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出版者:

作者:Anderson, Harry R.

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2003-4

价格:1313.00 元

装帧:

isbn号码:9780470844380

丛书系列:

图书标签:

• Fixed Wireless
• Broadband
• Wireless Communication
• Wireless Systems
• Network Design
• Telecommunications
• RF Engineering
• Wireless Access
• 5G
• mmWave

深入理解光纤网络部署与优化：下一代宽带基础设施的蓝图 本书聚焦于光纤通信技术在现代网络基础设施中的核心地位，旨在为读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的知识体系，涵盖从基础理论到先进技术应用的完整链条。 在信息爆炸的时代，数据传输的速度、稳定性和容量已成为衡量现代社会基础设施水平的关键指标。光纤通信以其无与伦比的带宽潜力、极低的损耗和对电磁干扰的免疫性，无疑是构建下一代高速宽带网络的基石。本书避免了对无线接入技术的详述，而是将全部篇幅倾注于光纤网络的规划、设计、实施、运维与未来演进。 第一部分：光纤网络基础理论与物理层设计 本部分为读者奠定坚实的理论基础，深入剖析光纤通信系统的物理层原理，这是所有高效能网络设计的前提。 第一章：光纤通信系统概述与基本原理 本章首先梳理了光纤通信的历史沿革及其在现代网络架构中的战略地位。重点阐述了光信号在光纤中传输的基本物理学原理，包括电磁波在介质中的传播特性。详细讲解了光纤的类型（单模光纤SMF与多模光纤MMF）及其各自的适用场景，特别是不同等级的单模光纤（如OS1, OS2）在超长距离和高带宽应用中的特性差异。 深入探讨了光纤的损耗机制，包括吸收损耗、瑞利散射和弯曲损耗。为工程师提供精确计算光缆链路预算的数学模型和工具。 第二章：关键组件与设备详解 高效能光纤网络依赖于一系列高精度光学元件。本章系统介绍了核心设备的工作原理和选型标准： 光源与探测器： 详细分析了激光二极管（LD）和垂直腔面发射激光器（VCSELs）的特性，以及光电二极管（PIN、APD）在不同波长和速率下的响应性能。 光无源器件： 深入探讨了光分路器（Splitters）、耦合器（Couplers）和波分复用器/解复用器（MUX/DEMUX）的设计原理，特别是TDM、WDM技术的基础架构。 光纤连接技术： 详述了熔接（Fusion Splicing）和机械接续（Mechanical Splicing）的工艺流程、质量控制标准和常见故障分析。阐述了连接损耗对整体网络性能的影响及优化手段。 第三章：光缆的敷设、保护与环境考量 光缆的物理保护和正确敷设是保障网络长期稳定运行的关键。本章聚焦于工程实施层面： 光缆结构与选型： 分析了室外管道光缆、直埋光缆、海底光缆及室内配线光缆的结构差异，重点讨论了防鼠咬、防水汽侵入和抗张力设计的标准。 敷设规范与安全： 严格遵循国际和国内的工程规范，详细说明了管道铺设、直埋敷设和架空敷设的最佳实践，包括最小弯曲半径控制、牵引力计算与监测。 接续点的环境保护： 讲解了如何设计和构建可靠的室外接续盒（Splice Closures），确保其具有优异的防水、防尘和温度适应性。 第二部分：核心网络架构设计与技术演进 本部分从宏观视角审视光纤网络结构，深入剖析当前主流和前沿的光纤网络架构。 第四章：无源光网络（PON）技术的深度解析 PON技术是实现“光纤到户”（FTTH）的主流方案。本章全面覆盖了PON技术的各个代际和关键设计决策： EPON与GPON/XG-PON/NG-PON2对比分析： 详细对比了不同PON标准在带宽分配、封装机制、上行/下行突发机制上的差异。 