了得網工業技術_先進光通信繫統及網絡

編輯推薦

書中的素材基於第五代光傳輸繫統，是目前為止關於該領域*新*全面的著作。本書的讀者對像包括電子工程、光學科學、物理的高年級的研究生和本科生、工程師、科學家、戰略發展研究工程師等。

內容簡介

Cvijetic教授在過去三十餘年裡領導了數個*通信實驗室的建設工作，是該領域的國際*專家。在該書中他詳細討論了第五代光通信網絡的建設，給出了諸多實用的網絡模擬和建模工具。全書編排深入淺出，條理分明，從光通信基礎理論出發，之後分別論述了調制、探測、編碼及網絡各項關鍵技術的實際應用及*新進展，對於學習者和工程人員來說將成為十分有益的參考。

作者簡介

Milorad Cvijetic是亞利桑那大學光學科學學院教授，電子及計算機工程學院教授，原NEC美國區副總裁兼首席技術戰略師。在30餘年的專業經歷中，他直接參與了多個世界*通信實驗室的研究和發展。在光通信和光網領域，Cvijetic博士發表了大量專業論文，著書3本，擁有12項美國專利。

第１章光通信簡介/１

１．１光網絡的作用/２

１．２歷史觀點/７

１．３以太網作為基於分組的網絡基礎/１７

１．４光電傳輸繫統和網絡的分類和基本概念/２２

１．５未來展望/２８

１．６本書的組織/２８

第１章光通信簡介/１

１．１光網絡的作用/２

１．２歷史觀點/７

１．３以太網作為基於分組的網絡基礎/１７

１．４光電傳輸繫統和網絡的分類和基本概念/２２

１．５未來展望/２８

１．６本書的組織/２８

第２章件和模塊/３２

２．１關鍵件/３２

２．２光纖/３５

２．３光源/４７

２．４光學濾波器和多路復用器/６１

２．５光學調制器/７２

２．６光放大器/８１

２．７光電二極管/９５

２．８件加工/１００

２．９總結/１１４

第３章光纖中的信號傳輸/１１９

３．１光纖損耗/１１９

３．２光纖波導理論/１２３

３．３單模光纖中的信號色散/１３５

３．４單模光纖中的脈衝傳輸/１５１

３．５光纖中多信道傳輸/１７９

３．６多模光纖中的信號傳輸/１８５

３．７總結/１９１

第４章噪聲源和信道損傷/１９４

４．１光信道噪聲/１９４

４．２誤碼率(BER)、信噪比(SNR)和接收機靈敏度的定義/２１２

４．３信號損傷/２２７

４．４光傳輸鏈路的限制/２５８

４．５總結/２６６

第５章高級的調制格式/２７１

５．１信號空間理論和帶通數字光傳輸/２７１

５．２多階調制格式/２８８

５．３偏分復用和四維信令/３００

５．４空分復用和多維混合調制/３０４

５．５信號星座圖的設計/３０８

５．６光通信中的正交頻分復用(OFDM)/３１３

５．７MIMO 光通信/３３２

５．８總結/３４２

第６章高級探測方案/３４９

６．１基礎探測理論/３４９

６．２光信號的相干探測/３７１

６．３光信道均衡/３８７

６．４數字背向傳輸/４０８

６．５同步/４１２

６．６相干光OFDM 探測/４１６

６．７光學MIMO 探測/４２３

６．８總結/４３１

第７章先進的編碼方案/４３８

７．１信道編碼的基本知識/４３８

７．２線性分組碼/４４４

７．３循環碼/４５４

７．４BoseＧChaudhuriＧHocquenghem(BCH)碼/４６１

７．５裡德所羅門碼(ReedＧSolomon(RS))、級聯碼和乘積碼/４６８

７．６Turbo碼/４７０

７．７TurboＧ乘積碼/４７３

７．８低密度校驗碼(LDPC)/４７５

７．９編碼調制/４８６

７．１０LDPC編碼的Turbo均衡/５０２

７．１１總結/５１４

第８章高級光網絡/５２６

８．１光網絡作為ISO 模型的一部分/５２６

８．２素/５４１

８．３光網絡中的光路路由/５５３

８．４損傷感知路由/５６５

８．５光網絡的控制與管理/５７３

８．６光網絡的控制平面/５８３

８．７光學包和突發交換/５８５

８．８光網絡應用部分/５９１

８．９先進的多維和動態光學網絡/６０２

８．１０總結/６０７

第９章光信道容量和能量效率/６１３

９．１連續信道容量/６１３

９．２有記憶信道的容量/６１８

９．３信號傳輸建模/６２４

９．４通過BCJR算法的正向遞歸計算信息容量/６２８

９．５相干檢測繫統的信息容量/６３１

