通信与广电实务基础精讲班第3讲讲义
1L411000 通信与广电工程专业技术(三)

2014年全国一级建造师执业资格考试
《通信与广电工程管理与实务》


1L411013业务网和支撑网功能及特点
一、业务网的相关内容
(一)电话网
1 .固定电话网分为本地电话网和长途电话网。本地电话网由端局、汇接局和传输链路组成;长途电话网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。
2 .移动电话网由移动交换局、基站、中继传输系统和移动台组成。基站和移动台之间为无线接入方式。
3. IP 电话网通过分组交换网传送电话信号。主要采用语音压缩技术和语音分组交换技术。
(二)数据通信网:由数据终端、传输网络、数据交换和数据处理设备等组成。
1. X.25分组交换网:采用分组交换技术的可以提供交换链接的数据通信网络。
2 .数字数据网(DDN):DDN是为计算机联网提供固定或半固定的连接数据通道。DDN的主要设备包括数字交叉连接设备、数据复用设备、接入设备和光纤传输设备。通过数字交叉连接设备进行电路调度、电路监控、网络保护,为用户提供高质量的数据传输电路。
3. 帧中继网:帧中继是在X.25网络的基础上发展起来的数据通信网。它取消了逐段的差错控制和流量控制,减少了中间节点的处理时间,同时传输链路的传输速率也有所提高,减少了信息通过网络的时间延迟。帧中继网络由帧中继交换机、帧中继接入设备、传输链路、网络管理系统组成。提供较高速率的交换数据连接。
4.计算机互联网:一类分组交换网,采用无连接的传送方式。互联网主要由路由器、服务器、网络接入设备、传输链路等组成。路由器是网络中的核心设备,对各分组起到交换的功能,互联网采用IP协议把信息分解形成由IP协议规定的IP数据报,同时对地址进行分配,按照分配的IP地址对分组进行路由选择,实现对分组的处理和传送。
(三)综合业务数字网(ISDN):综合业务数字网有窄带和宽带两种。
二、支撑网相关内容: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。支撑网包括信令网、同步网、电信管理网等。
(一)信令网:由信令点(SP),信令转接点(STP)和信令链路组成。
(二)同步网
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,其中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同一标称速率出现,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。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。
2. 同步网的等级结构:我国数字同步网的等级分为4级。
(1)第一级是基准时钟(PRC),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。
(2)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时钟
(LPR),该时钟分为A 类和B类。
(3)第三级时钟是有保持功能的高稳定度晶体时钟,其频率偏移率可低于二级时钟。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(Tm)和端局(C5)。
(4)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
( 2 )定时基准有三种传输方式:(2006真题考点)第一种是采用PDH 2Mbit/s专线。第二种是采用PDH 2Mbit/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
1 .电信管理网的主要功能: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;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;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。
1L411020光传输系统
1L411021光纤通信系统的构成
一、光纤通信系统
1.光纤通信系统由光发射机、光纤线路(包括光缆和光中继器)和光接收机组成。
2.光纤通信系统通常采用数字编码、强度调制、直接检波等技术。
二、光传输媒质(考试重点)
1.光纤由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高,因此会发生光全反射现象。
2.光在光纤中传播,会产生信号的衰减和畸变,原因是光纤中存在损耗和色散(2009、2012真题考点)。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。
(1)光纤传输损耗:光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗(2011真题考点)。散射损耗是因为材料的折射率不均勻或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的,主要包含瑞利散射损耗、非线性散射损耗和波导效应散射损耗。在光纤通信系统中还存在非自身原因的一些损耗,包括连接损耗、弯曲损耗和微弯损耗等。
应用分析
1.光信号在光纤中传输产生( )会导致信号畸变。
A. 损耗
B. 色散
C. 折射
D. 反射
答案:B
(2)光纤传输色散:色散是波形畸变,使得通信质量下降,从而限制了通信容量和传输距离。降低光纤的色散,对增加光纤通信容量,延长通信距离,发展高速40Gb/s光纤通信和其他新型光纤通信技术都是至关重要的。
三、光传输设备:光发送机、光接收机、光中继器。
1.光发送机: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。
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。
3.光中继器: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。
四、光通信系统传输网技术体制
(一)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。
(二)同步数字体系(SDH) 的特点
1 .使三个地区性标准在STM-1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。
五、光波分复用(WDM)
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。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,是理想的扩容手段,也是引入宽带新业务的方便手段。
1L411022 SDH设备的构成及功能
SDH传输网是由基本的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,进行同步信息接收/传送、复用、分插和交叉连接的网络。它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 = 1,4,16,6 4...) ,具有一种块状帧结构,允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。
一、SDH的基本网络单元(考试重点)
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)。
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STM-1帧结构电(或光)信号输出,或将若干个STM-n信号复用成STM-N (n<N)光信号输出,并完成解复用的过程。


(2006、2013真题考点)
应用分析
1.SDH的基本单元中属于分插复用器的是( )。


答案:B
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。ADM将同步复用和数字交叉连接功能集于一体,能够灵活地分插任意群路、支路和系统各时隙的信号,使得网络设计有很大的灵活性。ADM除了有信号复用和解复用功能外,它的时隙保护功能,可以使得电路的安全可靠性大为提高。
3 .再生中继器(REG ):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): SDXC是SDH
网的重要网元,是进行传送网有效管理、实现可靠的网络保护/恢复,以及自动化配线和监控的重要
手段。其主要功能是实现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、监控和电路资料管理等多种功能。其核心部分是具有强大交叉能力的交叉矩阵。
三、基本网络单元的连接(考试重点)
(一)网络拓扑结构:线形、星形、环形、树形、网
孔形。
(二)网络组网实例及网络分层:(2006、2007、2011真题考点)
1 .再生段:再生中继器(REG).与终端复用器(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
段两端的REG、TM 和ADM称为再生段终端。
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。复用段两端的TM 及ADM称为复用段终端。
3 .数字段:两个相邻数字配线架(或其等效设备)之间用于传送一种规定速率的数字信号的全部装置构成一个数字段。


应用分析
1.在数字通信网中,网元n1与n4之间的段落属于()


A.再生段  
B.复用段  
C.数字段  
D.中继段
答案:B