无线传输技术基础(1)
无线通信基础知识
折射
电磁波在传播时，遇到墙体等障碍物，就会穿过障碍物继续传播，这种现象就称为折射，电磁波的折射和光线 在透明物体中的折射有很强的类似性。如图2.4所示：
2.2.2 无线电磁波的衰落和分集技术
• 无线信号从天线到用户之间的信道衰落，按 照衰落特性的不同，可以分为慢衰落和快衰 落两种。
11
慢衰落
由地形和障碍物阻挡而造成的阴影效应，致使接收到的信号强度下降，信号强度随地理环境的改变而缓慢变化，这 种衰落称为慢衰落，又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态分布，且与位置和地点相关，衰落的速度取 决于移动台的速度，它反映了传播在空间距离的接收信号电平值的变化趋势。
CONTENTS 无线通信基础知识
第二章
传输介质 无线传播理论 无线信道简介 信道复用 扩频通信技术 无线通信系统重要概念 我国无线电业务频率划分
02 无线通信基础知识 1. 传输介质 核桃AI
2.1 传输介质
• 传输介质是连接通信设备，为通信设备 之间提供信息传输的物理通道；是信息 传输的实际载体。有线通信与无线通信 中的信号传输，都是电磁波在不同介质 中的传播过程，在这一过程中对电磁波 频谱的使用从根本上决定了通信过程的 信息传输能力。
无线自组织网络技术
无线自组织网络是一种特殊的无线移动网 络。一般由一组具有自主能力的无线终端相 互协作形成的一种独立于固定基础设施、采 用分布式管理的多跳网络；网络中所有节点 的地位都是平等的，无需任何预设的基础设 施和任何中心控制节点；网络中的节点具有 普通移动终端的功能；节点间可通过空中接
8.1.1 移动Adhoc网络MAC协议
图8.3 冲突情形1
8.1.1 移动Adhoc网络MAC协议
1）隐藏终端与暴露终端问题
无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)
一、无线通信专业（一）无线通信专业基础知识1.无线通信原理：（1）无线收发信设备知识；（2）无线信道的特性；（3）调制技术；（4）编码技术；（5）天线基本原理及相关参数；（6）跳频技术。
2.无线通信系统基础知识：（1）无线通信传输系统的组成及工作原理；（2）无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识；（3）无线接口信令；（4）各种传输方式；（5）无线通信系统工作原理；（6）无线通信系统网络结构。
3.无线通信业务知识：（1）移动交换机的组成及电路结构；（2）移动交换机的工作原理；（3）移动交换机的维护常识；（4）相关仪器、仪表的使用和基本知识。
4.各种传输方式、工作原理、网络结构。
5.其他知识：本专业维护规程。
（二）无线通信专业技术知识无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能，每个职业功能还分为不同的工作内容。
每个工作内容为一个考试模块，考生只需选择某一考试模块参加考试。
一、无线传输系统●工作内容：长波、中波、短波、超短波●专业能力要求：1．掌握测试仪表、工具的使用方法。
2．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。
3．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。
4．掌握各种电源设备的工作原理和性能。
5．熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。
6．具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。
7．完成设备的大修、更新、改造，组织新设备的安装、测试开通。
●相关知识：1．电波传播特性。
2．针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。
3．无线通信原理。
4．无线通信系统基础知识。
5．无线通信业务知识。
二、微波传输系统●工作内容：微波终端、微波中继●专业能力要求：1．微波通信传输系统的结构。
2．监控系统的原理和组成。
3．掌握测试仪表、工具的使用方法。
4．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。
5．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。
