光网络速成教程 (美)谢泼德 牟春波,闻和 9787115104410 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美谢泼德 牟春波，闻和 著

图书标签:

• 光网络
• 通信工程
• 网络技术
• 光纤通信
• 数据通信
• 谢泼德
• 牟春波
• 闻和
• 教材
• 高等教育

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115104410

商品编码：29697650470

包装：平装

出版时间：2002-08-01

基本信息

书名：光网络速成教程

定价：16.00元

作者：(美)谢泼德 牟春波,闻和

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2002-08-01

ISBN：9787115104410

字数：211000

页码：243

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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本书详尽地介绍了正在兴起的光网络，包括它的发展动力、发展趋势、外部环境、所涉及的各种关键技术及其优势等多方面的知识。本书共分4章：章从网络的发展规律讲述了光网络产生的原因、意义和优势，并介绍了光网络的构成；第2章介绍了光网络中光源、信道、接收设备的基本工作原理、特性及种类；第3章重点讲述了光网络中的各种关键技术；第4章细致地陈述了光网络市场的格局和市场中各类厂商的处境和他们所提供的解决方案。通过对本书内容的学习，读者能够了解并掌握光网络技术的基本原理及其市场环境，并能清楚地获知目前光网络较成熟的解决方案及应用。
本书叙述平实，内容详尽，适合作为通信专业人员的参考读物，对从事光网络及其应用研究的人员也有参考价值。

目录

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作者介绍

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史蒂文·塞帕德是一位职业作家和教育家，对国际电信有专门研究，并在世界各公司教授技术课程。曾经作为HILL的合作者，他著有《电信合并》，也由MCGRAW-HILL发行。他现居住在佛蒙特州的威利斯顿。