OLT与ONU/ONT的配置与管理： 阐述了OLT的业务接入、带宽管理（DBA）原理，以及ONU/ONT的认证、测距与数据转发流程。 ODN（光分配网络）的设计： 重点讲解了光分路比（Split Ratio）的选择、光功率预算的精确计算，以及如何通过优化ODN拓扑结构来平衡接入密度与运维复杂性。 第五章：城域与骨干网的密集波分复用（DWDM）系统 DWDM技术是实现超大容量传输的核心。本章专注于骨干和城域网层面的设计与部署： DWDM系统原理与组件： 深入解析了光纤光栅（FBG）、薄膜滤波器（TFF）和阵列波导光栅（AWG）等关键器件，以及它们如何实现高通道数复用。 波长规划与色散管理： 讲解了如何进行波长资源分配，避免通道间的串扰（Crosstalk）。重点讨论了色散（Chromatic Dispersion）和偏振模色散（PMD）对高速率信号的影响，以及补偿技术（如色散补偿光纤DCF和电补偿技术）。 光放大技术： 详细对比了掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼放大器（Raman Amplifier）的工作机制、噪声特性和适用场景，特别是EDFA的增益平坦化技术。 第六章：OTN与光层交叉连接（OXC） 为了构建更灵活、更智能的承载网络，光传送网引入了光电混合处理能力。 光传输网络（OTN）： 详细解读了ITU-T G.709标准定义的OTN帧结构、前向纠错（FEC）机制，以及如何实现波长、子波长和支路信号的透明封装与调度。 光电转换与交叉连接： 分析了光交叉连接（OXC）的概念，包括基于波长选择开关（WSS）的ROADM（可重构添加/脱落多通道）技术的架构，实现网络动态配置和故障隔离。 第三部分：网络运营、维护与前瞻技术 成功的网络不仅在于先进的设计，更在于高效的运营和面向未来的技术储备。 第七章：光纤网络的测试、监测与故障诊断 本章提供实用的现场操作指南，确保网络性能符合设计指标并能快速响应故障。 关键测试仪表与方法： 详述了光时域反射仪（OTDR）的操作原理、衰耗曲线的解读（如查找微弯、接头损耗），以及功率计和光源的配合使用。 传输性能测试： 讲解了如何使用误码率测试仪（BERT）对不同速率和调制格式的信号进行端到端质量评估，重点关注OSNR（光信噪比）的测量与裕量分析。 在线监测系统（OMS）： 介绍了光纤传感技术在光缆路由监测、温度异常和外力入侵预警中的应用。 第八章：光纤到楼宇（FTTB/FTTC）的混合接入优化 虽然本书重点是光纤，但必须面对与现有铜缆网络的兼容性。本章探讨了混合接入网络的设计挑战： VDSL2/G.fast在FTTB场景的集成： 分析了在光纤接入点后，如何利用现有铜缆最大限度地提升用户速率，以及光电混合设备（DSLAM/MSAN）的部署策略。 功率预算与信号衰减的联合管理： 探讨了在混合接入环境中，如何平衡光侧和电侧的性能裕度，实现整体业务的质量保障。 第九章：光网络的前沿研究与未来展望 展望未来，光纤技术仍在不断突破极限。本章介绍了当前研发的热点领域： 相干检测技术（Coherent Detection）： 深入剖析了利用数字信号处理（DSP）技术实现高速率（400G及以上）传输的调制格式（如DP-QPSK/16QAM），以及色散和非线性效应的实时补偿。 空分复用（SDM）与少模光纤（MMF）： 探讨了如何通过增加空间维度来提升光纤容量的潜力，以及空分复用技术在超大容量骨干网中的可能应用。 全光网络（AON）的智能化： 讨论了基于AI/ML的光层资源调度、故障预测和能耗优化在未来光网络管理中的作用。 本书的读者对象包括电信运营商的网络工程师、光通信设备制造商的研发人员、网络规划顾问，以及对高速有线通信基础设施设计感兴趣的高年级学生和专业技术人员。通过系统学习本书内容，读者将能够独立完成从接入网到骨干网的各类光纤通信系统的全生命周期设计与优化工作。

