下一代无源光网络 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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熊余 著

图书标签:

• 光网络
• 无源光网络
• PON
• 下一代网络
• 光纤通信
• 网络技术
• 通信工程
• 宽带接入
• FTTH
• NG-PON2

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030474155

版次：1

商品编码：11890485

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：278

字数：350000

正文语种：中文

内容简介

　　《下一代无源光网络》系统介绍了无源光网络的发展历程，在传统的时分复用无源光网络的基础上引入主流的下一代无源光网络，包括波分复用的无源光网络、时分波分复用的无源光网络和正交频分复用的无源光网络。同时，进一步介绍了无源光网络的资源调度、绿色节能、生存性以及光与无线融合等关键技术。
　　《下一代无源光网络》内容紧跟学术界和工业界的发展前沿，可作为通信行业的工程技术人员、管理人员、电信运营商和设备制造商的技术参考书或培训教材，也可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的教材或教学科研参考书。

内页插图

目录

前言

第1章 引言
1．1 宽带接入技术
1．1．1 数字用户线路
1．1．2 混合光纤同轴电缆
1．1．3 电力线宽带
1．1．4 无线宽带接入
1．1．5 光纤接入
1．2 光接入网
1．2．1 点到点光纤
1．2．2 有源光网络
1．2．3 无源光网络
1．3 无源光网络的基本结构
1．3．1 无源光网络的结构
1．3．2 光线路终端
1．3．3 光网络单元
1．3．4 光分配网
1．4 下一代无源光网络
1．4．1 下一代无源光网络阶段一
1．4．2 下一代无源光网络阶段二
1．5 本章小结
参考文献

第2章 基于TDM的无源光网络
2．1 TDM-PON概述
2．1．1 TDM技术
2．1．2 TDM-PON工作原理
2．1．3 TDM-PON分类
2．1．4 TDM-PON技术特点
2．2 TDM-PON关键技术
2．2．1 时分复用和时分多址技术
2．2．2 测距技术
2．2．3 突发模式收发技术
2．2．4 安全技术
2．3 TDM-PON资源调度
2．3．1 基于动态轮询周期的DBA
2．3．2 基于固定轮询周期的DBA
2．4 本章小结
参考文献

第3章 基于WDM的无源光网络
3．1 WDM-PON概述
3．1．1 WDM技术
3．1．2 WDM-PON工作原理
3．1．3 WDM-PON不同分类
3．1．4 WDM-PON技术特点
3．2 WDM-PON的关键技术
3．2．1 0LT光源的选择
3．2．2 WDM-PON的ONU“无色化”技术
3．2．3 光波分复用器／解复用器
3．2．4 光纤的选择
3．2．5 波长监控
3．2．6 媒质接入控制协议
3．3 WDM-PON资源调度
3．3．1 固定波长分配
3．3．2 动态波长分配
3．4 本章小结
参考文献

第4章 基于TWDM的无源光网络
4．1 TWDM-PON概述
4．1．1 TWDM-PON工作原理
4．1．2 TWDM-PON不同分类
4．1．3 TWDM-PON技术特点
4．2 TWDM-PON的物理层
4．2．1 物理媒质与频段选择
……
第5章 基于OFDM的无源光网络
第6章 无源光网络的绿色
第7章 无源光网络的生存性技术
第8章 PON与无线融合接入网络节能技术
第9章 展望

