通信技术，增音器上，再加上20世纪开始逐渐走向成熟的同轴电缆，基本构成微波出现之前的长途通信传输网络。
同轴电缆
同轴电缆（Coaxialcable）内外由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆：内导体为铜线，外导体为铜管或网。同轴电缆最大的有点就是将电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小，常用于传送多路电话和电视。同轴电缆的得名与它的结构相关，电缆的结构按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离。
同轴电缆通信系统带来大容量的同时也有如下一些缺点：建设难度大；线路衰减大，需要更多的增音设备，系统复杂；复用的话路多，出故障时影响较大。
增音机
补偿线路传输衰减和特性变化的设备。为了延长通信距离，实现远距离载波通信，需在线路上设置若干部增音机。在传输线路相同的情况下，通路越多，频率越高，则增音段越短。如架空明线 3路载波电话系统的每个增音段长度为 260公里，12路的每个增音段长度为120公里；小同轴电缆300路系统每个无人增音段的长度为 8.1公里；1800路的无人增音段的长度为6.2公里。
载波电话增音机分为有人和无人增音机两种。无人增音机通常由放大器、均衡器、遥测振荡器和远供接收等装置组成。安装在地下人井中或直接埋设于地下。要求工作稳定可靠，结构简单。所需电源由有人值守增音机或终端机远距离供给，简称远供。有人增音机通常由放大器、均衡器、导频自动调节系统，以及监测、遥测、遥信和远供发送等装置组成。每隔若干部无人增音机，设置一部有人增音机，以便控制和监测辖区内的无人增音机。
长途电路的建设和容量进步
1918年，架空明线载波电话投入实际商用，1936年在同轴电缆线路上开通了12路载波电话；1941年在同轴电缆线路上实现了每对同轴电缆上开通480路载波电话，70年代就达到2700路甚至10800路载波电话。
1932年，英国与比利时之间敷设了第一条载波传输的海底同轴电缆。
1956年，英、美、加三国合作敷设了第一条跨越大西洋的对称式电话电缆，全长4300公里；1959年，美、法、加三国合作敷设了第二条大西洋同轴式海底通信电缆。1976年10月，中日之间的海缆系统开通，有480话路。
至于之后过渡到了光传输的系统，就出现了容量快速提升的同时成本快速下降。
1.5.3 微波
微波是一种具有极高频率(通常为300 MHz ～ 300GHz), 波长很短, 通常为1 m ～1 mm 的电磁波。在微波频段, 由于频率很高, 电波的绕射能力弱, 所以信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播, 又称视距传播。微波与短波相比, 虽然具有传播较稳定,受外界干扰小等优点, 但在电波的传播过程中, 却难免受到地形、地物和气候状况的影响而引起反射、折射、散射和吸收现象, 产生传播衰落和传播失真。
微波的发展是与无线通信的发展分不开的。无线通信初期, 人们使用长波和中波来通信。20 世纪20年代初人们发现了短波通信,直到20 世纪50 年代微波通信的兴起,它一直是国际远距离通信的主要手段，并且在目前，仍然是应急和军事中一种非常重要通信手段。
微波通信是20 世纪50 年代的产物。由于其通信的容量大而费用省(约占电缆投资的1/5)、建设速度快、抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。20世纪40年代到50 年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信,成为长距离、大容量地面干线无线传输的主要手段, 模拟调频传输容量高达2700路。而后逐步进入中容量乃至大容量数字微波传输。
微波的通信的基本要求就是，点到点传输，中间必须无障碍。
初期的微波主要是应用在各层面的传输连接上，随着后续光纤在干线（比如城市之间）上的应用，微波目前主要是应用在传输网络的边缘，比如基站的传输的连接。
随着数字化微波的使用，微波技术领域的进步以及调制与检测技术的发展, 使数字微波传输产生了一个革命性的变化。特别应该指出的是, 80 年代至90年代以来, 调制解调已经从数字化初期的QPSK，8PSK逐渐的演进为32QAM，64QAM，128QAM，256QAM，甚至可以达到1024QAM，支持的速率可以达到几百M甚至达到几个G。
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时间: 2017-9-30 20:01
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:28 编辑
2 数字化的固定通信
在上一章，主要说的是数字化之前的通信，数字化之前通信在发明之前，无论是科学的理论基础，还是当时商业氛围，对于发明和创造者来说，都是极其不容易的，都需要发明者有足够的耐心，极其广阔的视野（因为基本上是单打独斗）才能催生相应的发明，才能把发明推广和使用。在商用化之后，虽然技术上有进步，但是技术进步相对较慢，突破性的延伸相对是比较少的。当然，这个也和当时社会节奏整体比较慢也有很大的关系。
但是20世纪40年代计算机的发明，特别是60-70年的集成电路和超大规模的集成电路发明之后，通信行业是比较早实现数字化的行业之一，无论是从自身设备的数字化，还是数字化运营，都是走得相对比较靠前的。
2.1 数字化时的商业环境及技术基础
商业化的公司已经是技术进步的主导力量
从数字化的通信设备开始，或者更早一点，通信设备改进的个人标示已经就消失了，谁听说过GSM是谁发明的，或者软交换是谁发明的，取而代之的是哪个公司，或者什么组织推动什么产业的进步，也就是基本上是以公司取代了个人在通信技术上面的进步，主要的原因应该是两个：
1. 公司高于个人：通信产业化之后公司成为了技术或者产业的驱动力，公司出资进行相关的研究或者产品开发，因此个人就在公司之下，虽然可以说XXX是某方面专家，但是这个专家必然是存在于某个公司或者某个组织，而不是散兵游勇。而在更早之前通信史上，通信的行业公司是不存在的，因此所有的突破都是要靠个人，还必须是要靠相对富裕的个人，这个就是18世纪之前的科学家基本都是富裕家庭，都有足够的研究经费类似。
