多製式數字全光分布係統應用與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜明玉 著

圖書標籤:

• 光縴通信
• 全光網絡
• 多製式
• 數字通信
• 係統設計
• 光分布係統
• 網絡工程
• 通信工程
• 光傳輸
• 信息技術

店鋪： 天泰尚圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121299216

商品編碼：29640212311

包裝：平裝

齣版時間：2016-09-01

基本信息

書名：多製式數字全光分布係統應用與設計

定價：49元

作者：杜明玉

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-09-01

ISBN：9787121299216

字數：

頁碼：192

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹一種新型的深度覆蓋解決方案——多製式數字全光分布係統，包括係統特點、原理、參數指標、網絡架構、應用方案設計、安裝開通、故障處理及典型應用案例。

本書介紹一種新型的深度覆蓋解決方案——多製式數字全光分布係統，包括係統特點、原理、參數指標、網絡架構、應用方案設計、安裝開通、故障處理及典型應用案例。

目錄

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作者介紹

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杜明玉：高級工程師，學士畢業於華中科技大學，碩士畢業於中南財經政法大學，現任職於武漢虹信通信技術有限責任公司，從事無綫網絡優化設備相關研究工作，主持過行業標準編寫並獲得多個通信相關。負責開發的TD-SCDMA直放站獲得湖北省科技進步三等奬。

文摘

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序言

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前 言
21世紀以來，移動通信網絡在中國得到瞭飛速的發展，從早的模擬通信係統發展到第四代移動通信係統（4G）隻用瞭短短的十幾年，如今第五代移動通信係統（5G）預研也已經在如火如荼地開展中，未來三到四年就會開始商用。
伴隨著移動通信網絡的升級換代，移動通信的業務也在發生巨大的變化，從早的電話、短信業務到如今的高速數據業務，如視頻電話、微信。不管是早前的電話還是如今的微信，大部分的業務都是在室內進行的，因此室內信號覆蓋的好壞至關重要。室內信號的覆蓋也是運營商為頭疼的地方，由於無綫信號的傳輸特性，加上如今建築的特點，常規室外基站的信號穿牆損耗較大，室內信號普遍較差。
21世紀初，作為基站信號的延伸覆蓋，直放站發揮瞭重要的作用。在2G時代，直放站得到瞭大量應用，隨著移動通信的發展，直放站也發生瞭演進。在4G時代，移動運營商同時擁有多張網絡，如中國移動同時有2G（主要承載語音業務）和4G（主要承載數據業務），中國電信同時有3G和4G，中國聯通則同時有2G、3G和4G，這麼多信號都要在室內覆蓋，一種新型的分布係統——多製式數字全光分布係統就應運而生。多製式數字全光分布係統是一種運用寬帶數字化技術，使用光縴承載無綫信號傳輸和分布，同時實現運營商2G、3G和4G無綫信號覆蓋的解決方案。
由於其集約化、監控方便和更易實現LTE MIMO功能等特點，多製式數字全光分布係統在中國移動和中國聯通得到瞭大量應用，中國電信也開始瞭技術調研。同時，在響應國傢共建共享號召下成立的中國鐵塔也在推進多運營商多製式數字全光分布係統的研究，並在多地展開瞭試點和測試。
本書著者均多年從事無綫網絡研究的相關工作，有著豐富的移動通信網絡技術知識和網絡優化經驗，部分著者還牽頭起草和參與製定瞭部分行業標準。本書首先介紹移動通信的發展以及數字全光分布係統的引入背景、産業發展和外使用情況；其次介紹其産品原理和特點，以及主要特性、參數指標和監控方案；在此基礎上重點介紹數字全光分布係統的網絡架構，應用和方案設計，産品的安裝和開通，常見故障的處理以及相關的典型案例，對工程設計起到的實際指導意義；後對全書進行總結，展望數字全光分布係統的未來發展趨勢。
本書由杜明玉、王誌勇、蔡鑫、龔照、湯利民和鄒勇著。全書由杜明玉、王誌勇和蔡鑫策劃，杜明玉和龔照負責全書的結構和內容的編排，湯利民和鄒勇提齣修改意見。
由於本書從策劃到編寫再到齣版的時間比較緊張，書中肯定有不少問題，歡迎廣大讀者指正。

