文章总结： 本文为软考网规第二章数据通信原理备考指南，涵盖信道带宽、码元速率、奈奎斯特定理、香农定理及信道延迟计算等核心考点，并附真题解析。建议重点掌握奈奎斯特定理、CRC、信道延迟和MLT-3，通过真题练习巩固计算能力。
综合评分： 75
文章分类： 技术标准
【软考网规】第二章数据通信原理
原创
成渝Sec
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2026年9月28日 07:06
广东
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第二章 考点分析
本章一般考查2-3分， 内容较多。
重点掌握：奈奎斯特定理、CRC、信道延迟和MLT-3。
2.1信道特性
2.1.1信道带宽W
模拟信道：W = f2-f1 （f2和f1，分别表示：信道能通过的最高/最低频率，单位赫兹Hz）。
数字信道：数字信道是离散信道，带宽为信道能够达到的最大数据传输速率，单位是bit/s。
2.1.2码元和码元速率
码元：一个数字脉冲称为一个码元（可理解为时钟周期的信号）。
码元速率：单位时间内信道传送的码元个数。如果码元宽度（脉冲周期）为T，则码元速率（波特率）为B=1/T，单位是波特Baud。
一个码元携带信息量n（位）与码元种类数（N）的关系n=log2N。
2.1.3奈奎斯特定理
奈奎斯特定理：在一个理想的（没有噪声环境）信道中，若信道带宽为W，最大码元速率为：B = 2W（Baud）。
极限数据速率为 R = Blog2N = 2Wlog2N。（N表示码元种类数）
码元速率 = 每秒发送包裹个数
数据速率 = 每秒发送包裹重量
每秒包裹重量 = 每秒发送包裹个数x每个包裹重量
数据速率 = 码元速率x每个码元携带信息量
考试考察求码元速率
2.1.4香农定理
香农定理：在一个噪声信道的极限数据速率和带宽之间的关系。
极限速率【香农定理】公式为：C = Wlog2（1+S/N）
分贝与信噪比关系：dB = 10log10S/N
其中W为带宽，S为信号平均功率，N为噪声平均功率，S/N为信噪比。
dB=10， S/N=10
dB=30，S/N=1000（书上的例题）
假设：dB=30，求极限速率。
计算过程：
30 = 10log10S/N => 3=log10S/N => S/N=103
=> S/N=1000
极限速率C = Wlog2（1+S/N）= Wlog2（1+1000）约等于Wlog2（1+1024）= 10W
香农定理考察的频率没有来奎斯特考察的那么高，但是也要掌握。
2.1.5 带宽/码元速率/数据速率关系梳理
调制技术决定了N的数值，比如ASK/FSK/PSK N=2。
考点：调制技术延伸出来
QPSK N=4
BPSK、PSK、DPSK N=2
8PSK N=8
2.1.6 真题
即学即练·网规2018年11月第14题
（1）在异步通信中，每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇偶位和2位终止位，每秒钟传送200个字符，采用QPSK调制，则码元速率为（14 C）波特。
A.500 B.550 C.1100 D.2200
答案：思考过程
第一步：已知：QPSK => N=4
第二步：码元速率公式有三个
B=2W （和本题无关）×
B=1/T （和本题无关）×
R=Blog2N（和本题相关 奈奎斯特定理）√
第三步：（1+7+1+2）*200= Blog24
11*200 = 2200 = B * 2
=> B = 1100 Baud
2.1.7 信道延迟公式
信道延迟：与源端和宿端距离有关，也与信道的速率有关。
总延迟 = 线路延迟 + 发送延迟
线路延迟 = 传输距离/传播速度（路上跑的时间） 比如1000米电缆，延时为5us。
发送延迟= 数据帧大小/速率（排队上车的时间） 比如100M线路，发送1000字节数据，延时为1000*8 /（100*106）= 8*10-5 s = 80us
光速为30万千米每秒 = 300000 km/s = 300 m/us
电缆中传播速度一般为光速67%，即2/3，即200000 km/s = 200 m/us
卫星信道的单边时延大约为270ms（来回双向的延迟540ms）
信道延迟计算：
在1000米100Base-T线路上，发送1000字节数据，延时计算过程如下：
（1）换算单位：100Base-T 线路带宽是100M，即100Mbit/s=100*106bit/s，1000字节=1000*8bit。
（2）发送延迟：1000*8bit/（100Mbit/s）=80*10-6 * 106us=80us。
（3）传输延迟：1000m/（200m/s）=5*10-6s=5us。
（4）数据延迟=发送延迟+传输延迟=80us+5us=85us。
2.1.8真题
即学即练·网规2017年11月第14-15题
（1）局域网上相距2km的两个站点，采用同步传输方式以10Mb/s的速率发送150000字节大小的IP报文。假定数据帧长为1518字节，其中首部为18字节；应答帧为64字节。若在收到对方的应答帧后立即发送下一帧，则传送该文件花费的总时间为（14）ms（传播速率为200m/us），线路有效速率为（15）Mb/s。
（14）A.1.78 B.12.86 C.17.8 D.128.6
（15）A.6.78 B.7.86 C.8.9 D.9.33
答案：做题思路
第一问：数据一共有150000字节，而以太网最大帧长为1518，其中头部18字节，故有效载荷1500字节，那么数据一共有150000/1500=100帧。
单个数据帧传输总时间：
单边传输延迟 = 2*1000 m / 200 m/us = 10 us
双边传输延迟 = 2* 10us = 20us = 0.02 ms
发送边发送延迟 = 1518*8 bit / 10 Mb/s = 1214.4 us = 1.2144 ms
接收边返回发送延迟 = 64*8bit / 10 Mb/s = 51.2 us= 0.0512ms
单个数据帧的总时间= 0.02 + 1.2144 + 0.0512 = 1.2856 ms
150000字节大小的IP报文 = 100 个数据帧的传输时间
= 1.2856 ms * 100 = 128.56 约等于 128.6 ms
答案为：D
第二问：
线路有效速率为 = 150000 * 8 bit / 0.1286 s = 1.2 Mbit / 0.1286 s 约等于 9.33 ，答案为：D
即学即练·网规2019年11月第38题
（2）以太网的最大帧长为1518字节，每个数据帧前面有8个字节的前导字段，帧间隙为9.6us。若采用TCP/IP网络传输14600字节的应用层数据，采用100BASE-TX网络，需要的最短时间为（38）。
A.1.32ms B.13.2ms C.2.63ms D.26.3ms
答案：
数据帧结构如下
分析：网络传输14600字节的应用层数据，每个数据帧最大有效应用数据载荷为1460字节，所以总共有10个帧需要传输。
首先，计算一个数据帧的时间= 传输时间 + 时延时间；同时100BASE-TX网络说明传输速率为100Mbit/s 的电网速率为 200us/s。
其次，因为题目并没有告诉传输距离，所以只考虑发送延时。
计算一个帧的发送时间= （1518 + 8）* 8 bit / 100 Mbit/s = 0.12208ms；
计算10个帧的 发送时间= 1.2208ms；
再加上帧间隙为9.6us，共10个帧，有9个间隙时间 = 9.6 * 9=86.4us=0.0864ms。
最后：总时间 = 1.2208ms + 0.0864ms = 1.3072 ms 。
所以选择A。
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