用戶接入網(wǎng)技術(shù)與工程

第一章　用戶接入網(wǎng)的基本概念　1
1.1　什么是用戶接入網(wǎng)　2
1.2　用戶接入網(wǎng)的發(fā)展簡史　3
1.3　用戶接入網(wǎng)的分類　3
1.3.1　有線用戶接入網(wǎng)　3
1.3.2　無線用戶接入網(wǎng)　4
1.4　用戶接入網(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　用戶駐地網(wǎng)(CPN)　11
1.6　用戶接入網(wǎng)與LAN、MAN、WAN網(wǎng)絡(luò)的無縫對接　11
1.7　一般用戶接入網(wǎng)的標準結(jié)構(gòu)框圖　12
1.7.1　傳輸設(shè)備與傳輸線路　12
1.7.2　用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)　13
1.7.3　業(yè)務(wù)節(jié)點接口(SNI)　13
1.7.4　維護管理接口(Q接口)　15
1.8　用戶接入網(wǎng)的性能要求　16
1.8.1　數(shù)字傳輸參考模型　16
1.8.2　用戶接入網(wǎng)的誤碼和抖動傳輸特性　18
1.8.3　用戶接入數(shù)據(jù)網(wǎng)的傳輸性能參數(shù)　23
1.8.4　用戶要求網(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　用戶接入網(wǎng)的可靠性和安全保密性措施　26
1.8.6　用戶接入網(wǎng)的系統(tǒng)管理　28
1.8.7　用戶接入網(wǎng)的設(shè)備性能　28
第二章　電纜用戶接入網(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　35
2.2.3　電氣連接器　35
2.3　數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)　37
2.3.1　引入DSL技術(shù)的原因　37
2.3.2　數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)的開發(fā)　37
2.3.3　數(shù)字用戶線(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　49
2.5.6　ADSL實際安裝系統(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)簡介　54
2.8　VDSL技術(shù)簡介　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　61
2.8.8　VDSL2技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用　62
2.8.9　VDSL的標準化情況　65
2.9　VDSL開發(fā)與應(yīng)用的前景　66
2.9.1　VDSL開發(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　光纖用戶接入網(wǎng)　71
3.1　概述　71
3.1.1　光纖用戶接入網(wǎng)的基本概念　71
3.1.2　光纖用戶接入網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)　74
3.1.3　光纖用戶接入網(wǎng)的系統(tǒng)組成　75
3.1.4　光纖用戶接入網(wǎng)的定時與同步方式的選擇　79
3.1.5　光纖用戶接入網(wǎng)系統(tǒng)的總體要求　82
3.2　光纖用戶接入網(wǎng)的拓撲類型　84
3.2.1　總線(母線)型拓撲　84
3.2.2　環(huán)路型拓撲　85
3.2.3　星型拓撲　86
3.2.4　各種拓撲結(jié)構(gòu)的比較　89
3.3　光纖用戶接入網(wǎng)的特征和關(guān)鍵技術(shù)　90
3.3.1　光纖用戶接入網(wǎng)的特征　90
3.3.2　光纖用戶接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　91
3.4　影響光纖用戶接入網(wǎng)規(guī)模的因素　102
3.4.1　光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的類型　103
3.4.2　光纖用戶接入網(wǎng)中的設(shè)備　103
3.4.3　光纖用戶接入網(wǎng)采用的標準　103
3.4.4　用戶的基本要求　104
3.5　光纖用戶接入網(wǎng)的分類　104
3.5.1　無源光網(wǎng)絡(luò)　105
3.5.2　有源光網(wǎng)絡(luò)　113
3.6　基于AON技術(shù)的光纖用戶接入網(wǎng)　115
3.6.1　基于PDH光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纖用戶接入網(wǎng)　115
3.6.2　基于SDH光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纜用戶接入網(wǎng)　119
3.7　基于PON技術(shù)的光纖用戶接入網(wǎng)　134
