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张海懿，赵文玉，李芳 等 著

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• 宽带光传输
• 光纤通信
• 光网络
• 光传输系统
• DWDM
• PON
• 高速光通信
• 光器件
• 通信工程
• 光信号处理

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121247071

版次：1

商品编码：11587392

包装：平装

丛书名： 宽带中国出版工程

开本：16开

出版时间：2014-11-01

页数：440

正文语种：中文

内容简介

本书针对光通信技术的发展，结合宽带中国的发展情况，从高速光传输、多业务传送、智能光通信、接入光通信和前沿光通信技术几个方面，对于光通信技术发展进行了全面的介绍，通过阅读本书，可使广大读者对光通信领域的相关技术及其应用场合等内容有更深入而详尽的了解。

作者简介

2008年7月至今，工业和信息化部电信研究院，通信标准研究所传送与接入研究部，主任。CSA TC6 WG1副组长，北京通信学会高级会员。国家科技进步二等奖两项；CCSA科技进步一等奖两项，二等奖一项，三等奖一项。

目录

目 录

第1章 宽带光传输技术发展概述 1
1．1 宽带光传输技术和应用发展历程 2
1．1．1 宽带光传输技术的驱动力 2
1．1．2 宽带光传输技术发展历程 5
1．1．3 宽带光传输技术发展小结 21
1．2 宽带光传输网络现状 23
1．2．1 骨干传输网现状 24
1．2．2 城域传输网现状 28
1．2．3 光缆网现状 28
第2章 高速光传输技术 31
2．1 高速光传输技术现状 32
2．2 40/100Gbps关键技术 33
2．2．1 调制/码型技术 34
2．2．2 色散补偿技术 41
2．2．3 非线性效应抑制技术 46
2．2．4 相干接收技术 49
2．2．5 FEC技术 52
2．2．6 光层监控技术 57
2．3 40/100Gbps标准和产业发展 58
2．3．1 40/100GBPS标准化进展 58
2．3．2 40/100GBPS研究及产业
发展 66
2．4 超100Gbps光传输技术 75
2．4．1 概述 75
2．4．2 NYQUIST-WDM方案 77
2．4．3 基于光域的OFDM方案 78
2．4．4 基于电域的OFDM方案 78
2．5 高速光传输技术未来展望 79
第3章 多业务传送技术 83
3．1 多业务传送技术的应用需求和
发展概况 84
3．1．1 数据业务驱动SDH向
MSTP技术演进 84
3．1．2 业务IP化驱动PTN技术
发展 86
3．1．3 承载IP化驱动OTN向
POTN发展 90
3．2 多业务传送关键技术 92
3．2．1 MSTP技术发展 92
3．2．2 OTN技术发展 124
3．2．3 PTN技术发展 189
3．2．4 POTN技术发展 249
3．3 多业务传送标准和产业发展 269
3．3．1 MSTP产业发展 269
3．3．2 OTN标准和产业发展 270
3．3．3 PTN标准和产业发展 276
3．3．4 POTN标准和产业发展 282
第4章 智能光网络 289
4．1 智能光网络技术的应用需求和
发展概况 290
4．2 智能光网络技术发展 291
4．2．1 ASON体系架构和技术 291
4．2．2 WSON控制平面技术 298
4．2．3 PTN控制平面技术 315
4．2．4 路径计算单元（PCE）
技术 325
4．2．5 多层多域控制技术 332
4．2．6 智能光网络标准化状况 368
4．2．7 智能光网络产业发展 375
第5章 宽带光传输网络管理 381
5．1 光传输网络管理体系架构 382
5．1．1 光传输网TMN管理
功能块和参考点 382
5．1．2 光传输网管网体系结构 382
5．1．3 光传输网络管理分层
结构和系统组成 384
5．1．4 光传输管理通信网 386
5．2 光传输网络管理的标准化状况 387
5．2．1 国际标准化 387
5．2．2 国内标准化 388
5．3 光传输网络管理系统建设和
部署 388
5．3．1 管理维护方式 388
5．3．2 传输网管系统建设和
部署 389
5．3．3 传输网管网的保护 390
5．3．4 管理接口技术 391
第6章 前沿光传输技术 393
6．1 光传输新技术发展方向 394
6．2 频谱灵活光网络技术 396
6．2．1 发展驱动 396
6．2．2 关键技术 397
6．3 软件定义光网络 401
6．3．1 发展驱动 401
6．3．2 关键技术 402
6．4 光突发交换技术 404
6．4．1 OBS架构 404
6．4．2 OBS关键技术 406
6．4．3 OBS技术特点 408
6．5 新型光纤技术 409
附录A 缩略语 411
参考文献 424

