内容简介
《宽带接入网技术基础》全面系统地介绍了目前宽带接入的几种常用技术,并针对职业院校学生学习的特点及与企业岗位对接为切入点,从实用性的角度讲述了典型的宽带接入技术系统结构及其应用、配置维护、施工设计等方面的内容。全书共分6个部分17章,内容包括:接入网基础知识,以太网接入技术与实训,ADSL接入技术与实训,GPON接入技术与实训,线接入技术与实训,HFC接入技术与实训。 《宽带接入网技术基础》的编写理论性与实践性并重,内容通俗易懂,层次清楚,实用性强,每章均有内容总结和思考题,使学生能够巩固本章所学知识。书中所涉及的实训平台均采用现网主流设备来模拟网络体系架构组建,实训内容及步骤循序渐进,适合不同层次读者的需要。《宽带接入网技术基础》可作为通信、电子、信息类高等职业技术院校的教材,也适合通信、计算机和有线电视等企事业单位从事相关科研、教学和工程技术人员阅读参考。
作者简介
蒋振根,福建省邮电学校高级讲师、高级工程师,长年从事通信技术教学,曾从事过企业技术支持、培训等工作,对教学与工程有着丰富的工作经验与实践经验。主要担任《现代通信网》、《接入网技术》等通信技术课程,教学效果较好、教学成绩显著。
内页插图
目录
第一部分 接入网基础知识
第1章 接入网的概念
1.1从位置关系理解接入网
1.2接入网的标准
1.2.1电信网接入网标准ITU-T G.902
1.2.2 IP接入网标准ITU-T Y.1231
1.3总结
1.4思考题
第2章 主要接入网技术
2.1有线接入技术
2.2线接入技术
2.3总结
2.4思考题
第二部分 以太网接入技术实训
第3章 以太网接入技术
3.1计算机网络概述
3.1.1计算机网络的定义
3.1.2 计算机网络的功能
3.1.3计算机网络的分类
3.2 计算机网络模型--OSI参考模型
3.3 网络通信协议--TCP/IP参考模型
3.4以太网概述
3.4.1以太网的起源和发展历史
3.4.2以太网的分类
3.4.3 以太网的应用
3.5 以太网接入技术组网案例分析
3.5.1 IP网络结构
3.5.2宽带接入组网结构
3.5.3 以太网技术的典型组网应用
3.5.4 FTTx+LAN接入案例
3.5.5 以太网局域网接入方式的设置
3.6总结
3.7思考题
第4章 计算机网络常用命令的实训
4.1 实训目的
4.2 实训规划(组网、数据)
4.2.1 组网规划
4.2.2 数据规划
4.3实训原理--计算机网络常用命令介绍
4.4实训步骤与记录
4.5总结
4.6思考题
第三部分 ADSL实训
第5章 ADSL实训预备知识
5.1 ADSL技术简介
5.1.1 xDSL技术
5.1.2 ADSL技术
5.1.3 ADSL2、ADSL2+、VDSL技术简介
5.2 华为ADSL产品简介
5.2.1 ADSL局端设备--SmartAX MA5300简介
5.2.2用户端设备简介
5.3宽带接入认证设备--XF-BAS简介
5.4总结
5.5思考题
第6章ADSL基本操作与维护实训
6.1 实训目的
6.2 实训规划(组网、数据)
6.2.1 组网规划
6.2.2 数据规划
6.3 实训原理--MA5300命令模式简介
6.4 实训步骤与记录
6.5 总结
6.6 思考题
第7章 ADSL基本数据业务配置
7.1 实训目的
7.2 实训规划(组网、数据)
7.2.1 组网规划
7.2.2数据规划
7.3实训原理--PPPoE简介
7.4 实训步骤与记录
7.5总结
7.6思考题
第8章 宽带接入认证服务器XF-BAS的配置
8.1 实训目的
8.2 实训规划(组网、数据)
8.2.1 组网规划
8.2.2 数据规划
8.3 实训原理--XF-BAS设备简单配置步骤及内容
8.4 实训步骤与记录
8.5 总结
8.6 思考题
第四部分GPON实训部分
第9章 PON技术简介
9.1 PON的基本组成
9.2 PON的拓扑结构
9.3 PON的工作原理
9.4 PON的应用模式
9.5 APON、EPON与GPON
9.6总结
9.7思考题
第10章 GPON实训预备知识
10.1 GPON关键技术
10.1.1 GPON协议栈
10.1.2 GPON重要技术概念
10.1.3 GPON帧结构
10.1.4 GEM帧结构
10.2华为GPON产品介绍
10.2.1 OLT设备--MA5683T简介
10.2.2 ONU设备--HG850a简介
10.3总结
10.4思考题
第11章 GPON基本操作与维护
11.1 实训目的
11.2 实训规划(组网、数据)
11.2.1 组网规划