2. 团队代替个人：技术细分和复杂化，只能以团队来完成相应的创新，通信技术的进步导致进一步的复杂化，所有的产品或者系统分门别类都是相对专业化，通信本身就存在无线，固网，光网，IP等各种技术门类，要求都通，并且很深入到能够引领产业，几乎是不存在的。哪怕就是一个领域的技术进步，都是需要一个庞大的团队，因为涉及到的技术是方方面面的，并且还是要求比较深入的，比如就是一个最简单基站，涉及到射频，基带等硬件，又涉及庞杂无线的协议，不同技术的传输和交换等等，因此靠一个人肯定是搞不定的，必须是一个庞大的团队。
正是由于上述的两个因素，导致公司成为通信产业，通信技术前进的主要驱动力。
计算机的发展
数字化首先是程序控制，那就意味着，要有类似计算机的结构，然后再加上程序，也就是计算机的发展是前提，并且还必须等到计算机发展到一定的阶段。
众所周知的第一台计算机ENIAC是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的， 1946年这台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学，主要元器件采用的是电子管，。该计算机重量重达30多吨，耗电150KW，造价48万美元，但是计算能力每秒能完成5000次加法运算，比当时最快的计算工具快300倍。这种计算机是定制使用，对其他任何行业都没有任何借鉴意义，因为太复杂，成本太高。虽然这样，计算机出现之后，是打开了计算机演进和发展的大门，后面的技术进步只是时间的问题，这个就是和电报，电话及无线通信的发展一样，只是时间的问题。
第一台计算机ENIAC
随着第二代晶体管计算机及第三代集成电路的计算机的继续发展，计算机在小型化和机构化上面已经取得了很大的进步，并且在计算机的通用性上面已经有了长足的进步。到了60-70年代，各行各业都已经能够使用的CPU，内存，编程语言，各种晶体管都已经成为体系，也就是到了60年代，各种程控交换机的部件已经具备。
器件的发展
器件的发展使得器件进一步小型化，使得集成度能够进一步提高。比如，原来的用户电话线是要求单独的电缆，并且是直接外线，相对是比较粗的，后来就发展成直接用户电缆，一根电缆可能比之前的一对线要粗一些，但是支持的可能是几十个用户。比如是最简单的开关，原来可能是机械触点，并且器件尺寸还比较大，后来就演变成一个很小的继电器。
随着集成电路进一步发展，单个芯片集成的晶体管数量越来越多，使得单个芯片能够实现的功能也就越多。假设原来实现某项功能可能需要5个不同功能的芯片，随着芯片的能力越来越强，就能将这5块芯片的功能用一块芯片替代，提供相同的功能，还缩小了体积，降低了功耗，也使得设计更大容量的设备成为了可能。
集成电路
数字化产业发展的需要理论
数字化的演进也是需要理论支撑，比如典型的就是香农的3大定律，是二十世纪四十年代初奠定了通信的数字理论基础。香农定律是关于信道容量的计算的一个经典定律，可以说是信息论的基础。比如在在信号处理里面经常用的傅里叶变换。这些理论都比较复杂，原理和作用也不是几句话能够讲清楚，下面就以最简单的采样定理说明一下理论对数字化的作用。
简单举例：采样定理
我们的现实世界中，大多数的都是模拟的，所谓模拟的就是连续的，就以我们电话中用到的说话来说，我们说话的声音是连续的，从虽然我们人耳朵听起来，声音有高有低，但是将我们的声音如果放慢，在任何很短的时间里面声音的变化都是连续的，而断续的声音，大家听得比较有感知就是部分软件中数字合成声音，听起来不舒服就是因为声音的变化是陡变，而不是连续的，是人能感知的陡变，所以人听着就不是很舒服及不自然。
而对声音的数字化就是将人的声音采用离散的计算机能够直接处理和传输1，0，0，1的编码，这个典型的就是大家熟悉MP3，MP3就是将人的声音以数字文件存储，在播放的时候，再从数字中恢复成人能够听到的语音。这个里面就涉及到模拟到数字的转换以及数字到模拟的转换。
采样定理是美国电信工程师H.奈奎斯特在1928年提出的，在数字信号处理领域中，在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于信号中最高频率的2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。采样定理是说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据。比如通信领域一般认为人的声音的频率范围是300Hz-3400Hz，也就是一般情况最高就是3.4K。
如何理解这个这个采样频率？打个不一定准确的比方，如果你的朋友电话里在以5字/秒的速度朗读一篇文章，假设让你听T秒，然后再拿开听筒T秒为一个周期（频率），如果这个T是5秒，也就是让你听5秒，再不听5秒，那么你肯定遗漏很大一部分内容。但是T变为1秒，那么遗漏的内容就会少很多，有助于你理解整篇文章，如果这个间隔再小，比如变成0.2秒，每次遗漏最多就1个字，更加有助于理解文章。如果周期再小，变为0.1秒，那么基本上每个字都能听见一部分，就不存在信息遗漏，周期如果变得再小一点，比如0.05秒，那么基本上就不会有任何遗漏了，也就是说信息就完整了。
有了理论支撑，就可以支撑了如何将现实世界中的连续的模拟量转化为数字化设备可以处理的数字信号。设备开始数字化之后，技术演进就开始加速。
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时间: 2017-9-30 20:02
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-9-30 20:37 编辑
2.1 程控交换机及软交换
2.1.1 程控交换机的技术进步
空分交换机
随着1928年纵横制交换机的投入使用，交换机已经采用了控制和交换分离的结构。随着纵横制交换机自身的技术进步，在自动交换机的控制技术上，比如收号，发号，振铃，信令等已经有较好的理论和控制架构，这个从程控空分交换机的研发和投入使用就能够看出来。
1965年5月，AT&T 的1号电子交换机（ESSNo.1，Electronic Switching System）问世并在新泽西州首先使用，这是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。当时的交换机话路部分还保留了机械触点，以实际的线路来传输语音的模拟信号，以“空分”方式工作，因此称为空分交换机。
