Cvijetic教授在過去三十余年里領導了數(shù)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(wǎng)絡的建設,給出了諸多實用的網(wǎng)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(fā),之后分別論述了調(diào)制、探測、編碼及網(wǎng)絡各項關鍵技術的實際應用及*新進展,對于學習者和工程人員來說將成為十分有益的參考。
書中的素材基于第五代光傳輸系統(tǒng),是目前為止關于該領域*新*全面的著作。本書的讀者對象包括電子工程、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(zhàn)略發(fā)展研究工程師等。
這本書的目的是介紹在光通信和網(wǎng)絡領域的先進和新興的一系列話題。本書主要基于第五代光傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)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(shù)(振幅、相位、頻率和偏振)。光信號傳輸和網(wǎng)絡兩個主題都被同等深度的進行了介紹,并以逐漸引入更復雜的話題。讀者將在第1章到第4章中找到關于光學元件和信號產(chǎn)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(diào)制、LDPC編碼Turbo均衡、極化時間編碼、基于空域的調(diào)制和編碼、多維調(diào)制、*優(yōu)信號星座設計以及線性和非線性損傷的數(shù)字補償?shù)纫恍└呒壴掝}。這些章節(jié)還包括描述一系列檢測后的數(shù)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(shù)字背向傳播,和維納濾波。第8章介紹了高級光網(wǎng)絡的基本原理,包括常用拓撲中主要光網(wǎng)絡模型的定義和網(wǎng)絡參數(shù)設計。在第9章中,光通道容量計算是基于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系統(tǒng)和網(wǎng)絡相關的主題。這本書是自成一體的,結(jié)構(gòu)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,可以很容易地應用于研究和實際應用。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(yè)的大四本科生和研究生,研究工程師和科學家,開發(fā)和規(guī)劃工程師,以及主要行業(yè)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系統(tǒng)和網(wǎng)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。本書的主題不限于任何特定的地理區(qū)域或任何特定的傳輸和網(wǎng)絡場景。我們非常感謝業(yè)界和學術界的眾多同事過去與我們進行了有益的討論,并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。
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(qū)副總裁兼首席技術戰(zhàn)略師。在30余年的專業(yè)經(jīng)歷中,他直接參與了多個世界*通信實驗室的研究和發(fā)展。在光通信和光網(wǎng)領域,Cvijetic博士發(fā)表了大量專業(yè)論文,著書3本,擁有12項美國專利。
第1章 光通信簡介 /1
。保薄」饩W(wǎng)絡的作用 /2
1.2 歷史觀點 /7
1.3 以太網(wǎng)作為基于分組的網(wǎng)絡基礎 /17
。保础」怆妭鬏斚到y(tǒng)和網(wǎng)絡的分類和基本概念 /22
。保怠∥磥碚雇/28
。保丁”緯慕M織 /28
第2章 光學元件和模塊 /32
。玻薄£P鍵的光學元件 /32
2.2 光纖 /35
。玻场」庠础/47
。玻础」鈱W濾波器和多路復用器 /61
。玻怠」鈱W調(diào)制器 /72
。玻丁」夥糯笃鳌/81
。玻贰」怆姸䴓O管 /95
。玻浮」鈱W元件加工 /100
。玻埂】偨Y(jié) /114
第3章 光纖中的信號傳輸 /119
。常薄」饫w損耗 /119
。常病」饫w波導理論 /123
。常场文9饫w中的信號色散 /135
。常础文9饫w中的脈沖傳輸 /151
3.5 光纖中多信道傳輸 /179
。常丁《嗄9饫w中的信號傳輸 /185
。常贰】偨Y(jié) /191
第4章 噪聲源和信道損傷 /194
。矗薄」庑诺涝肼暋/194
。矗病≌`碼率(BER)、信噪比(SNR)和接收機靈敏度的定義 /212
。矗场⌒盘枔p傷 /227
。矗础」鈧鬏旀溌返南拗啤/258
4.5 總結(jié) /266
第5章 高級的調(diào)制格式 /271
。担薄⌒盘柨臻g理論和帶通數(shù)字光傳輸 /271
。担病《嚯A調(diào)制格式 /288
5.3 偏分復用和四維信令 /300
。担础】辗謴陀煤投嗑S混合調(diào)制 /304
5.5 信號星座圖的設計 /308
。担丁」馔ㄐ胖械恼活l分復用(OFDM) /313
。担贰IMO 光通信 /332
。担浮】偨Y(jié) /342
第6章 高級探測方案 /349
6.1 基礎探測理論 /349
。叮病」庑盘柕南喔商綔y /371
6.3 光信道均衡 /387
。叮础(shù)字背向傳輸 /408
。叮怠⊥健/412
。叮丁∠喔晒釵FDM 探測 /416
6.7 光學MIMO 探測 /423
。叮浮】偨Y(jié) /431
第7章 先進的編碼方案 /438
7.1 信道編碼的基本知識 /438
。罚病【性分組碼 /444
7.3 循環(huán)碼 /454
。罚础oseGChaudhuriGHocquenghem(BCH)碼 /461
7.5 里德所羅門碼(ReedGSolomon(RS))、級聯(lián)碼和乘積碼 /468
。罚丁urbo碼 /470
。罚贰urboG乘積碼 /473
7.8 低密度校驗碼(LDPC) /475
。罚埂【幋a調(diào)制 /486
。罚保啊DPC編碼的Turbo均衡 /502
7.11 總結(jié) /514
第8章 高級光網(wǎng)絡 /526
。福薄」饩W(wǎng)絡作為ISO 模型的一部分 /526
。福病」饩W(wǎng)絡元素 /541
8.3 光網(wǎng)絡中的光路路由 /553
。福础p傷感知路由 /565
。福怠」饩W(wǎng)絡的控制與管理 /573
。福丁」饩W(wǎng)絡的控制平面 /583
。福贰」鈱W包和突發(fā)交換 /585
。福浮」饩W(wǎng)絡應用部分 /591
。福埂∠冗M的多維和動態(tài)光學網(wǎng)絡 /602
。福保啊】偨Y(jié) /607
第9章 光信道容量和能量效率 /613
。梗薄∵B續(xù)信道容量 /613
。梗病∮杏洃浶诺赖娜萘俊/618
9.3 信號傳輸建!/624
。梗础⊥ㄟ^BCJR算法的正向遞歸計算信息容量 /628
。梗怠∠喔蓹z測系統(tǒng)的信息容量 /631
。梗丁」釳IMOGOFDM 系統(tǒng)容量計算 /633
。梗贰「吣苄Ч鈧鬏敗/636
。梗浮】偨Y(jié) /642
第10章 工程工具箱 /647
。保埃薄”緯惺褂玫奈锢砹亢蛦挝弧/647
。保埃病」庑盘柕念l率和波長 /649
。保埃场」獾氖芗ぐl(fā)射 /649
10.4 半導體結(jié)的基本物理原理 /651
。保埃怠』臼噶糠治觥/656
10.6 貝塞爾函數(shù) /657
。保埃贰」庑盘柕恼{(diào)制 /659
10.8 數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換 /659
。保埃埂」饨邮諜C傳遞函數(shù) /661
10.10 z變換及其應用 /663
。保埃保薄〕橄蟠鷶(shù)基礎 /667
。保埃保病∶}沖位置調(diào)制 /673
10.13 斯托克斯矢量和邦加球 /675
參考文獻 /677