現代接入網技術 習題及答案 賴小龍

習題1．畫圖并說明按照網絡功能劃分時的電信網的基本組成。答：公用電信網按網絡功能，可劃分為傳輸網、交換網和接入網三部分2．接入網是如何定義的？有哪些接口？答：接入網由業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和用戶網絡接口（UNI）之間的一系列傳送實體（如線路設施和傳輸設施）組成，為供給電信業(yè)務而提供所需的傳送承載能力，可通過Q3管理接口進行配置和管理。由SNI、UNI和Q3管理接口所包圍的范圍為接入網3．常用的接入技術有哪些？答：接入網包括銅線接入技術、以太網接入技術、HFC接入技術、光纖接入技術、無線接入技術等4．簡述未來我國接入網的發(fā)展方向。答：未來我國接入網的發(fā)展方向主要表現在以下方面。①寬帶接入是接入網發(fā)展的必然趨勢。②寬帶接入基于IP是大趨勢。③未來接入網必定是全業(yè)務接入網。④分階段、有步驟地向FTTH/FTTO演進，是接入網切實可行的發(fā)展方向。⑤接入網對多種因素敏感，還沒有一種絕對主導的技術。5．走訪固網運營商，了解固網運營商面臨哪些挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn)，簡要說明解決問題的對策或技術方案。答：略6．查找相關資料，調查目前主要應用的寬帶接入技術，比較各種寬帶接入技術的優(yōu)點和缺點，完成一篇《寬帶接入技術綜述》文章。答：略第2章1.G.902建議是基于何種網絡的接入網標準？它如何定義接入網？通過哪些接口來定界接入網？這些接口分別有哪些功能？答：電信網絡接入網（AN）是由一系列實體（如線纜裝置、傳輸設備等）組成的，在一個業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和每個與之相關聯的用戶網絡接口（UNI）之間提供電信業(yè)務所需的傳輸能力。接入網有三種主要接口，即用戶網絡接口（UNI）、業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和Q3管理接口。①用戶網絡接口（UNI）UNI是用戶與網絡之間的接口，用戶終端通過UNI連接到AN。②業(yè)務節(jié)點接口（SNI）SNI是AN與SN之間的接口，是SN通過AN向用戶提供電信業(yè)務的接口。③Q3管理接口AN需要標準化Q3管理接口，以便電信管理網TMN通過Q3管理接口對AN進行配置和管理。2.Y.1231建議是基于何種網絡的接入網標準？它如何定義接入網？接入網通過什么接口與核心網和用戶駐地網相連？答：IP網絡IP接入網是指在“IP用戶和IP業(yè)務提供者（ISP）之間提供所需IP業(yè)務接入能力的網絡實體的實現”。參考點RP3.Y.1231建議和G.902建議相比有哪些優(yōu)勢？答：Y.1231建議比G.902建議更加簡潔、抽象、統一和先進，其內容更加精練；使用抽象概念參考點RP（ReferencePoint）代替了G.902建議中的UNI、SNI和Q3管理接口，使接入網的接口更抽象、統一。而且，Y.1231建議定義的IP接入網適用于一切基于IP技術的技術，可以提供數據、語音、視頻和其他多種業(yè)務，滿足了未來融合網絡的需要。IP接入網解釋用戶信令并可以動態(tài)切換業(yè)務提供商。如果使用G.902建議，那么用戶端口功能可以動態(tài)地切換到不同的業(yè)務節(jié)點，這種功能有利于用戶即時選擇各種業(yè)務。除接入網必須具有的用以承載業(yè)務的傳送承載能力外，IP接入網的功能模型中還定義了IP-AF（IP接入功能），可以對用戶接入進行認證和控制，十分有利于接入網的獨立運營。