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出版者:Wiley-IEEE Press

作者:Gerd Keiser

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2006-1-30

价格:USD 127.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471704201

丛书系列:

图书标签:

• FTTX
• 光纤到户
• 光纤通信
• 宽带接入
• 网络技术
• 通信工程
• 光网络
• 网络建设
• 下一代网络
• 信息技术

《光纤入户技术：从理论到实践的全面指南》 本书旨在为光纤到户（FTTX）技术的工程师、技术人员、项目经理以及对下一代通信网络感兴趣的读者提供一份深入、全面的技术参考和实践指南。本书的重点在于阐述FTTX网络的设计、部署、维护和优化等各个环节的关键技术、标准和实际操作方法，全面覆盖从物理层到网络架构的各个层面。 --- 第一部分：FTTX技术基础与网络架构 本部分内容将光纤通信的基础理论与FTTX的特定应用相结合，为后续的深入探讨奠定坚实的理论基础。 第一章：光纤通信原理与发展历程 本章首先回顾了传统铜缆通信的局限性，引出光纤通信的巨大优势，如高带宽、低损耗和抗电磁干扰能力。详细介绍了光导纤维的基本结构——纤芯、包层和涂覆层的工作原理，以及全内反射现象在光信号传输中的核心作用。内容涵盖单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）的特性差异、模场直径、截止波长等关键参数，并深入分析了光纤中的主要损耗机制（吸收、散射、弯曲损耗）及其在实际工程中的应对策略。最后，对光纤通信技术从第一代到第四代的发展历程进行了梳理，为理解现代FTTX网络的演进提供了历史视角。 第二章：FTTX网络概念与分类体系 本章是理解现代接入网的关键。首先定义了“光纤到户”（FTTX）的内涵及其在当前宽带接入战略中的地位。随后，系统性地介绍了FTTX技术的几种主要架构分类，包括： 1. FTTH (Fiber to the Home)： 详细阐述了其实现方式，特别是无源光网络（PON）作为主流技术的基础架构。 2. FTTB (Fiber to the Building)： 探讨了光纤接入楼宇内部，并利用现有铜缆（如VDSL）进行“最后一英里”连接的混合模式，分析了其部署优势与局限。 3. FTTC/FTTN (Fiber to the Curb/Node)： 描述了光纤接入到路边箱或节点，重点分析了该架构中电信号回传的挑战。 本章通过对比分析不同FTTX架构在覆盖范围、部署成本、可升级性和用户体验上的异同，帮助读者根据实际需求选择合适的接入技术方案。 第三章：PON技术的核心机制详解 无源光网络（PON）是目前FTTH部署的绝对主流。本章将深入剖析PON的核心技术细节： 分光器（Splitter）原理： 详细解释无源光分路器的工作方式，包括一分多（1:N）的功率分配机制，以及光路设计中的插入损耗和对称性问题。 TDMA与WDM： 阐述PON系统如何利用波分复用（WDM）技术在同一根光纤上传输下行（广播）和上行（时分多址，TDMA）信号，以及光网络单元（ONU）如何通过授权时隙进行数据竞争和传输。 关键标准演进： 重点介绍从BPON到GPON（Gigabit PON）的性能提升，特别是GPON在封装、带宽分配和安全机制方面的创新。随后，对下一代标准如XG-PON/XGS-PON（10-Gigabit PON）的技术升级点（如对称与非对称速率）进行详细对比，展望速率瓶颈的突破方向。 --- 第二部分：FTTX网络设计与部署实践 本部分将理论知识转化为可执行的工程实践，聚焦于网络的规划、光缆敷设、设备选型和安装调试。 第四章：接入网规划与网络拓扑设计 高质量的FTTX网络始于精细的规划。本章指导读者完成从宏观到微观的规划流程： 需求分析与覆盖预测： 如何基于人口密度、建筑类型和未来带宽需求来确定网络容量和分光比例。 网络分层与逻辑拓扑： 详细介绍OLT（光线路终端）、ODN（无源光分配网络）和ONU（光网络单元）三层结构的设计原则。探讨树形拓扑、星形拓扑以及混合拓扑在不同场景下的适用性。 