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公元前3世纪于大漠南北建立起匈奴帝国后，匈奴贵族不断侵扰、掳掠，使周围各族遭受重大苦难，汉王朝也面临严重威胁。文景之世，冒顿虽死，其子老上，孙军臣，相继为匈奴单于，仍继续冒顿的南进政策。尽管汉朝的公主，一个跟着一个送到匈奴的单于廷，但并不能阻止匈奴马蹄的南进。到文帝后元六年（公元前158年），匈奴大举入寇陕北，前锋部队已迫近长安。在首都长安附近如细柳（今咸阳市西南）、棘门（今咸阳市东北）、霸上，都已划为战区，这样严重的威胁，一直持续到武帝的初年。
  汉武帝于建元二年（公元前139年）派张骞出使西域，企图联络大月氏、乌孙等，共同抗击匈奴。可是去时经过河西走廊被匈奴囚居十年，回来经过塔里木盆地时，又被囚禁一年，可知自河西直至西域，匈奴控制得很严，几乎插翅难飞。在这样的困境下，汉武帝只好集中力量征讨匈奴，取得了三次重大胜利，给匈奴以深重打击，并使右地浑邪王率领四万余人归附汉。由是河西走廊平定，设立四郡，从此“金城河西，西并南山，至盐泽，空无匈奴”①。
  不过，汉武帝要进军西域还是十分困难的，因为匈奴族以游牧为主，长于骑兵，天山以北的广大草原及焉耆、龟兹北山是匈奴在西域的主要根据地。是以汉武帝首先采纳张骞的建议，与乌孙结成同盟，东西夹击匈奴的策略。唯匈奴贵族又以主要力量控制东部天山的车师地区。这样，汉朝要西进西域就只有从敦煌向西北出玉门关经罗布泊直趋渠犁、轮台、龟兹一线，以联结乌孙族，才能拦腰切断匈奴在西域的统一局面和隔绝羌胡的联系，这是战略的上策。当然匈奴也看到了这一点，因而对楼兰、姑师、龟兹控制特别严。
  汉武帝看到张骞的报告后，洞悉了西域形势，急切想打通中亚的丝绸通道，于是前往的“使者相望于道，一岁中多至十余辈，楼兰、姑师当道，苦之，攻劫汉使王恢等，又数为匈奴耳目，令其兵遮汉使王”①。于是武帝遣“从票侯赵破奴将属国骑及郡兵数万击姑师..破奴与轻骑七百人先至，虏楼兰王，遂破姑师”②。汉朝为了巩固这条军事通道，即在沿途列亭障至玉门关，匈奴闻讯，更要千方百计胁迫楼兰为其效力，其间汉与匈奴在楼兰地区的斗争既激烈又复杂。《汉书·西域传》指出：“然楼兰国最在东垂，近汉，当白龙堆，乏水草，常主发导，负水儋粮，送迎汉使，又数为吏卒所寇，惩艾不便与汉通，后复为匈奴反间，数遮杀汉使。”事实上当时匈奴对塔里木盆地南北道上各国都胁迫他们遮击汉使，不供给食宿，进行各种刁难。如太初元年（公元前104年），武帝遣李广利征伐大宛时也是走的罗布泊经龟兹、疏勒至大宛的道路。《汉书·李广利传》载：“西过盐水，当道小国各坚城守，不肯给食，攻之不能下。下者得食，不下者数日则去，比至郁成，士财有数千，皆饥罢。”说明匈奴贵族对龟兹、轮台一线各国控制甚严，不给汉军食，致李广利军遭到失败。太初四年（公元前101年）李广利再度率大军西征大宛，仍然是经盐泽（罗布泊）、轮台、龟兹道西进，虽然比第一次好了一些，唯匈奴仍然嗾使轮台严拒汉军，在此进行了激战。《汉书·李广利传》称：“于是贰师后复行，兵多，所至小国莫不迎，出食给军。至轮台，轮台不下，攻数日，屠之。自此而西，平行至宛城。”
