外网是什么(外网是什么软件)

我上周没有完成它。今天继续写。

█的分层传播思想

学习通信技术最重要的第一步是建立通信知识体系。

构建传播知识体系的秘诀是建立“层级思维”。

传播的分层思维可以分为“大分层”和“小分层”。

我们先来看看“大分层”。

上一集，我给你们讲了通信网络的演变。

网络演进的一个重要驱动力是通信节点数量的快速膨胀。

换句话说，通信网络是一个从“点到点”到“点对多点”，再从“点对多点”到“多点对多点”的过程。

参与通信的节点数量迅速扩大，最终达到数十亿(人联网)甚至数百亿(物联网)的规模。

最原始最基本的通信模型就是两个节点互相通信。在这种情况下，一条通信线路就可以了。

当有两个以上的节点参与通信时，就涉及到网络。还有链状、星形、环状、树状等组网方式。

随着节点规模的不断扩大，人们发现，正如金字塔管理结构是最实用的人类组织结构一样，树形网络结构是网络大规模交流最简单、最高效的方式。

树型(金字塔型)

这种“小网络逐步汇聚，成为大网络”是典型的集中式组网模式。

无论哪种组网方式，只要有多个节点，就涉及到路由和交换。也就是说，在每一个汇聚节点，都要对通信数据进行路由，交换信息内容，相当于一个路口和网关。

每个节点都要做出判断。

树形网络被运营商广泛采用，成为公众通信网络的基础。(当然也适当采用环网等其他组网方式作为补充。)