著 者
2016年8月於武漢

《多製式數字全光分布係統應用與設計》 一、引言 在當今信息爆炸的時代，通信技術的發展日新月異，數據傳輸速率不斷攀升，對網絡基礎設施提齣瞭前所未有的挑戰。傳統的光縴通信係統雖然在帶寬和傳輸距離上取得瞭顯著進步，但在多業務融閤、智能化控製以及麵嚮未來的應用場景拓展方麵，仍存在提升空間。多製式數字全光分布係統應運而生，它整閤瞭多種先進的光信號處理與傳輸技術，旨在構建一個高效、靈活、智能化的全光網絡架構，以滿足未來多樣化的通信需求。 本書《多製式數字全光分布係統應用與設計》便是在此背景下，對這一前沿領域進行深入探索和係統闡述。本書聚焦於多製式數字全光分布係統的核心理論、關鍵技術、實際應用以及工程設計方法，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架。本書並非對現有技術的簡單羅列，而是著力於揭示其背後的科學原理，分析其技術優勢，並探討其在不同應用場景下的可行性與優化策略。 二、全光網絡的發展脈絡與多製式數字全光分布係統的定位 光縴通信自問世以來，經曆瞭從單一波長傳輸到波分復用（WDM），再到摻鉺光縴放大器（EDFA）等關鍵技術的突破。這些進步極大地提升瞭光網絡的容量和效率。然而，隨著互聯網業務的爆炸式增長，特彆是高清視頻、雲計算、大數據、物聯網以及5G/6G通信等對網絡帶寬、時延、可靠性以及靈活性提齣瞭更高的要求，傳統的純光網絡架構麵臨瓶頸。 數字全光網絡（Digital Optical Network）的齣現，為解決這些問題提供瞭新的思路。它通過引入數字信號處理（DSP）技術，對光信號進行更精細的調製、解調、補償和控製，從而提升瞭信號的傳輸質量和係統的智能化水平。同時，隨著光器件技術和集成技術的進步，將數字處理能力與光傳輸功能在芯片層麵實現融閤，使得構建更為緊湊、高效的全光網絡成為可能。 “多製式”的概念，則強調瞭係統在支持不同業務類型、不同速率、不同編碼格式以及不同傳輸模式方麵的能力。在現代通信網絡中，業務的異構性是常態。例如，實時性要求極高的視頻會議與對帶寬要求極高的科學計算，或者低功耗、低速率的物聯網設備與高帶寬、高可靠性的數據中心互聯，它們需要不同優化策略的光網絡支持。多製式數字全光分布係統正是為瞭應對這種復雜性和多樣性而設計，它能夠在同一物理光縴基礎設施上，根據實際需求動態地配置和優化傳輸參數，實現資源的按需分配和高效利用。 本書的核心內容，正是圍繞這一“多製式”的特性展開，探討如何設計和實現能夠靈活適應多種通信製式、並融入先進數字信號處理技術的光網絡係統。 三、核心技術解析：數字信號處理在全光網絡中的應用 數字信號處理（DSP）是構建現代數字通信係統的基石，在多製式數字全光分布係統中，DSP扮演著至關重要的角色，其應用貫穿於信號的産生、傳輸、接收和優化等各個環節。 1. 先進調製格式與解調技術： 高階調製格式： 為瞭在有限的頻譜資源下實現更高的數據速率，如QPSK（正交相移鍵控）、16QAM（16狀態正交幅度調製）、64QAM乃至更高階的QAM被廣泛應用。DSP能夠精確地生成和解調這些高階調製信號，即便在存在色散、非綫性等損傷的情況下，也能有效恢復信號。 相乾檢測技術： 相乾檢測利用本地振蕩器産生一個與接收信號同頻同相的光信號，通過乾涉實現對信號幅度和相位的完整恢復。DSP在相乾接收端進行數字信號處理，補償光路的損傷，並提取完整的星座圖信息，這是實現高階調製格式的關鍵。 2. 損傷補償技術： 色散補償： 光信號在傳輸過程中會發生色散，導緻不同頻率分量的光信號傳播速度不同，從而引起信號展寬。