高速光互連和寬帶光接入技術

定　價：￥189.80

作　者：	余建軍張教李凡
出版社：	人民郵電出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787115598363	出版時間：	2023-06-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	128開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　高速中短距離光傳輸與光接入系統(tǒng)目前正處于升級換代、速率提升的階段，傳統(tǒng)光纖傳輸技術受到了的挑戰(zhàn)。本書主要總結了高速光互連和寬帶光接入系統(tǒng)中一系列前沿性、開拓性和有深度的研究工作，主要包括高速短距離光纖傳輸系統(tǒng)基礎及其關鍵問題、器件的發(fā)展、新型調制格式和編碼以及高性能的數(shù)字信號處理算法。本書緊跟當前研究熱點和業(yè)界標準，理論分析和實驗研究并重，具有重要的理論意義和工程應用價值。本書適合通信領域從事光纖通信、無線通信等研究的工程技術人員，以及高等院校通信工程等相關專業(yè)的研究生和教師閱讀。

作者簡介

　　余建軍教授，對高速光纖通信技術進行了多年的研究，在超高速光信號產生、傳輸和接收方面取得了許多創(chuàng)新性成果和創(chuàng)紀錄的傳輸實驗。他先后在國內外多所大學和科研機構從事寬帶光纖傳輸技術方面的研究工作，是 IEEE Fellow 和 OSA Fellow；發(fā)表了 1000 余篇學術論文，獲得 100 余項專利授權，先后擔任 OSA Journal of Optical Communications and Networking、IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology、OSA/IEEE Journal of Optical Communications and Networking 和 IEEE Photonics Journal 期刊的編委。

圖書目錄

第 1 章緒論 .001
1.1　研究背景和意義 .001
1.2　研究現(xiàn)狀 .004
1.2.1　高速數(shù)據(jù)中心光互連研究現(xiàn)狀　004
1.2.2　高速接入網研究現(xiàn)狀 .　008
1.3　本書的結構安排 .010
參考文獻　015

第　2 章高速短距離光纖傳輸系統(tǒng)基礎及其關鍵問題　021
2.1　引言
021
2.2　高速短距離光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成架構　021
2.2.1　光發(fā)射機　022
2.2.2　光接收機　025
2.2.3　光纖信道　027
2.2.4　光放大器　028
2.2.5　先進調制格式 .　030
2.2.6　數(shù)字信號均衡技術　032
2.3　高速短距離光纖傳輸系統(tǒng)面臨的關鍵問題與解決方案 .034
2.3.1　系統(tǒng)帶寬受限問題　035
2.3.2　光纖傳輸損傷問題　036
2.3.3　光電器件非線性損傷問題　038
2.3.4　高速短距離光纖傳輸系統(tǒng)中關鍵問題的解決方法　045
2.4　小結　046
參考文獻　047

第　3 章基于帶寬受限器件的數(shù)據(jù)中心光互連系統(tǒng)　049
3.1　引言　049
3.2　數(shù)據(jù)中心光互連研究進展　050
3.2.1　數(shù)據(jù)中心光互連網絡 .　050
3.2.2　以太網標準　051
3.3　基于帶寬受限器件的 100Gbit/s 數(shù)據(jù)中心光互連傳輸實驗　053
3.3.1　聯(lián)合均衡算法原理　054
3.3.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　056
3.3.3　實驗結果與討論　058
3.4　基于級聯(lián) SOA 的 120km 數(shù)據(jù)中心光互連傳輸實驗 .　064
3.4.1　級聯(lián) SOA 模型　065
3.4.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　067
3.4.3　實驗結果與討論　069
3.5　小結　072
參考文獻　.　073

第　4 章基于高階 PAM 的數(shù)據(jù)中心光互連非線性研究　075
4.1　引言　075
4.2　基于改進查找表的高階 PAM 非線性預失真技術 .　076
4.2.1　經典查找表的基本原理　076
4.2.2　改進查找表的基本原理　077
4.2.3　基于 M-LUT 的 PAM8 IMDD 系統(tǒng)傳輸實驗　079
4.3　基于 DBSCAN 算法的高階 PAM 非線性判決技術 .　084
4.3.1　DBSCAN 算法的基本原理 .　085
4.3.2　基于 DBSCAN 算法的高階 PAM 判決算法基本原理　086
4.3.3　基于 DBSCAN 算法的 PAM8 IMDD 系統(tǒng)傳輸實驗　089
4.4　小結　093
參考文獻　.　093

