用戶(hù)接入網(wǎng)技術(shù)與工程

第一章　用戶(hù)接入網(wǎng)的基本概念　1
1.1　什么是用戶(hù)接入網(wǎng)　2
1.2　用戶(hù)接入網(wǎng)的發(fā)展簡(jiǎn)史　3
1.3　用戶(hù)接入網(wǎng)的分類(lèi)　3
1.3.1　有線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)　3
1.3.2　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)　4
1.4　用戶(hù)接入網(wǎng)采用的主要技術(shù)　5
1.4.1　接入介質(zhì)　5
1.4.2　多址接入技術(shù)　6
1.4.3　信息壓縮技術(shù)　10
1.4.4　光電器件與集成技術(shù)　11
1.5　用戶(hù)駐地網(wǎng)(CPN)　11
1.6　用戶(hù)接入網(wǎng)與LAN、MAN、WAN網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫對(duì)接　11
1.7　一般用戶(hù)接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框圖　12
1.7.1　傳輸設(shè)備與傳輸線(xiàn)路　12
1.7.2　用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)　13
1.7.3　業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)　13
1.7.4　維護(hù)管理接口(Q接口)　15
1.8　用戶(hù)接入網(wǎng)的性能要求　16
1.8.1　數(shù)字傳輸參考模型　16
1.8.2　用戶(hù)接入網(wǎng)的誤碼和抖動(dòng)傳輸特性　18
1.8.3　用戶(hù)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)的傳輸性能參數(shù)　23
1.8.4　用戶(hù)要求網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘颗c網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)系　26
1.8.5　用戶(hù)接入網(wǎng)的可靠性和安全保密性措施　26
1.8.6　用戶(hù)接入網(wǎng)的系統(tǒng)管理　28
1.8.7　用戶(hù)接入網(wǎng)的設(shè)備性能　28
第二章　電纜用戶(hù)接入網(wǎng)　33
2.1　引言　33
2.2　電纜傳輸介質(zhì)　33
2.2.1　電纜的傳輸特性　34
2.2.2　電纜傳輸介質(zhì)的分類(lèi)　35
2.2.3　電氣連接器　35
2.3　數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(DSL)技術(shù)　37
2.3.1　引入DSL技術(shù)的原因　37
2.3.2　數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(DSL)技術(shù)的開(kāi)發(fā)　37
2.3.3　數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(DSL)技術(shù)的優(yōu)越性　39
2.4　HDSL技術(shù)　40
2.4.1　HDSL的技術(shù)思路　41
2.4.2　HDSL系統(tǒng)的工作原理　42
2.4.3　HDSL系統(tǒng)的收發(fā)器　43
2.4.4　SHDSL技術(shù)簡(jiǎn)述　45
2.5　ADSL技術(shù)　45
2.5.1　ADSL技術(shù)概述　45
2.5.2　ADSL系統(tǒng)中采用的幾種關(guān)鍵技術(shù)　47
2.5.3　ADSL系統(tǒng)的工作原理　48
2.5.4　G.Lite ADSL系統(tǒng)(UDSL)　48
2.5.5　ADSL系統(tǒng)的主要特點(diǎn)　49
2.5.6　ADSL實(shí)際安裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)參數(shù)　50
2.6　ADSL2系統(tǒng)簡(jiǎn)介　51
2.6.1　傳輸速率和距離的提高　52
2.6.2　故障診斷能力　53
2.6.3　節(jié)電工作模式的設(shè)置　53
2.6.4　速率適配的靈活方法　54
2.6.5　可承載分組信息業(yè)務(wù)　54
2.7　ADSL2+系統(tǒng)簡(jiǎn)介　54
2.8　VDSL技術(shù)簡(jiǎn)介　54
2.8.1　VDSL的技術(shù)概述　55
2.8.2　VDSL的一般參考模型　55
2.8.3　VDSL系統(tǒng)的基本組成　56
2.8.4　VDSL系統(tǒng)的主要性能　57
2.8.5　VDSL與ADSL技術(shù)的比較　60
2.8.6　VDSL系統(tǒng)的供電要求　61
2.8.7　VDSL系統(tǒng)的特點(diǎn)　61
2.8.8　VDSL2技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用　62
2.8.9　VDSL的標(biāo)準(zhǔn)化情況　65
2.9　VDSL開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的前景　66
2.9.1　VDSL開(kāi)發(fā)與應(yīng)用　66
2.9.2　基于VDSL的以太網(wǎng)接入方案(EVDSL)　67
第三章　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　71
3.1　概述　71
3.1.1　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的基本概念　71
3.1.2　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)　74
3.1.3　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的系統(tǒng)組成　75
3.1.4　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的定時(shí)與同步方式的選擇　79
3.1.5　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)系統(tǒng)的總體要求　82
