宽带接入技术课后习题

宽带接入技术课后习题

第1章 宽带接入网概述

1、在通信技术中，什么是带宽？什么是宽带？

答：带宽又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹hz来表示。宽带是一个相对的概念，是对于窄带来说的，就目前情况，2Mbps以上的都可以定义为宽带，但除此以外，宽带并不只是带宽很宽，而是要承载数据业务，宽带应能满足话音，图像，视频等大量数据信息的传递。

5、宽带接入技术有哪些？当前的主流技术有哪些？宽带接入的最终目标是什么？

答：宽带接入技术有：基于PSTN的接入技术（ADSL和其它xDSL技术）；基于LAN的以太网接入技术；基于光纤的接入技术（FTTX、宽带PON技术、FTTH）；基于同轴电缆的接入技术；无线接入技术（固定无线接入技术、无线局域网技术）；自由空间光通信；网络电视；家庭网络。主流技术：铜缆接入的各种数字用户线（xDSL）、光纤/同轴混合网（HFC）和以太网为主流技术，其中，xDSL为现阶段的主导技术。最终目标是：光纤到户。

11、通信技术发展的大趋势是什么？

答：融合趋势；交换技术；传输技术；接入技术；无线技术。

13、说明下一代接入网的关键技术。

答：QoS技术；多点接入控制技术；传送技术；

第2章 接入网中的基础技术

12、说明接入网中二线双工的方法。

答：一种是基于时分（TDM）双工原理的时间压缩法；另一种是传统模拟二线原理和数字信号处理技术为基础的回拨抵消法。

13、在时间压缩复用（TCM）中，为什么实际的速率高于两倍的有效速率？ 答：因为有效时间里还包括了传输延时和为了防止两个方向的信号相互干扰而在两个“突发”信号之间增加的一个保护时间。

19、V5接口中是如何进行通信通路时隙分配的？

答：一个2.048Mbit/s链路通常被分为32个时隙，其中0时隙用于帧定位。

26、如何保证在单个2M链路出现故障时，所有活动C通路都能够被保护？ 答：在出现故障时，把逻辑通信通路切换到其他物理通信通路上，从而维持各种协议的C路径。

30、什么是信息、信息量、熵、信道容量？

答：事物的信息是指该事物的状态和状态的变化方式，包括状态和方式的外在形式、内在含义和实际效用。假设一个信息源所产生的符号序列中的符号取自一个有限符号集，符号集中的符号Si所发生的概率为p(Si)，则其所携带的信息量I定义为I=log2(1/p)。平均信息量H记为熵。最大通信速度称为信道容量C(有公

式)。

35、IP接入网的定义。

答：所谓IP接入网是指在IP用户和ISP之间提供所需IP业务接入能力的网络实体的实现。

36、ITU-G902接入网定义。

答：是指本地交换机与用户终端设备之间的实施网络。是由业务节点接口和相关用户网络接口之间的一系列传送实体组成的、为传送通信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经由Q3接口进行配置和管理。

第三章 铜线接入技术

2、说明信号的衰减与频率、距离的关系。

答：相同距离：频率越高，衰减越大。

相同频率：距离越远，衰减越大。

4、xDSL中的x等于什么？所采用编码调制技术有哪些？

答：xDSL可以是HDSL、ADSL、VDSL。所用的调制技术有：2B1Q，3B2T，4B3T，CAP，QAM，DMT。

5、2B1Q、CAP和DMT码的特点是什么？

16、说明ADSL中DMT的信道分割原理。

答：ADSL标准是将整个1.1MHz的带宽划分为256个子信道，每个子信道的带宽

是4.3125kHz，符号率是4000Baud，每个子信道根据各自频带的中心频率选取载波频率独立地、并行地工作，子信道中采用QAM调制。

27、试说明DSLAM的概念及原理结构。

答：

31、试述ADSL DSLAM的发展趋势。

答：ADSL DSLAM经历了：第一代纯ATM结构，只能使用ATM网络作为其接入与核心网络；第二代ATM内核IP上行，是一种过渡性产品，其ATM与IP的转换集中在上行IP接口板，由其统一处理。它既没有继承ATM丰富的QoS特性，也没有学习到IP丰富的业务特性。第三代IP内核IP上行，从开始设计就采用了纯IP内核，不仅学习了ATM丰富的QoS特性，而且继承了IP丰富的业务特性。

