2011软件水平考试网络工程师全面复习笔记(32)

 　第2章 数据通信技术

　　本章介绍了数据通信的一些基本术语和数据传输的原理，及计算机网络中常用的传输介质。重点是掌握数据通信的基本原理及传输介质，理解数据编码及其应用场合。本章的考核要求大部分为"识记"层次。

　　1、数据传输的概念及术语

　　直接连接：两台设备之间传输信道为直接连接的通信形式，在此信道上除了用于增强信号的放大器或中继器外，没有其他的中间器件。

　　频率：单位时间内信号重复的速度。(周/秒或赫兹(Hz))

　　频谱：信号所包括频率的范围。

　　带宽：信号的大部分能量往往包含在频率较窄的一段频带中，这个频带称为有效带宽或带宽。

　　任何数字信号的波形都有无限的带宽。对任何给定的介质，传输带宽越宽，则成本越高。带宽越限制，信号失真越大，接收器出错的概率越高。

　　数据传输速率和带宽的关系： 数据信号传输速率越高，其有效的带宽越宽。同样，传输系统的带宽越宽，该系统能传送的数据传输速率越高。另外，如果信号中心频率越高，潜在带宽就越宽且潜在的数据传输速率越高。

　　2、模拟和数字数据传输 (领会)

　　模拟信号是连续变化的电磁波，不同的频谱可通过不同的介质传播。数字信号是一种电压脉冲序列，通过有线介质传输。

　　模拟数据是时间的函数，且占据有限的频谱，这种数据能用占据相同频谱的电磁信号表现。数字数据可用数字信号表现，通过调制解调器，数字信号能用模拟信号表现。用编码译码器对模拟数据编码产生数字信号，用数字化比特流近似地表示。

　　模拟传输：不关心传送的内容，通过放大器传播，来提高信号的能量。

　　数字传输：关心信号的内容，信号通过中继器传播，在每个中继器从入口处取得信号后，将由 1和 0构成的比特流再生后产生新的数据信号并将其从出口送出。

　　3、传输损耗

　　衰减的三个问题：a、接收到的信号必须有足够的强度。

　　b、信号必须比收到的噪声维持一个更高的电平。

　　c、在模拟信号传输中，衰减是频率的增量函数。

　　解决a、b问题用增加信号强度，设置放大器或中继器。解决c问题是使用技术手段使在某个频带内的频率衰减趋于相等或使用高频放大器将高频放大。

　　延迟变形：由于信号中各种成分延迟使得接收到的信号变形的这种效果。这是有线类传输介质独有的现象。

　　噪声：传输和接收之间的某处插入的不必要的信号。它是通信系统性能(特别是带宽的使用效率)的主要制约因素。四类噪声：a、热噪声：是温度的函数。b、内调制杂音：当不同频率的信号共享同一传输介质的时候，可能导致内调制杂音。这些信号的频率是某两个频率和、差或倍数。c、串扰：信号通路之间产生的不必要的耦合。d、脉冲噪声：是非连续的，在短时间里具有不规则的脉冲或噪声峰值，并且振幅较大。对数字传输影响较大。

　　信道容量：对在给定条件，给定通信路径或信道上的数据传送速度。

　　信道的最大容量： 1)、Nyquist定理：C = 2Wlog 2 M 是非理想有限带宽无噪声信道的最大数据传输的表达式。2)、Shannon定理：C = W log 2 (1+S/N) 其中C为信道容量(b/s),W为信道带宽(Hz)，S/N为信(号)噪(声)比(dB)。此定理是估计有噪声信道的最高极限速率的依据。