无线通信无需有形的传输介质-淮海工学院凌风数字化网络教学平台.PPT

* * * * ` * * * 第4章 计算机网络与因特网 淮海工学院计算机工程学院 教学内容 4.1 数字通信入门 1 4.2 计算机网络基础 2 4.3 因特网的组成 3 4.4 因特网提供的服务 4 4.5 网络信息安全 5 4.1 数字通信入门 现代通信——使用电波或光波传递信息的信息传递技术，也称为电信（telecommunication），如电报、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等 通信的基本原理 通信系统模型 信 道 信源(宿) 信宿(源) 信号 信号 信道的任务是迅速、可靠而准确地将信号从信源传输到信宿 被传输的信息都必须以某种电(或光)信号的形式才能进行传输 发送信息的设备 接收信息的设备 模拟信号与数字信号 通信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号(或光信号) 才能进行传输 t 数字信号 信号 强度 模拟信号 信号 强度 t 电信号(或光信号) 有两种形式： 模拟信号形式: 通过连续变化的物理量（如信号的幅度）来表示信息； 数字信号形式: 使用有限个状态(一般是2个状态)来表示（编码）信息; 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 什么是模拟通信？ 对模拟信号进行传输的过程称为模拟通信。 应用： (传统的)有线载波电话 无线电广播 电视（卫星电视、数字有线电视除外） 什么是数字通信？ 对数字信号进行传输的过程称为数字通信，有2种形式： 将模拟信号转换为数字信号后再进行传输 直接传输数字信号 数字通信 数字通信技术的优点： 抗干扰能力强，差错可控制，无噪声积累，传输质量高 灵活性好，能适应多种应用需求，声音、图像、数据均可传输 传输的数字信号可以直接由计算机进行存储、管理和处理 数字信号的加密比模拟信号容易，所以通信的安全性高 数字电路容易用超大规模集成电路实现，有利于通信设备的小型化、微型化，也降低了功耗 有线与无线通信 有线通信 使用有形的传输介质连接通信设备，进行的通信称为~。 无线通信 无需有形的传输介质，利用电磁波在自由空间的传播来传输信息的方式，称为~。 传输介质的类型与特点 介质类型 特点 应用 有线通信 双绞线 成本低，易受外部高频电磁波干扰，误码率较高；传输距离有限 固定电话本地回路、计算机局域网 同轴电缆 传输特性和屏蔽特性良好，可作为传输干线长距离传输载波信号，但成本较高 固定电话中继线路、有线电视接入 光缆 传输损耗小，通讯距离长，容量大，屏蔽特性非常好，不易被窃听，重量轻，便于运输和铺设。缺点是精确连接两根光纤很困难 电话、电视等通信系统的远程干线，计算机网络的干线 无线通信 自由 空间 使用微波、红外线、激光等，建设费用低，抗灾能力强，容量大，无线接入使得通信更加方便.但易被窃听、易受干扰 广播，电视，移动通信系统，计算机无线局域网 双绞线和同轴电缆 原理：利用电流(电压)传输信息 双绞线分类 无屏蔽双绞线 (UTP) 屏蔽双绞线 (STP) 同轴电缆 内层导线 金属屏蔽 外绝缘层 绝缘体 同轴电缆分类 基带同轴电缆 传输数字信号 宽带同轴电缆 传输模拟信号 无屏蔽双绞线 光纤 多根光纤 保护层 防止光泄漏的吸收外壳 起保护作用的防护层 外绝缘层 光波在光纤中的传播 纤芯 包层 保护层 光波 单芯光缆 多芯光缆 无线通信与微波通信 在自由空间以电磁波作为传输介质进行的传输。 对电磁波类型进行了解：如图4-5（P152） 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 Hz 双绞线 同轴电缆 AM广播 FM广播和TV 卫星 地面微波 光纤 紫外线 红外线 可见光 微波 无线电波 超短波 中波 短波 无线通信与微波通信 微波：300MHz～300GHz范围内的电磁波，波长为1 m～1mm 特点： 直线传播，不能沿地球表面传播（无绕射性），需要每隔几十公里设立一个中继站 容量大、可靠性高 建设费用低 卫星通信 请阅读P208阅读材料，了解卫星通信与全球定位系统GPS 什么是移动通信？ 处于移动状态的对象相互间的通信，如手机、无绳电话、寻呼系统等 优点：克服通信终端位置对用户的限制，快速和及时地传递信息 基站 移动台 （手机） 移动电话交换中心 公用电话网 蜂窝移动通信原理 每10km～20km的区域称为单元（形似蜂窝），单元的中央建有一个基站，该单元内所有手机都向该基站发送信号并接收基站发给的信号 所有基站都通过微波或电缆、光缆与移动交换中心通信 手机每个时刻都处于某个特定单元的基站控制之下，通话时使用两个频率（一个上行频率，一个下行频率），同一单元内同一时刻的不同手机使用不同的频率进行通信，相互不影响 移动 交换 中心 电话交换中心 移