卫星光网络技术 赵尚弘,李勇军,吴继礼 9787030270023 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵尚弘，李勇军，吴继礼 著

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• 卫星通信
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• 信息技术
• 赵尚弘
• 李勇军
• 吴继礼

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030270023

商品编码：29512166028

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：卫星光网络技术

定价：50.00元

作者：赵尚弘,李勇军,吴继礼

出版社：科学出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787030270023

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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作者从2001年开始从事卫星光通信方面的研究工作，已于2005年出版专著《卫星光通信导论》。2007年承担国家高技术发展研究计划(863)项目“基于激光链路的卫星光网络体系结构研究”及其他军内外相关科研项目。目前国内对卫星光网络的研究还处于起步阶段，为了给广大读者一个较为完整的系统介绍，在多届研究生教学讲义的基础上，将散见于国内外各种学术期刊上的**研究成果加以汇总，结合作者课题组的研究成果完成了本书。全书系统介绍了卫星光通信从链路到组网的基本原理和主要技术内容。

内容提要

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卫星光通信是21世纪新兴的通信技术，具有容量大、速率高、体积小、质量轻、功耗低以及高保密性和抗电磁干扰等优势，被公认为是构建未来天基信息系统的理想方案，在预警侦察、导航定位、深空探测以及全球通信等军事和民用领域具有广泛的应用前景。
本书内容丰富、新颖，理论讲解与技术实现相结合，是国内首部卫星光网络领域的专著。全书由卫星光通信技术和卫星光网络技术两大部分组成，详细介绍了卫星光通信系统原理，卫星光通信捕获、跟踪和瞄准技术，空间光信号的传输与接收，卫星激光链路组网体系结构，网络拓扑结构设计，路由算法等关键技术。
本书可作为空间光通信专业研究生的试用教材，也可供从事光通信及相关领域专业的科研人员和高等院校师牛参考。

