2020年09月复习B0200061S1

在IT领域，通信系统模型是理解网络传输的基础。2020年09月的复习内容主要涵盖了通信系统的几个关键概念，包括信源编码、信道编码、有效性与可靠性、模拟与数字系统的比较以及信息量的计算。这些知识点在构建高效、可靠的通信网络时至关重要。 首先，通信系统模型涉及信源编码和信道编码。信源编码是为了减少冗余信息，提高传输效率，而信道编码则用于增加传输的可靠性，降低错误发生的可能性。有效性关注的是传输速度和资源利用率，如频率、时间和功率。在模拟系统中，衡量有效性的是有效带宽；而在数字系统中，关注的是传输速率。 可靠性是衡量传输质量的标准，模拟系统通过信噪比来评估，数字系统则用误码率来表示。误码率是错误接收的码元数量占总传输码元的比例，而误信率则考虑了信息量，两者在二进制系统中是相等的。 信息量和熵是衡量信息不确定性的度量。每个符号的信息量等于其出现概率的负对数，单位可以是比特、奈特或哈特。信息熵是所有符号信息量的加权和，当所有符号概率相等时，熵达到最大。 香农公式阐述了在有限带宽且存在高斯白噪声干扰的信道下，无差错传输的理论极限——信道容量。它依赖于带宽B、信号平均功率S和噪声平均功率N，以及信噪比S/N。 通信网的垂直体系分为应用层、业务层和基础传送网，其中支撑网包括电信管理网、信令网和数字同步网。这些组件共同确保了网络的稳定运行。 奈氏准则指出，抽样频率必须大于等于信道带宽的两倍，以保证无失真地恢复原始信号。数字通信的优势在于抗干扰、无噪声积累、便于加密、存储和交换。PCM是脉冲编码调制，通过抽样、量化和编码将模拟信号转化为数字信号。 在纠错方式上，ARQ（自动重发请求）、FEC（前向纠错）和HEC（混合纠错）各有其应用场景。ARQ主要用于检错和重传，FEC能在接收端直接纠正错误，而HEC结合了两者的优势。 电路交换和分组交换是两种主要的通信方式。电路交换适用于实时性要求高的语音业务，但呼叫建立时间长、带宽固定，不适合突发业务。相反，分组交换在数据业务中广泛应用，具有统计时分复用的特点，适合多种速率需求，但有传输延迟。 在网络层，ARP（地址解析协议）和DNS（域名系统）分别负责IP地址与MAC地址的映射和域名到IP地址的转换。在IP网络中，路由协议如RIP和OSPF用于确定数据包的最优路径。TCP和UDP是传输层的两个主要协议，TCP提供可靠的服务，而UDP则强调效率。 通过深入理解这些基本概念，可以更好地设计、管理和优化通信网络，确保数据的高效、安全传输。