正版刚光网络导论9787302063902(美)格林费尔德 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美格林费尔德 著

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• 9787302063902

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302063902

商品编码：29760073046

包装：平装

出版时间：2003-03-01

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基本信息

书名：光网络导论

定价：26.00元

作者：(美)格林费尔德

出版社：清华大学出版社

出版日期：2003-03-01

ISBN：9787302063902

字数：

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版次：1

装帧：平装

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编辑推荐

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在本书中，我们探索神奇的激光器、开关和光网络的世界。我们将涉及到光纤及连接它们的器件的基础知识。我们还将清楚地了解到*有名的光技术——波分复用和它的工作机理……

内容提要

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光网络正在改变因特网，它将使因特网有能力为商务、娱乐等每一种应用提供高带宽。
本书作者David Greenfield是美国Network杂志的技术编辑，他用轻松的格调、诙谐的文笔向非技术人员提供光网络的超前指南：基础设施、发展趋势、应用，以及使光网络功能强大且无处不在的新型突破性技术。

目录

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部分
章以光速连网
第2章通信基础
第2部分
第3章光的基础知识
第4章光缆
第5章光器件
第6章交换技术
第3部分
第7章SONET的要素
第8章城域核心网技术
第9章后一英里
0章光信令
附录 单模光纤标准的主要不同点
词汇表

