正文 2.人類新空間/無限帶寬從涓涓細流到浩浩江河

60年代未,當我還是個電腦製圖助理教授時,沒有人知道電腦製圖是什麼東西,電腦完全置身於日常生活之外。

今天,我經常聽到65歲的商界巨頭們吹噓他們偉大的電腦設備里有多少位元組的內存(memory),或是他們的硬碟(harddisk)容量有多大。有的人則一知半解地討論他們的電腦速度有多快——這要歸功於「內置英特爾處理器」(1nterlnside)的出色廣告,或興緻勃勃地談論操作系統(operatingsystem)的特色。我最近碰到一位社交名媛,她是個富有而迷人的女士,由於精通微軟(Microsoft)的操作系統,她甚至創辦了一家小公司,專門為在電腦上還不怎麼上道的同伴提供諮詢服務。她的名片上印著:「我提供『視窗』(windows)服務。」

帶寬就不同了。一般人不怎麼了解帶寬,尤其在今天,光纖已經帶著我們從較窄的帶寬文步跳躍到近乎無限的帶寬。帶寬指某個特定信道傳送信息的容量,大多數人都把它想像為管子的直徑或高速路的車道。

這些比喻忽略了不同的傳輸媒介(銅線、光纖、大氣)之間一些微妙和重要的差別——我們有能力根據我們設計(及調製)信號的方式,來決定在同樣的銅線。光纖或大氣中每秒傳輸多少比特。儘管如此,我們還是可以概略介紹一下電話銅線(copperte1ephonewire)、光纖(flber)和無線電頻譜(radiospe-ctrum)的特點,讓大家能夠更好地了解沒有重量的比特究竟是如何運動的。龜兔賽跑電話銅線通常被稱為「雙絞線」(twistedpair),因為早期它們像辮子一樣糾結在一起,恰如今天還能在一些古老而豪華的歐洲飯店中看到的電燈線一樣。它通常的速率是9600比特/秒(bps),或稱9600波特(baud)。(bps和baud在技術上的含義並不完全相同,但現在已可以互換使用,我在本書里也是這麼用的。baud這個名稱是為了紀念電信技術先驅Emi1eBaudot,就像電報中的「莫爾斯電碼」以發明人莫爾斯命名一樣。)新型的數據機能以38400波特的速率工作(這仍然比連接大多數美國家庭的銅線的潛在傳輸速率慢了100倍以上)。我們可以把雙絞線想成「龜兔賽跑」故事中的那隻烏龜,它雖然跑得很慢,但並不像你原本想像的那麼慢。

你可以把光纖的容量想成無限大。我們並不清楚光纖每秒鐘究竟可以傳輸多少比特。

最近的研究表明,利用光纖,我們每秒幾乎可以傳送:萬億比特。也就是說,像一根頭髮絲那樣細的光纖在不到1秒鐘的時間裡,可以傳送《華爾街日報》創辦以來每期報紙的所有內容。以這樣的速度來傳遞數據,光纖可以同時傳送100萬個頻道的電視節目——大約比雙絞線快上20萬倍,真是一大躍進!而且,別忘了,我說的還只是一條光纖而已。

所以如果你還嫌不夠的話,你可以製造更多的光纖。畢竟,光纖只不過是玻璃罷了。

一般人都覺得以太(ether,即大氣,也就是一般人說的「無線電波」)的傳輸能力也是沒有止境的。它畢竟就是空氣,而空氣埃米勒.波多(1845一1903),法國發明家,發明電傳打字機電碼「波特碼」(Baudotcode)。塞纓爾.莫爾斯(SamueIMorse,1791一1872)美國發明家,發明莫爾斯電碼(Morsecode)。到處都有。我雖然通篇使用以太這個詞,但它其實只有歷史上的意義。無線電波(radiowaves)一經發現,以太就被當作傳播這些電波的神秘媒介,然而科學家們無法找到它,倒是藉此發現了光子(ph-oton)的存在。同步衛星(stationarysatellite)在赤道上空22300英里的軌道上運行,這意味著地球到同步軌道之間充斥著34萬億立方英里的以太,這麼多的以太一定能夠傳送許多比特,同時又能讓這些比特不至於彼此碰撞。當你想到全球數以百萬計的遙控器(remotetrolunit),正是利用和電視機及其他類似設備進行無線通信(wirelessunication)的方式來操作時,這種說法確實有它的道理。由於這些遙控器威力不大,從你的手中傳送到電視機上的區區幾個比特,並不會改變鄰近公寓或城鎮的電視頻道。

