初级通信工程师常考知识点汇总（五）：现代通信网

通信考证人er

考点一：通信网的构成要素【考法分析】

掌握通信网构成的三要素。【要点分析】  通信网在硬件设备方面的构成要素是交换设备、传输链路和终端设备。

 交换设备是通信网的核心设备，主要完成呼叫处理、信令处理和操作维护管理等功能。

 传输链路是信息的传输通道，一般包括线路接口设备、传输介质、交叉连接设备等。

 终端设备也称为用户终端设备。最常见的终端设备有电话机、传真机、计算机、视频终端、多媒体终端等。

 通信网将向着宽带化、综合化、IP 化、智能化、融合化的方向发展。

【备考点拨】

注意三要素中是传输链路，而不是传输设备。同时要求会判断具体的终端设备。

考点二：通信网的发展演进【考法分析】

了解未来通信网发展趋势及三网融合存在的挑战。

【要点分析】

 下一代信息网络的主要发展方向：建立在 IP 技术基础上的新型公共通信网络，能够容 纳各种形式的信息；在统一的管理平台下，实现音频、视频、数据信号的传输和管理；提供各种宽带应用和传统通信业务；是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、 有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。

 所谓三网融合，是指通信网、计算机网络和广播电视网的融合。三网融合主要是实现 3 个网络之间的业务互通。

 三网融合技术挑战：

（1）标准工作明显滞后，没有统一的三网融合的国际标准和行业标准可以借鉴；

（2）网络、业务平台容量和结构的扩展性挑战；

（3）多播能力的挑战；

（4）服务质量方面的挑战。

【备考点拨】

侧重于下一代信息网络发展方向的掌握。其他知识点简单了解。

考点三：各种交换技术 【考法分析】

熟悉每种交换方式的特点。

【要点分析】

 交换设备的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配，实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个终端（用户）之间的路由选择的连接。

 电路交换是一种实时的交换方式，适用于实时要求高的语音通信；在通信前要通过呼叫 为主叫、被叫用户建立一条物理连接；

 报文交换是以报文作为传送单元，交换的基础是存储转发；

 分组交换从报文交换发展而来，也采用“存储转发”技术；缺点是：节点交换机的处理过程复杂；

 异步转移模式（ATM）结合了电路交换和分组交换的优点，克服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。

 ATM 的接续过程包括：建立连接、数据传输和连接终止 3 个阶段。

【备考点拨】

透彻理解分组交换技术特点及缺点。

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考点四：IP 交换技术 【考法分析】

掌握 IP 交换机的构成及工作原理。

【要点分析】

 IP 交换机基本上是一个附有交换硬件的路由器，它能够在交换硬件中高速缓存路由策略。

 对于连续的、业务量大的数据流量采用 ATM 交换式传输，对于持续时间短的，业务量小 的数据流采用传统 IP 传输技术，IP 交换是基于数据流驱动的。

【备考点拨】

熟记 IP 交换机的定义。

考点五：IP 多媒体子系统 【考法分析】

掌握 IP 多媒体子系统的工作原理。

【要点分析】

 IMS 是通过 IP 网络来为用户提供实时和非实时的、端到端的多媒体业务。

 在 NGN 的体系结构中 IMS 将作为控制层面的核心架构。

 IMS 是个开放的网络架构，提供了基于 IP 承载的，与接入无关的 IP 多媒体业务控制能 力支持多种固定及移动接入方式。

 IMS 的主要特征有：接入无关性、基于会话初始协议、针对移动环境的优化、提供丰富 的组合业务和网络融合的平台。

 IMS 采用 SIP 作为会话控制协议。

 会话控制功能（CSCF）是 IMS 系统的呼叫控制核心。

【备考点拨】

熟记 IP 多媒体子系统的工作原理。

考点六：光纤通信系统【考法分析】

掌握光纤通信系统的组成及光纤传输特性。高频考点。

【要点分析】

 光纤通信是以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信的目的。

 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。 光纤的中心是纤芯，纤芯外面是包层，纤芯的折射率高于包层的折射率，从而形成了一 种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输，实现光信号的传输。

 按折射率分布情况，光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤的传输模式分单模光纤和多模光纤。

 光波信号在光纤中传送的波长为 850nm、1310nm 和 1550nm。其中，850nm 窗口只用于多 模传输，1310nm 和 1550nm 窗口用于单模传输。

