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2012年一级建造师考试《通信与广电工程》辅导资料知识点讲解（2）

来源：【唯才在线考试网】浏览次数：【81】 2012-6-6

2012年一级建造师考试《通信与广电工程》辅导资料知识点讲解（2）

为了帮助考生系统的复习2012年一级建造师考试课程，全面的了解一级建造考试教材上的相关重点，唯才一级建造师在线考试网特汇总了2012年一级建造考试辅导资料，希望对您参加本次考试会有所帮助！

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-T G.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：

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）。

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)： P6 P21

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)：P6 P21

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

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

．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（K ＜0），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空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网(PLMN)。

2．移动通信是有线和无线相结合的通信方式；无线电波传播存在严重的多径衰落；具有在互调、邻频、同频干扰条件下工作的能力；具有多普勒效应；终端用户的移动性。

多普勒效应则是指观测者与波源之间存在有相对运动时,观测者测得的波频率与波源所发出的波频率不同的现象

二、移动通信的发展历程

移动通信系统从20世纪40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段：

1．第一代移动电话系统是模拟系统

70年代在世界许多地方得到研究。

采用的技术：由贝尔实验室提出的蜂窝组网技术，在多址技术上采用频分多址技术（PDMA)。

特点：频谱利用率低，设备成本高，业务种类少，保密性差，容量小，不能满足用户量的发展。

具有代表性的是：美国的AMPS(高级移动电话业务）和英国的TACS(全接入通信系统)。

2．第二代移动电话系统是数字蜂窝移动通信系统.

具有代表性的是：20世纪80年代几乎同时出现了两种重要的通信体制，一种是TDMA，另一种是CDMA。 TDMA体制的典型代表是欧洲的GSM系统，CDMA体制典型的代表是美国的IS-95系统。

由于GSM相对模拟移动通信技术是第二代移动通信技术，所以简称2G,

1995年香港和美国的CDMA公用网开始投入商用。我国于1998年开始CDMA商用化。

GSM 系统和CDMA 系统主要区别是多址方式的不同，GSM 是采用时分多址（TDMA）方式，而CDMA 是采用码分多址。

3．IMT-2000支持的网络成为第三代移动通信系统(3G)，是将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。

功能：

1)它能够处理像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

2)它可以支持高达2Mbit/s的传输速率

第三代移动通信系统标准有：WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA，其中欧洲的WCDMA和美国的CDMA2000分别是在GSM和IS-95CDMA的基础上发展起来的，大唐电信代表中国提出的TD-SCDMA标准采用了TDD模式，支持不对称业务。

1999年10月国际电信标准化部门（ITU-T）最终通过了IMT-2000无线接口技术规范建议，确立了IMT-2000所包含的无线接口技术标准。

三、移动通信系统频段分配(详细略)

四、移动通信网络构成

移动通信系统主要由移动交换子系统（NSS）、操作维护子系统（OSS）、基站子系统(BSS）和移动台（MS)四大部分组成,见1L4110412-2。

（一）移动台MS

.MS是移动用户设备，它由移动终端和客户识别卡（SIM卡）组成。

移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。

SIM卡就是“人”，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM卡后移动终端才能接入进网。

（二）基站子系统BSS

.BSS子系统可以分为两个部分。基站收发信台（BTS)负责无线传输；基站控制器（BSC)负责控制与管理。

一个基站子系统BSS系统由一个BSC（基站控制器）与一个或多个BTS（基站收发信台）组成，一个BSC可以根据话务量需要控制多个BTS.

