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、 . 我们打败了敌人。 我们把敌人打败了。一级建造师通信与广电精讲讲义1L411000通信与广电工程专业技术 1L411010通信网 1L411011掌握通信网的构成 考点(掌握)： 通信网及其构成要素 通信网的类型及拓扑结构 通信网的基本结构一、通信网及其构成要素 （一）通信网的作用 1)用户使用通信网可以克服空间、时间等障碍来进行有效的信息交换. 2)通信网上任意两个用户间、设备间或一个用户和一个设备间均可进行信息的交换。 交换的信息包括用户信息（如话音、数据、图像等）、控制信息（如信令信息、路由信息等）和网络管理信息三类。 （二）通信网的构成要素 通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。一个完整的通信网是由硬件和软件两大部分组成。 软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。 通信网的硬件即构成通信网的设备，由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。 1终端节点 最常见的终端节点有电话机、传真机、计算机、视频终端和PBX（程控交换机）。 (1)用户信息的处理：主要包括用户信息的发送和接收，将用户信息转换成适合传输系统传输的信号以及相应的反变换。 (2)信令信息的处理：主要包括产生和识别连接建立、业务管理等所需的控制信息。考试大一级建造师2交换节点 交换节点是通信网的核心设备。 最常见的有电话交换机、分组交换机、路由器、转发器等。交换节点负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用这些信息。 主要功能有： (1)用户业务的集中和接入功能，通常由各类用户接口和中继接口组成。 (2)交换功能，通常由交换矩阵完成任意入线到出线的数据交换。 (3）信令功能，负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等。 (4）其他控制功能，路由信息的更新和维护、计费、话务统计、维护管理等。 3业务节点 最常见的业务节点有智能网中的业务控制节点（SCP)、智能外设、语音信箱系统，以及Internet上的各种信息服务器等。 它们通常由连接到通信网络边缘的计算机系统、数据库系统组成。 主要功能是： (1)实现独立于交换节点的业务的执行和控制。 (2)实现对交换节点呼叫建立的控制。 (3)为用户提供智能化、个性化、有差异的服务。 4传输系统 传输系统为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。 其硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。 二、通信网的类型及拓扑结构 （一）通信网的类型 1按业务类型分，可分为电话通信网（如PSTN、移动通信网等）、数据通信网（如X.25,Internet、帧中继网等）、广播电视网等。 2按空间距离和覆盖范围分，可分为广域网、城域网和局域网。 3按信号传输方式分，可分为模拟通信网和数字通信网。 4按运营方式分，可分为公用通信网和专用通信网。 （二）通信网的拓扑结构 在通信网中，所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。 基本的拓扑结构有：网状网、星形网、环形网、总线型网、复合型网等。 1网状网： .结构：所形成的网络链路较多，形成的拓扑结构象网状。 .具有代表性的网形网就是完全互连网(网内任意两节点间均由直达线路连接)。 .具有N个节点的完全互连网需要有1/2N（N一1）条传输链路。 .优点：线路冗余度大，网络可靠性高，任意两点间可直接通信； .缺点:线路利用率低(N值较大时传输链路数将很大)，网络成本高，另外网络的扩容也不方便，每增加一个节点，就需增加N条线路。 .适用场合：通常用于节点数目少，又有很高可靠性要求的场合。 2星形网又称辐射网 .结构：星形结构由一个功能较强的转接中心S以及一些各自连到中心的从节点组成。 .具有N个节点的星形网共需（N一1）条传输链路。 .优点：与网形网相比，降低了传输链路的成本，提高了线路的利用率 .缺点:网络的可靠性差，一旦中心转接节点发生故障或转接能力不足时，全网的通信都会受到影响。 .适用场合：传输链路费用高于转接设备、可靠性要求又不高的场合，以降低建网成本。 3复合型网 .结构：是由网状网和星形网复合而成的。它以星形网为基础，在业务量较大的转接交换中心之间采用网状网结构. .优点：兼并了网状网和星形网的优点。整个网络结构比较经济，且稳定性较好。 .适用场合：规模较大的局域网和电信骨干网中广泛采用分级的复合型网络结构。 4总线型网属于共享传输介质型网络 .结构：网中的所有节点都连至一个公共的总线上，任何时候只允许一个用户占用总线发送或接送数据。 .优点：需要的传输链路少，节点间通信无需转接节点，控制方式简单，增减节点也很方便； .缺点：网络服务性能的稳定性差，节点数目不宜过多，网络覆盖范围也较小。 .适用场合：主要用于计算机局域网、电信接入网等网络中。 5.环形网 .结构：网中所有节点首尾相连，组成一个环。 .N个节点的环网需要N条传输链路。环网可以是单向环，也可以是双向环。 .优点：是结构简单，容易实现，双向自愈环结构可以对网络进行自动保护； .缺点：是节点数较多时转接时延无法控制，并且环形结构不好扩容。 .适用场合：目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中。