2015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》
（教材精讲班）

1L411000 通信与广电工程专业技术

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。(2014真题考点)

应用分析
（2012）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

（2014）光纤通信系统中存在非光纤自身原因的损耗有（）。
A.吸收性损耗
B.非线性散射损耗
C.微弯损耗
D.瑞利散射损耗
答案：C

(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，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）
1.光波分复用是一根光纤传播不同波长的光信号，所承载的数字信号可以是相同速率、相同数据格式，也可以是不同速率、不同数据格式。
2.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。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...) ,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（操作管理维护）。
一、SDH的基本网络单元（考试重点）
SDH系统的基本网元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，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
（2013）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。
（通信网的拓扑结构，p3：星形网、环形网、总线型网、复合型网、网状网）
（二）网络组网实例及网络分层：(2006、2007、2011、2014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
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

图示 SDH 网络中，复用段和再生段的数量分别是（ ）。

Ａ.4 和2
B.2 和 3
C.2 和 4
D.3 和 2
答案：C

1L411023 DWDM设备的构成及功能
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
（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

二、DWDM系统主要网元及其功能
DWDM系统网络单元有：光合波器（OMU）、光分波器（ODU）、光波长转换器（OUT）、光纤放大器（OA）、光分插复用器（OADM）、光交叉连接器（OXC）。
在OTN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）（p6）。

1.光合波器(OMU)：光合波器功能是将不同波长的光信号耦合在一起，传送到一根光纤里进行传输。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。
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，光分波器在系统的接收端，所起的作用是将耦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)(2012、2013真题考点)：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，转换窄谱光信号，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，除执行光/ 电/光转换、实现3R功能外，还有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，以便实现与其他设备互联互通。一般情况下接收端不同波道OTU是可以互换的（收发合一型的不可互换）。

应用分析
(2012)80波的波分复用系统中，用到的数量最多的单元是（ ） 。
A. OMU
B. ODU
C. OTU
D. OADM
答案：C

(2012) DWDM系统中不同波道OTU可以互换的是（ ）。
A.发送端OTU
B.中继型OTU
C.接收端OTU
D.收发合一型OTU
答案：C

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。
5 .光分插复用器（OADM )：其功能类似于SDH系统中的ADM设备，将需要上下业务的波道采用分插复用技术终端至附属的OTU设备，直通的波道不需要 过多的附属OTU设备。
SDH传输网元：分插复用器（ADM）
6 .光交叉连接器（OXC）：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是在光域上实现信号的交叉连接功能，它可以把输入端任一光纤（或其各波长信号）可控地连接到输出端的任一光纤（或其各波长信号）中去。通过使用光交叉连接器，可以有效地解决有的DXC的电子瓶颈问题。
SDH传输网元：同步数字交叉连接设备(SDXC)

1L411024 PTN特点及应用
PTN(分组传送网)，只要是基于分组交换技术，并能够满足传送网对于运行维护管理(OAM)、保护和网管等方面的要求，就可以称为PTN。
（一）分组传送网（PTN）的技术特点：PTN是最重要的两个特性是分组和传送。PTN以IP为内核。
主要特点：
1 .可扩展性；
2 .高性能OAM机制；
3 .可靠性；
4 .灵活的网络管理；
5 .统计复用；
6 .完善的QoS机制；
7 .多业务承载；
8 .高精度的同步定时。
（二）分组传送网（PTN）的分层结构：通道层、通路层和传输媒介层三层结构
（三）PTN的功能平面：传送平面、管理平面和控制平面三层。
（四）PTN的关键技术：
1.通用分组交叉技术； 2.可扩展型技术；
3.运营管理和维护技术； 4.多种业务承载和接入；
5.网络级生存性技术； 6. QoS保证技术；
7.频率和时间同步技术。（2014真题考点）