９．６光MIMOＧOFDM 繫統容量計算/６３３

９．７高能效光傳輸/６３６

９．８總結/６４２

第１０章工程工具箱/６４７

１０．１本書中使用的物理量和單位/６４７

１０．２光信號的頻率和波長/６４９

１０．３光的受激發射/６４９

１０．４半導體結的基本物理原理/６５１

１０．５基本矢量分析/６５６

１０．６貝塞爾函數/６５７

１０．７光信號的調制/６５９

１０．８數模轉換和模數轉換/６５９

１０．９光接收機傳遞函數/６６１

１０．１０z變換及其應用/６６３

１０．１１抽像代數基礎/６６７

１０．１２脈衝位置調制/６７３

１０．１３斯托克斯矢量和邦加球/６７５

參考文獻/６７７

前言

這本書的目的是介紹在光通信和網絡領域的先進和新興的一繫列話題。本書主要基於第五代光傳輸繫統和網絡，其特點是通過時間、頻率和空間域處理，利用所有光信號參數(振幅、相位、頻率和偏振)。光信號傳輸和網絡兩個主題都被同等深度的進行了介紹，並以逐漸引入更復雜的話題。讀者將在第1章到第4章中找到關件和信號產生、傳送和檢測的基本原理。在第5 - 7章中，我們將討論MIMO、OFDM、編碼調制、LDPC編碼Turbo均衡、極化時間編碼、基於空域的調制和編碼、多維調制、*優信號星座設計以及線性和非線性損傷的數字補償等一些高級話題。這些章節還包括描述一繫列檢測後的數字信號處理的技術，如線性和自適應均衡，*大似然序列檢測，數字背向傳播，和維納濾波。第8章介紹了高級光網絡的基本原理，包括常用拓撲中主要光網絡模型的定義和網絡參數設計。在第9章中，光通道容量計算是基於將光纖建模為一個有記憶的通道來開展的。在第10章中，提供了有用的工具來幫助理解與光傳輸繫統和網絡相關的主題。這本書是自成一體的，結構為讀者提供了直接的指導，希望捕捉基本原理和獲得理論和實踐知識，可以很容易地應用於研究和實際應用。本書的每一章都有一個廣泛的參考書目，以及一些練習，所有的目標都是幫助讀者建立研究和工程任務所必需的知識和技能。讀者可以很容易地理解一般的主題，而不需要參考外部文獻。本書的目標讀者是電氣工程、光學科學和物理專業的大四本科生和研究生，研究工程師和科學家，開發和規劃工程師，以及主要行業會議(如OFC、ECOC、CLEO、OECC)的與會者。學習這本書和充分理解先進光通信繫統和網絡主題所必需的背景知識是一個典型的大四本科工程學科學生。這本書非常適合本科和研究生水平的課程，包含了不同難度程度的大量問題。本書的主題不限於任何特定的地理區域或任何特定的傳輸和網絡場景。我們非常感謝業界和學術界的眾多同事過去與我們進行了有益的討論，並提出了有益的建議和意見。我們也謹向我們的家人表示個人的感謝和深切的感謝，感謝他們無私的支持和理解。

媒體評論

書中的素材基於第五代光傳輸繫統，是目前為止關於該領域*新*全面的著作。本書的讀者對像包括電子工程、光學科學、物理的高年級的研究生和本科生、工程師、科學家、戰略發展研究工程師等。

在線試讀

以相干光通信為主要傳輸手段的光纖通信在2005年至2015這十年期間，技術發展受到前所未有的關注和廣泛研究，產業也隨之得到迅猛的發展。以光纖為主要信息載體的通信技術，為人類生活構建了一條信息高速公路，人類生活也隨之發生了巨大的革新。學習先進光通信繫統和網絡技術，可以有效的掌握從光學器件、到光纖信道物理效應、再到數字通信和現代數字信號處理、光纖網絡等一繫列知識，可以有效的理解和應對未來光通信技術的發展。

本書的翻譯工作，我是在2019年年末接手。在此之前，我師從澳大利亞墨爾本大學William Shieh教授，專門研究相干光通信技術。後在美國比爾實驗室實習，在武漢郵電科學研究院光纖通信與網絡國家重點實驗室任職，現工作於華中科技大學，從事現代光傳輸技術研究。在光通信產業和學術領域從業15年，深感“先進光通信繫統和網絡”方面繫統級叢書較少，而學生、研發工程師對相關方向知識索取又有極大需求，因此我一直在積累和尋求相關材料彙集成書。本人與本書作者Ivan Djordjevic一起合作多篇論文工作，借此書翻譯機會，希望將該方向知識予以沉澱下來。2020年之後，遇上百年不遇的疫情，也正逢社會對新知渴求旺盛的大好時代，一段時間封閉正好沉下心來將該書翻譯，奉獻給廣大讀者。不足之處，敬請賜教。後感謝家人在這一年時間內的支持。

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