在No.1ESS 交换机中，语音交换的线路部分是用的早期交换部件，设计的最大交换矩阵是8×8，简单理解就是只能同时实现8组通话，而交换机的容量主要取决于中心交换网板的容量。如果要实现更大容量的交换，这需要更多的线路交换矩阵实现更大容量的组网。基于AgnerKrarup Erlang 的理论，同时用户虽然可能随时通话，但是发生的概率是符合泊松分布的，也就是说，虽然同时通话的只有8路，但是这8路线路可以支持80个电话用户，因为80个电话用户按照概率上讲，同时通话的也就是8个用户。如果有个多的电话用户，则会大概率出现电话线路不够的情况（专业术语叫呼损）
在No1ESS系统中，控制部分已经完全采用程序控制，当交换机工作时，控制部分自动监测用户的状态变化和所拨的号码，并根据要求执行程序，从而实现各种交换控制功能。当时的控制部分使用的CPU大约是200KHz，有5个机柜，每个机柜2米高，总共约有4米长。CPU都是由采用分立二极管-晶体管逻辑实现，而不是集成电路的CPU。CPU的设计是相当复杂的，使用了三路交织的指令执行（后来称为指令流水线），以提高吞吐量。程序存储包括数据，都不能联机写入。
虽然1ESS交换机的集成度并不高，并且中心的交换还是模拟的线路交换，但是只有AT&T 有技术实力，实现了用分立的二极管组合成CPU的功能，并实现了线路控制。在最初的程控交换机实现之后，再继续提高集成度，降低功耗就不会有太多的难度。
程控数字交换机
随着脉冲编码调制（PCM）技术的迅速发展和应用，以及AT&T的空分交换机投入应用，各个公司也投入大量的研发力量，竞相研究全数字的程控交换机。法国GCE（阿尔卡特的前身）在1970年首先研制成功第一台数字程控交换机E10，并在拉尼翁（Lanion）开通使用。
数字程控交换机
数字程控交换机和空分交换机最核心的差异就是交换的内容和部件不同。数字程控交换机用户电话在通过过程中，已经把用户的语音通过8K采样，每次采样用8比特表示，也就是形成64Kbps的码流，通过中心交换的网络实现数字的交换。而空分交换则是交换的用户的模拟语音，必须以物理线路才能实现交换。
程控交换机基本划分为两大部分：话路设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等)和交换 (或接续）网络。控制设备则为电子计算机，包括中央处理器(CPU),存储器和输入 /输出设备。
程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。控制部分是程控交换机的核心，主体是微处理器，通常按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。
话路和交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器（如纵横接线器，编码接线器，笛簧接线器等，在程控交换机中主要采用存储器等电路构成的时分接续网络。接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能是完成外部信号与交换机内部信号的转换。数字程控交换机的接口设备主要有用户电路、中继电路和信令收发设备等。
程控交换机在技术上和成本上极其有竞争力，程控交换机的体积小，采用电子器件大大减小了交换机的体积，这样占用机房的面积小。用电子器件代替机械部件，大大减低了能量消耗。成本低，随着集成电路价格的减低，可以大幅度减低交换机成本。同时能够提供各种新业务，比如来电显示，呼叫转移，呼叫等待等。程控交换机还大大提高了可靠性，一般情况下硬件可以达到99.999%的可靠性，也就是我们平常说的电信级可靠性，平均下来一年的宕机的时间也就5分钟。
数字程控交换机诞生后，随着芯片的集成度不断提高，交换机的容量不断增加，成本不断降低，提供的业务也越来越多。而且可以通过配置不同的硬件和加载不同的软件，实现市话局、长话局多种功能的交换局。
程控交换机从最开始的2000门（可以支持2000个电话用户）逐渐发展到可以支持1万门，到后来几十万门，甚至可以达到几百万门，这个是用纵横制交换机甚至空分交换机都不可能达到的容量。随着容量的增长，平均到每线电话上的成本也逐渐从最早的1000多美金逐渐降低，到了90年初期，还需要300-400美金/线，这个也就是为什么早期中国的电话初装费很贵的原因。到了90年代国内厂商的实现了群体的突破，1991年12月，中国邮电工业总工司与解放军信息工程学院合作开发的HJD-04程控交换机通过国家鉴定，并在1994年实现量产。华为C&C 08交换机1993年在浙江义乌首次商用，1995年11月，中兴ZXJ10数字程控交换机获入网许可，交换机的价格就出现了直线下降，从300多美金/线降低到120美金/线再到后面50美金/线，大大促进了国内电话用户的发展。
2.1.2 程控交换机之后的技术发展
V5接口
在程控交换发展成熟之后，容量越来越大，但是用户的线路都必须通过用户电缆连接到交换机上，因此太大容量的交换机在用户线缆也就越来越远，因为在一定范围内的电话用户是一定的。在这个时候就出现V5接口就适时的出现了。
V5接口是为了适应接入网（AccessNetwork）范围内多种传输媒介、多种接入业务配置而提出的，根据速率的不同，V5接口分为V5.1和V5.2两种接口。鉴于这一新接口规范的重要性和迫切性，ITU-T第13组于1994年通过了V5.2接口的G.965建议。这些标准的制定，使得运营商能够从不同的供应商接入网接到不同厂家的交换机商，用户网络接口传输设备仅由交换机制造商提供的局面结束了。
V5.2接口可以按需要由1~16个2M并行链路构成，并能支持PSTN接入，ISDN基本接入， V5接口是实现了中心交换与控制集中，但是用户部分拉远，就近部署到离用户相对近的地方。
软交换
在软交换出现之前，所有的程控交换机都是TDM（时分复用模式）电路交换，随着IP技术的发展及程控交换机自身业务的发展，软交换概念逐渐发展。
软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（Call Manager、Call Server），实现PBX（Private Branch eXchange，用户级交换机）功能。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而是与公司内部的局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的TDMPBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IPPBX应用获得了巨大成功。