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坦白说，这本书的某些章节读起来需要极高的专注度，尤其涉及到复杂的资源调度和多址接入技术的部分，简直像在啃一块硬骨头。不过，正因如此，它才显得如此宝贵。作者在讲解MIMO（多输入多输出）技术对系统容量提升的贡献时，没有停留在“增加天线数量”这种肤浅的描述上，而是深入到预编码矩阵的设计原则和信道状态信息（CSI）反馈机制的挑战。书中提供的多组仿真结果图表非常详尽，对比了不同天线配置下频谱效率的曲线变化，这些数据支撑了作者提出的优化建议，让人信服。我甚至在阅读过程中，不得不对照着其他一些基础信号处理的书籍来辅助理解某些矩阵运算的细节，这说明这本书的起点相当高，它面向的是已经具备一定工程基础的读者群体。它不是一本能让你快速入门的“速成手册”，而是一本能让你在专业领域内“精进”的参考书，需要投入大量时间进行消化和吸收。

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这本书的排版和装帧给人一种专业而严谨的感觉，厚厚的书脊透露出内容的深度和广度。初翻几页，就被其详尽的案例分析和深入的技术剖析所吸引。虽然我不是专门从事无线通信领域的专家，但作者在介绍基本原理时所采用的类比和图示，使得那些原本晦涩难懂的概念变得清晰易懂。尤其是在系统规划和链路预算的部分，作者似乎将自己多年实战经验倾注笔端，提供了许多教科书上看不到的“经验之谈”。比如，在面对复杂地形的传播损耗预测时，书中不仅列出了标准的模型公式，还详细探讨了在实际部署中如何根据实地考察结果对模型参数进行微调，这一点对于工程实践者来说价值连城。读完前三章，我已经感觉自己对整个无线接入系统的架构有了更宏观的认识，不再是零散知识点的堆砌，而是形成了一个完整的知识体系框架。这本书的深度足以让资深工程师进行知识更新和查漏补缺，而其清晰的叙述方式又保证了初学者不会望而却步。整体来看，它更像是一本“武功秘籍”，详述了从理论基础到实战部署的全套流程。

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这本书的叙述风格简直像一位经验丰富的老教授在给你上私教课，语调平稳却充满了洞察力。它没有急于展示高深的数学公式，而是花了大量篇幅来剖析设计决策背后的“为什么”。我特别欣赏作者在讨论不同频段选择时所采取的权衡分析视角。比如，书中用了一整个章节来对比低频段和高频段在覆盖范围、容量、设备成本以及潜在的干扰问题上的优劣，而不是简单地陈述技术规格。这种多维度、多角度的比较，迫使读者去思考如何在实际项目预算和性能指标之间找到那个微妙的平衡点。更让我感到惊喜的是，它对标准协议（如IEEE 802.16e/m的相关内容）的介绍并非干巴巴的条文罗列，而是结合了标准制定的历史背景和现实应用中的不足之处进行阐释，这极大地提升了阅读的趣味性，让人明白为什么这些标准会以现在这种形式存在。对于我这种希望深入理解技术“来龙去脉”的人来说，这种叙事手法简直是量身定做，它让你真正理解了技术背后的商业逻辑和工程妥协。

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这本书的实用性体现在其对“部署陷阱”的细致描绘上。很多技术书籍只告诉你如何搭建一个理想化的系统，但这本书却像一位身经百战的“老兵”，不断提醒你现实世界中会遇到哪些“坑”。例如，在室内覆盖的章节，作者详细阐述了不同建筑材料（混凝土、玻璃幕墙等）对信号衰减的量化影响，并给出了具体的修正因子，这比任何通用的衰减表都要来得实在。此外，书中对网络安全和运维管理的部分也给予了足够的篇幅，这在很多纯粹侧重于物理层或MAC层设计的书籍中是很少见的。它强调了系统从设计到长期稳定运行的全生命周期管理，包括远程监控的架构设计、故障快速定位的策略等。读完这部分，我感觉自己对项目的整体风险评估能力都有所提升，不仅仅是技术指标达标的问题，更重要的是系统的健壮性和可维护性。

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从装帧和印刷质量来看，这绝对是一本面向专业市场的出版物，纸张厚实，图表清晰锐利，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。这本书的结构编排体现出一种清晰的逻辑递进关系，它从宏观的业务需求分析入手，逐步深入到物理层信号处理，然后再回溯到网络架构的优化和商业可行性评估。尤其值得称赞的是，作者在不同章节之间设置了巧妙的“回顾与展望”的小节，帮助读者巩固已经学到的知识点，并将它们与后续更高级的主题联系起来。这种精心设计的阅读路径，极大地降低了长篇技术著作带来的迷失感。总的来说，这本书的价值不仅仅在于它所包含的技术信息量，更在于它提供了一个系统性的、工程化的思维模式，指导读者如何将理论知识转化为一个可靠、高效的商业无线系统。它更像是一份经过市场检验的、可以反复研读的“工程方法论”。

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