光传输与光接入技术（全国普通高校通信工程专业规划教材） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王岩，张猛，孙海欣，商微微 著

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• 光纤通信
• 光传输
• 光接入
• 通信工程
• 规划教材
• 高等教育
• 通信技术
• 光网络
• PON
• EPON

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302480365

版次：1

商品编码：12377032

包装：平装

开本：16

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：220

字数：315000

编辑推荐

“光传输与接入技术”是电气信息类专业中通信工程等相关专业的一门重要的专业课程，也是很多学校通信与信息系统专业硕士研究生的专业课程，其目的是通过对该课程的学习，使学生掌握飞速发展的各种接入网技术的理论、标准以及协议，为以后从事接入网技术相关工作奠定基础。

光传输光接入技术虽然层出不穷，日趋成熟，但当今很少有一本新而全的教材可以被使用。为此，作者在撰写的同时，把陈旧的理论内容作为发展历史让学生增加感性认识，重点讲授当今流行的成熟的技术注意跟踪以及光传输光接入技术发展的新技术、新理论。

《光传输与光接入技术》注重原理理论以及实验实践相结合的原则，因此本书在理论介绍的基础上，加入实践环节使读者能掌握工作岗位面临的实际问题。作者希望，通过对本书的讲解能使读者能在光传输光接入基本技术、光网络规划与建设、光网络设备的测试与管理以及系统的售前售后等方面有比较清晰的认识，对光传输、光接入方面的相关课程能提供一定的辅助作用。

《光传输与光接入技术》在编写的过程中，结合了国内外光传输、光接入方便的*新研究成果和相关资料，力图对光网络的原理、关键技术以及应用作一种全面的介绍。另外，本书对基于华为OptiX 155/622H、EPON-MA5680T等设备的实验实践内容进行了详细的讲解，做到理论联系实际，使读者能更清晰的了解光传输以及光接入相关技术

内容简介

光传输与光接入技术虽然层出不穷，日趋成熟，但当今很少有一本新而全的教材可以被使用。为此，作者在编写本教材时，把以往的理论内容作为发展历史让学生增加感性认识，重点讲授当今流行的成熟技术，注意跟踪涉及光传输、光接入技术发展的新技术、新理论。本书注重理论与实验实践相结合，在理论介绍的基础上，加入实践环节，使读者能掌握工作岗位面临的实际问题。作者希望通过对本书内容的讲解，能使读者在光传输与光接入基本技术、光网络规划与建设、光网络设备的测试与管理以及系统的售前售后等方面有比较清晰的认识，对光传输、光接入方面的相关课程能提供一定的辅助作用。

前言/序言

前言

随着电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展，人们对电信业务多样化的需求也不断提高，同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络(PON)及DWDM技术的日益成熟和使用，通信技术进入了快速发展阶段。“光传输与接入技术”是电气信息类专业中通信工程等相关专业的一门重要的专业课程，也是很多学校通信与信息系统专业硕士研究生的专业课程，其目的是通过对该课程的学习，使学生掌握飞速发展的各种接入网技术的理论、标准以及协议，为以后从事接入网技术相关工作奠定基础。

本书共8章，第1章主要介绍光纤通信的基本概念、光纤通信系统的基本组成以及光纤通信技术的发展趋势； 第2章主要讲解光网络中的主要光器件，其中重点说明了光纤的传输原理、导光模式、结构特点以及分类方法，另外也介绍了半导体激光器、光电检测器等常用光器件的作用及特点； 第3章介绍光传输技术，主要讨论SDH技术基本概念以及映射、定位、复用的概念，介绍SDH网络的基本网元以及常见的拓扑结构，说明了光传送网的产生以及OTN设备的概念、特点等； 第4章介绍基于SDH的光传输实训指导，其中以华为OptiX 155/622H（METRO 1000）设备为主要实验对象，讲述SDH光传输点对点组网配置、SDH链型组网配置、SDH环形组网配置等实训实验的内容、方法以及步骤； 第5章讲述光波分复用系统的原理、关键技术以及常用的DWDM网元类型，并分析了掺铒光纤放大器的工作原理和应用； 第6章主要介绍光接入网的概念、参考模型、网络拓扑结构以及相关技术，讲述无源光接入网的概念、相关器件、网络组成、拓扑结构、技术及应用，重点说明了EPON、GPON的工作原理； 第7章介绍基于EPON的光接入实训指导，其中以华为EPON�睲A5680T设备为主要实验对象，说明了EPON ONT注册、EPON数据业务、EPON接入用户组网等实训实验的内容、方法以及步骤； 第8章介绍光接入网的网络规划与设计，讨论了实际工程中包含的施工规范、设备安装以及光缆敷设等常见问题。

