从涓涓细流到浩浩江河

　　60年代未，当我还是个电脑制图助理教授时，没有人知道电脑制图是什么东西，电脑完全置身于日常
生活之外。
　　今天，我经常听到65岁的商界巨头们吹嘘他们伟大的电脑设备里有多少字节的内存（memory），或
是他们的硬盘（hard disk）容量有多大。有的人则一知半解地讨论他们的电脑速度有多快——这要归功
于“内置英特尔处理器”（1nter lnside）的出色广告，或兴致勃勃地谈论操作系统（operating system）
的特色。我最近碰到一位社交名媛，她是个富有而迷人的女士，由于精通微软（Microsoft）的操作系统，
她甚至创办了一家小公司，专门为在电脑上还不怎么上道的同伴提供咨询服务。她的名片上印着：“我提
供‘视窗’ （windows）服务。”
　　带宽就不同了。一般人不怎么了解带宽，尤其在今天，光纤已经带着我们从较窄的带宽文步跳跃到近
乎无限的带宽。带宽指某个特定信道传送信息的容量，大多数人都把它想象为管子的直径或高速路的车道。
　　这些比喻忽略了不同的传输媒介（铜线、光纤、大气）之间一些微妙和重要的差别——我们有能力根
据我们设计（及调制）信号的方式，来决定在同样的铜线。光纤或大气中每秒传输多少比特。尽管如此，
我们还是可以概略介绍一下电话铜线（copper te1ephone wire）、光纤（flber）和无线电频谱（radio spe-
ctrum）的特点，让大家能够更好地了解没有重量的比特究竟是如何运动的。

龟兔赛跑

　　电话铜线通常被称为“双绞线”（twisted pair），因为早期它们像辫子一样纠结在一起，恰如今
天还能在一些古老而豪华的欧洲饭店中看到的电灯线一样。它通常的速率是9600比特／秒（bps），或称
9600波特（baud）。（bps和baud在技术上的含义并不完全相同，但现在已可以互换使用，我在本书里也
是这么用的。baud这个名称是为了纪念电信技术先驱Emi1e Baudot，就像电报中的“莫尔斯电码”以发
明人莫尔斯命名一样。）
　　新型的调制解调器能以38400波特的速率工作（这仍然比连接大多数美国家庭的铜线的潜在传输速率
慢了100倍以上）。我们可以把双绞线想成“龟兔赛跑”故事中的那只乌龟，它虽然跑得很慢，但并不像
你原本想象的那么慢。
　　你可以把光纤的容量想成无限大。我们并不清楚光纤每秒钟究竟可以传输多少比特。最近的研究表明，
利用光纤，我们每秒几乎可以传送：万亿比特。也就是说，像一根头发丝那样细的光纤在不到1秒钟的时
间里，可以传送《华尔街日报》创办以来每期报纸的所有内容。以这样的速度来传递数据，光纤可以同时
传送100万个频道的电视节目——大约比双绞线快上20万倍，真是一大跃进！而且，别忘了，我说的还只
是一条光纤而已。所以如果你还嫌不够的话，你可以制造更多的光纤。毕竟，光纤只不过是玻璃罢了。
　　一般人都觉得以太（ether，即大气，也就是一般人说的“无线电波”）的传输能力也是没有止境的。
它毕竟就是空气，而空气埃米勒.波多（1845一1903），法国发明家，发明电传打字机电码“波特码”
（Baudot code）。塞缨尔.莫尔斯（SamueI Morse， 1791一1872）美国发明家，发明莫尔斯电码（Morse
code）。到处都有。我虽然通篇使用以太这个词，但它其实只有历史上的意义。无线电波（radio waves）
一经发现，以太就被当作传播这些电波的神秘媒介，然而科学家们无法找到它，倒是借此发现了光子
（ph-
oton）的存在。同步卫星（stationary satellite）在赤道上空22300英里的轨道上运行，这意味着地
球到同步轨道之间充斥着34万亿立方英里的以太，这么多的以太一定能够传送许多比特，同时又能让这些
比特不至于彼此碰撞。当你想到全球数以百万计的遥控器（remote control unit），正是利用和电视机
及其他类似设备进行无线通信（wireless communication）的方式来操作时，这种说法确实有它的道理。
由于这些遥控器威力不大，从你的手中传送到电视机上的区区几个比特，并不会改变邻近公寓或城镇的电
视频道。但是，正如大家听到过的那样，假如换作无绳电话（cordless telephone），清形就大不一样了。