3.7.1　基于PON技術(shù)的光纖用戶接入網(wǎng)　134
3.7.2　TDM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　136
3.7.3　ATM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　147
3.7.4　CDM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　162
3.7.5　GPON光纖用戶接入網(wǎng)　172
3.7.6　WDM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　183
3.7.7　SCM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　210
3.7.8　TCM-PON光纖用戶接入網(wǎng)　219
3.8　適合于光接入網(wǎng)的收發(fā)組件　220
3.8.1　光纖用戶接入網(wǎng)對于使用收發(fā)組件的特殊要求　220
3.8.2　波導混合集成型光組件　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接入網(wǎng)　223
4.1　概述　223
4.2　HFC用戶接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)　223
4.2.1　饋線網(wǎng)　223
4.2.2　配線網(wǎng)　224
4.2.3　連接用戶引線　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)所遵循的標準　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　226
4.4.2　光放大器　226
4.4.3　光接收機　227
4.4.4　回傳設(shè)備　227
4.5　HFC用戶接入網(wǎng)的技術(shù)性能參數(shù)　227
4.6　HFC用戶接入網(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　以太用戶接入網(wǎng)　233
5.1　概述　233
5.2　以太用戶接入網(wǎng)的分類　234
5.2.1　基于電纜的以太用戶接入網(wǎng)　234
5.2.2　基于光纜的以太用戶接入網(wǎng)　234
5.2.3　基于無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的以太用戶接入網(wǎng)　235
5.2.4　基于空間激光和無線電的以太用戶接入網(wǎng)　236
5.3　以太用戶接入網(wǎng)的主要特點　236
5.4　EFMC用戶接入網(wǎng)　238
5.4.1　基于DSL的EFMC用戶接入網(wǎng)　239
5.4.2　電纜環(huán)路存在的問題和解決問題的方案　242
5.4.3　EFMC的短距離和長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　245
5.5　EFMF用戶接入網(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　雙光纖標準　248
5.5.4　單光纖標準　249
5.5.5　波長覆蓋波段　250
5.6　以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)　250
5.6.1　概述　250
5.6.2　EPON的拓撲結(jié)構(gòu)　251
5.6.3　EPON協(xié)議　253
5.6.4　在P802.3ah課題中的EPON標準　256
5.6.5　結(jié)束語　256
5.7　基于無源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶接入網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)　256
5.7.1　基于固定長度的EPON幀結(jié)構(gòu)　256
5.7.2　IEEE 802.3 MAC控制幀結(jié)構(gòu)　258
5.8　基于無源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　259
5.8.1　突發(fā)光收發(fā)機應(yīng)考慮的問題　259
5.8.2　多點控制協(xié)議(MPCP)　260
5.8.3　運用時間標簽的測距方法　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　基于無源光網(wǎng)絡(luò)的以太用戶接入網(wǎng)的管理　262
第六章　無線用戶接入網(wǎng)　264
6.1　概述　264
6.2　無線用戶接入技術(shù)的分類　264
6.2.1　固定無線用戶接入網(wǎng)　264
6.2.2　移動無線用戶接入網(wǎng)　270
6.3　無線用戶接入網(wǎng)工作頻段的規(guī)范　272
6.4　無線用戶接入網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計　273
6.4.1　確定無線用戶接入網(wǎng)的種類　273
