1.4.2 无线传输介质
利用无线电波在自由空间进行传播可以实现多种无线通信。无线传输突破了有线网的限制,能够穿透墙体,布局机动性强,适用于不宜布线的环境(如酒店等),为网络用户提供移动通信服务。
无线传输介质包括无线电波、微波、红外线和激光等。在局域网中,通常只使用无线电波和红外线作为传输介质。无线传输介质通常用于广域互联网的广域链路的连接。无线传输的优点在于安装、移动及变更都比较容易,不会受到环境的限制;其缺点在于信号在传输过程中容易受到干扰且信息易被窃取,且初期的安装费用比较高。
1. 无线电波
无线电波通信主要靠大气层的电离层反射。电离层会随季节、昼夜,以及太阳活动的情况而变化,导致电离层不稳定,进而影响了信号的传输质量,出现信号衰弱的现象。虽然利用无线电波电台进行数据通信在技术上是可行的,但是由于短波信道的通信质量较差,一般只能利用短波无线电台进行几十到几百比特每秒的低速数据传输。
2. 微波
微波通信广泛用于长距离的电话干线(有些微波干线目前已被光纤代替)、移动电话通信和电视节目转播。
微波通信主要有两种方式:地面微波接力通信和卫星通信。
(1)地面微波接力通信。由于地球表面是弯曲的,信号直线传输的距离有限,增加天线高度虽可以延长传输距离,但更远的距离必须通过微波中继站来“接力”。一般来说,微波中继站建在山顶上,两个中继站大约相隔50km,中间不能有障碍物。
地面微波接力通信可有效地传输电报、电话、图像、数据等信息。微波波段频率高,频段范围很宽,因此其通信信道的容量很大且传输质量及可靠性较高。与相同容量和长度的电缆载波通信相比,微波通信建设投资少、见效快。
(2)卫星通信。卫星通信就是利用位于36000km高空的人造地球同步卫星作为太空无人值守的微波中继站的一种特殊形式的微波接力通信。
卫星通信可以克服地面微波通信的距离限制,其最大特点就是通信距离远,通信费用与通信距离无关。同步卫星发射出的电磁波可以辐射到地球1/3以上的表面。只要在地球赤道上空的同步轨道上等距离地放置3颗卫星,就能基本实现全球通信。卫星通信的频带比地面微波接力通信更宽,通信容量更大,信号所受的干扰较小,误码率也较小,通信比较稳定可靠。
3. 红外线和激光
红外线通信和激光通信就是把要传输的信号分别转换成红外线信号和激光信号,使它们直接在自由空间沿直线传播。它们比微波通信具有更强的方向性,难以窃听、不相互干扰,但红外线和激光对雨雾等环境干扰特别敏感。
红外线因对环境气候较为敏感,一般用于室内通信,如组建室内的无线局域网,用于便携机之间相互通信。但此时便携机和室内必须安装全方向性的红外发送装置和接收装置。在建筑物顶上安装激光收发器,就可以利用激光连接两个建筑物中的局域网,但因激光硬件会发出少量射线,故必须经过特许才能安装。