计算机网络-数据通信基础

目录

前言

一、数据通信基本概念

二、数据通信相关知识1

总结


前言

正在学习计算机网络体系,把每日所学的知识梳理出来,既能够当作读书笔记,又能分享出来和大家一同学习讨论。

一、数据通信基本概念

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)。

二、数据通信相关知识1

1.模拟信道带宽计算:W = f2 - f1,其中f1是低频,f2是高频。(可以想象成马路,左路边沿(f1)--->右路边沿(f2),之间的是路宽(带宽).)

2.数字信道带宽计算:奈奎斯特定理(用于无噪声)和香农定理(用于有噪声)。

  • 其中,奈奎斯特定理 : (B是指码元速率、波特率)

数据速率:

信息量n(位)与码元种类N:

  • 其中,香农定理:C为数据速率,W为信道带宽,S为信号的平均功率,N为噪声平均功率,S/N为信噪比(一般用分贝dB表示)
  • 分贝数与噪声比关系:

信道的数据速率计算公式关系如下图:

3.常用数据

单位换算:

  • 通信换算进率1000,如1G = 1000M
  • 存储换算进率1024,如1G = 1024M

信道延迟:

  • 电缆信道延迟200km/ms
  • 卫星信道延迟270ms

4.交叉线和直通线适用范围

口诀:同型交叉,异型直通

如:计算机--计算机--交叉线

计算机--交换机--直通线

交换机--交换机--交叉线

交换机--路由器--直通线

5.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、监视系统、音响设备传送音频、视频信号。

6.单模光纤与多模光纤的比较

口诀:单(身)模(特)的眼光:高贵细远

|-----|---------|---------|
| 项 目 | 单 模 光 纤 | 多 模 光 纤 |
| 距离 | 长(远) | 短 |
| 速率 | 高(高) | 低 |
| 光源 | 激光 | 发光二极管 |
| 直径 | 小(细) | 大 |
| 端接 | 较难 | 较易 |
| 造价 | 高(贵) | 低 |

7.无线信道:分为无线电波(长、中、短、超短、微波)和红外光波(近、中、远红外线)。

8.模拟信道调制:分为调幅ASK、调频FSK、调相PSK、正交调幅QAM

其中,调幅ASK将1、0通过信号的高低来辨别(有起伏为1,无起伏为0);调频FSK则将1、0通过信号的疏密程度来辨别(密集为1,稀疏为0);调相PSK则将1、0通过信号由低到高、由高到低之间的转换来辨别(出现"m"屁股形状就是PSK)

9.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。

信道的数据速率为:采样×量化

10.调制技术和码元数:

|---------|----------|-----------|---------|
| 调 制 技 术 | 名 称 | 码 元 种 类 N | 比 特 位 n |
| ASK | 幅度键控 | 2 | 1 |
| FSK | 频移键控 | 2 | 1 |
| PSK | 相移键控(2相) | 2 | 1 |
| DPSK | 4相键控 | 4 | 2 |
| QPSK | 正交相移键控 | 4 | 2 |

其中,DPSK一般情况默认是2相,码元种类N=2,比特位n=1。除非指定是4DPSK即4相键控,这时码元种类N=4,比特位n=2。上表中的DPSK情况指的是4DPSK。

11.曼彻斯特编码VS差分曼彻斯特编码:

曼码的脉冲表现为降0升1(或者是降1升0),此时效率为50%;

差分曼码表现为折0平1,效率也为50%。

12.各种编码效率:

  • 4B/5B效率为80%,用于百兆以太网;
  • 8B/10B效率为80%,用于千兆以太网;
  • 64B/66B效率为97%,用于万兆以太网;
  • 曼码和差分曼码效率为50%,用于以太网。

总结

以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了数据通信的相关知识的第一部分,我尽量每天将自己所学的内容,归纳总结在一起,希望我们能共同学习,day day up!!!

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