軟考中級——數據通信基礎（1）

軟考中級--數據通信基礎

• 考點1：基本概念

  • 信源，信道、信宿；數字信號，模擬信號；模擬通信、數字通信（信道中傳送）

  • 通信系統模型

• 考點2：數據通信的計算

  • 模擬信道帶寬計算：

    • W=f2-f1，其中f1是低頻，f2是高頻，單位爲Hz。

  • 數字信號帶寬計算：

    • 無噪聲：
      • 奈奎斯特定理：B=2W（W爲模擬信號的帶寬）（B碼元率、波特率）
      • 產品出廠時帶寬固定，如何提高速率？調製技術。
      • 調製後的數據速率：R=BlogN=2WlogN。（信息量n位，碼元種類N：n=logN）
    • 有噪聲：
      • 香農定理：C=Wlog(1+S/N)(C爲數據速率，W爲信道帶寬，S爲信號平均功率，N爲噪聲平均功率，S/N爲信噪比(一般用分別dB表示))
      • 分貝數和信噪比的關係：dB=10lg(S/N)

  • 常用考試數據

    • 單位換算
      • 通信換算進率1000，如1G=1000Mbit
      • 存儲換算進率1024，如1G=1024MBytes
      • 1Byte=8bit
      • 例題：網速100M，下載文件的速率？理想，100M/8。現實100M/10
    • 信道延遲：電纜信道延遲200m/us
      • (200km/ms，2*10^5km/s)
      • 1s=1000ms=1*10^6us
    • 衛星延遲：270ms

• 考點3：通信傳輸介質

  • 雙絞線（網線，水晶頭）

    • 非屏蔽的雙絞線UTP
      • 三類(16Mbps)、五類(100Mbps)、超五類(100Mbps)、六類(250Mbps)、超六類
    • 屏蔽雙絞線STP
      • 三類(16Mbps)、五類(100Mbps)、超五類(100Mbps)、六類(250Mbps)
    • 兩種接線方法
      • T568A：綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕白、棕
      • T568B：橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕（主流）
      • 接線情況，一端爲T568B,一端爲T568A，爲交叉線，兩邊都一樣爲直通線
      • 橙白、橙、綠白、綠，用來傳輸信號，其他線用來解決串擾問題
      • 計算機-計算機、計算機-路由器、交換機-交換機、路由器-路由器爲交叉線，其餘爲直通線。現在的設備一般有自動翻轉功能。

  • 同軸電纜

    • 分爲粗、細兩種。傳輸距離長，信號穩定。常用於電視、監視系統、音響設備傳輸音、視頻信號。

  • 光纖：

    • 單模光纖SMF（1310、1550nm）
      • 傳輸距離遠、速率高、光源爲激光、直徑小、端接難、造價貴（高貴細遠）
    • 多模光纖MMF（850、1300nm）
      • 傳輸距離短、速率低、光源爲發光二極管、直徑大、端接較爲簡單，造價低

  • 無線信道

    • 無線電波
      • 長波、中波、短波、超短波、微波
    • 紅外光波
      • 近紅外線、中紅外線、遠紅外線

• 考點4：數據調製與編碼

  • 模擬信號調製：

    • 調幅ASK(高低)，調幅FSK(疏密)，調相PSK(相位)
    • 正交調製QAM：幅度相同，相位相差90°
    • 調製技術與碼元數的關係

  • 數字信道編碼

    • 採樣(取模擬信號的兩倍)——量化——編碼

  • 極性編碼：

    • 單極性碼、極性碼、雙極性碼

  • 歸零性編碼：

    • 歸零碼，不歸零碼，雙相碼

  • 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼（重點）

    • 效率爲50%，用於以太網（10M）
      • 曼徹斯特編碼：下降沿表示0，則上升沿表示1，也可下降沿表示1
      • 差分曼徹斯特編碼：電平相位發生變化表示1，不發生變化表示0

  • 其他：

    • 4B/5B，效率爲80%，百兆以太網
    • 8B/10B，效率爲80%，千兆以太網
    • 64B/66B，效率爲97%，萬兆以太網