디지털 통신

통신이란?

두 지점(또는 주체)간에 정보를 주고 받는 일

두 지점(또는 주체)  A,B는 통신을 하기 위해 상호간 사전에 약속이 필요하다. 예를들면 A사람과 B사람이 대화할 때는 "말"이라는 음성 신호를 사용하며 "한국어"라는 특정 언어를 사용한다는 약속이 전제된다.(인간은 똑똑한 존재이기에 이런 과정들이 생략되곤한다)

이러한 약속을 기반으로 수신측인 B는 A가 보낸 정보를 A의 뇌에서 의도한 온전한 상태 그대로 받고싶어 할것이다. 그러기위해서는 중간에서 왜곡을 없애거나 줄이기위한 나름의 해석과정이 필요할 것이고(인간은 음절을 하나 놓친다 해도 context를 기반으로 복원을 해내는 엄청나게 지능적인 능력을 갖고있기는 하다)  이러한 일련의 과정들이 바로 통신이다.

 

디지털 통신이란?

두 지점간에 정보를 Binary number로 표현하여 전달하고 수신단에서 보낸 일련의 bit들을 올바르게 해석하는 일.

즉 한 지점에서 binary bit "1"을 보냈을 때 수신 지점에서 "1"로 해석하고 "0"을 보냈을 때 수신 지점에서 "0"로 해석하면 모두가 Happy한 상황이 일어난다(통신 이론이라는 학문은 존재의 필요가 없어짐).

하지만 통신에서 신호가 왔다리갔다리하는 공간인 매질(medium)에서는 물리적으로 신호에 잡음(Noise)이 발생하기도하고 때에 따라서 반사 또는 흡수가 일어나기도 한다. 특히나 이 "잡음"의 특성은 너무 겉잡을 수가 없어서 예측이 불가능하다. 놀랍게도 예측할 수 있는 확률이 0%이라는 것이다. 정말 다행인 것은 이 Noise의 크기가 아주 클 확률은 높지 않고 대부분 "0"주변에 분포한다는 사실이다.

따라서 아날로그 신호 자체를 복원한다는 것은 불가능하다. 단 이 신호들을 대략적으로 구분해 낼수 있다면 신호에 내재(mapping) 돼있던 정보들을 추정해내는 것은 아주 높은 정확도로 가능하다.

디지털 통신에서는 estimation이라는 말을 쓴다. 한마디로 확률을 계산해 송신측에서 보낸 bit가 "0"인지 "1" 추정해 내는 것이다. 우리가 쓰는 스마트폰을 비롯한 대부분의 단말들에서 이러한 일들이 벌어지고 있다. 

디지털 통신=확률이라해도 과언이 아니다.