10.1 无线通信技术（课件）-高二《计算机网络技术基础》同步教学（人民邮电版）

第10章 无线网络技术 10.1 无线通信技术 早期的网络连接都是采用有线连接方式，无线网络是无线通信技术与网络技术相结合的产物。无线网络就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。 （一）什么是无线网络 通俗地讲，无线网络就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。无线网络利用无线电波作为信息传输媒介，摆脱了网线的束缚。就应用层面来讲，其与有线网络用途类似，但由于不需要传输线，所以在硬件架设以及灵活性等方面都优于有线网络。 （二） 常用无线通信技术 无线通信越来越普及，主流配置的笔记本电脑、手机、PDA等设备都具备了无线功能，特别是针对无线网络来说，无线办公越来越贴近人们的生活。无线网络中主要使用了以下四种通信技术。 无线电波通信 利用“电”来传递消息的通信方式称为电通信，一般可分为两大类：一类称为有线电通信，一类称为无线电通信。利用无线电波传输信息的通信方式即称为无线电通信，能传输声音、文字、数据和图像等。无线电通信不需要架设传输线路，不受通信距离限制，机动性好，建立迅速；但传输质量不稳定，信号易受干扰或易被截获，易受自然因素影响，保密性差。 微波通信 微波通信（Microwave Communication）是使用波长在1毫米至1米之间的电磁波——微波进行的通信。该波长段电磁波所对应的频率范围是300 MHz（0.3 GHz）~300 GHz。 与同轴电缆通信、光纤通信和卫星通信等现代通信网传输方式不同的是，微波通信直接使用微波作为介质进行的通信，不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段，也普遍适用于各种专用通信网。 微波通信包括地面微波接力通信、对流层散射通信、卫星通信、空间通信及工作于微波波段的移动通信。具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点，可用于点对点、一点对多点或广播等通信方式。 红外通信 红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。 红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。 激光通信 激光是一种方向性极好的单色相干光。利用激光来有效地传送信息，叫做激光通信。 激光通信系统包括发送和接收两个部分。发送部分主要有激光器、光调制器和光学发射天线。接收部分主要包括光学接收天线、光学滤波器、光探测器。要传送的信息送到与激光器相连的光调制器中，光调制器将信息调制在激光上，通过光学发射天线发送出去。在接收端，光学接收天线将激光信号接收下来，送至光探测器，光探测器将激光信号变为电信号，经放大、解调后变为原来的信息。 （三）无线网络分类 无线网络主要分为以下几种类型。 无线个人网 WPAN（Wireless Personal Area Network，无线个人网）是在小范围内相互连接数个装置所形成的无线网络，通常是个人可及的范围内。例如蓝牙连接耳机及膝上电脑，ZigBee也提供了无线个人网的应用平台。 无线局域网 WLAN（Wireless Local Area Networks，无线局域网络）是相当便利的数据传输系统，利用射频（Radio Frequency，RF）技术，使用电磁波取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，在空中进行通信连接，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 WLAN的实现协议有很多，其中最为著名也是应用最为广泛的当属无线保真技术Wi-Fi，它实际上提供了一种能够将各种终端都使用无线进行互联的技术，为用户屏蔽了各种终端之间的差异性。 无线城域网 WMAN（Wireless Metropolitan Area Networks，无线城域网）是连接数个无线局域网的无线网络型式。是指在地域上覆盖城市及其郊区范围的分布节点之间传输信息的本地分配无线网络。能实现语音、数据、图像、多媒体、IP等多业务的接入服务。其覆盖范围的典型值为3~5km，点到点链路的覆盖可以高达几十千米，可以提供支持QoS的