现代接入网技术 习题及答案 赖小龙

习题1．画图并说明按照网络功能划分时的电信网的基本组成。答：公用电信网按网络功能，可划分为传输网、交换网和接入网三部分2．接入网是如何定义的？有哪些接口？答：接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可通过Q3管理接口进行配置和管理。由SNI、UNI和Q3管理接口所包围的范围为接入网3．常用的接入技术有哪些？答：接入网包括铜线接入技术、以太网接入技术、HFC接入技术、光纤接入技术、无线接入技术等4．简述未来我国接入网的发展方向。答：未来我国接入网的发展方向主要表现在以下方面。①宽带接入是接入网发展的必然趋势。②宽带接入基于IP是大趋势。③未来接入网必定是全业务接入网。④分阶段、有步骤地向FTTH/FTTO演进，是接入网切实可行的发展方向。⑤接入网对多种因素敏感，还没有一种绝对主导的技术。5．走访固网运营商，了解固网运营商面临哪些挑战。面对这些挑战，简要说明解决问题的对策或技术方案。答：略6．查找相关资料，调查目前主要应用的宽带接入技术，比较各种宽带接入技术的优点和缺点，完成一篇《宽带接入技术综述》文章。答：略第2章1.G.902建议是基于何种网络的接入网标准？它如何定义接入网？通过哪些接口来定界接入网？这些接口分别有哪些功能？答：电信网络接入网（AN）是由一系列实体（如线缆装置、传输设备等）组成的，在一个业务节点接口（SNI）和每个与之相关联的用户网络接口（UNI）之间提供电信业务所需的传输能力。接入网有三种主要接口，即用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和Q3管理接口。①用户网络接口（UNI）UNI是用户与网络之间的接口，用户终端通过UNI连接到AN。②业务节点接口（SNI）SNI是AN与SN之间的接口，是SN通过AN向用户提供电信业务的接口。③Q3管理接口AN需要标准化Q3管理接口，以便电信管理网TMN通过Q3管理接口对AN进行配置和管理。2.Y.1231建议是基于何种网络的接入网标准？它如何定义接入网？接入网通过什么接口与核心网和用户驻地网相连？答：IP网络IP接入网是指在“IP用户和IP业务提供者（ISP）之间提供所需IP业务接入能力的网络实体的实现”。参考点RP3.Y.1231建议和G.902建议相比有哪些优势？答：Y.1231建议比G.902建议更加简洁、抽象、统一和先进，其内容更加精练；使用抽象概念参考点RP（ReferencePoint）代替了G.902建议中的UNI、SNI和Q3管理接口，使接入网的接口更抽象、统一。而且，Y.1231建议定义的IP接入网适用于一切基于IP技术的技术，可以提供数据、语音、视频和其他多种业务，满足了未来融合网络的需要。IP接入网解释用户信令并可以动态切换业务提供商。如果使用G.902建议，那么用户端口功能可以动态地切换到不同的业务节点，这种功能有利于用户即时选择各种业务。除接入网必须具有的用以承载业务的传送承载能力外，IP接入网的功能模型中还定义了IP-AF（IP接入功能），可以对用户接入进行认证和控制，十分有利于接入网的独立运营。IP接入网通过统一的参考点RP与用户驻地网和IP核心网相连，而电信接入网定义了三种接口：UNI、SNI和Q3管理接口。在电信接入网中，不同用户或不同业务可能需要使用不同的接口，而RP是一个统一的逻辑接口，不管是用户接口、业务接口还是管理接口，都可使用RP。另外，RP在特定网络实现中并不对应特定的网络物理实现。4.自选研究方向，在相关协议组织网站查找协议标准。略第3章1．DSL的关键技术有哪些？答：2B1Q编码、CAP调制、DMT调制、频分复用和回波抵消混合技术、信号分离器技术2．说明ADSL的定义和特点。答：ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术，其上行速率和下行速率不相等。ADSL接入技术主要有以下几个特点。①充分利用现有铜线网络及带宽，只要在用户线路两端加装ADSL设备即可，方便、灵活，时间短，系统投资小。②同时提供普通电话业务、数字通路（个人计算机）、高速远程接收（电视和电话频道）。③使用高于3kHz的频带传输数字信号。④使用高性能的离散多音频DMT调制编码技术。⑤使用FDM频分复用和回波抵消混合技术。⑥使用Splitter信号分离技术。3．说明ADSL的系统结构。