第　5 章基于概率整形的 200Gbit/s 數(shù)據(jù)中心內光互連系統(tǒng)　095
5.1　引言　095
5.2　概率整形技術　096
5.2.1　概率整形技術的基本原理　096
5.2.2　GMI 和 NGMI 數(shù)值模擬　099
5.2.3　基于概率整形的高階 PAM 傳輸仿真　102
5.3　基于概率整形的 260Gbit/s PAM8 數(shù)據(jù)中心內光互連傳輸實驗　103
5.3.1　基于硬限幅的概率整形時域數(shù)字預均衡技術 .　104
5.3.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　106
5.3.3　實驗結果與討論　109
5.4　SOA 使能的 280Gbit/s PS-PAM8 數(shù)據(jù)中心內光互連傳輸實驗　112
5.4.1　超高速信號的 SOA 大信號增益模型　113
5.4.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　114
5.4.3　實驗結果與討論　115
5.5　基于概率整形的 350Gbit/s PAM16 數(shù)據(jù)中心內光互連傳輸實驗　119
5.5.1　超高速 PAM 信號聯(lián)合非線性均衡技術 .　119
5.5.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　120
5.5.3　實驗結果與討論　122
5.6　小結　124
參考文獻　125

第　6 章基于帶寬受限器件的無源光網絡傳輸系統(tǒng)　127
6.1　引言　127
6.2　PON 研究進展 .127
6.2.1　PON 標準化進程　127
6.2.2　PON 發(fā)展的主要趨勢　130
6.3　基于帶寬受限器件的 100G-PON 下行傳輸實驗 .132
6.3.1　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　133
6.3.2　發(fā)射端和接收端 DSP　134
6.3.3　實驗結果與討論　138
6.3.4　色散容限及功率損耗分析　141
6.4　基于帶寬受限器件的 50G-PON 對稱傳輸實驗　143
6.4.1　調制格式 DSP 流程 .　143
6.4.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù) .　145
6.4.3　實驗結果與討論　147
6.4.4　色散容限及復雜度分析　150
6.5　基于帶寬受限器件的對稱 50G-PON 上行突發(fā)傳輸實驗　152
6.5.1　基于數(shù)字濾波平方定時的 BCDR 算法原理　152
6.5.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù)　153
6.5.3　實驗結果與討論　155
6.6　小結　158
參考文獻　159

第　7 章基于強度調制相干檢測的 200G-PON 傳輸系統(tǒng)　162
7.1　引言　162
7.2　基于強度調制相干檢測的低復雜度 DSP 基本原理　163
7.2.1　強度調制和外差相干探測技術基本原理　163
7.2.2　PAM4 信號恢復 DSP 算法基本原理　165
7.3　基于強度調制相干檢測的 200G-PON 下行傳輸實驗　167
7.3.1　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù)　167
7.3.2　實驗結果　169
7.3.3　激光器線寬容忍性　173
7.4　小結　174
參考文獻　175

第　8 章基于多載波強度調制直接檢測通信接入網系統(tǒng) .　176
8.1　引言　176
8.2　光纖通信除權預均衡技術　177
8.3　獨立單邊帶生成技術　179
8.4　色散預補償技術 .　179
8.5　雙邊帶獨立信號非線性串擾消除算法 .　180
8.5.1　雙邊帶獨立信號非線性串擾消除算法原理　180
8.5.2　實驗系統(tǒng)及參數(shù)　183
8.5.3　實驗結果　184
8.6　基于 OFDM 調制的高譜效率概率編碼技術.　186
8.6.1　基于概率編碼的 OFDM 光纖強度調制直接檢測傳輸實驗　186
8.6.2　基于升階等熵概率編碼的 OFDM 光纖強度調制直接檢測傳輸實驗　189
8.6.3　基于超高升階等熵概率編碼和除權預均衡技術的 OFDM 光纖強度調制
直接檢測傳輸實驗　192
8.7　小結　195
參考文獻　196

第　9 章基于強度調制直接檢測 DMT 調制的數(shù)據(jù)中心內光互連系統(tǒng)　198
9.1　引言　198
9.2　DMT 調制關鍵技術 .　199
9.2.1　DFT-S　199
9.2.2　ABPL　200
9.3　采用高階調制格式的 DMT 大容量數(shù)據(jù)中心內光互連系統(tǒng)研究 .　202
9.3.1　實驗系統(tǒng)及參數(shù)　203
9.3.2　DFT-S 編碼和預均衡聯(lián)合技術 .　204
9.3.3　DD-LMS 均衡器　206
9.3.4　實驗結果　207
9.4　DFT-S DMT 和 ABPL DMT 的性能比較　209
9.4.1　信道估計及 SNR 計算　210
9.4.2　實驗傳輸系統(tǒng) .　211
9.4.3　實驗結果　212
9.5　小結　215
參考文獻　215