 光纤的传输损耗可归纳为吸收损耗、散射损耗和其他损耗。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。其他损耗主要是连接损耗、完全损耗和微弯损耗。

 色散：不同的波长和不同的模式在光纤中传播的速度各不相同，它产生的后果就是光纤输入点送入的窄光脉冲传输到光纤的输出点变成宽光脉冲。

 色散程度用色散系数进行反映。

 色散的种类分为：模式色散、材料色散和波导色散。

 光纤的非线性效应有：受激拉曼散射、受激布里渊散射、自相位调制、交叉相位调制、 四波混频。

【备考点拨】

熟记光纤的组成及传输特性。

考点七：常用的单模光纤【考法分析】

掌握常用的 3 种单模光纤的特性。高频考点。

【要点分析】  G.652：常规单模光纤，零色散波长在 1310nm 附近，最低损耗在 1550nm 附近。

 G.653：色散位移单模光纤，在 1550nm 的色散为零和最低损耗，不利于多信道的 WDM 系统中传输，会发生四波混频导致信道间发生串扰。

 G.655：非零色散位移单模光纤，在 1550nm 窗口保留了一定的色散，使得光纤同时具有 了较小色散和最小衰减。能够避免四波混频，G.655 光纤适用于 DWDM 系统中。

【备考点拨】

熟记 G.652、G.653 和 G.655 三类光纤的中文名称，各自特性。

考点八：SDH 的传输速率及帧结构【考法分析】

掌握 SDH 的速率体系；SDH 的帧结构及其各部分的功能作用。

【要点分析】

 同步数字体系最基本的模块信号是 STM-1，其速率为 155.52Mbit/s。更高等级的 STM-N 信号是将 STM-1 同步复用，按字节间插的结果。

 SDH 采纳了一种以字节为单位的矩形块状帧结构，STM-N 帧由 270×N 列 9 行组成，帧周期为 125μs。

 整个 SDH 帧结构分为 3 个主要区域：段开销、管理单元指针和净负荷。其中：信息净负荷第一字节位置不固定。

【备考点拨】

熟记 SDH 的帧结构及其各部分的功能作用。

考点九：SDH 的复用映射过程【考法分析】

掌握我国的 SDH 复用映射结构以及支路信号复用进 STM-N 帧的步骤。

【要点分析】

 各种业务信号复用进 STM-N 的过程都要经历映射、定位和复用 3 个步骤。

 我国的光同步传输网技术体制规定了以 2Mbit/s 信号为基础的 PDH 系列作为 SDH 的有效 负荷。

【备考点拨】 熟记我国 SDH 复用映射过程。

考点十：SDH 的基本网络单元【考法分析】

掌握 SDH 传输网的 4 种基本网络单元的作用及其应用场景。【要点分析】

 SDH 传输网中的网元设备有：终端复用器、分/插复用器、再生中继器和数字交叉连接 设备。上述不同的网元完成 SDH 网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。

 TM 位于 SDH 传输网的终端（网络末端）；

 ADM 位于 SDH 传输网的沿途，它将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活 的分插任意之路信号的能力；【备考点拨】 熟记 ADM 和 DXC 的应用场景。

考点十一：DWDM 光网络【考法分析】

掌握 DWDM 系统的组成及各组成部分的功能作用。

【要点分析】

 WDM 系统由 5 部分组成：光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统。其中：光发射机是 DWDM 系统的核心。

 光转发器即光波长转换单元将非标准的波长转换为 ITU-T 所规范的标准波长。

 DWDM 系统的监控方式有两种：带外波长监控和带内波长监控。ITU-T 建议采用一个特 定波长作为光监控信道，用于传送监控管理信息。λs 可选 1310nm、1480nm 及 1510nm， 优选 1510nm。

 ITU-T G.692 建议 DWDM 系统以 193.1THz 为绝对参考频率，不同波长的频率间隔应为 100GHz 的整数倍或 50GHz 的整数倍的波长间隔系列，频率范围为：192.1THz～196.1THz， 即工作波长范围为 1530nm～1561nm。

