计算机网络(6)

我发誓上一次还好这一次这死老头子又给我拖堂我是真的难受
(话说我这句话写完之后竟然被老师看见了呵呵呵呵呵呵……)

光通过玻璃衰减取决于光的波长,以及玻璃的特性,衰减定义为输入输出信号功率的比值,也就是每千米衰减的分贝,损失一半也就是10log102=3分贝,常用三个波段,首先使用的是最小的波段,衰减比较大,只能用于短程通信,光脉冲沿光纤传播时会散开,是所谓的色散传播,散开的数量跟波长有关,防止这些脉冲重叠的办法是加大之间的距离,但是必须降低信号速率才能做到这一点,将脉冲做成特殊形状色散效应几乎就不存在了,这种称为孤波

无线传输

当然是最为贴近我们的内容

电磁频谱

电磁波每秒振动次数称为频率,波峰之间的距离是波长,天线被连接到电路上就可以广播出去,一定距离内的接收者就能接受
电磁波近乎于光速
当然电磁波谱中很小一部分才是可见光,都可以通过调制波的振幅频率和相位来传输信息,x紫外线γ射线很棒棒但是不好调制
LFMFHF分别是低中高频,
香农定理,一个电磁波的信号能携带的信息量取决于能量并且正比于带宽,光纤有很多ghz可用,大多数信息传输采用相对较窄的频段,重点关注窄频内的信号频谱使用效率以及用多大能量的传输来获得合理的数据率
也可以使用较高的频段,三种,跳频扩频,以每秒几百次的速率从一个频率跳槽到另一个频率,在军事通信中很流行,使得我方的通信很难被敌方检测到,对于多径衰减和窄频干扰现象有很好的抵抗能力
还有直接序列扩频,使用了一个码片序列,将数据信号展开到一个很宽的频段上,是能使多个信号共享一个频段的频谱效率方法,信号被赋予不同的码片,称为码分多址,用于gps中,wifi中就有这种作用
超宽带通信,发送一系列的快速脉冲,随着通信信息而不断变化自己的为孩子,导致信号被稀疏分布在一个很宽的频带上,可以高速率通信,因为信号被分散在很宽的频率波段上,可以容忍打量来自其他窄带信号和干扰,并且需要很少的能量,所以不会对其他窄带无线电信号产生有害干扰
假设所有的传输都使用窄带频段

无线电传输

无线电频率很容易产生,距离很远,容易穿透建筑物,被广泛应用于通信领域,全方向传播,所以发射和接收不需要小心对齐
但是容易被干扰
无线电波特性跟频率有关,低频可以很好地穿透,随着距离变远能量下降,称为路径损耗,高频部分以直线传播,会反弹,高频电波更容易被吸收,受到干扰
无线电信号下降速度与距离平方成反比,所以可以传播很长距
频率高那么能检测到电波的范围就小可以利用电离层来长距离通信

微波传输

100mhz以上的频段,电磁波按照直线传播,可以被聚集成窄窄的一束,通过天线将所有能量集中,获得极高的信噪比,但是必须精准对齐,且允许排成一行,只要不干扰就行,微波的话每隔一段时间就要中继器,塔越高就距离越远
不能很好穿透建筑物,即使在发射器已经成束,在空中传播时仍然会有发散,延迟折射回来的抵消,称为多径衰落,只能避开这些线路
被广泛用于长途电话通信、移动电话和电视转播,不需要铺设线缆的路权,不昂贵

电磁频谱政策

明确分配用于某种用途
或者根本不分配,任何人随意使用,但是对功率控制,发射台只在很短的距离内工作,所以不会形成干扰,所以保留一些频段,称为工业科学医学,比如遥控,无线鼠标,必须限制功率,分散到很大的频率范围,还必须避免干扰雷达装置
5hz频段有最大的带宽还是用wifi
目前围绕60ghz

红外传输

短程通信、电视剧
方向性,易于控制,不能穿过固体,当从长波无线电向着可见光变化时,波的行为越来越像可见光,同时也越来越不像无线电波
但是也因此不会发生干扰,防窃听安全性好,

光通信

使用激光,通信每一端都有激光发生器和光探测器
带宽很大
也会受到空气折射的干扰
信息可以根据led的指示灯的开启和关闭来编码,安全,
不就是发送光信号吗……

通信卫星

通信卫星也就是中继器,转发器,侦听频谱中的一部分,对入境信号放大,然后重新广播,出境信号采用不同的频率可以避免互相干扰,称为弯管,还可以数字化处理,或者重定向到整个波段,重新广播,信号性能更好,下行波束可以覆盖很大的范围
周期很重要,还是辐射带的问题

地球同步卫星

轨道槽和频率是争抢资源,因为会干扰到所有微波用户,
c分给商业卫星,高频率是上行,低是下行
需要两个信道,每个方向一个信道
40多个转发器,具备处理能力,信道划分是静态的,被简单划分,多个时间槽,轮流使用
多个天线和多个转发器,同时进行,点波束椭圆,但是覆盖小,否则是宽波束
微型站,中继站,高增益天线,用较长的延迟来换取廉价的终端用户站

延迟高
本质上是广播介质,必须加密,传输消息的成本跟距离无关,错误率极低,可以立即部署

中地球轨道卫星

覆盖足迹小一点,功率弱的发射器

低地球轨道卫星

距离近,便宜,
必须中转
全球星是弯管设计思想,通过地面网络传到最近的地面站,再传递给被叫者,主要在地面处理复杂,大型地面天线可以发出强烈信号接收微弱信号,可以使用低功耗电话,

卫星和光纤的比较

光纤代替长途电话网络,但是卫星快
并且能在任何地方,
广播必不可少

用模拟信号来表示比特,称为数字调制
基带传输——占有全部频率,最大频率取决于信令速率,是普遍的调制方法,

考虑调节载波信号的幅值相位和频率来运载比特是通带传输
占据了以载波信号频率为中心的一段频带,无线和光纤常用,因为只能给给定频带传输信号
信道通常被共享,多路复用。
时分复用,频分复用,码分复用

基带传输

正1负0,光1暗0,不归零,
比特流,不归零,不归零逆转,安车斯特

时钟恢复

发送单独的时钟信号或者是绝对精确,但是很浪费,0就是低到高,1就是高到低
需要两倍带宽

通带传输

发送低频率信号不切实际,因为天线大小跟波长成反比,需要大天线,

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