答：ADSL系统的核心是ADSL收发信机（局端设备和远端设备），其原理框图如图3-4所示。其中，前向纠错码（FEC）是具有一定纠错能力的码型，它在接收端解码后，不仅可以发现错误，而且能够判断错误码元所在的位置并自动纠错。这种纠错码信息不需要存储、不需要反馈，实时性好，所以，在单向传输系统中都采用这种信道编码方式。ADSL系统结构4．对比ADSL、ADSL2、ADSL2+这三种技术。答：ADSL电话铜缆技术特征采用DMT调制技术、基于ATM传送模式,利用25kHz～1.104MHz频段，为用户提供上、下行非对称的宽带数据业务，最大上、下行速率分别不低于640kbps和6Mbps。ADSL2+是在ADSL2基础上发展起来的，ADSL2+拥有ADSL2所具有的一切特性，ADSL2+标准G.992.5初稿于2003年1月通过ADSL2+将频谱加倍，从1.104MHz扩展至2.208MHz，支持的子载波数达到512个，所以其下行速率大大提高，理论上可达到25Mbs，上行速率与ADSL2相同。5．说明VDSL相关技术的特点，并与ADSL进行比较。答：采用VDSL系统，普通模拟电话线不需要改动（上半部分），图像信号由局端的数字终端图像接口经光纤传输给远端，数据传输速率可达622Mbit/s（STM-4）或更高。VDSL收发信机通常采用离散多音频（DMT）调制（也可采用CAP调制），它具有很好的灵活性和优良的高频传输性能。VDSL所采用的技术在很大程度上与ADSL类似。不同的是，ADSL必须面对更高的动态范围要求，而VDSL相对简单；VDSL的开销和功耗都比ADSL小；用户方的VDSL单元需要完成物理层介质访问（接入）控制及上行数据复用功能。另外，在VDSL系统中还经常使用以下几种线路码技术。6．基于VDSL技术的特点，说明其应用特征。略第4章1.无源光网络和有源光网络有什么不同？答：有源光网络是指信号在传输过程中，从局端设备到用户分配单元之间采用光电转换设备，有源光电器件以及光纤等有源光纤传输设备进行传输的网络。无源光网络是指网络结构中没有任何有源电子原件。只要是由中心局端的光线路终端和用户端的光网络单元组成，它是一种点到多点的网络。2.PON的基本拓扑结构有哪几种？选择PON的拓扑结构主要应考虑哪些因素？答：无源光网络一般采用星状、树状和总线状结构。当地的地理环境、用户群分布情况及经济情况等因素。用户的分布拓扑，OLT和ONU的距离，提供各种业务的光通道，可获得的技术，波长分配，升级要求，可靠性，运行和维护，安全性和光缆的容量。3.测距的目的是什么？答：控制每个ONU发送上行数据的时刻。4.比较GPON和EPON的区别。答：相对于其他PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽（下行速率约为2.5Gbit/s），上行速率、下行速率有对称和不对称两种，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。与EPON直接采用以太网帧不同，GPON标准规定了一种特殊的封装方法，即GEM（GPONEncapsulationMethod，GPON封装方法）。GPON可以同时承载ATM信元和GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。第5章1．填空题（1）HFC接入网由前端、干线传输系统和用户分配网络组成。（2）HFC的中文和英文名称分别是混合光纤同轴电缆网和HybridFiber-Coaxial。（3）EOC技术可分为有源EOC和无源EOC。（4）CableMODEM系统工作在双向HFC网上，主要由CMTS和CM组成。2．选择题（1）在下列频段中，用于传输数字电视信号的是（C）。A．110～550MHzB．750～1000MHzC．550～750MHzD．860～1000MHz（2）在HFC接入网中，从局端向用户端看，所部署的设备顺序是（B）。A．前端设备 同轴电缆放大器 光节点B．前端设备 光节点 同轴电缆放大器C．光节点 同轴电缆放大器 前端设备D．同轴电缆放大器 光节点 前端设备（3）电缆调制解调器（CM）是在下面哪个网络的基础上用来连接互联网的设备？（C）A．PSTNB．ATM C．CATV D．PSPDN3．简答题（1）HFC接入网由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：前端、干线传输系统、用户分配网络在HFC接入网中，干线传输系统用光纤作为传输介质，而用户分配网络仍然采用同轴电缆。