前言/序言

《量子纠缠与信息传递的未来》 一、 核心理论的探索：从薛定谔的猫到量子隐形传态 本书将深入剖析量子纠缠这一被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”的奇妙现象，揭示其在信息科学领域蕴藏的颠覆性力量。我们将从量子力学的基石出发，娓娓道来纠缠态的生成机理、性质及其在不同量子系统中的表现。 纠缠态的诞生与演化： 以贝尔不等式实验为起点，追溯量子纠缠的实验验证历程。我们将详细介绍各类纠缠态的制备方法，包括光子纠缠、原子纠缠、离子阱纠缠等，并探讨其在不同量子环境下的退相干过程与寿命。对不同纠缠源的优缺点进行对比分析，为实际应用奠定理论基础。 量子比特的编码与操作： 深入研究量子比特（qubit）的概念，理解其与经典比特的根本区别。重点阐述量子门操作，包括单比特门（如Hadamard门、Pauli门）和多比特门（如CNOT门），以及这些操作如何实现量子逻辑运算。我们将详细分析量子线路模型，并探讨其在量子计算中的核心作用。 量子隐形传态的原理与实现： 这是一个令人着迷的章节。我们将以图解和数学推导相结合的方式，详细解析量子隐形传态（quantum teleportation）的原理。解释它并非物质的“传输”，而是量子信息的复制与转移。剖析贝尔态测量、经典信道通信等关键步骤，并探讨其在分布式量子计算和量子通信网络中的潜在应用。 多体纠缠的复杂性与应用： 随着系统规模的扩大，多体纠缠的复杂性也呈指数级增长。本书将介绍GHZ态、W态等典型多体纠缠态，并探讨它们在量子态层析、量子计量学等前沿领域中的应用。 二、 量子信息处理的基石：量子计算的革命 量子计算，这项被誉为“第二次信息革命”的技术，将彻底改变我们处理信息的方式。本书将深入浅出地介绍量子计算的核心概念、算法及其发展现状。 量子比特与量子门： 在此基础上，我们将更进一步深入量子比特的物理实现方式，例如超导量子比特、囚禁离子、中性原子、拓扑量子比特等，并分析它们的优势和局限性。详细介绍各种量子门在不同物理系统上的实现技术，以及如何构建复杂的量子逻辑门。 量子算法的魅力： Shor算法： 详细解析Shor算法，解释其如何利用量子傅里叶变换在多项式时间内解决大数因子分解问题，从而对当前的公钥密码体系构成潜在威胁。我们将分析其算法流程和所需的量子比特数量。 Grover算法： 讲解Grover算法，演示其如何实现对无序数据库的平方根加速搜索，揭示量子并行性的强大威力。我们将分析其加速原理和适用范围。 量子模拟： 探讨量子计算机在模拟量子系统方面的独特优势，包括化学反应模拟、材料科学研究、高能物理等。介绍不同类型的量子模拟器，以及它们在解决经典计算机难以胜任的问题上的应用前景。 量子纠错与容错： 量子系统对环境噪声极为敏感，退相干是量子计算面临的最大挑战之一。本书将重点介绍量子纠错码（quantum error correction codes）的原理，例如表面码、Steane码等，并分析其如何保护量子信息免受噪声干扰，为实现大规模容错量子计算提供可能。 量子硬件的发展现状与挑战： 梳理当前主流的量子计算平台（如IBM、Google、Rigetti、IonQ等）的技术路线、硬件进展和性能指标。分析量子计算从NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代向通用容错量子计算迈进所面临的技术瓶颈，如量子比特数量、相干时间、门保真度、互连性等。 三、 量子通信的安全基石：量子密码学的飞跃 量子密码学利用量子力学的基本原理，为信息安全带来了前所未有的保障。本书将深入探讨量子密钥分发（QKD）的各种协议及其安全性。 量子密钥分发（QKD）的原理： BB84协议： 详细解析BB84协议，这是最经典、最广为人知的QKD协议。我们将从光子编码、测量基选择、密钥协商等环节进行细致阐述，并重点分析其安全性来源于量子测量的不可克隆定理。 E91协议： 介绍基于纠缠的E91协议，阐述其如何利用量子纠缠的非局域性来检测窃听者，并推导出密钥。 Decoy State QKD： 讲解使用诱骗态（Decoy State）来增强QKD协议安全性的方法，分析其如何抵御光子数分裂攻击等不确定性攻击。 QKD的实际部署与挑战： 介绍QKD系统的实际组成部分，包括光源、探测器、光纤信道等。分析QKD在不同传输介质（如光纤、自由空间）上的传输距离限制和损耗问题。