一、信道延迟计算【下午案例计算题五星★★★★★】
1 两类基础延迟公式
- 发送延迟 发送延迟 = 总比特数 / 链路带宽 (bps) 硬性单位规则：字节换算比特必须 ×8；网络带宽 1M=10^6，存储 1M=1024，二者标准不通用。
- 传播（线路）延迟 传播延迟 = 传输距离 / 介质传输速度 必背介质速度：光纤 3×10^8 m/s；铜缆双绞线 2×10^8 m/s。
- 总延迟 = 发送延迟 + 传播延迟。
2 以太网专属计算规则
- 标准以太网帧：有效数据 1518 字节，额外 8 字节前导码，帧间隔固定 9.6μs 单帧总耗时 = 帧发送延迟 + 帧间隔；
- MTU 分片规则：以太网 MTU=1500 字节，IP 报文超出该值必须分片，所有分片均需要封装首部开销。
3 停等协议信道利用率
一轮完整传输周期 = 数据帧发送时间 + 往返传播延迟 + 确认帧发送时间 信道利用率 = 有效数据发送时间 / 完整总周期
4 卫星通信延迟（选择题高频）
- 地球同步卫星 轨道高度 35786km，单程传播≈119.3ms，往返≈238.6ms，叠加设备处理总延迟约 270ms；延迟过高，不支持游戏、视频会议等实时业务。
- 低轨星链卫星 轨道 550km，单程≈1.83ms，综合总延迟 25~99ms，适配低时延场景。
5 TCP 序号考点★★
TCP 序号字段为 32 位，1 个序号对应 1 字节数据；最大可寻址空间 2 的 32 次方字节，等价 4GB 文件。
二、传输介质【上午选择题四星★★★★】
（一）有线传输介质
-
同轴电缆 分为基带同轴（传输数字方波，短距离）、宽带同轴（传输模拟信号，长距离几十公里）； 现状：多用于监控、有线电视，施工复杂、成本高，逐步被光纤替代。
-
双绞线（工程主流布线）
- 结构：铜芯两两缠绕，抵消电磁干扰；
- 分类：UTP 非屏蔽（普通办公机房，低成本）、STP 屏蔽（涉密、强电磁干扰场景，带金属屏蔽层）；
- 规格分级：Cat5（百兆）、Cat5e 超五类（千兆，主流）、Cat6/6a 六类（万兆）、Cat8（25/40G，30 米短距服务器互联）；
- 必背芯数规则：百兆传输仅需 4 芯，千兆传输必须 8 芯全部连通。
3.光纤（骨干长距离核心介质★★★★）
核心优势：传输衰减小、距离远、完全隔绝电磁干扰、单链路容量大。
1）多模光纤
纤芯粗，LED 光源；跳线橙 / 浅绿色；波长 850nm、1300nm；传输≤550 米；光模块标识 SX。
2）单模光纤
纤芯细，激光光源；跳线黄色；波长 1310nm、1550nm；传输 10km 以上；光模块标识 LX/LH。
3）光纤接头区分
LC 小方口（交换机光口标配）、SC 大方头、FC 圆形螺口、ST 圆形卡口；
4）硬性匹配规则：单模光纤搭配单模光模块，多模光纤搭配多模光模块，不可混用。
二）无线传输介质
- 微波：频率区间 300MHz~300GHz，用于雷达、运营商骨干，传输需要定向天线对准；
- WiFi 通信频段：2.4GHz、5GHz；
- 红外、激光：短距离定向无线传输。
补充介质考点
- AP 发射功率换算：室内 AP 上限 100mW=20dBm；室外 AP 上限 500mW=27dBm；
- 量子通信：依靠量子纠缠实现加密传输，无需光纤、电磁波等传统物理介质。
三、数据编码【波形判断选择题四星★★★★】
1 曼彻斯特编码（10BASE-T 以太网专用）
- 核心规则：每比特中间必然存在电平跳变；低电平→高电平代表 1，高电平→低电平代表 0；
- 特性：自带同步时钟，编码效率仅 50%；波特率 = 2 × 数据速率。
2 差分曼彻斯特编码（令牌环网专用）
核心记忆口诀：有 0 无 1 本位起始电平发生跳变 = 0；无跳变 = 1；编码效率同样 50%；第一位波形需借助曼彻斯特编码判断。
3 高速以太网编码汇总
| 编码类型 | 编码效率 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 4B/5B | 80% | 百兆以太网 |
| 8B/10B | 80% | 千兆光纤以太网 |
| 4D-PAM5 | - | 1000BASE-T 铜线千兆 |
| 64B/66B | 97% | 万兆以太网 |
四、数字调制技术【四星考点★★★★】
调制本质：使用模拟载波承载数字 0/1 信号。
- ASK 幅度键控：依靠载波振幅高低区分 0、1；
- FSK 频移键控：依靠载波频率快慢区分 0、1；
- PSK 相移键控：依靠载波初始相位区分 0、1； BPSK（2 相，N=2）、QPSK（4 相，N=4）； DPSK 差分相移键控：依靠前后相位变化识别数据，无固定基准相位；
- QAM 正交幅度调制：结合幅度 + 相位，现代 4G/5G/WiFi 主流； 规格 64QAM、256QAM，单码元比特 = log2 N；256QAM 单码元携带 8bit。
波形快速判断技巧：看幅度 = ASK；看频率 = FSK；看相位 = PSK/DPSK。
五、PCM 脉冲编码调制（模拟转数字★★★）
1 PCM 完整三步骤：采样→量化→编码
- 采样 核心奈奎斯特采样定理：fs ≥ 2 × fmax fs = 采样频率，fmax = 模拟信号最高频率； 语音信号最高 4kHz，标准采样频率 8kHz。 ⚠️易错区分：采样定理使用信号最高频率，和模拟带宽公式 W=f2-f1 不能混用。
- 量化 将连续采样值转为离散等级；量化等级 N，编码位数 = log2 N；256 级量化占用 8bit。
- 编码：将量化数值转为二进制比特流。
2 PCM 速率计算模板
数据速率 = 采样频率 × 量化位数 示例：语音 8kHz 采样、8bit 量化，速率 = 8k × 8 = 64kbps。
3 概念区分
PCM 输出数字基带信号；ASK/FSK/PSK/QAM 属于宽带模拟调制技术。
六、本章综合速记表
| 知识点模块 | 核心公式 / 关键结论 | 高频易错点 | 考试星级 |
|---|---|---|---|
| 两类基础延迟 | 发送延迟 = 比特数 / 带宽；传播延迟 = 距离 / 速度 | 字节忘记 ×8；网络 / 存储 1M 标准混淆 | ★★★★★ |
| 以太网帧计算 | 1518 字节 + 8 前导，帧间隔 9.6μs | 计算总时长漏加帧间隔 | ★★★★ |
| 卫星延迟区分 | 同步卫星≈270ms；低轨 25-99ms | 同步卫星适合实时业务 | ★★★ |
| 双绞线规范 | 百兆 4 芯、千兆 8 芯；UTP 普通 / STP 屏蔽 | 六类线只能跑百兆 | ★★★★ |
| 光纤区分 | 多模短距橙绿；单模长距黄色 | 单多模光模块混用 | ★★★★ |
| 曼彻斯特编码 | 效率 50%，波特率 = 2× 速率 | 套用 log2N 公式计算 | ★★★ |
| QAM 码元计算 | 单码元比特 = log2N | 256QAM 记作 7bit | ★★★★ |
| PCM 采样 | fs≥2× 最高信号频率 | 和信道带宽公式混淆 | ★★★ |