6．掌握各种电源设备的工作原理和性能。
无线通信技术基础题
无线通信技术基础题无线通信技术是一种通过无线电波进行信息传输的技术，广泛应用于现代通信领域。
本文将介绍无线通信技术的基础知识，包括无线信号传输原理、常见的无线通信技术以及其应用领域。
一、无线信号传输原理无线通信技术的核心是通过无线信号传输数据。
在了解无线通信技术之前，我们需要先了解一些基础的无线信号传输原理。
1.1 无线信号的产生无线信号是由无线电波产生的，无线电波是电磁辐射的一种形式。
当电流通过导线或天线时，就会产生电磁波。
这些电磁波以一定的频率传播，其频率范围决定了信号的类型，如无线电、微波、红外线等。
1.2 信号调制与解调在无线通信中，信号需要进行调制以便传输和解调以便接收。
调制是将原始信号转换为适合无线传输的信号形式，解调则是将接收到的信号转换为原始信号。
常见的信号调制技术包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
调幅是通过改变信号的振幅来调制信号；调频是通过改变信号的频率来调制信号；调相是通过改变信号的相位来调制信号。
解调的过程与调制相反，通过相应的解调器将接收到的信号转换为原始信号。
1.3 常见的调制技术除了调幅、调频和调相技术外，还存在其他一些常见的调制技术，如频率移键（FSK）、相位移键（PSK）等。
这些调制技术在不同的应用领域有不同的优势和适用性。
二、无线通信技术2.1 蜂窝网络蜂窝网络是一种无线通信技术，通过将服务区域划分为多个小区（蜂窝），实现用户之间的通信。
蜂窝网络广泛应用于移动通信领域，如2G、3G和4G网络。
2.2 Wi-FiWi-Fi是一种无线局域网技术，它可以通过无线信号实现计算机、手机等设备之间的数据传输。
Wi-Fi适用于家庭、企业和公共场所等场景，它提供了便捷的无线网络连接方式。
2.3 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术，主要用于设备之间的数据传输。
蓝牙广泛应用于耳机、音箱、键盘、鼠标等各种设备，提供了便捷的无线连接方式。
2.4 远程控制远程控制技术是一种通过无线通信实现对远程设备的控制的技术。
第2章无线传输技术基础1
接入控制
我们知道，以太网的接入控制协议是CSMA/CD， 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议这 里主要有两个原因。 CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据 的同时，还必须不间断地检测信道，但在无线 局域网的设备中要实现这种功能就花费过大。 即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我 们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收 端仍然有可能发生碰撞。
卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，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) 上将其发送出去。
卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。 特点
第2章 无线传输技术基础
主要内容
2.1 无线传输媒体
2.1.1 电磁波频谱 2.1.2 无线网络中射频传输面临的挑战 2.1.3 电磁波的传播方式
2.1 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)和非导向的 (unguided)两类。
无线电的频谱管理
造成无线信号损伤的一个原因是干扰，随着微波应 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。 无线电管理是国家通过专门机关，对无线电频谱资 源和卫星轨道资源的研究、开发、使用所实施的， 以实现合理、有效利用无线电频谱和卫星轨道资源 的行为、全过程。
天波；质量随一天的时间、 无线电业余爱好者；国际广播， 季节和频率而变化 军事通信；长距离通信
VHF(高频)
30MHz～ 300MHz
10m～1m
无线射频基础知识-无线传播原理与传播模型
P波段：230~1000MHz； L波段：1000MHz~2000MHz；
大家熟知的GPS系统，其工作频率就在此波段（1575MHz左右）；
