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在通信系统中传输的原始信息到底是什么?

通信的根本目的是交流。古代人类利用狼烟战鼓旗语传达战事,现代人使用计算机、手机、传真等相互沟通。随着科技的不断演进,逐步形成了一整套复杂的通信系统

对于通信系统的理解,我们可以先从生活中最常见的邮政系统出发。若要通过邮政系统约朋友吃饭或看电影,那么先得把约会信息写成一封信,塞入信封,信封写上寄件人、收件人的姓名、地址和邮编,然后投递到本埠邮筒。邮递员取回信件,所有信件在邮政中心被按照收件地址的邮编分门别类,然后由邮递员投递到朋友手中。朋友收到信件后,才能看到约会信息,当然,此时也许已经过了约会时间了。虽然从效率上来说这套投递过程费时费力,但它却涉及通信系统的所有关键部分。

通信系统主要由三部分组成,发送方接收方传输介质。写信的人就是信息发送方,收信者就是信息接收方,而邮递员就相当于传输介质发送方接收方的行为极大地受限于传输介质。最简单的通信,用于传输介质就是空气,收发双方只需相互喊话便能通信。如果双方身处不同城市或国家,交流可以用电话完成。总之,收发双方需要根据传输现状选择相应设备(如书信、电话、海事卫星话机)。相应地,根据传输介质的不同,通信技术划出电路通信、光通信、无线通信等分支。

我们不妨以手机通信为例,手机通信属于无线通信范畴。发文字短信或语音短信的时候,我们向手机输入文字或语音信息,它们会先被“翻译”成二进制形式,这就相当于写信时,人们将脑中的想法用语言符号写在信纸上一样,专业上称这个过程为“编码”。任何信息都必须依照预先规定的编码格式“翻译”。接着,手机在“翻译”后的二进制内容前加上能够表征发送方接收方地址的信息,这类似于邮政系统中开信封、写地址与邮编的过程。最后,封装好的二进制码流通过射频电路(一种将二进制码流转换成无线电波形式的技术)发送给无线基站。基站是无线通信系统中的接入设备,它就像邮递员一样,负责管理特定区域中的手机用户,并将接收到的二进制码流传给传输网络。

林林总总的设备构筑起这张传输网络,并各司其职。其中最为重要的工作称为“路由”,每个二进制码流前面都被封装上了表征接收方地址的信息,路由就是根据接收地址,决定消息应该通过哪些设备。好的路由方案可以保证消息第一时间抵达接收方。最后,靠近接收方的基站把二进制码流发送给接收手机,二进制内容再次被“翻译”成文字或语音,并通知我们想约会的朋友。

现在你应该明白现代通信系统传输的到底是什么了,也知道信息究竟是如何在通信系统传输的了。在现实生活中,任何通信系统都是建立在这套模型基础上的,但具体细节要复杂得多。比如说,信息传输过程中的安全加密就要涉及密码学,拨打越洋电话时就涉及传输网络中的“鉴权设备”等。类似的设备还有许多,它们之间的协同工作保证了各种通信需求。