探讨QKD网络化建设的挑战，如密钥管理、安全路由等。 后量子密码学： 随着量子计算的发展，传统的公钥密码体系将面临被破解的风险。本书将简要介绍后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的概念，以及目前正在研究的基于格（Lattice-based）、编码（Code-based）、多变量（Multivariate）等数学难题的后量子密码算法，为信息安全提供长远解决方案。 四、 量子传感与测量的精度革命 除了信息处理和通信，量子技术还在传感和测量领域展现出惊人的潜力，能够实现超越经典极限的精度。 量子计量学： 介绍如何利用量子态的叠加和纠缠性质，构建高精度传感器。例如，利用原子钟的量子态叠加原理，实现原子钟精度的指数级提升；利用纠缠光场，提高测量信噪比，实现高灵敏度探测。 量子成像与传感： 探讨量子成像技术，如鬼成像（Ghost Imaging）的原理，以及它在弱光成像、穿透散射介质成像等方面的应用。介绍基于量子效应的传感器，例如量子磁力计、量子陀螺仪等，它们在导航、医学成像、地质勘探等领域具有广阔的应用前景。 五、 量子网络的未来构想：连接全球的量子互联 本书的最后一章将展望量子网络的未来，描绘一个由量子节点互联互通、量子信息自由流动的全球化量子互联图景。 量子中继与量子存储： 克服量子信息传输距离限制是构建量子网络的核心难题。本书将探讨量子中继（Quantum Repeater）的原理，以及量子存储器（Quantum Memory）在存储和转发量子态方面的作用。 量子互联网的架构与协议： 展望量子互联网的可能架构，包括量子路由器、量子交换节点等。探讨实现量子网络通信所需的关键协议，如量子信令协议、量子路由协议等。 量子应用生态的构建： 描绘未来量子互联网将催生的新型应用，例如分布式量子计算、高精度全球同步网络、安全的量子通信服务等，以及它们将如何深刻地改变我们的社会和生活。 结语 《量子纠缠与信息传递的未来》旨在为读者提供一个全面、深入的量子技术视角，从基础理论到前沿应用，从计算到通信，再到传感与网络，全面展现量子科学的广阔天地。我们希望通过本书，激发读者对量子世界的探索热情，并为理解和参与这场正在发生的科技革命提供坚实的知识基础。本书适合对物理学、信息科学、计算机科学、密码学等领域感兴趣的本科生、研究生、研究人员及相关行业从业者阅读。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在互联网行业摸爬滚打了多年的从业者，我一直对支撑我们每天日常使用的海量数据传输背后的技术充满敬意，也感到自己在这方面的知识储备还远远不够。最近，我偶然看到了这本书，觉得“宽带光传输技术”这个名字非常贴合我的工作需求，希望能从中学习到一些实用的知识，以便在工作中更好地理解和应用。然而，这本书并没有直接提供一些“干货”式的操作指南或者代码示例，而是像是在给我讲故事，讲述光是如何穿越漫长的距离，将信息传递给我们。它用一种非常学术化但又不失趣味性的语言，介绍了一些光信号在传输过程中遇到的各种挑战，比如色散、非线性效应等等，以及工程师们是如何通过各种巧妙的手段来克服这些困难的。书中有不少关于不同传输系统和网络的对比分析，让我对各种技术的优劣势有了更清晰的认识。虽然我并没有从中找到直接解决眼前技术难题的“秘籍”，但这本书帮助我建立起了一个更加完善的知识框架，让我能够更理性地分析问题，并从更宏观的角度去思考解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科技充满好奇的学生，平时喜欢阅读一些关于通信技术发展的书籍，以拓宽自己的知识面。朋友推荐了这本书，说它在光通信领域很有代表性。拿到手后，我迫不及待地翻阅起来。我原本期待的是一些关于最新光器件、新型传输媒介或者革命性网络架构的介绍。然而，这本书的内容，更多地侧重于一些非常基础和核心的原理。它花了相当大的篇幅在讲解光的物理性质、光纤的结构和损耗机理，以及一些早期的调制和解调技术。这些内容对于我来说，确实是“老生常谈”了，毕竟在学校里已经接触过不少。但是，这本书的独特之处在于，它将这些看似陈旧的知识，用一种非常细致和深入的方式进行了阐述，并且将它们与后来的技术发展脉络巧妙地联系起来。它没有停留在表面，而是挖掘了每一个技术背后更深层的科学原理。