6.4.2　選擇無線用戶接入網(wǎng)工作頻段和確定網(wǎng)絡(luò)的局、站的布局　274
6.4.3　無線用戶接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)同步與定時、傳輸特性和可靠性與有效性　275
6.4.4　無線用戶接入網(wǎng)的設(shè)備選型　277
6.4.5　無線用戶接入網(wǎng)工程設(shè)計中還應(yīng)考慮的主要問題　280
6.5　幾種類型的無線用戶接入網(wǎng)工程　284
6.5.1　蜂窩移動無線用戶接入網(wǎng)系統(tǒng)　285
6.5.2　LMDS寬帶無線接入系統(tǒng)　288
6.5.3　衛(wèi)星移動無線用戶通信系統(tǒng)　291
6.6　無線以太網(wǎng)接入技術(shù)綜述　295
6.6.1　無線以太網(wǎng)的發(fā)展概況　295
6.6.2　無線以太網(wǎng)的鏈路與物理層　296
6.6.3　無線以太網(wǎng)MAC幀結(jié)構(gòu)　297
6.6.4　無線以太網(wǎng)網(wǎng)元設(shè)備　298
6.6.5　無線以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)　301
6.6.6　無線以太網(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　309
6.7　幾種寬帶無線接入技術(shù)的比較　310
6.8　寬帶無線接入技術(shù)的幾個相關(guān)標準　311
6.8.1　IEEE 802.11無線局域網(wǎng)(Wireless LAN)標準系列　311
6.8.2　IEEE 802.16寬帶無線接入標準系列　312
6.8.3　IEEE 802.20移動寬帶無線接入標準　314
6.9　無線光用戶接入網(wǎng)　315
6.9.1　概述　315
6.9.2　什么是無線光用戶接入網(wǎng)　316
6.9.3　無線光用戶接入網(wǎng)的工作頻段　317
6.9.4　無線光用戶接入網(wǎng)的組成　317
6.9.5　無線光用戶接入網(wǎng)的主要技術(shù)特點　318
6.9.6　無線光用戶接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　320
6.9.7　無線光用戶接入網(wǎng)的優(yōu)越性　322
6.9.8　無線光用戶接入網(wǎng)使用FSO技術(shù)的應(yīng)用實例　322
第七章　用戶接入網(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　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新標準　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　336
第八章　用戶接入網(wǎng)工程中的測量技術(shù)　338
8.1　概述　338
8.2　有線以太用戶接入網(wǎng)產(chǎn)品測量技術(shù)　339
8.3　無線以太用戶接入網(wǎng)產(chǎn)品的測量技術(shù)　339
8.4　以太用戶接入網(wǎng)工程的總體調(diào)試　340
8.4.1　以太用戶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)工程的調(diào)試　340
8.4.2　在工程中以太用戶接入網(wǎng)設(shè)備技術(shù)性能指標的調(diào)試　340
8.4.3　以太用戶接入網(wǎng)敷設(shè)光纜(電纜)線路的技術(shù)性能指標的調(diào)試　342
8.4.4　以太用戶接入網(wǎng)工程的總體技術(shù)性能指標的調(diào)試　345
8.5　基于SDH/WDM光子網(wǎng)絡(luò)的以太用戶接入網(wǎng)的測量　346
8.5.1　SDH/WDM物理層的測試項目　346
8.5.2　SDH物理層的幾種測試儀器　347
8.6　虛擬儀器測量技術(shù)　347
第九章　用戶接入網(wǎng)的建設(shè)與管理　349
9.1　用戶接入網(wǎng)的工程設(shè)計　349
9.1.1　概述　349
9.1.2　用戶接入網(wǎng)工程總體設(shè)計步驟　350
9.1.3　工程設(shè)計要求　354
9.2　用戶接入網(wǎng)的工程施工　354
9.2.1　機房設(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　用戶接入網(wǎng)工程的調(diào)試與驗收　355
9.3.1　用戶接入網(wǎng)工程的調(diào)試　355
9.3.2　用戶接入網(wǎng)工程的驗收　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)標準組織　367
10.2　用戶接入網(wǎng)的發(fā)展演進　368
10.2.1　現(xiàn)存的用戶接入網(wǎng)　368
10.2.2　接入網(wǎng)在NGN中的地位　369
10.2.3　用戶接入網(wǎng)的融合演進和技術(shù)難題　369
附錄　常用縮略語　370
參考文獻　375