2020年8月23日 谈谈我对通信的理解。 作为现代人，在一个所谓万物互联的时代，有必要了解下现代通信。

先讲通信，通信无非就是传递信息，老师讲课喜欢从古代烽火通信讲起，狼烟起～～江山北望～～传递信息对我们意味着什么？讲为什么都是为了生存，为了什么？为了生存。生物之间的信息传递亘古就有，十分普遍。在古代主要的通信手段就是写信了，“烽火连三月，家书抵万金。”远距离通信在落后的时代是非常不容易的。陆逊火烧连营七百里的时候，成都到建安千里马要五天时间。

我们先说近距离通信。面对面谈话就属于近距离通信。通信有三个要素，信源，信道，信宿。拿谈话为例，说话的人是信源，空气是信道，听者就是信宿。要知道，真空是传递不了声音的。两个谈话的人隔远了，对方就很难听清楚，这是因为声音在空气中传播距离越远，衰减越大。所以说话者要通过喊话，才能让对方听清，所谓通信基本靠吼。 通信还有三个要素，语义、协议、同步。语义可以理解为说话内容，协议可以理解为说话方式或语言，同步表示说的时候要有人听。

电的发明（电本来就是一种自然现象，能被应用）具有划时代的意义，与富兰克林、库伦、瓦特这帮人有关，具体就先不深究了。 麦克斯韦总结了法拉第电磁感应定律和高斯定律预测了电磁波的存在，赫兹则证明了电磁波的存在。1876贝尔发明了电话，1895马可尼发明了无线电报。

通信技术的飞速发展是在五十年代以后。要实现更好的通信需要研究信号与系统，要研究模拟信号和数字信号，要研究通信媒介，要研究信号编码，要研究信号发生器，信号接收器等等。上世纪六七十年代阿帕网、互联网相继诞生物。五六十年代激光器发明，七八十年代光纤发明，光纤通信逐渐流行。

信号的传送只是整个通信网的一部分。交换也是通信网的重点。电话刚开始发明的时候，采用的是人工电路交换。铺设电话的成本本来就高，不可能网状铺设吧，也就是说每个人都有其连接其他人的专门线路，这也太浪费了。在一个城市，将每户电话线汇聚在一起，这样你要打电话给谁，要先通知接线员，他负责交换电路。这种人工的电路交换效率是非常低的。

实际上要建立通信非常有必要搞清楚双方的通信协议。要有共同的语言约定，才可能解析出对方的意思。关于这点，人类是很了不起的，因为人类可以把世间万物约定成一个名词，看到这个名词时就能知道对应的事物。名可名非常名，事物的本质不是它的名词，而是它的属性。例如，当看到“石头”二字，大家都会想到就是比较硬和重的物体，白色灰色各种颜色都有。学过英语的人也立马能想到“stone”也是对应这种东西，语言不同、名词不同但代表的是同一件事物。事物符号化是人类很了不起的发明，也就是语言文字的发明。人类的抽象思维更体现在创造了很多抽象名词，这种抽象名词不代表某样东西但能描绘各种事情。特别是在中国，各种诗词、成语典故把人类的活动和心情表达的很有感染力。

在一次通信中，我们最想知道的是语义，对方讲了什么？但相比其他动物而言，通信协议是相当重要的。可能是因为进化的太早了，把早期的交流方式忘得一干二净了。“两岸猿声啼不住”，你知道猿在表达什么吗？今天网络上的“一giao我哩giaogiao”表达的是什么吗？动物的情感表达是很直接的，有了语言文字后情感表达变得委婉动听，理性思维支撑着人类的发展和相比其他动物越来越分化。

回到通信，拨打一次电话、发一次报文通信系统怎么知道你要打给谁？是不是先打给寻呼中心，寻呼中心帮你转接。语音变成电流振动变成语音，因此早期电话线路中几乎不存在通信协议。电的瞬时变化特性（电磁继电器/开关）能想到用来做远距离通信也算是难能可贵的。最早电话的设想是，用二十六根电信代表二十六个字母来通信。电报跟电话又不一样，电报有线电报和无线电报。电报的发送事先是有统一的编码约定的，然后才是建立连接和解码。有线电报好理解，顺着电线找到对方，无线电报应该就是发和收采用统一频率。

随着通信技术的发展，现代通信网络架构开始成熟，每一层开始分工明确。从底下往上的顺序是：接入网、传送网、承载网、核心网、业务网。怎么去理解呢？接入方式有很多种，拿移动电话为例，一个在昆明的人要联系到一个在北京的人，首先手机信号通过本地基站进入接入网；再通过本地城域网或者说传送网进入到IP承载网，传送网和承载网都是负责传送，只是说承载网汇聚到更多的信号，承载能力特强；各地的信号汇聚在一起后，通过核心网这个超级路由器转发出去；业务网监控了上网使用流量，浏览信息等用来开展流量套餐计费等业务；核心网将信号转发到传送网，传送最后下达到接入网，另一个在北京的人就收到消息了。这么一个过程看似简单，中间隐藏着很多复杂的算法过程。要保证信息准确送达，不仅要保证准确传送，还要保证转发正确。信号的传输会受到干扰，这种干扰可以抑制但不可消除，比如从昆明到成都的光缆上需要数个增加中继光放大器。还要考虑怎么去提高信号的传输容量，光缆资源是有限的，如何提高光缆利用率，这就涉及到信号的复用问题。本来一个光纤上按SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）最大可以传送155M*64=10Gbps，如果才用密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）一根光线上最大可以复用80次，信号的容量就增大为原来的八十倍。但是，复用的同时会带来色散的问题。由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。因此色散补偿是必不可少的。除此此外，要考虑的问题还很多。通信和计算机的发展是相辅相成的，计算机为通信软交换提供了硬件基础。

通信是一门大学问，目前我所了解的很多可能都是错误的，粗浅看看自己的看法。以后更加了解后回来看看此文，再纠正吧。我觉得通信对我的启发就是认识到协议的重要性，沟通是否准确有效关键看双方是否建立起了共同的协议，俗话将就是默契。有时候不需要什么语言，有了默契，“身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。”今天，我们大家要很好的交谈首先得有一套共同的语言体系、知识体系。我们来自不同的国家地区、有着不同的方言，尽管我们都讲普通话，但是掌握的概念以及对事物的理解千差万别。别人有的概念你没有，尽管都有了但理解的又不一样，对各种抽象的表达实际是很难形成一致的看法，这似乎也是思想意识差别的来源。去读古人的诗词，不懂那些典故，时代背景还真不好理解作者在表达个啥。思想意识的差别带来了沟通的障碍，这也是古人常感叹知己难寻的原因。

我老喜欢拿人跟动物作比较，因为人也是动物进化过来的，进化过来有得也有失。动物的通信就比较简单直白，他们的通信协议没那么复杂，但似乎很容易理解。通信协议不在于说要设计的多么复杂的协议，复杂的协议是为了为提高通信效率，尽可能把多的信息传达给你，但未必准确。协议越复杂，就很难持有统一协议，这就给人与人之间的了解带来了困难。但是我得了解了对方的协议，再把自己的协议跟对方适配才能进行很好的通信。因此在这里，我们理解了协议的重要性，无论多么困难都得试图建立彼此通信的协议。