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1l411000  通信與廣電工程專業技術

近年考試分值接近20分，出題范圍更側重于通信工程專業技術方面，廣電部分較少。

1l411010通信網

1l411011掌握通信網的構成

一、通信網及其構成要素

（一）通信網的作用

    通信網由節點（終端節點、交換節點）和連接這些節點的傳輸系統組織在一起，按約定的信令或協議完成任意用戶間信息交換的通信體系。

   （2)通信網上交換的信息包括用戶信息、控制信息（如信令信息、路由信息等）和網絡管理信息三類。(2009真題考點)

（二）通信網的構成要素

    通信網的硬件由終端節點、交換節點、業務節點和傳輸系統構成 (2010真題考點)，完成通信網的基本功能：接入、交換和傳輸。

1．終端節點： (1) 處理用戶信息； (2) 處理信令信息。

2．交換節點：交換節點是通信網的核心設備。

   交換節點負責集中、轉發終端節點產生的用戶信息，但并不產生和使用這些信息。

   主要功能：

     (1)用戶業務的集中和接入功能，通常由各類用戶接口和中繼接口組成。

     (2)交換功能，通常由交換矩陣完成任意入線到出線的數據交換。

     (3)信令功能，負責呼叫控制和連接的建立、監視、釋放等。

     (4)其他控制功能，路由信息的更新和維護、計費、話務統計、維護管理等。

3．業務節點主要功能：

     (1)實現獨立于交換節點的業務的執行和控制。

     (2)實現對交換節點呼叫建立的控制。

     (3)為用戶提供智能化、個性化、有差異的服務。

4．傳輸系統硬件組成：線路接口設備、傳輸媒介、交叉連接設備等。

二 通信網的基本結構

通信網絡功能：信息傳送、信息處理、信令機制、網絡管理。

通信網分三部分：業務網、傳送網、支撐網(2011真題考點)。

（一）業務網

    功能：向用戶提供各種通信業務，如基本話音、數據、多媒體、租用線、vpn等。

    構成一個業務網的主要技術要素：網絡拓撲結構、交換節點設備、編號計劃、信令技術、路由選擇、業務類型、計費方式、服務性能保證機制等。

    業務網交換節點的連接在信令系統的控制下建立和釋放。

（二）傳送網

    功能：電路調度、網絡性能監視、故障自動切換等管理功能。

    構成傳送網的主要技術要素：傳輸介質、復用體制、傳送網節點技術等。

    傳送網節點：分插復用設備、交叉連接設備兩種類型

（三）支撐網

    支撐網負責提供業務網正常運行所必需的信令、同步、網絡管理、業務管理、運營管理等功能，以提供用戶滿意的服務質量。(2012真題考點)

    支撐網包含同步網、信令網、管理網三部分(2007真題考點)。

三、通信網的類型及拓撲結構

（一）通信網的類型（2006真題考點）

    1．按業務類型分：電話通信網、數據通信網、廣播電視網等。

    2．按空間距離和覆蓋范圍，可分為廣域網、城域網和局域網。

    3．按信號傳輸方式，可分為模擬通信網和數字通信網。

    4．按運營方式，可分為公用通信網和專用通信網。

（二）通信網的拓撲結構

    拓撲結構：網狀網、星形網、環形網、總線型網、復合型網等。

    要求掌握每一種拓撲結構的拓撲形狀、優點、缺點、使用場合，重點是掌握使用場合。

各種網絡拓撲結構傳輸鏈路數比較

    1)具有n 個節點的完全互連的網狀網需要有1/2·n·（n 一1 ）條傳輸鏈路。

    2)具有n 個節點的星形網共需（n 一1 ）條傳輸鏈路。

    3)具有n個節點的環網需要n條傳輸鏈路。環網可以是單向環，也可以是雙向環。

1.網狀網：

    缺點：線路利用率低(n 值較大時傳輸鏈路數將很大)，網絡成本高，網絡的擴容不方便，每增加一個節點，就需增加n條線路。

    適用場合：通常用于節點數目少，又有很高可靠性要求的場合。

2．星形網（又稱輻射網）

    優點：與網形網相比，降低了傳輸鏈路的成本，提高了線路的利用率

    缺點: 網絡的可靠性差，中心轉接節點發生故障或轉接能力不足時，全網的通信都會受到影響。

    適用場合：在傳輸鏈路費用高于轉接設備、可靠性要求又不高的場合，以降低建網成本。

3．復合型網

    結構：由網狀網和星形網復合而成的。它以星形網為基礎，在業務量較大的轉接交換中心之間采用網狀網結構.

