百年电信:从梦想、辉煌到超越
2013-04-29高锡荣周长玲陈政权
高锡荣 周长玲 陈政权
摘要:过去,电信曾經是远古人类仰望星空的幽幽梦想;现在,电信实现了独占通信市场的辉煌,已融入人类生活与生存的最基础层面,并将人类带入到信息社会时代;未来,电信技术将向更高的层次演进,电信业务将向更广的领域扩展,由此将导致电信的色彩越来越淡,进入到“似”电信而又“非”电信的后电信时代。电信变革为后发国家提供了超越的机会。只要有心而为、勇于创新,便不难提升我国在电信事业中的地位与影响,实现电信强国梦。
关键词:电信技术;电信业务;发展史
中图分类号:F623文献标识码:A文章编号:16738268(2013)06004406
通信(communication),就是通过某种媒介将信息从甲地传送到乙地的过程。通信既可以在人与人之间进行,也可以在人与物、物与物之间进行。通信伴随着人类社会产生与发展的全过程,其传输媒介经历了一个由原始到现代的持续演进路径。最近一百多年来,通信媒介逐渐进入到电讯时代,并最终由电讯所垄断,这就是电信(telecommunication)。
电信曾经是远古人类仰望星空的幽幽梦想,并在当代实现了独占通信市场的辉煌。当前,电信技术日新月异,电信体制面临着新旧交替,电信的未来突然进入到一个混沌时期。展望未来,电信之船又将驶向何方?是延续辉煌还是走向衰亡?还是浴火重生达到超越?笔者将从历史、现实与未来的角度予以分析。
一、前电信时期的电信梦想
在电信出现之前,人们之间的通信方式走过了漫长的原始媒介时期。从最原始的人力通信到借助于畜力、声音、火光、烟雾、书信等,一直到国家邮驿体系的建立。数千上万年间,人们始终在梦想着更快、更便捷的通信方式,我们不妨统称为“电信梦”。
(一)古代社会的实物通信
人类对于通信的需求,根植于人类作为最高智慧生物的社会属性之中。因此,自从人类诞生之日起,通信就成为与人类如影随形的一项重要活动。
在漫长的原始社会,通信是维系部落群居生活不可或缺的重要纽带。但是,限于当时低下的社会生产力水平和知识水平,原始部落的通信方式是极其简陋的,通常带有就地取材、直观形象的实物通信特点。例如,非洲古代的击鼓传信,采用圆木特制的大鼓向外传送“鼓语”声音信号,一鼓可传声三、四公里,多鼓接力即可在很短的时间内把消息准确地传送到50公里以外的另一个部落[1]。更多的实物通信例子还有窜门、鸿雁传书、飞鸽传书、竹筒传书、风筝传书、烽火传信、漂流瓶等,这些原始的实物通信方式甚至一直延续到近代社会。
进入奴隶社会、封建社会后,伴随着国家和文字的出现与发展,社会分工不断细化,技术进步不断加快,社会生产力水平和知识水平得到了空前的提升,从而产生了有组织的大规模通信方式——邮驿通信。古代国家大都建立有遍布全国的邮驿网络,利用畜力车马的接力传输,可以将信息传送至国家的任一角落。当然,邮驿通信的速度受畜力所限,存在速度较慢和途中容易出事的重大缺陷。
(二)近代邮政通信
近代工业革命为人类带来了超越畜力的机械动力,火车、轮船、汽车、飞机等机动交通工具相继发明,从而为近代邮政通信体系的建立打下了坚实的物质基础。工业化同时还导致了劳动力和人口向城市的不断聚集,这极大地增加了人们对通信的需求。面对越来越多的通信需求,加上越来越便利的交通工具,促成了以邮票为象征的近代邮政通信的产生。
近代邮政于19世纪40年代在英国兴起,并很快传遍欧洲。1840年,世界上第一枚邮票在英国产生[2];1870年,瑞士邮政发行明信片;1874年,由22个国家发起,在瑞士伯尔尼签署了创立邮政总联盟的伯尔尼条约,万国邮政联盟诞生。