1．基站控制器（BSC）是基站系统(BSS)的控制部分，在BSS中起交换作用。

.BSC一端可与多个BTS相连，另一端与移动交换中心（MSC）和操作维护中心OMC相连。

.BSC面向无线网络，主要负责完成无线网络管理、无线资源管理及无线基站的监视管理，控制移动台和BTS之间无线连接的建立、接续和拆除等管理，控制完成移动台的定位、切换和寻呼，提供语音编码、码型变换和速率适配等功能，并能完成对基站子系统的操作维护功能。

2．无线基站（BTS)即：基站收发信台。是基站子系统（BSS）的无线部分，BTS在系统中的位置处于移动台MS与基站控制器（BSC）之间。

基站（BTS)是由基站控制器BSC控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成基站控制器BSC与无线信道之间的转换，实现基站(BTS)与移动台(MS)之间通过空中接口的无线传输以及相关的控制功能。

（三）移动交换子系统NSS

移动交换子系统NSS主要完成话务的交换功能，同时管理用户数据和移动性所需的数据库。

NSS子系统的主要作用是管理移动用户之间的通信和移动用户与其他通信网用户之间的通信。

移动交换子系统主要由移动交换中心（MSC）与操作维护台（OMC )以及移动用户数据库所组成。

1．移动交换中心（MSC）是公用陆地移动网（PLMN）的核心。

MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是公用陆地移动网（PLMN）和其他网络之间的接口。

它完成通话接续，计费，BSS（基站子系统）和MSC（移动交换中心）之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。

MSC从移动用户数据库中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。反之，MSC则根据移动台位置信息的新数据更新移动用户数据库。

2．管理部门用于移动用户管理的数据、移动交换中心(MSC)所管辖区域中的移动台的相关数据以及用于系统的安全性管理和移动台设备参数信息。

（四）操作维护子系统OSS

操作维护子系统对整个网络进行管理和监控。通过它实现对网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。

操作支持子系统(OSS) 主要包括网路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中计费管理的数据后处理系统(DPPS)、用户识别卡个人化管理中心(PCS)等

1L411042熟悉GSM、CDMA网络特点

一、GSM移动通信系统

（一）工作频段及频道间隔

我国GSM通信系统采用900MHz频段，相邻两频道间隔为200kHz 。

GSM频率复用是指在不同间隔区域使用相同频率进行覆盖。GSM无线网络规划基本上采用4 x 3 频率复用方式。

（三）GSM采用的多址技术

（四）GSM信道

GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就是频宽200kHz，时长为0. 577ms的物理实体。逻辑信道又分为两大类：业务信道和控制信道。

1．业务信道（TGH)：用于传送编码后的话音或客户数据。在上行和下行信道上，点对点（BTS对一个MS，或反之）方式传播.

2．控制信道：用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用三种控制信道。

（五）GSM通信系统的构成，

GSM通信系统主要由移动交换子系统（NSS) 、基站子系统（BSS）和移动台（MS)三大部分组成。其中NSS与BSS之间的接口为A接口，BSS与MS之间的接口为Um接口。GSM规范对系统的A接口和Um接口都有明确的规定，也就是说，A接口和Um接口是开放的接口。

（六）切换

处于通话状态的移动用户从一个基站子系统（BSS）移动到另一个BSS时，切换功能保持移动用户已经建立的链路不被中断。切换包括BSS内部切换、BSS间的切换和MSS间的切换。其中BSS间的切换和MSS间的切换都需要一由MSC来控制完成，而BSS内部切换由BSC控制完成。

二、CDMA通信系统

（一）CDMA工作频段

CDMA是用编码区分不通用户，可以用同一频率、相同带宽的同时为用户提供收发双向的通信服务。不同的移动用户传输信息所用的信号用各自不同的编码序列来区分.

我国CDMA通信系统采用800MH：频段：825~835MHz（移动台发、基站收）；

870~880MHz（基站发、移动台收）).双工间隔为45MHz，工作带宽为lOMHz，载频带宽

（二）CDMA多址方式．

1．CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列(扩频码），并用它来对承载信息的信号进行编码。DMA通常也用扩频多址来表征。

2．CDMA按照其采用的扩频调制方式的不同，可以分为直接序列扩频（DS)、跳频扩频（FH)、跳时扩频（TH）和复合式扩频。扩频通信系统具有抗干扰能力强、保密性好、可以实现码分多址、抗多址干扰、能精确地定时和测距等特点。