S波段：2000MHz~4000MHz； C波段：4000MHz~8000MHz；目前主要用于卫星电视转播； X波段：8000MHz~12.5GHz；目前主要用于微波中继； Ku波段：12.5GHz~18GHz；目前主要用于微波中继和卫星电视转播； K波段：18GHz~26.5GHz； Ka波段：26.5GHz~40GHz； 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力越强。但是，低频段频率 资源紧张，系统容量有限，因此主要应用于广播、电视、寻呼等系统。 高频段频率资源丰富，系统容量大；但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离 越近，绕射能力越弱。另外频率越高，技术难度越大，系统的成本也相应提高。
慢衰落损耗是由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影 效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而 产生的损耗，一般遵从对数正态分布。 快衰落损耗是由于多径传播而产生的损耗，它反映微观小范围内数十波长量级 接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从瑞利分布或莱斯分布。快衰落又 可以细分为以下3类：
从公式可以推导出以下结论：
无线电波在地面传播时，在同样的传播距离上，其传播损耗比自由空间传播时 要大得多：当取值为4时，距离d加倍，传播损耗增加12dB，即：信号衰减16 倍； 增加天线高度，可以减少传播损耗。
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无线射频基础知识－无线传播原理与传播模型
在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计 算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传 播特性的研究、了解和据此得到的传播模型进行场强预测。
无线网络技术复习
无线网络技术第1章绪论1、无线网络分类❖从无线网络覆盖范围看系统内部互连/无线个域网无线局域网无线城域网/广域网❖从无线网络的应用角度看，还可以划分出无线传感器网络无线Mesh网络无线穿戴网络无线体域网等，这些网络一般是基于已有的无线网络技术，针对具体的应用而构建的无线网络。
2、无线局域网的分类❖第一类是有固定基础设施的：预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站，采用802.11标准的WLAN。
如蜂窝移动电话。
最小构件是基本服务集（BSS），一个BSS包括一个基站和若干个移动站。
❖第二类是无固定基础设施的：没有预先建好的固定接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成临时网络。
自组织网络/移动Ad hoc网络。
服务范围有限，一般也不与外界的其他网络连接。
3、网络协议层次设计应注意的问题❖分层时应注意使每一层的功能非常明确，层数适当。
层数太少，会使每一层协议太复杂层数太多，会在描述和综合各层功能时太过分散❖标识发送方和接收方的机制❖数据传输的规则——单向、双向、多逻辑信道❖差错控制问题❖报文到达顺序问题❖流量控制问题❖报文的拆分、传输、重组问题❖多路复用和多路解复用问题❖路由选择4、协议和服务的关系❖协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
❖服务：由下层向上层通过层间接口（服务访问点，SAP）提供的功能。
❖协议与服务的关系：协议是水平的，服务是垂直的服务是某一层内完成的能够被高一层利用的功能两个对等实体（服务用户）通过协议进行通信，目的是为上一层提供服务5、无线网络的协议模型研究的重点是什么？第2章无线传输技术基础1、相关概念（1）传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。
（2）天线发射的信号重要属性：方向性。
（3）无线传输的两种基本构造类型定向结构：发射天线将电磁波聚集成波束后发射出去，因此，发射和接收天线必须精确校准。
全向结构：发送信号沿所有方向传播，并能够被多数天线接收到。
wifi的基本知识
wifi的基本知识
WiFi是一种利用无线电波传输数据的通信技术，它通过无线电波将计算机