在中国明朝,随着资本主义的萌芽,出现了专营民间通信的民信局,并在清同治、光绪年间进入全盛时期。鸦片战争后,西方列强在中国开办邮政机构,被称为“客邮”[3]。1878年,清政府总理衙门同意由海关试办邮政;1896年,光绪帝正式批准开办大清邮政官局;1897年,大清邮局官局正式对外办理业务。
邮政通信主要借助于机械交通工具来传送信息,并带有国家权力的政治色彩。从本质上讲,邮政通信并没有彻底克服古代邮驿速度较慢的缺点,因此只能算是对古代邮驿通信方式的有限改进。
(三)从远古到近代持续的电信梦
想象一下,在遥远的古代,面对浩瀚的太空,某一位智者在经意和不经意之间,正向往着跨越时空的沟通,期望听到千里之外的声音,看到万里之外的景象,这就是人类电信梦的开始。
电信梦的直观表达,就是古代神话中能够进行跨时空沟通的各种各样的神。在古埃及,传说有位卜塔神(Ptah),他的耳朵非常特别,能够听到人们对上天的祈祷。在古巴比伦,通天塔是人们幻想与地球之外星球沟通的神器。在古印度,那里的人认为每个人都有心灵体和通灵体,可以不受时间和空间限制与他人沟通。在玛雅神话中,玛雅人相信生命之树可以充当人界与天堂的通信媒介。在我国的古代神话中,千里眼、顺风耳也经常出现。
古希腊是一个神话的国度。在古希腊的众神当中,赫尔墨斯就是专司通信的神,他穿有飞翔的凉鞋,手持魔杖,能像思想一样敏捷地飞来飞去,为主神宙斯传递信息。古希腊的神话后来又被古罗马加以继承,并传播到更加广阔的地域。
始于13世纪末、延续至16世纪的欧洲文艺复兴运动,极大地解放了欧洲人的思想,也极大地激发了欧洲人探索遥远世界的兴趣,电信的种子就在这样的探索中被播下了。
早在2 500多年前,古希腊人塞利斯就发现了静电现象。1600年,英国人吉尔伯特提出了电力的概念。1734年,法国人杜伐发现了正电和负电。1745年,普鲁士人克莱斯特发现了放电现象。18世纪中叶,美国人富兰克林提出了电流的概念。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。1864年,英国科学家麦克斯韦断定电磁波的存在,并建立了完整的电磁波理论。1887年,德国物理学家赫兹实验证实了电磁波的存在。人们对电和电磁波的研究,为电信种子的发芽与生长奠定了坚实的基础。
二、百年电信的辉煌史
电信是以电讯号为传输媒介的通信方式。电讯号的具体表现形式又有两种:一是电磁波,二是电流。借助于电讯媒介,人们在最近一百多年里先后发明了电报、电话、无线电广播、电视、移动电话、程控电话和计算机通信技术,并在此基础上陆续开发了电报、电话、广播、电视和互联网通信业务。电信技术与业务的发展,催生了电信企业的产生和电信市场的建立,并最终将人类社会带入到信息社会时代和地球村时代。
(一)电报的发明和应用
电报是人类最先发明和使用的电信技术。1832年,俄国人希林制作出用电流计指针偏转来接收信息的电报机。1837年,英国人库克取得了电报发明专利。1835年,美国人莫尔斯制作了第一台电报机。1897年,电报传入我国。电报是利用间断电磁波来传送信号,其优点是只需要发报机和收报机两个设备,不需要建立复杂又昂贵的传输网络;缺点是需要对电讯号进行编码和翻译,且难以实现规模化的民用。目前,由于电话和互联网的普及,电报已经基本退出民用领域。
(二)电话的发明和应用(本段的电话是否改为固定电话?)
