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内容简介

本书以通信行业特有职业（工种）《国家职业标准》（信息通信网络机务员）为依据，系统地介绍了信息通信网络电信传输专业机务员所需的基础知识、相关理论和技能要求。全书共9 章，包括电信传输网络基础、SDH 相关技术、WDM 技术、OTN 技术及ROADM 技术、ASON技术、PTN 技术、传输系统测试、传输网络日常维护及常见故障处理方法、传输网络的技术演进。本书主要内容来源于生产实践，技能操作性强，符合目前企业的生产实际，可作为信息通信网络机务员国家职业五级（初级）、四级（中级）、三级（高级）、二级（技师）和一级（高级技师）职业技能鉴定培训和鉴定的教材，也可作为职业专科在校学生、通信工程专业本科学生的参考用书。

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ISBN：9787121402098

开本：16(185*260)

页数：300

字数：480

本书目录

第1 章 电信传输网络基础 
1.1 传输网络 ........................................................................................................................................... 
1.1.1 传输系统 ................................................................................................................................... 1
1.1.2 传输介质 ................................................................................................................................... 2
1.2 光纤通信 ........................................................................................................................................... 
1.2.1 光纤通信系统 ........................................................................................................................... 3
1.2.2 光纤的原理与结构 ................................................................................................................... 4
1.2.3 光纤的特性 ............................................................................................................................... 5
1.2.4 光纤通信的优缺点 ................................................................................................................... 9
1.2.5 光纤的分类 ............................................................................................................................. 10
1.2.6 光缆 ......................................................................................................................................... 13
1.3 电信传输网络结构 ....................................................................................................................... 15
第2 章 SDH 相关技术 ............................................................................................................................... 19
2.1 SDH 技术 ........................................................................................................................................ 19
2.1.1 SDH 概念及其特点 ................................................................................................................ 19
2.1.2 SDH 网络的节点接口速率及帧结构 .................................................................................... 24
2.1.3 SDH 网络的同步复用与映射方式 ........................................................................................ 28
2.1.4 SDH 网络的保护 .................................................................................................................... 32
2.2 MSTP 技术 ..................................................................................................................................... 38
2.2.1 MSTP 的概念及特点 .............................................................................................................. 38
2.2.2 MSTP 功能模型 ...................................................................................................................... 39
2.3 同步网技术 ..................................................................................................................................... 40
2.3.1 频率同步 ................................................................................................................................. 41
2.3.2 时间同步 ................................................................................................................................. 43
2.3.3 业务网同步要求 ..................................................................................................................... 45
2.3.4 同步网部署策略 ..................................................................................................................... 47
第3 章 WDM技术 ....................................................................................................................................... 54
3.1 WDM 概述 ...................................................................................................................................... 
3.1.1 WDM 产生的背景及原理 ...................................................................................................... 54
3.1.2 WDM 技术的主要优点 .......................................................................................................... 55
3.2 WDM 系统的分类 ........................................................................................................................ 56
3.2.1 DWDM 与CWDM ................................................................................................................. 56
3.2.2 双纤单向传输WDM 系统和单纤双向传输WDM 系统 ..................................................... 57
3.2.3 集成式WDM 系统和开放式WDM 系统 ............................................................................. 58
3.3 WDM 系统结构 ............................................................................................................................ 60
3.4 100Gbit/s DWDM 关键技术 ..................................................................................................... 69
3.4.1 100Gbit/s DWDM 关键技术面临的挑战 .............................................................................. 69
3.4.2 100Gbit/s DWDM 关键技术的实现策略 .............................................................................. 70
3.5 DWDM 保护方式 ......................................................................................................................... 76
3.5.1 DWDM 保护影响因素 ........................................................................................................... 76
3.5.2 DWDM 保护方案 ................................................................................................................... 76
3.6 DWDM 的OSNR 要求及计算 ................................................................................................. 78
第4 章 OTN 技术及ROADM 技术 ....................................................................................................... 81
4.1 OTN 概述 ........................................................................................................................................ 
4.1.1 OTN 的概念 ............................................................................................................................ 81
4.1.2 OTN 的技术特点 .................................................................................................................... 82
4.1.3 OTN 的标准进展 .................................................................................................................... 83
4.2 OTN 体系结构 ............................................................................................................................... 88
4.2.1 OTN 分层及接口 .................................................................................................................... 88
4.2.2 OTN 帧结构与OTN 开销 ...................................................................................................... 99
4.2.3 OTN 复用与映射结构 .......................................................................................................... 104
4.2.4 OTN 设备形态 ...................................................................................................................... 106
4.3 OTN 保护方式 ............................................................................................................................. 109
4.3.1 OTN 的线性保护 .................................................................................................................. 110
4.3.2 OTN 的环网保护 .................................................................................................................. 113
4.4 OTN 管理 ...................................................................................................................................... 