受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议且主要使用纯软件进行处理，于是，SoftSwitch（软交换）技术应运而生。简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。软交换在2001年左右实现首次商用。
2.1.3 程控交换机的产业发展
随着成本的降低，固定电话普及速度就越来越快，截止2001年全球主要国家的电话用户数如下表：
后面随着移动电话用户数的快速增长，固定电话的用户发展速度逐渐降低，并从05年开始，部分国家的固定电话用户逐渐开始降低。中国在2006年达到3.7亿用户的顶峰之后逐渐开始减少，截止2016年年底，全国的固话用户只有2.2亿用户，相比最高峰，已经减少了30%以上，并且还在持续减少。
2.1.4 数字交换机技术年谱
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时间: 2017-10-3 18:19
作者: 虎啸山野
[img]牛
时间: 2017-10-7 13:29
作者: 365days
催更催更催更
时间: 2017-10-9 13:35
作者: 芙蓉落叶
一字一句看完了~静待更新
时间: 2017-10-9 20:46
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-10-9 20:51 编辑
2.3光传输2.3.1 光纤的诞生
光线非直线传播
1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了，也就是说光线不再直线前进了，通过其他实验发现，光还能顺着弯曲的玻璃棒前进。这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是全反射的作用，由于水等介质密度由于比周围的物质（如空气）大，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。表面上看，光好像在水流中弯曲前进。
根据上述的理论，一直有科学家在使用光进行通信的研究。实际上真正研究光纤通信之前，在1880-实际上贝尔就首先演示了光束通话传输，但是由于经济性，可靠性及容量的约束，并没有商业化的基础，所以在光纤通信诞生之前，几乎所有的传输都是采用同轴电缆或者微波传输。同轴电缆由于成本高，通信容量较低，而微波传输虽然部署方便，但是可靠性及容量依然是一个问题。因此传输，特别是长途传输逐渐的成为通信的一个瓶颈。
光纤之父
在这个时候，光纤通信之父，高锟适时出现。
高锟
高锟，1934年12月5日年出生在上海陆家嘴，并住在英租界，父亲是国际法庭的法官。入学前，父亲就聘请老师到家，教学的主要内容四书五经等传统文化，10岁，高锟就读国际学校，除了要读中文之外，也要读俄文和德文，学校聘请留德的学者回来教授，高锟开始接触中国之外的人事文化。
1948年全家移居香港，中学毕业后，他考入香港大学。但由于当时港大没有电机工程系,他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院（现英国格林威治大学）求学，并于1957年毕业。1957年，高锟进入国际电话电报公司(ITT)，并在其英国子公司——标准电话与电缆有限公司(StandardTelephones and Cables Ltd.)任工程师。1960年，高坤进入ITT在英国的研究机构任职，并工作10年。正是在这段时期，高锟教授成为光纤通讯领域的先驱。
其实，本来高锟工作重点是研究和改进微波传送通讯系统。研究了三年后，他发现这个技术面临着各种限制，没办法从根本改善通讯。高锟的在 STL 的上司 Antoni Karbowiak 带领着他，寻找了另一种不同的方法。Antoni希望用光通讯来取代传统的毫米波通讯技术，他试图使用薄膜波导结构来实现传输，研究了很久但一直没办法实现，后来Antoni离开了 STL 去了澳洲任教。
高锟和另一个同事 George Hockham继承并改进了Antoni 的研究，高锟放弃了薄膜波导结构，改用玻璃纤维进行传输。通过研究波导的结构和介质的损耗性质，发现了玻璃纤维的损耗是由于玻璃中的金属杂质引起的，高纯度的玻璃介质能实现光通信，最后还计算出当玻璃介质的损耗低于20dB/km 时，便可实现光速通讯，也就是1966年题为《光频率介质纤维表面波导》的论文，并指出原材料的提纯和拉制光纤工艺改进降低折射率不均匀是可以制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤。
高锟在实验室
在发表论文的时代，同轴电缆的衰减比光纤要小很多，每公里衰减几十dB（分贝），而1960年最好的光纤的衰减都在1000dB以上，世界上最好的光学玻璃的损耗是 700dB/km。不要以为1000dB和几十dB是仅仅是几十倍的关系，因为分贝实际上是对数的关系，差不多3dB的衰减就是信号的能量差一倍，也就是说这个衰减之间的差异实际上是几千倍的差异。而高坤的论文对现代光通信的主要支撑是，给出能够用光纤通信的理论依据，并指出光纤改进的主要的主要方向。
在论文发表之后，在通讯业界其实并不是都认可高坤的理论和结果，包括贝尔实验室都还是继续致力于研究空心光波导系统。高锟访问贝尔实验室，想寻求帮助时，受到了冷遇。但是高锟的执着打动了另外一个关键角色，英国邮政总局。
光传输的诞生
1967 年，英国邮政总局拨款1200 万英磅给高锟研究纤维光学，并在J.Bray推动和影响下，各国邮电部门及主要的通讯公司包括贝尔系统公司，都给予了极大的关注，并开始研究光纤通信。这种巨大的联合努力足以攻克各种课题。
光通信系统主要原理
在光纤上，当时世界最大的玻璃公司康宁（Corning，现在也是主要的手机屏幕玻璃供应商）先后斥资 3000 万美元，持续在光纤的制造上面进行研究，并在1970 年首次研制成功损耗为 20dB/km 光纤。
贝尔实验室则发挥了在科技界多面手的优势，在1970年，贝尔实验室研制出世界上第一只可以在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器，而在此之前，所有的激光器都只能在低温下工作，并在随后的几年中大大提高了激光器的可用时间，并在1977年，几乎和是日本日本电报电话公司（NTT）同时发明了可以工作100万小时（实际使用大概在10年左右）的激光器。与此同时，贝尔实验室在光纤的改进上面也持续投入，1973年，美国贝尔实验室研制的光纤损耗降低到 2.5dB/km，并1974年继续提升至1.1dB/KM。