前言/序言

探索无形的力量：现代通信的基石与未来 在信息爆炸、万物互联的时代，数据传输的速度、稳定性和效率已成为衡量一个社会发展水平的关键指标。我们无时无刻不在依赖着一张看不见的网络，它将我们的生活、工作、娱乐紧密相连，而这张网络的基石，正是那些默默无闻却至关重要的通信技术。 本书旨在深入剖析当前及未来通信网络的核心驱动力之一——无源光网络（Passive Optical Network，PON）。我们并非简单地罗列技术参数或堆砌专业术语，而是希望以一种更为宏观和深入的视角，带领读者一同探索这一革命性技术如何重塑通信格局，以及它背后蕴藏的巨大潜力和无限可能。 第一章：通信网络的演进与需求升级 在深入探究无源光网络之前，我们有必要回顾通信技术漫长而辉煌的演进历程。从最初的电报、电话，到模拟信号的电视广播，再到数字时代的互联网，每一次技术的飞跃都极大地改变了人类的沟通方式和社会形态。尤其进入21世纪以来，随着高清视频、在线游戏、虚拟现实、人工智能等应用的蓬勃发展，对网络带宽、时延和可靠性的要求呈指数级增长。传统的铜线网络早已不堪重负，其物理限制和高昂的维护成本使其难以满足日益增长的数据洪流。 这一章将详细梳理通信网络从铜缆时代向光纤时代的转变历程。我们将探讨铜线网络面临的瓶颈，例如信号衰减、电磁干扰、带宽限制等，以及这些瓶颈如何制约了互联网应用的进一步发展。同时，我们将介绍光纤技术的出现及其带来的颠覆性优势，如传输距离长、带宽大、抗干扰能力强等，为理解无源光网络的出现奠定坚实的基础。我们将分析不同时期通信网络关键技术的发展脉络，以及用户需求是如何驱动这些技术不断迭代和创新的。 第二章：揭秘无源光网络的核心架构与工作原理 无源光网络之所以能够成为下一代通信网络的重要组成部分，其“无源”二字是关键。与需要复杂电力供应和维护的有源网络不同，PON网络的核心设备——光分配网络（ODN）——完全由无源器件组成，如光分路器、光纤连接器等。这意味着极低的运营成本、更高的可靠性以及更简便的部署和维护。 本章将详细拆解PON网络的典型架构。我们将介绍PON网络的核心组成部分：光线路终端（Optical Line Terminal，OLT），通常部署在运营商的局端；光网络单元（Optical Network Unit，ONU）或光网络终端（Optical Network Terminal，ONT），部署在用户端；以及连接两者的无源光分配网络（ODN）。我们将深入解析OLT和ONU/ONT的功能，以及它们之间是如何通过光纤进行数据传输的。 我们将重点解释PON网络是如何实现“无源”的。例如，光分路器是如何将一根光纤的信号分成多路，提供给多个用户，以及其工作原理。我们将详细阐述PON网络在下行（OLT到ONU/ONT）和上行（ONU/ONT到OLT）数据传输中采用的不同技术，例如下行时使用的广播机制，以及上行时如何通过时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）或波分多址（Wavelength Division Multiple Access，WDMA）等技术来避免信号冲突，实现数据的有序传输。我们还将介绍PON网络的拓扑结构，如星型、树型等，并分析它们各自的优缺点。 第三章：主流无源光网络技术详解：GPON、EPON与NGPON2 PON技术并非单一存在的，而是不断发展和演进的。本章将聚焦于当前和未来最主流的几种PON技术，深入剖析它们的特点、性能以及在实际应用中的优势。 首先，我们将详细介绍千兆无源光网络（Gigabit Passive Optical Network，GPON）。GPON是目前应用最广泛的PON技术之一，其在下行速率可达2.5 Gbps，上行速率可达1.25 Gbps，能够很好地满足大多数家庭和小型企业的带宽需求。我们将深入探讨GPON的帧结构、封装格式、QoS（Quality of Service）机制以及其在带宽分配、流量控制等方面的具体实现方式。 接着，我们将介绍以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network，EPON）。EPON在技术上与GPON有所不同，它基于以太网帧格式，具有部署灵活、成本较低等优点。本章将详细比较GPON和EPON在速率、协议、分光比、QoS能力等方面的差异，并分析它们各自适合的应用场景。 最后，我们将展望下一代无源光网络（Next-Generation Passive Optical Network，NGPON），特别是NGPON2。NGPON2是一项集大成者，它不仅仅是简单地提升速率，而是通过集成多种技术，如波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）、时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）以及分组交换（Packet Switching）等，实现了前所未有的带宽和灵活性。