现代光纤通信与网络教程 9787115102096 人民邮电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张宝富，刘忠英，万谦等 著

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• 人民邮电出版社
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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115102096

商品编码：29425192007

包装：平装

出版时间：2002-07-01

基本信息

书名：现代光纤通信与网络教程

定价：36.00元

作者：张宝富,刘忠英,万谦等

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2002-07-01

ISBN：9787115102096

字数：543000

页码：347

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书全面而系统地论述了现代光纤通信与网络的主流应用技术及发展方向。全书共分四个部分。部分：基础篇，简要介绍了现代光纤通信与网络的特点、光波在光纤中的复用与放大原理、半导体光器件的工作原理，重点介绍了各种新型的常用光器件和各类单模光纤。第二部分：系统篇，介绍了光纤通信系统的基本组成以及各类典型系统，重点介绍了传输系统的设计，包括光发送机、光接收机、光放大器、中继距离的设计以及光纤的选型等和系统性能评估方法，对两种主要系统即强度调制直接检测（IM-DD）与波分复用系统（WDM）的性能进行了评估。第三部分：网络篇，从总体上介绍了各类光纤网络，详细分析了SDH光同步传送网及其同步复用的原理、网络同步、自愈环网的构成及保护恢复、节点设备等，并重点介绍了波长选路光网络WRN的光通道与波长路由、波长选路与光交换、网管等。第四部分：应用篇，介绍了多业务光纤接入网、高速光纤以太网等。
本书取材广泛，内容新颖实用，力求让读者从整体上把握现代光纤通信与网络的基本原理、相关技术以及应用全貌；行文通俗易懂、深入浅出，并配有丰富的图表，各部分独立成篇。本书适合不同层面的读者选用，可以作为高等院校各类通信、广播电视、计算机网络、光信息技术、光电子技术、信息管理等专业的教材及各类光纤通信技术培训班用书 ，也适合广大科研和工程技术人员阅读和参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《深入理解下一代光网络：架构、技术与应用前瞻》 内容简介 随着信息时代的飞速发展，数据流量呈现爆炸式增长，对通信网络提出了前所未有的挑战。传统通信技术已逐渐显露出瓶颈，无法满足未来高清视频、虚拟现实、人工智能、物联网等新兴应用对带宽、时延和可靠性的严苛需求。在此背景下，下一代光网络正以前所未有的姿态引领着通信技术的革命性变革。本书《深入理解下一代光网络：架构、技术与应用前瞻》旨在为读者提供一个全面、深入且前瞻性的视角，剖析下一代光网络的关键组成部分、核心技术演进、创新架构设计以及未来发展趋势，为科研人员、工程师、学生以及对光通信领域感兴趣的广大读者提供一本不可多得的参考。 本书并非对现有光通信技术的简单罗列，而是着重于“下一代”这一核心概念，聚焦于那些能够驱动未来网络发展的关键性突破和前沿性研究。全书共分为七个部分，层层递进，从基础理论到前沿应用，力求构建一个完整的下一代光网络知识体系。 第一部分：下一代光网络的时代背景与核心驱动力 本部分将首先梳理当前全球通信网络面临的挑战，包括但不限于5G/6G通信对网络容量和时延的要求、数据中心互联（DCI）需求的指数级增长、云计算和边缘计算的普及带来的网络负载分布变化，以及日益增长的对网络智能化、绿色化和安全性的需求。