2021年一级建造师一本通
《通信与广电工程管理与实务》
1L410000通信与广电工程技术
1L411000通信与广电工程专业技术
1L411011现代通信网及其发展趋势
一、现代通信网及其构成要素
（一）通信网的概念
（二）通信网的构成要素
硬件上看，通信网由终端节点、交换节点、业务节点、传输系统构成，它们完成通信网的基本功能：接入、交换、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、智能终端和用户小交换机。
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。
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。
4.传输系统
硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
传输系统一个主要的设计目标就是提高物理线路的使用效率。
二、现代通信网的功能和分类
（二）通信网的分类
1.按业务类型分：电话通信网（PSTN、移动通信网）、数据通信网（X.25、Internet、帧中继网）、广播电视网【对应着三网融合：电话通信网、计算机通信网、有线电视网】
2.按空间距离和覆盖范围分：广域网、城域网、局城网
3.按信号传输方式分：模拟通信网、数字通信网
4.按运营方式和服务对象分：公用通信网、专用通信网（防空通信网、军事指挥网、遥感遥测网）
5.按通信终端分：固定通信网、移动通信网
三、现代通信网的发展趋势
1.网络信道光纤化、容量宽带化
2网络传输分组化、IP化
3.接入宽带化、IP化、无线化
4.三网融合：电话通信网、计算机通信网、有线电视网
5.下一代网络泛指一个以IP为中心。
分组化的、分层的、开放的结构是下一代网络的显著特征。
SDN（基于软件定义网络）技术：实现了控制功能和转发功能的分离，通过软件的方式可以使得网络的控制功能很容易地进行抽离和聚合。【软交换核心思想业务提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离】NFV（网络功能虚拟化）技术：通过组件化的网络功能模块实现控制功能的可重构，可以灵活地派生出丰富的网络功能SDN是NFV的基础，SDN将网络功能模块化、组件化。
网络切片是NFV最核心的内容。
1L411012传送网、业务网和支撑网
一、业务网
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。其中交换节点设备是构成业务网的核心要素。
目前现代通信网提供的业务网主要有公用电话网、数字数据通信网、移动通信网、智能网、互联网等。
二、传送网
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，是构成传送网的核心要素。传送网也称为基础网，由传输介质和传输设备组成。
（一）传输介质
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。
（三）传送网节点技术
l.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，优点：强大的网络管理功能；灵活的复用映射结构；标准统一的光接口和网络节点接口，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。
2.基于SDH的多业务传送平台（MSTP）是基于SDH平台同时实现TDM、ATM和以太网等业务接入的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务节点，是SDH与以太网初步融合的产物。适用于已经部署大量SDH 网的运营商。
3.光传送网（OTN）是在光层组织网络的传送网，它结合了SDH和WDM的优势，解决了MSTP刚性管道运作效率低等问题。OTN在WDM的基础上引入了SDH强大的操作、维护、管理能力。
4.分组传送网（PTN）伴随着传送网分组化的应用而产生，PTN针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，PTN主要是为了解决SDH/MSTP对数据业务深度扩展能力方面的限制。
三、支撑网
一个完整的通信网除有以传递通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。包括公共信道信令网、同步网、管理网。
（一）信令网
一般由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链路组成。
（二）同步网
处于通信网的最底层，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。
（三）管理网
2.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。
1L411013核心网
核心网是指通信交换网络，担负着建立信源和信宿之间信息连接的桥梁作用，交换技术是核心网的核心技术。
一、交换技术
（一）电路交换
利用电路交换进行数据通信或电话通信必须经历建立电路、传送数据或语音和拆除电路三个阶段。
1.工作方式
电路交换系统有空分交换和时分交换两种交换方式：
2.电路交换的特点
给用户提供了完全“透明”的信号通路。
（1）通信用户间必须建立专用的物理连接通路，呼叫建立时间长，并且存在呼损；
（2）对通信信息不做任何处理，原封不动地传送（信令除外），对传送的信息不进行差错控制；
（3）实时性较好，但线路利用率低。
（二）分组交换
分组交换的思想是从报文交换而来的，它采用了报文交换的“存储一转发”技术。为适应不同业务的要求，分组交换可提供虚电路方式与数据报方式两种服务方式。