（三）CDMA信道

CDMAIS-95A中主要有两类信道：开销信道和业务信道。导频信道、寻呼信道、同步信道、接入信道统称为开销信道。

导频信道、寻呼信道、同步信道、业务信道构成前向信道；接入信道、业务信道构成反向信道。

（四）CDMA通信系统的构成

CDMA系统同GSM等2G移动通信系统一样由移动交换子系统（含MSC, EIR,VLR, HLR, AUC)、基站子系统（含BSC和BTS)和移动台（MS)三大部分组成。其中NSS与BSS之间的接口为A接口，BSS与MS之间的接口为Um接口。

（五）CDMA切换

与GSM的硬切换相比，CDMA移动台在通信时可能发生：同频软切换；同频同扇区间的更软切换；不同载频间的硬切换。

所谓软切换是指移动台开始与一个新的基站联系时，并不立即中断与原基站间的通信，当与新的基站取得可靠通话后，再中断与原基站的通信。这使得CDMA相对GSM在切换成功率方面大大提高。

（六）CDMA的优点，

与FDMA和TDMA相比，CDMA具有以下优点：

1．系统容量大

2．系统通信质量更佳。

3．频率规划灵活，扩展简单。

4．频带利用率高。

5．适用于多媒体通信系统。

6．CDMA手机的备用时间更长。

1L411043了解移动通信新技术及应用

一、3G概况

CDMA被认为是第三代移动通信(3G）技术的首选，目前的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。

TD-SCDMA时分同步码分多址接入技术，是由中国提交并于2000年5月被国际电联认可、2001年3月被3GPP认可的世界第三代移动通信（(3G）的三个主流标准之一。TD-SCDMA是一种全新移动通信技术，采用TDD模式(TDD(时分双工)，并同时采用了同步CDMA,智能天线、软件无线电、接力切换等一系列高新技术。

二、3G网络结构

3G的网络结构大致分为：UE（用户设备）、UTRAN（无线接入网）、CORENetwork（核心网）三部分组成。

三、3G工作模式

3G主要有两种工作模式即：频分数字双工（FDD）模式和时分数字双工（TDD）模式。

1L411050交换系统 P7 P35

本节的考点：

掌握交换系统分类及特点

掌握电路交换设备的功能及构成

掌握分组交换技术的应用及特点

1L411051掌握交换系统分类及特点

传输系统是通信网络的神经系统，交换系统则是各个神经的中枢，它在通信网络担负着为信源和信宿之间信息的连接桥梁，其核心设备是交换机。

根据信源和信宿之间传输信息的种类，交换系统主要分为电路交换、报文交换和分组交换系统。

一、电路交换

（一）工作原理

电路交换是在通信网中任意两个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式，暂时连接独占一条电路并保持到连接释放为止。

利用电路交换进行数据通信或电话通信必须经历三个阶段：建立电路阶段、传送数据或语音阶段和拆除电路阶段.

电路交换属于电路资源预分配系统。电路交换系统有两种交换方式：空分交换和时分交换。

1．空分交换是入线在空间位置上选择出线并建立连接的交换。空分交换基本原理可归纳为以n条入线通过以n x m接点矩阵选择到m条出线或某一指定出线，但接点同一时间只能为一次呼叫利用，直到通信结束才释放。

2．时分交换是时分多路复用（TDM）在交换上的具体应用。在时分交换方式中，通过时隙交换网络完成语音的时隙搬移，从而做到入线和出线间信号交换。

（二）电路交换的特点

电路交换的特点是可提供一次性无间断信道。在利用电路交换进行通信时，存在着两个限制条件：首先，在进行信息传送时，通信双方必须处于同时激活可用状态；其次，两个站之间的通信资源必须可用，而且必须专用。

1．呼叫建立时间长，并且存在呼损：在通信双方所在的两节点之间（中间可能有若干个节点）建立一条专用信道所花的时间称为呼叫建立时间。在电路建立过程中，若由于交换网繁忙等原因而使建立失败，对于交换网则要拆除已建立的部分电路，用户需要挂断重拨，这叫呼损。过负荷时呼损率增加，但不影响接通的用户。

