在数字化世界中，数据通信技术始终关注于对计算机内二进制数据的传输、交换与处理。这项技术的研究涵盖了相关的理论、方法以及实现技术。对于个人而言，这些理论的学习可能会显得抽象且难以理解，但若是以考试为目的，熟记相关公式便能应对。历年网络工程师考试中，本章节的关键知识点涉及数据的传输速率、调制与编码、以及数据交换方式等。
重点学习内容
- 数据通信的基本概念
- 信道的特性及其对信号传输的影响
- 码元、速率及波特率等关键参数的解读
- 奈奎斯特定理与香农定理的应用与理解
- 典型考题分析与解答
通信的本质是将数据（如语音、文字、图像）从信息的源头（信源）通过某种传输介质（信道）传递到信息的接收端（信宿）。一个通信系统可以被大致划分为三个主要部分：信源、信道和信宿。信源是数据的产生地，信宿则是数据的接收终点，而信道则是负责传输信号的媒介，它可以是线性的，也可以是非线性的。
信号的分类与传输
- 基带信号传输：直接将数字信号1和0用不同的电压表示，然后在数字信道上传输，这被称为基带传输。
- 宽带信号传输：对基带信号进行调制后形成模拟信号，并通过模拟信道进行传输，这被称为宽带传输。
模拟信号与数字信号在特性上存在显著差异。模拟信号是在连续时间内变化的信号，其特征量可在任意瞬间呈现任何数值。而数字信号则是离散的时间离散信号，信息被表示为若干个明确定义的离散值。这两种信号在传输过程中各有其特点和要求。
模拟信号在传输过程中会衰减并受到噪声干扰，而数字信号只取有限个离散值。即使数字信号在传输过程中受到一定程度的干扰，只要其变形不严重，仍可通过信号再生或差错控制的方法进行恢复。若对模拟信号采用此方法，噪声可能会被放大。模拟设备的复杂性较高，难以大规模集成。
信道特性的量化
- 模拟信道带宽：由信道的物理特性决定，是信道能通过的最高频率与最低频率之差。为减小信号失真，信道需具备足够的带宽。
- 数字信道带宽：决定了信道中能无失真地传输的最大数据速率，即单位时间内在信道上传输的脉冲序列的比特数。
码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。奈奎斯特定理与香农定理则分别描述了理想信道与有噪声信道下的最大数据传输率。