三、通信网的基本结构 任何通信网络都具有信息传送、信息处理、信令机制、网络管理功能。因此，从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。 （一）业务网 1)功能：业务网负责向用户提供各种通信业务，如基本话音、数据、多媒体、租用线、VPN(VirtualPrivateNetwork,虚拟专用网络)等。 2)构成一个业务网的主要技术要素包括网络拓扑结构、交换节点设备、编号计划、信令技术、路由选择、业务类型、计费方式、服务性能保证机制等。 3)交换节点设备 .其中交换节点设备是构成业务网的核心要素。采用不同交换技术的交换节点设备通过传送网互连在一起就形成了不同类型的业务网。 .业务网交换节点的基本交换单位本质上是面向终端业务的，粒度很小，例如一个时隙、一个虚连接。 .业务网交换节点的连接在信令系统的控制下建立和释放。 （二）支撑网 支撑网负责提供业务网正常运行所必需的信令、同步、网络管理、业务管理、运营管理等功能，以提供用户满意的服务质量。支撑网包含同步网、信令网、管理网三部分。 （三）传送网 1)传送网又称基础网。传送网为各类业务网提供业务信息传送手段，负责将节点连接起来，并提供任意两点之间信息的透明传输。传送网是由传输线路、传输设备组成的网络，所以又称之为基础网。 2)功能：具有电路调度网络性能监视、故障自动切换等相应的管理功能。考试大一级建造师 3)构成传送网的主要技术要素有：传输介质、复用体制、传送网节点技术等。 传送网节点： a)其中传送网节点主要有分插复用设备（ADM）和交叉连接设备（DXC）两种类型，它们是构成传送网的核心要素。 b)传送网节点也具有交换功能。 c)传送网节点的基本交换单位度很大 d)传送网节点之间的连接则主要是通过管理层面来指配建立或释放的，每一个连接需要长期维持和相对固定。1L411012掌握通信传送网的内容 掌握 传输介质 多路复用技术 SDH传送网 光传送网 一、传输介质 传输介质是指信号传输的物理通道。 信息能否成功传输则依赖于两个因素：传输信号本身的质量和传输介质的特性。 传输介质分为有线介质和无线介质两大类，有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤；无线介质:地球外部的大气或外层空间 二、多路复用技术 多路复用就是在一条公共信道上建立两条或多条传输信道，目的是为了充分利用信道的容量，提高信道的传输效率。 按信号在传输介质上的复用方式的不同，传输系统可分为四类：基带传输系统、频分复用（FDM）传输系统、时分复用（TDM）传输系统和波分复用（WDM）传输系统。 （一）基带传输系统考试大一级建造师 基带传输是在短距离内直接在传输介质传输模拟基带信号。在传统电话用户线上采用该方式。基带传输的优点是线路设备简单，在局域网中广泛使用；缺点是传输媒介的带宽利用率不高，不适于在长途线路上使用。 （二）频分复用传输系统 频分复用（FDM：FrequencyDivisionMultiple）是将多路信号经过高频载波信号调制后在同一介质上传输的复用技术。即频分复用是利用不同的频率使不同的信号同时传送而互不干扰。 具有以下特点： 频率上严格分割，时间和空间是可以重叠； 每路一个载频，每个频道只传送一路话 缺点是：成本高且体积大；工作的稳定度不高；传输质量受影响。 目前FDM技术主要用于微波链路和铜线介质上，在光纤介质上该方式更习惯被称为波分复用。 （三）时分复用传输系统 时分多址（TDM)是将传输时间划分为若于个互不重叠的时隙，互相独立的多路信号顺序地占用各自的时隙，合路成为一个复用信号，在同一信道中传输。在接收端按同样规律把它们分开。即时分复用是利用不同的时隙使不同的信号同时传送而互不干扰。 相对于频分复用传输系统，TDM的优点：传输的是数字信号，差错率低，安全性好，数字电路高度集成，以及更高的带宽利用率。 目前主要有两种时分数字传输体制：准同步数字体系PDH和同步数字体系SDH。 统计复用考试大一级建造师 统计复用实际上也是时分复用技术的一种。全称叫做“统计时分多路复用”，简称STDM，又称“异步时分多路复用”。这种复用的主要特点是动态地分配信道时隙，所以统计复用又可叫做“动态复用”。 （四）波分复用传输系统(P5,P16) 1.波分复用（WDMWavelengthDivisionMultiplexing）本质上是光域上的频分复用技术。WDM将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，每一信道占用不同的光波频率（或波长），在发送端采用波分复用器（合波器）将不同波长的光载波信号合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由波分复用器（分波器）将这些由不同波长光载波信号组成的光信号分离开来。 2.采用WDM技术可以充分利用单模光纤的巨大带宽资源（低损耗波段），在大容量长途传输时可以节约大量光纤。另外，波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关，在网络发展中，是理想的扩容手段，也是引入宽带新业务的方便手段。 根据需要，WDM技术可以有多种网络应用形式，如长途干线网、广播式分配网络、多路多址局域网络等。可利用WDM技术选路，实现网络交换和恢复，从而实现透明、灵活、经济且具有高度生存性的光网络。 3.密集WDM系统(DWDM): 根据波分复用器的不同，可以复用的波长数也不同，从2个至几十个不等，这取决于所允许的光载波波长的间隔大小。