宽带接入技术及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　宽带接入网概述 1

1.1　理解宽带 1

1.1.1　什么是宽带？ 1

1.1.2　宽带将为我们带来什么？ 1

1.1.3　支撑宽带的技术 2

1.2　宽带接入技术 2

1.2.1　基于PSTN的接入技术 3

1.2.2　基于LAN的以太网接入技术 4

1.2.3　基于光纤的接入技术 5

1.2.4　基于同轴电缆的接入技术 6

1.2.5　无线接入技术 7

1.2.6　自由空间光通信 8

1.2.7　网络电视（IPTV） 9

1.2.8　家庭网络 10

1.3.1　网络发展的技术路线 11

1.3　下一代网络中的宽带接入 11

1.3.2　发展下一代网络的驱动力量 12

1.3.3　下一代网络的概念和特征 12

1.3.4　网络转型（演进）的五大发展方向 13

1.3.5　宽带接入技术的发展 15

习题与思考题 17

2.1　信息与通信 18

2.1.1　信息 18

第2章　接入网中的基础技术 18

2.1.2　信息量与熵 19

2.1.3　互信息量与条件熵 20

2.1.4　冗余度、编码效率与压缩比 21

2.1.5　信道及信道容量 22

2.1.6　编码定理 22

2.2　音频信源编码 24

2.2.1　编码质量的评价 25

2.2.2　线性预测编码 26

2.2.3　激励信号源 27

2.3.1　信息压缩的必要性 30

2.3　视频信源编码 30

2.3.2　信息压缩的可行性 32

2.3.3　常用的数据压缩技术 32

2.3.4　编码举例 42

2.4　电视基础知识 45

2.4.1　电视信号与图像扫描 46

2.4.2　彩色电视系统 47

2.4.3　电视信号的频谱特点与频道分配 50

2.4.4　电视信号的数字化 51

2.4.5　数字视频压缩编码 52

2.5　多载波技术 55

2.6　二线数字双工传输 57

2.7　V5接口及其协议 61

2.7.1 V5接口的构成 61

2.7.2 V5接口的体系结构 64

2.7.3 V5接口协议 66

2.8　接入网的概念 70

2.8.1　接入网的功能和接入类型 71

2.8.2　接入网的主要接口 74

2.8.3　接入网的管理 76

2.8.4　接入网的拓扑结构 77

2.9　Y.1231定义的IP接入网 79

2.9.1　接入网的定义、位置、功能模型 80

2.9.2　IP接入网与G.902定义的接入网的比较 81

习题与思考题 81

3.1.1　铜线的传输损耗和容量 83

3.1　DSL的信号环境 83

第3章　铜线接入技术 83

3.1.2　串扰和其他噪声 84

3.1.3　混合线圈与回波 85

3.2　铜线接入信号处理技术 85

3.2.1　2B1Q码 86

3.2.2 QAM 87

3.2.3 CAP 89

3.2.4 DMT 91

3.3.1　HDSL系统的基本组成 95

3.3　高比特率数字用户线（HDSL）接入技术 95

3.3.2 HDSL帧结构 97

3.3.3　HDSL关键技术 98

3.3.4　HDSL的应用特点 99

3.3.5　HDSL的局限性 100

3.4　第二代高比特率数字用户线（HDSL2）接入技术 101

3.4.1 HDSL2的设计目标 101

3.4.2　HDSL2的线路编码 101

3.4.3 HDSL2中的FDM和回波抵消 102

3.5　不对称数字用户线（ADSL）接入技术 103

3.5.1 ADSL的提出 103

3.5.2 ADSL的技术特点 104

3.5.3 ADSL的系统结构 105

3.5.4 ADSL的技术基础 107

3.5.5 ADSL的传输模型及其应用 117

3.6 G.Lite与DSLAM 121

3.6.1 G.Lite 121

3.6.2 DSLAM 124

3.6.3 Video over ADSL解决方案 127

3.6.4 ADSL DSLAM技术的发展趋势 129

3.7　甚高速数字用户线（VDSL）接入技术 130

3.7.1　VDSL的系统构成 131

3.7.2　VDSL的相关技术 133

3.7.3　VDSL存在的问题 135

3.7.4　VDSL的应用 138

3.8.1　ADSL2与ADSL2＋ 140