详见5.2节（2）简述我国HFC接入网的频谱分配方案。（3）简述EOC技术的分类及各自的特点。答：①有源EOC的工作原理是：EOC头端将ONU输出的以太网数据信号对射频载波（该射频载波的频率与有线电视频谱不重叠）进行调制，已调制的射频载波与有线电视射频信号在EOC头端频分复用后，输入同轴分配网并传输到用户。有源EOC由于采取了一些适应CATV网络特性的处理技术，因此能克服无源EOC的缺点，能适应树状、星状、混合型网状网，能够透传分支分配器，具有传输距离远、带宽大、支持QoS、支持集中网管等优点，能够很好地满足HFC分配网络的结构要求。②无源EOC技术是一种在同轴电缆上传输以太网信号的技术。原有的以太网信号的帧格式没有改变，最大的改变是从便于双绞线传输的双极性（差分）信号转换成便于同轴电缆传输的单极性信号。无源EOC技术的优点是：遵循以太网协议；标准化程度高；系统支持每个客户独享10Mbit/s的速率；客户端为无源终端；提高了系统的稳定性；减小了运营维护成本；工程安装无须重新敷设五类双绞线；有效地解决了楼内重新敷设线缆的施工困难问题；建设成本较低。无源EOC技术的缺点是：适合星状结构的无源分配同轴网络，不适合树状结构，也不能通过分支分配器。（4）在双向HFC接入网中如何应用EPON技术？答：在HFC接入网的基础上叠加EPON非常容易。只要将OLT放置在分前端，将ONU放置在原来的光节点处，即可完成HFC接入网与EPON的叠加，实现网络的双向化。（5）简述HiNOC技术的基本原理及特点。答：HiNOC是一种利用有线电视网络中的同轴电缆，实现高性能双向信息传输的宽带接入解决方案。该技术在光纤到楼（FTTB，FiberToTheBuilding）网络结构的基础上，利用小区楼道和户内已经敷设、分布广泛的有线电视同轴电缆，无须对入户电缆线路进行任何改造，即可构建高速的信息接入网，实现多种高速数据业务的双向传输。HiNOC技术为最后100m的宽带接入提供了一种便捷、实用的新型解决方案，可提供吉比特每秒（Gbit/s）级别的接入速率，形成宽带、双向、全功能的互动接入方式。HiNOC技术针对同轴宽带接入场景做了很多优化设计，主要技术特点如下。①吉比特宽带接入（MAC层的理论最高数据传输速率为1.14Gbit/s）②毫秒级时延抖动③高效率带宽管理④强功能中心管控⑤多维度干扰规避⑥全方位QoS（QualityofService，服务质量）保证（6）简述我国有线电视网络的发展趋势。答：①同轴电缆网络是光纤向用户家庭和户内延伸的最好介质②有线同轴接入的吉比特时代即将来临③光纤到户网络和同轴双向网络并存将是有线电视网络的发展常态第6章1.计算机网络的功能包括哪些？答：资源共享、数据通信、分布式处理、网络综合服务。2.局域网主要的特点是什么？答：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。在局域网刚出现时，局域网比广域网具有更高的数据传输速率、更小的时延和更低的误码率。但随着光纤技术在广域网中的普遍使用，现在的广域网也具有很高的数据传输速率和很低的误码率了。3.简述以太网的概念。答：以太网（Ethernet）是当今现有局域网采用的最普及的通信协议标准，它基于CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect，载波监听多点访问/碰撞检测）机制，采用共享介质的方式实现计算机之间的通信。4.VLAN的作用是什么？答：方便管理。使得VLAN之间的路由成为可能。可隔离广播域，使一个VLAN内的计算机可以互相访问，VLAN之间的计算机互相隔离。通过第三层交换功能（VLAN间路由）可以使VLAN之间的计算机进行互访，使共享资源可以被访问。通过VLAN和VALN间路由这种既断又通的配置，首先可避免产生广播风暴，提高了系统内部的安全性，同时又保证了网上资源得以共享。VLAN信息可以跨越交换机进行传输，这使得全网统一的VLAN划分得以实现。5.为什么会出现广播风暴？答：如果整个以太网是一个广播域，而又频繁地进行广播操作，那么会形成广播风暴，极大地影响网络带宽的利用率。第7章1．什么是WLAN？