IP接入網通過統一的參考點RP與用戶駐地網和IP核心網相連，而電信接入網定義了三種接口：UNI、SNI和Q3管理接口。在電信接入網中，不同用戶或不同業(yè)務可能需要使用不同的接口，而RP是一個統一的邏輯接口，不管是用戶接口、業(yè)務接口還是管理接口，都可使用RP。另外，RP在特定網絡實現中并不對應特定的網絡物理實現。4.自選研究方向，在相關協議組織網站查找協議標準。略第3章1．DSL的關鍵技術有哪些？答：2B1Q編碼、CAP調制、DMT調制、頻分復用和回波抵消混合技術、信號分離器技術2．說明ADSL的定義和特點。答：ADSL）是一種利用現有的傳統電話線路高速傳輸數字信息的技術，其上行速率和下行速率不相等。ADSL接入技術主要有以下幾個特點。①充分利用現有銅線網絡及帶寬，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設備即可，方便、靈活，時間短，系統投資小。②同時提供普通電話業(yè)務、數字通路（個人計算機）、高速遠程接收（電視和電話頻道）。③使用高于3kHz的頻帶傳輸數字信號。④使用高性能的離散多音頻DMT調制編碼技術。⑤使用FDM頻分復用和回波抵消混合技術。⑥使用Splitter信號分離技術。3．說明ADSL的系統結構。答：ADSL系統的核心是ADSL收發(fā)信機（局端設備和遠端設備），其原理框圖如圖3-4所示。其中，前向糾錯碼（FEC）是具有一定糾錯能力的碼型，它在接收端解碼后，不僅可以發(fā)現錯誤，而且能夠判斷錯誤碼元所在的位置并自動糾錯。這種糾錯碼信息不需要存儲、不需要反饋，實時性好，所以，在單向傳輸系統中都采用這種信道編碼方式。ADSL系統結構4．對比ADSL、ADSL2、ADSL2+這三種技術。答：ADSL電話銅纜技術特征采用DMT調制技術、基于ATM傳送模式,利用25kHz～1.104MHz頻段，為用戶提供上、下行非對稱的寬帶數據業(yè)務，最大上、下行速率分別不低于640kbps和6Mbps。ADSL2+是在ADSL2基礎上發(fā)展起來的，ADSL2+擁有ADSL2所具有的一切特性，ADSL2+標準G.992.5初稿于2003年1月通過ADSL2+將頻譜加倍，從1.104MHz擴展至2.208MHz，支持的子載波數達到512個，所以其下行速率大大提高，理論上可達到25Mbs，上行速率與ADSL2相同。5．說明VDSL相關技術的特點，并與ADSL進行比較。答：采用VDSL系統，普通模擬電話線不需要改動（上半部分），圖像信號由局端的數字終端圖像接口經光纖傳輸給遠端，數據傳輸速率可達622Mbit/s（STM-4）或更高。VDSL收發(fā)信機通常采用離散多音頻（DMT）調制（也可采用CAP調制），它具有很好的靈活性和優(yōu)良的高頻傳輸性能。VDSL所采用的技術在很大程度上與ADSL類似。不同的是，ADSL必須面對更高的動態(tài)范圍要求，而VDSL相對簡單；VDSL的開銷和功耗都比ADSL小；用戶方的VDSL單元需要完成物理層介質訪問（接入）控制及上行數據復用功能。另外，在VDSL系統中還經常使用以下幾種線路碼技術。6．基于VDSL技術的特點，說明其應用特征。略第4章1.無源光網絡和有源光網絡有什么不同？答：有源光網絡是指信號在傳輸過程中，從局端設備到用戶分配單元之間采用光電轉換設備，有源光電器件以及光纖等有源光纖傳輸設備進行傳輸的網絡。無源光網絡是指網絡結構中沒有任何有源電子原件。只要是由中心局端的光線路終端和用戶端的光網絡單元組成，它是一種點到多點的網絡。2.PON的基本拓撲結構有哪幾種？