地空大转移

　　一旦我们利用以太作为强大的电信和广播传输媒介，我们就必须格外小心，不要让信号彼此干扰。我
们必须乐于把自己事先定位在频谱中的某个部分，而不能贪得无厌地使用以太。必须尽可能高效地运用它，
因为不像光纤，我们无法不断制造更多的以太。大自然早已一次性地结束了这项工作。
　　想要高效使用以太，办法很多。例如，可以通过建立网格、划分传输单元的办法，使用户在不同的信
号区（quadrant）内使用相同的频率，这样频谱的各个部分可以得到重复利用；也可以进入以前被视为
禁区的部分（因为那些频率会毁了那些天真的家伙）。但是即使你掌握了所有的窍门，最大限度地占有了
频请，和光纤能提供的带宽以及我们能不断制造和铺设光纤的能力比起来，以太能提供的带宽就显得极为
有限了。因此我的建议是，今天的有线和无线通信应该交换位置。
　　内布拉斯加州（Nebraska）参议员鲍勃.凯瑞（h6kerrey）竞选**时，曾经花了几小时参观我们
的媒体实验室。我们见面的时候，他劈头就说“尼葛洛庞帝式转换”（The Negroponte Switch）。这
个概念是我在北方电信公司（Northern Telecom）的一次会议上首次加以探讨和介绍的，那次会议上我
和乔治.吉尔德（George Gilder）是演讲入，它的含义简单说来就是，目前经由地下（即电缆）传输的
信息，将来会经由以太传输，反之亦然。换句话说：空中传输的信息会走入地下，而在地下传输的信息则
会升上天空。我把这叫做“交换位置”，吉尔德则称之为“尼葛洛庞帝式转换”。这个名词不脏而走。
　　我认为这种位置转换的好处是不言而喻的，因为地下管线的带宽是无限的，而以大的带宽则是有限的。
以太是唯一的，但光纤的数目却无穷无尽。尽管我们可能会越来越聪明地使用以太，我们终究还是得扭所
有元线通信的频谱节省下来，用在像飞机。轮船、汽车、手提箱或手表等移动的物体上。它们的活动范围
无法限制。