作者介绍

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文摘

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序言

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《光网络通信原理与技术》 引言 信息时代的飞速发展，对通信网络提出了前所未有的挑战。海量数据的传输、超高清视频的流畅播放、实时交互应用的普及，都依赖于高效、大容量、低延迟的通信基础设施。光网络，作为现代通信网络的核心骨干，以其卓越的性能，成为支撑数字经济和社会发展不可或缺的关键技术。本书旨在深入浅出地剖析光网络通信的原理与技术，为读者构建一个全面而系统的知识体系。我们将从光纤通信的基础原理出发，逐步深入到光网络的体系结构、关键设备、传输技术、网络管理以及未来的发展趋势，力求为从事通信行业的研究人员、工程师、学生以及对光网络技术感兴趣的读者提供一份详实而富有价值的参考。 第一章 光纤通信基础 光纤通信是光网络的基础，理解光纤的特性和光信号的传输机制是学习光网络的第一步。本章将详细介绍： 光的基本性质： 讲解光的电磁波理论，波长、频率、光速等基本概念，以及光与物质的相互作用。 光纤的结构与类型： 详细阐述光纤的组成部分（纤芯、包层、涂覆层），以及单模光纤和多模光纤的结构差异、工作原理和适用场景。我们将重点分析光纤的折射率分布如何影响光信号的传输。 光在光纤中的传输： 深入探讨全反射原理在光纤传输中的应用。我们将解释光束如何在纤芯中传播，以及模的概念，解释不同模式的传播特性。 光纤的损耗： 详细分析光信号在光纤中传输时遇到的各种损耗，包括吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）、弯曲损耗（宏弯损耗、微弯损耗）以及连接损耗（熔接损耗、连接器损耗）。理解这些损耗机制对于设计高效的光网络至关重要。 光纤的色散： 解释色散对光信号的影响，包括材料色散、波导色散、模间色散（多模光纤）和偏振模色散（单模光纤）。我们将分析色散如何导致码间串扰，限制传输速率和传输距离，并介绍减缓色散的技术。 光纤的非线性效应： 介绍光纤中的非线性效应，如受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）、四波混频（FWM）和克尔效应（自相位调制、交叉相位调制），以及它们对信号传输的影响。 第二章 光学有源器件 光信号的产生、调制、放大和检测离不开各种光学有源器件。本章将对这些关键器件进行详细的介绍： 光源： LED（发光二极管）： 介绍LED的发光原理，其光谱特性、输出功率、调制速率等参数，以及在低速、短距离光通信中的应用。 LD（激光二极管）： 详细讲解LD的激励发射原理，包括其结构（DFB-LD, FP-LD等）、光谱特性（线宽、稳定性）、输出功率、调制特性等。我们将重点分析DFB-LD在高密度波分复用（DWDM）系统中的重要作用。 光调制器： 外调制与内调制： 解释光信号的调制方式，以及外调制器（如电光调制器、声光调制器）和内调制器（集成在激光器中）的优缺点。 常用调制器类型： 介绍Mach-Zehnder调制器（MZM）、Y波导调制器等，并分析其工作原理、调制深度、插入损耗等关键参数。 光放大器： EDFA（掺铒光纤放大器）： 详细阐述EDFA的工作原理，包括其结构、泵浦波长、增益特性、噪声特性（ASE）、饱和输出功率等。我们将讨论EDFA在长距离传输和DWDM系统中的核心地位。 SOA（半导体光放大器）： 介绍SOA的工作原理，其增益特性、响应速度、噪声特性，以及在光交换、光门控等方面的应用。 其他光放大器： 简要介绍拉曼放大器等新兴的光放大技术。 光电探测器： PIN光电二极管： 介绍PIN二极管的结构、工作原理、响应速度、量子效率、暗电流等参数，以及其在光信号接收端的应用。 APD（雪崩光电二极管）： 讲解APD的倍增效应，其高灵敏度的原理，以及在低光功率信号探测中的优势。 第三章 光网络体系结构 光网络并非单一的技术，而是由多种技术和协议组成的复杂系统。本章将探讨光网络的整体架构和不同层级的构成： 光网络的定义与演进： 从早期点对点光纤通信到复杂的波分复用网络，回顾光网络的发展历程。 光网络的分层结构： 物理层： 涵盖光纤、连接器、光缆等物理介质，以及光信号的传输。 传输层： 涉及光传输系统（OTS），如SDH/SONET、OTN（Optical Transport Network）等，负责将原始数据封装成适合光纤传输的信号。 网络层： 涉及IP网络、MPLS等，负责数据包的路由和转发。 