在本书的编写过程中结合了大量的国内外研究成果，希望读者通过对本书的学习可以对光传输与光接入原理、关键技术以及应用有一个全面的认识。本书在理论知识的基础上，加上了光传输、光接入的实验实训内容，对培养读者的思维能力、创新能力、科学精神以及利用光传输、光接入技术知识解决实际问题的能力有重要的意义。本书尽量避免繁杂的公式推导，力求文字简单明了，并结合大量的图表进行说明，希望可以做到深入浅出地讲解，方便读者学习。

参与本书编写的有王岩、张猛、孙海欣、商微微。在本书的编写过程中参考了大量的国内外通信以及光传输与光接入方面的文献，已在参考文献中一一列出，在此表示诚挚的感谢。另外感谢深圳市讯方技术股份有限公司对本书的编写提供了专业的参考意见。也对为本书的编写工作提供过指导与帮助的同事和朋友表示感谢。

由于作者学术水平有限，书中存在不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

作者

2018年1月于长春

光传输与光接入技术：构建信息高速公路的关键基石 信息时代的澎湃浪潮，深刻地改变着我们生活的方方面面，而这一切的背后，是信息传输能力的指数级增长。在飞速发展的数字世界中，光纤通信以其无可比拟的带宽、极低损耗和抗电磁干扰的特性，已成为构建现代信息基础设施的核心技术。本文旨在深入探讨光传输与光接入技术，解析其原理、关键组成、技术演进以及在现代通信网络中的重要作用，为读者勾勒出信息高速公路的宏伟蓝图。 一、 光传输技术：信息在光纤中的极速之旅 光传输技术，顾名思义，是指利用光波作为载体，在光纤介质中实现信息高速、远距离传输的一系列技术。其核心在于将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号还原为电信号，从而完成信息的传递。 1. 光信号的产生与调制： 光源： 光信号的产生离不开光源，目前主流的光源包括半导体激光器（如DFB激光器）和发光二极管（LED）。激光器具有光谱窄、方向性好、亮度高等优点，是长距离、高速率光传输的首选。LED则成本较低，适用于短距离、低速率的应用。 调制： 将电信号“编码”到光信号上的过程称为调制。根据调制方式的不同，可以分为强度调制、频率调制、相位调制等。 强度调制（IM）： 最为简单直接的方式，通过改变光源的输出光强度来代表数字信号的“0”和“1”。例如，光亮代表“1”，无光代表“0”。这是目前应用最广泛的调制方式，尤其是在传统的基带传输中。 调频（FM）/调相（PM）： 通过改变光波的频率或相位来编码信息。这些调制方式能带来更好的频谱效率和抗噪声能力，但实现起来相对复杂。 相干光通信： 随着传输速率的提高和传输距离的增加，相干光通信技术应运而生。它利用外差或零拍检测技术，通过接收端的光信号与本地振荡器发出的参考光信号进行干涉来提取信息。相干光通信能够实现对光信号的幅度和相位进行调制（如QPSK, QAM），极大地提高了频谱效率，是现代高速光传输系统的核心。 2. 光纤的传输特性： 光纤类型： 光纤主要分为两种： 单模光纤（SMF）： 纤芯直径非常小（约9微米），仅允许基模（第一类模式）传播。这大大减少了模式色散，使得单模光纤能够支持极高的传输速率和极长的传输距离，是长距离骨干网和城域网的主要传输介质。 多模光纤（MMF）： 纤芯直径较大（通常为50或62.5微米），允许多个模式的光波传播。虽然成本较低，但由于不同模式的光传播速度不同，会产生模式色散，限制了其传输速率和传输距离，主要用于短距离应用，如数据中心内部连接。 损耗： 光信号在光纤中传输会发生损耗，主要包括： 吸收损耗： 光纤材料（如石英）对光的吸收。 散射损耗： 光纤内部微观不均匀性引起的瑞利散射。 弯曲损耗： 光纤受到弯曲时，部分光能会泄漏出去。 色散： 色散是光信号在光纤中传播时，不同波长或不同模式的光以不同速度传播，导致光脉冲展宽的现象。主要包括： 模式色散： 在多模光纤中，不同模式的光传播速度不同。 色度色散： 在单模光纤中，不同波长的光在材料中的传播速度不同（材料色散）或光纤的结构导致不同波长的光传播速度不同（波导色散）。色度色散是限制高速长距离光传输的主要因素之一。 3. 光信号的放大与再生： 光放大器（EDFA/SOA）： 为了补偿光信号在传输过程中产生的损耗，需要使用光放大器。掺铒光纤放大器（EDFA）是目前最成熟、应用最广泛的光放大器，能在光域直接放大光信号，无需进行光-电-光转换，大大简化了网络结构，提高了传输效率。半导体光放大器（SOA）也是一种重要的光放大器。 