2．对传送信息没有差错控制

3．对通信信息不做任何处理，原封不动地传送（信令除外）：一旦电路建立后，数据以固定的速率传输。除通过传输通道形成的传播延迟以外，没有其他延迟。在每个节点上的延迟很小，因此延迟完全可以忽略。电路交换适用于实时、大批量、连续的数据传输。

4．线路利用率低：从电路建立到进行数据传输，直至通信链路拆除，通道都是专用的，再加上通信建立时间、拆除时间和呼损，其利用率较低。

5．通信用户间必须建立专用的物理连接通路

6．实时性较好：每一个终端发起呼叫或出现其他动作，系统能够及时发现并做出相应的处理。

二、报文交换

（一）报文交换的原理

报文交换又称为存储转发交换，与电路交换的原理不同，不需要提供通信双方的物理连接，而是将所接收的报文暂时存储。报文中除了用户要传送的信息以外，还有目的地址和源地址。交换节点要分析目的地址和选择路由，并在该路由上排队，等待有空闲电路时才发送到下一交换节点。报文交换可以进行速率、码型的变换，具有差错控制措施，可以发送多目的地址的报文，过负荷时则导致时延的增加。

（二）报文交换的特点

报文交换是交换机对报文进行存储一转发，它适合于电报和电子函件业务。

1．报文交换过程中，没有电路的接续过程，也不存在把一条电路固定分配给一对用户使用，而一条链路可进行多路复用，从而大大提高了链路的利用率。

2．交换机以“存储一转发”方式传输数据信息，它不但可以起到匹配输入输出传输速率的作用，易于实现各种不同类型终端之间的互通，而且还能起到防止呼叫阻塞、平滑通信业务量峰值的作用。

3．不需要收、发两端同时处于激活状态。

4．传送信息通过交换网时延较长，时延变化也大，不利于交互型实时业务。

5．对设备要求较高。交换机必须具有大容量存储、高速处理和分析报文的能力。

三、分组交换

（一）分组交换原理

分组交换采用存储一转发方式，将用户要传送的信息分割为若干个分组，每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。分组交换节点对所收到的各个分组分别处理，按其中的选路信息选择去向，以发送到能到达目的地的、下一个交换节点。

（二）分组交换方式

为适应不同业务的要求，分组交换可提供两种服务方式：虚电路方式与数据报方式。

1．虚电路

虚电路方式是面向连接的方式，就是在用户数据传送前先通过发送呼叫请求分组建立端到端的虚电路；一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送，最后通过呼叫清除分组来拆除虚电路。

(1)虚电路不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。虚电路并不独占线路，在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路，以达到资源共享。

(2)虚电路方式的每个分组头中含有对应于所建立的逻辑信道标识，不需进行复杂的选路；属于同一呼叫的各分组在同一条虚电路上传送，按原有的顺序到达终点，不会产生失序现象；对故障较为敏感，当传输链路或交换节点发生故障时可能引起虚电路的中断，需要重新建立。

(3)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

(1)数据报不需要预先建立逻辑连接，称为无连接方式。

(2)数据报方式的每个分组头中含有详细的目的地址，各个分组独立地进行选路；属于同一呼叫的各分组可从不同的路由转送，会引起失序；由于各个分组可选择不同的路由，对故障的防卫能力较强，从而可靠性较高。

(3)数据报方式适用于面向事物的询问／响应型数据业务。

（三）分组交换的特点

1．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，便于在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式以及通信规程等方面都不相同的数据终端之间实现互通。