選擇PON的拓撲結構主要應考慮哪些因素？答：無源光網絡一般采用星狀、樹狀和總線狀結構。當地的地理環(huán)境、用戶群分布情況及經濟情況等因素。用戶的分布拓撲，OLT和ONU的距離，提供各種業(yè)務的光通道，可獲得的技術，波長分配，升級要求，可靠性，運行和維護，安全性和光纜的容量。3.測距的目的是什么？答：控制每個ONU發(fā)送上行數據的時刻。4.比較GPON和EPON的區(qū)別。答：相對于其他PON標準而言，GPON標準提供了前所未有的高帶寬（下行速率約為2.5Gbit/s），上行速率、下行速率有對稱和不對稱兩種，其非對稱特性更能適應寬帶數據業(yè)務市場。與EPON直接采用以太網幀不同，GPON標準規(guī)定了一種特殊的封裝方法，即GEM（GPONEncapsulationMethod，GPON封裝方法）。GPON可以同時承載ATM信元和GEM幀，有很好的提供服務等級、支持QoS保證和全業(yè)務接入的能力。第5章1．填空題（1）HFC接入網由前端、干線傳輸系統和用戶分配網絡組成。（2）HFC的中文和英文名稱分別是混合光纖同軸電纜網和HybridFiber-Coaxial。（3）EOC技術可分為有源EOC和無源EOC。（4）CableMODEM系統工作在雙向HFC網上，主要由CMTS和CM組成。2．選擇題（1）在下列頻段中，用于傳輸數字電視信號的是（C）。A．110～550MHzB．750～1000MHzC．550～750MHzD．860～1000MHz（2）在HFC接入網中，從局端向用戶端看，所部署的設備順序是（B）。A．前端設備 同軸電纜放大器 光節(jié)點B．前端設備 光節(jié)點 同軸電纜放大器C．光節(jié)點 同軸電纜放大器 前端設備D．同軸電纜放大器 光節(jié)點 前端設備（3）電纜調制解調器（CM）是在下面哪個網絡的基礎上用來連接互聯網的設備？（C）A．PSTNB．ATM C．CATV D．PSPDN3．簡答題（1）HFC接入網由哪幾部分組成？各部分的功能是什么？答：前端、干線傳輸系統、用戶分配網絡在HFC接入網中，干線傳輸系統用光纖作為傳輸介質，而用戶分配網絡仍然采用同軸電纜。詳見5.2節(jié)（2）簡述我國HFC接入網的頻譜分配方案。（3）簡述EOC技術的分類及各自的特點。答：①有源EOC的工作原理是：EOC頭端將ONU輸出的以太網數據信號對射頻載波（該射頻載波的頻率與有線電視頻譜不重疊）進行調制，已調制的射頻載波與有線電視射頻信號在EOC頭端頻分復用后，輸入同軸分配網并傳輸到用戶。有源EOC由于采取了一些適應CATV網絡特性的處理技術，因此能克服無源EOC的缺點，能適應樹狀、星狀、混合型網狀網，能夠透傳分支分配器，具有傳輸距離遠、帶寬大、支持QoS、支持集中網管等優(yōu)點，能夠很好地滿足HFC分配網絡的結構要求。②無源EOC技術是一種在同軸電纜上傳輸以太網信號的技術。原有的以太網信號的幀格式沒有改變，最大的改變是從便于雙絞線傳輸的雙極性（差分）信號轉換成便于同軸電纜傳輸的單極性信號。無源EOC技術的優(yōu)點是：遵循以太網協議；標準化程度高；系統支持每個客戶獨享10Mbit/s的速率；客戶端為無源終端；提高了系統的穩(wěn)定性；減小了運營維護成本；工程安裝無須重新敷設五類雙絞線；有效地解決了樓內重新敷設線纜的施工困難問題；建設成本較低。無源EOC技術的缺點是：適合星狀結構的無源分配同軸網絡，不適合樹狀結構，也不能通過分支分配器。（4）在雙向HFC接入網中如何應用EPON技術？答：在HFC接入網的基礎上疊加EPON非常容易。只要將OLT放置在分前端，將ONU放置在原來的光節(jié)點處，即可完成HFC接入網與EPON的疊加，實現網絡的雙向化。