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目录1

第1章　宽带接入网概述1

1.1　理解宽带1

1.1.1　什么是宽带？1

1.1.2　宽带将为我们带来什么？1

1.1.3　支撑宽带的技术2

1.2　宽带接入技术2

1.2.1　基于PSTN的接入技术3

1.2.2　基于LAN的以太网接入技术4

1.2.3　基于光纤的接入技术5

1.2.4　基于同轴电缆的接入技术6

1.2.5　无线接入技术7

1.2.6　自由空间光通信8

1.2.7　网络电视（IPTV）9

1.2.8　家庭网络10

1.3.1　网络发展的技术路线11

1.3　下一代网络中的宽带接入11

1.3.2　发展下一代网络的驱动力量12

1.3.3　下一代网络的概念和特征12

1.3.4　网络转型（演进）的五大发展方向13

1.3.5　宽带接入技术的发展15

习题与思考题17

2.1　信息与通信18

2.1.1　信息18

第2章　接入网中的基础技术18

2.1.2　信息量与熵19

2.1.3　互信息量与条件熵20

2.1.4　冗余度、编码效率与压缩比21

2.1.5　信道及信道容量22

2.1.6　编码定理22

2.2　音频信源编码24

2.2.1　编码质量的评价25

2.2.2　线性预测编码26

2.2.3　激励信号源27

2.3.1　信息压缩的必要性30

2.3　视频信源编码30

2.3.2　信息压缩的可行性32

2.3.3　常用的数据压缩技术32

2.3.4　编码举例42

2.4　电视基础知识45

2.4.1　电视信号与图像扫描46

2.4.2　彩色电视系统47

2.4.3　电视信号的频谱特点与频道分配50

2.4.4　电视信号的数字化51

2.4.5　数字视频压缩编码52

2.5　多载波技术55

2.6　二线数字双工传输57

2.7　V5接口及其协议61

2.7.1 V5接口的构成61

2.7.2 V5接口的体系结构64

2.7.3 V5接口协议66

2.8　接入网的概念70

2.8.1　接入网的功能和接入类型71

2.8.2　接入网的主要接口74

2.8.3　接入网的管理76

2.8.4　接入网的拓扑结构77

2.9　Y.1231定义的IP接入网79

2.9.1　接入网的定义、位置、功能模型80

2.9.2　IP接入网与G.902定义的接入网的比较81

习题与思考题81

3.1.1　铜线的传输损耗和容量83

3.1　DSL的信号环境83

第3章　铜线接入技术83

3.1.2　串扰和其他噪声84

3.1.3　混合线圈与回波85

3.2　铜线接入信号处理技术85

3.2.1　2B1Q码86

3.2.2 QAM87

3.2.3 CAP89

3.2.4 DMT91

3.3.1　HDSL系统的基本组成95

3.3　高比特率数字用户线（HDSL）接入技术95

3.3.2 HDSL帧结构97

3.3.3　HDSL关键技术98

3.3.4　HDSL的应用特点99

3.3.5　HDSL的局限性100

3.4　第二代高比特率数字用户线（HDSL2）接入技术101

3.4.1 HDSL2的设计目标101

3.4.2　HDSL2的线路编码101

3.4.3 HDSL2中的FDM和回波抵消102

3.5　不对称数字用户线（ADSL）接入技术103

3.5.1 ADSL的提出103

3.5.2 ADSL的技术特点104

3.5.3 ADSL的系统结构105

3.5.4 ADSL的技术基础107

3.5.5 ADSL的传输模型及其应用117

3.6 G.Lite与DSLAM121

3.6.1 G.Lite121

3.6.2 DSLAM124

3.6.3 Video over ADSL解决方案127

3.6.4 ADSL DSLAM技术的发展趋势129

3.7　甚高速数字用户线（VDSL）接入技术130

3.7.1　VDSL的系统构成131

3.7.2　VDSL的相关技术133

3.7.3　VDSL存在的问题135

3.7.4　VDSL的应用138

3.8.1　ADSL2与ADSL2＋140