文摘

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序言

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光网络速成教程：开启高效通信新纪元 在信息爆炸的时代，数据传输的速度和容量已成为衡量一个时代发展水平的重要标志。光网络，以其卓越的带宽、低损耗和高安全性，正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，构建起支撑现代社会运转的通信骨架。从互联网的深层基础设施到企业级应用，再到日新月异的5G、物联网和人工智能，光网络都扮演着不可或缺的核心角色。 何谓光网络？ 光网络，顾名思义，是一种利用光信号来传输信息的数据网络。它区别于传统的铜线网络，将电信号转换为光信号，通过光纤在远距离上传输，并在接收端将光信号还原为电信号。这一转换过程，使得光网络能够承载比铜线网络高出数个数量级的带宽，实现信息的超高速传输。 光网络的关键组成部分 构建一个完整的光网络，需要一系列精密而高效的组件协同工作。 光纤（Optical Fiber）： 这是光信号传输的物理介质，通常由高纯度的玻璃或塑料制成，具有极低的损耗特性。光纤的类型多种多样，最常见的包括单模光纤（Single-mode Fiber, SMF）和多模光纤（Multi-mode Fiber, MMF）。单模光纤的纤芯直径极小，只允许一种模式的光信号传播，适合长距离、高带宽的传输；多模光纤纤芯直径较大，允许多种模式的光信号传播，成本较低，适用于短距离的局域网应用。光纤的结构设计，包括纤芯、包层和涂覆层，共同决定了其传输性能和抗干扰能力。 光源（Light Source）： 将电信号转换为光信号的设备，常用的光源包括激光二极管（Laser Diode, LD）和发光二极管（Light Emitting Diode, LED）。激光器具有更高的输出功率、更窄的光谱宽度和更好的方向性，是长距离、高速传输的首选，例如在光通信系统中广泛使用的DFB（分布反馈）激光器。LED则成本较低，光斑较大，适用于短距离、低速的通信场景。 光探测器（Photodetector）： 将接收到的光信号转换回电信号的设备。常见的探测器有PIN光电二极管（PIN Photodiode）和雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode, APD）。PIN二极管结构简单，响应速度快，适用于中等功率的光信号检测；APD则具有内部增益，能够放大微弱的光信号，适用于接收端信号较弱的场合。 光放大器（Optical Amplifier）： 在光信号传输过程中，由于光纤损耗，信号强度会逐渐衰减。光放大器无需将光信号转换为电信号再放大，而是直接在光域对光信号进行放大，极大地简化了网络结构，提高了传输效率。最常用的光放大器是掺铒光纤放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier, EDFA），它能够对1550nm波段的光信号进行有效放大，是长途光网络的核心设备。 光开关/复用器（Optical Switch/Multiplexer）： 光复用器/解复用器（Optical Multiplexer/Demultiplexer）： 允许在同一根光纤上传输多个不同波长的光信号，从而大幅度提升光纤的传输容量。波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM）技术是其核心，包括粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）。CWDM的通道间隔较大，成本较低，常用于城域网；DWDM的通道间隔极小，能够在一个光纤中集成上百个波长，是长途干线网的关键技术。 光开关（Optical Switch）： 能够在不进行光电转换的情况下，改变光信号的传输路径，实现网络路由和保护。这对于构建高可靠性、可重构的光网络至关重要。 光收发器（Optical Transceiver）： 集成了光源和光探测器的模块，负责将电信号转换为光信号并传输，以及接收光信号并转换回电信号。这是连接光网络设备（如交换机、路由器）与光纤介质的关键接口。 光网络的核心技术与优势 光网络之所以能够成为现代通信的基石，得益于其一系列革命性的技术和显著的优势。 高带宽与大容量： 这是光网络最突出的优势。光波的频率极高，使得每根光纤理论上可以承载海量的带宽。通过波分复用技术，一根光纤的容量更是可以成倍甚至成百上千倍地增长，轻松满足日益增长的数据传输需求。 低损耗与远距离传输： 相较于铜线，光纤的损耗率极低。这意味着光信号可以在更长的距离上传输而不必频繁进行信号再生，减少了网络设备的投入和维护成本，并降低了传输延迟。 抗电磁干扰（EMI）： 光信号的传输不受电磁场干扰，因此在强电磁干扰的环境下，光网络依然能保持稳定可靠的通信。这对于工业、医疗等领域尤为重要。 高安全性： 光信号不易被窃听。要截取光纤中的信息，需要物理接触，这通常会引起信号的明显中断，极易被发现。 低功耗： 相较于需要大电流传输的铜线，光信号传输所需的能量更少，在能源消耗日益受到重视的今天，这一点显得尤为重要。 未来的可扩展性： 光网络技术仍在不断发展，如更高阶的调制格式（如QAM）、更高效的复用技术，都预示着未来光网络仍有巨大的容量提升空间，能够适应未来数据需求的爆炸式增长。 光网络的典型应用场景 光网络的广泛应用，正在重塑我们的数字生活。 互联网骨干网（Internet Backbone）： 全球互联网的连接，主要依赖于横跨大陆和海洋的超长距离光纤网络。这些网络承担着海量数据的传输任务，是互联网稳定运行的生命线。 城域网（Metropolitan Area Network, MAN）： 在城市范围内，光纤网络连接着企业、学校、政府机构以及家庭用户，提供高速的互联网接入和本地数据交换服务。 数据中心互联（Data Center Interconnect, DCI）： 随着云计算和大数据技术的兴起，数据中心的数量和规模激增。数据中心之间需要高速、低延迟的光纤连接来同步数据、进行备份和灾难恢复。 企业内部网络（Enterprise Networks）： 大型企业正越来越多地采用光纤网络来构建内部局域网（LAN），以支持高性能计算、视频会议、海量文件共享等应用。 5G通信网络： 5G网络对带宽和延迟提出了极高的要求。光网络是实现5G基站之间以及核心网连接的唯一可行方案，为5G的高速、低延迟特性提供了坚实支撑。 物联网（Internet of Things, IoT）： 随着物联网设备的激增，海量数据需要被快速传输和处理。光网络能够提供必要的带宽和连接能力，支撑物联网的蓬勃发展。 科学研究与高性能计算： 在粒子加速器、天文望远镜、超级计算机等前沿科学研究领域，需要传输海量数据和进行大规模分布式计算，光网络是实现这些目标的关键技术。 展望光网络的未来 光网络技术的发展从未止步。未来的光网络将朝着更智能、更灵活、更绿色的方向演进。 更高的传输速率： 通过开发新的调制技术、编码方案和更先进的光器件，单通道的传输速率将不断提升，突破Tb/s甚至Pb/s级别。 网络功能的软件化与虚拟化： 类似于IT领域的SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化），光网络也在向更灵活、可编程的方向发展，能够根据业务需求动态调整网络资源。 智能化与自动化： 利用人工智能和机器学习，光网络将实现更智能的故障预测、性能优化和网络管理，提高网络的可靠性和效率。 全光网络（All-Optical Network）： 进一步减少光电转换的环节，实现信号在全光域传输和处理，从而降低能耗、减少延迟，提高网络的整体性能。 空天地一体化光网络： 将光纤网络延伸至卫星通信和航空通信，构建覆盖全球的立体通信网络，实现无处不在的高速连接。 光网络，作为支撑现代社会信息流通的无形巨臂，其重要性日益凸显。理解光网络的原理、组成和应用，对于把握信息时代的脉搏，洞察未来科技发展趋势，具有深远的意义。它不仅仅是一门通信技术，更是连接过去、现在与未来，连接人与信息，连接世界的重要桥梁。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，市面上很多号称是“速成”的书，读完后你仍然需要去找各种论文和应用手册来填补空白。但这本《光网络速成教程》的优点在于，它在深度和广度之间找到了一个非常微妙的平衡点。它没有像研究生教材那样追求对每一个数学细节的穷尽分析，从而牺牲了阅读体验和学习速度；但它也远比那些零散的技术白皮书要系统和扎实。对于我这种需要快速掌握光网络基础知识以便进行项目初步设计和技术选型的人来说，这本书提供了一个非常可靠的“知识锚点”。它教会了我如何去评估不同光纤类型（单模/多模）的适用性，如何在不同速率下（10G/40G/100G）设计合理的链路预算，甚至对未来趋向的相干检测技术也有了一个初步却不失准确的介绍。这种全面覆盖关键知识点的能力，让我觉得这本书的价值远超其定价，它是一本可以放在手边随时查阅的“速查手册”和“学习指南”的完美结合体。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局，简直是为我这种时间紧张的在职人士量身定做的。我发现它在章节之间的逻辑衔接非常顺畅，几乎没有出现那种“强行转折”或者“知识点跳跃”的情况。它似乎遵循着一种“先打地基，再盖楼”的原则。比如，在讲完无源器件之后，紧接着就开始介绍有源器件的特性，这种顺序非常符合物理系统的构建逻辑。更让我赞赏的是，它在每隔几个章节之后，就会穿插一些“工程案例分析”或者“前沿技术展望”的小节。这些内容虽然不是构成核心理论的主体，但它们的存在至关重要，它能让你跳出书本本身，去思考这些技术在真实世界中是如何被部署和优化的。我特别喜欢其中一个关于“城域光接入网架构演进”的案例，它对比了GPON和XG-PON的差异，用数据说话，让我清晰地看到了技术迭代的内在驱动力。这种在严肃的技术叙述中穿插的“视野拓展”，让学习过程保持了新鲜感和目标导向性，避免了陷入纯理论的泥沼。