至于不断“收敛”的树形网络，我们一般分为三层，自下而上分别是接入层、汇聚层和核心层。

接入层负责将用户连接到网络；汇聚层负责收集和分发数据；核心层是网络的主干。

我们可以理解为快递公司。每个小区附近都会有快递站，到达用户，收取和派送快递。快递站的货物会送到上一级的快递中转点，再一步步转到下一级。

不同的层涉及不同的通信技术。也就是说，节点之间采用的通信技术不一定相同。由于它们所处的环境和条件不同，承载的数据量也不同。

比如接入层，用户要接入网络，因为用户可能有移动性，到处跑。然后，无线通信技术，如4G/5G和Wi-Fi，将被广泛采用。

5G天线

在汇聚层，由于汇聚的数据量巨大，汇聚节点和上层节点通常采用大容量光纤通信技术(如OTN)。

光纤设备

当然，如果接入节点与上层节点距离较远，且位于沙漠等偏远地区，那么也会采用微波、卫星等无线通信技术。

微波天线

用快递系统来比喻，快递站的快递员会骑着三轮车，自由选择路线。在快速换乘点之间，将使用汽车或包机进行直接运输。

上面我们说的是网络架构的分层思想，也就是“大分层”。不同规模的网络可能没有相同的层级，但分层的思想是相同的。

什么是“小分层”？

当你研究具体的点对点交流时，会遇到“小分层”的思维。有工科背景的同学都知道，大家熟知的TCP/IP模型和OSI模型就是典型的“小层”。

沟通是一个很复杂的过程，“小分层”的原因是各司其职。每一层都是一个社会，不同层之间没有“语言(协议)”，所以没有直接对话。

不管是什么通信技术，其实都是遵循“小分层”的模式，只是他们选择的协议不同而已。

“小分层”其实就是快递的“打包”思路——我把字写在稿纸上，把稿纸塞进信封，再把信封封进一个更大的信封，或者邮袋、包裹。

就这样，一步一步包装好之后，送到对岸。

对方收到后会一步步拆开，解读内容。或者，将内容逐步封装，通过另一个通道发送到下一个节点。

“小层”还有一个更高的称呼，那就是“协议栈”。我的每一层都要和你的每一层匹配，这样才能实现顶层的业务沟通。

4G网络协议栈示例

搞通信，尤其是运营商的公网通信，经常会涉及到本局和对面局的对接调试。新手往往不理解“小分层”的思想，数据随机匹配，结果还是不合理。

正确的对接调试方法应该从底层开始。先检查物理层是否堵塞(光口是否有光，电口是否有电)，然后一层一层连接。当每一层都被屏蔽时，这个局和对面局的业务连接就实现了。

总而言之，用“大分层”的思维来研究通信网络的整体架构。“小分层”思维用于理解通信技术的具体工作原理。有了这两种思维，研究任何通信技术都会有一个清晰的思路。

█有线通信和无线通信

前面提到了有线和无线通信。在这里，还是有必要详细介绍一下它们的区别。

在现代通信史上，无线通信的诞生时间并不算晚。然而，在诞生后的很长一段时间里，这项技术都属于“贵族”技术，只有少数人可以使用。

原因很简单，由于发展初期电子技术、材料技术、信号处理技术等基础技术的不足，人类还不具备完美控制无线电磁波的能力。

无线电磁理论建立后，人们一直试图利用无线电磁波的神秘力量。

不同频率(波长)的无线电磁波具有不同的物理特性。无线电磁波的发展其实就是利用这些不同的特性来达到不同的目的。比如高频伽马射线，杀伤力很大，可以用来治疗肿瘤。

宏观上，无线电磁波主要分为电波和光波(如上图)。马可尼和波波夫率先使用无线电波进行通信。

以当时的技术水平，他们只能使用低频无线电波进行无线通信。

无线电磁波不是取之不尽的资源。其资源的稀缺性体现在频谱(频率范围)上。在空的一定范围内，某个频率的无线电磁波一旦被占用，如果别人试图使用(发射那个频率的信号)，就会造成干扰。

低频无线电波的优点是传输距离更远。众所周知，频率越低的无线电磁波，波长越长(频率×波长=光速，为常数)，衍射能力越强，因此传播距离更长。

频率越高，波长越短，衍射能力越差(穿透损耗越大)，传播距离越近。

低频无线电波的缺点是资源非常匮乏。如果采用FDMA频分多址(FDMA ),容纳的用户数量很少，因此不能完美地用于公共移动通信。

后来随着基础技术的不断突破，我们有了TDMA、CDMA、OFDMA等复用技术，可以用少量的频率资源容纳更多的用户。

比如，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房间，不同的用户在不同的房间聊天，这就是频分多址(FDMA)。

在这个房间里，如果某个时间允许一个人讲话，下一个时间允许另一个人讲话，这就是时分多址(TDMA)。

如果大家都用自己的语言说话，有的人说英语，有的人说法语，有的人说汉语，那就是码分多址(CDMA)。

同时还具备驱动更高频率无线电磁波的能力，进一步拓展了无线通信的频率范围，最终实现通信容量的不断扩大和接通率的不断提高。

就像高速公路一样，路越宽，同时容纳的车辆就越多。此外，可以容纳的模型越大。公路的运输能力越大。

我们在编码技术和分集技术方面也取得了很大的突破，从而逐渐了解了无线通信这一形而上学技术的特点，进一步降低了误码率，提高了无线信道的效率。

就这样，我们从1G进化到了5G，成功地将无线通信从“贵族”技术发展为“大众”技术，让每个人都能享受到它带来的便利。

无线通信技术的主要优势在于打破了空与移动性之间的限制，并适当节省了成本。如果是单纯的比拼性能(比如传输速率、延迟、稳定性等。)，无线通信完全被有线通信打败。

有意思的是，现在的有线通信虽然强大，但本质上还是无线通信的“血统”。

在早期的有线通信中，总是使用有线金属电缆来添加电信号脉冲。六七十年代，光纤横空的诞生，打破了这种局面。

光纤通信用的是光波，光波是无线电磁波，不是吗？

而传统的无线通信是在空大气中传播，传播路径太复杂，干扰太多，不确定性太大。因此，光纤通信将光波限制在纯玻璃芯中传输，与外界隔绝，稳定性大大提高。

无线与光纤通信

就像一条封闭的车道，一条高铁，可以尽力提速，提高效率。

光纤确实是人类历史上最伟大的发明之一。它以最低的成本实现了最大的利润。

光学纤维

试想，如果我们没有光纤，只有金属电缆，我们需要用多少贵金属来实现目前密集的通信骨干网？这些成本都转嫁到了用户身上。我们的沟通成本会有多贵？

目前，光纤取代金属电缆是大势所趋。通信运营商的骨干网和接入网已经实现了“光进铜退”。

目前光纤通信的主要缺陷是物理上还是比较脆弱的。另外，光纤融合有一定的技术门槛，光接口和光模块的成本还是略高，不能完全替代网线。

但是，在可预见的未来，光纤将会连接到每一台电脑，每一台电视，以及所有需要有线连接的终端。

有线通信全部使用光纤，无线通信全部使用节能的无线空口技术(如4G/5G/Wi-Fi 6)，这是人类通信发展的目标。它们将共同支撑起人类巨大的连接规模和带宽需求。

好了，今天的文章就到这里。感谢您的耐心！

如果你喜欢这个系列，我后面会继续写下去，从头到尾梳理所有的传播基本概念。

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