答：无线局域网是指利用无线通信技术在一定的局域范围内建立的网络，是计算机网络技术与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道为传输介质，提供传统有线局域网（LocalAreaNetwork，LAN）的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。2．WLAN有哪些特点？答：优点：灵活性和移动性、安装便捷、易于进行网络规划和调整、故障定位容易、易于扩展。缺点：性能易受影响、速率低、干扰问题、可靠性差、安全性差、覆盖范围小。3．WLAN的标准是如何划分的？答：无线局域网（wlan）较成熟的标准有802.11b、802.11g、802.11a、等三个标准，其中11b、11g标准工作在2.4GHz频段，11a工作在5.15-5.825GHz频段，11a、11g数据传输速率达到54Mbps,11b数据传输速率达到11Mbps，传输距离控制在10-100米。

IEEE802.11n标准已经于2009年冻结，作为下一代WLAN标准，采用了OFDM、MIMO、聚合帧等技术，采用2.4GHz和5GHz双频带，可以同时向下兼容802.11a/b/g，将传输速率提高到150-600Mbps。

在中国，802.11a工作在5.725-5.850GHz频段，共125M带宽，每个信道20MHz带宽，共26个信道号，可用的有五个，一般选择149、153、157、161、165五个互不干扰的点。

11n标准的非重叠信道有15个。4．简述WLAN的频段分配。答：无线局域网使用的带宽只有83.5MHz，频率范围为2.4～2.483 5GHz，这一频段最常用，目前流行的IEEE802.11b、IEEE802.11g等标准都在此频段内5．简述WLAN的关键技术。答：直接序列扩频技术、跳频技术、正交频分复用技术、多输入多输出技术6．简述WLAN的网络结构及组成元素。答：WLAN有两种可能的网络结构：对等式网络结构和基于中心控制的网络结构。组成元素：基本服务集（BSS）、独立基本服务集（IBSS）、扩展服务集（ESS）、分布式系统DS。7．什么是Wi-Fi？Wi-Fi与WLAN的主要区别是什么？答：Wi-Fi是一个基于IEEE802.11系列标准的无线网Wi-Fi包含于WLAN中，发射信号的功率不同，覆盖范围不同；’覆盖的无线信号范围不同。8．简述Wi-Fi的技术优势。答：①Wi-Fi是由AP和无线网卡组成的无线局域网络。其组网简单，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户。②应用灵活，从只有几个用户的小型网络到具有上千个用户的大型网络，Wi-F都适用。③具有丰富的终端支持，厂商进入该领域的门槛较低，Wi-Fi组网的成本低廉。④提供漫游服务，能提供有线网络无法提供的漫游功能，方便用户使用。9．简述WLAN的典型应用。略第8章1．城域网有哪些典型应用？答：城域网的典型应用是宽带城域网，即在城市范围内，以全IP技术为基础，以光纤作为传输介质，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的多媒体通信网络。2．IEEE802.16是什么标准？它有什么作用？答：IEEE802.16是宽带无线接入标准，其工作内容主要是开发宽带无线接入系统标准，包括空中接口及其相关功能标准。3．画图说明IEEE802.16的协议结构。答：在物理层之上的是介质访问控制MAC层，IEEE802.1在该层规定了为用户提供服务所需的各种功能。它主要负责将数据按帧格式进行传输，以及对用户如何接入共享无线介质进行控制。4．IEEE802.16物理层的关键技术有哪些？答：双工复用方式、载波带宽、OFDM和OFDMA、自适应调制、多天线技术5．IEEE802.16的MAC层分为哪几个子层？各子层的功能是什么？答：汇聚子层、公共部分子层、安全子层（1）汇聚子层（CS）：该层可以把IP、Ethernet和ATM业务映射到MAC层，根据提供服务的不同来提供不同的功能。（2）公共部分子层（CPS）：提供了MAC层的核心功能，如系统接入、带宽分配、连接建立和连接维护等。（3）安全子层（PS）：提供BS（BaseStation，基站）和SS之间的保密性。6．IEEE802.16支持哪些业务类型？各业务类型的特点是什么？答：标准中定义了5种不同的业务类型：非请求的带宽分配业务（UGS）：用于恒定的比特率连接，如T1／E1和没有静音压缩的VoIP。实时轮询