评分☆☆☆☆☆

当我翻到关于光传输系统性能评估那部分时，我简直是惊喜万分。在此之前，我一直对光信噪比（OSNR）和色散补偿这些概念感到头疼，总觉得它们是需要大量数学推导才能搞懂的硬骨头。但这本教材的处理方式简直是教科书级别的优秀示范。它没有回避这些技术难点，但它巧妙地将复杂的数学推导“软化”了。它先通过图示和实际案例告诉你，OSNR低了会导致什么后果——比如数据包错误率飙升，网络性能急剧下降——让你先建立起对这个指标的“痛点感知”。然后，它再引入理论模型，但理论部分也写得极其清晰，每一张图表都似乎在为文字内容作完美的注解。特别是关于非线性效应的讲解，作者似乎深知读者在这个环节最容易放弃，所以他们花了大力气去区分不同非线性效应（如自相位调制、四波混频）在实际网络中的表现和应对策略。我感觉自己不再是单纯地记忆知识点，而是在学习一套解决实际问题的工具箱。这本书真正做到了让读者能够“用”起这些复杂的概念，而不是仅仅“知道”它们是什么。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是信心的大幅提升。以前一提到光传输系统，脑子里就是一团乱麻，充满了各种缩写和复杂的概念，感觉自己永远也摸不到核心。但现在，我可以比较自信地和同事讨论关于光模块的选择、网络扩容的瓶颈分析，以及如何理解运营商给出的设备参数表。这种自信的来源，不是因为我记住了多少生僻的定义，而是因为作者成功地构建了一个清晰的认知结构。他们似乎在告诉我：“看，光网络就是由这些基本模块（光源、调制器、光纤、放大器、接收器）组合而成的，只要你理解了每个模块的功能和它们之间的相互制约关系，你就掌握了它的本质。”这种“结构化思维”的培养，远比单纯的知识点堆砌要重要得多。总而言之，这本书的语言平实有力，逻辑缜密清晰，对于希望在短时间内建立起光网络专业知识体系的读者来说，它无疑是一个极其明智的选择，让我感觉过去花在其他低效学习资料上的时间都是弯路，而这本书才是直达彼岸的快车道。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，拿到手里的时候，我其实是抱着一种将信将疑的态度。毕竟“速成”这个词在技术领域有时候听起来就像是“不负责任的简化”，尤其对于光网络这种听起来就挺高深的玩意儿。我之前接触过一些相关的基础知识，但总觉得那些理论书读起来就像是啃石头，晦涩难懂，很多概念总是绕来绕去，搞得我云里雾里。然而，这本书的开篇介绍和前几章的内容，立刻给了我一种耳目一新的感觉。它没有一上来就抛出一大堆复杂的公式和晦涩的术语，而是像一位经验丰富的老工程师在跟你娓娓道来，从最基本的原理讲起，而且非常注重实际应用场景的描述。比如，它在解释波分复用（WDM）时，不是单纯地罗列技术参数，而是用了一个非常生动的比喻，让我瞬间就理解了不同波长如何像多条独立的“高速公路”在同一根光纤上传输数据，极大地提高了效率。这种由浅入深，并且时刻与实际工程挂钩的叙述方式，极大地降低了我的学习门槛。我能感觉到作者在编排内容时，确实花了很多心思去揣摩初学者的思维定式和难点，确保我们能稳扎稳打地建立起对光网络世界的整体认知框架。