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內(nèi)容簡介

　　本書內(nèi)容涵蓋多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的概念、系統(tǒng)組成、關(guān)鍵技術(shù)等，目的在于幫助讀者能夠更好地學(xué)習(xí)和掌握多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的原理與技術(shù)。全書共分為8章：第1章為緒論，主要介紹光纖通信的發(fā)展并對多種復(fù)用技術(shù)進(jìn)行簡要概述；第2～4章分別詳細(xì)介紹光纖通信系統(tǒng)中的復(fù)用技術(shù)，其中，第2章介紹波分復(fù)用的原理及關(guān)鍵技術(shù)，第3章介紹光時分復(fù)用的原理及關(guān)鍵技術(shù)，第4章介紹空分復(fù)用的原理及關(guān)鍵技術(shù)，第5～8章分別詳細(xì)介紹多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的原理及關(guān)鍵技術(shù)，其中，第5章主要介紹多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的交換及組網(wǎng)技術(shù)，第6章主要介紹多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的路由與頻譜分配技術(shù)，第7章主要介紹多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的頻譜重構(gòu)技術(shù)，第8章主要介紹多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化及映射技術(shù)。本書的適用對象主要是從事光網(wǎng)絡(luò)研究的工程技術(shù)人員以及高校相關(guān)專業(yè)的研究生和教師。

作者簡介

　　郁小松，碩士生導(dǎo)師、美國加州大學(xué)戴維斯分校訪問學(xué)者。2015年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位。先后主持并參與10余項(xiàng)國家及省部級科研課題，包括“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等，同時參與多項(xiàng)業(yè)界研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目。獲得中國通信學(xué)會科技進(jìn)步獎一等獎、中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果獎一等獎等。已在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊及會議上發(fā)表SCI/EI檢索論文80余篇，出版學(xué)術(shù)專著2部，獲得多項(xiàng)授權(quán)國家發(fā)明專利，并提交多項(xiàng)IETF國際標(biāo)準(zhǔn)文稿建議。擔(dān)任IEEE/OSA SCI學(xué)術(shù)期刊及國際會議審稿專家，發(fā)表學(xué)術(shù)成果被引用300余次。目前主要研究方向?yàn)槲磥砉饩W(wǎng)絡(luò)（包括靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)及空分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)）組網(wǎng)與控制技術(shù)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與控制技術(shù)、軟件定義光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及基于量子密鑰分發(fā)的安全光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)等。趙永利，北京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、美國加州大學(xué)戴維斯分校訪問學(xué)者。2010年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，2016—2017年在美國加州大學(xué)戴維斯分校訪問交流。目前擔(dān)任IEEE高級會員，中國通信學(xué)會高級會員，國家科技專家?guī)旌蛧易匀豢茖W(xué)基金委員會評審專家等。2018年獲得國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助，入選北京市青年英才支持計(jì)劃，國家科技進(jìn)步二等獎、中國通信學(xué)會青年科技獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎個人獎獲得者。先后主持和參加“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金等***項(xiàng)10余項(xiàng)，獲得國家及省部級科技獎勵9次，國際學(xué)術(shù)會議最佳（學(xué)生）論文獎6次。近5年，發(fā)表SCI收錄論文108篇，出版學(xué)術(shù)專著8部，獲得授權(quán)國家發(fā)明專利41項(xiàng)，軟件著作權(quán)4項(xiàng)，提交IETF/ITU-T國際標(biāo)準(zhǔn)建議文稿8篇，制定國內(nèi)通信領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，第一作者在國際學(xué)術(shù)會議上做特邀報(bào)告15次。擔(dān)任國際學(xué)術(shù)期刊和國際學(xué)術(shù)會議InfoCom、GlobeCom等Co-Chair和TPC委員20余次。目前主要研究方向包括：軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、邊緣計(jì)算、人工智能光聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)、頻譜靈活光網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)安全等。張杰，北京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、北京郵電大學(xué)信息光子學(xué)與光通信研究院院長、同名國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任及其代表性學(xué)術(shù)成果的帶頭人。1998年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位。享受政府特殊津貼專家，百千萬人才工程***人選，***有突出貢獻(xiàn)中青年專家等。中國通信學(xué)會光通信委員會委員，北京通信學(xué)會理事，北京通信學(xué)會青年工作委員會副主任委員。長期從事光通信領(lǐng)域研究工作，主持或參與了國家自然科學(xué)基金重大、重點(diǎn)和面上項(xiàng)目，“973”計(jì)劃項(xiàng)目，“863”計(jì)劃重大、重點(diǎn)項(xiàng)目等一批***科研項(xiàng)目，參與建設(shè)中國高速信息示范網(wǎng)等多個***示范網(wǎng)絡(luò)。獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎二等獎1項(xiàng)、國際會議最佳（學(xué)生）論文獎10余項(xiàng)、產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)“特別獎”等評價。主持完成的“863”計(jì)劃項(xiàng)目被推薦為“十一五”亮點(diǎn)成果之一。韓佳巍，2013年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)電磁場與微波技術(shù)專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位。分別于2015年和2018年赴加拿大皇后大學(xué)、拉瓦爾大學(xué)等進(jìn)行交流訪問。目前于天津市無線移動通信與無線電能傳輸重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（天津師范大學(xué)）從事科研和教學(xué)工作，研究興趣包括空分復(fù)用光纖傳輸與網(wǎng)絡(luò)、光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理技術(shù)等。主持國家自然科學(xué)基金、天津市自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金等研究項(xiàng)目，在IEEE和OSA的光通信期刊和會議中發(fā)表多篇論文。