DSP可以通過算法模型，如電子色散補償（EDC），在接收端實時地計算並補償這些色散效應，顯著提高傳輸距離和速率。 偏振模色散（PMD）補償： PMD是由於光縴雙摺射引起的，導緻不同偏振態的光信號傳播速度差異。DSP可以通過對偏振狀態和損傷程度的實時監測，進行動態補償，保證信號的完整性。 非綫性效應補償： 在高功率光信號傳輸時，光縴的非綫性效應會引入信號失真。DSP能夠通過建立非綫性模型，並應用逆傳播算法（如逆非綫性傅裏葉變換）等先進技術，對非綫性損傷進行補償。 3. 前嚮糾錯（FEC）編碼： 硬判決FEC與軟判決FEC： 為瞭提高係統的誤碼率性能，DSP會集成FEC編碼器和解碼器。軟判決FEC（如LDPC碼、Turbo碼）利用解調器提供的更豐富的信息（如對數似然比LLR），進行更有效的糾錯，能夠顯著降低對信噪比的要求，從而提高傳輸距離和容量。 4. 網絡監測與管理： 信號質量監測： DSP可以實時監測信號的各種質量參數，如比特誤碼率（BER）、信號噪聲比（SNR）、星座圖質量等，為網絡故障診斷和性能優化提供依據。 智能網元控製： DSP支持將數字控製指令與光信號處理功能集成，實現對光傳輸係統的動態配置和管理，例如根據業務需求動態調整調製格式、速率、功率等參數。 四、多製式數字全光分布係統的架構設計與關鍵組件 本書將深入探討多製式數字全光分布係統的典型架構，以及實現這些功能所需的核心組件。 1. 係統架構： 傳輸層： 包含光縴傳輸介質、光放大器、光分插復用器（OADM）、波長管理器等。 信號處理層（核心）： 位於收發端，集成瞭高密度、低功耗的DSP芯片。這些芯片負責調製/解調、損傷補償、FEC編碼/解碼、信號整形等功能。 控製與管理層： 負責網絡資源的調度、配置、監控和故障管理。DSP技術也滲透到這一層，實現智能化和自動化的網絡運維。 業務接入層： 連接各種不同類型的業務接口，如以太網、SDH/SONET、FC（光縴通道）等，並將這些業務信號轉化為可被數字全光係統處理的光信號。 2. 關鍵組件： 數字信號處理器（DSP）芯片： 這是係統的“大腦”。高性能的DSP芯片是實現復雜信號處理算法的關鍵。本書將討論DSP芯片的硬件架構、計算能力需求以及功耗優化等問題。 相乾光收發模塊： 集成瞭激光器、調製器、光電探測器、本地振蕩器以及部分DSP功能。為瞭支持多製式，這些模塊需要具備高度的靈活性和可配置性。 可編程光器件： 如可調諧激光器、可編程OADM等，它們能夠根據DSP指令動態地調整其工作參數，實現網絡資源的靈活分配。 先進光縴技術： 如低損耗光縴、空分復用（SDM）光縴等，為高密度、大容量傳輸提供基礎。 五、多製式數字全光分布係統的應用場景與優勢分析 多製式數字全光分布係統憑藉其靈活性、高效性、智能化和可擴展性，在多個領域展現齣巨大的應用潛力。 1. 數據中心互聯（DCI）： 需求： 數據中心之間需要高速、低延遲、高可靠性的連接，以支持分布式計算、數據備份和災難恢復。 應用： 數字全光DCI能夠支持不同速率（100G, 400G, 800G甚至更高）和不同業務類型的流量，通過動態調整調製格式和傳輸參數，優化鏈路性能，降低功耗。 2. 城域網與骨乾網升級： 需求： 傳統城域網和骨乾網需要應對日益增長的流量以及業務的異構性。 應用： 數字全光技術可以實現高密度波長利用，支持多種業務在同一光縴上高效傳輸，並提供強大的損傷補償能力，延長傳輸距離，降低網絡部署成本。 3. 5G/6G通信前傳與迴傳： 需求： 5G/6G對通信網絡的帶寬、時延和可靠性提齣瞭更高要求，尤其是在基站前傳和迴傳鏈路。 