1L411030 微波和卫星传输系统
1L411031 SDH数字微波系统构成
一、微波通信的基本概念
目前微波通信所用的频段主要有L波段(1.0?2.0GHz)、S波段（2.0?4.0GHz)、C波段（4.0?8.0GHz)、X波段(8.0?12.4GHz)、Ku波段(12.4?18GHz) 以及K波段(18?26.5GHz)。由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50km左右，就需要设置中继站，也称为微波中继通信。

二、SDH数字微波中继通信系统的组成：一条SDH数字微波通信系统由端站、枢纽站、分路站及中继站组成。一条SDH数字微波通信系统的波道配置一般由一个或一个以上的主用波道和一个备用波道组成，简称N+1。

三、数字微波站的基本组成：天线、馈线及分路系统、收发信机设备、调制解调设备、复用设备、基础电源及其自动控制设备等。
（一）天馈线和分路系统：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。
1.微波天线的基本参数为天线增益、半功率角、极化去耦、驻波比（2014真题考点）。

应用分析
（2014）微波天线基本参数不包括（ ）。
A.驻波比
B.天线增益
C.噪声系数
D.半功率角
答案：C

2.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。
（二）微波收发信机指标：输出功率、频率稳定度、自动发信功率控制范围（ATPC）。

1L411032 微波信号的衰落及克服方法
一、电磁波衰落的分类：
(一)大气吸收衰落。
(二)雨雾引起的散射衰落。
(三)闪烁衰落：大气湍流形成不均匀气块或层状物辐射电磁波。
(四)K型衰落：又叫多径衰落。
(五)波导型衰落，当微波路径经过海面、湖泊或平滑地面是特别严重。

二、电磁波衰落对微波传输的影响：
1 .平衰落：信号电平的各频率分量衰落相同。
2 .频率选择型衰落。

三、克服电磁波衰落的方法：
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：频率分集和空间分集。

1L411033卫星通信网络结构及工作特点
一、卫星通信系统
卫星通信系统由通信卫星、地球站、跟踪遥测指令系统和监控管理系统四部分组成。卫星通信线路是由发端地球站、上行传播路径、卫星转发器、下行传播路径和收端地球站组成。在卫星通信中，上行信号和下行信号的频率是不同的，是为了避免在卫星通信天线中产生同频率干扰。

二、VSAT卫星通信网
VSAT是英文“甚小口径终端”的缩写，简称小站。VSAT卫星通信是指利用大量小口径天线的小型地球站与一个大型地球站协同工作组成的卫星通信网。
（一）VSAT网络的主要特点(2012真题考点)
1 .设备简单，体积小，耗电少，造价低，安装、维护和操作简单，集成化程度高，智能化功能强，可无人操作。
2 .组网灵活，接续方便，独立性强，一般作为专用 网，用户享有对网络的控制权。网络结构模块化，
易于扩展和调整两络结构。可以适应用户业务量的 增长以及用户使用要求的变化。
3 .通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适用于多种数据率和多种业务类型，即能够传输综合业务，便于向ISDN过渡。
4 .可以建立直接面对用户的直达电路，它可以与用户终端直接接口，避免了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面线路引接的问题。
5. VSAT站很多，但各站的业务量较小。
6 .有一个较强的网管系统，互操作性好，可使用不同标准的用户跨越不同地面网而在同一个VSAT网内进行通信。

应用分析
（2012）VAST卫星通信网络具有互操作性好和（ ）等优点。
A. 传播时延小
B. 智能化功能强
C. 保密性好
D. 通信容量可自适应
E. 网络结构易调整
答案：BDE
（二）VSAT网络结构
VSAT网络主要由通信卫星、网络控制中心、主站和 分布在各地的用户VSAT小站组成。
4.VSAT小站是用户终端设备，主要由天线、射频单元、调制解调器、基带处理单元、网络控制单元、接口单元等组成(2013真题考点)。在VSAT网络中的主要结构：星形网络、网形网络、混合网络。

应用分析
（2013）VAST小站组成不包括（ ）。
A. 天线
B. 射频单元
C. 调制解调器
D. 本地操控台
答案：D