光信号峰值波长间隔在1-10nm的WDM系统称为密集WDM系统(DWDM)。 (五)准同步数字系列和同步数字系列（P15光通信系统传输网技术体制） 把低速数字信号（低次群）按照时隙叠加的办法合成一个高速数字信号（高次群）的过程称作数字复接，它是一种常用的干线大容量时分复用数字传输方法。由于复接的方式不同，出现了准同步数字复接系列(PDH)和同步数字复接系列(SDH)。 1.准同步数字系列(PDH:PlesiochronousDigitalHierarchy) 过去的光纤通信系统没有一套国际上统一的标准，都是由各个国家各自开发不同的系统，称为准同步数字体系PDH。 准同步数字体系（PDH）的弱点 1)只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，没有世界性标准。北美、日本、欧洲三个标准互不兼容，造成国际互通的困难 2)没有世界性的标准光接口规范，各厂家自行开发的光接口无法在光路上互通，限制了联网应用的灵活性。 3)复用结构复杂，缺乏灵活性，上下业务费用高，数字交叉连接功能的实现十分复杂。 4)网络运行、管理和维护（OAM）主要靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试，复用信号帧结构中辅助比特严重缺乏，阻碍网络OAM能力的进一步改进。 5)由于复用结构缺乏灵活性，使得数字通道设备的利用率很低，非最短的通道路由占了业务流量的大部分，无法提供最佳的路由选择。 2.同步数字体系（SDH:SynchronousDigitalHierarchy) SDH是为了克服PDH的缺点而产生的，SDH是光纤通信系统中的一种数字通信体系。 SDH的特点： 1)使三个地区性标准在STM-1（同步传输模块第一级别）。等级以上获得统一，实现了数字传输体制上的世界性标准。 2)采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，使网络结构得以简化，上下业务十分容易，也使数字交叉连接的实现大大简化。 3)SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的OAM（管理与维护）能力大大加强。 4)有标准光接口信号和通信协议，光接口成为开放型接口满足多厂家产品环境要求，降低了联网成本。 5)与现有网络能完全兼容，还能容纳各种新的业务信号，即具有完全的后向兼容性和前向兼容性。 6)频带利用率较PDH有所降低。 7)宜选用可靠性较高的网络拓扑结构，降低网络层上的人为错误、软件故障乃至计算机病毒给网络带来的风险。三、SDH传送网 （一）特点 SDH传送网是一种以同步时分复用和光纤技术为核心的传送网结构，它由分插复用、交叉连接、信号再生放大等网元设备组成，具有容量大、对承载信号语义透明以及在通道层上实现保护和路由的功能。 1.SDH是一个独立于各类业务网的业务公共传送平台，具有强大的网络管理功能。 2.SDH采用同步复用和灵活的复用映射结构；有全球统一的网络节点接口，使得不同厂商设备间信号的互通、信号的复用、交叉链接和交换过程得到简化。 3.SDH主要有如下优点：标准统一的光接口；强大的网管功能。 （二）帧结构 SDH帧结构是实现SDH网络功能的基础，便于实现支路信号的同步复用、交叉连接和SDH层的交换，同时使支路信号在一帧内的分布是均匀的、有规则的和可控的，以利于其上、下电路。 1.SDH帧结构以125s为帧同步周期，并采用了字节间插、指针、虚容器等关键技术。SDH系统中的基本传输速率是STM-1，其他高阶信号速率均由STM-1的整数倍构造而成。 2每个STM帧由段开销（SOH)、管理单元指针（AU-PTR）和STM净负荷三部分组成。 四、光传送网 （一）光传送网（OTN）特点 光传送网（OTN）是一种以DWDM与光通道技术为核心的新型传送网结构，它由光分插复用、光交叉连接、光放大等网元设备组成，具有超大容量、一对承载信号语义透明及在光层面上实现保护和路由的功能。 1.DWDM技术可以不断提高现有光纤的复用度，在最大限度利用现有设施的基础上，满足用户对带宽持续增长的需求；DWDM技术独立于具体的业务，同一根光纤的不同波长上接口速率和数据格式相互独立，可以在一个OTN(光传送网)上支持多种业务。 2.OTN可以保持与现有SDH网络的兼容性；SDH系统只能管理一根光纤中的单波长传输，而OTN系统既能管理单波长，也能管理每根光纤中的所有波长；随着光纤的容量越来越大，采用基于光层的故障恢复比电层更快、更经济。 （二）OTN(光传送网)的分层结构考试大一级建造师 OTN是在传统SDH网络中引入光层发展而来的，其分层结构如表1L411012所示。光层负责传送电层适配到物理媒介层的信息，在ITU-TG.872建议中，它被细分成三个子层，由上至下依次为：光信道层(OCh)、光复用段层（OMS)、光传输段层（OTS)。相邻层之间遵循OSI参考模型定义的上、下层间的服务关系模式。1.光信道层负责为来自电复用段层的各种类型的客户信息选择路由、分配波长，为灵活的网络选路安排光信道连接，处理光信道开销，提供光信道层的检测、管理功能，它还支持端到端的光信道（以波长为基本交换单元）连接，在网络发生故障时，执行重选路由或进行保护切换。 2.光复用段层保证相邻的两个DWDM设备之间的DWDM信号的完整传输，为波长复用信号提供网络功能，包括：为支持灵活的多波长网络选路重配置光复用段；为保证DWDM光复用段适配信息的完整性进行光复用段开销的处理；光复用段的运行、检测、管理等。 3.光传输层为光信号在不同类型的光纤介质上（如G.652,G.655等）提供传输功能，同时实现对光放大器和光再生中继器的检测和控制。 （三）网络节点 实现光网络的关键是要在OTN(光传送网)节点实现信号在全光域上的交换、复用和选路，目前在OTN(光传送网)上的网络节点主要有两类：光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC)。1L411013掌握业务网、支撑网功能及特点 在第三大考点中需掌握： 掌握： 业务网的相关内容 支撑网相关内容 一、业务网的相关内容 （一）电话网 1固定电话网 固定电话网是目前覆盖范围最广，业务量最大的网络，分为本地电话网和长途电话网。本地电话网是在同一编号区内的网络，由端局、汇接局和传输链路组成；长途电话网是在不同的编号区之间通话的网络，由长途交换局和传输链路组成。 电话交换局是电话网中的核心，采用数字程控交换设备，每一路电话编码为64kbit/s的数字信号，占据一次群中的某一时隙，在信令的控制下进行时隙交换，从而和各个不同的用户相连。（P37交换系统一节对固定电话网的设备进行了详细介绍） 2.移动电话网P27移动通信网 由移动交换局、基站、中继传输系统和移动台组成。 移动交换局和基站之间通过中继线相连，基站和移动台之间为无线接入方式。 3.IP电话网 IP电话网通过分组交换网传送电话信号。在IP电话网中，主要采用话音压缩技术和话音分组交换技术。 IP电话是一种利用Internet技术或网络进行语音通信的新业务。 IP电话用分组的方式来传送语音，在分组交换网中采用了统计复用技术，提高了对于传输链路和其他网络资源的利用率。 （二）数据通信网 低速数据业务主要包括电报、电子邮件、数据检索、Web浏览等。该类业务主要通过分组网络承载，所需带宽小于64kbit/s。高速数据业务包括局域网互连、文件传输、面向事务的数据处理业务，所需带宽均大于64kbit/s，采用电路或分组方式承载。 数据通信网包括X.25分组交换网(P40)、数字数据网(P43)、帧中继网(P40)、计算机互联网(P48)，这些网络的共同特点都是为计算机联网及其应用服务的。 （三）综合业务数字网(ISDN) 综合业务数字网（ISDN：IntegratedServicesDigitalNetwork）,中国电信通常称ISDN为一线通，是由电话综合数字网演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务（包括话音和非话音业务），为用户提供一组标准的多用途用户-网路接口。 综合业务数字网有窄带和宽带两种。 1窄带综合业务数字网考试大一级建造师 窄带综合业务数字网向用户提供的有基本速率(2B+D,144kbit/s）和一次群速率(30B+D,2Mbit/s）两种接口。 (1)ISDN(2B+D）业务：基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64kbit/s）和一个D信道（16kbit/s),其中B信道一般用来传输话音、数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息。 (2)ISDN(30B十D）业务：在一个基群速率（30B+D）接口中，有30个B通路和1个D通路，每个B通路和D通路均为64kbit/s，共1.920Mbit/s。 2宽带综合业务数字网（B-ISDN）是在ISDN的基础上发展起来的，可以支持各种不同类型、不同速率的业务，包括速率不大于64kbit/s的窄带业务（如语音、传真），宽带分配型业务（广播电视、高清晰度电视），宽带交互型通信业务（可视电话、会议电视），宽带突发型业务（高速数据）等。 B-ISDN的主要特征是以同步转移模式（STM）和异步转移模式（ATM）兼容方式，在同一网路中支持范围广泛的声音、图像和数据的应用。二、支撑网相关内容P2P9 一个完整的电信网除有以传递电信业务为主的业务网之外，还需有若干个用来保障业务网正常运行、增强网路功能、提高网路服务质量的支撑网路。 支撑网是现代电信网运行的支撑系统。 支撑网中传递相应的监测和控制信号，包括公共信道信令网、同步网、电信管理网等。 （一）信令网 信令网是公共信道信令系统传送信令的专用数据支撑网，一般由信令点（SP)，信令转接点（STP）和信令链路组成。 信令网可分为不含STP的无级网和含有STP的分级网。无级信令网信令点间都采用直连方式工作，又称直连信令网。分级信令网信令点间可采用准直连方式工作，又称非直连信令网。 （二）同步网 同步网是现代电信网运行的支持系统之一，为电信网内所有电信设备的时钟（或载波）提供同步控制信号。数字网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过一定数值时，会使接收信号交换机的缓冲存储器读、写时钟有速率差，当这个差值超过某一定值时就会产生滑码、以致造成接收数字流的误码或失步。 同步网的功能就在于使网内全部数字交换设备的时钟频率工作在共同的速率上，以消除或减少滑码。 同步网处于数字通信网的最底层，负责实现网络节点设备之间和节点设备与传输设备之间信号的时钟同步、帧同步以及全网的网同步，保证地理位置分散的物理设备之间数字信号的正确接收和发送。 对同步网主要掌握三点内容 1数字网同步和数字同步网 2同步网的等级结构 3.大楼综合定时供给系统（BITS)和定时基准的传输 1数字网同步和数字同步网 (1)在数字通信网内，使网中各个单元使用某个共同的基准时钟频率，实现各网元时钟间的同步，称为网同步。 数字网同步的方式很多，主要有准同步、主从同步和互同步。通常国际通信时采用准同步方式。目前，世界上多数国家的国内数字网同步都采用主从同步法，我国数字网同步也是采用主从同步方式。 好，下面我们分别看一下准同步、主从同步 .