光纤：自然之道

　　6年前，当柏林墙倒塌时，德国联邦邮电部哀叹时间早了5到7年，因为当时光纤的价格还太贵，在东
德全面铺设光纤电话系统为时尚早。
　　今天，即使加上两端的电子成本，光纤都比铜线便宜。如果你遇到的情形不是这样，只要再耐心地等
上几个月，一切就会改观，因为光纤连接设备、开关和变换器的价格都在直线下降。除非通信线路只有几
英尺或几码长，或是安装人员的技术不够熟练，否则今天实在没有理由在电信中再使用铜线了（假如把铜
线的维修费用考虑在内，那就更不划算了）。
　　铜线唯一真正的优点是能够传送电力。对电话公司来说，这是个敏感话题。电话公司一向引以为荣的
是，当飓风袭来的时候，也许会造成停电，但电话系统却仍可以运转如常。如果你的电话线采用的是光纤
而不是铜线，就必须从当地电力公司取得电力，这样如果出现停电的话，电话也一定会受到牵连。即使有
备用电池，由于要花特别的功夫来维护，也不算是什么明智之举。基于这个原因，将会出现包铜的光纤或
包光纤的铜线。但是，从比特的角度看，把整个地球连成一体的，终究还会是光纤。
　　我们还可以从另外一个角度，观察从铜线到光纤的转变。美国的电话公司每年大约会有5％的设备被
更新，出于维修和其他的原因，他们把铜线换成光纤。尽管这种升级工作在各地的发展并不平衡，但是，
饶有趣味的是，如果照这个速度进行下去，再过20年左右，整个国家都会遍布光纤。关键是，无论我们是
否需要这样的带宽，是否懂得怎样运用它，我们很快就会发展出全国性的宽带信息结构。至少，光纤系统
会为我们提供品质更高、也更可靠的通信服务。
　　我们花了十几年时间，才把哈罗德.格林法官（Judge HaroldGreene）在1983年犯下的错误改正过来。
当时，他禁止地区性的贝尔公司（RegionaI BeII Operaiing Companies）进入信息和娱乐业。一直到1994年
10月20日，美国联邦通信委员会（FCC，FederaI Communications Commission）才迈出重要的一步，批准
了所谓的“视频拨号”（video dialtone）。
　　具有讽刺意味的是，为贝尔公司游说的人，提出了一种似是而非但却十分有效的理由，以证明进入信
息和娱乐业的正当性。他们获得了成功。
　　电话公司称旧有的电话服务已经跟不上形势的需要，除非批准它们成为更广义的信息提供者，否则它
们没有积极性去承担建设新的基础设施（也就是光纤）的巨额费用。
　　且慢。电话公司一向都扮演信息提供者的角色；事实上，大多数贝尔公司主要的财源都是电话黄页
（Yel1ow Pages）。但是让人莫名其妙的是，假如电话公司以原子方式，把这类信息送到“视频拨号”
意指获取影像就如电话拨号一样容易，即允许发送和接收影像成为电话公司传输服务的一部分。电话号码
簿的一部分，专载公司、厂商等电话用户的名称及号码，按行业划分排列，并附有分类广告。你的家门口，
就没有问题；但假如它们把信息化为比特，以电子方式传送给你，就犯法了。显然这是格林法官的看法。
　　因此，游说人士辩称，电话公司只有进入电子信息传输业，其掏钱铺设地区性光缆线路的行为才可能
具有合理性。他们的论点是，假如没有新的收入来源，就没有足够的动力来进行大规模投资。这个论点获
得了认可，电话公司正大举进入信息和娱乐业，并且铺设光缆的速度也比过去稍微快了一些。
　　我觉得这个结果是相当不错的。它会使消费者得益，但上面的这番说理却站不住脚。电话公司以貌似
有理的论调推翻了貌似有理的法律，但现在却可能迷信上了自己的论调。我们并不需要这么大的带宽来提
供信息和娱乐服务。事实上， 120一600万比特／秒的带宽更适合目前大多数媒体的需求。我们甚至还没
有开始了解或发挥这一带宽的创造性潜能。律师和电话公司的高级管理人员花了10年时间对格林法官施加
压力，然而与此同时，他们却忘记了先去看一看现有的庞大设施：双绞线。
　　很少有人认识到铜线的性能有多好。一种叫做“非对称数字用户环线”的技术能够用比较短的铜线传
输大量的数据。ADSL-1能够为75％的美国家庭和80％的加拿大家庭每秒输入154．4万比特的信息，同时
每秒输出64000比特的信息。 ADSL-2的操作速度超过300万比特／秒， ADSL-3更超过600万比特／秒。
而ADSL-1对VHS画质的影像而言，已经足够好了。
　　虽然从长远来看，这并不是把多媒体信息传输到家庭的好办法，但令人不解的是，大多数人竟会在现
阶段把它忘得于干净净。一种说法是，每个订户要负担的费用太高，但费用高是因为用量小的缘故。而且，
即使暂时费用偏高，就算每个订户要花掉1000美元好了，它也是逐渐追加的，大部分费用会随着订户的增
加而分摊到各家。更何况，如果服务能够引起他们的兴趣，许多美国人愿意在3一4年的时间内，部分或全
部地支付这1000美元，以分摊启动成本。因此，尽管光纤是大势所趋，利用现有的铜线，我们还是可以有
所作为、有所获益的。
　　很多人都忽视了铜线这块踏脚石。他们以为必须全面而迅速地转换到光纤上，利用其无限的带宽，才
能维持强大的竞争优势。然而，他们没有认识到，吹自然和商业利益会比法规上的种种诱因，更能促进光
纤的自然发展。就像春情发动的狗具有异常灵敏的嗅觉，提倡宽带的学者，能够嗅出建立宽带网络的每一
个政治机会，仿佛这是全国的当务之急或必须力争的人权一样。事实上，毫无限制的带宽可能会是自相矛
盾的，并造成一定的负面影响：人们被过多的比特所淹没，外围的机器设备变得毫无必要地蠢笨。拥有无
限带宽并不是坏事，也不见得有错，但就像性开放一样，也不一定就是好事。我们真的想要或需要这么多
比特吗？

