1.1 從0到1的蛻變——電話的發明

筆者見過的第一部可以被稱為電話的東西是小時候父親從工廠里拿回來的一部淘汰了的磁石式手搖電話機，如圖1-2所示。它的原理非常簡單，打電話前，轉動搖柄產生交流電，對方的電話機便會響鈴。手搖發出的電，只是用來發送呼叫通話的信號。聲音會通過話筒（送話器）轉變為電信號在電纜中傳輸，然后通過對端的耳機（受話器）轉化為聲音，通話所使用的電能由內置或外置電池供應。

最原始的磁石式手搖電話系統因為線路并不多，所以采用直連模式，如圖1-3所示，即每兩部電話間均有電話線直接連接。很顯然，直連模式要求網絡中的每兩部電話間都有直接且獨立的電話線，這樣的模式不僅部署困難，而且成本高。后來，隨著用戶數的增加，出現了接入交換系統。接入交換系統聽起來很高大上，但原理和最初的實現都非常簡單，當用戶轉動電話搖柄時，發出的電流會使機房話務員面前的接駁板上對應線路的指示燈亮起，接線員拿起話筒然后詢問來電用戶“請問你找誰？”，隨后，將該線路插頭插入被叫線路的插孔，然后被叫方的電話響鈴并等待接聽。接入交換系統如圖1-4所示。

圖1-2 磁石式手搖電話機

圖1-3 直連模式

圖1-4 人工接線員（接入交換系統）

雖說有線通信技術從出現至今一直在不斷地演進，比如從接入交換到程控交換、從模擬通信到數字通信、從單用戶到多用戶復用、從電纜到光纖、從語音服務到多媒體服務等，但萬變不離其宗。有線通信技術發展朝著傳輸更遠、覆蓋地域更廣、支持用戶更多、服務質量更高的方向發展。有線通信系統框圖如圖1-5所示。

圖1-5 有線通信系統框圖

雖說圖1-5已經足夠簡單，但如果我們將一切條件理想化、將一切需求簡單化，比如信道采用完美的沒有干擾和噪聲的信道（可省略圖1-5中虛線的“干擾+噪聲”模塊）、不用考慮信息傳輸的效率（可省略圖1-5中“信源編碼”模塊和“信源解碼”模塊）、不考慮信號傳輸的可靠性（可省略圖1-5中“信道編碼”模塊和“信道解碼”模塊）、不用將信息傳輸到更遠的地方（可省略圖1-5中“調制器”模塊和“解調器”模塊），那么有線通信系統可以被簡化成僅由3個部分組成的簡單系統，如圖1-6所示。

圖1-6 理想情況下的最簡通信系統

其實，這個最簡通信系統就是現代有線通信技術發展的起點，而具體的起點，就是聲音轉化成電信號進行傳輸，也就是電話的發明。

電話和電報帶領人們進入了近代通信時代，這是一個從0到1的蛻變，雖然不算完美，但正是這次蛻變，給人們打開了一扇門。