准同步方式是指在一个数字网中各个节点，分别设置高精度的独立时钟，这些时钟产生的定时信号以统一标准速率出现，而速率的变化限制在规定范围内，故滑动率是可以接受的。通常国际通信时采用准同步方式。通常国际通信时采用准同步方式。 .主从同步是目前广泛应用的一种同步方式。是将一个时钟（一般是最高一级时钟）作为主（基准）时钟，网中其他时钟（从时钟）同步于主时钟。目前，我国及世界上多数国家的国内数字网同步都采用主从同步方式。 .互同步 网中不设主时钟，由网内各交换节点的时钟相互控制，最后都调整到一个稳定的、统一的系统频率上，这样可以防止同步系统的系统频率随节点之间传输时延的变化而变化，从而实现全网的同步工作。互同步可靠性有改善，但系统较为复杂。 (2)数字同步网 用于实现数字交换局之间、数字交换局和数字传输设备之间的同步; 它是由各节点时钟和传递频率基准信号的同步链路构成的。 数字同步网的组成包括两个部分,即交换局间的时钟同步和局内各种时钟之间的同步。 2同步网的等级结构 我国数字同步网的等级分为4级：对这4级时钟的特点及设置位置要清楚。 第一级是基准时钟（PRC)，由铯原子钟组成，它是我国数字网中最高质量的时 钟，是其他所有时钟的定时基准 第二级是长途交换中心时钟，装备GPS接收设备及有保持功能的高稳定时钟，构成高精度区域基准钟，该时钟分为A类和B类。 .A类时钟:设置于一级和二级长途交换中心的大楼综合定时供给系统（BITS）,它通过同步链路直接与基准时钟同步。 .B类时钟:设置于三级和四级长途交换中心的大楼综合定时供给系统（BITS），它通过同步链路受A类时钟控制，间接地与基准时钟同步。 第三级时钟是有保持功能的高稳定度晶体时钟。通过同步链路与二级时钟或同等级时钟同步。设置在汇接局和端局。 第四级时钟是一般晶体时钟，通过同步链路与第三级时钟同步，设置于远端模块、数字终端设备和数字用户交换设备。 3.大楼综合定时供给系统（BITS)和定时基准的传输 (1)大楼综合定时供给系统（BITS)是指在每个通信大楼内，设有一个主钟，它受控于来自上面的同步基准（或GPS信号），楼内所有其他时钟受该主钟同步。 .主钟等级应该与楼内交换设备的时钟等级相同或更高。 .BITS由五部分组成：参考信号入点、定时供给发生器、定时信号输出、性能检测及告警。 .我国在数字同步网的二、三级节点设BITS,并向需要同步基准的各种设备提供定时信号。 (2)定时基准有三种传输方式： 考试大一级建造师第一种是采用PDH2Mbit/s专线. 第二种是采用PDH2Mbit/s带有业务的电路。 第三种是采用SDH线路码传输定时基准信号。 （三）电信管理网 电信管理网是为保持电信网正常运行和服务，对其进行有效地管理所建立的软、硬件系统和组织体系的总称，是现代电信网运行的支撑系统之一。 TMN是一个综合的、智能的、标准化的电信管理系统。 1电信管理网的主要功能是： 1)根据各局间的业务流向、流量统计数据，有效地组织网络流量分配； 2)根据网络状态，经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等，以避免网络过负荷和阻塞扩散； 3)在出现故障时根据告警信号和异常数据采取封闭、启动、倒换和更换故障部件等，尽可能使通信及相关设备恢复和保持良好运行状态。 2电信管理网主要包括网络管理系统、维护监控系统等，由操作系统、工作站、数据通信网、网元组成，其中网元是指网络中的设备，可以是交换设备、传输设备、交叉连接设备、信令设备。数据通信网则提供传输数据、管理数据的通道，它往往借助电信网来建立。1L411014了解通信技术的发展趋势 主要了解以下内容 一、下一代网络（NGN）技术 通信技术的发展将呈现如下趋势（5点） NGN是大量采用了哪些创新技术（3点） 下一代通信业务的典型特征（5点） 二、软交换 软交换技术及其特征 软交换体系架构的主要组成 三3G简介 3G的目标及系统特征 四、全光网络 全光网络的特点 全光网络的结构 1L411020光传输系统 需掌握的考点： 掌握光通信系统的构成 掌握SDH设备的构成及功能 掌握DWDM设备的构成及功能 1L411021掌握光通信系统的构成 需掌握的考点： 一、光纤通信系统（包括三、光传输设备） 二、光传输媒质P14（P581L411080光(电)缆特点及应用）（后面讲） 四、光通信系统传输网技术体制(已讲)考试大一级建造师 五、光波分复用（WDM)（已讲） 光通信系统通常指光纤传输通信系统,是目前通信系统中最常用的传输系统.掌握光纤传输系统的基本原理是了解光通信的窗口. 一、光纤通信系统 1.光纤通信是以光波作为载频,以光导纤维(简称光纤)作为传输媒介,遵循相应的技术体制的一种通信方式. 最基本的光纤通信系统是由光发射机,光纤线路(光缆和光中继器)和光接受机组成.1L411021-1是光纤通信系统组成。 光传输设备主要包括：光发送机、光接收机、光中继器。 1)光发送机：光发送机的作用是将数字设备的电信号进行电光转换，调节并处理成为满足一定条件的光信号后送入光纤中传输。 光发送机的组成如1L411021-2。1L411021-2是光发送机组成框图。 光源是光发送机的关键器件，它产生光纤通信系统所需要的载波； 输入接口在电光之间解决阻抗、功率及电位的匹配问题； 线路编码包括码型转换和编码； 调制电路将电信号转变为调制电流，以便实现对光源输出功率的调节。 光纤通信系统通常采用数字编码,强度调制,直接检波方式.调制方式 强度调制就是在发送端用电信号通过调制器控制光源的发光强度，使光强度随信号电流线性变化。光强度是指单位面积上的光功率。 直接检波是指在接收端用光电检测器直接检测光的有无，再转化为电信号。光纤作为传输媒介，以最小的衰减和波形畸变将光信号从发送端传输到接收端。