3.8　新一代xDSL技术及其应用140

3.8.2　VDSL技术142

3.8.3　VDSL2——终极的DSL技术146

习题与思考题147

第4章　光纤接入技术149

4.1　光纤接入系统的基本配置149

4.2　无源光网络（PON）接入技术150

4.2.1 PON拓扑结构150

4.2.2 PON关键技术151

4.2.3 PON功能结构152

4.2.4 PON技术应用154

4.3 ATM无源光网络（APON）接入技术158

4.3.1　APON模型及特点159

4.3.2　APON系统结构及工作过程160

4.3.3　APON帧结构及关键技术162

4.3.4　测距165

4.4 以太网无源光网络（EPON）接入技术169

4.4.1 EPON的技术特点及网络结构170

4.4.2 EPON传输原理及帧结构171

4.4.3 EPON光路波长分配173

4.4.4 EPON关键技术174

4.5 GPON——千兆无源光网络175

4.5.1　GPON的引入175

4.5.2　GPON操作176

4.5.3　GPON封装方法——GEM176

4.5.4　GPON帧结构177

4.5.6　APON、EPON和GPON的比较178

4.5.5　GPON中传输容器（T_CONT）178

4.6　有源光网络（AON）接入技术179

4.6.1　AON简化技术180

4.6.2　AON采用的主要技术181

4.7　光纤到户——接入网的未来方向184

4.7.1　光纤到户兴起的主要原因185

4.7.2　光纤到户蕴含的商业机会185

4.7.3　光纤到户的主要方案186

4.7.4　光纤到户的体系结构和标准188

4.7.5　光纤到户在国内的发展概况189

习题与思考题190

第5章　有线电视接入网191

5.1　有线电视的组成、分类与发展191

5.1.1　传统有线电视系统的组成191

5.1.2　有线电视系统的分类193

5.1.3　有线电视的现状与发展193

5.2　HFC的基本概念195

5.2.1　HFC的发展195

5.2.2　HFC的结构197

5.2.3　频谱分配方案199

5.2.4　调制与多点接入方式201

5.2.5　HFC的特点201

5.2.6　CATV网的宽带综合应用业务202

5.3　Cable Modem系统工作原理204

5.3.1　系统结构205

5.3.2　系统工作原理207

5.4.1　数据传输协议209

5.4　基于MCNS DOCSIS的电缆调制解调器209

5.4.2　Cable Modem的应用213

5.5　数字CATV机顶盒217

5.5.1　数字机顶盒的层次结构217

5.5.2　数字机顶盒的类别218

5.5.3　数字CATV机顶盒的结构原理221

5.5.4 数字CATV机顶盒的关键技术223

5.5.5　数字CATV机顶盒应用与发展226

5.6.1　问题的提出228

5.6　流媒体在有线电视中的应用228

5.6.2　流媒体技术的原理229

5.6.3　流媒体的传输方式229

5.6.4　流媒体的解决方案230

5.6.5　宽带流媒体在有线电视网络中的具体实现231

习题与思考题232

第6章　无线接入技术234

6.1　基本概念234

6.1.1 固定宽带无线接入在电信网中的位置235

6.1.2　固定宽带无线接入的组成235

6.1.3　固定宽带无线接入系统的分类及其特点236

6.1.4　固定宽带无线接入的业务238

6.1.5　几种固定宽带无线接入系统及其各自的特点239

6.2　宽带ATM无线接入243

6.2.1　无线ATM243

6.2.2　宽带无线接入面临的问题248

6.3　无线局域网248

6.3.1　无线局域网的组成及特点249

6.3.2　无线局域网的协议体系253

6.4　WiMAX：无线宽带改变未来255

6.4.1　问题的提出255

6.4.2　技术特点256

6.4.3　技术应用259

6.4.4　无线网络标准介绍260

习题与思考题262

第7章　IP接入技术263