(4)可靠性高。分组作为独立的传输实体，便于实现差错控制，从而大大地降低了数据信息在分组交换网中的传输误码率，一般可达10-10以下。

(5)经济性好。信息以“分组”为单位在交换机中进行存储和处理，节省了交换机的存储容量，提高了利用率，降低了通信的费用。

2．分组交换的主要缺点

(1)由于网络附加的信息较多，影响了分组交换的传输效率。

(2)实现技术复杂。交换机要对各种类型的分组进行分析处理，这就要求交换机具有较强的处理功能。

1L411052掌握电路交换设备的功能及构成

一、电话交换机的任务、功能及组成

（一）电话交换机的任务及功能

电话交换机的基本任务是完成任意两个电话用户之间的通话接续。

交换机必须有下列功能：呼叫检出、接收被叫号码、对被叫进行忙闲测试、向被叫振铃，向主叫送回铃音、被叫应答，接通话路，双方通话、及时发现话终，进行拆线，使话路复原。

（二）电话交换机系统构成

交换机系统由进行通话的话路系统和连接话路的控制系统构成。

1．话路系统包括用户电路、设备、交换网络、出中继器、入中继器、绳路及具有监视功能的信号。话路系统的构成方式有空分方式和时分方式。空分方式传送模拟信号，时分方式传送数字信号。

2．控制系统包括译码、忙闲测试、路由选择、链路选试、驱动控制、计费等设备。控制系统的控制方式有布线逻辑控制方式（简称布控方式）和存储程序控制方式（简称程控方式）。

二、程控数字交换机功能

程控数字交换机的特点是将程控、时分、数字技术融合在一起。所以时分程控数字交换机就比其他制式的交换机有更多的优点，得到广泛的应用。

（一）程控数字交换原理

程控数字交换机是直接交换数字化的语音信号，欲实现数字信号交换的目的，必须做到在不同话路时隙发送和接受信号。只有这两个方向的交换同时建立起来，才能完成数字话音信号交换。实现这个功能要依靠数字交换设备。

数字交换实质上就是把PCM系统有关的时隙内容在时间位置上进行搬移，因此也叫做时隙交换。

数字交换网络由时间（T）接线器和空间（S)接线器组成，能够将任何输入PCM复用线上的任一时隙交换到任何输出PCM复用线上的任一时隙中去。

在同一条PCM总线的不同时隙之间进行交换，采用时间（T）型接线器完成；在不同PCM总线的同一时隙之间进行交换，采用空间（S)型接线器完成；在不同 PCM总线的不同时隙之间进行交换，采用TST或STS型交换网络完成。

（二）程控数字交换机的基本功能

程控数字交换机系统所具有的基本功能应包含检测终端状态、收集终端信息和向终端传送信息的信令与终端接口功能，交换接续功能和控制功能。

1．信令与终端接口功能

对于数字交换系统来讲，进入交换网络的必须是数字信号，这就要求接口电路应具有模／数（A/D）转换功能和数／模（D/A）转换功能。

对于各种不同的外围环境要有不同的接口。

为了建立用户间的信息交换通道、就要传递各自的状态信息，这些状态信息有呼叫请求与释放信息、地址信息和忙闲信息。它们都以信令的方式通过终端接口进行传递。所以不同的接口电路配以不同的信令方式。

2．交换接续功能

对于电路交换而言，交换机的功能就是要为两个通话用户建立一条语音通路，这就是交换机的交换接续功能。

交换接续功能是由交换网络实现的。空分交换机使用空分的交换网络，完成模拟信号的空间交换任务。数字交换机使用数字交换网络，通过语音存储器完成时隙交换任务。

3．控制功能

上述的信令与接口功能和交换接续功能都是在控制功能的指令下进行工作的。控制功能可分为低层控制和高层控制。

低层控制主要是指对连接功能和信令功能的控制即扫描与驱动：扫描用来发现外部事件的发生或信令的到来，驱动用来控制通路的连接、信令的发送或终端接口的状态变化。

高层控制是指与硬设备隔离的高一层呼叫控制

三、程控数字交换机构成

为了完成上述功能，数字交换机的硬件系统应包括话路系统和控制系统。交换机的软件系统则包括操作系统和应用系统等。

（一）硬件系统

程控数字交换机硬件系统由话路系统、控制系统、外围设备组成。

1．话路系统

由用户模块、远端用户模块、选组级（数字交换网络）、各种中继接口、信号部件等组成。用户模块：是模拟用户终端与数字交换网络（选组级）之间的接口电路，由用户电路和用户集线器组成。