4.4.1 OTN 管理需求 ...................................................................................................................... 114
4.4.2 OTN 管理体系结构 .............................................................................................................. 115
4.5 分组增强型OTN 技术 ............................................................................................................. 116
4.5.1 分组增强型OTN 技术的引入 ............................................................................................. 116
4.5.2 分组增强型OTN 技术关键技术 ......................................................................................... 117
4.5.3 分组增强型OTN 技术应用场景 ......................................................................................... 123
4.6 PID 技术 ........................................................................................................................................ 
4.6.1 PID 技术的引入和基本原理 ................................................................................................ 126
4.6.2 PID 技术的价值 .................................................................................................................... 128
4.7 ROADM 技术 .............................................................................................................................. 128
4.7.1 ROADM 技术驱动力 ........................................................................................................... 128
4.7.2 ROADM 核心元器件 ........................................................................................................... 130
4.7.3 ROADM 形态分类 ............................................................................................................... 132
4.7.4 ROADM 组网应用 ............................................................................................................... 135
第5 章 ASON 技术 ................................................................................................................................... 
5.1 ASON 技术概述 .......................................................................................................................... 141
5.1.1 ASON 的引入 ....................................................................................................................... 141
5.1.2 ASON 的主要优点 ............................................................................................................... 142
5.1.3 ASON 的标准化进程 ........................................................................................................... 143
5.2 ASON 体系结构 .......................................................................................................................... 144
5.2.1 ASON 的3 个平面 ............................................................................................................... 144
5.2.2 ASON 的3 个接口 ............................................................................................................... 146
5.2.3 ASON 的3 种连接 ............................................................................................................... 147
5.3 WSON 技术 .................................................................................................................................. 
5.3.1 WSON 控制平面技术 .......................................................................................................... 150
5.3.2 WSON 传送平面技术 .......................................................................................................... 152
5.3.3 WSON 管理平面技术 .......................................................................................................... 153
5.3.4 网络的保护和恢复 ............................................................................................................... 154
第6 章 PTN 技术 ....................................................................................................................................... 157
6.1 PTN 的引入 .................................................................................................................................. 
6.2 PTN 的定义 ..................................................................................................................................
6.3 PTN 的网络功能架构 ............................................................................................................... 159
6.3.1 PTN 的技术特征 ................................................................................................................... 159
6.3.2 PTN 的网络分层 ................................................................................................................... 159
6.3.3 MPLS-TP 的分组转发功能 .................................................................................................. 162
6.3.4 PTN 网元的分类 ................................................................................................................... 162
6.3.5 PTN 的网络分域 ................................................................................................................... 163
6.3.6 PTN 网元内的功能结构 ....................................................................................................... 164
6.4 PTN 关键技术 ............................................................................................................................. 165
6.4.1 MPLS ..................................................................................................................................... 165
6.4.2 PWE3 ..................................................................................................................................... 167
6.4.3 L2VPN ................................................................................................................................... 168
6.4.4 CES ........................................................................................................................................ 169
6.4.5 ML-PPP ................................................................................................................................. 170
6.5 PTN 保护方式 ............................................................................................................................. 171
6.5.1 PTN 的线性保护 ................................................................................................................... 171
6.5.2 PTN 的环网保护 ................................................................................................................... 174
6.5.3 PTN 边缘保护 ....................................................................................................................... 178
6.5.4 PTN 双归保护 ....................................................................................................................... 178
6.6 PTN 与IP RAN 的对比 ............................................................................................................ 179
第7 章 传输系统测试 ............................................................................................................................... 182
7.1 电信传输网络测试基础 ........................................................................................................... 182
7.1.1 量纲单位 ............................................................................................................................... 182
7.1.2 测量参数 ............................................................................................................................... 183
7.2 测试仪表 ....................................................................................................................................... 185
7.2.1 光功率计 ............................................................................................................................... 185
7.2.2 光时域反射仪 ....................................................................................................................... 186
7.2.3 光谱分析仪 ........................................................................................................................... 188