光再生中继： 在超长距离传输中，色散和非线性效应会导致信号严重劣化。此时需要进行光信号的再生，即对信号进行放大、整形和时钟恢复，将劣化后的光信号恢复到原始状态。光再生可以避免光-电-光转换带来的复杂性和成本，是实现超长距离、超高速率传输的关键。 4. 复用技术： 波分复用（WDM）： 允许在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，每个波长承载一路独立的通信信息。这极大地提高了光纤的传输容量，是现代光传输网络实现超大容量传输的核心技术。 粗波分复用（CWDM）： 波长间隔较大，通道数量相对较少，成本较低，适用于接入网和城域网。 密集波分复用（DWDM）： 波长间隔很小，通道数量庞大，传输容量巨大，是骨干网和超长距离传输的主流技术。 时分复用（TDM）： 将一个高速率的数据流分割成若干个较低速率的数据流，然后按照时间顺序分配到不同的时隙，在同一条传输通道上传输。 二、 光接入技术：连接终端与网络的最后一公里 光接入技术是指将光纤延伸到用户侧，提供高速率、高带宽的接入服务，实现“光进光出”的接入网络。它解决了传统铜缆接入带宽瓶颈的难题，为用户提供了前所未有的丰富的信息服务体验。 1. 光接入网络架构： 光线路终端（OLT）： 位于运营商侧，是光接入网络的核心设备，负责汇聚和管理多个用户侧光网络单元（ONU）。 光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）： 位于用户侧，负责将用户终端设备（如电脑、电视、手机）的电信号转换为光信号，或将接收到的光信号转换为电信号。ONT通常指单个用户使用的设备，ONU可能是一个汇聚多个用户设备的设备。 无源光网络（PON）： PON是一种最普遍的光接入技术，其关键特点是网络中不包含任何有源电子器件，仅使用无源光器件（如分光器），大大降低了网络的建设和维护成本。 2. 主流光接入技术： GPON（Gigabit Passive Optical Network）： 千兆无源光网络，是目前应用最广泛的下一代PON技术。它采用TDM/TDD（时分多址/时分双工）技术，能够提供下行高达2.5Gbps，上行高达1.25Gbps的速率，远超传统ADSL和EPON。GPON在频谱效率、设备集成度、功耗等方面都有显著优势。 EPON（Ethernet Passive Optical Network）： 以太网无源光网络，是早期采用PON技术的一种，它将以太网帧直接封装在PON帧中传输。EPON结构简单，易于与现有以太网兼容，但其带宽和效率相对GPON较低。 XG-PON/XGS-PON： 更高速率的GPON技术，XG-PON提供下行10Gbps，上行2.5Gbps；XGS-PON则实现下行和上行均达到10Gbps，是未来超高速宽带接入的重要方向。 NG-PON2（Next-Generation PON 2）： 旨在提供更高的带宽、更低的延迟和更高的灵活性，采用波分复用技术，能够在同一根光纤上提供多波长服务，满足不同应用场景的需求。 3. 光接入技术的关键优势： 高带宽： 提供远超传统铜缆的上传和下载速率，满足高清视频、在线游戏、VR/AR等高带宽应用需求。 低延迟： 光信号传输延迟极低，对需要实时交互的应用（如远程医疗、自动驾驶）至关重要。 高可靠性： 光纤传输不受电磁干扰影响，且PON网络中的无源器件减少了故障点。 可扩展性： 易于升级到更高的速率和更广阔的覆盖范围，满足未来不断增长的业务需求。 三、 光传输与光接入技术在现代通信网络中的应用 光传输与光接入技术是构成现代通信网络不可或缺的两大支柱。 1. 骨干网与城域网： 作为信息高速公路的主干道，长距离骨干网和区域性城域网主要采用DWDM技术传输海量数据，保证了全国乃至全球范围内的信息互联互通。 2. 接入网： FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）是光接入技术最典型的应用，将光纤直接铺设到家庭用户，实现了“最后一公里”的光纤化，为用户提供了极速的互联网体验。 3. 数据中心网络： 数据中心内部高速互联、服务器与服务器之间的连接，也大量采用光纤传输技术，以满足海量数据的高速交换需求。 4. 5G及未来通信： 5G网络的建设离不开高密度、高带宽的光纤回传网络，光传输与光接入技术为5G的大带宽、低时延特性提供了坚实的基础。未来的6G及更先进的通信技术，也将继续依赖于光传输技术的不断发展。 