数据通信基础：网络工程师复习关键点

"2010年网络工程师复习资料(软考)通信基础" 网络工程师考试中的通信基础部分涵盖了数据通信系统的基本概念、传输方式以及关键的传输速率计算。以下是这部分内容的详细阐述： 1. 数据通信系统的模型通常由数据(data)、信号(signal)、DTE（数据终端设备）和DCE（数据连接设备）组成。DTE是指产生或接收数据的设备，如计算机，而DCE则是连接DTE以实现通信的设备，如调制解调器。 2. 传输方式有三种主要类型： - 基带传输：这种传输方式不进行调制，直接将数字信号（基带信号）发送，如局域网(LAN)。在基带传输中，信号通常保持其原始的频率范围。 - 频带传输：数字信号被转换为模拟信号，通过频率调制在频带上进行传输，如使用MODEM上网时的情况。这种方式需要将数字信号转换为适合模拟信道的频谱。 - 宽带传输：在宽带传输中，信道被划分为多个子信道，每个子信道可以传输模拟信号，如ADSL技术，它允许多个信号同时传输，提高了传输效率。 3. 码元与比特的关系： - 码元是传输的基本单元，可以携带一个或多个比特。码元的状态数或离散值决定了它能携带的比特数。例如，二进制码元（如电平高低）可携带1比特，而四进制码元（如正负脉冲）则可携带2比特。码元的传输速率称为波特率(BAUD)，而比特的传输速率被称为比特率(b/s或bps)。 4. 波特率与比特率的关联： - 当每个码元携带1比特时，比特率等于波特率。 - 如果码元携带n比特，比特率等于n乘以波特率。例如，QPSK调制中，每个码元携带2比特；16-QAM中，每个码元携带4比特；32-QAM中，每个码元携带5比特。 5. 奈奎斯特定理： - 定义了在理想条件下，为了防止码间串扰，码元传输速率的最大值。奈奎斯特定理指出，无噪声信道的极限波特率B等于2倍的信道带宽（单位为Hz或bps）。例如，若信道带宽为wHz，理想情况下，极限波特率就是2w baud/s。 6. 香农公式： - 针对带宽受限且存在高斯白噪声的信道，香农提出了一个极限无差错信息传输速率的公式。这个公式考虑了信道的带宽和噪声水平，给出了实际应用中的最大传输速率。 这些知识点是网络工程师需要掌握的基础，它们不仅涉及理论，还直接影响到实际网络设计和性能优化。理解并能灵活运用这些概念对于在网络工程领域取得成功至关重要。