3.2　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的拓?fù)漕?lèi)型　84
3.2.1　總線(xiàn)(母線(xiàn))型拓?fù)洹?4
3.2.2　環(huán)路型拓?fù)洹?5
3.2.3　星型拓?fù)洹?6
3.2.4　各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較　89
3.3　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的特征和關(guān)鍵技術(shù)　90
3.3.1　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的特征　90
3.3.2　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　91
3.4　影響光纖用戶(hù)接入網(wǎng)規(guī)模的因素　102
3.4.1　光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型　103
3.4.2　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)中的設(shè)備　103
3.4.3　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)采用的標(biāo)準(zhǔn)　103
3.4.4　用戶(hù)的基本要求　104
3.5　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的分類(lèi)　104
3.5.1　無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)　105
3.5.2　有源光網(wǎng)絡(luò)　113
3.6　基于AON技術(shù)的光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　115
3.6.1　基于PDH光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　115
3.6.2　基于SDH光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纜用戶(hù)接入網(wǎng)　119
3.7　基于PON技術(shù)的光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　134
3.7.1　基于PON技術(shù)的光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　134
3.7.2　TDM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　136
3.7.3　ATM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　147
3.7.4　CDM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　162
3.7.5　GPON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　172
3.7.6　WDM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　183
3.7.7　SCM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　210
3.7.8　TCM-PON光纖用戶(hù)接入網(wǎng)　219
3.8　適合于光接入網(wǎng)的收發(fā)組件　220
3.8.1　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)對(duì)于使用收發(fā)組件的特殊要求　220
3.8.2　波導(dǎo)混合集成型光組件　221
3.8.3　單纖雙向收發(fā)組件和模塊　221
3.9　光纖用戶(hù)接入網(wǎng)的供電系統(tǒng)　221
第四章　光纖同軸電纜混合型用戶(hù)接入網(wǎng)　223
4.1　概述　223
4.2　HFC用戶(hù)接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)　223
4.2.1　饋線(xiàn)網(wǎng)　223
4.2.2　配線(xiàn)網(wǎng)　224
4.2.3　連接用戶(hù)引線(xiàn)　224
4.3　一般HFC網(wǎng)絡(luò)的雙向信道安排　224
4.3.1　一般HFC網(wǎng)絡(luò)使用的回傳通道　224
4.3.2　一般HFC網(wǎng)絡(luò)使用的頻段　225
4.3.3　一般HFC網(wǎng)絡(luò)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)　225
4.4　一般HFC網(wǎng)絡(luò)光纖傳輸設(shè)備　226
4.4.1　光發(fā)射機(jī)　226
4.4.2　光放大器　226
4.4.3　光接收機(jī)　227
4.4.4　回傳設(shè)備　227
4.5　HFC用戶(hù)接入網(wǎng)的技術(shù)性能參數(shù)　227
4.6　HFC用戶(hù)接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　228
4.6.1　傳輸頻帶的劃分　228
4.6.2　采用的數(shù)字壓縮編碼技術(shù)　229
4.6.3　網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性　229
4.6.4　減少噪音和干擾對(duì)傳輸業(yè)務(wù)的影響　231
4.6.5　視頻業(yè)務(wù)的QoS保證措施　231
第五章　以太用戶(hù)接入網(wǎng)　233
5.1　概述　233
5.2　以太用戶(hù)接入網(wǎng)的分類(lèi)　234
5.2.1　基于電纜的以太用戶(hù)接入網(wǎng)　234
5.2.2　基于光纜的以太用戶(hù)接入網(wǎng)　234
5.2.3　基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的以太用戶(hù)接入網(wǎng)　235
5.2.4　基于空間激光和無(wú)線(xiàn)電的以太用戶(hù)接入網(wǎng)　236
5.3　以太用戶(hù)接入網(wǎng)的主要特點(diǎn)　236
5.4　EFMC用戶(hù)接入網(wǎng)　238