四、 技术发展趋势 更高传输速率： 随着调制技术的进步和相干光通信的发展，单波长传输速率不断攀升，100Gbps、400Gbps甚至Tbps级别的单波长传输正在成为现实。 更高频谱效率： 通过更先进的调制格式（如PAM4、QAM）和更精细的波长控制，最大化利用光纤的传输容量。 智能化与自动化： 引入人工智能和机器学习，实现光网络的智能监控、故障预测和自动优化，提高网络运维效率。 绿色节能： 研发低功耗的光器件和传输方案，降低通信网络的能耗。 新材料与新工艺： 探索新型光纤材料和光器件制造工艺，以应对更高带宽、更远距离的需求。 结语 光传输与光接入技术，是信息时代发展的强大引擎，它们默默地支撑着我们无时无刻不在发生的信息交换。从宏观的全球骨干网到微观的家中终端，光纤的身影无处不在，将世界紧密地连接在一起。随着技术的不断演进，我们有理由相信，光传输与光接入技术将继续引领信息通信的未来，为构建更加智能、便捷、高效的数字社会贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚入职不久的通信技术支持人员，之前在学校里学的知识更多是理论性的，对于实际的网络部署和维护，感觉还是有点力不从心。这本《光传输与光接入技术》教材，简直是我入职后的“救星”。我最看重的是它对于实际问题的解决思路。比如，在处理光纤断裂或者衰减过大的问题时，书里详细介绍了各种故障定位的方法和常用的测量仪器，还提供了不同类型光纤的特性对比，方便我在实际工作中快速判断问题根源。还有关于光放大器和光开关的应用，书中都有非常具体的场景描述和技术参数说明，我能够对照着实际设备进行学习和理解。我特别喜欢书中关于光接入网技术的那一部分，详细介绍了各种接入方式的优缺点，以及如何根据用户需求和网络条件进行选择，这一点对于我理解运营商网络的部署策略非常有帮助。书中的图表和插图也很多，非常直观，很多复杂的原理通过图示就能迅速get到。虽然有些技术名词我还需要查阅资料才能完全理解，但整体而言，这本书提供了一个非常好的学习框架，让我能够更有方向性地去学习和掌握光通信相关的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本《光传输与光接入技术》真的是太及时了！作为一名正在攻读通信工程的大三学生，我之前对光通信这个领域一直感到有些模糊，尤其是在实际工程应用方面。市面上虽然有一些介绍光通信原理的书籍，但很多都过于偏重理论，或者年代久远，跟不上最新的技术发展。这本教材的出现，简直是及时雨。我翻开目录，就看到了“光纤通信系统组成”、“光纤传输系统”、“光网络”等章节，这正好是我急需深入了解的内容。特别是“光接入网技术”部分，详细介绍了PON、EPON、GPON等我听说过但了解不深的几种技术，还探讨了它们各自的优缺点以及在实际部署中的考量，这一点对于我们未来进入通信行业至关重要。教材的语言风格也比较清晰易懂，虽然有些概念需要反复琢磨，但整体上不会让人望而却步。我尤其欣赏它对一些关键技术的原理剖析，比如不同调制格式的优劣、光器件的选择标准等等，这些都为我构建扎实的理论基础提供了可靠的支撑。总而言之，这本教材对于我们这些通信工程专业的学生来说，是一份非常宝贵的学习资料，它不仅弥补了理论与实践之间的鸿沟，更让我对未来光通信技术的发展趋势有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打多年的工程师，我一直关注着光传输和光接入技术的发展，因为它们是支撑我们整个现代通信网络的基石。市面上这类书籍不少，但很多都停留在泛泛而谈或者深度不够的层面。《光传输与光接入技术》这本书，我拿到手后细细翻阅，发现它在理论深度和技术广度上都做得相当出色。它不仅仅是罗列各种技术名词，而是深入剖析了不同技术背后的物理原理和工程实现细节。比如，关于光纤损耗的几种主要机制，书中都给出了详尽的数学模型和实际测量数据参考，这对于我们进行系统设计和故障排查非常有帮助。另外，对于各种光传输系统的性能指标，如信噪比、误码率、色散等，书中都有非常详细的计算方法和影响因素分析。最让我惊喜的是，书中还穿插了不少实际工程案例的介绍，比如不同场景下光网络的组网方案、设备选型考量等等，这些“干货”内容对于我这样的工程师来说，直接解决了很多实际工作中的痛点。这本书的结构逻辑清晰，从宏观的光网络架构，到微观的光器件原理，再到具体的传输和接入技术，层层递进，让我能够系统地梳理和深化自己的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