36、试述ADSL2+的技术特点。

答：技术特点有：速率提高、覆盖范围扩大；线路诊断技术；增强的电源管理技术；速率自适应技术；多线对捆绑技术；信道化技术；改进的互操作性、快速启动、全数字化模式、支持基于包的服务；扩展了ADSL2的下行频段，从而提高了短距离内线路上的下行速率。可以有效地减少串话干扰。

38、试述VDSL2与VDSL有哪些发展。

答：

第四章 光纤接入技术

1、试述光接入网的组成。

答：OAN由光线路终端OLT、光配线网ODN和光网络单元ONU三大部分组成。

2、什么是无源光网络？

答：无源光网络PON就是光接入网OAN中的光配线网ODN，全部由光分路器等无源器件组成，且不含任何有源节点的光接入网。

3、无源光网络中，下行信号与上行信号的传输方式有何不同？

答：

4、试述OLT、ONU和OND得功能。

答：

10、试述APON的对称与不对称帧结构的区别及PLOAM速率的计算。

答：

11、试述APON的关键技术。

答：APON的关键技术有：测距方法、突发模式同步技术和突发信号的收发。

12、测距的目的是什么？有哪些方法？

答：测距的目的是补偿因ONU何OLT之间的距离不同而引起的传输时延差异，使所有ONU到OLT的逻辑距离相同。方法：扩频法测距；带外法测距；带内开窗测距。

14、测距的过程分几个阶段？

答：测距的过程分为：粗测距；静态精测距，又包括调整阶段和验证阶段；动态精测距。

15、采用带外测距方法，求当ONU与OLT的距离分别为5、10、15km时的补偿时延。

答：

第五章 有线电视接入网

7、试述广播电视信号的频谱结构。

答：

9、试述HFC的特点及其系统结构。

答：

11、试述HFC的频谱分配方案。

答：

13、什么是Cable Modem？CM的两种标准体系是什么？什么是CMTS？什么是Headend？

答：

14、试述CM的上行信道访问方式。

答：

16、Docsis协议中有几个子层？说明其作用。

答：

26、什么是流媒体？有哪些传输方式？

答：所谓流媒体指的是在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体，显然，流媒体实现的关键技术就是流式传输。流媒体的传输即实现流式传输，有两种方法：实时流式传输和顺序流式传输。

第六章 无线接入技术

7、试述无线局域网（WLAN）的组成及特点。

答：无线局域网由通信设备、用户终端和支持单元组成。

它的特点从网络拓扑、网络接口、传输方式以及对移动计算网络的支持等方面来说。

8、说明WLAN的传输方式、频段划分及应用环境。

答：传输方式通常分为红外和射频。

14、什么是HomeRF、SWAP和Bluetooth？

答：HomeRF是家庭射频，SWAP是共享无线连接协议，Bluetooth是蓝牙技术。

17、什么是WiMAX？

答：WiMAX即全球微波互联接入，也就是802.16。

18、WiMAX的技术特点有哪些？

答：可以从工作频带、调制技术、多址方式、业务、距离等方面来说。

第七章 IP接入技术

1、试述IP接入网的定义。

答：

2、试述IP接入网在网络中的位置。

答：

3、IP接入网有哪些特殊功能要求？

答：

4、IP有哪些接入方式？

答：

8、试述AAA的网络结构。

答：

9、PPP协议最常用的认证协议是什么？

宽带接入的核心是承载的是IP业务。老的接入网是一个传输的概念，但新的接入网是二层的，要讲究接入控制。

随机接入控制（eg.以太网的）：在定长包的前提下，非同步的效率为0.184；同步的效率为0.368。

集中控制方式：有个东西专门分配带宽，eg.pollging。

看一个网络如何，主要看：传输同步，接入控制和业务三方面。

第一章 宽带接入网概述

1、通信网络简介：a、业务种类：电话网（PSTN、PLMN），数据网，广电网；b、适用范围：本地网C5，长途网C4；c、网络配置：核心网，（汇聚），接入网。

2、交换机有两个作用：a、实现本地交换；b、长途的实现中继功能。交换机之间的连接要通过物理设备。

3、打电话的过程：

4、接入网没有交换功能，基站也只是一个接入设备，不具备交换功能。接入网不是提供端到端（end-to-end）的连接，而是提供“最后一英里”接入。接入网一定是一个传输网，但传输网不一定是接入网。