    優點：兼并了網狀網和星形網的優點。整個網絡結構比較經濟，且穩定性較好。

適用場合：規模較大的局域網和電信骨干網中廣泛采用分級的復合型網絡結構。

4．總線型網：屬于共享傳輸介質型網絡

    優點：需要的傳輸鏈路少，節點間通信無需轉接節點，控制方式簡單，增減節點方便；

    缺點：網絡服務性能的穩定性差，節點數目不宜過多，網絡覆蓋范圍也較小。

    適用場合：主要用于計算機局域網、電信接入網等網絡中。

5.環形網

    結構：網中所有節點首尾相連，組成一個環。n個節點的環網需要n條傳輸鏈 路。環網可以是單向環，也可以是雙向環。

    優點：結構簡單，容易實現，雙向自愈環結構可以對網絡進行自動保護；

    缺點：節點數較多時轉接時延無法控制，并且環形結構不好擴容。

    適用場合：目前主要用于計算機局域網、光纖接入網、城域網、光傳輸網等網絡中。

1l411012掌握通信傳送網的內容

二、多路復用技術

    按復用方式不同：基帶傳輸系統、頻分復用（fdm）傳輸系統、時分復用（tdm）傳輸系統和波分復用（wdm）傳輸系統。

（一）基帶傳輸系統

    基帶傳輸優點：線路設備簡單，在局域網中廣泛使用；

    缺點：傳輸媒介的帶寬利用率不高，不適于在長途線路上使用。（2010真題考點）

（二）頻分復用傳輸系統

     缺點：傳輸模擬信號，需要模擬的調制解調設備，成本高且體積大；難以集成，工作的穩定度不高；由于計算機難以直接處理模擬信號，導致在傳輸鏈路和節點之間有過多的模數轉換，從而影響傳輸質量。

（三）時分復用傳輸系統

    相對于頻分復用傳輸系統，tdm的優點：傳輸數字信號，差錯率低，安全性好，數字電路高度集成，更高的帶寬利用率。

   兩種時分數字傳輸體制：準同步數字體系pdh和同步數字體系sdh。

（四）波分復用傳輸系統

    1. 波分復用（wdm）是光域上的頻分復用技術。wdm將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，每一信道占用不同的光波頻率（或波長）。

    2. wdm技術可以充分利用單模光纖的巨大帶寬資源。波分復用通道對數據格式是透明的，即與信號速率及電調制方式無關，是理想的擴容手段，也是引入寬帶新業務的方便手段。

三、sdh傳送網

　　特點：sdh傳送網是一種以同步時分復用和光纖技術為核心的傳送網結構，它由分插復用、交叉連接、信號再生放大等網元設備組成。

　　1. sdh是一個獨立于各類業務網的業務公共傳送平臺，具有強大的網絡管理功能。

　　2. sdh采用同步復用和靈活的復用映射結構；有全球統一的網絡節點接口，使得不同廠商設備間信號的互通、信號的復用、交叉鏈接和交換過程得到簡化。

　　3. sdh主要優點：標準統一的光接口；強大的網管功能。

（二）幀結構

　　sdh幀結構便于實現支路信號的同步復用、交叉連接和sdh層的交換，同時使支路信號在一幀內的分布是均勻的、有規則的和可控的，以利于其上、下電路。sdh幀結構以l25μs為幀同步周期（2009真題考點），并采用了字節間插、指針、虛容器等關鍵技術。sdh系統中的基本傳輸速率是stm-1，其他高階信號速率均由stm-1的整數倍構造而成。

　　2．stm幀由段開銷（soh)、管理單元指針（au-ptr）和stm凈負荷三部分組成。

　　stm凈負荷存放各種業務信息，含少量用于通道性能監視、管理和控制的通道開銷（poh)。

四、光傳送網　　

（一）光傳送網（otn）特點

　　光傳送網（otn）是以dwdm與光通道技術為核心的新型傳送網結構，它由光分插復用、光交叉連接、光放大等網元設備組成。

　　otn可以保持與現有sdh網絡的兼容性；sdh系統只能管理一根光纖中的單波長傳輸，而光傳送網系統既能管理單波長，也能管理每根光纖中的所有波長。

（二）光傳送網的分層結構由上至下依次為：光信道層(och)、光復用段層（oms)、光傳輸段層（ots)。 

　　1．光信道層負責為來自電復用段層的各種類型的客戶信息選擇路由、分配波長，為靈活的網絡選路安排光信道連接，處理光信道開銷，提供光信道層的檢測、管理功能，它還支持端到端的光信道（以波長為基本交換單元）連接，在網絡發生故障時，執行重選路由或進行保護切換。

2．光復用段層保證相鄰的兩個dwdm設備之間的dwdm信號的完整傳輸，為波長復用信號提供網絡功能，包括：為支持靈活的多波長網絡選路重配置光復用段；為保證dwdm光復用段適配信息的完整性進行光復用段開銷的處理；光復用段的運行、檢測、管理等。

