1.6.2 无线传输介质
无线传输信号在空间传输,不需要架设/敷埋电缆/光纤,常用的无线传输介质有无线电波、微波、红外线和激光。便携式计算机的出现,以及在野外等特殊场合下对移动通信的需求,促进了数字无线移动通信的发展,现在已出现无线局域网产品。
微波通信的载波频率范围为2~40GHz。其频率很高,可同时传送大量信息。一个带宽为2MHz的频段可容纳500条语音线路,如传输数字数据,数据传输速率可达Mbit/s级。与通常的无线电波不同,微波是沿直线传播的。地球表面是曲面,微波在地面的直接传播距离有限;并且其直接传播距离与天线的高度有关,天线越高,传播距离越远,超过一定距离后就要用中继站来接力。
红外通信和激光通信也像微波通信一样,有很强的方向性,红外线、激光和微波都是沿直线传播的。这3种传播方式都需要在发送方和接收方之间有一条视线(Line Of Sight,LOS)通路,故它们统称为视线介质。不同的是,红外通信和激光通信把要传输的信号分别转换为红外光信号和激光信号,然后直接在空间传播。这3种视线介质都不需要敷设电缆,对于连接不同建筑物内的局域网特别有用。这3种视线介质对环境气候较为敏感,如雨、雾和雷电。相对来说,微波在雨和雾的天气条件下敏感度较低。
卫星通信是微波通信中的特殊形式,它利用地球同步卫星作为中继来转发微波信号。卫星通信可以克服地面微波通信的距离限制,一个同步卫星可以覆盖地球1/3以上的表面,3个这样的卫星就可以覆盖地球上的全部通信区域,这样,地球上的各个地面站之间都可互相通信。卫星信道也可采用频分多路复用技术分为若干子信道,有些由地面站向卫星发送数据(称为上行信道),有些由卫星向地面站转发数据(称为下行信道)。卫星通信的优点是容量大,传输距离远;缺点是传播延迟时间长,对数万千米高度的卫星来说,以200m/μs的传播速率来计算,数据从发送站通过卫星转发到接收站的传播延迟时间为数百毫秒,这相对于地面电缆的传播延迟时间相差了几个数量级。