软考网络工程师数据通信基础

软考网络工程师数据通信基础复习提纲

数据通信基础

信源—信道—信宿

模拟数据：连续值 数字数据：离散值

模拟通信：模拟数据并以模拟信号传输 其他：数字传输

信道带宽：

模拟: W=f2-f1

数字：

码原速率：B=2W(Baud) 2*信道带宽 亨利.尼奎斯特

信息量 n=log2N N为码原种类

数据速率：R=B*log2N=2w*log2N（b/s）

香农：C=W*log2(1+s/n) s/n信噪比 db=10log10s/n

误码率=出错的位数/传送总位数

信道延迟： 电缆：200m/us 卫星：270ms

传输介质：

1. 双绞线：UTP :3类16Mb/s 5类:100Mb/s 距离：100米

STP:3类：16Mb/s 4类：20Mb/s 5类：100Mb/s 超5类：155Mb/s 6类：200Mb/s 距离：100米

2. 同轴电缆：①基带：表示数字信号方波所固有的频带 1KM以内 10Mb/s-100Mb/s

②宽带：75欧的CATV电缆，频分多路技术（FDM）传输距离可达几十公里。

3. 光缆：单模2-10KM 1-10Gbps 多模：2Km 100-1000Mbps

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数据编码：①单极性码：只用正的（或负的）电压表示数据。②极性码：分别用正和负电压表示二进制数“0”和“1”。③双极性码：信号在（正负零）之间变化。④归零码：码原中间的信号回归到零电频，任意码原被0电频隔开。⑤双相码：每一位中都要有电频翻转，检错功能。⑥不归零码（NRZ）1出现电频翻转，0出现电频不翻转。⑦曼彻斯特码：双相码，高-低“0”，低-高“1”，以太网中使用。中间电频转换定时信号。⑧差分曼彻斯特：双相码，开始处是否电平转换，有“0”，无“1”，令牌环网中使用。⑨多电平码：码原可取多个电平之一，每个码原代表几个二进制位。⑩4B/5B编码效率80%。

数字调制：ASK（幅度键控）载波的幅度，FSK（频移键控）载波的频率，PSK（相移键控）调制载波的相位，4相调制：一个码原代表2位二进制数。QAM（正交幅度）ASK和PSK结合，一个码原代表4 二进制数。

脉冲编码调制（PCM）：取样速率大于模拟信号最高频率的2倍。f>1/t>2fmax. 过程：取样->量化->编码

扩频通信：将信号散布到更宽的带宽上以减少发生阻塞和干扰的机会。

1. 早期：频率跳动扩展频谱（FHSS）2.更新的版本：直接序列（DSSS） FHSS：每一个分组采用不同的频率传输。IEEE 802.11

DSSS: 每一个比特采用称为码片的N个比特来传输。信号带宽为原来的N倍。

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通信方向：单工、半双工、全双工。

同步方式：异步：各个字符分开插入同步信息，不适合传送大文件；同步：效率高，短距离告诉数据传输。

交换方式：电路、分组、报文。

多路复用：频分多路（FDM）：同一介质使用多个频率不同模拟载波信号进行多路传输。（应用CATV）；时分多路（TDM）：时间片轮流占用带宽（应用宽带系统）；波分复用（WDM）：不同子信道不同波长的光波承载（应用光纤通信）；码分复用（CDMA）：一种扩频多址数字通信，对不同用户分配不同码片序列。

数字传输系统：

T1载波：24路话音信号按时分多路复合(TDM)在一条1.544MB/s.每一路（传输比特率=7b/125us=56Kb/s;控制比特率：1b/125us=8Kb/s）;总比特率=193b/125us=1.544Mb/s.

T2=4T1=6.312Mb/s T3=7T2=44.736Mb/s T4=6T3=274.176Mb/s E1载波：数据速率2.048Mb/s。每个子信道：8b/125us=64kb/s. 32个8位一组的数据样本组装成125us的基本帧，30个子信道用于话音数据传送，2个子信道（CH0，CH16）传送控制信令。每四帧提供64个控制位。控制开销2/32=6.25%.

E2=4E1=8.448 E3=4E2=3.368 E4=4E3=139.264 E5=4E4=565.148 同步数字系列：SONET OC3=155Mb/s SDH基本速率=155.52Mb/s SONET OC12=622Mb/s SONET OC9=466Mb/s

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差错控制：

海明码：m位数据，增加k位冗余。2k-1>m+k。海明码使用多组数位进行异或运算来检错和纠错。

循环冗余校验码：不具有纠错能力。

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