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你今天打电话了吗?数字通信采用了哪些高技术?

 大隆龙 2018-07-16

各位网友大家好,今天继续给大家连载20年前解放军出版社的专著《战争离我们有多远:张召忠点评军事革命》



0和1的奥秘


阿拉伯数字是我们最熟悉的记数形式,它虽然只有0到9这么10个数字,却变幻莫测,能够记忆和存储世界上几乎所有可以度量的物体变量。所谓数字通信,乍一听好象很玄乎,其实它的原理比阿拉伯数字还简单。它并不需要0到9那么多的数字,只要0和1两个数字就足够了。



如果用0代表“开”,用1代表“关”,在通信时只发送一个“1”时,那就代表“关”的意思,发送这一个数字其实就是发送了一条信息。我们知道重量是用克来表示的,而信息的度量单位则是“比特”,每一个1或0都带有1比特的信息量。无论多么大的数据、多么长的电视画面、多么复杂的音乐节奏,其实都可以分割成几千或几万个最基本的单元,然后用1或0这种最基本的信息单位发送出去。



数字通信可以用一条相同的通信线路发送电话、电报、传真、图像、数据等各种不同形式的信息,但必须具备一个基本的条件,那就是要把这些不同的文字、声像和数据信息都转换成同样的一种信号形式,就是由不同的0和1组成的各种数字信号。然后,这些数字信号便可在通信线路中进行数字传输和数字交换。在接收端,用户可通过调制解调器将那些由0和1组成的信息进行解码、解密等技术处理,最后还原成最初发送的那些不同的文字、声像和数据信息。这个过程就成为数字通信。



数字通信是从什么时候开始、究竟采用了哪些高技术?为什么把它单独作为当前军事通信技术革命的核心内容呢?追根溯源,数字通信可以前推到数千年以前的石器时代和冷兵器时代,那时的结绳记事和烽火传信都是数字通信的早期形式。结绳以报敌军兵力之数量,烽火狼烟之燃起以通敌军来袭之信息,这种通信方式深深地影响到现代数字通信,当然在技术上具有本质的的区别。



过去,有线电和无线电通信的原理是运用模拟信号进行信息传输的。例如电话线路通信,一方说的话另一方可直接听到,中间只需要放大、中继或增音,并不需要把话音信号变换成数字。50年代以后,电子计算机的广泛应用,使数字通信逐步推广开来,因为计算机不认识模拟信号,它只知道二进制的数字信号。



随着电子计算机由电子管、晶体管、集成电路逐步发展到大规模集成电路并开始实现微型化和智能化,它的应用范围也日益广泛,不仅用来计算,还用来进行自动化控制和管理,而且已经渗透到军队的指挥控制网络、所有武器系统和作战平台之中。因此,直接运用数字进行工作的计算机就成为数字化通信技术革命的一个核心要素。


引发这场技术革命的第二个关键性因素是50年代以后军用卫星通信技术的迅猛发展。卫星通信技术把全球变成了一个小村庄,人们坐在北京在家中欣赏精彩的电视体育比赛节目,并不感到亚特兰大之遥远;那些耀眼的体育明星们看着自己慈祥的父母近在咫尺,谈笑风生,根本感觉不到他们相隔万里之遥。通信卫星已经成为全球数字化通信的最好载体。



引发数字化通信革命的最后一个关键性要素是网络技术。在日常生活中我们感受最深的恐怕就是打电话难的问题了。过去,你在办公室里给朋友拨长途或市内电话,不是忙音就是线路故障,反正很少一拨就通。为什么会出现这种情况呢?主要原因是线路少,有人占线,你就休想再插进去,这样你就非得耐心等待,即便是别人讲完了也未必就轮到你,因为要用这条线的人还多着呢?通信不畅通在打仗时就容易出问题,所以如何解决打电话难一直是人们关心的问题。



现在,你拿起任何一个程控电话或漫游型移动式大哥大电话,无论是拨打国际国内长途还是本市用户,几乎不存在占线或线路不同的问题。这是什么原因呢?主要是采用了卫星通信和多路通信技术。卫星通信就不必多讲了,这里最关键的是多路通信技术,它能够通过频分和时分等方法来合理地优化和分配频率和时间,能够让用户对号入座和按照先后顺序利用信道,使通信线路的利用率达到最高。在多路通信的基础上,从60年代起,各国开始发展数字网络通信概念。



所谓数字网络通信就是运用数字通信设备和通信线路把许许多多的信息源、用户终端和计算机按照某种形式联结起来,使用相应的网络软件在实现相互之间的通信和资源共享。早期的数字通信网络受当时传统指挥控制观念的影响,曾一度采用树状星形网、环形网等结构形式的网络,它们的共同性缺点就是过分依赖于某一条线路、某一台主机或某一个节点,这样一旦一条线路或一台主机出现故障,就造成整个网络全面瘫痪。



就好像是过去由上而下的树状型指挥网络,大将军战死或被擒获后,军中无首就会大乱一样。从六、七十年代开始,美国、英国和法国等在军事指挥方式上开始讲究委托式指挥,在通信网络的建设上也开始研究分布式网络的问题,最终产生了栅格状网络的概念。



这种网络很象是蜘蛛网,没有明确的中心,到处是节点,线路密密麻麻,纵横交错。通信控制功能分散到各个节点上,每个节点既是通信终端又是转接中心,任意两点之间由许多条线路相通,一条线路故障或占线可选择另外的线路,一台主机故障了由其他主机代替,毁坏一个或多个节点网络照常运行,绝对不会出现树状星形网络那样的因为树冠被砍掉树干就枯死的惨状。


八十年代较为先进的数字通信网有美国三军联合战术通信系统、英国松鸡地域战术通信系统、法国里达自动综合传输网等。目前,正在大规模发展和建设的是美国国防信息基础计划,即国防信息高速公路计划。



从上面的分析似乎可以得出这样的结论:所谓数字化通信技术革命,其实所使用的技术都不是最新和最高级的技术,它们都是几年或几十年前的成熟技术,之所以能够产生如此重大而影响深远的一场通信技术革命,关键是能够把已有的电话、电报、电视、传真和数据等多媒体信息装到计算机这台“高速汽车”里去,让它借助于用光纤电缆、通信卫星和无线电通信设施铺设好的、宽阔而笔直的信息高速公路网络,以最快的速度、最准确的精度、最大的运载负荷传送到最需要的用户那里去。


——本文摘自《战争离我们有多远:

张召忠点评军事革命》

第二部:C4ISR。第9章:军事通信。P145

截稿至:1998年10月。 解放军出版社,1999年7月第一次印刷


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