应用层： 承载各种网络应用，如互联网、IPTV、VoIP等。 电路交换与分组交换： 讨论在光网络中，电路交换（如OTN）和分组交换（如IP/MPLS over WDM）的不同实现方式和特点。 OTN（Optical Transport Network）： 深入分析OTN的优势，包括其强大的复用能力、FEC（前向纠错）功能、OAM（操作、管理和维护）能力，以及在现代骨干网中的地位。 SDH/SONET的局限性与演进： 简述SDH/SONET在带宽、灵活性等方面的不足，以及向OTN演进的趋势。 第四章 波分复用（WDM）技术 波分复用是实现光纤大容量传输的关键技术，极大地提升了现有光纤的传输能力。本章将详细介绍： WDM的基本原理： 讲解如何利用光的不同波长来承载不同的数据通道，实现“一纤多用”。 WDM的分类： 粗波分复用（CWDM）： 介绍CWDM的通道间隔、光源要求、成本优势，以及其在城域网和接入网的应用。 密集波分复用（DWDM）： 详细讲解DWDM的密集通道间隔、高精度激光器要求、关键技术（如固定光栅、可调谐光栅、光分插复用器OADM），以及其在骨干网和长途传输中的广泛应用。 WDM系统的关键组件： 激光器与波长选择： 分析DWDM系统中激光器的精度要求，以及常用的波长标准（如ITU-T G.694.1）。 OADM（光分插复用器）： 介绍OADM的功能，如何选择性地分插特定波长的光信号，以及构成环形和网状网络的可能性。 DCM（色散补偿模块）： 讲解色散补偿对DWDM系统性能的重要性，以及DCM的类型（如光纤光栅DCM、非线性色散补偿）和补偿原理。 WDM系统的性能评估： 讨论影响WDM系统性能的关键因素，如信噪比（OSNR）、通道间串扰、信号衰减等。 第五章 光网络中的关键技术与设备 除了基础的光学器件和WDM技术，还有一系列关键技术和设备支撑着光网络的稳定运行和高效通信： 光开关与光交叉连接（OXC）： 光开关： 介绍光开关的基本功能，如何控制光信号的路径，以及其在光交换和光路由中的应用。 OXC： 详细讲解OXC的原理和作用，如何实现波长级别的信号路由和交换，以及其在动态调整网络拓扑和提高网络资源利用率方面的优势。 光网络管理与监控（OAM）： OAM的重要性： 阐述OAM在故障检测、性能监测、配置管理、故障定位等方面的作用。 OTN OAM： 介绍OTN OAM的层级结构和具体功能（如TCM、Client OAM）。 SONET/SDH OAM： 简要回顾SONET/SDH OAM的特点。 光网络的保护与恢复： 保护机制： 介绍光网络中的保护机制，如1+1保护、1:1保护、SNCP（Self-Healing Ring）等，以及它们如何快速恢复通信。 恢复机制： 讨论更高级别的网络恢复策略，如动态路径选择（DPSK）、多协议标签交换（MPLS）在光网络中的应用。 光网络接口与互连： 光接口标准： 介绍不同光接口的标准，如SFP, SFP+, QSFP等，以及它们在设备连接中的作用。 光纤连接技术： 讨论熔接、冷接、连接器等连接方式的优劣。 第六章 光网络的应用与发展趋势 光网络技术仍在不断进步，以满足日益增长的数据需求和新兴应用。本章将探讨光网络的当前应用和未来发展方向： 光网络的典型应用场景： 骨干网： 国际、国内长途传输，连接各大城市和数据中心。 城域网： 连接区域内不同企业、社区和基础设施。 接入网： 将光纤引入家庭和企业，实现“最后一公里”的高速连接（FTTH, FTTC）。 数据中心互联（DCI）： 连接不同地理位置的数据中心，实现海量数据的高速传输。 5G/6G通信： 为无线基站提供高带宽、低延迟的回传和前传网络。 未来光网络的发展方向： 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 探讨SDN和NFV如何为光网络带来更高的灵活性、可编程性和自动化管理。 相干光通信： 介绍相干光通信技术如何通过调制相位和偏振来提高频谱效率和传输距离。 人工智能（AI）在光网络中的应用： 探讨AI在网络优化、故障预测、资源调度等方面的潜力。 光子集成芯片（PIC）： 介绍PIC技术如何将多个光学器件集成到单个芯片上，降低成本，提高性能。 下一代光传输技术： 展望更先进的调制格式、编码技术以及更高效的复用技术。 结论 光网络通信是现代通信技术的核心，其发展与信息社会的进步息息相关。本书系统地梳理了光网络从基础原理到前沿技术的各个方面，旨在为读者提供一个清晰的学习路径和深入的理解。随着技术的不断演进，光网络将持续扮演着连接世界的关键角色，为人类社会的信息化进程注入不竭动力。希望本书能够成为您探索光网络世界的宝贵向导。