为了保证通信质量，信号经过一定距离的衰减后，进入光中继器，将已衰落的光信号脉冲进行补偿和再生。 2)光接收机：光接收机的作用是把经过光纤传输后，脉冲幅度被衰减、宽度被展宽的弱光信号转变为电信号，并放大、再生恢复出原来的信号。1L411021-3是光接收机组成框图。 3)光中继器：光中继器的作用是将通信线路中传输一定距离后衰弱、变形的光信号恢复再生，以便继续传输。 再生光中继器有两种类型：一种是光-电-光中继器；另一种是光-光中继器。 二、光传输媒质P14（P581L411080光(电)缆特点及应用） 1光纤是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质。 光在光纤中传播，会产生信号的衰减和畸变，其主要原因是光纤中存在损耗和色 散。损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性，它们直接影响光传输的性能。1L411022掌握SDH设备的构成及功能 需掌握： 一、SDH的基本网络单元 二、SDH网络接点接口 三、基本网络单元的连接 SDH传输网是由一些基本的SDH网络单元（NE）和网络节点接口（NNI)组成，通过光纤线路或微波设备等连接进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。 SDH传输网具有全世界统一的网络节点接口从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换的过程；有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N(N=1,4,16,64)。 一、SDH的基本网络单元 构成SDH系统的基本网元主要有同步光缆线路系统、终端复用器（TM)、分插复用 器（ADM)、再生中继器（REG）和同步数字交叉连接设备（SDXC),其中TM,ADM,REG,SDXC主要功能如1L411022-1所示 1终端复用器（TM)： TM是SDH基本网络单元中最重要的网络单元之一。 它的主要功能是将若干个PDH低速率支路信号复用成为STM-1帧结构电（或光）信号，或将若干个STM-n信号复用成为STM-N(nN）信号输出。解复用过程与复用过程相反。 2分插复用器（ADM)： ADM是SDH传输系统中最具特色、应用最广泛的基本网络单元。 功能;ADM分插复用器:是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的设备。 3.再生中继器（REG)： 功能:是将经过光纤长距离传输后，受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号，转换成电信号后，进行放大、整形、再定时、再生成为规范的电脉冲信号，经过调制光源变换成光脉冲信号，送入光纤继续传输，以延长通信距离. 4.同步数字交叉连接设备(SDXC): 考试大一级建造师.SDXC是指SDH设备或网络中的数字交叉连接设备 .主要功能: 实现SDH设备内支路间、群路间、支路与群路间、群路与群路间的交叉连接，还兼有复用、解复用、配线、光电互转、保护恢复、监控和电路资源管理等多种功能。 二、SDH网络接点接口 所谓网络节点接口（NNI)表示网络节点之间的接口。 1L41102Z-2给出了网络节点接口在SDH网络中的位置的一个示意。 对于SDH网络接点接口规范一个统一的NNI标准，基本出发点在于，使其不受限于制定的传输媒质，不受限于网络节点所完成的功能，同时对局间通信或局内通信的应用场合也不加以限定。 三、基本网络单元的连接 （一）网络拓扑结构 根据网络节点在网络中的几何安排，一网络主要有以下几种基本的拓扑结构：线形、星形、环形、树形、网孔形。 （二）网络组网实例及网络分层 1L411022-2给出了网络单元组网的一实例。按照SDH网络分层的概念，中示意标出了实际系统中的再生段、复用段和数字段。 1再生段：再生中继器（REG）终端复用器（TM）之间、再生中继器与分插复用器(ADM）或再生中继器与再生中继器之间，这部分段落称再生段。 再生段终端（RST）:再生段两端的REG、TM和ADM称为再生段终端（RST）。 2.复用段：终端复用器与分插复用器之间以及分插复用器与分插复用器之间称为复用段。 复用段终端（MST）：复用段两端的TM及ADM称为复用段终端（MST）。 3.数字通道：终端数字复用器之间以及跨越两个数字段以上的ADM间或ADM与TM之间。 通道终端（PT）：通道两端的TM及ADM称为通道终端（PT）。1L411023掌握DWDM设备的构成及功能P6P18-21 一、DWDM工作方式 （一）按传输方向的不同可分为双纤单向传输系统、单纤双向传输系统 1双纤单向传输系统： 如1L411023-1所示，在双纤单向传输系统中，单向DWDM是指所有光通道同时在一根光纤上沿同一方向传送， 在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号1，入2n通过光复用器组合在一起，并在一根光纤中单向传输，由于各信号是通过不同的光波长携带的，所以彼此之间不会混淆。 在接收端通过光解复用器将不同光波长信号分开，完成多路光信号传输的任务。反向光信号的传输由另一根光纤来完成，同一波长在两个方向上可以重复利用。这种DWDM系统在长途传输网中应用十分灵活，可根据实际业务量需要逐步增加波长来实现扩容。 2单纤双向传输系统：如1L411023-2所示，单纤双向DWDM是指光通路在同一根光纤上同时向两个方向传输，所用波长相互分开，以实现彼此双方全双向有通信联络。 