2．控制系统

一般可分为三级：第一级：电话外设控制级：对靠近交换网络及其他电话外设部分进行控制。第二级：呼叫处理控制级：它是整个交换机的核心。第三级：维护测试级。

3．外围设备

磁带机或磁盘机，维护终端设备，测试设备，时钟，录音通知设备，监视告警设备

（二）软件系统

程控交换机的软件由运行软件和支援软件两大类组成。

1．运行软件

运行软件是交换机在运行中直接使用的软件。它可分成系统程序和应用程序。

系统程序是交换机硬件同应用程序之间的接口。它有内部调度程序、输入／输出处理程序、资源调度和分配、处理机间通信管理、系统监视和故障处理、人一机通信等程序。

应用程序包含有呼叫处理、用户线及中继线测试、业务变更处理、故障检测、诊断定位等程序。

2．支援软件

支援软件是用来开发、生成和修改交换机的软件，以及开通时的测试程序。支援软件包括编译程序，连接装配程序，调试程序，局数据生成，用户数据生成等程序。

为了保证交换机的业务不间断则要求软件应具有安全可靠性、可维护性、可扩充性，不仅完成呼叫处理，还应具有完善的维护和管理功能。

1L411053 掌握分组交换技术的应用及特点

分组交换也称包交换，是为了适应计算机通信的需要而发展起来的，是数据通信的重要手段之一。

一、X. 25分组交换

公用分组交换数据是采用分组交换技术，给用户提供低速数据业务的数据通信网。1976年，CCITT正式公布了着名的X. 25建议，为公用数据通信的发展奠定了基础。

X. 25建议是数据终端设备（DTE）与数据电路终端设备（DCE）之间的接口协议，它使得不同的数据终端设备能接入不同的分组交换网。

由于 X.25协议是分组交换网中最主要的一个协议，因此，有时把分组交换网又叫做X.25网。

OSI共有七层：物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层 x.25涉及到底三层

二、帧中继

帧中继是分组交换网的升级换代技术，帧中继是以分组交换技术为基础。与X.25协议相比，帧中继仅完成物理层和数据链路层的功能，不再进行逐段流量控制和差错控制，在使用简化分组交换传输协议相关信息的前提下，大大提高了网络传输效率，以帧为单位进行数据传输与交换。

帧中继技术是在开放系统互联（OSI）第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。

（一）帧中继技术特点

帧中继是分组交换网的升级换代技术，帧中继是以分组交换技术为基础，同X. 25分组交换技术相比，它具有下列特点：

1．网络资源利用率高

2．传输速率高

3．费用低廉

4．兼容性好

5．组网功能强

（二）帧中继交换机

1．帧中继交换机的分类

目前，帧中继交换机大致有以下三类：

(1)改装型X. 25分组交换机。

(2)采用全新的帧中继结构设计的新型交换机

(3)采用信元中继、ATM技术且支持帧中继接口的ATM交换机

2.帧中继交换机的特性

(1)帧中继交换机具有三种类型的接口：用户接入接口、中继接口和网管接口。

(2)具有业务分级管理的功能。

(3)具有宽带管理功能。

(4)具有用户线管理、中继管理、路由管理和PVC状态管理功能，支持PVC(永久性虚电路)和SVC(半永久性虚电路)连接，具有自动节点间路由和连接管理能力。

(5)具有拥塞管理功能。

(6)具有信令处理能力。

(7)具有用户选用业务处理能力。

(8)具有网管控制信息通信功能。

(9)具有网络同步能力，能够与其他网络互联／互通。

三、异步转移模式（ATM)

异步转移模式（ATM）通信网是实现高速、宽带传输多种通信业务的现代数据通信网形式之一。ATM是ITU-T确定用于宽带综合业务数字网（B-ISDN）的复用、传输和交换模式技术。