5、接入网发展方向：a、固定接入网的光纤化；b、无线接入网的普及化；c、IP化和宽带化。

6、所谓网指的是交换与互联。NGN网：a、承载与控制相分离；b、业务与控制相分离。核心网的组成主要有路由器和交换机，而交换机多，路由器在边缘，作为协议分解，对IP包进行分解。

7、网络的发展：第一代传输系统是模拟信号系统；第二代传输系统是数字时分复用；第三代是数字波分复用；下一代传输系统将引入光联网（ASON）。第一代互联网的主要技术是TCP/IP；第二代主要是WWW；第三代主要是以IPv6为基础的。

8、接入控制：为了支持不同的业务QoS等级和提高信道带宽的利用率，接入网必须有高效的上行接入控制协议和带宽动态分配算法。共享传输介质的接入控制协议有固定接入、随机接入和预约接入。为了满足接入网高QoS业务和低QoS业务并存的需要，有可能采用固定接入和预约接入结合的方法来提供多点接入控制技术和动态带宽分配。传送技术：热点将主要集中在光传输和无线传输两个领

域。

9、在通信技术中，什么是带宽？什么是宽带？

答：带宽又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹hz来表示。宽带是一个相对的概念，是对于窄带来说的，就目前情况，2Mbps以上的都可以定义为宽带，但除此以外，宽带并不只是带宽很宽，而是要承载数据业务，宽带应能满足话音，图像，视频等大量数据信息的传递。

第二章 接入网中的基础技术

1、信息在传输中增加冗余是为了保证信息的准确接入。

2、音频信源编码：话音编码属于信源编码，主要有波形编码，参量编码，混合编码。波形编码是严格地按原样的；参量编码不见得与原波形一样；而混合编码是二者的混合。

3、二线数字双工传输：首先，这个事在接入网中用的，而在核心网中就不用双工的时间压缩和回波抑制法，而是简单地再多拉一对线就OK了。其次，双工不光是数字的，模拟也有双工，回波抑制也可以既用于模拟也用于数字。二线双工的定义：在二线用户环路上实现收、发双向数字传输。回波抑制法的要求：收、发信号之间没有相关性，否则就有容易实现了。

4、V5接口及其协议：首先，V5接口是一个窄带的数字型接口，E1是数字化的窄带信号。一个协议由语义、语法和同步组成。V5语法遵循E1帧的格式。V5.2协议：多个E1帧进行捆绑，既增加了控制时期的可靠性，还腾出了更多可作为数据的时隙。

5、V5接口协议：V5.1包含：PSTN信令协议和控制协议。V5.2除了这两个协议外还包含三个：承载通路控制（BBC）协议，保护协议和链路控制协议。

6、接入网的概念：书上的几个图要记住。用户网络接口（UNI）：是用户与接入网的接口，主要包括模拟二线音频接口、64kbit/s接口、2048kbit/s基群接口、ISDN基本速率接口（BRI）和ISDN基群速率接口（PRI）等。业务节点接口（SNI）是接入网与提供业务的业务节点相连的接口，主要有两种业务节点接口，一是模拟接口（Z）接口，二是数字接口（V5接口）。维护管理（Q3）接口：是管理网与通信网各部分的标准接口。通过Q3接口，管理网可实施对接入网的运行、管

理、维护和指配功能，其中对接入网来说，比较重要的是指配功能。IP网络是无连接的网络，以路由器转发为中心。现在的IP接入网是业务和业务提供商之间的。接入网传送功能与IP业务无关；接入功能指对ISP的动态选择，IP地址动态分配。

第三章 铜线接入技术

1、DSL信息环境：D：数字（宽带）。a、承载的是IP流，不是话音的频谱；b、数字化的调制解调技术；c、信号时数字的。DSL技术是借了窄带的线走了宽带的路，但与窄带毫无关系。

2、串扰：分为近端串扰、远端串扰、自串扰和外串扰。在对收信机影响方面，串扰的作用相当于噪声，在功能上可等效于增加了信道的损耗。串扰损耗接近高斯分布。

3、让原有铜线的频带展宽的方法有：调制解调技术和缩短传输距离。

4、2B1Q是数字调制，数字信号。计算机串口、并口传的就是数字信号。QAM传输模拟信号，但承载的是数字信号。DMT用了正交频分复用技术。DMT信道适用于噪声不均匀的、突发的情况，对白噪声无意义，因为白噪声是均匀的。DMT信道就是将信道分成256个小信道。OFDM没有多普勒效应。