电话是利用有线电流来传送信号,并利用声电转换器实现人与人之间的远程对话。1861年,德国人雷斯发明了最原始的电话机。1875年,贝尔和沃森发明了商用电话,并在1877年架设了第一条电话线路,开启了公用电话时代。1881年,电话传入我国。1889年,安徽人彭名保自行设计了我国第一部电话。电话的优点是不需编码和翻译,人与人之间直接进行远程对话,且易于规模化民用;缺点是需要建立复杂而昂贵的有线传输网络,且通信终端不能随人而移动。
固定电话曾经一统电信市场,即使到今天仍然是人们重要的通信方式。据统计,目前固定电话用户数全球11.71亿户[4],我国2.75亿户[5]。
(三)无线电广播的发明和应用
无线电是利用连续电磁波来传送信号,并利用声电转换器实现音频的播放与接收。1893年,美国人特斯拉在美国密苏里州首次公开展示了无线电通信。1902年,美国人史特波斐德成功进行了第一次无线电广播。1906年,美国物理学家费森登成功设计了无线电广播。1920年,美国KDKA电台制作了第一次商业无线电广播。无线电的优点是只需要建立一个电台,听众通过收音机即可收听;缺点是信息的传输是单向的,信息的内容由电台决定。在电视普及之前,无线电广播曾经风靡一时,但目前已经辉煌不再。
(四)电视的发明和应用
电视是利用连续电磁波来传送视频信号。1924年,英国人贝尔德第一次用电传输了模糊的黑白图像。1925年,贝尔德传输了清晰的黑白图像;1928年,实现了黑白图像信号的跨洋传输。1936年,英国广播公司正式从伦敦播送电视节目。1939年,美国无线电公司推出世界上第一台黑白电视机。1941年,贝尔德成功实现彩色图像的传输。1946年,英国广播公司开始播送彩色电视节目。1953年,美国无线电公司设定全美彩电标准;1954年推出彩色电视机。目前,电视正经历液晶化、平板化、数字化、高清化、互动化和互联网化的变革。
电视作为音频、视频信号的联合体,目前已经逐步取代了无线电广播,还将逐渐替代电影,下一步还将与互联网竞争。
(五)移动电话的发明和应用
移动电话是利用无线电波来传送双向音频信号,实现移动中的“人—人”远程对话。1941年,美国陆军配备了步话机、对讲机,这就是移动通信的雏形。1973年,美国摩托罗拉公司的库帕发明了移动电话。1985年,摩托罗拉公司推出了一台重达3公斤的“移动电话”。1987年,出现了重约750克的“手机”。此后,手机的体积不断缩小,重量不断下降,成为了名副其实的手机,并逐渐实现了由模拟信号向数字信号、由音频信号向多媒体信号的升级。
为了实现移动电话的商业化应用,贝尔实验室于20世纪70年代初提出移动通信传输的蜂窝网络,并很快进入实用阶段。1975年,美国联邦通信委员会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[6]。1979年,日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。1983年,模拟蜂窝式移动电话系统在美国进入商用阶段。1987年,中国电信开办移动电话业务。1985年,美国的高通公司开发出CDMA移动通信技术,在此基础上逐渐发展出第三代移动通信技术。
移动电话的发明和应用,彻底改变了人与人之间的社交方式,移动电话号码也成为了人们的第二种“身份证”。据统计,目前移动电话用户数全球有68.35亿户[7],我国有11.55亿户[8]。
(六)计算机网络的发明和应用
计算机最早只是应用于科学计算。1969年,美军基于阿帕网协定,将美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要计算机连接起来,构建了最初的计算机网络。之后几年,麻省理工学院、哈佛大学、加州圣达莫尼卡系统发展公司、斯坦福大学、卡内基梅隆大学、国家航空和宇宙航天局、兰德公司、伊利诺利州大学等先后加入进来。1983年,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,局域网渐渐演变成为今天的互联网。
计算机网络的出现,将电话时代的语音通信扩展成为数据通信,并成为人们传递信息和获取知识的基本平台。依托于互联网,衍生出了腾讯QQ、飞信、微博、微信等即时通信业务,人类由此进入到网络社会和自媒体时代。据统计,目前全球互联网网民27.49亿人、固定宽带用户6.96亿户、移动宽带用户20.96亿户[4];我国互联网网民5.64亿人[7]、固定宽带用户1.78亿户、移动宽带用户8.08亿户[8]。
三、后电信时代的涅槃与超越
