软考中级——数据通信基础（1）

软考中级--数据通信基础

• 考点1：基本概念

  • 信源，信道、信宿；数字信号，模拟信号；模拟通信、数字通信（信道中传送）

  • 通信系统模型

• 考点2：数据通信的计算

  • 模拟信道带宽计算：

    • W=f2-f1，其中f1是低频，f2是高频，单位为Hz。

  • 数字信号带宽计算：

    • 无噪声：
      • 奈奎斯特定理：B=2W（W为模拟信号的带宽）（B码元率、波特率）
      • 产品出厂时带宽固定，如何提高速率？调制技术。
      • 调制后的数据速率：R=BlogN=2WlogN。（信息量n位，码元种类N：n=logN）
    • 有噪声：
      • 香农定理：C=Wlog(1+S/N)(C为数据速率，W为信道带宽，S为信号平均功率，N为噪声平均功率，S/N为信噪比(一般用分别dB表示))
      • 分贝数和信噪比的关系：dB=10lg(S/N)

  • 常用考试数据

    • 单位换算
      • 通信换算进率1000，如1G=1000Mbit
      • 存储换算进率1024，如1G=1024MBytes
      • 1Byte=8bit
      • 例题：网速100M，下载文件的速率？理想，100M/8。现实100M/10
    • 信道延迟：电缆信道延迟200m/us
      • (200km/ms，2*10^5km/s)
      • 1s=1000ms=1*10^6us
    • 卫星延迟：270ms

• 考点3：通信传输介质

  • 双绞线（网线，水晶头）

    • 非屏蔽的双绞线UTP
      • 三类(16Mbps)、五类(100Mbps)、超五类(100Mbps)、六类(250Mbps)、超六类
    • 屏蔽双绞线STP
      • 三类(16Mbps)、五类(100Mbps)、超五类(100Mbps)、六类(250Mbps)
    • 两种接线方法
      • T568A：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
      • T568B：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕（主流）
      • 接线情况，一端为T568B,一端为T568A，为交叉线，两边都一样为直通线
      • 橙白、橙、绿白、绿，用来传输信号，其他线用来解决串扰问题
      • 计算机-计算机、计算机-路由器、交换机-交换机、路由器-路由器为交叉线，其余为直通线。现在的设备一般有自动翻转功能。

  • 同轴电缆

    • 分为粗、细两种。传输距离长，信号稳定。常用于电视、监视系统、音响设备传输音、视频信号。

  • 光纤：

    • 单模光纤SMF（1310、1550nm）
      • 传输距离远、速率高、光源为激光、直径小、端接难、造价贵（高贵细远）
    • 多模光纤MMF（850、1300nm）
      • 传输距离短、速率低、光源为发光二极管、直径大、端接较为简单，造价低

  • 无线信道

    • 无线电波
      • 长波、中波、短波、超短波、微波
    • 红外光波
      • 近红外线、中红外线、远红外线

• 考点4：数据调制与编码

  • 模拟信号调制：

    • 调幅ASK(高低)，调幅FSK(疏密)，调相PSK(相位)
    • 正交调制QAM：幅度相同，相位相差90°
    • 调制技术与码元数的关系

  • 数字信道编码

    • 采样(取模拟信号的两倍)——量化——编码

  • 极性编码：

    • 单极性码、极性码、双极性码

  • 归零性编码：

    • 归零码，不归零码，双相码

  • 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码（重点）

    • 效率为50%，用于以太网（10M）
      • 曼彻斯特编码：下降沿表示0，则上升沿表示1，也可下降沿表示1
      • 差分曼彻斯特编码：电平相位发生变化表示1，不发生变化表示0

  • 其他：

    • 4B/5B，效率为80%，百兆以太网
    • 8B/10B，效率为80%，千兆以太网
    • 64B/66B，效率为97%，万兆以太网