评分☆☆☆☆☆

我是在为公司下一代数据中心选型时，偶然间在一家专业书店里发现了这本书。当时我的主要困惑在于，现有的商用光模块在应对PB级数据迁移时的功耗和成本瓶颈。这本书的第四章，专门针对“低功耗光互连”提出了几种革命性的思路，比如直接利用硅光子技术集成更多的功能单元，从而减少光电转换的次数。那种描述的场景，就好比把原本分散在机房各个角落的昂贵设备，紧密地集成在一个极小的芯片上，效率自然是指数级提升。作者对未来“无源光网络”的愿景描绘得十分动人，虽然目前看来实现难度极大，但书中提供的路径分析——从材料科学的突破到系统架构的重构——都显得逻辑严密，并非空谈。这本书的排版和字体选择也值得称赞，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻，这对于一本技术深度如此之大的书籍来说，是非常人性化的设计考量，体现了出版方的专业水准。

评分☆☆☆☆☆

这本《正版刚光网络导论》的封面设计简直太吸引人了，那种深邃的蓝色调配上跳跃的绿色光点，让人立刻联想到高速数据流穿梭的景象。我是在一个技术交流群里被安利的，当时大家都在讨论下一代网络架构的演进方向，好几位资深工程师都力荐这本书。翻开第一页，作者的引言就直指当前网络协议栈的痛点，那种老派的TCP/IP架构在面对万物互联的爆发性需求时显得多么力不从心。书中对“光子化”和“量子纠缠辅助传输”的探讨，虽然初期读起来有些晦涩，需要结合一些基础物理知识来理解，但一旦茅塞顿开，那种豁然开朗的感觉，就像是看到了未来信息高速公路的蓝图。特别欣赏作者没有停留在理论的空中楼阁，而是用大量的篇幅去剖析了现有光纤网络在边缘计算和低延迟场景下的瓶颈，并给出了几个极具前瞻性的工程化解决方案草案。这本书绝对不是给初学者的入门读物，它更像是一本为网络架构师和前沿研究人员准备的“内参”，读完之后，你会发现自己看待网络世界的方式都有了微妙的提升，那些曾经被认为是天方夜谭的技术设想，在这里得到了扎实的数学模型和初步的实验数据支撑。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，主要是想找一本能系统梳理一下新型光网络技术如何应对云计算数据中心之间超大带宽需求的书籍。坦白说，市面上很多同类书籍要么过于偏重硬件实现，细节堆砌得让人头晕，要么就是纯粹的理论推导，缺乏实操指导。但这本书的平衡感做得极佳。它的结构非常清晰，从网络拓扑的演变讲起，循序渐进地过渡到新型调制格式和信号处理技术。我尤其喜欢它在讨论“软件定义网络（SDN）”与“光网络融合”的那一章节，作者没有采用那种简单粗暴的叠加式介绍，而是深入分析了控制平面如何通过API与物理层进行高精度、实时交互，从而实现资源的动态调度和故障的自愈。书中的图表制作精良，那些复杂的波分复用（WDM）和空分复用（SDM）的示意图，即便是初次接触这些概念的人，也能通过可视化理解其核心原理。对于我这种需要经常进行网络优化和容量规划的工程师来说，书后附带的几个基于Python实现的仿真脚本示例，简直是意外的惊喜，直接可以拿来做初步验证和性能对比，实用价值极高，推荐给所有关注网络性能极限的同行们。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书纯粹是出于对作者名字的信任，我之前读过（美）格林费尔德关于分布式存储系统的几篇著名论文，留下了深刻印象。这本《正版刚光网络导论》果然没有让我失望，它更像是一部将物理学、信息论和计算机科学跨界融合的学术巨著。全书的叙事风格非常沉稳有力，不哗众取宠，但字里行间都透露着深厚的学术功底。印象最深的是其中对“非线性效应抑制”的论述，作者详尽地分析了拉曼散射和四波混频在超高速率传输中的影响，并引入了先进的机器学习算法来预测和补偿这些失真，这种前沿技术的结合运用，让人看到了未来网络稳定性的保障。阅读过程中，我甚至多次停下来，去查阅那些引用的经典文献，这本书的参考价值本身就很高，它提供了一个绝佳的学术深潜路径。虽然部分数学推导非常严谨，需要较高的理解力，但正是这种对细节的极致追求，才使得全书的结论具有极强的说服力和可信度，它不仅仅是在描述“如何做”，更是在解释“为什么必须这样做”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对“刚光网络”这个概念是持怀疑态度的，总觉得它听起来有点像是科幻小说的概念。直到我读了这本书，才发现自己对“光速极限”的认知太过保守了。作者巧妙地运用了相对论中的某些概念，来解释在超长距离传输中，如何通过“时空压缩”的数学模型来优化信息到达时间，而不是简单地追求单程带宽的最大化。这是一种完全不同的思维范式转换。书中对网络安全性的探讨也十分精辟，尤其是在探讨量子密钥分发（QKD）与传统光网络层面的集成方案时，展示了作者对整体安全态势的宏观把握。这本书的价值在于拓宽了读者的思维边界，它迫使你跳出传统的“比特流”思维定式，去思考信息承载的更底层物理属性。对于那些渴望在下一代通信领域做出实质性创新的研究人员来说，这本书绝对是一次精神上的“洗礼”，它不仅提供了知识，更提供了一种全新的、面向未来的研究视角和方法论。