5、HDSL（高比特速率数字用户线）技术是一种基于现有铜线的技术，它采用了先进的数字信号自适应均衡技术和回波抵消技术，以消除传输线路中近端串音、脉冲噪声和波形噪声以及因线路阻抗不匹配而产生的回波对信号的干扰，从而能够在现有的电话双绞铜线（两对或三对）上提供准同步数字序列（PDH）一次群速率（T1或E1）的全双工数字连接。它的无中继传输距离可达3～5km（0.4mm到0.5mm的铜线）。HDSL既适合E1又适合T1。HDSL的关键技术：线路编码（采用2B1Q、CAP）；性能损伤（对于HDSL系统内部两对双绞线之间产生的近端串扰，可以用回波抵消技术予以消除；对于脉冲噪声干扰，则需要采用纠错编码技术还对抗，不过采用纠错编码会引入附加时延）；传输标准。HDSL是纯粹的宽带，但它是帮窄带的E1信号当搬运工。

6、ADSL（不对称数字用户线）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。该技术将大部分带宽用来传输下行信号，而只使用一小部分带宽来传输上行信号，这样就是所谓的不对称传输方式。ADSL是一种宽带调制解调器技

术。先后采用了正交幅度调制（QAM）、无载波幅度相位调制（CAP）和离散多音频（DMT）调制。ADSL系统可提供三条信息通道：高速下行信道、中速双工信道和普通电话业务信道。就网络拥塞而言，ADSL显然是一个有效地解决方案。ADSL技术的主要优点：可以充分利用现有的铜线网络；设备随用随装，无需进行严格业务预测和网路规划；设备拆装容易、灵活，方便用户转移；充分利用双绞线守丧的带宽，以先进的调制技术，产生更大、更快的数字通路，提供高速远程接受或发送信息。传输：ADSL基本上是用频分复用（FDM）或是回波抵消技术（EC），将ADSL信号分割为多重信道。FDM方式的缺点是：下行信号占据的频带较宽，而铜线的衰减随频率的升高迅速增大，所以，其传输距离有较大的局限性。为了延长传输距离，需要压缩信号带宽，常用的方法就是回波抵消法。ADSL的传输模型有四种：比特同步模式、分组适应模式、端到端分组模式和ATM模式。

7、VDSL（甚高速数字用户线）：是xDSL技术中的一种，是目前传输带宽最高的一种xDSL接入技术。主要特征：距离压缩，带宽增加。

8、DSLAM：实际上就是集成了机房端调制解调器的访问集中器，大猫。DSLAM就是群猫加交换机。DSLAM的功能：在局端调制解调；业务的汇聚，只是汇聚功能，没有交换功能。ATU-C：ADSL局端的传输单元；ATU-R：用户端的信元传输单元。

第四章 光纤接入技术

1、OWDM与OFDM区别：都是在光层按其波长将可传输带宽范围分割成若干光载波通道。二者本质上没有什么太大的区别，因为电磁波基本参数频率、波长与速度三者间存在着“速度=频率×波长”的固有关系。从某种意义上讲，OWDM只是粗分，每个波道宽度目前工程上仅做到0.4nm，在实验室也不过做到0.1到0.2nm；OFDM是细分，甚至一个光频就是一个光载波波道。在实际应用中，也有一种较为粗略的划分方法，即当相邻两峰值波长的间隔小于1nm时，就可称之为光频分复用。

2、APON的主要特点：采用点到多点式的无源网络结构，在光分配网中没有有源器件，比有源的光网络和铜线网络简单，更加可靠，更加易于维护；如果大量使用FTTH，有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内，对器件和设备的环境要求降低，使维护周期加长；维护成本的降低使运营者和用户双方受益；由于它的标准化程度很高，可以大规模生产，从而降低了成本；另外，ATM的统计复用

的特点使ATM-PON能比TDM方式的PON服务于更多用户，ATM的QoS优势也得以继承。

3、APON系统所采用的双向传输方式主要有两种：其一，单向双纤的空分复用方式，即使用两根光纤，一根光纤传输上行信号，另一根光纤传输下行信号，工作波长限定在1310nm区；其二，单纤粗波分复用方式，即采用单根光纤，异波长双工，上下行波长分别工作在1310nm区和1550nm区。