一百多年来,特别是最近30年来,电信技术日新月异,电信业务历尽辉煌。展望未来,电信技术将向更高的层次演进,电信业务将向更广的领域扩展。技术上的加速升级与业务上的加速融合,一方面推动着电信领地的不断扩张,另一方面又会使得电信的色彩越来越淡,最终进入到一个“似”电信而又“非”电信的后电信时代。
(一)4G、5G移动通信
传统的1G、2G移动通信属于“电话”范畴,即主要是解决语音通话问题。3G则是在语音通话基础上增加了部分移动互联网功能,但主要业务仍是打电话。而4G、5G则是专为高速移动互联网而设计的通信技术,打电话已经不再重要。
4G即第四代移动通信,它能够传输与高清晰度电视不相上下的高质量视频图像,能够以100 Mbit/s速度下载、20 Mbit/s速度上传,能够满足移动数据、移动计算以及移动多媒体的运营需要。实际上,未来的4G手机就是一部小型电脑,且其外观和式样可以是任意的。2012年1月,国际电信联盟审议确定将FDDLTEAdvance和TDLTEAdvanced作为4G国际标准。FDDLTE是WCDMA的后续演进且已在美国开通,TDLTE是由中国提交的LTEAdvanced标准分支。另外,美国运营商主导的WiMAX后续研究标准IEEE802.16m也获得通过。目前,我国正在进行4G试验网的建设和商业化试用。
5G即第五代移动通信,其下载速度可以达到每秒3.6G,届时,移动通信进入到3D时代,世界进入到移动社会。5G还没有一个具体标准。目前,韩国三星公司宣称研发出了第五代移动通信的核心技术——NoLA技术,并计划于2020年实现商用化。同时,欧盟宣布将拨款5 000万欧元研发5G移动技术,并计划到2020年推出成熟的标准[9]。
(二)物联网通信
物联网(internet of things)就是物物相连的互联网,它是通过射频识别(radio frequency identification,RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[10]。
美国将物联网定位为国家级发展战略。2009年1月,IBM公司提出了“智慧地球”的构想,物联网成为其中不可或缺的一部分。美国总统奥巴马就职后,对“智慧地球”构想做出了积极回应,并将其提升为国家层级的发展战略,将物联网列为振兴经济的两大武器之一。
欧盟是世界范围内第一个系统提出物联网发展和管理计划的机构。2009年6月,欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》(Internet of Things—An Action Plan for Europe),以确保欧洲在构建物联网的过程中起主导作用。此外,日本的uJapan、iJapan战略和韩国的uKorea战略等都与物联网概念有许多共同之处。
但是,物联网的发展尚面临诸多难题,尤其是技术标准还不统一,商业模式尚不成熟。随着技术的发展、标准的统一,物联网通信必将产生比互联网更加深远的影响。未来的物联网将成为继计算机、互联网和移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮[11]。据调研机构Forrester预测,到2020年,物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30比1,下一个万亿级的信息产业将是物物互联[12]。
(三)全景感官通信
从电信的演变历程看,电报传送的是电讯号,电话传送的是语音信号,互联网传送的是文本、表格、图片、音乐、影视等数据信号。从人类感觉器官的角度,电报、电话传送的是单纯的听觉信号,互联网传送的是听觉与视觉组合而成的多媒体信号。但是,人类的感官除了听觉和视觉之外,还有嗅觉、味觉、触觉、痛觉、温度感觉、湿度感觉、气压感觉、风雨感觉、速度感觉、颠簸感觉、旋转感觉、情绪感觉等众多的功能,这些功能应当是未来通信技术需要传送的信号。如果能够将人类的所有感觉实现远距离传送,那么,人们就可以全方位感知遥远距离的真实场景,就好像亲临其境一样。这种通信方式,我们不妨称之为全景感官通信。
更进一步地,人类不仅拥有形象化的实物感知功能,而且还拥有抽象化的超感知功能。例如,心觉(又称直觉或第六感,如预感、灵感、洞察力、内在声音、预兆等);时觉(又称时间觉、生物钟或第七感);空间觉(又称第八感);意念觉(又称第九感)等。如果这些超感知功能也实现了远距离传送,那就属于全息通信。
我们相信,隨着通信技术的不断发展,不仅现有的音频、视频通信会越来越完善,而且全景感官通信也将会成为现实,甚至有朝一日会实现“玄之又玄”的全息通信。事实上,人类发明的3D电影、4D电影、5D电影等技术,为我们开发全景感官通信提供了一个很好的借鉴。