3.8　新一代xDSL技术及其应用 140

3.8.2　VDSL技术 142

3.8.3　VDSL2——终极的DSL技术 146

习题与思考题 147

第4章　光纤接入技术 149

4.1　光纤接入系统的基本配置 149

4.2　无源光网络（PON）接入技术 150

4.2.1 PON拓扑结构 150

4.2.2 PON关键技术 151

4.2.3 PON功能结构 152

4.2.4 PON技术应用 154

4.3 ATM无源光网络（APON）接入技术 158

4.3.1　APON模型及特点 159

4.3.2　APON系统结构及工作过程 160

4.3.3　APON帧结构及关键技术 162

4.3.4　测距 165

4.4 以太网无源光网络（EPON）接入技术 169

4.4.1 EPON的技术特点及网络结构 170

4.4.2 EPON传输原理及帧结构 171

4.4.3 EPON光路波长分配 173

4.4.4 EPON关键技术 174

4.5 GPON——千兆无源光网络 175

4.5.1　GPON的引入 175

4.5.2　GPON操作 176

4.5.3　GPON封装方法——GEM 176

4.5.4　GPON帧结构 177

4.5.6　APON、EPON和GPON的比较 178

4.5.5　GPON中传输容器（T_CONT） 178

4.6　有源光网络（AON）接入技术 179

4.6.1　AON简化技术 180

4.6.2　AON采用的主要技术 181

4.7　光纤到户——接入网的未来方向 184

4.7.1　光纤到户兴起的主要原因 185

4.7.2　光纤到户蕴含的商业机会 185

4.7.3　光纤到户的主要方案 186

4.7.4　光纤到户的体系结构和标准 188

4.7.5　光纤到户在国内的发展概况 189

习题与思考题 190

第5章　有线电视接入网 191

5.1　有线电视的组成、分类与发展 191

5.1.1　传统有线电视系统的组成 191

5.1.2　有线电视系统的分类 193

5.1.3　有线电视的现状与发展 193

5.2　HFC的基本概念 195

5.2.1　HFC的发展 195

5.2.2　HFC的结构 197

5.2.3　频谱分配方案 199

5.2.4　调制与多点接入方式 201

5.2.5　HFC的特点 201

5.2.6　CATV网的宽带综合应用业务 202

5.3　Cable Modem系统工作原理 204

5.3.1　系统结构 205

5.3.2　系统工作原理 207

5.4.1　数据传输协议 209

5.4　基于MCNS DOCSIS的电缆调制解调器 209

5.4.2　Cable Modem的应用 213

5.5　数字CATV机顶盒 217

5.5.1　数字机顶盒的层次结构 217

5.5.2　数字机顶盒的类别 218

5.5.3　数字CATV机顶盒的结构原理 221

5.5.4 数字CATV机顶盒的关键技术 223

5.5.5　数字CATV机顶盒应用与发展 226

5.6.1　问题的提出 228

5.6　流媒体在有线电视中的应用 228

5.6.2　流媒体技术的原理 229

5.6.3　流媒体的传输方式 229

5.6.4　流媒体的解决方案 230

5.6.5　宽带流媒体在有线电视网络中的具体实现 231

习题与思考题 232

第6章　无线接入技术 234

6.1　基本概念 234

6.1.1 固定宽带无线接入在电信网中的位置 235

6.1.2　固定宽带无线接入的组成 235

6.1.3　固定宽带无线接入系统的分类及其特点 236

6.1.4　固定宽带无线接入的业务 238

6.1.5　几种固定宽带无线接入系统及其各自的特点 239

6.2　宽带ATM无线接入 243

6.2.1　无线ATM 243

6.2.2　宽带无线接入面临的问题 248

6.3　无线局域网 248

6.3.1　无线局域网的组成及特点 249

6.3.2　无线局域网的协议体系 253

6.4　WiMAX：无线宽带改变未来 255

6.4.1　问题的提出 255

6.4.2　技术特点 256

6.4.3　技术应用 259

6.4.4　无线网络标准介绍 260

习题与思考题 262

第7章　IP接入技术 263