11.2.2 数据规划
11.3实训原理--MA5683T命令模式简介
11.4实训步骤及记录
11.5总结
11.6思考题
第12章 MA5683T基本上网业务开通配置
12.1 实训目的
12.2实训规划(组网、数据)
12.2.1组网规划
12.2.2数据规划
12.3实训原理
12.4实训步骤与记录
12.5总结
12.6思考题
第13章 MA5683T的VoIP业务配置(基于SIP)
13.1实训目的
13.2实训规划(组网、数据)
13.2.1组网规划
13.2.2 数据规划
13.3实训原理--VOIP及SIP简介
13.3.1 VoIP简介
13.3.2 SIP系统基本构成
13.3.3 SIP消息的组成
13.3.4 SIP基本会话过程
13.4实训步骤与记录
13.5总结
13.6思考题
第5部分 线接入技术
第14章 线接入技术
14.1线接入技术概述
14.1.1线接入技术发展历史
14.1.2线接入技术分类
14.1.3线接入发展方向
14.2 WLAN基本原理
14.2.1 WLAN基本概念
14.2.2 IEEE 802.11标准介绍
14.2.3 WLAN的组网模式
14.2.4 WLAN安全系统
14.3 WLAN室内外分布覆盖
14.3.1 WLAN室内外分布覆盖的基本概念
14.3.2 WLAN勘察与设计
14.4 3G/4G接入技术
14.4.1 3G接入技术简介
14.4.2 WiMAX线接入技术简介
14.4.3 HSDPA技术
14.4.4 LTE接入技术
14.5 Tenda W311R线宽带路由器产品简介
14.6 总结
14.7思考题
第15章 组建线局域网的实训
15.1实训目的
15.2实训规划(组网、数据)
15.2.1 组网规划
15.2.2 数据规划
15.3 实训原理--手机WiFi上网设置
15.4实训步骤与记录
15.5总结
15.6思考题
第6部分 HFC接入技术
第16章 HFC接入技术
16.1 HFC技术概述
16.2 HFC网络结构
16.2.1传统CATV 网络结构
16.2.2 HFC系统的频谱
16.2.3 HFC系统的网络结构
16.3 Cable Modem的组网应用
16.3.1 Cable Modem系统的结构
16.3.2 Cable Modem的应用
16.4 EoC技术
16.4.1 为什么要引入EoC技术
16.4.2 EoC原理介绍
16.5 总结
16.6 思考题
第17章 Cable Modem基本安装与操作实训
17.1实训目的
17.2实训规划(组网、数据)
17.2.1组网规划
17.2.2 数据规划
17.3实训原理--Cable Modem系统简介
17.4实训步骤与记录
17.5总结
17.6思考题
参 考 文 献
前言/序言
深入探索信息时代的基石:通信网络与数据传输的奥秘 信息爆炸的时代,我们享受着前所未有的便捷与连接。无论是视频通话中的亲切问候,云端办公的高效协作,还是高清影音带来的沉浸式体验,这一切的背后,都离不开一个庞大而精密的系统——通信网络。而数据,作为这个时代最宝贵的财富,其高效、可靠的传输更是至关重要。本书将带您踏上一段严谨而引人入胜的旅程,深入剖析支撑现代通信网络的关键技术,揭示数据如何跨越山海,连接世界的奥秘。 第一篇:通信网络的基础模型与演进 在深入具体的通信技术之前,理解通信网络的基本原理是必不可少的。本篇将从最基础的模型出发,为读者构建起一个清晰的网络认知框架。 第一章:通信网络的基本模型与要素 我们将从最基本的通信模型讲起,探讨信息从源端到目的端传递的整个过程。这包括: 信源与信宿: 信息的发起者与接收者,它们可以是人、设备,甚至是其他网络。 信道: 承载信息传输的物理介质,例如光纤、铜缆、无线电波等。我们将详细讨论不同信道的特性,以及它们在传输过程中可能遇到的损耗、噪声等影响。 编码与解码: 如何将原始信息转化为适合在信道中传输的信号,以及如何从接收到的信号中恢复原始信息。这涉及到模拟信号与数字信号的转换,以及各种编码技术(如PCM、差分编码等)的基本原理。 调制与解调: 如何将数字信息叠加到载波信号上进行传输,以及在接收端如何分离出原始数字信息。我们将介绍幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)以及更先进的复数调制技术(如QPSK、16QAM等)的原理与应用。 多路复用技术: 如何在同一信道中同时传输多路信息,以提高信道利用率。