 EDFA 放大器能对 1550nm 波长的光信号进行放大。

 WDM 组网包括点到点组网、链形组网和环形组网。

【备考点拨】

熟记 DWDM 工作波长、监控信道波长和 EDFA 特点。

考点十二：微波地面中继传输【考法分析】

掌握微波地面中继传输的特点及微波站的相关知识。

【要点分析】

 微波频段的波长范围为 1m～1mm，频率范围为 300MHz～300GHz。

 因其视距传输特性，当微波通信用于地面上远距离长途通信时，需要采用中继（接力） 传输方式，称为微波中继（接力）通信。

 现在广泛使用的微波天线是卡塞格伦天线。天线具有互易性。

 微波天线性能参数：天线增益、主瓣宽度、反射系数、反向防卫度、交叉极化去耦（天 线主瓣宽度内大于 30dB）。

【备考点拨】 熟记微波通信系统设备的性能指标。

考点十三：卫星传输【考法分析】

掌握卫星通信系统的组成及各部分功能。【要点分析】  卫星通信系统是由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四大部分组成。

 卫星通信系统的组成及功能。

 通信地球站天线系统包括天线机械系统、馈源及天线跟踪三部分。

 上下变频器是用来在射频和中频之间进行频谱搬移。

【备考点拨】

熟记掌握卫星通信系统的组成及各部分功能。

考点十四：接入网定义与接口【考法分析】

掌握接入网的定义与接口。

【要点分析】

 接入网由业务节点接口 SNI 和用户网络接口 UNI 之间的一系列传送实体组成，为供给电 信业务而提供所需传送承载能力的实施系统；

 接入网有 3 种主要接口，即 UNI、SNI 和维护管理接口 Q3。其中：Q3 接口是电信管理网 与接入网之间的标准接口。

 接入网的功能：用户口功能、业务网功能、核心功能、传送功能和 AN 系统管理功能。注意：无交换功能。

【备考点拨】

熟记接入网的接口及接入网的功能。注意：无交换功能。

考点十五：光纤接入网【考法分析】

了解 PON 的概念和 PON 的关键技术。

【要点分析】

 PON 采用 WDM 技术，实现单纤双向传输。使用 2 波长时，下行使用 1490nm 波长，上行 使用 1310nm 波长，用于分配数据、语音和 IP 交换式数字视频业务。

 PON 下行采用 TDM+广播的传输方式。

 与 EPON 直接采用以太网帧不同，GPON 标准规定了一种特殊的封装格式：GEM。

 GPON 的工作原理与 EPON 一样，其设备功能与 EPON 类似，主要是帧格式、上下行速率有所不同。

【备考点拨】

熟记 PON 的概念和 PON 的关键技术。

考点十六：支撑网【考法分析】

了解支撑网的组成。

【要点分析】

 支撑网包括信令网、同步网和管理网。

 No.7 信令网由信令点、信令转接点和信令链路组成。

 根据我国网络的实际情况，信令网采用 3 级结构。第 1 级 HSTP 间采用 AB 平面连接方式， 是网状连接方式。

 解决数字通信网同步有准同步和主从同步两种方法。除此还有相互同步、外基准注入、 异步同步等。

 我国采用的同步方式是等级主从同步方式。

 主从同步的数字通信网中，从站的时钟通常有 3 种工作模式：正常工作模式、保持模式 和自由运行模式。

 TMN 的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。TMN 是收集、处理、传送和存储 有关电信网维护、操作和管理信息的一种综合手段，为电信部门管理电信网起着支撑作 用。

 TMN 按其管理的目的可以分成：性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理。

【备考点拨】 熟记支撑网的组成。

考点十七：DWDM 光网络【考法分析】

掌握 SDN 的整体架构及关键技术。

【要点分析】

 软件定义网络技术最大特点是可以对网络进行编程。

 ONF 定义的 SDN 架构体系分为 3 个平面，自下而上分别是：数据平面（基础设施层）、 控制平面（控制层）和应用平面（应用层）组成。

 SDN 控制器是 SDN 网络中的核心组件。 从 SDN 的起源可以看出，OpenFlow 协议是 SDN 实现控制与转发分离的基础。 流表是 OpenFlow 交换机的关键组件，负责数据包查询和转发。 SDN 定义了两个接口：南向接口和北向接口。南向接口位于数据平面和控制平面之间的 接口；北向接口位于控制平面与应用平面之间。

【备考点拨】 通过对 SDN 技术发展背景的理解熟记 SDN 的架构。