7.2.4 光波长计 ............................................................................................................................... 190
7.2.5 数字传输分析仪 ................................................................................................................... 192
7.3 传输系统测试项目简介 ........................................................................................................... 195
7.3.1 SDH/MSTP 测试 ................................................................................................................... 195
7.3.2 DWDM 测试 ......................................................................................................................... 196
7.3.3 OTN 测试 .............................................................................................................................. 197
7.3.4 ROADM 测试 ....................................................................................................................... 198
7.3.5 以太网测试 ........................................................................................................................... 200
7.3.6 光纤光缆测试 ....................................................................................................................... 201
第8 章 传输网络日常维护及常见故障处理方法 ............................................................................ 204
8.1 传输网络维护概述 ..................................................................................................................... 204
8.1.1 通信设备维护的基本原则及注意事项 ............................................................................... 204
8.1.2 传输网络维护的分类 ........................................................................................................... 205
8.1.3 例行维护的基本原则 ........................................................................................................... 205
8.2 日常维护项目和注意事项 ....................................................................................................... 206
8.2.1 日常维护项目 ....................................................................................................................... 206
8.2.2 日常维护注意事项 ............................................................................................................... 211
8.3 传输网络常见故障分析和处理 ............................................................................................. 212
8.3.1 故障定位的基本原则 ........................................................................................................... 212
8.3.2 故障定位的常用方法 ........................................................................................................... 213
8.3.3 故障处理 ............................................................................................................................... 216
8.4 传输应急保障预案制定 ........................................................................................................... 219
8.4.1 应急调度的总原则 ............................................................................................................... 219
8.4.2 重大障碍定位原则 ............................................................................................................... 219
8.4.3 应急处理流程 ....................................................................................................................... 220
8.5 通信机房现场维护管理要求 .................................................................................................. 220
8.5.1 通信机房的分类及环境要求 ............................................................................................... 220
8.5.2 通信机房现场管理规定 ....................................................................................................... 223
8.5.3 通信机房安全保密规定 ....................................................................................................... 227
8.5.4 备品备件管理规定 ............................................................................................................... 228
8.6 质量管理知识 .............................................................................................................................. 230
8.6.1 通信行业质量管理概述 ....................................................................................................... 230
8.6.2 通信行业质量管理特点 ....................................................................................................... 230
8.6.3 通信行业质量管理基本原则 ............................................................................................... 230
8.6.4 QC 小组活动 ......................................................................................................................... 230
第9 章 传输网络的技术演进 ................................................................................................................. 
9.1 传输网络技术发展需求及趋势 ............................................................................................. 235
9.1.1 传输网络发展需求 ............................................................................................................... 235
9.1.2 传输网络发展趋势 ............................................................................................................... 237
9.2 超100Gbit/s 技术 ....................................................................................................................... 239
9.2.1 超100Gbit/s 关键技术 ......................................................................................................... 239
9.2.2 超100Gbit/s 技术方案 ......................................................................................................... 242
9.3 SDN 技术 ...................................................................................................................................... 
9.3.1 SDN 概念及架构 .................................................................................................................. 245
9.3.2 传输网络引入SDN 的需求、优势及挑战 ......................................................................... 247
9.3.3 SDN 的典型场景 .................................................................................................................. 249
9.3.4 SDN 的重构实践 .................................................................................................................. 250
9.4 5Gbit/s 承载相关技术 ............................................................................................................... 252
9.4.1 5Gbit/s 对承载网的需求 ...................................................................................................... 253
9.4.2 5Gbit/s 承载关键技术 .......................................................................................................... 258
9.4.3 5Gbit/s 前传方案 .................................................................................................................. 263
9.4.4 5Gbit/s 中回传方案 .............................................................................................................. 268
9.5 低时延相关技术 ......................................................................................................................... 273
9.5.1 低时延业务需求分析 ........................................................................................................... 273
9.5.2 电信传输网络时延构成及应对措施 ................................................................................... 276
9.6 量子保密通信 .............................................................................................................................. 279
9.6.1 量子保密通信的相关概念 ................................................................................................... 280
9.6.2 量子保密通信的安全性 ....................................................................................................... 282
9.6.3 量子保密通信网络实现 ....................................................................................................... 284
9.6.4 量子保密通信的应用场景 ................................................................................................... 286
参考文献 ........................................................................................................................................................... 289

