汗牛充棟

　　大家外出坐車都希望自己的車能很快地跑，這就需要有寬闊的馬路；馬路越寬，容納的車輛也就越多，車輛才有機會跑得快。高速公路就以其路寬、車快、無阻塞，通過的車輛多而備受人們的青睞。相似的，信息高速公路要求在其上傳送任何信息都暢通無阻，不論是話音、數(shù)據(jù)，還是圖像都能夠隨心所欲地傳送，而不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象。對于通信系統(tǒng)，信道的頻帶越寬，相當于馬路越寬，所能承載的信息也就越多，也就是通信的容量越大。光纖以其極高的通頻帶當仁不讓地成為信息高速公路的“馬路”。

　　到90年代，光纖的傳輸速率已經(jīng)達到了每秒T比特級；目前，國外實驗室中光纖的傳輸速率已達7T bit/s。“T”是什么概念呢？T數(shù)量級為10的12次方，1T bit/s的速率意味著我們可以用一對只有頭發(fā)絲1/10粗細的光纖在1秒鐘之內(nèi)將300年的泰晤士報傳送到世界上的任何一個角落，或者同時傳送10萬路電視節(jié)目，或同時通1200萬路電話。試想如果像電纜那樣把十幾根或上百根光纖組成光纜(即空間復用)，再使用波分復用技術，其通信容量就會大得驚人。但是......

　　☆☆☆☆☆ 深入一點，成為通信高手！☆☆☆☆☆

　　但是在通信中，信道的帶寬和信道的容量遵所謂的香農(nóng)公式：

　　其中，B是信道頻帶寬度（簡稱帶寬）
　　　　　S是信號功率譜密度
　　　　　N是信道噪聲功率譜密度
　　　　　C是信道容量

　　由于任何信道都無法避免地會有各種噪聲，而信號的功率也不可能太高，所以信道的容量不可能達到無窮。

　　盡管如此，光纖的帶寬在通信傳輸領域仍然是首屈一指的，具有不可替代的地位，正所謂“瘦死的駱駝比馬大”嘛。下面是幾種主要的傳輸線路的容量比較。

香農(nóng)——信息論的奠基人

　　“通信的基本問題就是在一點重新準確地或近似地再現(xiàn)另一點所選擇的消息”。

　　這是數(shù)學家香農(nóng)（Claude E.Shanon）在他的驚世之著《通信的數(shù)學理論》中的一句名言。正是沿著這一思路他應用數(shù)理統(tǒng)計的方法來研究通信系統(tǒng)，從而創(chuàng)立了影響深遠的信息論。

　　香農(nóng)，1916年生于美國密執(zhí)安州的加洛德。在大學中他就表現(xiàn)出了對數(shù)理問題的高度敏感。他的碩士論文就是關于布爾代數(shù)在邏輯開關理論中的應用。后來，他就職于貝爾電話研究所。在這個世界上最大的通信公司（美國電話電報公司）的研究基地里，他受著前輩的工作的啟示，其中最具代表性的是《貝爾系統(tǒng)技術雜志》上所披露的奈奎斯特的《影響電報速率的一些因素》和哈特萊的《信息的傳輸》。正是他們最早研究了通信系統(tǒng)的信息傳輸能力，第一次提出了信息量的概念，并試圖用教學公式予以描述。而香衣則創(chuàng)造性地繼承了他們的事業(yè)，在信息論的領域中鉆研了8年之久，終于在1948年也在《貝爾系統(tǒng)技術雜志》上發(fā)表了244頁的長篇論著，這就是上面提到的那篇《通信的數(shù)學理論》。次年，他又在同一雜志上發(fā)表了另一篇名著《噪聲下的通信》。在這兩篇文章中，他解決了過去許多懸而未決的問題：經(jīng)典地闡明了通信的基本問題，提出了通信系統(tǒng)的模型，給出了信息量的數(shù)學表達式，解決了信道容量、信源統(tǒng)計特性、信源編碼、信道編碼等有關精確地傳送通信符號的基本技術問題。兩篇文章成了現(xiàn)在信息論的奠基著作。而香農(nóng)，也一鳴驚人，成了這門新興學科的奠基人。那時，他才不過剛剛三十出頭。

　　他的成就轟動了世界，激起了人們對信息論的巨大熱情，它向各門學科沖擊，研究規(guī)模象滾雪球一樣越來越大。不僅在電子學的其他領域，如計算機、自動控制等方面大顯身手，而且遍及物理學、化學、生物學、心理學、醫(yī)學、經(jīng)濟學、人類學、語音學、統(tǒng)計學、管理學……等學科。它已遠遠地突破了香衣本人所研究和意料的范疇，即從香農(nóng)的所謂“狹義盾息論”發(fā)展到了“廣義信息論”。

　　進入80年代以來，當人們在議論未來的時候，人們的注意力又異口同聲的集中到信息領域。按照國際一種流行的說法，未來將是一個高度信息化的社會。信息工業(yè)將發(fā)展成頭號工業(yè)，社會上大多數(shù)的人將是在從事信息的生產(chǎn)、加工和流通。這時，人們才能更正確地估價香農(nóng)工作的全部含義。信息論這個曾經(jīng)只在專家們中間流傳的學說，將來到更廣大的人群之中。香農(nóng)這個名字也飛出了專家的書齋和實驗室，為更多的人所熟悉和了解。

　
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