数据在管子里打架,信号挤成一锅粥,新技术藏着小心机。
最近听说有个叫“多路复用”的技术,就是让很多信号能在一根线上同时跑。比如电话、网络这些原本要各走各的线路,现在能合并成一条,这样省成本还快。这玩意儿从一百多年前就有,那时候电话刚出现,肯定得想办法让更多人同时打电话吧?

其实原理很简单,就是把信号拆分成不同的“时间段”“频率带”或者“编码方式”。比如时分复用就像排班表,每个信号按时间轮流用线路;频分复用则是把线路分成好多频道,每个频道装不同的信号,就像收音机调频那样;波分复用专门用在光纤上,把光分开不同颜色一起传输,这样一根头发丝细的光纤能传好多数据。
现在常用的技术里,手机4G/5G也用了这些办法。比如5G有时候用时分和频分一起,确保上行下行走得顺畅。统计时分复用还更聪明,信号多的时候自动调整时间片,信号少就空着,有点像餐厅按需上菜。
但也不是完美。有时分怕时间误差,一差就乱套,要用锁相环校准;频分中间有隔断防止串频,但这样浪费点资源;波分用的激光器贵,还要防止光线混在一起。还有空间分复用,就是用多个天线同时发信号,5G基站那些密密麻麻的天线就是这么玩的,不过搞不好信号会互相干扰。
有意思的是,多路复用已经升级到用AI智能分配资源,比如6G试验里让系统自己决定哪个信号优先走哪条路。以前海底光缆只能传有限数据,现在换成密集波分后,单根光纤能传好几个大西洋图书馆的数据量。
学校教这个的时候有个实验,用程序模拟信号排队,看着时间片交替切换挺像交通信号灯。还有个实验用LED灯模拟光波分,不同颜色光分开传输数据,学生玩得像搭乐高。
虽然技术越来越牛,但问题没完全解决。比如信号干扰还是偶发,高带宽需求增长太快,现有办法可能不够用。据说未来可能会用量子编码或者更细的空间分路,但现在都是实验阶段,还得等技术成熟。
总之这东西已经渗入日常生活,你刷短视频、打游戏其实都在享受它的红利。要是哪天技术再突破,说不定网速还能再快个十几二十倍。