7.1　IP接入一般原理 263

7.1.1 IP接入的功能要求 263

7.1.2 IP接入网参考模型 264

7.1.3 IP接入方式 265

7.2 PPP协议 268

7.2.1 PPP协议功能 268

7.2.2 PPP协议帧封装结构 269

7.2.3 LCP 273

7.3.1 AAA网络结构 275

7.3 AAA协议 275

7.3.2　认证协议 276

7.3.3　RADIUS协议 277

7.3.4　Diameter协议 278

7.4　L2TP隧道协议 279

7.4.1　网络环境和协议结构 279

7.4.2　消息格式和类型 281

7.4.3　协议操作过程 283

7.5.2　ATM Over ADSL 285

7.5 ADSL宽带IP接入 285

7.5.1 IP Over ADSL 285

7.6　IPSec安全协议 286

7.6.1　IPSec体系结构 286

7.6.2　认证头（AH） 290

7.6.3　封装安全载荷（ESP） 291

7.6.4　密钥和安全协定管理 291

7.7　IP数据流旁路技术 292

7.7.1　问题的提出 292

7.7.2　IP数据流识别 294

7.7.3　IP数据流旁路网络结构 295

7.8　PPPoE在宽带接入网中的应用 296

7.8.1　PPPoE协议概述 296

7.8.2　PPPoE在BAS上的实现 297

7.8.3　PPPoE对组播的支持 299

习题与思考题 300

第8章　网络电视技术 301

8.1　网络电视概述 301

8.1.1　网络电视及其特点 301

8.1.2　网络电视的几种形式 302

8.1.3　发展IPTV的好处 303

8.2　网络电视系统模型 304

8.2.1　网络电视系统参考模型 304

8.2.2　相关技术问题 305

8.3 内容分发网络技术（CDN） 310

8.3.1 内容分发网络概念 310

8.3.3　CDN的主要实现方式 311

8.3.2　内容分发网络分层模型 311

8.3.4　CDN的关键技术 312

8.3.5　CDN的发展趋势 315

8.4　数字版权管理（DRM）技术 315

8.4.1　DRM概述 315

8.4.2　DRM的特点 316

8.4.3 DRM系统的选择 318

8.4.4 DRM系统的交互影响 319

8.4.5 DRM的未来 319

8.5.1　IPTV平台业务 320

8.4.6 DRM涉及的法律问题 320

8.5　网络电视的技术体制 320

8.5.2　用户类别 321

8.5.3　平台总体结构 322

8.5.4　系统结构 324

8.5.5　网络结构 325

8.5.6　内容平台 327

8.5.7　运营支撑 328

8.5.9　数字版权管理 330

8.5.8　机顶盒 330

8.5.10　编解码标准 331

8.5.11　系统关键数据 331

8.5.12　安全性 332

习题与思考题 333

第9章　家庭网络 334

9.1　家庭网络的业务 334

9.1.1　家庭网络概念与组成 334

9.1.2　家庭网络相关业务／服务 335

9.1.3　家庭网络的相关业务／服务的现状 337

9.1.4　家庭网络业务的发展趋势 338

9.2　家庭网络技术 339

9.2.1　数字家庭网络关键技术 339

9.2.2　数字家庭网络中的数字接口 343

9.2.3　家庭网关 345

9.2.4　数字家庭网络的现有业务和未来的发展 346

9.3.1　无线微微网技术及组网 348

9.3　微微网技术 348

9.3.2　智能家居系统 350

9.3.3　个人办公系统（SOHO） 350

9.3.4　微微网未来的发展趋势 351

9.4　家庭网络标准化组织 352

9.4.1　家庭网络与NGN 352

9.4.2　国内主要的相关标准化组织 352

9.4.3　国外主要相关标准化组织 353

9.4.4　其他相关组织 355

9.　5家庭网络标准 356

9.5.1　IEEE 1394标准 356

9.5.2　Home PNA 360

9.5.3　电力线连网标准 363

9.5.4　几种无线局域网技术和标准 365

9.5.5　无线局域网的安全性 372

习题与思考题 374

缩略语 376

参考文献 386