无线网络第二章无线传输技术基础new

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1、第二章无线传输基础清华大学出版社内容提要2．1无线传输媒体2．2天线2．3传播方式2．4直线传输系统中的损伤2．5移动环境中的衰退2．6多普勒效应2．7信号编码技术2．8扩频技术2．9差错控制技术无线传输媒体传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理路径。传输媒体可分为：导向的(guided)：电磁波被引导沿某一固定媒体前进，例如双绞线、同轴电缆和光纤。非导向的(unguided)：提供传输电磁波信号的手段，但不引导电磁波传播的方向，这种传输形式被称为无线传播(wirelesstransmission)，如

2、大气和外层空间。无线传输媒体导向性传输媒体传输质量受限于传输媒体本身。非导向性传输媒体传输质量受信号带宽影响更大全向信号：信号发射后延所有方向传播,可被所有天线接收,发射设备和接收设备不必在物理上对准,多为低频信号。定向信号：信号发射后延特定方向传播,发射端和接收端的天线必须精确地对准,多为高频信号。无线传输媒体无线电广播频段：30MHz～1GHz，适用于全向应用。微波：1GHz~100GHz，可实现高方向性的波束，而且非常适用于点对点的传输，也可用于卫星通信。红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适

3、于本地应用，在有限的区域(如一个房间)内对于局部的点对点及多点应用非常有用。无线传输媒体典型的无线传输数字性能无线传输的主要损耗来源于衰减。无线的损耗公式：有线网络中的损耗与距离的关系式为：L=Ed其中d代表距离，E代表其他关系变量。无线传输的损耗随距离的平方而变化而双绞线与同轴电缆的损耗随距离的指数变化。因此无线的中继设备比电缆的中继设备可以放得更远。典型的无线传输数字性能损伤的另一个原因是干扰，随着无线应用的不断增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威胁。因此，频带的分配需要严格控制。（ITU-R）频率越高衰减越

4、大，较高的微波频率对长途传输没有什么用处，但却非常适用于近距离传输。（λ=v/f）无线电波广播无线电波是全向性的，不要求使用定向天线，天线也无须严格地安装到一个精确地校准位置上。无线电波(Radio)是笼统术语，一般频率范围为3KHz~300GHz。非正式术语广播无线电波：30MHz～1GHz，该频段是广播通信的有效频段，应用广泛。电离层对30MHz以上频率的电磁波没有干扰；雨雪对低于1GHz以下频率的电磁波没有衰减；根据衰减公式，波长越大衰减越小广播无线电波损伤的一个主要来源是多路径干扰。来自多条路径不同延迟的

5、信号重叠。电视信号被飞机阻挡后出现重影。无线电波频率范围在30MHz~1GHz之间；射频信号的能量可由天线和收发器决定；能穿透墙壁，也可到达普遍网络线无法到达的地方；不受雪、雨天气的干扰；可全方向广播，也可定向广播；微波频率较高的无线电波(电磁频谱较低GHz级频率)不能很好地穿透建筑物；微波按照直线传播；天线把所有的能量集中于一小束电磁波，发射端和接收端的天线必须精确地对准；中继器之间的最大距离可为80km（假设塔高为100m）；微波频率：1GHz~100GHz。应用划分为：地面微波和卫星微波两种地面微波地面微波

6、系统主要用于长途电信服务，可代替同轴电缆和光纤，通过地面接力站中继。传输距离相等情况下需要的放大器和中继器比电缆传输少很多。但需要视距传输。广泛应用于电视（12GhzCATV）和语音传播以及区域长途电话业务。常见的用于传输的频率范围为2GHz～40GHz。频率越高，可能的带宽就越宽，因此可能的数据传输速率也就越高。卫星微波通信卫星是个微波接力站，用于将两个或多个称为地球站或地面站的地面微波发送器/接收器连接起来。卫星使用上下行两个频段：接收一个频段(上行)上的传输信号，放大或再生信号后，再在另一个频段(下行)上将

7、其发送出去。卫星主要应用：电视广播、国际长途电话传输和个人用商业网络卫星微波卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。低于1GHz易受到大自然和宇宙的信号干扰，高于10GHz易被大气吸收和降雨影响，但该频段已趋于饱和，寻求更高频段的应用，抗衰减是首要问题。卫星通信距离远，一个地面站发送到另一个地面站接收，约有1/4s延迟。在差控和流控方面，也带来一系列问题。安全性问题，卫星微波是广播设施，站点可以向卫星发送信息，同时从卫星上传送下来的信息也会被众多站点接收。红外线使用发送器/接收器调制出不相干的可见光就可实现

8、红外通信。发光二极管或激光二极管用于发射信号；光电管则能接收信号。红外线传输无法穿透墙体。微波系统中遇到的安全性和干扰问题在红外线传输中都不存在。频率高，距离短。易受强烈光源的影响红外线不需要频率分配许可。光波频率更高的光波，主要指非导向光波，而非用于光纤的导向光波。提供非常高的带宽，成本也很低，相对容易安装，而且与微波不同，不要求FCC许可。激光的强度(非常窄的一束光)