至此，光传输的支撑的两大关键技术都已经取得了突破性进展。在43年之后的2009年， 76 岁的高琨因“开创性的研究与发展光纤通讯系统中低损耗光纤”与两位美国科学家因“发明半导体成像器件电荷耦合器件”共享获得诺贝尔物理学奖。在此前，诺贝尔奖偏重于基础研究领域的成果，高锟是首位以应用物理研究获诺贝尔物理学奖的人。
在上述技术突破的基础上，1976-美国在亚特兰大的贝尔实验室地下管道开通了世界上第一条光纤通信系统的试验线路。采用一条拥有144根光纤的光缆以45Mbps的速率传输信号，中继距离为10 km。1977-世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/s。而中国的光通信研究虽然比海外晚一些，但是并没有晚多少。1973年武汉邮电科学研究院（烽火通信的控股股东）开始研究光纤通信，并在1979年，拉制出中国第一根具有实用价值，每公里衰耗只有4分贝的光纤。1982年开通中国第一个自主知识产权的光传输系统，虽然当时的8M传输速率比最快的光传输系统还有不少差距，但是这个也是烽火通信前行的基础。
光传输优势
相比传统的同轴电缆的传输系统，光传输的优势是不言而喻的：
通信容量大：原来的同轴电缆原来传输的容量相对比较小，一个干线电缆也就是几千几万组通话的带宽，但是光纤通信，虽然在起步阶段通信容量并不是很高，但是光纤的理论上的通信容量要要比同轴电缆要高很多。
损耗低通信距离长： 一般情况下，电信号传输一段距离之后由于损耗的原因，信号就衰减了，必须采用中继站进行信号的放大，但是光传输由于技术的进步，损耗小，最好的光纤能够实现0.2dB/km，可以实现无中继传输几千公里。
保密性强：因为光纤的基本成分是石英，只传光，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。抗干扰能力强
成本低：对应IT业界的摩尔定律，在光传输领域初期有一个光学定律（OpticalLaw）：光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。低成本光传输就为互联网的发展提供充足的传输带宽。
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时间: 2017-10-10 09:57
作者: hdyhz
受益匪浅，期待下文。
时间: 2017-10-10 16:23
作者: phei1001
好，学习通信发展史
时间: 2017-10-10 17:18
作者: lili_s_3
真棒
时间: 2017-10-10 20:03
作者: 慕枫23
赞
时间: 2017-10-13 10:20
作者: haoxin123
赞
时间: 2017-10-13 11:31
作者: haitun920
楼主，牛
时间: 2017-10-14 09:50
作者: 芙蓉落叶
继续等待更新，谢谢大元帅
时间: 2017-10-15 14:37
作者: h68810115
2.3.2 产业化之后的光传输技术发展：
随着光传输的商业化和产业化，面对通信市场对大容量的迫切需求，光传输设备普及非常快，技术进步和容量提升（单根光纤的容量）也是一日千里。
光传输诞生以后，产品发展前期主要是是提升光传输的容量和传输距离，随着应用的数量增多，成本的降低，光传输就逐渐下层，目前为止，光传输进户成为主流的，因此降低光纤到户的成本及提升可靠性也成为一个重要的演进方向。
AT&T的第一个光传输系统仅45Mbps，而现在（2017）在一根光纤实验室的传输带宽已经达到400Tb/s，足可以支持48亿人同时通话。每个2Mbps可以支持30人同时通话，而1TB=1000GB=1000*1000Mbps，也就是光纤诞生之后40年的时间里面，光纤的容量提升了几百万倍。
光纤单载波的变化
在光传输诞生后开始是使用的PDH（准同步传输）传输体系，随后很快演进到SDH（同步传输系统），并广泛应用，随着IP技术应用，产品层面又演进为MSTP及PTN，这个只是产品形态上面的变化，核心的变化是从过去的TDM（时分复用）传输向IP传输演进的过程，而真正影响传输容量变化的是单载波容量的提升。
进入SDH时代之后，光纤的单载波的速率155Mbps，并很快提升至622Mbps，并到2.5G。155/622M 的传输主要应用在边缘节点，而2.5G的传输主要应用在干线上。随后，由北电在1999~2000年率先实现了10G光传输的商用，这个应该算是一个里程碑，因为人们当时普遍认为2.5G传输可能是传输速率的上限（芯片，编码等其他技术没有突破的情况下），从而打开了单通道传输速率提升的持续提升。但是随着速率的提升，技术要求及复杂度也越来越高，单载波10Gbps商用从2000年算起，一直到2011年才首次进行了100G商用传输系统的部署，差不多花了10年时间。
波分系统
在单波长传输速率提升同时，业界又想到了另外一个提升光传输的路径，那就是波分复用。波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带传输信息）在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。在此基础上，将更多的光载波信号复用，也称为密集波分复用。
业界第一个波分复用是AT&T的双波长WDM（1310/1550nm）系统，在80年代在美国AT&T网中使用。AT&T随后根据自身系统应用及发展，在1991提出密集波分复用的理论。波分和密集波分系统的关键就是在一个光纤上传输的光载波之间的间隔，间隔越小，则能够承载的波的数量就越多。密集波分系统的光载波的间隔从最初的100G以上，降低到50G，甚至到25G，载波间隔越小，则能够承载的载波就越多。
光传输容量的复合提升
如果将单载波容量和波分系统进行叠加那么传输容量的提升就是指数级别。
| 容量Gbps | 16波 | 32波 | 64波 | 128波 |
2.5G | 40 | 80 | 160 | 320 |
10G | 160 | 320 | 640 | 1,280 |
100G | 1,600 | 3,200 | 6,400 | 12,800 |
如表格所示，如果单根光纤单载波是2.5G的速率，叠加16载波，最大容量也就40G的容量，但是如果用100G的单载波速率，叠加128载波，这可以提升至12800G，差不多相当于载波2.5G容量的5000倍。当然这个仅仅是理论的计算，实际上100G叠加128载波的技术复杂度是非常高的。