在此基础上，我们将深入分析推动下一代光网络发展的核心驱动力，包括超大带宽需求（如TB/s级骨干网）、超低时延（如微秒级端到端时延）、超海量连接（如万物互联）、网络功能的虚拟化与软件化（NFV/SDN）、以及人工智能（AI）在网络管理与优化中的应用等。通过对这些驱动力的深刻理解，读者将能把握下一代光网络发展的宏观脉络和重要方向。 第二部分：下一代光传输核心技术突破 光传输技术是光网络的基础，本部分将聚焦下一代光传输领域的关键技术突破。我们将详细探讨： 相干光通信技术的深层演进： 从高阶调制格式（如QAM）的优化到数字信号处理（DSP）算法的革新，介绍如何通过提升频谱效率和传输距离来满足日益增长的带宽需求。我们将深入分析基于AI的DSP算法在信道均衡、载波相位恢复等方面的最新进展，以及如何克服非线性效应带来的限制。 新型光器件与材料： 介绍硅光子、III-V族化合物半导体、二维材料等在下一代光收发模块、调制器、探测器以及光开关等方面的应用潜力。重点关注集成化、小型化、低功耗化和高性能化的发展趋势，以及它们如何赋能更密集、更高效的光网络。 光纤传感与监测技术： 探讨如何利用先进的光纤传感技术实时监测网络状态、性能和环境参数，为网络故障诊断、性能优化和安全防护提供关键数据支撑。 空分复用（SDM）技术的最新进展： 详细介绍多芯光纤、少模光纤等SDM技术，分析其在大幅提升光纤传输容量方面的巨大潜力，以及如何在多芯/少模光纤系统中实现高效的光信号复用和解复用。 光网络中的人工智能与机器学习应用： 重点介绍AI/ML在光信号处理、光器件性能预测与优化、网络异常检测与故障预测等方面的应用，以及如何通过AI驱动的光网络自愈能力。 第三部分：下一代网络架构与关键技术 在传输技术的基础上，本部分将深入探讨下一代光网络的架构设计与支撑技术： 软件定义光网络（SDON）与网络功能虚拟化（NFV）： 阐述SDN如何通过集中控制和可编程性赋予光网络前所未有的灵活性和敏捷性，以及NFV如何将传统硬件化的网络功能（如DWDM复用、光放大、监控等）解耦并以软件形式运行在通用硬件上，从而实现网络资源的按需部署和弹性伸缩。 光交换技术： 重点介绍下一代光交换技术的最新发展，包括微机电系统（MEMS）光开关、热光开关、液晶光开关、以及新兴的硅基光开关和自由空间光开关等。分析其在数据中心互联、城域网和核心网中的应用场景和性能优势，特别是低时延、低功耗和高密度交换的需求。 分组光网络（Packet-Optical Networking）： 探讨如何实现IP分组层与光传输层的深度融合，以提高网络效率和降低成本。介绍MPLS-TP、Segment Routing等在光网络中的应用，以及如何实现更智能化的流量调度和资源管理。 光网络中的时钟同步与精确授时： 随着5G/6G和工业互联网的发展，对网络时钟同步的精度要求越来越高。本部分将探讨下一代光网络在保持高精度时钟同步方面的技术挑战和解决方案，包括基于GNSS、PTP（Precision Time Protocol）以及光纤链路的时钟传递技术。 网络切片与服务质量保障（QoS）： 介绍在下一代光网络中实现网络切片的技术，以及如何为不同应用场景提供差异化的服务质量保障，满足不同业务对带宽、时延、可靠性等方面的个性化需求。 第四部分：数据中心互联（DCI）与城域网演进 数据中心已成为信息时代的“新大陆”，其互联需求正以前所未有的速度增长。本部分将着重分析： 超大带宽DCI解决方案： 探讨下一代DCI技术，包括高阶调制相干光通信、多波长聚合、以及新型光器件在DCI中的应用，以满足TB/s甚至PB/s级别的数据传输需求。 低功耗、高密度DCI： 分析如何在有限的空间和功耗预算下实现更高的数据传输速率，重点介绍低功耗光模块、先进的散热技术以及系统集成优化。 城域网的智能化与弹性： 探讨下一代城域网如何融合SDN/NFV技术，实现流量的智能调度、资源的动态分配以及服务的快速部署。介绍光交换在城域网中的作用，以及如何构建更灵活、更具弹性的城域光网络。 