  可知，汉朝从敦煌西出玉门关经楼兰直趋轮台、龟兹的通道，在匈奴贵族的严密控制下，每前进一步都是火与血的斗争，都要付出极大的代价，从近代考古发掘证实，《汉书·张骞传》称：“（元封二年）酒泉列亭障至玉门关。”《汉书·西域传》称：“（太初三年）自敦煌西至盐泽往往起亭。”玉门关是当时汉朝极西的大门，过此而西是荒旷的盐泽，足足有三百公里的沙漠旅程，才能到达塔里木盆地极东的楼兰城。在这种长距离的茫茫黄沙中，如果不步步为营，即使占领了楼兰，也是守不住的，后路随时有被匈奴骑兵切断的危险。为此，汉朝从玉门关通向楼兰的盐泽道修筑了十分坚固的新长城，这种长城是汉代前进政策的工具，是与汉代西进和武装征伐相配合的。英国斯坦因曾在玉门关附近的一段古长城废址看到“这里长城并不是用砖石建筑，而是用苇草捆扎一定的间隔，同混层交互砌成的一道正规的城墙，全部经过盐卤泽透之后，坚固异常。墙外面同内部成捆的苇秆成直角形，还放有别的苇秆，捆扎得很仔细，形成束柴，砌成堤形。苇秆束一致长八尺，高达七尺，厚约八寸”。斯坦因又说从保存得很好的一段墙，可看出其厚达八尺，高达七尺，因有盐卤之浸透，墙壁已成半化石的状态。同时斯坦因还发现了不少烽垒遗迹，他于敦煌西北“沿伸张出去的长城西段的光石子高厚边上，发现很多距离不等而完整的古垒，翼然耸立”。这些古垒的基部方达二十尺至二十四尺左右，往上逐渐缩小，这在以前是一种小瞭望台，有雉堞作保护，大多数的台顶，只能用绳索攀缘上去，至今在砖墙上还可以看见托足用的孔穴遗痕①。
  这种西延的汉代长城西经罗布沙漠，直达吐鲁番盆地南的库鲁克山麓，皆列置堡垒烽燧，即《汉书》所称亭障，以为瞭望敌人及传达烽火信号之用。据汉简载，汉代沿长城的烽垒，布列甚密，大概五里一燧②，十里一墩，三十里一堡，百里一城塞。由于亭障烽燧相望，于是从河西走廊通向塔里木盆地东部，筑成了一条坚强的防线。
  汉代对于烽燧，有着极系统而严密的组织。据汉简所示当时的烽垒管理，在郡太守之下置都尉，都尉之下置障尉、侯官、侯长、燧长，燧长之下则为戍卒，每一燧有戍卒三人至三十人不等，亦有多至百人者。此等戍卒担任守望举烽，以及采伐举烽用之薪柴及修理烽燧堆的任务。《敦煌汉简·戍役》十三：“二月庚辰日，卒四人，其一人常候，其二人积薪十日，率日致□□□二里。”这些构成了边郡烽燧之层叠的管理组织。
  从汉简的记录中可以看出当时各烽燧都备有武器，其中主要的武器是弓矢。弓有六石弩、三石弩，矢有橐矢、〓矢、邦矢、铜镞各种。此外有剑盾、革甲、马跤、曲旃之类的军用品。除武器外，又有斧、锯、椎、凿、锄、绳、索、户扃、桮、箸、尊、槃案、衣箧之类的劳动工具及日用工具。
  从汉简的记录中，还知道当时边防军的给养，如谷物布帛之类，都要从内地运送。为了安放这些给养，当时沿长城线都设置了仓库，因而在汉简中出现了“仓长”、“仓佐”的官名。斯坦因曾在玉门关东五里之地发现了仓库的遗址。据斯氏说：“在商道旁边长城后面有一很庄严的遗址，有三间相连的大厅，全长在五百六十尺左右..坚厚的砖墙，至今有些处所，还有二十五尺高，只开八个孔穴，显然是作为流通空气之用。外墙之内有内墙，四角有碉楼。建筑的奇特，使我们猜想，这或者是用作沿长城线军队驻屯移动及官吏和政治使节取道碛路供给一切的仓库。后来在内墙一角，发现了许多中文木简，简上说到从敦煌沙漠田运送粮食以及积储衣物等等，于是把这个猜想充分证实了。”③