1.3 代价高昂的远程中继接力通信

1.3.1 成吉思汗的驿传通信

现实世界所发生的事情经过文字通信的记录、传递而到达信息接收者手中时，往往已过去很长时间，可能许多信息已经没有实用价值。对于战时而言，信息获取的实时性往往直接关系到战争的胜败和国家的兴衰。

传说在公元前490年的马拉松战役中，为了尽快把希腊人战胜波斯人的喜讯告诉正在焦急等待的雅典人民，希腊军队指挥官米提亚德将军指派长跑能手菲迪皮吉斯从马拉松战场出发，拼命奔跑了42.195km到达雅典城的中央广场，当他激动地喊完“欢乐吧，雅典人，我们胜利啦！”后，便一头栽倒，再也没有醒来。这种通过跑步来传递新信息的通信方式也是有时间延误的，可称为准实时通信，如图1-6所示。

图1-6 跑步快速传信

a）菲迪皮季斯送信 b）传令兵送信

仅靠一个人作为信使跑步传输信息的通信距离是受限的。在我国古代，有3000多年利用驿站传递信息的历史，唐朝最盛时期全国有1639个驿站，传递信息时最快要求日驰五百里。驿传通信是指在从京城到地方州县或作战前线，每隔几十千米就建立一个称为驿站的休息点，让负责传递情报的人和马可以临时休息，同时可以通过逐站接力传递的方式来完成远距离通信。

其中通信距离最远的当属元朝成吉思汗建立的驿传通信系统。当时的蒙古军队南征到达越南，西征横跨欧亚，为了保证军队的及时联络，成吉思汗建立了完善的驿传通信系统。驿站设置以大都为中心，通往全国各地。各站都备有马匹和食物，供来往的信使使用。此外，还有急递铺，用来往返递送紧急军情公文。在蒙古军队征战欧洲时，通过传令兵在几千千米以外的战场上及时、准确地传递情报、命令，有力保障了通信畅通，使军队能得到及时指挥，从而能在千里之外实现快速机动。“箭一样的传令兵”是成吉思汗创立的最基本的通信联络制度和指挥体系。为求迅速，传令兵还在马颈下悬挂铜铃，驿站一闻铃声，立刻准备新马，可在情况紧急时日驰四百里。因此，在蒙古军中传令兵享有很高的特权，不管是达官贵人还是普通百姓，若听到传令兵的马铃声，都要自觉让路。当遇到传令兵骑的马疲劳时，即使是王公也要把最好的快马提供给他使用。传令兵飞驰时，常用绷带裹紧头部和身体，可以直接在马背上生活。成吉思汗正是利用这些传令兵，把蒙古各地发生的事件和前线最新的消息几乎无一遗漏地收集到手。

古代人除了通过用人来传输信息外，还利用鸽子能够找到原来巢穴的特点进行传信。他们将鸽子带到远方，然后将书信捆在鸽子腿上，当放飞的鸽子回到原巢穴时，主人就可取下鸽子腿上的文书，实现了更快的飞鸽传书文字通信。

1.3.2 周幽王的狼烟通信

公元前772年我国的周幽王时代，为了防范北方游牧部落的入侵，周幽王在北方边境的山峰上设立了绵延不绝的烽火台，士兵们在高高的烽火台上可以通过肉眼监视远方敌人的活动情况。当敌人来犯时，士兵就点燃烽火台上事先准备好的柴禾，这些柴禾燃烧时，白天会产生大量烟雾（称为狼烟），夜晚则产生显眼的火光。当相邻烽火台上的士兵看到这些烟雾或火光后，随即点燃自己烽火台的柴禾以产生相同的烟雾或火光。这样跨越千里的烽火台上的狼烟就将敌人来犯的警报实时传到国都，周幽王接到情报后就可方便迅速地调动邻近的诸侯出兵迎敌，如图1-7a所示。这种通过烟火传送信息的方式实际上是一种利用光传递信息的远程自由空间光通信。这种通信方式中，烽火台上的狼烟是信源，大气是信息传输的介质，监视狼烟的士兵是信宿。光的传播速度比人、马快得多，因此这种通信可以看作一种实时远程光通信。

古代光通信的一个弱点就是光线只能通过肉眼来观察，而人眼的观看距离是有限的，当有雨雾等障碍物时观测者就无法看到光源，这就使光通信局限于视距通信。古代将军背后多插有不同颜色的小旗，其作用就是在近距离作战时，通过挥动不同颜色的小旗调动不同的军队，解决近距离实时通信问题，如清朝的八旗军队就是以不同颜色来区分不同军队。挥动不同颜色的小旗来传递信息，这可以看作一种旗语通信，目前仍有航船使用这种通信方式，如图1-7b所示。

图1-7 狼烟通信和旗语通信

a）狼烟通信 b）旗语通信

在冷兵器时代视距通信受限的场合，为了满足实时通信的要求，军队近距离作战时便采用鸣鼓则进、鸣金则退的声波通信方式来指挥附近的军队。当远距离调动军队时，由于锣鼓声音难以传到，则利用放炮为号来解决实时通信问题。

驿传通信或者狼烟通信本质上可看作一种中继接力远程通信系统，如图1-8所示。要传递的信息从信源出发，经中继A的烽火台或驿站接收后，再以此为起点传向中继B，如此下去，直到接收端的信宿。中继站越多，信息传递越远。中继站对传来的有所衰减的信号起到接收、放大、再发送的作用。

图1-8 中继接力远程通信