我们将详细介绍频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)以及波分复用(WDM)等经典的多路复用技术。 交换技术: 如何在网络的各个节点之间建立连接,将信息从源路由到目的。我们将探讨电路交换、报文交换和分组交换的区别与联系,理解分组交换为何成为现代数据网络的主流。 第二章:通信网络的发展历程与关键技术演进 通信技术的进步是人类文明发展的缩影。本章将回顾通信网络从早期电话网络到如今的全球信息网的演进过程,重点关注那些塑造了我们今天所见的技术里程碑。 早期电话网络: 从模拟电路交换到数字交换的转变,了解TDM在电路交换中的作用。 分组交换的诞生与发展: ARPANET的出现如何颠覆了传统的通信理念,TCP/IP协议栈的建立为何成为互联网的基石。 从ISDN到DSL: 探索早期数字接入技术如何尝试提高用户接入速率。 移动通信的革命: 从1G的模拟技术到2G的数字通信,再到3G、4G和5G的演进,理解其对数据传输速率和网络容量的影响。 光纤通信的崛起: 光纤作为核心传输介质的优势,以及其在长距离、大容量通信中的关键作用。 互联网的普及与演进: 万维网的出现,搜索引擎的兴起,以及社交网络、云计算等应用的诞生如何推动互联网基础设施的不断升级。 第二篇:核心数据传输技术深度解析 在掌握了通信网络的基础模型后,本篇将深入探讨数据在网络中高效、可靠传输的关键技术。 第三章:数据链路层协议与网络互连 在网络通信中,数据链路层是实现节点间直接通信的关键。本章将聚焦于数据链路层协议的设计原理以及如何实现不同网络的互连。 差错控制: 如何检测和纠正传输过程中产生的错误。我们将详细介绍奇偶校验、校验和、循环冗余校验(CRC)等检测方法,以及重传机制(如停止等待ARQ、滑动窗口ARQ)的原理。 流量控制: 如何避免发送方过快地发送数据,导致接收方不堪重负。我们将探讨不同的流量控制算法,如固定窗口、可变窗口等。 介质访问控制(MAC): 在共享介质的网络中,如何协调多个节点访问共享信道的规则。我们将深入剖析ALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA等经典MAC协议,以及以太网的帧格式和工作原理。 局域网(LAN)技术: 以太网的详细介绍,包括其物理层和数据链路层的规范,以及各种以太网的变种(如快速以太网、千兆以太网、万兆以太网)。 广域网(WAN)技术: ATM(异步传输模式)和帧中继(Frame Relay)等经典WAN技术的原理和应用场景,以及它们在数据传输中的特点。 网络互连设备: 交换机(Switch)和集线器(Hub)在数据链路层的作用,以及它们如何实现局域网内部的高效通信。 第四章:网络层协议与路由选择 当数据需要跨越多个网络传输时,网络层的作用就显得尤为重要。本章将详细介绍网络层协议的设计理念,以及如何实现复杂网络中的路由选择。 IP协议(IPv4与IPv6): 互联网的核心协议。我们将详细介绍IP地址的设计、划分与管理,IP数据报的格式,以及NAT(网络地址转换)技术在IPv4中的作用。同时,我们将探讨IPv6的出现及其地址空间、报文格式、改进等方面的优势。 路由选择算法: 如何在网络中找到从源到目的的最优路径。我们将深入分析距离向量路由协议(如RIP)和链路状态路由协议(如OSPF)的原理,以及BGP(边界网关协议)在互联网自治系统间的路由选择中的作用。 拥塞控制: 网络层如何管理和缓解网络拥塞,以保证数据的有效传输。我们将介绍TCP的拥塞控制机制,如慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复。 网络层互连设备: 路由器(Router)的核心功能,以及它如何连接不同的网络并进行数据包的转发。 第五章:传输层协议与可靠数据传输 传输层是应用层与网络层之间的桥梁,它负责为应用进程提供端到端的通信服务。本章将重点介绍传输层协议的设计,特别是如何实现可靠、高效的数据传输。 TCP协议(传输控制协议): 作为互联网上最核心的传输协议之一,我们将深入剖析TCP的连接建立(三次握手)与释放(四次挥手)过程,其可靠传输的机制(序列号、确认应答、重传)、流量控制与拥塞控制的协同工作。 UDP协议(用户数据报协议): 相较于TCP,UDP提供了无连接、不可靠但高效的传输服务。我们将探讨UDP的特点、应用场景(如DNS、DHCP、VoIP、在线游戏),以及它与TCP的取舍。 端口号与套接字: 如何在同一台主机上区分不同的应用进程,以及套接字(Socket)作为进程间通信接口的作用。 传输层多路复用与分用: 如何在一个网络连接上支持多个应用进程同时通信。 