應用： 數字全光技術可以提供大帶寬、低時延的光傳輸能力，滿足基站密集部署的需求，並支持無綫信號的靈活調度和處理。 4. 光網絡切片： 需求： 為瞭支持不同業務對網絡性能的差異化需求（如超低時延、高可靠性、高帶寬），網絡需要具備資源隔離和按需分配的能力。 應用： 數字全光係統可以通過動態配置光通道的調製格式、速率、功率等參數，實現網絡切片的虛擬化部署，為不同用戶或業務提供定製化的網絡服務。 5. 海底光纜與長途傳輸： 需求： 海底光纜和長途傳輸麵臨更嚴苛的傳輸環境和更長的傳輸距離，對信號質量要求極高。 應用： 強大的DSP損傷補償能力使得數字全光係統能夠有效剋服長距離傳輸帶來的衰減、色散和非綫性效應，延長單跳距離，降低中繼站數量，從而降低建網和運維成本。 六、工程設計考量與未來展望 本書在闡述理論和應用的同時，也將關注工程設計的實際問題。 1. 功耗與散熱： DSP芯片的功耗是設計的關鍵考量，需要關注低功耗設計技術和散熱方案。 2. 成本效益： 在追求高性能的同時，需要平衡器件成本、集成度以及整體解決方案的經濟性。 3. 互操作性與標準化： 確保不同廠商的設備能夠互聯互通，推動相關標準的製定和發展。 4. 可維護性與可擴展性： 設計易於維護、易於升級的係統架構，以適應未來技術的發展和業務需求的變化。 展望未來，多製式數字全光分布係統將繼續嚮著更高集成度、更低功耗、更強處理能力和更智能化的方嚮發展。光電融閤（PIC）技術的進步將使得DSP和光器件更加緊密地集成，形成更緊湊、更高效的傳輸單元。人工智能（AI）和機器學習（ML）技術也將被引入到光網絡的管理和優化中，實現更主動、更預測性的網絡性能提升。 七、結論 《多製式數字全光分布係統應用與設計》旨在為讀者提供一個係統、深入、前沿的知識體係。通過對核心技術、架構設計、應用場景以及工程考量的全麵闡述，本書期望能夠幫助讀者深刻理解多製式數字全光分布係統的價值，並為該領域的研究、開發和應用提供有力的支持。本書的內容緊密圍繞“多製式”、“數字處理”和“全光分布”這些核心概念展開，力求提供實用且具有前瞻性的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度是毋庸置疑的，但更讓我驚喜的是它在“未來趨勢”和“標準化”方麵的探討。很多技術書籍往往隻關注當前的技術實現，對行業規範和未來演進方嚮的關注度不夠。然而，這本書特意用瞭一個章節來剖析當前國際標準組織在全光網絡領域的最新進展，並預測瞭下一代互聯互通的挑戰。這種前瞻性視角，對於我們做係統規劃的專業人士來說，價值巨大，因為它幫助我們規避瞭技術路綫上的潛在陷阱。特彆是在討論“能效優化”那部分，書中提齣瞭幾個巧妙的節能策略，這些策略並非空泛的理論，而是基於特定光器件特性的實際優化方案，涉及到功率管理和休眠模式的精細控製，這在當前強調綠色計算的大環境下，具有極強的現實指導意義。讀完這部分，我立即迴去審視瞭我們現有的係統設計，發現有幾處可以立刻進行節能改進的地方，這本書帶來的價值是立竿見影的，不僅僅是知識的增長，更是實踐上的改進。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是一絕，封麵那種深邃的藍色調，配上簡潔有力的白色字體，立刻就給人一種專業、嚴謹的感覺。剛拿到手的時候，我其實對“多製式”和“全光分布”這些詞匯有點懵，但翻開目錄，裏麵的章節劃分清晰得令人稱贊。它不是那種堆砌術語的教科書，而是真正從應用場景齣發，層層遞進地講解技術原理。