7.1　IP接入一般原理263

7.1.1 IP接入的功能要求263

7.1.2 IP接入网参考模型264

7.1.3 IP接入方式265

7.2 PPP协议268

7.2.1 PPP协议功能268

7.2.2 PPP协议帧封装结构269

7.2.3 LCP273

7.3.1 AAA网络结构275

7.3 AAA协议275

7.3.2　认证协议276

7.3.3　RADIUS协议277

7.3.4　Diameter协议278

7.4　L2TP隧道协议279

7.4.1　网络环境和协议结构279

7.4.2　消息格式和类型281

7.4.3　协议操作过程283

7.5.2　ATM Over ADSL285

7.5 ADSL宽带IP接入285

7.5.1 IP Over ADSL285

7.6　IPSec安全协议286

7.6.1　IPSec体系结构286

7.6.2　认证头（AH）290

7.6.3　封装安全载荷（ESP）291

7.6.4　密钥和安全协定管理291

7.7　IP数据流旁路技术292

7.7.1　问题的提出292

7.7.2　IP数据流识别294

7.7.3　IP数据流旁路网络结构295

7.8　PPPoE在宽带接入网中的应用296

7.8.1　PPPoE协议概述296

7.8.2　PPPoE在BAS上的实现297

7.8.3　PPPoE对组播的支持299

习题与思考题300

第8章　网络电视技术301

8.1　网络电视概述301

8.1.1　网络电视及其特点301

8.1.2　网络电视的几种形式302

8.1.3　发展IPTV的好处303

8.2　网络电视系统模型304

8.2.1　网络电视系统参考模型304

8.2.2　相关技术问题305

8.3 内容分发网络技术（CDN）310

8.3.1 内容分发网络概念310

8.3.3　CDN的主要实现方式311

8.3.2　内容分发网络分层模型311

8.3.4　CDN的关键技术312

8.3.5　CDN的发展趋势315

8.4　数字版权管理（DRM）技术315

8.4.1　DRM概述315

8.4.2　DRM的特点316

8.4.3 DRM系统的选择318

8.4.4 DRM系统的交互影响319

8.4.5 DRM的未来319

8.5.1　IPTV平台业务320

8.4.6 DRM涉及的法律问题320

8.5　网络电视的技术体制320

8.5.2　用户类别321

8.5.3　平台总体结构322

8.5.4　系统结构324

8.5.5　网络结构325

8.5.6　内容平台327

8.5.7　运营支撑328

8.5.9　数字版权管理330

8.5.8　机顶盒330

8.5.10　编解码标准331

8.5.11　系统关键数据331

8.5.12　安全性332

习题与思考题333

第9章　家庭网络334

9.1　家庭网络的业务334

9.1.1　家庭网络概念与组成334

9.1.2　家庭网络相关业务／服务335

9.1.3　家庭网络的相关业务／服务的现状337

9.1.4　家庭网络业务的发展趋势338

9.2　家庭网络技术339

9.2.1　数字家庭网络关键技术339

9.2.2　数字家庭网络中的数字接口343

9.2.3　家庭网关345

9.2.4　数字家庭网络的现有业务和未来的发展346

9.3.1　无线微微网技术及组网348

9.3　微微网技术348

9.3.2　智能家居系统350

9.3.3　个人办公系统（SOHO）350

9.3.4　微微网未来的发展趋势351

9.4　家庭网络标准化组织352

9.4.1　家庭网络与NGN352

9.4.2　国内主要的相关标准化组织352

9.4.3　国外主要相关标准化组织353

9.4.4　其他相关组织355

9.　5家庭网络标准356

9.5.1　IEEE 1394标准356

9.5.2　Home PNA360

9.5.3　电力线连网标准363

9.5.4　几种无线局域网技术和标准365

9.5.5　无线局域网的安全性372

习题与思考题374

缩略语376

参考文献386