圖書目錄

第 1 章緒論 1
1．1 光纖通信發(fā)展概述 1
1．2 光纖通信系統(tǒng) 3
1．3 光纖通信復(fù)用技術(shù) 4
1．3．1 波分復(fù)用技術(shù) 5
1．3．2 光時分復(fù)用技術(shù) 6
1．3．3 空分復(fù)用技術(shù) 6
1．3．4 多維復(fù)用技術(shù) 8
1．4 本章小結(jié) 9
參考文獻(xiàn) 10
第 2 章波分復(fù)用技術(shù) 13
2．1 波分復(fù)用基本原理 13
2．1．1 密集波分復(fù)用 13
2．1．2 稀疏波分復(fù)用 14
2．2 波分復(fù)用系統(tǒng)組成 15
2．3 波分復(fù)用關(guān)鍵技術(shù) 17
2．3．1 固定柵格 17
2．3．2 靈活柵格 22
2．4 本章小結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 27
第 3 章光時分復(fù)用技術(shù) 32
3．1 光時分復(fù)用基本原理 32
3．2 光時分復(fù)用系統(tǒng)組成 34
3．2．1 發(fā)射部分 34
3．2．2 傳輸線路部分 35
3．2．3 接收部分 35
3．3 光時分復(fù)用關(guān)鍵技術(shù) 36
3．3．1 超短光脈沖生成技術(shù) 36
3．3．2 光時分復(fù)用/解復(fù)用技術(shù) 38
3．3．3 光時分交換技術(shù) 42
3．3．4 光時鐘提取與同步技術(shù) 43
3．4 本章小結(jié) 46
參考文獻(xiàn) 46
第 4 章空分復(fù)用技術(shù) 49
4．1 空分復(fù)用基本原理 49
4．1．1 多芯光纖 49
4．1．2 軌道角動量 52
4．1．3 多模光纖 54
4．1．4 少模光纖 56
4．2 少模光纖模分復(fù)用系統(tǒng) 57
4．2．1 少模光纖特性 58
4．2．2 少模光纖模分復(fù)用系統(tǒng)的理論模型 63
4．2．3 少模光纖模分復(fù)用系統(tǒng)的建模分析 65
4．2．4 少模光纖模分復(fù)用系統(tǒng)的系統(tǒng)搭建 67
4．3 少模光纖模分復(fù)用關(guān)鍵技術(shù) 69
4．3．1 容量提升及編碼技術(shù) 70
4．3．2 模分復(fù)用系統(tǒng)的調(diào)制優(yōu)化算法 72
4．4 本章小結(jié) 75
參考文獻(xiàn) 75
第 5 章多維復(fù)用技術(shù) 79
5．1 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò) 79
5．2 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 80
5．3 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù) 82
5．3．1 多維復(fù)用節(jié)點(diǎn)交換結(jié)構(gòu) 82
5．3．2 AoD 節(jié)點(diǎn)及構(gòu)建方法 85
5．4 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù) 98
5．4．1 軟件定義光網(wǎng)絡(luò) 98
5．4．2 軟件定義光網(wǎng)絡(luò)核心使能技術(shù) 99
5．4．3 軟件定義多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù) 101
5．5 本章小結(jié) 103
參考文獻(xiàn) 104
第 6 章多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)路由與頻譜分配技術(shù)108