设备连接到互联网。
以下是一些关于WiFi的基本知识：
1. 工作原理：WiFi使用无线电波传输数据。
这些无线电波在空气中传播，
并在接收器（通常是计算机设备）处被接收和解析，以恢复原始数据。
2. 覆盖范围：WiFi信号的覆盖范围取决于多种因素，包括发射器的功率和
接收器的灵敏度。
在家庭和小型企业环境中，WiFi路由器通常覆盖大约10-20米的范围。
3. 传输速度：WiFi的速度取决于所使用的标准和设备的性能。
目前最快的WiFi标准是，传输速度可以达到数百兆位每秒（Mbps）。
4. 安全性：WiFi可以通过多种方式进行加密和保护，例如使用WPA2等加密协议，设置强密码等。
然而，用户需要注意保护自己的WiFi网络和密码，并定期更新密码以防止被黑客攻击。
5. 干扰：WiFi信号可能会受到其他无线电波的干扰，例如微波炉、无绳电话、其他WiFi网络等。
干扰可能会导致信号质量下降，影响连接速度和稳
定性。
6. 接入点：在WiFi网络中，接入点（AP）是一个设备，它连接到互联网并通过无线电波向其他设备发送数据。
用户可以通过在AP的覆盖范围内连接到一个WiFi网络来访问互联网。
7. 客户端：客户端是指连接到WiFi网络的设备，例如计算机、智能手机和
平板电脑等。
客户端可以通过接入点连接到互联网，并与其他设备进行通信。
以上是关于WiFi的一些基本知识，希望对您有所帮助。
无线电重要基础知识点
无线电重要基础知识点无线电是一门应用广泛的技术，对于现代通信起着重要的作用。
以下是一些无线电重要基础知识点，包括以下几个方面：1. 电磁波和频谱：无线电通信是基于电磁波的传输原理。
了解电磁波的特性，如频率、波长、速度等是无线电的基础。
2. 无线电系统构成：一个基本的无线电系统包括发送器、接收器和传输介质。
发送器将信息转换成无线电信号发送出去，接收器将无线电信号转换成可理解的信息。
无线电信号通过空间传输介质进行传送。
3. 调制和解调：调制是指将源信号转换成适合无线电传输的信号形式，解调则是将接收到的无线电信号还原回原始信号。
常见的调制技术包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
4. 无线电频率和波段：不同的应用需要使用不同频率的无线电波。
常见的无线电频段包括长波、中波、短波、调频广播、雷达、卫星通信等。
5. 无线电传播：无线电波的传播主要考虑地面传播、天波传播、干涉传播、散射传播和折射传播等。
了解这些传播方式有助于设计和优化无线电系统。
6. 反射、折射和衍射：无线电波在传播过程中会发生反射、折射和衍射等现象，这些现象会影响无线电信号的传输距离、传输质量和传输可靠性。
7. 信道和多路复用：无线电通信需要在特定的频率上进行，不同的通信系统需要在不同的频带上工作。
多路复用技术可以在同一频带上同时传输多个信息源的信号。
这些是无线电重要的基础知识点，对于深入理解无线电通信原理和设计无线电系统都是至关重要的。
无线电技术在通信、广播、雷达、卫星通信等领域的应用广泛，掌握这些基础知识可以帮助我们更好地利用无线电技术。
无线传输技术基础
大气吸收(atmospheric absorption)：水、氧气多径(multi path)在固定天线之间可很好控制多径在移动电话通信中，多径影响极为主要折射(refraction)
2．5 移动环境中旳衰退
通信系统所面临旳最具挑战性旳技术问题是移动环境中旳衰退现象。在移动环境中，两个天线中旳一种相对于另一种在移动，多种障碍物旳相对位置会随时间而变化，由此会产生比较复杂旳传播成果。
2．6 多普勒效应
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名旳。多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率变高，而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到一样旳结论。假设原有波源旳波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v，当观察者走近波源时观察到旳波源频率为(v+c)/λ，假如观察者远离波源，则观察到旳波源频率为(v-c)/λ。
衰退效果也能够分为平面旳或选择性旳。平面衰退(flat fading)或称非选择性旳衰退，接受到旳信号旳全部频率成份同步按相同旳百分比波动。选择性衰退(selective fading)无线电信号旳不同光谱成份旳影响是不相等旳。