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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《光网络通信基础与应用》 内容梗概： 《光网络通信基础与应用》一书系统地阐述了光网络通信的核心原理、关键技术、系统构成以及前沿发展动态。全书共分为五个部分，旨在为读者提供一个全面而深入的光网络通信知识体系。 第一部分：光网络通信的基础理论 本部分深入剖析了光网络通信的基石——光波的物理特性及其在通信中的应用。首先，详细介绍了光的电磁波性质、光谱、波长与频率的关系，以及不同波段（如可见光、红外光、紫外光）在通信中的潜力与局限。接着，重点阐述了光纤的传输原理，包括全反射、折射率、纤芯与包层结构、模的概念及其在单模光纤和多模光纤中的传播方式。在此基础上，详细讲解了光在光纤中传输时面临的主要损耗机理，如吸收损耗、散射损耗（瑞利散射、米氏散射）以及弯曲损耗，并分析了这些损耗对信号传输距离和速率的影响。 同时，本部分也涵盖了光信号的调制与解调技术，这是将电信号转化为光信号并使其携带信息并通过光纤传输的关键环节。从早期的强度调制、幅度调制，到现代的相位调制、频率调制，以及更复杂的相干调制和偏振复用技术，书中都进行了详细的数学模型推导和原理阐释。理解这些调制解调技术对于掌握高效、高速的光信号传输至关重要。此外，光信号的接收与检测技术，如光电探测器的类型（ PIN 光电二极管、雪崩光电二极管 APD）、响应速度、量子效率等，也得到了充分的介绍。 第二部分：光网络的核心技术与设备 本部分聚焦于构成光网络的关键技术和核心设备。首先，详细介绍了光信号的放大技术，这是克服光纤损耗、实现长距离传输的必备手段。书中重点讲解了掺铒光纤放大器（ EDFA ）的工作原理、增益特性、噪声系数等，并讨论了拉曼放大、半导体光放大器（ SOA ）等其他类型放大器的特点与应用。 接着，深入探讨了光复用技术，这是提高光纤传输容量、实现多业务复用的核心。书中详细介绍了波分复用（ WDM ）技术，包括波长分割复用（ WDM ）、密集波分复用（ DWDM ）和粗波分复用（ CWDM ）的原理、关键器件（如波长选择开关、光栅、干涉仪）以及它们在实际网络中的应用。此外，时分复用（ TDM ）、码分复用（ CDM ）等技术在光网络中的集成应用也得到了讨论。 光交换技术是实现光网络灵活性的重要组成部分。本部分详细介绍了光开关的原理与类型，包括微机电系统（ MEMS ）光开关、热光开关、液晶光开关等，并分析了它们在构建光交叉连接（ OXC ）和光分插复用（ OADM ）等设备中的作用。光电转换与电交换是当前光网络中普遍采用的方式，本书也对其进行了阐述，并展望了全光交换的实现前景。 此外，光纤接入网技术作为光网络的重要终端，其发展趋势和关键技术也得到重点介绍。从传统的铜缆接入到光纤到户（ FTTH ）、光纤到楼（ FTTO ）、光纤到边（ FTTC ）等不同模式，书中分析了它们的优缺点、技术实现方式以及在不同场景下的适用性。无源光网络（ PON ）技术，如 EPON 和 GPON ，作为当前主流的光纤接入技术，其网络架构、业务承载方式、关键技术（如 MAC 协议、突发模式接收）等进行了详细的阐述。 第三部分：光网络体系结构与关键节点 本部分从宏观层面剖析了光网络的体系结构以及各个关键节点的职责与功能。首先，介绍了光网络的基本拓扑结构，如点对点、总线型、环型、星型和网状型，并分析了不同拓扑结构的优缺点及其在实际应用中的选择依据。 核心网的光网络是信息传输的“大动脉”。书中详细阐述了骨干网光网络的设计原则，包括容量规划、可靠性保障、可管理性要求等。SDH/SONET、OTN（光传输网络）等成熟的传输体制作为骨干网的重要组成部分，其帧结构、复用方式、同步机制、保护倒换机制等都得到了细致的讲解。 接入网的光网络是连接用户与核心网的桥梁。本书深入分析了城域网、接入网的光网络架构，包括其在城市区域内的覆盖方式、业务汇聚方式以及与核心网的接口。移动通信网络的光纤化趋势，如 4G 、 5G 基站的回传（ Fronthaul ）与中传（ Midhaul ）网络，以及其对光网络带宽、时延、同步等方面的特殊要求，也得到了重点阐述。 数据中心网络（ DCN ）作为当前信息流量激增的源头，其内部的光网络连接也日益重要。书中介绍了数据中心内部高速互连所需的光模块、光连接技术以及光网络在提升数据中心性能方面的作用。 第四部分：光网络管理与保护 网络管理是确保光网络稳定运行、优化资源利用的关键。本部分详细介绍了光网络的监控、配置、故障诊断和性能优化等管理功能。从传统的网管协议（如 SNMP ）到更现代的软件定义网络（ SDN ）在光网络中的应用，书中都进行了深入的探讨。SDN 的控制与转发分离思想如何应用于光网络，实现网络的自动化、智能化管理，是本部分的一大亮点。 网络保护与可靠性是衡量一个光网络质量的重要指标。书中详细讲解了光网络中常见的保护倒换机制，如 1+1 保护、 1:1 保护、 K:N 保护等，并分析了它们在不同场景下的适用性。单纤双向（ SWD ）技术在节约光纤资源方面的作用，以及保护倒换的性能要求（如倒换时间）也得到了详细的讨论。 第五部分：光网络的前沿技术与未来展望 本部分将目光投向光网络通信技术的未来发展方向。首先，介绍了下一代光通信技术，如 400GbE 、 800GbE 及更高速率的以太网标准，以及这些技术在满足未来爆炸式增长的数据需求方面的作用。 硅光子技术作为集成化、小型化光器件的重要发展方向，其在光收发模块、光路由器等方面的应用潜力得到了重点介绍。该技术有望大幅降低光网络设备的成本和功耗，并提升集成度。 软件定义光网络（ SDON ）是 SDN 理念在光网络领域的延伸，本部分将详细阐述 SDON 的架构、关键技术（如 OpenFlow 、 Netconf ）以及其在实现灵活、可编程光网络方面的重要意义。 量子通信作为一种全新的通信范式，其在安全通信领域展现出的独特优势也得到了初步的介绍，并对其与现有光网络技术的融合前景进行了探讨。 最后，本书将对未来光网络的发展趋势进行展望，包括向更高速率、更高密度、更智能化的方向发展，以及在 6G 通信、物联网、智慧城市等新兴领域的应用前景。 《光网络通信基础与应用》力求理论与实践相结合，内容详实，图文并茂，旨在为从事光网络通信研究、设计、开发、运维的工程技术人员，以及相关专业的学生提供一本不可或缺的参考书。