5.4.1　基于DSL的EFMC用戶(hù)接入網(wǎng)　239
5.4.2　電纜環(huán)路存在的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方案　242
5.4.3　EFMC的短距離和長(zhǎng)距離作用半徑通道口　244
5.4.4　環(huán)路電纜連接束　244
5.4.5　結(jié)束語(yǔ)　245
5.5　EFMF用戶(hù)接入網(wǎng)　246
5.5.1　概述　246
5.5.2　EFMF物理介質(zhì)相關(guān)子層　247
5.5.3　雙光纖標(biāo)準(zhǔn)　248
5.5.4　單光纖標(biāo)準(zhǔn)　249
5.5.5　波長(zhǎng)覆蓋波段　250
5.6　以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)　250
5.6.1　概述　250
5.6.2　EPON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　251
5.6.3　EPON協(xié)議　253
5.6.4　在P802.3ah課題中的EPON標(biāo)準(zhǔn)　256
5.6.5　結(jié)束語(yǔ)　256
5.7　基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶(hù)接入網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)　256
5.7.1　基于固定長(zhǎng)度的EPON幀結(jié)構(gòu)　256
5.7.2　IEEE 802.3 MAC控制幀結(jié)構(gòu)　258
5.8　基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶(hù)接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　259
5.8.1　突發(fā)光收發(fā)機(jī)應(yīng)考慮的問(wèn)題　259
5.8.2　多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP)　260
5.8.3　運(yùn)用時(shí)間標(biāo)簽的測(cè)距方法　260
5.8.4　EPON的安全保密性能　261
5.8.5　EPON協(xié)議的兼容性　262
5.9　基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶(hù)接入網(wǎng)的管理　262
第六章　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)　264
6.1　概述　264
6.2　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入技術(shù)的分類(lèi)　264
6.2.1　固定無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)　264
6.2.2　移動(dòng)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)　270
6.3　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)工作頻段的規(guī)范　272
6.4　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)　273
6.4.1　確定無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)的種類(lèi)　273
6.4.2　選擇無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)工作頻段和確定網(wǎng)絡(luò)的局、站的布局　274
6.4.3　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)同步與定時(shí)、傳輸特性和可靠性與有效性　275
6.4.4　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)的設(shè)備選型　277
6.4.5　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮的主要問(wèn)題　280
6.5　幾種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)工程　284
6.5.1　蜂窩移動(dòng)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)系統(tǒng)　285
6.5.2　LMDS寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)　288
6.5.3　衛(wèi)星移動(dòng)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)通信系統(tǒng)　291
6.6　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)接入技術(shù)綜述　295
6.6.1　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的發(fā)展概況　295
6.6.2　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的鏈路與物理層　296
6.6.3　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)MAC幀結(jié)構(gòu)　297
6.6.4　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)網(wǎng)元設(shè)備　298
6.6.5　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　301
6.6.6　無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能　303
6.6.7　網(wǎng)絡(luò)的管理　308
6.6.8　結(jié)束語(yǔ)　309
6.7　幾種寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的比較　310
6.8　寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的幾個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　311