(四)去电信化趋势
“去电信化”的本质是指电信运营商依托在信息传输网络资源方面的优势,将主营业务由信息传输向信息服务转型。
随着电信新技术、新业务的不断演进,传统的基础电信业务——信息传输变得越来越次要,而信息服务却越来越重要,且信息服务的种类与方式呈现出爆炸式的增长。在此趋势下,电信运营商将面临是继续以信息传输为主业还是果断地向信息服务转型的抉择。如果继续以信息传输为主业,则路子将会越走越窄,并将会丧失大量的市场机会;但如果要向信息服务转型,则将会面临众多信息服务商的激烈竞争,以及来自电信运营商内部的传统模式与体制的制约。权衡利弊,“去电信化”的业务转型正在被电信运营商逐渐接受。
“去电信化”要求电信运营商首先要转变观念,一要从产业链的主导者转变为市场中平等的参与者;二要将主营业务由传统的信息传输向信息服务拓展;三要借助网络平台,发挥管道优势,占据新兴业务制高点;四要优化投资方向,降低运营成本;五要变革组织架构,创新运营模式,为“去电信化”奠定制度基础。
四、电信变革时代的中国机会
(一)发展新一代移动通信技术的机会
在第一代和第二代移动通信时期,我国是国外规则和技术的被动接受者,基本上没有什么话语权。在第三代移动通信技术(3G)的研发中,我国主动出击,积极开展了3G标准的研发工作,并向国际电信联盟提交了自主研发的3G标准TDSCDMA。2000年5月,国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准,我国提交的TDSCDMA与欧洲WCDMA、美国CDMA2000并列成为3G技术三大标准。TDSCDMA全称Time DivisionSynchronous CDMA(时分同步CDMA),它具有辐射低的特点,被誉为绿色3G。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、业务支持灵活性、频率灵活性以及成本等方面具有优势,可不经过2.5G直接由GSM系统向3G升级。
在3G之后,我国又积极参与了4G标准、物联网标准、下一代互联网标准的研发。2009年,国际电信联盟在世界范围内征集4G标准候选技术,我国提交的TDLTEAdvanced列入到六个候选技术之中。2012年,国际电信联盟经过技术评估,确立了两大4G标准,即LTEAdvanced和802.16m,中国主导制定的TDLTEAdvanced作为LTEAdvanced的一个组成部分。TDLTE正式被确定为4G国际标准,标志着中国在移动通信标准制定领域再次走到了世界前列。
(二)全球最大通信市场所带来的机会
我国是世界第一人口大国,拥有13亿人口。截至2013年4月,我国的移动电话普及率84.9部/百人、固定电话普及率20.5部/百人[8]。参照目前发达国家的移动电话普及率128.2部/百人、固定电话普及率41.6部/百人[4],我国还有5.63亿移动电话用户和2.74亿固定电话用户有待于开发。可以说,我国现在是未来更是全球最大的通信市场。巨大的市场一方面将给我国通信企业的转型与发展提供机会,另一方面又将迫使国际社会在制定通信技术标准和政策时不得不认真倾听来自我国的声音。
(三)海外通信市场的拓展机会
随着我国在通信领域的影响日益加深,我国电信企业的实力也越来越强,获得的海外拓展机会也越来越多。目前,我国的“华为”公司已经成为了全球第二大通信供应商,“中国移动”公司已經成为全球最大的移动运营商,“百度”公司是全球最大的中文搜索引擎,“腾讯”公司在2012年全球互联网公司市值排行中名列第四。“走出去”,特别是走向发达国家市场,正在成为国内企业一项重要的战略取向。
五、结语
百年电信,电信百年。电信,这个人类曾经久久追寻的梦想,在最近一百多年里历经了艰苦的摸索、快速的成长与事业的辉煌,并最终将人类带入到信息社会时代。可以说,电信已经融入到现代人最基本的生活与生存之中,人们已经是一日不可无电信了。
电信事业在不断获得发展、不断取得突破与成功之际,同时也在经历着自我否定与自我升级的过程。未来的电信将会变得越来越不像电信,但又将会是更加丰富多彩、更加生机勃勃的电信。电信的未来必将突破自身束缚,实现自我超越。
在电信大变革的时代,后发国家将会拥有更多的突破机会。只要我们有心而为、勇于创新,我们就一定能够在未来的电信事业发展中拥有越来越重要的地位与影响,实现我们的电信强国梦。
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