与单向传输相比的优点： 1)通常可节约一半光纤器件。 2)另外，由于两个方向传输的信号不会交互产生四波混频(FWM)，因此其总的四波混频(FWM)产物比双纤单向传输少得多。 缺点是，该系统需要采用特殊的措施来对付光反射，且当需要进行光信号放大时，必须采用双向光纤放大器。 （二）从系统的兼容性方面考虑可分为集成式系统、开放式系统 1集成式DWDM系统：集成式系统是指被承载的SDH业务终端必须具有标准的光波长和满足长距离传输的光源，只有满足这些要求的SDH业务才能在DWDM系统上传送。因此集成式DWDM系统各通道的传输信号的兼容性差，系统扩容时也比较麻烦，因此实际工程较少采用。 2开放式DWDM系统：对于开放式波分复用系统来说，在发送端和接收端设有光波长转换器（OTU)，它的作用是在不改变光信号数据格式的情况下（如SDH帧结构），把光波长按照一定的要求重新转换，以满足DWDM系统的波长要求。现在DWDM系统绝大多数采用的是开放式系统。 二、DWDM系统主要网元及其功能 DWDM系统在发送端采用合波器（OMU)，将窄谱光信号（速率在2.5Gb/s及以下符合ITU-TG.692)的不同波长的光载波信号合并起来，送入一根光纤进行传输；在接收端利用一个分波器（ODU）,将这些不同波长承载不同信号的光波分开。各波信号传输过程中相互独立。 波分复用设备合（分）波器的不同，传输的最大波道也不同，目前商用的DWDM系统波道数可达160波，若传输l0Gbit/s系统，整个系统总容量就有1.6Tbit/s. DWDM系统主要网络单元有：光合波器（OMU)、光分波器（ODU）、光波长转换器(OTU)、光纤放大器（OA)、光分插复用器（OADM)、光交叉连接器（OXC)。各网元主要功能如下： 考试大一级建造师1.光合波器（OMU)： 光合波器在高速大容量波分复用系统中起着关键作用，其性能的优劣对系统的传输质量有决定性影响。 功能就是将不同波长的光信号相互独立藕合在一起，传送到一根光纤里进行传输。这就要求合波器插入损耗及其偏差要小，信道间串扰小，偏振相关性低。 合波器主要类型有介质薄膜干涉型、布拉格光栅型、星形藕合器、光照射光栅和阵列波导光栅（AWG）等。 2光分波器（ODU)： 光分波器在系统中所处的位置与光合波器相互对立，光合波器在系统的发送端，光分波器在系统的接收端，所起的作用是将藕合在一起的光载波信号按波长，将各波道的信号相互独立地分开，并分别发送到相应的低端设备。对其要求和其主要类型与光合波器类同。 3.光波长转换器（OTU)： 光波长转换器根据其所在DWDM系统中的位置，可分为发送端OTU、中继器使用OTU和接收端OTU。 发送端OTU主要作用是将终端通道设备送过来的宽谱光信号，转换为满足WDM要求的窄谱光信号，因此其不同波道OTU的型号不同。 中继器使用OTU主要作为再生中继器用: 执行光电光转换、实现3R(再整形、再生、再定时)功能; 对某些再生段开销字节进行监视的功能。 接收端OTU主要作用是将光分波器送过来的光信号转换为宽谱的通用光信号。 根据波长转换过程中信号是否经过光电域的变换，又可将光波长转换器分为两大类：光一电一光波长转换器和全光波长转换器。 4光纤放大器（OA)：光纤放大器是一种不需要经过光电光变换而直接对光信号进行放大的有源器件。它能高效补偿光功率在光纤传输中的损耗，延长通信系统的传输距离，扩大用户分配网覆盖范围。 光纤放大器在WDM系统中的应用主要有三种形式:功率放大器（BA，简称功放）、线路放大器（LA，简称线放）、预放大器（PA，简称预放）之分。 在发送端光纤放大器可以用在光发送端机的后面作为系统的功率放大器（BA)，用于提高系统的发送光功率。在接收端光纤放大器可以用在光接收端机的前面作为系统的预放大器（PA)，用于提高信号的接收灵敏度。光纤放大器作为线路放大器时可用在无源光纤段之间以抵消光纤的损耗、延长中继长度，称之为光线路放大器（LA，简称线放）。考试大一级建造师 实现光网络的关键是要在OTN(光传送网)节点实现信号在全光域上的交换、复用和选路。目前在OTN(光传送网)上的网络节点主要有两类：光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）。 5光分插复用器（OADM)：P6P21 主要功能是：在光域实现传统SDH中的SADM分插复用器在时域中实现的功能，包括从传输设备中有选择地下路去往本地的光信号，同时上路本地用户发往其他用户的光信号，而不影响其他波长信号的传输。即将需要上下业务的波道采用分插复用技术终端至附属的OUT（光波长转换器）设备。 光分插复用器（OADM）工程中的主要技术要求是通道串扰和插入损耗。 6光交叉连接器（OXC)：P6P21 光交叉连接器是实现全光网络的核心器件，其功能类似于SDH系统中的SDXC，差别在于OXC在光域上直接实现了光信号的交叉连接、路由选择、网络恢复等功能，无需进行OEO转换和电处理. 通过使用光交叉连接器，可以有效地解决现有的数字交叉连接设备（DXC）的电子瓶颈问题。 光交叉连接器（OXC)是构成OTN(光传送网)的核心设备1L411030微波和卫星传输系统 需掌握的内容：SDH数字微波系统构成 熟悉的内容：微波信号的衰落及克服法 了解的内容：卫星通信及VSAT通信系统的网络结构和工作特点 1L411031掌握SDH数字微波系统构成 一、SDH数字微波调制 SDH微波的调制就是将SDH数字码流通过移频、移幅或移相的方式调制在微波的载波频率上，然后经过放大等处理发送出去，实现远距离的传输。 目前大容量的SDH微波均采用64QAM或128QAM的调制技术，少数设备采用256QAM调制技术。 二、SDH微波中继通信系统的组成 一个SDH微波通信系统可由端站、分路站、枢纽站及若干中继站组成。