6.8.1　IEEE 802.11無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(Wireless LAN)標(biāo)準(zhǔn)系列　311
6.8.2　IEEE 802.16寬帶無(wú)線(xiàn)接入標(biāo)準(zhǔn)系列　312
6.8.3　IEEE 802.20移動(dòng)寬帶無(wú)線(xiàn)接入標(biāo)準(zhǔn)　314
6.9　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)　315
6.9.1　概述　315
6.9.2　什么是無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)　316
6.9.3　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)的工作頻段　317
6.9.4　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)的組成　317
6.9.5　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)　318
6.9.6　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　320
6.9.7　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)的優(yōu)越性　322
6.9.8　無(wú)線(xiàn)光用戶(hù)接入網(wǎng)使用FSO技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例　322
第七章　用戶(hù)接入網(wǎng)工程的供電系統(tǒng)　325
7.1　概述　325
7.2　供電系統(tǒng)的分類(lèi)　325
7.2.1　高壓串行通信供電系統(tǒng)　325
7.2.2　低壓并行通信供電系統(tǒng)　328
7.3　IEEE 802.3af新標(biāo)準(zhǔn)　328
7.3.1　基于以太網(wǎng)的供電系統(tǒng)組成　329
7.3.2　PoE系統(tǒng)的供電設(shè)備和用電設(shè)備　329
7.3.3　輸電線(xiàn)路(PTL)　333
7.3.4　PoE系統(tǒng)的性能參數(shù)　333
7.3.5　PoE系統(tǒng)的優(yōu)越性　335
7.4　結(jié)束語(yǔ)　336
第八章　用戶(hù)接入網(wǎng)工程中的測(cè)量技術(shù)　338
8.1　概述　338
8.2　有線(xiàn)以太用戶(hù)接入網(wǎng)產(chǎn)品測(cè)量技術(shù)　339
8.3　無(wú)線(xiàn)以太用戶(hù)接入網(wǎng)產(chǎn)品的測(cè)量技術(shù)　339
8.4　以太用戶(hù)接入網(wǎng)工程的總體調(diào)試　340
8.4.1　以太用戶(hù)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)工程的調(diào)試　340
8.4.2　在工程中以太用戶(hù)接入網(wǎng)設(shè)備技術(shù)性能指標(biāo)的調(diào)試　340
8.4.3　以太用戶(hù)接入網(wǎng)敷設(shè)光纜(電纜)線(xiàn)路的技術(shù)性能指標(biāo)的調(diào)試　342
8.4.4　以太用戶(hù)接入網(wǎng)工程的總體技術(shù)性能指標(biāo)的調(diào)試　345
8.5　基于SDH/WDM光子網(wǎng)絡(luò)的以太用戶(hù)接入網(wǎng)的測(cè)量　346
8.5.1　SDH/WDM物理層的測(cè)試項(xiàng)目　346
8.5.2　SDH物理層的幾種測(cè)試儀器　347
8.6　虛擬儀器測(cè)量技術(shù)　347
第九章　用戶(hù)接入網(wǎng)的建設(shè)與管理　349
9.1　用戶(hù)接入網(wǎng)的工程設(shè)計(jì)　349
9.1.1　概述　349
9.1.2　用戶(hù)接入網(wǎng)工程總體設(shè)計(jì)步驟　350
9.1.3　工程設(shè)計(jì)要求　354
9.2　用戶(hù)接入網(wǎng)的工程施工　354
9.2.1　機(jī)房設(shè)備的安裝　354
9.2.2　光纜(電纜)的敷設(shè)　354
9.2.3　樓內(nèi)子網(wǎng)絡(luò)的安裝　355
9.3　用戶(hù)接入網(wǎng)工程的調(diào)試與驗(yàn)收　355
9.3.1　用戶(hù)接入網(wǎng)工程的調(diào)試　355
9.3.2　用戶(hù)接入網(wǎng)工程的驗(yàn)收　356
9.4　網(wǎng)絡(luò)的管理　357
9.4.1　管理網(wǎng)絡(luò)的基本要求　357
9.4.2　管理網(wǎng)絡(luò)的基本組成　357
9.4.3　網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念　358
9.4.4　網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議　360
9.4.5　SNMP管理與安全性　361
第十章　家庭網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)接入網(wǎng)的發(fā)展前景　363
10.1　家庭網(wǎng)絡(luò)(Home Network)　363
10.1.1　關(guān)于家庭網(wǎng)絡(luò)(Home Network)的基本概念　364
10.1.2　家庭網(wǎng)絡(luò)(Home Network)的相關(guān)業(yè)務(wù)　365
10.1.3　家庭網(wǎng)絡(luò)采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　366
10.1.4　家庭網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織　367
10.2　用戶(hù)接入網(wǎng)的發(fā)展演進(jìn)　368
10.2.1　現(xiàn)存的用戶(hù)接入網(wǎng)　368
10.2.2　接入網(wǎng)在NGN中的地位　369
10.2.3　用戶(hù)接入網(wǎng)的融合演進(jìn)和技術(shù)難題　369
附錄　常用縮略語(yǔ)　370
參考文獻(xiàn)　375