目前（2017年）实验室测试的单根光纤最大的传输速率已经达到400T=4000000GB
传输的距离提升
虽然在之前光传输的商用条件之一就是低损耗的光纤，但是开始定义的低损耗是相对于短距离的低损耗，比如几公里或者几十公里。从光传输诞生之日起，业界厂商就把提升光传输的传输距离作为技术提升的关键目标之一。而传输距离和速率，复用的波数及光纤的质量有很强的关系，传输的带宽越宽，传输的距离就越小。
一般在行业上，把长距分为常规长距离传输，亚超长距离传输及超长距离传输。1000公里以内的可以称为常规长距离，1000~2000的成为亚超长距离传输，而2000公里以上的，可以称为超长距离传输。超长跨距系统无任何中继设备,运营维护成本低,一般应用在特殊场合,如城际、近海、无人区(沙漠、沼泽、森林)。比如跨大西洋的光缆，就需要4000公里以上，无任何中继，而跨太平洋则需要10000公里以上的无中继传输。因此超长距传输需求主要是来自于跨洋光缆上。
随着超长距离方面的宽带喇曼放大器，超强FEC编码纠错等关键技术突破，超长距离无中继光传输实验室已经达到了1万公里以上，而实际商用的10G，100G的举例也已经超过3000公里。比如在21世纪初期，朗讯就已经能够达到128波10G速率的波分4000Km无中继，而在同时期，华为的光传输也可以实现40*10G的4600公里的无中继传输。
传输设备技术的变化
电信运营商的干线网络开始还是以承载电路交换（语音）为主，互联网的流量占比还是比较小。因此在20世纪80，90年代开始的光传输建设还全部是电路交换的SDH为主，随着互联网流量逐渐增长，运营商的传输网络建设的传输技术也经历了PDH-SDH-MSTP-PTN发展过程。
PDH：PlesiochronousDigital Hierarchy，准同步数字系统，在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。由于PDH发展的初期，由各个设备商和标准化组织各自制定标准，因此PDH没有全球性标准，欧洲、北美和日本的速率各部相同，并且也没有通用的光接口规范，结构复杂，缺乏灵活性，网络运行、维护和管理能力差，因此PDH很快就不能满足传输建网的需求，很快就被SDH所淘汰。
SDH：Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系，它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性，规范和统一了光接口，增强了管理能力，成为很长一段时间里面光传输的建设主力标准。所有要经过SDH的各种业务信号通过映射、定位和复用形成SDH标准化的传输模式，统一标准，SDH的最小单元是个容器，其大小是固定的，大大简化了SDH的设备的复杂度及互联互通的难度，这也是SDH在电路交换的语音时代大获成功的核心原因。但是随着互联网业务带来的数据业务流量的增加，也带来传输管道点到点同带宽的管道刚性不足，传输效率不是很高。
MSTP： Multi-ServiceTransmission Platform，多业务传输平台。随着SDH传输的日益普及，和电信网上数据业务的比例越来越高，各种各样接入的业务都需要在SDH上承载，因此逐渐发展出了MSTP技术，通过GFP，HDLC，PPP等封装协议，MSTP把非固定带宽业务封装到SDH帧中。因此，MSTP可以支持ETHERNET，ATM/IMA等业务的接入，在SDH的用户侧增加了以太网接口或ATM接口，实现IP化接口，也就是IP over SDH。
MSTP的核心仍然是SDH，在SDH的基础上进行了改进。IP是三层协议，也就是网络层，而SDH属于物理层，那么IP over SDH就需要在IP和SDH之间有一个二层的东西进行转换。也就是说需要把IP包封装为帧在SDH上进行传送。
PTN：Packet translate network，分组传送网。因为MSTP/SDH电路交换为核心，承载IP业务效率低，带宽独占，调度灵活性差，在互联网流量已经占到传输主流的时候，还用SDH通过各种协议和业务转换来承载互联网流量，就显得传输效率和维护消息都比较·低效。所以，PTN应运而生。PTN吸取了SDH的优势，其增强了编码中的开销，加强对业务的保护，底层直接采用IP的包交换，避免了各种转化，去掉了IP协议在骨干传输中不需要的协议，通过吸收SDHOAM业务管理的优点，避免了传统的IP路由技术是不可管理、不可控制、问题难以定位的等劣势。
随着语音的承载也逐渐向IP承载转型，电信网络里面的设备逐渐向全IT话转型，并且转型的速度越来越快，新安装的设备已经是以IP设备为主。
海底光缆
海底通信电缆是从1850年法国电报公司在英法之间铺设的海底电缆开始，但是当时的海底电缆只能发送莫尔斯电报信号。而第一条海底光缆是1988年的大西洋海底光缆，在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统，全长6700公里。这条光缆含有3对光纤，每对的传输速率为280Mb／s，中继站距离为67公里。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆，标志着海底光缆时代的到来。
世界海缆图
海底光缆一般的设计使用寿命为25年，截至2014年，海底通讯光缆数量已达到285条，其中22条不再使用，被称之为“黑光缆”。从容量的角度上说，海底光缆在服役期内具有经济上的可行性。过去10年时间里，全球数据消费量呈爆炸性增长趋势。2013年，互联网流量达到人均5GB，2018年将增至14GB。这种增长无疑会带来容量问题，因此可能会出现因为容量过小而提前将铺设的光缆退休。
2.3.4 传输的年谱
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附件: 2.3 052015年海底电缆图.jpg (2017-10-15 14:48, 351.5 KB) / 下载次数 1
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时间: 2017-10-16 11:20
作者: hdyhz
期待中。。。
时间: 2017-10-16 15:53
作者: harry300
坐等更新！
时间: 2017-10-16 19:41
作者: fssw
h68810115 发表于 2017-10-15 14:37
2.3.2 产业化之后的光传输技术发展：
随着光传输的商业化和产业化，面对通信市场对大容量的迫切需求 ...