展开

前言

2020年，我国正式进入5G时代，人们的生活也因这一时刻的到来而发生翻天覆地的变化。处于国际5G发展第一梯队的中国通信行业，正在全力以赴为中国从网络大国成为网络强国而奋进。建设网络强国，人才是第一资源。
    为适应新一代信息通信技术发展对技术人才、技能人才提出的新要求，进一步引领技能人才培养模式，夯实人才培养基础。工业和信息化部教育与考试中心组织专家以工业和信息化部、人力资源和社会保障部发布的通信行业相关职业标准为依据，紧密结合我国通信行业技术技能发展现状，编写了这套通信行业职业技能等级认定指导图书。
    本套图书内容包括信息通信网络机务员、信息通信网络线务员、信息通信网络运行管理员、信息通信网络终端维修员四个职业。
    本套图书按照国家职业技能标准规定的职业层级，分级别编写职业技能相关知识内容，力求通俗易懂、深入浅出、灵活实用地让读者掌握本职业的主要技术技能要求，以满足企业技术技能人才培养与评价工作的需要。
    本套图书的编写团队主要由企业一线的专业技术人员及长期从事职业技能等级认定工作的院校骨干教师组成，确保图书内容能在职业技能、工艺技术及专业知识等方面得到最佳组合，并突出技能人员培养与评价的特殊需求。
    本套图书适用于通信行业职业技能等级认定工作，也可作为通信行业企业岗位培训教材以及职业院校、技工院校通信类专业的教学用书。 
    本书由周楠任主编，王睿、张国新任副主编，周鹤、钱震参与编写。全书由魏贤虎、施建东主审。在编写过程中，得到了工业和信息化部教育与考试中心、江苏省通信管理局、江苏省通信行业职业技能鉴定中心的指导帮助。另外，还得到了中国电信股份有限公司江苏分公司、中国移动通信集团江苏公司的大力支持。在此一并向他们表示诚挚的感谢。
    限于编者的水平以及受时间等外部条件影响，书中难免存在疏漏之处，恳请使用本书的企业、培训机构及读者批评指正。
                                                                                      工业和信息化部教育与考试中心
                                                                                                               2020年6月

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作者简介

工业和信息化教育与考试中心是经中央机构编制委员会办公室批准设置的事业单位,中心面向工业、通信业和信息化开展专业技术人员培养，是集教育培训、人才选拔和评价为一体的综合性专业人才服务机构。并承担教育部工业和信息化职业教育教学指导委员会（简称工信行指委）具体组织和业务实施工作。

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