比如講到係統架構設計那部分，作者好像特彆注重實戰經驗的分享，好多地方的圖示和流程圖都特彆直觀，讓我這個初學者都能迅速抓住核心邏輯。我特彆欣賞作者在介紹不同製式的兼容性時所下的功夫，那種細緻入微的對比分析，簡直就是為我們這些需要處理復雜異構環境的工程師量身定做的指南。讀完前幾章，我感覺自己對整個光通信係統的宏觀布局已經有瞭一個全新的認識框架，不再是零散的知識點，而是一個有機的整體。這本書的排版也很舒服，字體大小和行距都恰到好處，長時間閱讀也不會感到視覺疲勞，這對於一本技術深度如此之高的書籍來說，是極其重要的細節。總的來說，這本書的視覺呈現和初步的章節布局，已經為接下來的深入學習打下瞭非常堅實且愉悅的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言組織簡直就像一位技藝精湛的工匠在雕琢一件藝術品。它的節奏感掌握得非常好，有時是娓娓道來的敘事，將復雜的概念以類比的方式娓娓道來，讓人心悅誠服；有時則轉換成犀利、精煉的總結性陳述，直擊問題核心，力度十足。我尤其喜歡它在引入新概念時的鋪墊方式，總是先勾勒齣舊有技術的局限性，然後自然而然地引齣新技術的必要性和優勢，邏輯鏈條極其嚴密，令人難以産生任何疑慮。例如，在闡述“波長管理”時，作者並未簡單地羅列各種管理方法，而是構建瞭一個曆史演進的脈絡，從早期的靜態分配到如今的集中控製動態重構，每一步的演進都解釋得清清楚楚，讓你明白“為什麼”要這樣做，而不僅僅是“怎麼”做。這種敘事的高度和深度，使得這本書的閱讀體驗遠超一般的技術手冊，它更像是一部係統演進的史詩，讀起來酣暢淋灕，每一次翻頁都充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在為手頭的一個大型項目尋找可靠的參考資料，市麵上很多聲稱覆蓋“光網絡”的書籍，要麼過於偏重理論推導，公式多到讓人望而生畏，要麼就是隻停留在基礎概念的羅列，缺乏實際部署的經驗談。這本書恰好填補瞭我的這個空白。我重點看瞭關於“動態資源調度”的那一章，內容之詳實令人驚訝。作者不僅闡述瞭調度算法的數學模型，更重要的是，他結閤瞭多個業界真實案例，深入剖析瞭不同負載情況下，係統如何快速、無縫地切換和優化光路。書中對故障恢復機製的描述也極為到位，詳細列舉瞭從硬件層到軟件協議層麵的多級冗餘和快速重路由策略，這對於保障係統的高可用性至關重要。讀到那些具體的代碼片段和配置示例時，我仿佛能感受到作者在現場調試設備時的那種專注和細心。這本書的行文風格非常務實，沒有絲毫的浮誇，每一個技術點的闡述都帶著一種“久經沙場”的沉澱感，讓人讀起來非常踏實，感覺自己正在跟隨一位經驗豐富的老專傢學習最前沿的實踐智慧。

評分☆☆☆☆☆

從圖書館藉來這本書時，我原本以為它會是一本晦澀難懂的“硬骨頭”，但事實證明我的擔憂是多餘的。這本書在處理復雜數學模型和物理原理時，展現齣瞭一種罕見的“人文關懷”。它沒有把讀者當成純粹的計算機器，而是盡可能地用生活化的比喻來解釋那些深奧的光學現象和信號處理過程。比如，解釋“色散補償”時，作者似乎用瞭某種交通流或水流的比喻，一下子就把原本抽象的物理概念具象化瞭。這種教學方法，對於非理論物理背景的工程師來說，簡直是福音。更值得稱贊的是，本書的“術語對照錶”做得非常細緻，將一些專業術語的中英文對照標注得非常清晰，這對於需要查閱國際文獻的讀者來說，是極大的便利。整本書讀下來，我感覺自己不僅掌握瞭技術細節，更重要的是，培養瞭一種解決光係統問題的“思維定式”，這比記住任何一個公式都來得寶貴。這本書的價值，在於它重塑瞭我們對光網絡部署的底層認知。