记得老兄是无线出身，写传输还是有些吃力。
关于速率，传输不说bps，都是bit/s，数通一般说bps。
MSTP的本质还是TDM，只不过把分组业务用GFP适配到VC中。有的厂家的MSTP设备可以理解成SDH设备内置了一块IP打包机。
PTN和IPRAN算传输技术的一个大演进。没提IPRAN？
期待老兄早日完成大作。。。通信界从《浪潮之巅》后就没什么好书了。。。
不过通信发展史，不能放过咱们的老祖宗，烽火狼烟传讯，不同烟柱代表不同含义，这也算编码调制了
时间: 2017-10-16 21:44
作者: h68810115
本帖最后由 h68810115 于 2017-10-16 21:44 编辑
fssw 发表于 2017-10-16 19:41
记得老兄是无线出身，写传输还是有些吃力。
关于速率，传输不说bps，都是bit/s，数通一般说bps。
的确，我原来是搞无线出身，写传输是有点吃力，毕竟原来只知道点皮毛。
没提IPRAN主要是自己没有识别出来IPRAN和PTN的不同，后续补上。
时间: 2017-10-17 22:30
作者: h68810115
标题: 既生瑜何生亮--ATM与IP之争
本帖最后由 h68810115 于 2017-10-17 22:38 编辑
2.4 数据通信2.4.1 杀出血路的以太网与TCPIP
TCP/IP
这里的TCP/IP是指的IP技术，是指当前互联网中的IP相关技术的总称。
互联网及TCP/IP是起源于ARPA NET，而ARPA则是美国的高级研究项目局的简称，而高级研究局则是为了应对苏联发射卫星而成立的技术研究机构。ARPANET顾名思义就是ARPA的网络，是在1969年由国防部创建，最初用来验证计算机联网的不同方式，当时它的研究也仅限于军事用途，之后也将部分高校的网络连接进来。
随着研究的进展，已经能够使得国防部内部分部分机构的计算机互联，从最初的4台计算机为起点，连接到网络上面的计算也越来越多。到了1972年，基于TCP/IP的计算机之间的通信就基本完成，并公布。在制定基本协议的同时，各种应用也相应诞生，比如新闻组，电子邮件等，随着应用的丰富，联网的需求也逐渐增多，以太网交换机，域名，路由器等等互联网的关键发明出来，随着欧洲粒子物理研究所提出了一个影响非常巨大的分类互联网信息的协议，真正的互联网也就诞生了了。这个协议，1991年后称为WWW（World Wide Web），基于超文本协议，也就是我们现在经常使用的WWW的来源。
TCP/IP协议主要包括两个主要的协议，即TCP协议和IP协议，通俗的讲，TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的，而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。在IP层下面还有网络访问层，在TCP上层还有应用层。
1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包，给每个数据包写上序号，以便接收端把数据还原成原来的格式。
2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址，一旦写上源地址和目的地址，数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。
3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输，由于路径不同，加上其它的原因，可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理，它具有检查和处理错误的功能， 必要时还可以请求发送端重发。
总之，TCP/IP的核心各司其职，但是尽力而为，比如说，接受的包多了，就直接丢弃，发现包丢了，就请求重发。发一个包出去，通常都是要求有应答包，我这个包收到了。
以太网
上面的TCP/IP只是高层的协议，这个协议可以跑在很多局域网标准之上，在这之下，还有的就是以太网的标准胜出，使得以太网+IP技术才组成了当前的网络完整的解决方案。
1973年，在美国的施乐帕洛阿托研究中心(Xerox PARC)，以太网创始人鲍勃·梅特卡夫(BobMetcalfe)在他的办公室里绘制了一张关于以太网的草图，并用写了一份描述以太网的备忘录，备忘录中概述了基于Aloha网络协议建立的，能通过同轴电缆连接计算机、打印机和文件的网络——以太网。3年之后的1976年，梅特卡夫和以太网另一个共同发明人大卫·博格斯(David Boggs)共同发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式交换技术》的文章，文章中描述了具有冲突检测的多点数据通信系统，并随后获得了专利。1978年，施乐通过同轴电缆部署了一个实验性的以太网——X-Wire,而建立这个实验网络的主要目的确很简单，将打印机和复印机连接起来。
1979年，梅特卡夫离开施乐，并创办了3COM公司。梅特卡夫对英特尔、DEC(DigitalEquipment Company，美国数字设备公司)和施乐进行游说，希望这三家公司同3COM公司一起将以太网标准化、规范化。并在1980年联合发布了X-wire以太网“DIX标准”，也就是“Digital/Intel/Xerox”标准。1982年，DIX联盟发布了以太网的第二个版本，即EthernetII，在1983年，IEEE以EthernetII标准为基础，发布了第一个正式的官方以太网标准—IEEE802.3。
第一版本的以太网标准使用单根同轴电缆、速度为10Mbps的基带局域网络，最大传输距离不超过500米，最多可以连接100台电脑的收发器，且缆线两端必须接上50欧姆的终端电阻，这就是最早的以太网标准。1985年，IEEE 802.3正式成为国际标准。
但是使用同轴电缆作为传输介质，价格太贵，不易安装。所有的节点连接在同一根总线的物理总线型拓扑，总线上的所有节点共享带宽，总线某处断裂就会使整个网络瘫痪，不便于查找故障，不利于结构化布线等。
在此基础上，网络天才们提出了在非屏蔽双绞线（UTP）电话电缆上运行以太网的想法，后通过各种方法证实在非屏蔽双绞线上可以运行1Mbps的低速以太网。1986年在此基础上发布了1Mbps的低速以太网，并已经采用通过每个通信节点直接与集线器相连的拓扑结构。拓扑组网变化如下图：
在上述的双绞线和组网拓扑改变之后，在布线，组网，成本，故障排除等方面已经很方便了，唯一不足的就是速度太慢，但是只有一个特别明确的缺陷，各个公司的技术天才们也就有了明确目标，那么提升起来就很快了。
1990年，IEEE发布采用高质量的非屏蔽双绞线（5类线）10Mbps标准，允许传输的距离是100米。1993年发布全双工的以太网，1995发布100M以太网，1999年1000M以太网（也称未GE口），2002年10GE以太网，传输的介质也从最开始的非屏蔽的双绞线逐渐扩展到超5类线，6类线及光纤等，使得以太网几乎成为了网络连接的唯一标准。