1．ATM在综合了电路交换和分组交换优点的同时，克服了电路交换方式中网络资源利用率低、分组交换方式信息时延大和抖动的缺点，可以把语音、数据、图像和视像等各种信息进行一元化的处理、加工、传输和交换，大大提高了网络的效率。ATM构成的网络具有综合处理信息的能力，在现代通信网中占有十分重要的地位。

2．ATM提供高速、高服务质量的信息交换，灵活的带宽分配及适应从很低速率到很高速率的带宽业务。其交换技术的特点如下：

(1)采用面向连接的工作方式，通过建立虚电路来进行数据传输，同时也支持无连接业务。

(2）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。信头简单，可减少处理开销。

(3) ATM技术简化了网络功能与协议。网络流量控制口拥塞控制采用连接接纳控制（CAC）和应用参数控制（UPC）等合约式方法，并在网络出现拥塞时通过丢弃信元来缓解拥塞。

四、路由器

（一）应用

1．路由器是网络层的互联设备，用于连接多个逻辑上分开的网络，在网络层将数据包进行存储转发。它只接收源站或其他路由器的信息。路由器是连接IP网的核心设备。

2．路由器主要用于网络连接，进行数据处理以及配置管理、容错管理、性能管理等。

3．路由器的功能分为数据通道功能和控制通道功能。数据通道功能用于完成每一个到达分组的转发处理，包括路由查表、向输出端传送分组和输出分组调度；控制通道功能用于系统的配置、管理及路由表维护。

（二）路由器组成及分类

1．路由器主要由输入／输出端口、交换机构、处理机组成。输入／输出端口连接与之相连的子网；交换机构在路由器内部连接输入与输出端口；处理机负责建立路由转发表。

2．由于应用场合的不同，路由器可分为骨干路由器、企业路由器和接入路由器。骨干路由器用于连接各企业网；企业路由器用于互连大量的端系统；接入路由器用于传统方式连接拨号用户。

五、多协议标记交换（MPLS)

（一）标记交换

标记交换，是指标记路由器（LSR）根据标记转发数据。

MPLS基本网络结构由标记边缘路由器（LER）和标记路由器（LSR）组成。

（二）多协议标记交换的技术特点

MPLS支持多种协议，可使不同网络的传输技术统一在MPLS平台上，保证多种网络的互联互通。对上，它可以支持IPv4和IPv6协议，以后将逐步扩展到支持多种网络层协议；对下，它可以同时支持X. 25, ATM、帧中继、PPP, SDH, DWDM等多种网络。

MPLS是一种与链路层无关的技术。

MPLS的流量控制机制主要包括路由选择、负载均衡、路径备份、故障恢复、路径优先级碰撞等，在流量控制方面更优于传统的IP网络。

1L411060其他通信网

共四个考点：

掌握数字数据网的构成及应用

掌握用户接入网类型及应用

熟悉计算机网络的内容

了解下一代网络（NGN)

1L411061掌握数字数据网的构成及应用

一、数字数据网的特点

1．数字数据网（DDN）是利用数字信道传输数据的一种传输网络。它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道，用户端可用普通的电缆和双绞线。

和X. 25提供交换式的数据连接不同，DDN是为计算机联网提供半永久性固定或半半永久性固定的连接数据通道。

DDN向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较小，避免分组交换网中传输时延大且不固定的缺点；

DDN采用数字交叉连接装置，可根据用户需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路，信道容量的分配和接续在计算机控制下进行，且有较大的灵活性。