6．1 路由與頻譜分配問題 108
6．2 匹配因子最大化的路由與頻譜分配 110
6．3 污染區(qū)域最小化的路由與頻譜分配 117
6．3．1 污染區(qū)域 118
6．3．2 時不變業(yè)務(wù)場景 119
6．3．3 時變業(yè)務(wù)場景． 120
6．4 串?dāng)_感知虛級聯(lián)路由與頻譜分配 124
6．4．1 串?dāng)_感知虛級聯(lián)路由與頻譜分配模型 124
6．4．2 串?dāng)_感知虛級聯(lián)路由與頻譜分配算法 126
6．5 本章小結(jié) 132
參考文獻(xiàn) 132
第 7 章多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)頻譜重構(gòu)技術(shù) 137
7．1 光網(wǎng)絡(luò)頻譜重構(gòu)技術(shù)概述 137
7．2 二維頻譜重構(gòu)技術(shù) 140
7．2．1 二維頻譜重構(gòu)模型 140
7．2．2 二維頻譜重構(gòu)方案 140
7．2．3 二維頻譜重構(gòu)算法 142
7．3 三維頻譜重構(gòu)技術(shù) 145
7．3．1 三維頻譜連續(xù)度度量 145
7．3．2 三維頻譜重構(gòu)模型 147
7．3．3 三維頻譜重構(gòu)方案 147
7．3．4 三維頻譜重構(gòu)算法 149
7．4 仿真結(jié)果分析 153
7．4．1 仿真環(huán)境設(shè)置 153
7．4．2 二維頻譜重構(gòu)性能分析 153
7．4．3 三維頻譜重構(gòu)性能分析 157
7．5 本章小結(jié) 164
參考文獻(xiàn) 164
第 8 章多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)虛擬化及映射技術(shù) 168
8．1 光網(wǎng)絡(luò)虛擬化 168
8．1．1 彈性光網(wǎng)絡(luò)虛擬化 167
8．1．2 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)虛擬化 170
8．2 面向立即提供資源業(yè)務(wù)的多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù) 171
8．2．1 立即提供資源業(yè)務(wù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)模型 172
8．2．2 立即提供資源業(yè)務(wù)的虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射算法 176
8．3 面向預(yù)置資源業(yè)務(wù)的多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù) 184
8．3．1 預(yù)置資源業(yè)務(wù)的虛擬光網(wǎng)絡(luò)模型 184
8．3．2 預(yù)置資源業(yè)務(wù)的虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射算法 185
8．4 多維復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)生存性映射技術(shù) 193
8．4．1 網(wǎng)絡(luò)生存性映射概述 193
8．4．2 基于故障規(guī)避的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射機(jī)制 194
8．5 本章小結(jié) 200
參考文獻(xiàn) 200
名詞索引 204