【网络工程师】<软考中级>数据通信基础

简介: 【1月更文挑战第27天】【网络工程师】<软考中级>数据通信基础

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目录

一、数据通信概念:

二、数据通信计算:

计算总结:

三、常用计算数据:

1.单位换算:

2.信道延迟:

3.卫星信道延迟:

四、通信传输介质:

1.双绞线:

交叉线和直通线:

2.同轴电缆:

3.光纤:

五、数据调制与编码:

1.模拟信道调制:

2.数字信道编码:

3.调制技术与码元数:

4.级性编码:

5.归零编码:

6.曼切斯特编码&差分曼切斯特编码:

7.编码效率:

六、数据通信方式:

数据传输方式:

七、数据交换方式:

1.电路交换:

2.报文交换:

3.分组交换:

4.分组数据报:

5.分组虚电路:

八、多路复用技术:

1.频分复用FDM:

2.时分复用TDM:

3.波分复用WDM:

九、数字传输标准:

1.T1标准:

2.E1标准:

3.SONET标准和SDH标准:

十、数据检验纠错:

1.奇偶校验

2.海明码:

3.CRC码:


一、数据通信概念:

    • 信源:
    • 信道:
    • 信宿:
    • 数字信号:
    • 模拟信号:
    • 模拟通信:
    • 数字通信(信道中传输):

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    二、数据通信计算:

      • 模拟信道带宽计算:W = f2 - f1 其中f1是低频,f2是高频

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        • 数字信号带宽计算:奈奎斯特定理(无噪声)
          • W:带宽,奈奎斯特定理:B = 2W(B:码元速率、波特率)。
          • 信息量n(位)与码元种类N:n = log2(N)
          • 数据速率:R = Blog2(N) = 2Wlog2(N)

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              • 数字信道带宽计算:香农定理(无噪声)
                • 香农定理:C = Wlog2(1 + S/N)
                • 其中,C为数据率,W为信道带宽,S为信号的平均功率,S/N为信噪比(一般使用分贝dB表示)
                • 分贝数和信噪比关系:dB = 10lg(S/N)

                  计算总结:

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                  三、常用计算数据:

                  1.单位换算:

                    • 通信换算进率:1000,1G = 1000M(单位bit)
                    • 存储换算进率1024,1G = 1024M(Byte字节)

                    2.信道延迟:

                      • 电缆信道延迟200/us(200km/ms,200000km/s)

                      3.卫星信道延迟:

                        • 270ms

                        四、通信传输介质:

                        1.双绞线:

                        双绞线分为非屏蔽双绞线UTP;屏蔽双绞线STP。100米可以达到100Mb/s。

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                        交叉线和直通线:

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                        2.同轴电缆:

                               同轴电缆分为粗同轴电缆、细同轴电缆。传送距离长,信号稳定,常用于电视、监控系统、音响设备送音、视频信号。

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                        3.光纤:

                        光纤(光缆)分为单模光纤SMF,多模光纤MMP

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                        无线信道:无线电波、红外光波

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                        五、数据调制与编码:

                        1.模拟信道调制:

                        模拟信道调制分为:调幅ASK、调频FSK、调相PSK、正交调幅QAM

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                        2.数字信道编码:

                        数字信道编码分为:采样(2倍)、量化(等级)、编码(二进制)三个步骤

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                        3.调制技术与码元数:

                        计算公式:n = log2(N)

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                        4.级性编码:

                        极性编码分为单极性、极性、双极性

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                        5.归零编码:

                        归零码、不归零码(遇1翻转)、双向码(电平翻转)

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                        6.曼切斯特编码&差分曼切斯特编码:

                          • 马切斯特编码:降0升1(降1升0),效率:50%
                          • 差分曼切斯特编码:折0平1,效率:50%

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                          7.编码效率:

                            • 4B/5B效率80%,用于百兆以太网
                            • 8B/10B效率80%,用于千兆以太网
                            • 64B/66B效率97%,用于万兆以太网
                            • 曼切斯特和差分曼切斯特编码效率50%,用于以太网

                            六、数据通信方式:

                            数据通信方式分为:单工、半双工、全双工

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                            数据传输方式:

                              • 异步传输
                              • 同步传输

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                              七、数据交换方式:

                              1.电路交换:

                                • 优点:独占性、实时性,适合传输大量数据
                                • 缺点:需要建立一条物理连接,利用率低。比如早期的电话系统

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                                2.报文交换:

                                  • 优点:不需要专用通道,线路利用率高,存储转发节点可以校验错误
                                  • 缺点:有通信延迟。比如物流包裹

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                                  3.分组交换:

                                  分组交换分为:数据报和虚电路

                                    • 优点:利用率高、可选路径、数据率转换、支持优先级
                                    • 缺点:时延、开销大。比如邮局寄信。

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                                    4.分组数据报:

                                    单向传输、无连接

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                                    5.分组虚电路:

                                    交互式、逻辑链接

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                                    八、多路复用技术:

                                    1.频分复用FDM:

                                    频分复用技术:不同的频率,子信道隔离频率串扰,如CATV,WIFI

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                                    2.时分复用TDM:

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                                    3.波分复用WDM:

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                                    九、数字传输标准:

                                    1.T1标准:

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                                    2.E1标准:

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                                    3.SONET标准和SDH标准:

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                                    十、数据检验纠错:

                                    1.奇偶校验

                                    奇偶校验:看的是1的个数是奇数还是偶数,这个校验只能检错不能纠错!

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                                    2.海明码:

                                           在数据位后面增加冗余码校验k位,组成信息m+k,则满足m+k<2^k - 1可纠正一位错误。码距

                                           d:也叫海明距离,两个码字之间不同的最小位数(比特位)。

                                      • 可以检测多少错误:<=d-1
                                      • 可以纠正多少错误:<d/2

                                      3.CRC码:

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                                      网络协议 算法 数据库
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