我们将深入解析NGPON2支持的多种业务模式，例如2.5G/5G TDM PON、WDM PON等，以及它如何通过动态带宽分配和可编程性来应对未来更加多样化的网络需求。 第四章：无源光网络在不同领域的应用场景 PON技术凭借其高带宽、低成本、高可靠性等优势，已经渗透到我们生活的方方面面。本章将通过详实的案例分析，展示PON技术在不同领域的广泛应用。 家庭宽带接入（FTTH/FTTB/FTTC）：这是PON技术最核心的应用领域。我们将详细介绍PON如何实现光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）或光纤到路边（FTTC），以及它如何为用户提供高速稳定的互联网接入，支持高清视频点播、在线游戏、智能家居等应用。 企业网络连接：PON技术同样适用于企业内部网络的连接，以及企业与互联网之间的连接。它能够为企业提供更高的带宽和更低的延迟，支持VoIP、视频会议、远程办公、数据中心互联等业务。 移动通信回传：随着4G、5G移动通信网络的快速发展，对基站的带宽和连接要求也越来越高。PON技术能够为移动通信基站提供高带宽、低时延的回传连接，是支撑下一代移动通信网络的重要基础设施。 智慧城市建设：智慧城市需要海量的数据传输和海量的设备互联。PON网络能够为智慧城市提供强大的通信支撑，例如智能交通、智能安防、环境监测、智慧能源等领域的应用。 工业互联网与物联网（IIoT/IoT）：在工业生产和物联网领域，对网络的可靠性和实时性有极高的要求。PON技术能够为工业自动化、智能制造、传感器网络等提供稳定可靠的数据传输通道。 我们将通过具体的应用案例，如某城市的全光网络部署、某大型企业的光纤到桌面解决方案、某运营商的FTTH用户增长情况等，来直观地展示PON技术带来的实际效益和价值。 第五章：无源光网络的挑战与未来发展趋势 尽管PON技术取得了巨大的成功，但通信网络的发展永无止境，挑战与机遇并存。本章将探讨当前PON技术面临的一些挑战，并展望其未来的发展趋势。 网络安全问题：随着网络应用的深入，网络安全问题日益凸显。PON网络作为通信基础设施的一部分，也面临着安全威胁，如数据窃听、网络攻击等。本章将探讨PON网络在安全方面的现有解决方案和未来发展方向，例如加密技术、认证机制等。 更高的带宽和更低的时延需求：未来的应用，如8K视频、超高清VR/AR、自动驾驶、元宇宙等，将对带宽和时延提出更苛刻的要求。如何进一步提升PON的性能，突破现有瓶颈，是亟待解决的问题。 技术融合与创新：未来的通信网络将是多种技术的融合体。PON技术将如何与其他新兴技术，如Wi-Fi 7、5G/6G、边缘计算、人工智能等相结合，创造出新的应用场景和商业模式？ 绿色通信与可持续发展：随着通信网络的规模不断扩大，能耗问题也日益受到关注。本章将探讨如何通过技术创新和优化设计，实现PON网络的绿色化和可持续发展。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在PON中的应用：SDN和NFV的理念正在深刻地改变通信网络的部署和管理方式。我们将探讨这些技术如何应用于PON网络，实现网络的智能化、自动化和灵活化。 结语：构筑信息高速公路，连接无限可能 无源光网络，作为现代通信网络的重要组成部分，正以其独特的技术优势和强大的生命力，在推动社会信息化进程中扮演着至关重要的角色。它不仅仅是一项技术，更是连接未来、驱动创新的强大引擎。 本书的写作初衷，便是希望通过对无源光网络技术及其应用的深入剖析，为读者展现这一“无形”技术所蕴含的“有形”价值。我们相信，通过对这些前沿技术的理解和掌握，我们能够更好地把握信息时代的脉搏，拥抱更智能、更便捷、更美好的未来。 这并非一个简单的技术手册，而是一次关于通信未来图景的探索之旅。我们期待与您一同，在无形的网络世界中，发现连接无限的可能。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书摆在我面前，封面上的“下一代无源光网络”几个字，瞬间勾起了我内心深处的求知欲。虽然我平时研究的更多是更上层的应用层技术，但对于网络底层基础设施的了解，一直是我职业生涯中的一块拼图。无源光网络，我之前接触到的主要还是GPON等技术，它们在宽带接入领域扮演着至关重要的角色。但“下一代”这个词，显然预示着技术上的巨大飞跃和突破。我脑海中浮现出的是，未来家庭的带宽将达到怎样的量级？城市的信息高速公路又将如何重塑？更重要的是，这种“无源”的特性，在节能环保日益重要的今天，是否能带来更低的运维成本和更可持续的网络发展？这本书的标题让我联想到那些曾经改变世界的通信技术，比如光纤的出现，比如ADSL的普及，都极大地推动了信息社会的进程。而“下一代”的出现，往往伴随着性能的指数级增长和应用场景的颠覆式创新。我开始想象，本书中是否会深入探讨波分复用（WDM）在无源光网络中的进一步深化应用？是否会介绍更高级的调制解调技术，以实现更高的比特率？甚至，是否会涉及到量子通信与无源光网络的融合，为未来的网络安全和传输效率开启新的篇章？这些都是我充满期待的方面。