边缘计算与云网融合： 分析边缘计算对光网络提出的新要求，以及下一代光网络如何支撑边缘节点的连接和数据传输，实现云网资源的深度融合。 第五部分：下一代核心网与骨干网的变革 核心网和骨干网是通信网络的“主动脉”，其性能直接影响着整个网络的承载能力。本部分将深入探讨： Tb/s级骨干网技术： 分析如何通过SDM、高阶调制、先进的DSP算法以及更高效的光器件来实现 Tb/s 级别的单波长传输能力，并实现网络容量的指数级增长。 光网络的智能化与自动化运维： 介绍如何利用AI/ML技术实现网络的自主监控、故障诊断、性能优化以及自动化的配置和管理，从而大幅降低运维成本，提升网络运行效率。 网络安全与韧性： 探讨在下一代光网络中保障网络安全和提升网络韧性的关键技术，包括加密技术、抗DDoS攻击技术、以及网络冗余与快速恢复机制。 绿色通信与可持续发展： 关注光网络在节能减排方面的技术创新，如低功耗光器件、智能化电源管理、以及优化网络拓扑以降低能耗等，探讨可持续发展在光通信领域的实践。 第六部分：新兴应用对光网络的需求与驱动 本部分将从应用的角度出发，分析新兴技术对下一代光网络提出的具体需求： 6G通信网络： 探讨6G对网络容量、时延、可靠性、连接密度以及普惠性等方面的极致要求，以及下一代光网络如何为其提供坚实的基础。 人工智能（AI）与机器学习（ML）驱动的网络： 分析AI/ML模型训练与推理对网络带宽和时延的特殊需求，以及如何构建能够满足其需求的专用或通用光网络。 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）与沉浸式体验： 阐述VR/AR应用对超高带宽、超低时延和高可靠性的网络需求，以及下一代光网络如何支撑这些沉浸式体验。 工业互联网与智能制造： 分析工业自动化、远程操控、实时数据采集与分析等场景对光网络的精确性、实时性、安全性和可靠性要求，以及光网络如何赋能工业4.0。 量子通信与未来网络： 简要探讨量子通信的潜在发展方向，以及下一代光网络在未来可能扮演的角色。 第七部分：下一代光网络的发展趋势与挑战 在前面章节的基础上，本部分将对下一代光网络的未来发展进行展望，并分析其面临的挑战： 技术融合与生态系统构建： 探讨下一代光网络如何与无线网络、云计算、边缘计算等技术深度融合，构建更加智能、高效、开放的通信生态系统。 标准化与互操作性： 分析下一代光网络标准化进程的重要性，以及如何实现不同厂商、不同技术之间的互联互通。 商业模式创新与经济性考量： 探讨下一代光网络部署的经济性问题，以及如何通过商业模式的创新来加速技术的落地和普及。 人才培养与技能升级： 指出下一代光网络技术对人才的新要求，并强调持续学习和技能升级的重要性。 本书力求语言通俗易懂，但又不失科学的严谨性，同时注重前瞻性，紧跟行业最新动态。通过对《深入理解下一代光网络：架构、技术与应用前瞻》的学习，读者将能够深刻理解下一代光网络的价值和潜力，为未来的技术研究、产品开发和网络建设提供宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的最新性表示严重的关切。虽然光纤通信的基础理论变化不大，但在近五到十年内，整个行业的技术迭代速度是惊人的。这本书在介绍高速光传输和网络架构时，明显滞后于当前的技术前沿。比如，关于相干检测技术在超100G系统中的应用细节、硅光子集成技术的发展趋势，乃至最新的空分复用（SDM）研究进展，书中几乎没有触及或者仅仅是一笔带过，使用了非常过时的技术术语和案例。这使得这本书在指导当前的研究生或初入职场的工程师时，显得力不从心，甚至可能误导读者去关注已经不再是主流的解决方案。在这个快速演进的领域里，一本教程如果不能紧跟技术脉搏，其价值就会迅速贬值。我不得不花大量额外的精力去查阅最新的期刊和标准文档来弥补书中缺失的“新内容”，这让这本书作为“主要教材”的地位岌岌可危。