评分☆☆☆☆☆

随着阅读的深入，我发现这本书对于新兴技术趋势的把握非常敏锐和前瞻。它不仅梳理了现有卫星通信系统的架构和挑战，更将目光投向了未来十年可能出现的突破点，例如量子密钥分发在星间链路中的应用潜力，以及基于人工智能的资源调度优化。这种面向未来的视野，使得这本书的生命周期可能会比一般的教材要长得多。我特别关注到其中关于低轨星座（LEO）和中轨星座（MEO）异构网络融合的探讨，作者们深入分析了两者在延迟、覆盖和成本上的权衡取舍，并提出了一套多层级协同工作的优化模型。这部分内容读起来让我感到非常振奋，因为它不仅仅是在介绍“是什么”，更是在探索“该怎么做才能更好”。我个人认为，这种对行业发展脉络的深刻洞察力，是区分一本普通技术书和一本经典参考书的关键所在，而这本著作无疑倾向于后者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计充分体现了系统性思维的价值。它不是简单地将卫星光通信的各个子模块孤立地罗列出来，而是将它们有机地编织成一个完整的、相互制约的复杂系统。例如，在讨论了链路预算后，紧接着就深入到对噪声和干扰的联合分析，最后落脚于可靠性评估和系统优化。这种由宏观到微观、再由局部到整体的组织方式，极大地帮助读者构建起清晰的知识地图。我个人非常喜欢它在每个章节末尾设置的“思考题”或“延伸阅读建议”，这鼓励读者跳出书本本身，去主动探索更广阔的领域，培养独立研究的能力。总体而言，这本书更像是一套系统的工程方法论的载体，它教会的不仅是技术细节，更是一种严谨的、从系统工程角度审视光网络挑战的思维方式，对于提升整体技术视野裨益良多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格极其凝练，用词精准，没有一丝冗余的叙述，这对于需要快速掌握核心概念的技术人员来说，简直是福音。我尤其欣赏作者在阐述复杂理论时所采用的类比和图示方法，比如在解释高轨卫星的信号衰减特性时，它没有陷入枯燥的数学公式堆砌，而是通过一个非常贴近生活的场景进行比喻，瞬间就将抽象的概念具象化了。这种教学上的智慧，让原本晦涩难懂的物理和工程知识变得平易近人。我翻阅到关于“激光束指向与跟踪”那一节，里面的步骤分解得如同精密仪器的操作手册，每一步的参数控制和误差修正都讲解得非常到位，看得出作者们在实际工程实践中积累了丰富的经验，绝非纸上谈兵。对于我们这些在实际项目中需要立刻应用理论指导实践的工程师来说，这种“即学即用”的知识传授方式，比泛泛而谈的理论综述要实用得多。这本书的每一个章节都像是一个精心打磨的工具箱，里面装满了解决问题的利器。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的难度系数不低，它无疑是面向具备一定光通信或电子信息工程背景的读者群体的。书中穿插的许多数学推导和仿真验证的案例，要求读者需要有扎实的微波/光波传播、调制解调等基础知识才能完全消化。我尝试着去理解其中关于非线性效应补偿的章节，发现其对光纤非线性机理的描述细致入微，涉及的数学工具也相当高级。不过，正是这种深度，保证了其作为专业参考书的权威性。对于初学者来说，可能需要结合其他入门级的资料辅助理解，但对于想要冲击高级研发岗位或进行深层次理论研究的专业人士而言，这本书提供了一个极佳的平台，可以帮助他们填补理论与尖端实践之间的鸿沟。它像是一位严格但公正的导师，不回避任何技术上的复杂性，逼迫读者去思考问题的本质。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了深邃的蓝色调，仿佛置身于浩瀚的星空之中，中央的卫星光网络示意图简洁而富有科技感，让人对即将展开的阅读之旅充满了期待。初拿到手里，就能感受到纸张的质感非常细腻，印刷的清晰度也无可挑剔，即便是复杂的电路图和光路结构图，也能看得一清二楚，这对于技术类书籍来说至关重要。作者团队的专业背景让人信服，从目录的设置就能看出内容的覆盖面极广，从基础的光通信原理到前沿的卫星链路设计，逻辑脉络清晰，层层递进。我特别留意了其中关于“星地融合”和“动态波长分配”的章节标题，感觉这正是当前业界热点和难点所在，希望能从中获得独到的见解和实用的解决方案。整体而言，这本书给我的第一印象是专业、严谨且极具阅读价值，是一部值得细细品味的力作，光是翻阅目录和前言部分，就已经能感受到作者们在编撰过程中倾注的巨大心血和对技术细节的极致追求。