我一直对光通信这个领域充满好奇，总觉得它背后隐藏着很多神奇的技术，是支撑现代高速信息社会的关键。这本《光传输与光接入技术》的标题就非常吸引我。在阅读过程中，我最大的感受是这本书的全面性。它不像一些技术书籍那样只专注于某个单一的技术点，而是从宏观的光传输系统，到微观的光器件，再到终端的光接入网络，都有涉及。书中关于光纤的介绍，从不同类型光纤的结构、损耗特性，到它们在不同应用场景下的选择，都讲解得非常细致。而光传输系统部分，则详细介绍了各种复用技术、调制技术以及光放大器的作用，让我对如何实现远距离、大容量的光信号传输有了更深的认识。最令我兴奋的是，书中对光接入网的讲解，这部分内容直接关联到我们日常使用的互联网服务，让我能够理解背后是如何实现“最后一公里”的高速连接的。尽管有些章节涉及的物理概念和数学模型对我来说还有些挑战，但我能够感受到作者的用心，他们试图将复杂的概念以相对易懂的方式呈现出来。这本书确实打开了我的视野，让我对光通信这个充满活力的领域有了更深刻的理解和更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我选择这本书，主要是被它的“全国普通高校通信工程专业规划教材”这个标签所吸引。这意味着它在内容的科学性、系统性和权威性上都有一定的保障，能够作为我一个相对初学者的入门读物。翻阅后，我发现我的选择没有错。这本书的叙述风格比较严谨，但又不失条理。它从最基础的光波导原理讲起，循序渐进地介绍了各种光纤的类型、特性以及传输损耗的计算。然后，它逐步过渡到光传输系统，详细阐述了光复用技术（如WDM）的原理和应用，这部分内容对于我理解现代高速光网络至关重要。在光接入网部分，我尤其对书中关于不同PON技术（如EPON、GPON）的比较分析印象深刻，它不仅讲解了各技术的关键指标，还探讨了它们在不同应用场景下的适用性。对我而言，这本书最宝贵的地方在于，它不仅仅是知识的堆砌，更像是在为我构建一个知识体系。它让我明白了各种技术之间的联系和区别，以及它们是如何服务于整个通信网络的需求的。虽然有些章节的公式推导我还需要花些时间去消化，但整体来说，这本书为我打下了坚实的光通信基础。