2．利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等一系列优点。

(1) DDN是同步数据传输网，传输质量高，传输误码率可达10-11。

(2)传输速率高，网络时延小。

(3) DDN是任何规程都可以支持、不受约束的全透明传输网，可支持数据、图像、话音等多种业务。

(4)网络运行管理简便。DDN将检错、纠错等功能放到智能化程度较高的终端来完成，因而简化了网络运行管理和监控的内容，这样也为用户参与网络管理创造了条件。

(5) DDN对数据终端设备的数据传输速率没有特殊的要求。

二、DDN的组成和一般结构形式

（一）DDN的组成。

数字数据传输系统主要由本地网系统、复用及交叉连接系统、局间传输系统、同步定时系统和网络管理系统等五部分组成。

1．本地接入系统

本地接入系统由用户设备、用户线和用户接入单元组成，其中把用户线和用户接入单元称为用户环路。

(1)用户设备发出的信号是用户的原始信号，可以是脉冲形式的数据信号、音频形式的话音和传真信号、数字形式的数据信号等。

它们共同特点是适合于在用户设备中处理，而不适合在用户线上传输。

常用的用户设备有数据终端设备（DTE)、个人计算机、工作站、窄带话音和数据多路复用器、可视电话机等。

(2)用户线指一般的市话用户使用的电缆或光缆。

(3)用户接入单元的作用

2．复用及交叉连接系统

(1)复用就是把多路信号集合在一起，共同占用一个物理传输介质，典型的复用方式有频分复用（FDM）和时分复用口（TDM) 。

（2）数字交叉连接系统（DCS）用于通信线路的交叉、调度及管理。

它由同步电路、交叉连接、微机处理三个单元组成。同步电路为网络提供精确的定时信号，用于进行时隙校准；交叉连接负责完成时隙的交叉连接；微机处理用于管理内部和外部操作。

主要功能是维持操作系统，处理输入的命令和内部中断，监测内部出错及告警信号并作出反应，以及执行时隙交叉并监视系统是否正常工作。

DCS采用单级时隙交换结构，由于没有中间交换环节，因而就不存在中间阻塞路径，使得它对任何数量的64kbit/s线路的交叉不会阻塞。DCS可在极短的时间内对N×64kbit/s和2. 048Mbit/s线路进行交换，并可对任意通道进行测试。DCS可提供端到端的最优连接，使通信网的规划及传输线路的使用效率更高。

3．局间传输系统

局间传输是指节点间的数字信道以及由各节点通过与数字信道的各种连接方式组成的网络拓扑。局间传输的数字信道通常是指数字传输系统中的基群（(2.048Mbit/s）信道。网络拓扑结构是根据网络中各节点的信息流量流向，并考虑了网络的安全而组建的。

4．网同步系统

网同步系统的任务是提供全网络设备工作的同步时钟，确保DDN全网设备的同步工作。网同步分为准同步、主从同步和互同步三种方式。DDN通常采用主从同步方式。

5．网络管理系统

DDN的网络管理包括用户接入管理、网络资源的调度、路由选择、网络状态的监控、网络故障的诊断、告警与处理、网络运行数据的收集与统计，以及计费信息的收集与报告等。

（二）DDN的一般结构形式

DDN节点类型从组网功能上分可分为2M节点、接入接点和用户节点三种类型。

2M节点用于网上的骨干节点，执行网络业务的转换功能，并提供2Mbit/s(El)接口，对N×64kbit/s的信号进行复用和交叉连接。

接入接点主要为DDN各类业务提供接入功能，对小于N x 64kbit/s子速率信号复用和交叉连接；并提供帧中继业务和压缩语音／G3传真用户入网。

用户节点主要为DDN用户入网提供接口，并进行必要的协议转换。

三、DDN网络业务类别

DDN网主要为用户提供专用电路，包括规定速率的点到点或点到多点的数字专用电路和特定要求的专用电路，以及帧中继业务和压缩语音／G3传真业务

（一）专用电路业务

（二）虚拟专用网（VPN）业务

（三）帧中继业务

（四）话音／G3传真业务

话音／G3传真业务是通过在用户入网处设置话音服务模块（VSM）来提供话音／G3传真业务。VSM的主要功能如下：提供电话机和PBX小交换机连接的2/4线模拟接口；话音压缩编码（如采用ADPCM或其他编码方式），将每路话音信号复用在一条信道上。每用话音占用速率为8kbit/s, 16kbit/s, 32kbit/，等；模拟接口的信令和复用信道上的信令何转换；对每条话音压缩电路可能要附加传递信令信息的通路；G3传真信号的识别和话音／G3传真业务的倒换控制等。

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