以太网和IP技术体系的胜出是在计算机几十种局域网互联标准规模竞争中胜出，这里面有技术实力的原因，也有一定的运气成分，主要是3Com和主要的计算机厂商结成了联盟，在应用上走在了市场前面，标准化协会也组织得较好，形成了产业链的共赢。
2.4.2 既生瑜何生亮--ATM与IP之争
使用以太网和IP技术最初是在局域网内，或者小范围互联的广域网里使用，因此IP技术和ATM的技术矛盾还不算突出，但是随着互联网推广，特别是1992年随着美国副总统戈尔提出的信息高速公路计划的提出，极大的刺激了互联网的发展，这个时候ATM和IP的技术之争就出来了。
端到端保障与尽力而为
ATM（Asynchronous Transfer Mode），异步传输网络，也是宽带的综合业务数字网，标准的开发于1984年，主要是满足日益增多的数据传输需求，由电信设备商发起制定的标准。到80年后期，已经有了相对完善的协议及相应的设备。ATM把话音，数据，视频综合在一个网络中实现，但ATM发展的最后是被别人嘲笑为像鸭子。鸭子会飞但飞不高，会游泳但游不快，会走路但走不快。ATM也是这样，什么都能做但都做不好，因此ATM也被人嘲笑为Another Technological Mistake(另一个技术错误）。
ATM和IP的技术之争，首先起源于设计思想和设计团队的不同。ATM的传输由电信领域专家设计，电信领域设计的特点首先是面向连接，其次就是高可靠性。因为之前的所有电信业务和设备都是面向连接的，比如电话，在通话两端的两个人不管多远，比如一个在北京，一个在上海，两个人在通话期间，必然有一条从北京到上海的一条完整链路供这两个人专用，不管这两个人是否在讲话，那么只是两个人都放下了电话而忘记挂电话。面向连接的专用链路就基本保证了高可靠性。因此ATM设计了精巧、严密、稳定的网络方案，可控性、可管理性都做的非常好，其特点是通信网络复杂而通信终端简单。也正是由于这种完善的协议，导致实现过于复杂，设备的成本相对较高，而标准化的推进过程中落后于IP。
IP则完全相反，IP技术则是由计算机背景的人主导了设计，IP相关技术设计的通信网络功能是简单的，尽力而为的，底层传输链路可靠性的不足由上一层来保证，甚至由应用程序来保证，也就是说，把大量关于可靠性的保证的交给终端来做。这样设计也是适用是当时的场景，因为当时需要进行IP通信的都是计算机，对于可靠性的保证和校验，只是在计算机程序里面多写几行而已，而这对需要用IP通信的程序员来说，就是小菜一碟，这样就大大简化了最初的交换机和路由器的相关设计，也就是IP通信的基本架构是通信终端复杂，但是中间的网络是比较简单的。最明显的一个例子是IP包收到顺序不一定是发的顺序，后发的可能到，而先发可能后到。
火车运输与汽车运输
打个不太准确的比方，ATM类似于铁路，IP类似于公路，虽然公路和铁路都是运送货物（ATM和IP都是分组交换网，运送数据包）。铁路是面向连接的，要发送的货物必须先按照货运列车的大小，打包装到列车上（ATM底层固定包长度），只要从上海到北京列车的班次排好，列车到了沿途各站，铁路扳道都是预先安排好的，肯定能够按时准点达到北京，一路畅通，保证运输质量，并且先发的列车都是比后发的列车先到。
而公路则不然，公路上面跑有皮卡，有重卡，货物的多少是不一定的（IP包的大小是不固定的），载重都是标示在车门上（IP包会包含这个包的大小信息），卡车到每一个路口都会选择如何走（路由选择），高速公路还可能会堵车，需要绕道到国道，要是拥塞情况较多时就会影响运输，或者时间延误，或者货物受到影响，质量得不到保证，堵车严重的话还会将整个交通运输网络弄摊（DOS攻击，向一个服务节点大量发短包使得瘫痪），卡车什么时候到，到的顺序，是不太能够保证的。
对于货运量需求大于实际承载需求的时候，对于火车运输来说，在发送端就就直接排不上计划，在中途的站点，能够运送的货物也是定的，因此只要上路，就肯定能够到。而公路则不一样，任何地点都可能会拥塞，任何地方都是瓶颈，发送端只要有能力就发送，而不管后续路上是否拥塞。路上的拥塞，要么丢弃，要么排队。
这两种通信方式说到底其实是两个领域的人用不同的思维在争夺通信标准主导权。ATM是传统通信行业人意志的体现。而IP技术则是由计算机领域的人搞出来的。由于IP网设备简单，因而造价不高而受到了追捧，随着互联网的大发展，在ATM和IP大战中以IP完胜而告终，最终的标志是连ADSL内部的连接都从基于ATM交换转换为IP技术为基础。这个也是虽然思科在交换机和路由器领域收入很高，但是在讨论电信设备供应商的时候，通常不把思科列入电信设备供应商行列的原因之一，另外一个原因，电信的大多数的交换机和路由器不是卖给电信运营商，而卖给行业的客户，而在骨干传输网，还是由传统设备商为主导。
IP技术的胜利还带来另外几个问题：
1、随着IP的应用和发展，运营商建设的所有的网络都沦为管道，真正IP的发展都是在应用层，比如Google，阿里，腾讯等。虽然这个不仅仅是IP技术决定的，但是如果是ATM胜出的话，那么围绕数据通信的增值业务设计得应该是比IP会好一点。比如在移动网络上，短信，来电显示，漫游等业务设计就对运营商的用户的业务控制和增加收入就起了比较好的作用。
2、在90年代，当时现网的所有设备，包括骨干传输网（之前都是电路交换）都面临IP化改造的问题，以便以更高的效率传输最大数据流量的IP包。
3、IP的尽力而为的设计理念以及在传输的可管理可维护上面的薄弱也带来了实际应用中可管理和可运维的难题，初期IP网络的稳定性和可靠性都存在不少的问题，随着网络的复杂性增加以及网络在业务运营中的重要性越来越高，IP协议也逐渐可运维和可管理方向演进，也就是说，IP也从电信学到了很东西，也在不断进步。
IP技术的获胜，也使得以思科为代表的计算机派的交换机+路由器产品组合成为互联网的基础，这里的交换机不是之前提到的程控交换机，而是计算机网络中常见的数据交换机（LanSwitch）。而传统设备厂商的ATM技术则由于投资巨大，设备复杂并且未实现规模的商用，因此就形成了ATM技术的几乎没有任何设备商从ATM技术或者产品上赚到钱结果，与ISDN一样的结果。
IP技术的获胜，也使得思科成为运营商市场核心路由器和大容量交换机的佼佼者，而传统设备厂商在运营商的路由器市场份额一直处于追赶阶段。
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时间: 2017-10-18 14:00
作者: 毛毛虫；
小弟通信应届生一枚，准备实习现在找实习工作，希望各位大佬指点一二，小弟跪谢。
时间: 2017-10-19 09:41
作者: 芙蓉落叶
继续拜读~非常好的文笔和思路~
时间: 2017-10-19 09:46
作者: 芙蓉落叶
fssw 发表于 2017-10-16 19:41
记得老兄是无线出身，写传输还是有些吃力。
关于速率，传输不说bps，都是bit/s，数通一般说bps。
是吴军博士的那本《浪潮之巅》吗？
时间: 2017-10-19 21:20
作者: 红塔山
fssw 发表于 2017-10-16 19:41
记得老兄是无线出身，写传输还是有些吃力。
关于速率，传输不说bps，都是bit/s，数通一般说bps。
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