第　10 章基于城域網直接檢測通信系統(tǒng)非線性補償技術　219
10.1　引言 .219
10.2　基于 ANN 的信道均衡技術　220
10.2.1　基于 MLP 的均衡器原理　220
10.2.2　基于 FLANN 的均衡器原理　221
10.2.3　基于 RNN 的均衡器原理　222
10.2.4　基于 DNN 的均衡器原理　223
10.3　基于 ANN 均衡器的城域網光纖直接檢測傳輸實驗 .224
10.4　級聯(lián)復數(shù)信號實虛部非線性串擾消除算法 .226
10.4.1　級聯(lián)復數(shù)信號實虛部非線性串擾消除算法原理　227
10.4.2　基于級聯(lián)復數(shù)信號實虛部非線性串擾消除算法的光纖直接檢測傳輸實驗 .　230
10.5　小結 .236
參考文獻　237

第　11 章接入網系統(tǒng)在帶寬受限情況下的調制格式最佳化 .　239
11.1　引言 .239
11.2　面向低成本接入網的 100Gbit/s 光纖強度調制直接檢測通信系統(tǒng)實驗　240
11.2.1　算法流程 .　240
11.2.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù)　242
11.2.3　實驗結果與討論 .　244
11.3　小結 .247
參考文獻　247

第　12 章城域網傳輸系統(tǒng)的調制格式最佳化 .　249
12.1　引言 .249
12.2　面向中長距城域網的 100Gbit/s 強度調制直接檢測通信系統(tǒng)實驗 .250
12.2.1　算法流程 .　250
12.2.2　實驗裝置及系統(tǒng)參數(shù)　251
12.2.3　實驗結果與討論 .　252
12.3　小結 .258
參考文獻　259

第　13 章強度調制直接檢測中的子載波互拍噪聲抑制　260
13.1　引言 .260
13.2　SSBI 產生原理 261高速光互連和寬帶光接入技術
13.3　基于發(fā)射端非線性預處理的無 SSBI 直接檢測　261
13.3.1　基于 DD-MZM 的單邊帶調制直接檢測　262
13.3.2　笛卡兒極坐標轉換 .　263
13.3.3　仿真系統(tǒng)及參數(shù) .　264
13.3.4　仿真結果分析　266
13.3.5　算法計算復雜度分析　273
13.4　小結　274
參考文獻　.　274

第　14 章 40Gbit/s 啁啾管理激光器在接入網和城域網中的應用　277
14.1　引言　277
14.2　CML 發(fā)射器原理　278
14.2.1　DML 的線性調頻特性.　278
14.2.2　工作原理 .　279
14.2.3　光學濾波器的參數(shù)優(yōu)化 .　281
14.2.4　DML 激光模型的參數(shù)優(yōu)化　282
14.3　40Gbit/s 無色散補償 20km SSMF 傳輸 .　284
14.4　集中式 40Gbit/s WDM-PON .　288
14.4.1　網絡設計 .　288
14.4.2　WDM-PON 配置和實驗結果　289
14.5　100m 漸變型塑料光纖傳輸驗證　291
14.6　城域網絡應用　293
14.7　小結　295
參考文獻　.　295

第　15 章基于空分復用實現(xiàn)超短距離的光互連　298
15.1　引言　298
15.2　矢量模式的傳輸特性　299
15.2.1　矢量模式的產生與基本特性　299
15.2.2　矢量模式在少模光纖中的傳輸特性　300
15.3　基于矢量模式復用的短距離光互連　302
15.3.1　DMT 調制技術　302
15.3.2　基于 240Gbit/s DMT 信號的矢量模式復用系統(tǒng) .　303
15.3.3　離線 DSP 流程 .　304
15.3.4　實驗結果 .　305
15.3.5　幾種補償機制對系統(tǒng)性能的影響 .　306
15.3.6　基于 DFT-S 技術與預均衡技術的信號性能對比　309
15.4　基于線偏振模式復用的短距離光互連　310
15.4.1　實驗原理 .　312
15.4.2　離線 DSP 流程 .　313
15.4.3　單波長 MDM 傳輸　314
15.4.4　WDM MDM 傳輸　317
15.5　小結 .318
參考文獻　319