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无线传输介质在计算机网络基础中的应用

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:双绞线、同轴电缆和光纤都属于有线传输介质。目前,最常用的无线传输介质有无线电广播、微波、红外线和激光等,每种方式使用某一特定的频带。地面微波接力通信是在一条无线通信信道的两个终端之间建立若干个微波中继站,中继站把前一站送来的信号放大后,再发送到下一站,这就是所谓的接力。

无线传输介质在计算机网络基础中的应用

双绞线、同轴电缆和光纤都属于有线传输介质。有线传输介质不仅需要铺设传输线路,而且连接到网络上的设备也不能随意移动。但采用无线传输介质,则不需要铺设传输线路,数字终端也可以在一定范围内移动,非常适合那些难于铺设传输线路的边远山区和沿海岛屿,也为大量的便携式计算机入网提供了条件。目前,最常用的无线传输介质有无线电广播、微波、红外线激光等,每种方式使用某一特定的频带。例如,一个新的广播电台开始广播前,必须得到通信委员会的批准才能使用某一频率广播,因此不同的通信方式不会相互干扰。

1.无线电广播

提到无线电广播,最先想到的就是调频(FM)广播和调幅(AM)广播。无线电传送包括短波、民用波段(CB)以及甚高频(VHF)和超高频(UHF)的电视传送。

无线电广播是全方向的,也就是说不必将接收信号天线放在一个特定的地方或某个特定的方向。例如,无论汽车在哪里行驶,只要它的收音机能够接收到当地广播电台的信号就能够收到电台的广播;屋顶上的电视天线无论指向哪里都能够接收到电视信号,但电视接收天线对着无线广播信号的方向接收的信号更强,因此调整电视接收天线使其指向发射台的方向可以接收到更清晰的图像。

2.微波通信

微波是指频率为300 MHz~3000 GHz 的电波,但主要是使用2~40 GHz 的频率范围。微波通信是把微波作为载波信号,用被传输的模拟信号或数字信号来调制它进行无线通信。它既可传输模拟信号,又可传输数字信号。由于微波段的频率很高,频段范围也很宽,故微波信道的容量很大,可同时传输大量信息。

微波能穿透电离层而不反射到地面,故只能使微波沿地球表面由源地址向目标地址直线传输。然而地球表面是曲面,因此微波受传播距离限制,一般只有50 km 左右。若采用100 m高的天线塔,传播距离才能达到100 km。这样微波通信就有两种主要方式,即地面微波接力通信和卫星通信。

地面微波接力通信是在一条无线通信信道的两个终端之间建立若干个微波中继站,中继站把前一站送来的信号放大后,再发送到下一站,这就是所谓的接力。相邻站之间必须直视,不能有障碍物,而且微波的传播会受恶劣天气的影响,保密性比电缆差。(www.xing528.com)

卫星通信是将微波中继站放在人造卫星上,形成卫星通信系统。所以通信卫星本质上是一种特殊的微波中继站,它用卫星上的中继站接收从地面发来的信号,加以放大后再发回地面。这样,只要用3 个相差为120°的卫星便可覆盖整个地球。在卫星上可装多个转发器,它们以同一种频率段(5.925 6~6.425 GHz)接收从地面发来的信号,再以另一频率段(3.7~4.2 GHz)向地面发回信号,频带的宽度是500 MHz,每一路卫星信道的容量相当于100 000条音频线路。卫星通信的最大特点是通信距离远,而且通信费用与通信距离无关,当通信距离很远时,租用一条卫星音频信道远比租用一条地面音频信道便宜。

卫星通信和微波接力通信相似,其频带宽、容量大、信号所受的干扰小、通信稳定。但卫星通信的传播时延大,无论两个地面站相距多远,从一个地面站经卫星到另一个地面站的传播时延总在 250~300 µs,比地面微波接力通信链路和同轴电缆链路的传播时延都大。

3.红外线通信

红外线通信是利用红外线来传输信号,在发送端设有红外线发送器,接收端设有红外线接收器。发送器和接收器可以任意安装在室内或室外,但它们之间必须在可视范围内,中间不能有障碍物。红外线具有很强的方向性,很难窃听、插入和干扰,但传输距离有限,易受环境(如雨、雾和障碍物)的干扰。

4.激光通信

激光通信是利用激光束来传输信号,即将激光束调制成光脉冲,以便传输数据,因此激光通信与红外线通信一样是全数字的,不能传输模拟信号。激光通信必须配置一对激光收发器,而且要安装在视线范围内。激光的频率比微波高,因此可获得更高的带宽。激光具有高度的方向性,因而很难被窃听、插入和干扰,但同样易受环境的影响,传播距离不会很远。激光通信与红外线通信的不同之处在于激光硬件会发出少量的射线而污染环境。

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