    3．光傳輸層為光信號在不同類型的光纖介質上（如g.652、g.655等）提供傳輸功能，同時實現對光放大器和光再生中繼器的檢測和控制。通常會涉及功率均衡問題、ed-fa增益控制、色散的積累和補償等問題。

（三）網絡節點：光分插復用器(oadm)和光交叉連接器(oxc)。

五、自動交換光網絡(ason)：是一種由用戶動態發起業務請求，自動選路，并由信令控制實現連接的建立、拆除，能自動、動態完成網絡連接，融交換、傳送為一體的新一代光網絡。ason的基本設想是在光傳送網中引入控制平面，以實現網絡資源的按需分配從而實現光網絡的智能化。

（一）ason相對傳統sdh具備以下特點：

    1．支持端到端的業務自動配置；

    2．支持拓撲自動發現；

    3．支持mesh組網保護，增強了網絡的可生存性；

    4．支持差異化服務，根據客戶層信號的業務等級決定所需要的保護等級；

    5．支持流量工程控制，網絡可根據客戶層的業務需求，實時動態地調整網絡的邏輯拓撲，實現了網絡資源的最佳配置。

（二）ason的功能結構：由智能網元、te鏈路、ason域和spc組成。

（三）ason主要由以下三個獨立的平面組成（2012真題考點）：控制平面；傳送平面；管理平面；

（四）ason的接口：用戶一絡接口(uni)、內部網絡一網絡接口(i-nni)和外部網絡一網絡接口(e-nni)。

1l411013掌握業務網、支撐網功能及特點

一、業務網的相關內容

　　業務網負責向用戶提供各種通信業務，如基本話音、數據等?？煞譃殡娫捑W、數據網、移動網、多媒體業務等等。

（一）電話網

　　1．固定電話網：分為本地電話網和長途電話網。

　　   電話交換局是電話網中的核心，采用數字程控交換設備。

    2．移動電話網 ：由移動交換局、基站、中繼傳輸系統和移動臺組成。

　  3. ip電話網：主要采用話音壓縮技術和話音分組交換技術。

（二）數據通信網

　　　數據通信網包括x.25分組交換網、數字數據網、幀中繼網、計算機互聯網。

（三）綜合業務數字網(isdn)：

　1．窄帶綜合業務數字網

　　窄帶綜合業務數字網向用戶提供的有基本速率(2b+d, 144kbit/s）和一次群速率(30b+d, 2mbit/s）兩種接口。

　　(1) isdn(2b+d）業務：基本速率接口包括兩個能獨立工作的b信道（64kbit/s）和一個d信道（16kbit/s)，其中b信道一般用來傳輸話音、數據和圖像，d信道用來傳輸信令或分組信息。

　　(2) isdn( 30b十d 2mbit/s）業務：　　

　2．寬帶綜合業務數字網（b-isdn）是在isdn的基礎上發展起來的，可以支持各種不同類型、不同速率的業務。

二、支撐網相關內容   

　　支撐網：為保證業務網正常運行，增強網絡功能，提高全網服務質量而形成的傳遞控制監測及信令等信號的網絡。

　　支撐網功能：提供業務網正常運行所必需的信令、同步、網絡管理、業務管理、運營管理等功能。支撐網中傳遞相應的監測和控制信號。

　　支撐網組成：信令網、同步網、管理網三部分。（2007真題考點）

（一）信令網

　　1) 功能：信令網在邏輯上獨立于業務網，負責在網絡節點之間傳送業務相關或無關的控制信息流。

　　2) 組成：由信令點（sp)，信令轉接點（stp）和信令鏈路組成。

（二）同步網

　　同步網處于數字通信網的最底層，負責實現網絡節點設備之間和節點設備與傳輸設備之間信號的時鐘同步、幀同步以及全網的網同步，保證地理位置分散的物理設備之間數字信號的正確接收和發送。

　　數字網同步方式有準同步、主從同步和互同步。國際通信通常采用準同步方式。多數國家的國內數字網同步采用主從同步法，我國數字網同步是采用主從同步方式。   

 2．同步網的等級結構 

　　我國數字同步網的等級分4 級：

　　第一級是基準時鐘（prc )，我國數字網中最高質量的時鐘，其他所有時鐘的定時基準。

　　第二級是長途交換中心時鐘，分a 類和b 類。

　　 a 類時鐘：設置于一級和二級長途交換中心的大樓綜合定時供給系統,它通過同步鏈路直接與基準時鐘同步。

　　 b 類時鐘：設置于三級和四級長途交換中心的大樓綜合定時供給系統，它通過同步鏈路受a 類時鐘控制，間接地與基準時鐘同步。

　　第三級時鐘是有保持功能的高穩定度晶體時鐘。通過同步鏈路與二級時鐘或同等級時鐘同步。設置在匯接局和端局。

　　第四級時鐘是一般晶體時鐘，通過同步鏈路與第三級時鐘同步，設置于遠端模塊、數字終端設備和數字用戶交換設備。

   (2)定時基準有三種傳輸方式(2006真題考點)：

　　第一種是采用pdh 2mbit/s專線.