4、比较APON、EPON和GPON：APON是定长帧，优点：有QoS保证；缺点：带宽利用低，效率低。EPON是变长帧，优点：效率高；缺点：无QoS保证。GPON综合了APON和EPON的优点：高速率、高效率，支持多业务透明传输，能够提供明确的服务质量保证和服务级别，具有电信级的网络监测和业务管理能力。

第五章 有线电视接入网

1、Cable Modem方式是信息家电控制平台外向连网的最具潜力的方式：它主要采用QAM信号调制方式，其中64QAM下行数据传输为27Mbit/s，256QAM下行数据传输为36Mbit/s，16QAM下行数据传输为10Mbit/s。

2、DOCSIS的下行信道可以占用从88-860MHz间的任意6MHz带宽。调制方式采用64QAM或256QAM，多层的差错检验和纠正及可变深度的交织能给用户提供一个满意的误码率。上行信道的频率范围为5-42MHz。上行上行信道使用FDMA与TDMA两种接入方式的组合，FDMA方式使系统拥有多个上行信道，能支持多个CM同时接入。

3、Cable Modem中的数据传输过程：在下行链路中，通过内部的双工滤波器接收来自HFC网络的射频信号，将其送到解调模块进行解调，信号经解调后再由去交织/FEC模块进行去交织和纠错处理，再送至成帧模块成帧，最后通过网络接口卡（NIC）到达用户终端。在上行链路中，先由MAC模块中的访问协议对用户的访问请求进行处理，当前端允许访问后，PC产生上行数据，并通过网络接口卡吧数据送给线缆调制器。在线缆调制器中先对数据进行编码，再经交织/FEC模块处理，送入调制模块进行调制。上行链路通常采用对噪声抑制能力较好的QPSK或S-CDMA调制方式。已调信号通过双工滤波器送至网络端。

第六章 无线接入技术

1、无线接入分为移动无线接入和固定无线接入。移动无线接入有移动电话接入

等；固定无线接入有：LMDS，3.5G无线接入，MMDS，WLAN，固定卫星接入（DBS），不可见光纤无线系统。

2、ATM的特点：统计复用；信元长度固定；虚通道（VP）与虚通路交换（VC）；带宽的动态分配；能综合多种业务。

3、宽带无线接入面临的问题：开拓新的无线频段；空分多址（SDMA）应用。

4、WiMax的技术特点：与其他所有无线通信技术一样，IEEE 802.16使用的同样是载波通信方式：待传输的二进制数据使用预先指定的调制技术调制在无线电载波上，经由载波传输至目标端，然后再由接受终端解调，将数据还原。

5、不同的无线传输技术之所以会在数据传输速率、传输距离等方面存在差异。根本原因在于它们赖以工作的机制互不相同，这方面的要素包括：工作频带、调制技术以及多址方式等等。

6、固定宽带无线接入系统的分类：点对点和点对多点系统方案；基于固定蜂窝系统的方案；基于PCS或PHS标准的WLL系统；基于无线电话DECT规范的WLL系统；专用无线接入系统。

第七章 IP接入技术

1、IP地址是与ISP、网络提供商相互绑定的。

2、认证、授权和计费功能：这是开放式的IP网和封闭式的电信网之间的一个很大的不同之处。在电信网中，终端位置是固定的，其权限是在业务申请和开通时预先确定的。在IP网中，必须在每次接入时对用户进行认证、授权和计费。其中，认证指的是用户合法性验证，授权指的是确认用户有权使用哪些业务，记账则是根据各种准则确定用户使用业务的费用。

3、在五种接入方式中，第1、2种方式PPP协议终结于ISP，可称之为PPP隧道方式；第3、4、5种方式PPP协议终结于接入网内部，可称之为PPP终结方式。但不论PPP连接终结于ISP还是接入网内部，AAA功能总是由PPP终结点完成的。为了具有良好的可扩展性，一般网络设置集中的AAA服务器，此时，PPP终结点内装备AAA客户功能，通过特定的协议与集中设置的服务器交互，提供所需的AAA功能。

4、PPP协议：PPP协议广泛用于拨号接入，也可用于路由器-路由器间的租用线连接。