大话沟通原则

什么是“沟通”?

简单来说,沟通就是传递信息。我把我的信息发给你,你把你的信息发给我。这就是沟通。

官方对传播的定义更为严谨——人与人之间或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流和传递,称为传播。

换句话说,交流不仅限于人类之间的信息交流,还包括自然界的一切事物。

先从我们人类说起吧。毕竟在大部分沟通场景中,人是主体。

从人类诞生的那一刻起,交流就是生存的基本要求。新生婴儿通过啼哭传递饥饿的信息,给予母亲,要求母乳和关怀。参与狩猎的部落成员通过呼喊来呼吁同伴的支持和帮助。这一切都属于传播的范畴。

随着人类社会组织的不断扩大,交流发挥着越来越重要的作用。国与国之间的和谐与连横,亲人之间的关爱,都离不开沟通。传播手段,从采访的短途方式,逐渐发展出篝火、旗语、鼓声、响金等多种长途方式。

这些交流方式主要是通过视觉或听觉来实现的。这要求双方之间的通信是可视的或可听的。客观条件的制约,限制了交往的范围。

但是如果采用驿站或者信鸽的方式,虽然一定程度上解决了范围和距离的问题,但是带来了时效性的问题,无法在短时间内送达。

电磁理论出现并成熟于19世纪。在此基础上,莫尔斯发明了莫尔斯电码和有线电报,贝尔发明了电话,马可尼发明了无线电报,人类用电磁波开启了现代通信时代。交流的距离限制在不断被打破。与此同时,远距离通信的延迟也在缩小。

今天,我们已经全面进入信息时代,对沟通的需求和依赖也变得前所未有。手机等现代通讯工具,作为每个人维系社会联系的纽带,已经成为密不可分的必需品。

不仅仅是个人,整个社会的运转都是建立在对通信技术的依赖之上的。通信技术的先进程度已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志之一。

我们无法想象,如果通讯技术倒退到两百年前,我们的世界会是怎样的混乱景象。

让我们回到沟通的本质。

任何交流行为都可以看作是一个交流系统。对于一个通信系统来说,它包括以下三个要素:信源、信道和信宿。

比如下课了,看门人敲钟:看门人是源头,空气是通道,老师同学是归宿。

铃声是什么?铃声是频道上的信号。这个信号携带着一个信息,信息告诉新苏:该下课了。

更具体的说,铃声是发送设备,老师同学的耳朵是接收设备。

所有消息(数据)都是信息吗?真的是新闻越多信息越多吗?