（5）簡述HiNOC技術的基本原理及特點。答：HiNOC是一種利用有線電視網絡中的同軸電纜，實現高性能雙向信息傳輸的寬帶接入解決方案。該技術在光纖到樓（FTTB，FiberToTheBuilding）網絡結構的基礎上，利用小區(qū)樓道和戶內已經敷設、分布廣泛的有線電視同軸電纜，無須對入戶電纜線路進行任何改造，即可構建高速的信息接入網，實現多種高速數據業(yè)務的雙向傳輸。HiNOC技術為最后100m的寬帶接入提供了一種便捷、實用的新型解決方案，可提供吉比特每秒（Gbit/s）級別的接入速率，形成寬帶、雙向、全功能的互動接入方式。HiNOC技術針對同軸寬帶接入場景做了很多優(yōu)化設計，主要技術特點如下。①吉比特寬帶接入（MAC層的理論最高數據傳輸速率為1.14Gbit/s）②毫秒級時延抖動③高效率帶寬管理④強功能中心管控⑤多維度干擾規(guī)避⑥全方位QoS（QualityofService，服務質量）保證（6）簡述我國有線電視網絡的發(fā)展趨勢。答：①同軸電纜網絡是光纖向用戶家庭和戶內延伸的最好介質②有線同軸接入的吉比特時代即將來臨③光纖到戶網絡和同軸雙向網絡并存將是有線電視網絡的發(fā)展常態(tài)第6章1.計算機網絡的功能包括哪些？答：資源共享、數據通信、分布式處理、網絡綜合服務。2.局域網主要的特點是什么？答：網絡為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數目均有限。在局域網剛出現時，局域網比廣域網具有更高的數據傳輸速率、更小的時延和更低的誤碼率。但隨著光纖技術在廣域網中的普遍使用，現在的廣域網也具有很高的數據傳輸速率和很低的誤碼率了。3.簡述以太網的概念。答：以太網（Ethernet）是當今現有局域網采用的最普及的通信協議標準，它基于CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect，載波監(jiān)聽多點訪問/碰撞檢測）機制，采用共享介質的方式實現計算機之間的通信。4.VLAN的作用是什么？答：方便管理。使得VLAN之間的路由成為可能。可隔離廣播域，使一個VLAN內的計算機可以互相訪問，VLAN之間的計算機互相隔離。通過第三層交換功能（VLAN間路由）可以使VLAN之間的計算機進行互訪，使共享資源可以被訪問。通過VLAN和VALN間路由這種既斷又通的配置，首先可避免產生廣播風暴，提高了系統內部的安全性，同時又保證了網上資源得以共享。VLAN信息可以跨越交換機進行傳輸，這使得全網統一的VLAN劃分得以實現。5.為什么會出現廣播風暴？答：如果整個以太網是一個廣播域，而又頻繁地進行廣播操作，那么會形成廣播風暴，極大地影響網絡帶寬的利用率。第7章1．什么是WLAN？答：無線局域網是指利用無線通信技術在一定的局域范圍內建立的網絡，是計算機網絡技術與無線通信技術相結合的產物，它以無線多址信道為傳輸介質，提供傳統有線局域網（LocalAreaNetwork，LAN）的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接入。2．WLAN有哪些特點？答：優(yōu)點：靈活性和移動性、安裝便捷、易于進行網絡規(guī)劃和調整、故障定位容易、易于擴展。缺點：性能易受影響、速率低、干擾問題、可靠性差、安全性差、覆蓋范圍小。3．WLAN的標準是如何劃分的？答：無線局域網（wlan）較成熟的標準有802.11b、802.11g、802.11a、等三個標準，其中11b、11g標準工作在2.4GHz頻段，11a工作在5.15-5.825GHz頻段，11a、11g數據傳輸速率達到54Mbps,11b數據傳輸速率達到11Mbps，傳輸距離控制在10-100米。