差错补偿机制
1．前向纠错接受器使用数字传播过程中旳信息来纠正位差错旳处理过程后向纠错：接受端仅检验差错，向发送端祈求重传。不适合无线应用。（如卫星通信存在高时延，移动通信存在高差错率）
经典旳数字微波性能
波段/GHz
带宽/MHz
数据率/Mb/s
2
7
12
6
30
90
11
40
135
18
220
274
地面微波（续1）
微波传播旳主要损耗起源于衰减。微波(以及无线电广播频段)旳损耗公式微波旳损耗随距离旳平方而变化 ，双绞线和同轴电缆则随距离呈指数变化，所以微波中继器可放在较远旳地方，一般为10km~100km损伤旳另一种原因是干扰，伴随微波应用旳不断增多，传播区域重叠，干扰一直是一种威胁。所以，频带旳分配需要严格控制。
无线传输工作原理
无线传输工作原理
无线传输是一种将信息通过无线信号传输的技术。
它的工作原理基于无线电波的传播和捕获。
无线传输的过程可以简单地分为三个主要步骤：编码、传输和解码。
首先，信息被编码成数字信号。
数字信号是一系列由一串二进制数（0和1）组成的数字。
这些数字可以代表各种不同的信息，例如声音、图像或文字。
接下来，编码后的数字信号通过调制的方式传输。
调制是将数字信号转化为无线电波信号的过程。
在调制过程中，数字信号被转化成一种适合无线传输的频率和振幅。
这个调制后的信号被发射器发送到空中。
无线信号通过空中传播，直到达到接收器。
接收器是一种设备，用于捕获和解码无线信号。
当接收器接收到无线信号时，它会解码信号，并将其转化回原始的数字信号。
最后，解码后的数字信号被传送到目标设备，如电视、手机或电脑。
目标设备可以将数字信号解码并还原成最初的信息形式，例如声音、图像或文字。
需要注意的是，无线传输过程中可能会遇到一些干扰或信号衰减的问题。
这可能会导致信号的质量下降或丢失。
为了解决这些问题，通常会采用调频、调幅、差分编码等技术来增强信号
的强度和稳定性。
总结来说，无线传输的工作原理是将信息编码成数字信号，通过调制转化为无线电波信号并发送，然后通过接收器接收并解码，最后将解码后的数字信号传送到目标设备。
《传输基础资料》课件
VS
VPN
虚拟私人网络，通过加密网络连接来保护 数据传输的安全性，常用于远程访问公司 内部网络资源。
安全传输协议
SSL/TLS
用于保护互联网上传输的数据，提供数据加密 和身份验证功能。
IPSec
用于保护IP层的数据传输，提供数据加密和完 整性保护功能。
FTPS
基于SSL/TLS的FTP协议，用于安全地传输文件。
详细描述
在通信领域，传输技术是实现语音、视频、数据等信 息传递的关键技术，如光纤通信、卫星通信等。在广 播电视领域，传输技术用于实现节目信号的远程传输 和分配，如数字电视广播、IPTV等。在物联网和智能 家居领域，无线传输技术用于实现各种智能设备的互 联互通和远程控制。此外，在交通、安防、工业自动 化等领域，传输技术也发挥着重要作用。
用于电子邮件传输的协议。
Telnet
一种远程登录协议。
传输协议的选择与比较
01
根据应用需求选择合适的传输协议
不同的应用场景需要不同的传输协议，例如，对于需要可靠数据传输的
应用，应选择TCP；对于实时性要求较高的应用，应选择UDP。
02
考虑网络环境
不同的网络环境对传输协议的要求也不同，例如，在带宽受限的环境中
06
传输安全
数据加密技术
对称加密
加密和解密使用相同密钥的方式。常见的对称加密算法有AES、 DES等。
非对称加密
加密和解密使用不同密钥的方式。常见的非对称加密算法有RSA、 ECC等。
混合加密
结合对称加密和非对称加密的优点，以提高数据传输的安全性。
防火墙与VPN技术
防火墙
用于阻止未经授权的访问和数据传输， 通过过滤网络流量来保护内部网络资源 。
无线通信基础知识
第一章 无线通信的基本概念
1.3 联通GSM900M数字蜂窝网移动通信系统：
工作频段：上行909~915MHz 下行954~960 MHz
频率与信道之间换算公式：上行：F=890+0.2*指令载波频率号
下行：F=935+0.2*指令载波频率号
联通GSM900M系统使用频点为96-124.
第一章 无线通信的基本概念
第一章 无线通信的基本概念
1.2 移动GSM1800M数字蜂窝网移动通信系统：
工作频段：上行1710-1720MHz
下行1805-1815MHz
频率与信道之间换算公式：上行：1710.2MHz+(N-512)*0.2
下行：1805.2MHz+(N-512)*0.2
移动GSM1800M系统使用频点为512-561.