少就是多

　　“少就是多”这一说法来源于建筑家米斯.范.德.罗赫（Mies van der Rohe）。我在思考需要传输
的信息量和接收信息的方式时，从这句话中得到了许多启示。对于任何新媒介的初学者而言，这句话都切
中了要害。初学者并不明白“少就是多”。
　　就以家用摄像机（home video camera）为例。当你第一次得到并操作摄像机时，你很可能会不停地
转换拍摄角度，不时地拉近或推远，同时试验各种你刚发现的新花招。结果是录制了一盘你羞于示人的蹩
脚的录像带，连你的家人都退避三舍，因为层出不穷的镜头变换令他们简直烦透了。经过一段时间以后，
你冷静下来，才会更姻熟而自制地运用新技术带给你的自由。
　　大多的自由对于我们从激光打印机（laser printer）上拿到的打印稿也有不良影响。能改变字体和
字号的诱惑污染了现在许多大学和企业的文件，许多人浑然不觉地混用不同形态和大小的字母，一会用正
常字体，一会用黑体，一会又用斜体，一会再给它们加上阴影。只有在对印刷版式（iypography）有了更
深一层的了解后，才会明白，坚持用单一字体（typeface）反而更恰当，变换字号大小也只能偶一为之。
“少”其实可能反而意味着“多”。
　　带宽的情形也是一样。许多人大力主张：既然我们拥有宽带，就应该采用宽带。这种主张缺乏头脑。
一些关于带宽的自然法则显示：对某人发射更多的比特，并不比开大收音机音量以获取更多信息的做法更
有道理或更合乎逻辑。
　　举例来说，在1995年，对于所谓“VHS画质的影像”来说，120万比特／秒是一个门槛。假如你想要得
到更佳的画面，尽管把传输速率提高2到3倍好了，但是超过600万比特／秒的容量就没有什么大的用处。
我们并不会因为有了这么多的带宽，而享受到富于想象力的新服务。
　　光纤进入家庭并不意味着新的信息和娱乐服务会随之而来。这一服务要想发展，想象力才是关键。