　　第二種是采用pdh 2mbit/s帶有業務的電路.

    第三種是采用sdh線路碼傳輸定時基準信號。

（三）電信管理網功能：

　　1)根據各局間的業務流向、流量統計數據，有效地組織網絡流量分配；

　　2)根據網絡狀態，經過分析判斷進行調度電路、組織迂回和流量控制等，以避免網絡過負荷和阻塞擴散；

　　3)在出現故障時根據告警信號和異常數據采取封閉、啟動、倒換和更換故障部件等，盡可能使通信及相關設備恢復和保持良好運行狀態。

   2．電信管理網主要包括網絡管理系統、維護監控系統等，由操作系統、工作站、數據通信網、網元組成，

1l411014了解通信技術的發展趨勢

    網絡應用將向ip匯聚，電信網、計算機網和有線電視網融合（三網融合）方向發展。

    交換技術由電路交換技術向分組交換轉變，軟交換和ims（ip多媒體子系統）是傳統交換網絡向下一代網絡演進的兩個階段 。

    傳送技術將從點對點通信到光聯網轉變，光交換與wdm等技術共同使網絡向全光網、智能光網方向邁進。

    接入技術的寬帶化、ip化和無線化將是接入網領域未來的發展大趨勢。

一、下一代網絡(ngn)技術

    ngn以ip為中心同時可以支持語音、數據和多媒體業務的融合網絡。ngn是一種業務驅動型、以軟交換技術為核心的開放性網絡。

（二）下一代通信業務的典型特征

1．多媒體特征；開放性特征；個性化特征；虛擬化特征；智能化特征。（2011真題考點）

二、軟交換

（一）軟交換技術及其特征

    軟交換系統吸取了ip網絡技術、atm網絡技術和智能網(in)技術等眾家之長，形成分層、全開放的體系結構。

    1．開放的業務生成接口；2．綜合的設備接入能力；3．基于策略的運行支持系統

四、4g(lte)簡介

（一）4g無線通信目標

    1．提供更高的傳輸速率(室內為100mbps～1gbps，室外步行為數十至數百mbps，車速為數十個mbps，信道射頻帶寬為數十個mhz，頻譜效率為幾到數十個bps/hz)。

    2．支持更高的終端移動速度(250km/h)。

    3．全ip網絡架構、承載與控制分離。

    4．提供無處不在的服務、異構網絡協同。

    5．提供更為豐富的分組多媒體業務。

（2007真題考點）第三代移動通信系統(3g)的目標是(　)。

（2009真題考點）3g移動通信系統在不同的環境下能提供的速率。

（二）4g關鍵技術

    1．ofdm多載波技術；

    2．mimo多天線技術；

    3．otdm鏈路自適應技術；

    4．sa智能天線。

（三）4g標準進展情況

    國際電信聯盟確定lte-advanced和802.16m為新一代移動通信(4g)國際標準，其中包含我國提交的技術標準td-lte-advanced。

五、分組傳送網(ptn)

    分組傳送網ptn是基于分組交換技術，并能夠滿足傳送網對于運行維護管理(oam)、保護和網管等方面的要求。

    分組傳送網是保持了傳統技術的優點，具有良好的可擴展性，豐富的操作維護，快速的保護倒換，同時又增加適應分組業務統計復用的特性，采用面向連接的標簽交換。

（二）ptn的關鍵技術

    1．分層多業務傳送網絡模型。2．無阻塞分組交換系統架構。3．面向連接組網保障完善的qos機制。4．硬件實現端到端高性能oam機制。5．端到端的可視化集中網絡管理。

六、全光網絡

（一）全光網絡的特點（2012真題考點）

    1．透明性好；2．具備可擴展性；3．全光網絡能夠提供巨大的帶寬；4．兼容性好、容易升級；5．具備可重構性；6．可靠性高；7．組網靈活性高。

（二）全光網絡的結構

    全光網絡由核心網、城域網和接入網三層組成，

    三者的基本結構相類似，由dwdm系統、光放大器、oadm（光分插復用器）和oxc（光交叉連接設備）等設備組成。

    全光網絡有星形網、總線網和樹形網3種基本類型。（2010真題考點）