但是,正如大家聽到過的那樣,假如換作無繩電話(cordlesstelephone),清形就大不一樣了。地空大轉移一旦我們利用以太作為強大的電信和廣播傳輸媒介,我們就必須格外小心,不要讓信號彼此干擾。我們必須樂於把自己事先定位在頻譜中的某個部分,而不能貪得無厭地使用以太。必須儘可能高效地運用它,因為不像光纖,我們無法不斷製造更多的以太。

大自然早已一次性地結束了這項工作。

想要高效使用以太,辦法很多。例如,可以通過建立網格、劃分傳輸單元的辦法,使用戶在不同的信號區(quadrant)內使用相同的頻率,這樣頻譜的各個部分可以得到重複利用;也可以進入以前被視為禁區的部分(因為那些頻率會毀了那些天真的傢伙)。

但是即使你掌握了所有的竅門,最大限度地佔有了頻請,和光纖能提供的帶寬以及我們能不斷製造和鋪設光纖的能力比起來,以太能提供的帶寬就顯得極為有限了。因此我的建議是,今天的有線和無線通信應該交換位置。

內布拉斯加州(Nebraska)參議員鮑勃.凱瑞(h6kerrey)競選總統時,曾經花了幾小時參觀我們的媒體實驗室。我們見面的時候,他劈頭就說「尼葛洛龐帝式轉換」(TheNegropoch)。這個概念是我在北方電信公司(NorthernTele)的一次會議上首次加以探討和介紹的,那次會議上我和喬治.吉爾德(Geilder)是演講入,它的含義簡單說來就是,目前經由地下(即電纜)傳輸的信息,將來會經由以太傳輸,反之亦然。換句話說:空中傳輸的信息會走入地下,而在地下傳輸的信息則會升上天空。

我把這叫做「交換位置」,吉爾德則稱之為「尼葛洛龐帝式轉換」。這個名詞不臟而走。

我認為這種位置轉換的好處是不言而喻的,因為地下管線的帶寬是無限的,而以大的帶寬則是有限的。以太是唯一的,但光纖的數目卻無窮無盡。儘管我們可能會越來越聰明地使用以太,我們終究還是得扭所有元線通信的頻譜節省下來,用在像飛機。輪船、汽車、手提箱或手錶等移動的物體上。它們的活動範圍無法限制。光纖:自然之道6年前,當柏林牆倒塌時,德國聯邦郵電部哀嘆時間早了5到7年,因為當時光纖的價格還太貴,在東德全面鋪設光纖電話系統為時尚早。

今天,即使加上兩端的電子成本,光纖都比銅線便宜。如果你遇到的情形不是這樣,只要再耐心地等上幾個月,一切就會改觀,因為光纖連接設備、開關和變換器的價格都在直線下降。除非通信線路只有幾英尺或幾碼長,或是安裝人員的技術不夠熟練,否則今天實在沒有理由在電信中再使用銅線了(假如把銅線的維修費用考慮在內,那就更不划算了)。

銅線唯一真正的優點是能夠傳送電力。對電話公司來說,這是個敏感話題。電話公司一向引以為榮的是,當颶風襲來的時候,也許會造成停電,但電話系統卻仍可以運轉如常。如果你的電話線採用的是光纖而不是銅線,就必須從當地電力公司取得電力,這樣如果出現停電的話,電話也一定會受到牽連。即使有備用電池,由於要花特別的功夫來維護,也不算是什麼明智之舉。基於這個原因,將會出現包銅的光纖或包光纖的銅線。

但是,從比特的角度看,把整個地球連成一體的,終究還會是光纖。

我們還可以從另外一個角度,觀察從銅線到光纖的轉變。美國的電話公司每年大約會有5%的設備被更新,出於維修和其他的原因,他們把銅線換成光纖。儘管這種升級工作在各地的發展並不平衡,但是,饒有趣味的是,如果照這個速度進行下去,再過20年左右,整個國家都會遍布光纖。關鍵是,無論我們是否需要這樣的帶寬,是否懂得怎樣運用它,我們很快就會發展出全國性的寬頻信息結構。至少,光纖系統會為我們提供品質更高、也更可靠的通信服務。

我們花了十幾年時間,才把哈羅德.格林法官(JudgeHaroldGreene)在1983年犯下的錯誤改正過來。當時,他禁止地區性的貝爾公司(RegionaIBeIIOperaiingpanies)進入信息和娛樂業。一直到1994年10月20日,美國聯邦通信委員會(FCC,FederaIunicationsission)才邁出重要的一步,批准了所謂的「視頻撥號」(videodialtone)。

具有諷刺意味的是,為貝爾公司遊說的人,提出了

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