评分☆☆☆☆☆

我最近对PON（Passive Optical Network）技术的发展趋势非常感兴趣，特别是下一代PON的发展。以前对PON的认识主要停留在GPON和EPON，虽然它们已经很好地满足了当前的需求，但随着视频、VR/AR、物联网等应用的爆发式增长，以及未来对更高带宽、更低时延的要求，现有技术显然面临挑战。所以，当看到《下一代无源光网络》这个书名时，我的眼睛一下就亮了。我非常希望这本书能够深入浅出地介绍未来PON技术的发展方向，比如NG-PON2，以及未来可能出现的更先进的技术标准。我特别关注它是否会详细讲解各项关键技术的原理和演进，比如更高效的频谱利用、更优化的帧结构设计、以及如何克服更长距离传输带来的损耗和信号衰减问题。除此之外，我也对下一代PON在实际部署中的挑战和解决方案感兴趣，例如如何与现有网络协同，如何降低部署成本，以及如何保证网络的稳定性和可靠性。总而言之，我希望这本书能够给我提供一个清晰的技术路线图，让我能够更好地理解和把握未来光网络的发展脉络，并为未来的工作提供有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在通信领域工作多年的技术人员，对网络技术的演进和发展趋势始终保持着高度的敏感。无源光网络（PON）是接入网领域一个非常重要的技术分支，近年来发展迅速，GPON、XG-PON、XGS-PON等技术不断涌现，极大地提升了用户的接入速率。《下一代无源光网络》这个书名，恰恰点出了当前技术发展的一个关键节点。我非常期待这本书能够系统地梳理和介绍当前下一代PON技术的各种标准和发展方向，例如NG-PON2的各种形态，以及未来可能出现的更先进的PON技术。我希望书中能够深入探讨这些技术在关键性能指标上的优势，比如更高的上下行带宽、更低的端到端时延、以及更好的服务质量保障能力。此外，我也非常关心下一代PON在部署方面的一些实际问题，例如与现有网络的互通性、设备成本的控制、以及如何有效应对网络拥塞和故障排除等。这本书的价值，或许在于能够为我们提供一个全面而深入的技术视野，帮助我们理解并拥抱未来的光网络发展。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在关注通信网络领域的前沿技术，尤其是那些能够支撑未来数字社会发展的关键基础设施。无源光网络（PON）作为宽带接入网络的重要组成部分，其演进和升级一直是我关注的焦点。《下一代无源光网络》这个书名，让我觉得它可能是一本能够深入剖析这项技术发展方向的权威著作。我非常期待这本书能够详细阐述下一代PON在技术指标上的提升，例如速率、时延、连接密度等方面的突破。更重要的是，我希望它能探讨实现这些突破的关键技术，比如更高阶的调制方式、更先进的光器件、以及更智能化的网络管理和调度机制。同时，我也对下一代PON在新的应用场景中的潜力充满好奇，比如如何更好地服务于5G/6G的移动回传，如何支持工业互联网的实时通信需求，以及如何为智慧城市、智能家居等提供更强大的支撑。这本书的出现，或许能为我解答这些关于网络未来形态的疑问，并提供一些关于技术选型和架构设计的启发。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在思考，我们每天都在享受着越来越快的网络速度，但很少有人去关注支撑这一切的底层技术。《下一代无源光网络》这个书名，对于我这样的普通用户来说，虽然听起来有些技术化，但它背后所代表的“下一代”和“无源光网络”这两个概念，让我觉得非常重要。我很好奇，未来的无源光网络会是什么样子？它和我们现在用的光纤宽带有什么根本性的区别？这本书是否会用一种更容易理解的方式，来解释这些技术是如何实现的，以及它将为我们的生活带来哪些改变？比如，我们以后在家里的网速会不会快到可以同时进行多个高负荷的网络活动而毫无卡顿？游戏延迟会不会降到几乎不可见的程度？甚至，是否会有一些我们现在还无法想象的应用，因为有了更强大的网络支持而成为可能？我希望这本书能够不仅向专业人士讲解技术细节，也能让像我这样的普通读者，感受到科技进步的力量，并对网络技术的发展有一个更直观的认识。