虽然它没有直接介绍我所期待的那些“高大上”的技术，但通过对基础知识的重新审视，我反而对整个光传输技术的发展历程有了更深刻的理解，也更加明白那些前沿技术是如何建立在这些坚实的基础之上的。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本书，是想找点能帮助我深入理解当前工作中遇到的瓶颈的资料。我所在的部门涉及到一些网络优化的问题，尤其是涉及到数据传输速率和稳定性方面，总觉得我们使用的技术还存在很大的提升空间，但具体从哪个环节下手，一直有些模糊。拿到这本书后，我抱着试一试的心态开始阅读，希望能找到一些关键性的理论指导。然而，这本书的内容，并没有我预期的那样，直接切入一些具体的工程实践案例或者复杂的算法分析。它更多的是在讲述一个宏大的图景，关于光信号如何在长距离、高密度的情况下保持其信息完整性和传输效率。书中有不少篇幅在介绍各种传输模式和编码技术，这些内容虽然基础，但对我来说，却像是在为我梳理一个全新的知识体系。我之前对这些技术了解得比较零散，这本书将其系统化地呈现出来，让我意识到原来在数据传输的背后，隐藏着如此多的精妙设计和权衡。虽然我还没能找到直接解决我工作难题的“灵丹妙药”，但它却为我打开了一扇新的思考方式的大门，让我能够从一个更根本、更全面的角度去审视现有技术，并开始思考未来的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信息传输这个领域抱有浓厚的兴趣，尤其是在这个数据爆炸的时代，了解信息是如何被高效、可靠地传输，对我来说是一种知识上的享受。朋友推荐了我这本书，说它内容很扎实。我原本期望的是能看到一些关于最新光通信设备、高速数据编码以及网络拓扑结构等方面的深入探讨。但是，这本书的内容，更像是在给我绘制一幅宏伟的蓝图，让我看到整个宽带光传输系统是如何一步步发展至今的。它从基础的光学原理讲起，然后逐渐深入到各种传输媒介的特性，再到信号的编码、复用和解复用技术，最后还会涉及到一些网络管理和安全方面的内容。书中的逻辑非常清晰，层层递进，让我在理解每一个概念时，都能看到它与其他概念之间的关联。我特别欣赏它在介绍各种技术时，都会引申出相关的理论基础和发展历史，这让我在学习技术的同时，也能感受到科技进步的魅力。虽然它没有直接针对我某个具体的技术难题提供解决方案，但它为我构建了一个非常完整的知识体系，让我对整个光传输技术有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我大开眼界！作为一名对通信技术略有所知但又不甚深入的爱好者，我一直觉得光纤通信是个神奇又复杂的世界，尤其是“宽带光传输”这几个字，听起来就充满了高科技感。我抱持着一种“听君一席话，胜读十年书”的心态翻开了它，但出乎意料的是，它并没有直接给我灌输那些晦涩难懂的技术参数和协议。相反，它像一位经验丰富的老友，从最基础的概念讲起，循序渐进地引导我理解光是如何在光纤中传输的，为什么要使用“宽带”这个概念，以及它与我们日常生活中的网络体验有着怎样的千丝万缕的联系。书中穿插了大量生动形象的比喻，比如将光信号比作在管道里奔跑的信使，将不同波长的光比作不同颜色的光束，这些都极大地降低了理解门槛。我尤其喜欢其中对光放大器和光开关的介绍，这些看似微小的器件，却是构建现代高速网络不可或缺的基石，作者用一种非常通俗易懂的方式阐述了它们的工作原理和重要性，让我对整个传输链路有了更宏观的认识。读完之后，我不再只是觉得“宽带光传输”是一个遥不可及的技术名词，而是能将其与我日常使用的网络速度、信号质量以及背后庞大的基础设施联系起来，这种“知其然，更知其所以然”的感觉，实在令人愉悦。

评分☆☆☆☆☆

有几本外面有些脏 看起来有些旧，里面还行；内容很广，深度不够

评分☆☆☆☆☆

很好的书，有这方面的兴趣，正在看！

评分☆☆☆☆☆

很好的书，有这方面的兴趣，正在看！

评分☆☆☆☆☆

还是有点难懂，枯燥，需要静下心来看

评分☆☆☆☆☆

涵盖面较广，知识点丰富。

评分☆☆☆☆☆

书封面有点脏，没有膜封装，内容上没啥问题，最近技术介绍，还比较新，价格上定价有点高

评分☆☆☆☆☆

有几本外面有些脏 看起来有些旧，里面还行；内容很广，深度不够

评分☆☆☆☆☆

非常好！非常好！非常好！非常好！

评分☆☆☆☆☆

很不错，很便宜，下次还会购买