一个微波通信系统的容量配置一般由一个备用波道和一个或一个以上的主用波道组成，简称N+l。 1终端站处于微波传输链路两端或分支传输链路终点。向若干方向辐射的枢纽站，就其每一个方向来说也是一个终端站。这种站可上、下全部支路信号即低次群路，配备SDH数字微波传输设备和SDH复用设备。可作为监控系统的集中监视站或主站。 2分路站也叫双终端站，处在微波传输链路中间。作用： 1)可以将其传输的部分或全部主用波道在该站通过复用设备（ADM）上、下业务考试大一级建造师 2)可以将其传输的部分或全部主用波道在该站通过数字配线架（DDF)直通。 3)可以作为监控系统的主站，也可用作受控站。 3枢纽站是指位于微波传输链路上，包含有三个或三个通信方向的站。作用： 1)需完成数个方向的通信任务。即在系统N+1配置的情况下，此类站要完成一个或多个主用波道STM-1信号或部分支路的主用波道STM-1的转接或上、下业务。 2)一般可作为监控系统的主站。 4中继站是指处在微波传输链路中间，没有上、下话路功能的站。 分类：可分为再生中继站，中频转接站，射频有源转接站和无源转接站。 由于SDH数字微波传输容量大，一般只采用再生中继站。 再生中继站对收到的已调信号解调、判决、再生，转发至下一方向的调制器。这种站上不需配置倒换设备，只装有数字微波通信设备，具有站间公务联络和无人值守功能。三、天馈线和分路系统 电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。 在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间，两两互相垂直，常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化 所谓线极化波就是其电场强度矢量E沿一定角度方向的波，当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。 垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。 一般情况下，在微波站内采用收发共用天线和多波道共用天线，这就要求微波天馈线系统除了含有用来接收或发射微波信号的天线及传输微波信号的馈线外，还必须有极化分离器、波道的分路系统等。 常用的天线类型为卡塞格林天线，从天线至分路系统之间的连接部分称为馈线系统。 1微波天线的基本参数为天线增益、半功率角、极化去藕、驻波比。 2馈线有同轴电缆型和波导型两种形式。 一般在分米波段（(2GHz)，采用同轴电缆馈线，在厘米波段（(4GHz以上频段），故采用波导馈线，波导馈线系统又分为圆波导馈线系统、椭圆软波导馈线系统和矩形波导馈线系统。 馈线系统中还配有密封节、杂波滤除器、极化补偿器、极化旋转器、阻抗变换器、极化分离器等波导器件。 3收、发信波道分路系统 位置：在馈线和收信机射频输入及发信机射频输出接口之间； 作用:是将不同波道的信号分开。 四、SDH微波传输设备的组成 SDH微波传输设备主要由三部分电路组成：中频调制、解调部分（中频调制解调器）；微波收发信机部分；操作、管理、维护和参数配置部分(OAMP)。 .中频调制、解调器要完成光电信号的变换、数字基带信号处理和中频调制、解调等功能。 .微波收、发信机主要用于中频和微波信号间的变换，包括上下变频、微波本振和功放及空间分集接收等主要电路。 .操作、管理、维护和参数配置部分OAMP:用于对SDH数字微波系统的智能化操作、管理、维护和参数配置。 1L411032熟悉微波信号的衰落及克服法 一、电波衰落 微波信号在大气中传播时，由于受外界各种因素的影响而发生衰落，这种收信电平随时间起伏变化的现象，叫做电波传播的衰落现象。 二、衰落的分类及对微波传输的影响 1视距传播衰落的主要原因是由上述大气与地面效应引起的，从衰落发生的物理原因看，可分为以下几类： 闪烁衰落: K型衰落考试大一级建造师 波导型衰落：由于气象的影响，大气层中会形成不均匀的结构，当电磁波通过这些不均匀层时将产生超折射现象（K0），这种现象称为大气波导。称为大气波导传播。若微波射线通过大气波导，而收，发两点在波导层外，如下图2所示。则接收点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外，还有“波导层”以外的反射波，形成严重的干扰型衰落，甚至造成通信的中断。 2衰落对微波传输的影响主要表现在使得接收点收信电平出现随机性的波动，这种波动有如下两种情况：平衰落、频率选择型衰落 (1)在信号的有用频带内，信号电平各频率分量的衰落深度相同，这种衰落被称为平衰落，发生平衰落时，当收信电平低于收信机门限时，造成电路质量严重恶化甚至中断。 (2)另一种情况是信号电平各频率分量的衰落深度不同，这种衰落称为频率选择型衰落，严重时造成电路中断。 三、克服衰落的一般方法 1利用地形地物削弱反射波的影响。 2将反射点设在反射系数较小的地面。 3利用天线的方向性。 4用无源反射板克服绕射衰落。 5分集接收。1L411033了解卫星通信及VSAT通信系统的网络结构和工作特点 需掌握的内容：移动通信网络的构成 需熟悉的内容：CDMA、GSM网络特点 需了解的内容：移动通信新技术及应用 1L411041掌握移动通信网络的构成 一、移动通信特点 二、移动通信的发展历程 三、移动通信系统频段分配 四、移动通信网络构成 一、移动通信特点 1移动通信是指通信双方或至少一方在移动中进行信息交换的通信方式。 移动通信由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在