频段名称 极低频（ELF） 超低频（SLF） 特低频（ULF） 甚低频（VLF） 低频（LF） 中频（MF） 高频（HF） 甚高频（VHF） 频率范围 3~30Hz 30~300Hz 300~3000Hz 3~30kHz 30~300kHz 300~3000kHz 3~30MHz 30~300MHz 波段名称 极长波 超长波 特长波 甚长波 长波 中波 短波 超短波 （米波） 波长范围 100~10Mm（108~107m） 10~1Mm（107~106m） 1000~100km（106~105m） 100~10km（105~104m） 10~1km（104~103m） 1000~100m（103~102m） 100~10m（102~10m） 10~1m
自由空间损耗公式：Ls=32.45+20lgF+20lgD
思考题
• 何谓无线通信？ • WCDMA的工作频段？该频段属于哪一波段 ？ • 按照自由空间损耗公式计算参考距离为1m处
无线技术基础
第一章无线技术基础第一节无线电波传播类型及其特点无线电波传播的方式一般分为“地面波、空间波、散射波及天波等四种。
插图图1-1 电波传播方式示意图一、地波传播地波传播又叫表面波传播，地波是指天线发射出的沿地球表面传播的电磁波。
地波传播的规律是：（一）由于地面对电磁波的吸收，使地波的强度随着距离的增加逐渐降低。
场强降低的程度与地面导电率、复盖物等有关。
城市、工业区的钢筋水泥建筑物吸收大，砂石、森林、肥沃田地和淡水湖吸收次之，吸收最小的是海洋。
（二）地波衰减随频率的升高而增大。
（三）地波在传播中场强比较稳定，地面对低频的电波吸收少，故常应用于中、长波的传输。
（四）短波用地面波传播时，对通常应用的发射功率来说，传播距离一般不超过几十公里，故只适用于小型电台。
工作频率一般在3MHz以下。
但在沿海电台和船舶电台的通信中，若使用1.6～5MHz频段，海面通信距离却可大为扩展，可达1000km以上。
二、空间波传播空间波传播是指电波在空间以直线的方式传输到接收点。
有时也叫视距传播。
人们熟悉的电视广播的传输即属于空间波传播。
空间波的特点是：（一）空间波受地球曲率的影响，在地球表面传播距离约几十公里。
（二）为了增加通信距离，通常采用加高天线高度或把天线建于高山上的办法，常见的电视台或差转台的天线采用高大铁塔或设在山上既属这种措施。
（三）采用中继方式增加通信距离。
微波中继通信一站接一站延续几千公里即属此类。
卫星通信技术的出现及发展则开辟了空间波运用的新领域。
三、散射传播它是利用空中介质对电磁波的散射作用进行的传播。
对流层、电离层、流星余迹、人造散射物体等都具有散射电磁波的性质。
如果发信机发出的电磁波照射到这些地方，就会向各个方向散乱地幅射出去，其中朝斜前方射去的电磁波能到达很远的地方。
但由于散射通信传输损耗很大，为了达到可靠的通信，一般可采用大功率发信机，高灵敏度收信机和高增益窄波束的天线。
四、天波传播天波指受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。
无线网络第二章无线传输技术基础
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）
L 10 lg
4d
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 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。
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： 4d L 10 lg
2
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。
地面微波
地面微波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（12Ghz CATV） 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。
2
无线电波
L
4d 10 lg
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的安全性和干扰问题在红外线传输中都不存 在。 ❖ 红外线不需要频率分配许可。
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2．1．5 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。
❖ 长途电信频段：4~6GHz，由于拥挤，开始使 用11GHz频段，12GHz频段用作有线电视。
❖ 频率越高衰减越大，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。
❖ 频率越高，使用的天线就越小、越便宜。
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2．1．2 卫星微波
❖ 通信卫星实际上一个微波接力站，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。
卫星微波是广播设施，许多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。
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2．1．3 广播无线电波
❖ 广播无线电波是全向性的，不要求使用碟形天线，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，频率范围为3KHz~300GHz。 ❖ 非正式术语广播无线电波(broadcast radio) 包括调频无线电
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2．1．1 地面微波
❖ 使用“碟形”天线聚波成束，安装在高处 ❖ 地面微波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（微波中继塔台）中继。 ❖ 短距离应用：用于建筑物之间的点对点线路（闭路电视、无