1.虚电路方式的特点：虚电路方式是面向连接的方式，虚电路方式适用于较连续的数据流传送，如文件传送、传真业务等。
2.数据报方式的特点：数据报不需要预先建立逻辑连接，称为无连接方式；数据报方式适用于面向事物的询问/响应型数据业务。
3.分组交换的主要优点
（1）信息的传输时延较小，而且变化不大，能较好地满足交互型通信的实时性要求。
（2）易于实现链路的统计，时分多路复用提高了链路的利用率。
（3）容易建立灵活的通信环境。
（4）可靠性高。
（5）经济性好。
（三）ATM交换
采用固定长度的数据包，信元由53个字节组成，开头5个为信头，其余48个为信息域，或称净荷。
（四）软交换
软交换的核心思想是业务提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。
二、移动核心网的发展
2G GSM：核心网采用电路交换技术，主要支持语音业务，移动核心网只有电路域。（电路交换）
2.5G GPRS：移动核心网出现了分组域。（电路（电路交换）+分组）
3G UTMS R99：引入了全新的无线空口WCDMA，增强了无线部分，核心网部分基本不变（电路（电路交换）+分组）
3G UTMS R4：核心网电路域由电路交换到软交换演进，分组域基本没变。（电路（软交换）+分组）3G UTMS R5/R6/R7：核心网由电路域、分组域、IP多媒体子系统组成。（电路（软路交换）+分组+IMS）4G LTE R8/R9：空中接口频分多址代替了码分多址。移动核心网不再具有电路域部分，只有分组域EPC，只提供分组业务，通过IMS的VoIP实现语音业务。（分组+IMS）
1L411014接入网
接入网所覆盖的范围由三个接口来定界：
一建考试时间安排表2021网络侧：经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连；
用户侧：经用户网络接口（UNI）与用户相连；
管理方面：经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。
接入网的主要功能可分解为用户口功能（UPF）、业务口功能（SPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）和系统管理功能（AN-SMF）。
三、无源光网路（PON）
无源光网络（PON）是指在OLT（光线路终端）和ONU（光网络单元）之间的光分配网络（ODN），即传输设施在ODN中全部采用无源器件。
PON的优点体现在以下几个方面：
1.较好的经济性、
2.组网灵活、
3.安装维护方便、
4.抗干扰能力强。
PON成为实施“宽带提速”和“光进铜退”工程的技术基础。
1L411015互联网及其应用
三、TCP/IP协议
TCP的功能：把数据分成若干数据包，给每个数据包写上序号，以便接收端把数据还原成原来的格式。
对数据检查和处理错误（顺序颠倒、数据丢失、数据失真、数据重复），必要时还可以请求重发。
IP的功能：给每个数据包写上源地址（发送主机地址）和目的地址（接收主机地址），利用路由算法进行路由选择的功能。
（一）IPv4的局限
IPv4中IP地址的长度为32位，理论上可编址1600万个网络、40亿台主机。采用A、B、C三类编址方式。
（二）IPv6的优势
1.IP地址的长度为128位，理论上可提供的地址数目比IPv4多296倍
2.IPv6使用更小的路由表。遵循聚类原则，大大减小路由表长度。
3.IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制。为服务质量控制提供了良好的网络平台。
4.IPv6加入了对自动配置的支持。网络管理更加方便和快捷。
5.IPv6具有更高的安全性。对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验。
1L411020光传输系统
1L411021光纤通信系统的构成
二、光传输媒质
1.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。（纤芯的折射率大于包层的折射率）
2.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散。损耗和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：损耗是影响系统传输距离的重要因素之一，光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。
散射损耗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。
当然，在光纤通信系统中还存在非光纤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。这些损耗的大小将直接影响光纤传输距离的长短和中继距离的选择。
（2）光纤传输散：散是光脉冲信号在光纤中传输，到达输出端时发生的时间上的展宽。产生的原因是光脉冲信号的不同频率成分、不同模式，在传输时因速度不同，到达终点所用的时间不同而引起的波形畸变。
五、光波分复用（WDM）
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。
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。
稀疏波分复用（CWDM）：信道间隔为20nm；
密集被分复用（DWDM）：信道间隔从0.2nm到l.2nm。
1L411022SDH系统的构成及功能
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）。
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