移动通信简史

移动通信从马可尼的无线跨洋电报到如今火热的5G时代，已经经历了5代的演进发展。

No.1 烽火狼牙——原始态的二进制通信

通信，通俗的说就是互相交流信息。人类为了信息的有效交流发明了语言。所以近距离的通信基本靠吼，远距离的通信怎么办呢？烽火狼烟成了传递信息的工具，当然传递的信号只有0和1，0代表没有敌人来侵犯，1代表边境有战争发生。随着狼烟的视距传递，战争的信号可以从边境传递到京城。

但是烽火狼烟传递的信息受环境的影响比较大，同时无码率也很高，周幽王时的烽火戏诸侯，就是传递了错误的信号，以至于身死国灭。

所以当雅典战胜波斯之后，为了能够准确快速的把胜利的信息传递到雅典城，菲迪皮茨硬生生的跑了个马拉松，仅仅传递了“胜利”两个字，然后累死了。用一条命的代价传递了两个字的信息。

人们为了有效的交流信息，也曾用过飞鸽传书的方式来进行远距离的通信，由于文字的发明，传递信息量有了极大的提升。但信息的安全准确依然是个挑战。马文才就截获了梁山伯和祝英台的鸽子，导致了祝英台的身死化蝶。

No.2 电报和电话——人类第一次利用电来传递信号

人们对于通信的追求一直没有变，如何能够快速，有效的传递信息，这成了无数学者追求的梦想。

1832年,美国画家莫尔斯(1791-1872)乘邮轮返回美国,旅途中他结识了一个叫杰克逊的电学博士。杰克逊向他介绍了电磁知识,莫尔斯完全被电迷住了。他想:“电能够在一瞬间传到千里之外,加上电磁铁在有电和没电时都能做出不同的反应,利用它的这种特性不就可以传递信息了吗?”于是,莫尔斯决定放弃绘画,发明一种用电传信的方法—电报。他为每一个英文字母和阿拉伯数字设计出代表符号,这些代表符号由不同的 点、横线和空白组成,这就是电信史上最早的编码,后人称它为“摩尔斯电码”。有时候跨学科，跨专业发展史多么的重要。

1837年,莫尔斯制造出一台电报机,但它的有效工作距离仅为500米。后来他又对电报机进行了改进,为了在实践中检验电报机的性能,莫尔斯请美国国会资助,在华盛顿与巴尔的摩之间架设了一条长约64千米的线路。1844年5月24日,在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里,开始进行电报收发试验。莫尔斯在预先约定的时间向巴尔的摩发出了人类历史上第一份电报。

电报的发明，把人们想要传递的信息以每秒30万公里的速度传向远方。这是人类信息史上划时代的创举。但久而久之，人们又有点不满足了。因为发一份电报，需要先拟好电报稿，然后再译成电码，交报务员发送出去；对方报务员收到报文后，得先把电码译成文字，然后投送给收报人。这不仅手续繁多，而且不能及时地进行双向信息交流；要得到对方的回电，还需要等较长的时间。

人们对电报的不满，促使科学家们开始新的探索。

最早提出远距离传送话筒接力传送信息的建议。虽然这种方法不太切合实际，但休斯为这种通话方式所取的名字——“电话”，却一直沿用至今。

19世纪30年代之后，人们开始探索用电磁现象来传送音乐和话音的方法，其中最有成就的要算是贝尔和格雷了。

亚历山大·格雷厄姆·贝尔，1847年生于英国苏格兰，他的祖父亲毕生都从事聋哑人的教育事业，由于家庭的影响，他从小就对声学和语言学有浓厚的兴趣。开始，他的兴趣是在研究电报上。有一次，当他在做电报实验时，偶然发现了一块铁片在磁铁前振动会发出微弱声音的现象，而且他还发现这种声音能通过导线传向远方。这给贝尔以很大的启发。他想，如果对着铁片讲话，不也可以引起铁片的振动吗?这就是贝尔关于电话的最初构想。

贝尔发明电话的努力得到了当时美国著名的物理学家约瑟夫·亨利的鼓励。亨利对他说：“你有一个伟大发明的设想，干吧！”当贝尔说到自己缺乏电学知识时，亨利说：“学吧”。

在亨利的鼓舞下，贝尔开始了实验，一次不小心把瓶内的硫酸溅到了自己的腿上，他疼痛得喊叫起来：“沃森先生，快来帮我啊！”

想不到，这一句极普通的话，竟成了人类通过电话传送的第一句话音。正在另一个房间工作的贝尔先生的助手沃森，是第一个从电话里听到电话声音的人。贝尔在得知自己试验的电话已经能够传送声音时，热泪盈眶。当天晚上，他写给母亲的信中预言：“朋友们各自留在家里，不用出门也能互相交谈的日子就要到来了！”

从此，人类进入了有线通信时代，有线电话也逐渐的走进了千家万户。知道现在，有线电话任然是很多人日常离不开的通信方式。

No.3 电磁波——助力通信无线梦

在《重走电磁之路——发现电磁波》中，我们重新学习了电磁波的发现历程——从奥斯特的线圈实验，到法拉第的电磁感应，从麦克斯韦的伟大预测到赫兹的电火花通信——电磁波，作为信息的最有效载体，逐渐被人们发现并利用。

1894年年满二十岁的马可尼了解到海因利希·赫兹几年前所做的实验，这些实验清楚地表明了不可见的电磁波是存在的，这种电磁波以光速在空中传播。

马可尼很快就想到可以利用这种波向远距离发送信号而又不需要线路，这就使电报完成不了的许多通信有了可能。例如利用这种手段可以把信息传送到海上航行的船只。

马可尼经过一年的努力，于1895年成功地发明了一种工作装置，1896年他在英国做了该装置的演示试验，首次获得了这项发明的专利权。马可尼立即成立了一个公司，1898年第一次发射了无线电。翌年他发送的无线电信号穿过了英吉利海峡。虽然马可尼最重要的专利权是在1900年授予的，但是他不断地改进自己的发明，从中获得了许多专利权。1901年他发射的无线电信息成功地穿越大西洋，从英格兰传到加拿大的纽芬兰省。

这项发明的重要性在一次事故中戏剧性地显示出来了。那是1909年共和国号汽船由于碰撞遭到毁坏而沉入海底，这时无线电信息起了作用，除六个人外所有的人员全部得救。同年马可尼因其发明而获得诺贝尔奖。翌年他发射的无线电信息成功地穿越六千英里的距离，从爱尔兰传到阿根廷。

所有这些信息都是利用莫尔斯电码的虚线系统发射的。当时就已经知道声音也可以用无线电传播，但是这大约在1915年才得以实现，用于商业的无线电广播在20世纪30年代初期才刚刚开始，但是它的普及和意义随后则迅速地增长。

无线电技术就是利用无线电波传输信息的通信方式。能传输声音、文字、数据和图像等。与有线电通信相比，不需要架设传输线路，不受通信距离限制，机动性好，建立迅速；但传输质量不稳定，信号易受干扰或易被截获，保密性差。

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、各国家人民之间的距离感。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。19世纪发明的无线电通讯技术，使通信摆脱了依赖导线的方式，是通信技术上的一次飞跃，也是人类科技史上的一个重要成就。

然后移动通信慢慢发展到真正的无线时代！

No.4  从1G到6G