第三篇:现代通信网络中的关键技术与发展趋势 在理解了基础技术之后,本篇将聚焦于现代通信网络中的一些关键技术,并展望未来的发展趋势。 第六章:数据交换与网络架构 数据交换方式的演进直接影响着网络的性能和效率。本章将探讨不同的数据交换方式以及现代网络架构的设计理念。 电路交换 vs. 分组交换的优劣对比: 再次回顾两种交换方式的核心区别,以及它们在不同应用场景下的适用性。 报文交换与数据报网络: 早期分组交换的实践,以及其对现代网络的影响。 虚电路与数据报网络: 对比不同网络层实现数据传输的方式,以及它们在可靠性、效率上的权衡。 客户端-服务器(C/S)架构与点对点(P2P)架构: 两种主流的应用层网络架构的特点、优势与劣势。 云计算与分布式系统: 云计算如何改变了数据的存储、处理和访问方式,以及分布式系统在现代网络中的重要性。 第七章:无线通信与移动网络技术 无线通信是现代信息社会不可或缺的一部分。本章将深入探讨无线通信的基本原理,以及移动网络技术的发展。 无线信道特性: 传播损耗、衰落、多径效应等无线信道独有的挑战。 无线接入技术: Wi-Fi、蓝牙等短距离无线接入技术的工作原理与应用。 移动通信系统: 从GSM到LTE,再到5G,理解蜂窝网络的演进,包括其网络架构、信道编码、多址技术(FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA)等。 5G技术的核心: 关键技术如大规模MIMO、毫米波通信、网络切片、边缘计算等,以及它们如何赋能万物互联。 第八章:网络安全与管理 随着网络应用的普及,网络安全问题日益突出。本章将探讨网络安全的基础知识以及网络管理的重要性。 网络安全威胁: 病毒、蠕虫、木马、DDoS攻击、SQL注入等常见的网络安全威胁。 加密与认证技术: 对称加密、非对称加密(公钥加密)、数字签名、SSL/TLS等保障数据安全传输的机制。 防火墙与入侵检测/防御系统: 保护网络边界、监控网络流量的关键安全设备。 网络管理: SNMP(简单网络管理协议)等协议在网络设备监控、配置和故障排除中的作用。 网络性能监测与优化: 如何衡量网络性能,并通过分析找到瓶颈并进行优化。 本书旨在为读者提供一个全面、系统地了解通信网络技术基础的平台。我们力求以严谨的逻辑、清晰的语言、恰当的示例,帮助您理解这些复杂的技术概念,并认识到它们在构建现代信息社会中所扮演的关键角色。无论您是通信行业的从业者、计算机科学的学生,还是对信息技术充满好奇的爱好者,相信本书都能为您带来深刻的启发和价值。
读完《宽带接入网技术基础》,我感觉自己像是打开了一个新世界的大门。之前我对宽带接入的认识停留在“宽带就是网速快”,仅此而已。但这本书让我彻底颠覆了这种认知,原来背后隐藏着如此复杂而精妙的技术。作者的写作风格非常幽默风趣,常常用一些生活中的例子来解释那些听起来高深莫测的技术术语,比如他把路由器比作“网络里的交通警察”,把数据包比作“邮递员送信”,这些生动的比喻让我在轻松愉快的阅读过程中,就掌握了关键的技术原理。 书中对各种接入技术的梳理也让我印象深刻。特别是关于光纤接入的部分,详细介绍了它如何通过光信号传输数据,以及FTTH、FTTB等不同部署模式的差异。我还学到了很多关于DSL技术在不同线路上的应用,以及为什么有些老旧铜线也能实现不错的网速。最令我着迷的是关于无线接入的部分,它不仅讲了Wi-Fi的演进,还深入浅出了地解释了4G、5G等移动通信技术是如何实现高速数据传输的。 让我惊喜的是,这本书还涉及了一些前沿的技术趋势,比如SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)在宽带接入网中的应用。虽然这些概念听起来有些前卫,但作者用非常易懂的方式进行了介绍,让我对未来的宽带网络有了更清晰的想象。他还对未来宽带接入网的发展进行了展望,比如万物互联(IoT)对带宽的需求,以及如何通过技术创新来满足这些需求。 让我觉得这本书物超所值的一点是,它不仅仅是理论知识的堆砌,还包含了很多实际应用场景的分析。作者结合了大量的实际案例,分析了不同地区、不同运营商在宽带接入网部署中所遇到的问题和解决方案。这让我能够更好地理解理论知识是如何在现实世界中应用的,也让我对宽带接入网的商业运营有了更深的认识。 总的来说,《宽带接入网技术基础》是一本兼具广度和深度的优秀著作。它不仅能让你了解宽带接入网的基本原理,更能让你对这个快速发展的领域有一个宏观的认识。我非常推荐这本书给任何想要深入了解互联网“入口”是如何工作的读者,相信你和我一样,会收获颇丰。