IEEE802.11n標準已經于2009年凍結，作為下一代WLAN標準，采用了OFDM、MIMO、聚合幀等技術，采用2.4GHz和5GHz雙頻帶，可以同時向下兼容802.11a/b/g，將傳輸速率提高到150-600Mbps。

在中國，802.11a工作在5.725-5.850GHz頻段，共125M帶寬，每個信道20MHz帶寬，共26個信道號，可用的有五個，一般選擇149、153、157、161、165五個互不干擾的點。

11n標準的非重疊信道有15個。4．簡述WLAN的頻段分配。答：無線局域網使用的帶寬只有83.5MHz，頻率范圍為2.4～2.483?5GHz，這一頻段最常用，目前流行的IEEE802.11b、IEEE802.11g等標準都在此頻段內5．簡述WLAN的關鍵技術。答：直接序列擴頻技術、跳頻技術、正交頻分復用技術、多輸入多輸出技術6．簡述WLAN的網絡結構及組成元素。答：WLAN有兩種可能的網絡結構：對等式網絡結構和基于中心控制的網絡結構。組成元素：基本服務集（BSS）、獨立基本服務集（IBSS）、擴展服務集（ESS）、分布式系統DS。7．什么是Wi-Fi？Wi-Fi與WLAN的主要區(qū)別是什么？答：Wi-Fi是一個基于IEEE802.11系列標準的無線網Wi-Fi包含于WLAN中，發(fā)射信號的功率不同，覆蓋范圍不同；’覆蓋的無線信號范圍不同。8．簡述Wi-Fi的技術優(yōu)勢。答：①Wi-Fi是由AP和無線網卡組成的無線局域網絡。其組網簡單，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶。②應用靈活，從只有幾個用戶的小型網絡到具有上千個用戶的大型網絡，Wi-F都適用。③具有豐富的終端支持，廠商進入該領域的門檻較低，Wi-Fi組網的成本低廉。④提供漫游服務，能提供有線網絡無法提供的漫游功能，方便用戶使用。9．簡述WLAN的典型應用。略第8章1．城域網有哪些典型應用？答：城域網的典型應用是寬帶城域網，即在城市范圍內，以全IP技術為基礎，以光纖作為傳輸介質，集數據、語音、視頻服務于一體的高帶寬、多功能、多業(yè)務接入的多媒體通信網絡。2．IEEE802.16是什么標準？它有什么作用？答：IEEE802.16是寬帶無線接入標準，其工作內容主要是開發(fā)寬帶無線接入系統標準，包括空中接口及其相關功能標準。3．畫圖說明IEEE802.16的協議結構。答：在物理層之上的是介質訪問控制MAC層，IEEE802.1在該層規(guī)定了為用戶提供服務所需的各種功能。它主要負責將數據按幀格式進行傳輸，以及對用戶如何接入共享無線介質進行控制。4．IEEE802.16物理層的關鍵技術有哪些？答：雙工復用方式、載波帶寬、OFDM和OFDMA、自適應調制、多天線技術5．IEEE802.16的MAC層分為哪幾個子層？各子層的功能是什么？答：匯聚子層、公共部分子層、安全子層（1）匯聚子層（CS）：該層可以把IP、Ethernet和ATM業(yè)務映射到MAC層，根據提供服務的不同來提供不同的功能。（2）公共部分子層（CPS）：提供了MAC層的核心功能，如系統接入、帶寬分配、連接建立和連接維護等。（3）安全子層（PS）：提供BS（BaseStation，基站）和SS之間的保密性。6．IEEE802.16支持哪些業(yè)務類型？各業(yè)務類型的特點是什么？答：標準中定義了5種不同的業(yè)務類型：非請求的帶寬分配業(yè)務（UGS）：用于恒定的比特率連接，如T1／E1和沒有靜音壓縮的VoIP。實時輪詢