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在通信系统中传输的原始信息到底是什么?

2018-12-03 09:33来源:科普中国网

在通信系统中传输的原始信息到底是什么?    

  作者:俞彬

  1992年12月3日,世界第一条短信诞生。说起短信,你可知道,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。发送方与接收方的行为极大地受限于传输介质。最简单的通信,用于传输的介质就是空气,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与接收方地址的信息,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中传输的到底是什么了,也知道信息究竟是如何在通信系统中传输的了。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。

[责编:白璐]

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