它更像是一个历史文献，而不是一个实用的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版简直是灾难，简直是对阅读体验的一种折磨。字体大小不一致，段落间距混乱，让人在阅读过程中频繁地需要重新聚焦。更要命的是，图表的质量低劣得令人发指，很多关键数据和结构示意图模糊不清，有些甚至像是用老式传真机复印出来的，根本无法清晰辨认其中的细节。我花了大量时间去猜测图表上那些黑乎乎的斑点到底代表什么，这极大地分散了我对正文内容的注意力。很多地方的公式推导过程也显得非常跳跃，似乎作者默认读者已经对某些基础概念了如指掌，但对于初学者来说，这种“跳跃式”的讲解方式简直是噩梦。感觉作者在编写这本书时，更多地是把自己的知识点一股脑地倾倒出来，而完全没有站在读者的角度去考虑如何循序渐进地引导理解。如果不是为了完成某个课程的指定阅读任务，我真的会毫不犹豫地把它扔到一边，去找一本排版和印刷质量更可靠的参考书来替代。希望未来的再版能够彻底解决这些基础的制作问题，否则，再好的内容也会被这些低劣的硬件缺陷所掩盖。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的理论深度非常值得称赞，尤其是在处理一些高级的非线性效应和光纤放大器的工作原理时，作者展现出了扎实的学术功底。但是，这种深度是以牺牲大量实用性和工程实践指导为代价的。书中对各种先进的调制格式和光网络架构的介绍，往往停留在概念层面，缺乏具体的设计参数和实际的案例分析。比如，当涉及到DWDM系统的交叉干扰抑制时，我期待能看到一些实际的仿真结果或者至少是一个可以用于建模的简化计算流程，但这些内容在书中几乎找不到踪影。结果就是，我读完后虽然对“是什么”有了清晰的认识，但面对“该怎么做”时，依然感到茫然无措，仿佛只是在看一本高深的教科书，而不是一本“教程”。教程的意义在于连接理论与实践的桥梁，而这本书更像是一座横跨在两个独立岛屿之间的深渊，理论岛很壮观，实践岛很遥远，中间却没有一座坚固的桥梁。对于希望通过这本书提升实际工程能力的读者来说，这无疑是一个巨大的遗憾。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格过于古板和晦涩，读起来有一种强烈的“上个世纪教科书”的味道。大量的长句和被动语态的使用，使得句子结构复杂冗长，常常需要反反复复读上两三遍才能捕捉到核心意思。在描述一些动态变化的过程时，作者的叙述方式非常静态和僵硬，缺乏必要的动态描述和类比来帮助读者建立直观的认识。例如，解释脉冲展宽的机理时，如果能用一些生动的图像或类比来描述光场在光纤中“拉长”的过程，效果一定会比书中那堆生涩的数学符号堆砌要好得多。我感觉作者似乎非常热衷于使用学术上最严谨但也是最不“亲民”的表达方式，这无疑大大抬高了非专业人士进入这个领域的门槛。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是在攻克语言难关，这对保持学习的积极性是一个严峻的考验。如果能稍微引入一些现代科普写作的技巧，哪怕只是在关键概念处增加一些口语化的解释，体验都会有天壤之别。

评分☆☆☆☆☆

书中对实验和上机操作的指导几乎可以忽略不计，这对于一本声称是“教程”的书来说，是一个致命的缺陷。尽管光纤通信的很多核心内容是偏理论的，但现代工程师的培养离不开实践经验的积累。书中提到了一些仿真软件，但仅限于软件名称的提及，完全没有提供任何关于如何建立模型、设置参数、运行仿真以及解释输出结果的详细步骤指南。我尝试按照书中的描述去搭建一个简单的光纤链路模型，结果发现完全无从下手，因为缺乏具体的操作规范和截图示例。这让人感觉作者仿佛生活在一个纯粹的理论世界里，对工程实践中的“动手能力”需求毫无概念。如果这本书的目标读者是工科学生，那么它在培养实际动手能力方面的贡献是零。一个好的教程应该提供脚手架，帮助学习者搭建起自己的实践平台，而这本书只是提供了一张理论蓝图，却没有提供任何工具和方法来将蓝图变为现实，这一点令人非常失望。