星状和环状网络

　　重要的不仅是信道的带宽，还有它们的设置（configuration）。简单他说，电话系统是“星状”网
络（"star" network），电话线从一个固定点放射出去，就像华盛顿或巴黎的街道一样。从你家到当地
最近的电话交换站之间相隔一段距离，如果你愿意的话、可以从家里沿着电话线，一直跑到那里去看一看。
　　相反地，有线电视从诞生之日起就呈“环状”（“1oop”），好像圣诞树上的彩灯串一样，串联起一
户户的人家。电话双绞线的窄带和同轴电缆（coaxia1 cab1e）的宽带自然而然地造就了不同的星状和环
状网络。在第一个例子里，每个家庭都接入一条专用的窄带电话线（dedicaied 1ow-bandwidth line）
。在第二个例子里，许多户人家共享一种宽带服务。
　　星状和环状网络的体系结构（architecture）也会受信息内容的性质的影响。在电话网络中，每次
的对话内容都不一样，传给一户人家的比特和其他人毫不相于；本质上，这是个多点对多点（vast-point
-tovast-poini）的作业系统。电视则不同，你和邻居收看的是相同的节目内容，因此采用圣诞树彩灯串
的通信方式——一点对多点（poini一tomultipoint）的方式，再合理不过了。有线电视经营者传统上一
直都照搬我们都熟悉的无线电视传播的做法，只不过把电视信号传输从空中转入地下罢了。
　　但是，传统智慧毕竟非常传统。未来，电视节目的传送方式将发生剧烈的变革，你将不再满足于和邻
居收看同样的电视节目，或是只能在特定的时间内，看你想看的节目。因此，有线电视公司的想法将越来
越接近电话公司，需要有很多的交换机和“基地”。事实上， 25年后，不仅电话公司和有线电视公司不
再有任何差别，电话和有线电视的网络体系结构也将趋于一致。
　　结果，大多数的网络都将是星状网络，只有地区性的或无线广播网络才会采用环状，以便能在同一时
间把信息传给所有家庭。通用汽车的休斯电子公司（GM Hughes E1ecironics）喜欢把它的卫星电视直播
系统（Direct TV system）称为“弯曲的管线”，而且还会告诉你，直播卫星电视系统就等于可以传送
信息到每个家庭的有线电视系统。的确，假如你人在美国，正读到这一页时，除非撑起一把铅伞，否则休
斯公司的卫星会在：秒钟内把10亿比特一股脑泼到你的身上，躲也没处躲。

水管和滑雪缆车

　　许多刚刚跨入数字世界的人往往把带宽理解成管子工的活计。假如你把比特想象为原子，脑海中就会
浮现大大小小的管子、水龙头和给水栓的形象。最常见的一个比喻是，使用光纤就好像使用水管饮水一样。
这个比喻很有建设性，但是也很容易引起误解。水不是流动就是不流动，你可以依靠拧紧水嘴来控制花园
中水管的水流量。但是，即使水管中的水流减慢到只剩下涓涓细流，水原子仍然是作为一个群体在移动。
　　比特就不同了。或许用运载滑雪游客的缆车来比喻更恰当。缆车以稳定的速度移动，途中或多或少的
乘客上上下下。同样地，你用一组比特构成一个信息包（packei），然后把这个信息包放进能以每秒百万
比特的速率传输信息的管道中。现在，假如我把一包速率为10比特／秒的信息丢进一个快速流动的管道中，
则我的有效带宽是每秒10比特，而不是这个管道的速度。
　　听起来好像很浪费，但事实上这是个聪明的想法。因为其他人也把信息包丢进同样的管线中棗这种管
线构成了互联网络和异步传输模式系统的基础（在不久的将来，所有的电话网络都会以ATM模式工作）八
你将不会再像现在传送声音一样，把整条电话线占满，而是把一个个标好了名字和地址的信息包送入管线
中循序前进，它们知道什么时候在什么地方走下缆车。你为每个信息包付费，而不是按分钟付费。
　　这种分封带宽的方式，还可以从另外一个角度来理解：达到10亿比特／秒的速率的最好办法，就是在
百万分之一秒中，传送1000比特；在于分之一秒中，传送100万比特，以此类推。拿电视来说，可以把这
一过程想象为在几秒钟内接收整整一个小时的影像，而不是那种用水龙头控制水流的情况。
　　与其把1000个电视节目传送给每个人，还不如在：灿的实时瞬间，把某个节目传送给某个人。这将彻
底改变我们对广播电视媒体的看法。传播比特的速度和人类消费比特的速度，将变得毫不相干。