线局域网）。 ❖ 中段距离应用：常用于语音和电视传播 ❖ 等距离时，微波比双绞线需要的中继器、放大器更少 ❖ 微波占用了电磁波频谱的很大一部分，常见的用于传输的频
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❖ 微波的损耗随距离的平方而变化 ，双绞线和同轴电
缆则随距离呈指数变化，因此微波中继器可放在较
远的地方，一般为10km~100km
❖ 损伤的另一个原因是干扰，随着微波应用的不断增 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。
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地面微波（续2）
❖ 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)上将其发送出去。
❖ 轨道卫星可工作在多个频段上，这些频段称为转发 器信道（transponder channel）
❖ 卫星主要应用：电视广播、长途电话传输和个人用 商业网络
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卫星微波（续）
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❖ 数据传输特性和质量取决于传输媒体的性质 和传输信号的特性。
❖ 导向媒体：取决于媒体性质
❖ 非导向媒体：更多取决于传输信号的特性 （低频全向、高频有向波束）
发送和接收都通过天线实现 定向传输发射和接收天线必须校准 非定向传输沿所有方向传播，能被多数天线接收
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电信用的电磁波频谱
❖ 激光的强度(非常窄的一束光)是它的弱点，不 易瞄准。
❖ 激光束不能穿透雨或者浓雾，白天太阳的热 量是气流上升也会激光束产生偏差。
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2．2 天线
❖ 天线是实现无线传输最基本的设备。天线可看作一 条电子导线或导线系统，该导线系统或用于将电磁 能辐射到太空或用于将太空中的电磁能收集起来。
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感兴趣的3个频段
❖ 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。
❖ 无线电广播频段：30MHz～1GHz，适用于全向应 用。
❖ 红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适于本地 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。
❖ 传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的 (unguided)两类。
对导向媒体而言，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。
非导向媒体的例子是大气和外层空间，它们提供了传输 电磁波信号的手段，但不引导它们的传播方向，这种传 输形式通常称为无线传播(wireless transmission)
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。
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典型的数字微波性能
波段/GHz 2 6 11 18
带宽/MHz 7 30 40
220
数据率/Mb/s 12 90 135 274
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地面微波（续1）
❖ 微波传输的主要损耗来源于衰减。
❖ 微波(以及无线电广播频段)的损耗公式
上行频带为5.925~6.425GHz，下行频带为 3.7~4.2GHz，统称为4/6G频段
1G~10GHz最佳频段已饱和，干扰严重，因此新 的12/14GHz,20/30GHz频段逐步的到利用，衰减 更加严重，但带宽更大，接收器更小，更便宜。
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❖ 特点
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传播延迟。在差控和流控方面， 也带来一系列问题。
频段（FM）和VHF、UHF，电视频段：30MHz～1GHz。 ❖ 不同于低频电磁波，无线颠簸高于30MHz可透过大气电离层，
因此相距很远的发送器不会受大气反射而互相干扰。 ❖ 也不同于高频微波，受下雨衰减小。 ❖ 广播无线电波损伤的一个主要来源是由于物体反射形成的多
路径干扰。
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2．1．4 红外线
❖ 电视广播：利用通信卫星的广播特性。
覆盖范围广 费用不断降低，接收天线尺寸不断缩小
❖ 电话网络：利用通信卫星传输数据量大，范围广的 特性。
适用与使用率高的国际干线
❖ 商业数据应用：利用通信卫星的多信道
价格昂贵 通信量大
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❖ 卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。
低于1G，存在自然噪声和电子设备干扰，高于 10G，衰减严重。
第2章 无线传输技术基础
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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
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2．1 无线传输媒体
❖ 传输媒体（transmission medium）是数据传输系统 中发送器和接收器之间的物理路径。