ODN网络容量规划： 讲解如何计算和分配光纤芯数、确定干线光缆的冗余度，以及如何平衡分光器的层级布局以最小化光缆长度和部署成本。 第五章：光分配网络（ODN）的物理实现 ODN是FTTX的骨架，本章侧重于物理层面的部署细节： 光缆选型与敷设： 区分室内、室外和直埋光缆的结构特点，讨论架空、管道、直埋三种敷设方式的工程要求、安全规范和成本考量。重点分析光缆的最小弯曲半径限制及其对信号衰减的影响。 户外设备安装： 详细介绍室外光缆的连接、分支、保护与标识，包括光分路箱（Splitter Box）、引入箱（Splice Closure）的防水、防尘和防紫外线设计规范。 室内布线与入户： 探讨光纤到户（FTTH）的室内走线标准，包括入户线（Drop Cable）的选择、光纤的保护套管使用，以及如何保证室内布线的整洁和美观，同时满足防火要求。 第六章：关键设备选型与配置指南 成功的部署依赖于正确选择和配置核心设备： OLT设备选型： 基于端口密度、背板能力、支持的PON标准（GPON/XGS-PON）以及管理系统的兼容性来评估OLT。 ONU/ONT的兼容性与功能： 介绍ONU（室外型）和ONT（室内型）的区别，讨论其接口类型（如GE、POTS、RF接口）及其在用户侧的功能实现。 设备上架与基础配置： 提供了OLT基础配置的步骤清单，包括LOS/LOF告警阈值设置、S/N（序列号）/PLOAM（物理层操作、管理、维护）认证流程的理解与配置，以及基本的VLAN/QoS映射配置。 --- 第三部分：网络维护、测试与故障诊断 部署完成并非终点，本部分专注于确保网络长期稳定运行所需的测试、优化和故障处理技能。 第七章：光纤链路的测试与认证标准 本章是网络质量保证的核心： 光功率测试（OTDR与光功率计）： 详细解释光时域反射仪（OTDR）的工作原理，如何通过OTDR曲线准确判断光缆的长度、损耗、连接器和熔接点的回波损耗与插入损耗。同时，讲解使用光功率计和光源进行端到端链路损耗测量的标准流程和验收指标。 链路损耗预算核算： 教授如何根据光纤衰减系数、熔接点损耗、连接器损耗和分光器损耗，科学计算出系统最大允许损耗（Power Budget），并确保实际测量值在安全裕度内。 性能指标测试： 介绍如何使用专用测试仪验证PON系统的关键性能指标，如突发模式吞吐量、延迟（Latency）和抖动（Jitter）测试，确保用户体验符合SLA要求。 第八章：FTTX网络故障快速诊断与排除 故障诊断是维护工作的重中之重。本章提供了一套系统化的故障排除方法论： 告警码的解读： 详细解析OLT侧常见的系统告警（如LOS、LOFI、Dying Gasp等）及其对应的物理故障点（如光缆断裂、光衰减过大、ONU下线）。 分层排障流程： 建立从用户侧（ONT）到OLT侧的逻辑排障树，指导技术人员如何通过对比OLT侧的端口状态和ONT指示灯状态，快速定位故障点在ODN、ONU还是OLT设备上。 常见故障案例分析： 结合实际工程案例，分析如“分光器故障导致的区域性业务中断”、“熔接点氧化导致的间歇性高误码率”等典型问题的诊断和修复过程。 第九章：网络优化与安全管理 为了应对未来带宽需求的增长，网络需要持续优化： OLT负载均衡与带宽优化： 讨论如何通过调整GPON/XGS-PON的带宽分配策略（如动态带宽分配DBA），优化网络资源的使用效率，确保核心业务的QoS优先级。 网络安全基础： 介绍PON网络在物理层和逻辑层可能面临的安全威胁（如侧录、欺骗），以及通过MAC地址绑定、加密认证（如AES-128）和ONT设备权限管理来增强网络安全性的方法。 文档管理与维护策略： 强调精确的网络拓扑文档、光缆路由图和设备清单在日常维护中的重要性，并提出定期的预防性维护（如光连接器清洁、熔接点巡检）策略。 --- 总结： 本书内容聚焦于FTTX基础设施的工程实施细节、标准技术规范和现场维护方法，旨在成为一名合格的光纤接入网络工程师必备的工具书和实践参考手册。它不涉及软件定义网络（SDN）的高级抽象管理、无线接入技术（如5G FWA）的详细部署，或特定芯片级的光模块设计原理，而是严格围绕“光纤如何从局端可靠地部署到最终用户家中”这一核心任务展开深度论述。

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