不是这样的。

很多人认为新闻越多,数据越多,信息量越大,这是一个误区。

信息量的多少直接关系到信息出现的概率。简单来说,随机事件的概率越小,信息量越大。

比如我告诉你,“地球是圆的”,信息量为0。总之我说的都是废话。

如果我告诉你,我在某个地方藏了1亿美元的现金,那么显然,这个信息量非常大。

通信技术的发展过程,说白了就是研究如何在更短的时间内传递更多信息的过程。

为了实现这个目标,源端需要不断升级自己的发送设备,宿端需要不断升级自己的接收设备。而且渠道的媒介也在不断升级。

根据信道介质的不同,我们将通信系统分为有线通信和无线通信。

顾名思义,利用网线、光纤、同轴电缆作为通信媒介,就是有线通信。利用空气甚至真空的是无线通讯。

无论有线还是无线,电磁波都是传播的——在有线电缆中,电磁波以导波的形式传播,而在空气(真空)中,电磁波以空间波的形式传播。

世界上没有真正“完全”的无线通信。在无线通信系统中,除了信道部分的无线链路,信源、信宿和大部分信道实际上都是有线的。

就像我们现在使用的手机通信系统,它只有手机和基站天线之间的无线通信,其他链路还是有线通信,比如基站到机房,南京机房到上海机房等等。

既然说到手机通讯系统,那就多介绍一下吧。手机通信系统,也叫蜂窝通信系统,因为手机通信依赖于基站,而基站小区的覆盖范围看起来有点像小区。

手机通信通常被称为移动通信,属于无线通信的一种。除了移动通信,Wi-Fi通信、对讲机、卫星通信、微波通信也属于无线通信。

用于无线通信的电磁波是看不见、摸不着、听不见的,但速度极快(光也是电磁波,速度为每秒30万公里)。但是要利用好它,却不是那么容易的。

有线电报时代初期,我们通过结合电流脉冲的长短来传递一个字母。例如,字母A表示“-”、点信号和长信号。发一个完整单词的音需要几秒甚至十几秒。

显然,这样的速度让人无法接受,费时费力。

后来,人们开始用“波”来携带信息。

如果按照波的振幅表示0或1,振幅大的表示1,振幅小的表示0,这就是调幅(AM)。

如果按照波的频率来表示0或1,密集波形表示1,稀疏波形表示0,这就是调频(FM)。

AM和FM,熟悉吗?收音机是这么说的。

显然,每秒发送的波形越多,传输的0和1就越多,信息量就越大。换句话说,频率越高,速率越快。

很多人问为什么我们现在用高频信号传递信息?以上是主要原因之一。

AM和FM都属于我们常说的调制。解调呢?正是在目的地,从调制信号中提取信息。

我们以前上网用的调制解调器就是调制解调器,就是做这个的。现在到处在讨论的手机芯片中的基带芯片,说白了也是在做这个东西。

我们现在使用的通信系统基本上都是数字通信系统,都是传输数字信号。

数字信号常见的调制方式有幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和正交幅度调制,也就是著名的QAM。我们的LTE和即将到来的5G都使用QAM。

这种点多的地图叫星座图。

传输数据就像用汽车运输货物一样。要想运输更多的货物,一方面可以拓宽道路,另一方面必须想办法减轻重量。

当然,值钱的货不能丢,不值钱的货可以减。就像人与人之间的谈话一样,要把重点放在关键词上,少说废话。

这里涉及到编码技术。

编码有两种,第一种是源码编码。

我们听到的声音是音频信号,看到的场景是图片或视频信号。不同的信号有各自的编码方法。

对于音频信号,通常使用脉冲编码调制和MP3编码。在移动通信系统中,以3G WCDMA为例,使用AMR语音编码。

对于视频信号,通常使用MPEG-4编码(MP4)、H.264和H.265编码。在政府企业常用的视频会议电话系统(也是通信系统的一种)中,现在普遍采用的是H.265编码。

除了信源编码,就是信道编码。

信源编码是删除冗余信息,而信道编码正好相反,是添加冗余信息。

为什么?

在这里,我们将讨论无线信道的复杂性。

与有线信道的可靠性和稳定性相比,无线信道存在更多的问题。

无线信号在空气中的传输会随着传输距离的增加而失去自我。这种损耗也称为路径损耗。

在传输的过程中,如果你遇到一个障碍物,如果你穿透它,你也会有一个损耗,这个损耗叫穿透损耗。

损耗与无线信号传输的几种效应密切相关。比如大家肯定听说过的阴影效应、多径效应、远近效应、多普勒效应。限于篇幅和理解难度,不想多介绍。

除了这些电磁波特性造成的衰减,无线通信还容易产生各种干扰和噪声。例如电磁干扰和频带拥挤。

信道编码的目的是对抗信道的各种不利影响。

添加冗余信息就像在货物边缘贴上保护泡沫,保护货物的正确运输。如果路上发生磕碰,货物受损的概率会降低。

去年联想5G标准投票事件,中国推广的Polar码,高通推广的LDCP码,都谈到了信道编码。处于3G/4G时代核心的Turbo码也是信道编码。

除了信道编码,还有分集技术和均衡技术来对抗衰落。和现在备受关注的MIMO(多天线收发技术)一样,属于空间分集技术之一。简单来说,一个不够就用两个,两个不够就用四个。

调制编码之后,最后说复用和多址。

我们前面说的是一对一的沟通模式。但是在现实生活中,我们不可能只用两个人的通讯系统。我们将同时向尽可能多的人开放。这需要使用多址技术。

说到多址接入,你一定听说过这样的词:FDMA、TDMA、CDMA、SDMA、OFDMA……...

是的,这些都是多址技术,即:

FDMA:频分多址

时分多址

码分多址

SDMA:空分多址

正交频分多址接入

多址就是多址。

举个简单的例子,我们把频率资源想象成一个房间。如果房间被分成不同的空间,不同的用户在不同的房间聊天,这就是频分多址(FDMA)。

如果一次允许一个人在这个房间发言,下一次允许另一个人发言,这就是时分多址。

如果每个人都说自己的语言,有的说英语,有的说法语,有的说汉语,那就是码分多址。

使用天线方向来区分不同的用户被称为空分多址。抱歉,房间的例子不适用于此。

把空间分成不同的房间,房间之间有重叠,以便装下更多的房间。这被称为正交频分多址。

什么是多路复用?复用和多址的区别在于,复用是针对资源的,多址是针对用户的。

比如把10MHz的频率资源分成5个2MHz作为子信道,叫做复用。不同的用户使用这些子信道,每个子信道成为用户的“地址”,称为多址接入。

好了,今天的文章就到这里。相信不难理解吧?