2017网络工程师考试知识点:数据通讯技术

发布时间:2016-12-23 00:00:00 编辑:嘉辉 手机版

  数据通讯是两个实体之间数据的传输和交换,数据传输必须要要有直接或间接的物理联接 。下面小编为大家整理了关于数据通讯技术的知识点,一起来看看吧:

  主要内容

  q 通讯基础

  q 调制与编码

  q 多路复用技术

  q 差错控制

  q 传输介质

  通讯线路连接的方式

  点点连接:点—点

  分支式连接:采用询问,选择,有点像计算的总线的结构

  集线式连接:用集中器把各种低速的终端联接起来,再用一条高速线路连接,非对称的交换机

  数据通讯方式

  并行、串行

并行

串行

特征

每一个时钟周期能同时进行多位的数据传输

每个时钟周期只能传送一个数据位

优点

能进行高速的大数据量传输

能进行远距的数据传输

缺点

每一位要一根数据线,成本高

成本低

应用

近距离高速率的场合:如主机的总线、与外设连接的连接线(IDESCSI、并口打印线等)

远距离低速率的应用,如串口线,电话线、!

  后注:由于串行的先天成本优势,近年来串行技术发展很快,串行也不再是低速的代名词:如USB ,1394 都是串行技术的高速接口,另外现在最新的串行硬盘接口技术为155M,比最快的并口IDE硬盘接口133M还要快。

  串行通讯的几种方式

  单工:数据始终往一个方向传送

  半双工:数据可以双向传输,但同一时刻只能往一个方向进行数据传输

  全双工:数据可以同时双向传输

  几个数据通讯的重要技术指标及其计算

  1、数据传输率

  比特率: 每秒钟能传输的二进制代码位数 S=(1/T)

  T为每个二进制信号的周期,或 S=n/t 即在时间t内传送了n个比特位!

  波特率:每一秒内传输多少个电信号单元,B=1/T

  波特率与比特率的关系是 : S=Blog2N

  (其中N表示一个电信号所有可能的有效状态!)

  2、出错率

  误比特率:指接收的错误比特数占传输总比特数的比例。

  误码率:指接收码元中错误码元数占总码元数的比例。

  之间的关系 :一般没有特别注明情况下,一个码元就是指一个比特,当明示了一个码元包含了N个比特时。

  误码率=1-(1-误比特率)N

  3、信道容量

  理想信道 (奎斯特定理): 设理想通道的最大带宽为H,则该通道的最大波特率为2H。

  有噪音信道最大数据率(香农公式): C=Hlog2(1+S/N)

  H为理想信道的最大带宽,S/N为信道的信噪比。

  之间的关系:奎研究的是传送的是波特率为单位,一般指定了特定的信号格式,否则是计算其一般的数据率。

  在一个带宽为 3KHZ、没有噪声的信道,传输二进制信号时能够达到的极限数据传输率为__(6)__。一个带宽为 3KHZ、信噪比为 30dB 的信道,能够达到的极限数据传输率为__(7)__。上述结果表明,__(8)__。(2002年度网络设计师试题)

  (6):A.3Kbps B.6Kbps C.56Kbps D.10Mbps

  (7):A.12Kbps B.30Kbps C.56Kbps D.10Mbps

  (8):A. 有噪声信道比无噪声信道具有更大的带宽

  B.有噪声信道比无噪声信道可达到更高的极限数据传输率

  C.有噪声信道与无噪声信道没有可比性

  D.上述值都为极限值,条件不同,不能进行直接的比较

  调制与编码

  数据: 有意义的实体

  信号: 是数据的电磁或电子编码

  几个实例:

数据

信号

模拟

数字

模拟

有线电视、无线广播

电话线上传输的上网信号、微波,手机信号

数字

光纤传的电视信号,IP电话

以太网中传送的信号

  数字信号传输优缺点:代价少,干扰少,但衰减大。

  调制:变换成模拟信号

  编码:编码成数字信号

幅移键控法ASK

频移键控法FSK

相移键控法PSK

调制原理

幅度

频率

相位

优缺点

调制与解调简单效率低,易干挠

抗干找能力强

能进行多相位的调制,效率高,抗干找能力最强!

示意图

  数字数据的数字编码

  1. 单极性码:只有正(或负)的电压表示数据

  2. 极性码:分别用正和负来表示1和0。或相反的应用

  3. 双极性码:三进制码,1为反转,0为保持零电平

  4. 归零码:码元中间的信号回归到0电平

  5. 不归零: 遇1电平翻转,零时不变

  6. 双相码:要求第一位都有电平转换

  7. 曼彻斯特编码:是一种双相码,每一位中间有一个跳变,从高到低为1

  8. 差动曼彻斯特:每一位周期有跳变为零,没有为1,中间跳变仅提供时钟

  9. 多电平码:码元可取多个电平之一

  模拟数据的数字信号编码

  o 实现原理:以高于两倍最高有效信号频率的速率对信号进行采样!就能够包含原始信号的全部信息。

  o 方法

  o 线性编码:等分

  o 非线性编码:不等分,低幅值的进行较多量化

  o 优缺点:非线性还原性好,但实现困难

  多路复用技术

  o 多路复用技术是把多个低速信道合成一个高速信道的技术,这种技术要用到两个设备:多路复用器和多路分配器。

  o 多路复用是双向的概念

  o 几种复用技术

  n 频分(FDM)

  n 时分(TDM)

  n 统计时分(STDM)

  n 波分(WDM)

  n 码分(CDMA)

  n 空分(SDMA)

  差错控制

  o 差错控制的必要性

  o 检错与纠错

  n 特点及应用场合

检错

纠错

定义

传输中仅仅发送足以使接收端能检测出差错的附加位,如果接收端检测到一个差错,就请求重发这一信息

在发送每一组信息时发送足够的附加位,使接收端能以很高的概率检测并纠正大多数差错

常用方法

奇偶,CRC

海明码

应用场合

双向通讯,延时小!

单向通讯,延时大,重发代价大

  检错与纠错

  o 码距的概念:任两个合法码字之间至少有多少位相同

  n 海明码

  o 定义:如果海明距离是d,则所有少于d-1位的错误都可以检查出来,所有少于d/2位的错误都可以纠正。

  o 是一种纠错误

  n CRC

  o 定义及计算:F(X)=D(X)*2n/R(X)

  F(X)为生成的CRC

  D(X)为要校验的数

  R(X)为生成多项式

  o 常用的CRC生成多项式:

  n CRC-12: =X12+X11+X3+X2+X+1

  n CRC-16: =X16+X15+X2+1

  n CRC-CCITT:=X16+X12+X5+1

  n CRC-32: =X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1

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