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王廷尧 著

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• 无线光通信
• Li-Fi
• 可见光通信
• 光纤无线接入
• 无线接入技术
• 光通信
• 信息技术
• 通信工程
• 网络技术
• 新兴技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030242785

版次：1

商品编码：10318988

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-04-01

用纸：胶版纸

页数：451

正文语种：中文

内容简介

　　本书主要介绍无线光接入技术，全书共分12章。首先扼要地介绍了无线光通信的基本概念及其在各类通信网络中的应用，接着讨论了无线光接入技术及其实际网络工程，特别介绍了将OTDM、WDM、OCDM及自动纠误编码等技术应用于无线光接入网中的进展情况。此外，书中还介绍了中微子通信、量子光通信等尖端技术应用于用户接入网的美好前景及下一代网络等研究情况。
　　本书可供光通信及接入网领域的工程技术人员和相关专业的高等院校师生参考阅读，也可作为工程设计院、通信研究院和工程公司有关技术人员的参考书。

目录

前言
第1章 无线光通信的基本概念
1.1 什么是无线光通信
1.2 无线光通信分类
1.3 无线光通信的发展简史
1.4 无线光通信的工作频段
1.5 大气传输介质的传光性质
1.6 与光纤传送系统的相似之处
第2章 无线光通信系统组成及主要性能
2.1 无线光通信系统的组成
2.2 一般光通信的传输参考模型和性能要求
2.3 一般光通信数据网的传输性能参数
2.4 无线光通信系统的主要性能
2.5 网络的拓扑结构
2.6 用于无线光通信的MAC协议
2.7 无线光通信系统中使用的元器件和网元设备
第3章 无线光通信系统采用的关键技术
3.1 无线光用户接人网收发端光束快速准确的ATP技术
3.2 适应大气信道，减少气候对通信系统的影响
3.3 发送端采用的高发射功率光源及高码率调制技术
3.4 接收端采用的高灵敏度光信号接收技术和抗干扰性能
3.5 发射和接收天线的选择
3.6 传输距离与信号质量
3.7 光纤通信技术的应用
3.8 安全保密新技术
3.9 无线光通信面临的巨大挑战
第4章 无线光通信系统的优越性
4.1 无线光通信接入技术与其他通信接人技术的比较
4.2 无线光通信系统的优越性
4.3 无线光用户接入网有待改进的问题
4.4 更先进的通信途径
第5章 无线光通信技术在各类网络中的应用
5.1 无线光通信的几类典型网络
5.2 地面上的无线光通信网络
5.3 基于网格技术的无线光通信网络的基本概念
5.4 基于网格网络的无线光用户接入网
5.5 基于网格网络的混合网
5.6 大气湍流通道与RF分集的无线光接入网技术
5.7 使用MEMs自适应光学校正器的无线光通信
5.8 海上环境中工作波长为1550nm的多量子阱调制反射镜无线光链路
5.9 无线光通信多输入多输出系统的性能分析
5.10 Gbit／s量级的高速无线光通信
5.11 高容量室内无线光局域网结构
5.12 Molex Canobeam无线光通信系统概况
第6章 移动无线光通信技术及其在星际通信中的应用
6.1 移动无线光通信技术的基本概念
6.2 移动无线光通信技术在星际通信中的应用
6.3 星际微波通信系统
6.4 星际光通信的基本概念
6.5 星际光通信的系统组成
6.6 星际光通信系统的主要性能指标
6.7 星际光通信系统的优越性
6.8 星际光通信系统的关键技术
6.9 卫星光通信与微波通信的转换方法
6.10 星际光通信发展现状
6.11 星际光通信的美好前景
第7章 无线光用户接入网的基本概念
7.1 用户接入网的概貌
7.2 光用户接入网
7.3 无线光用户接入网的基本概念
第8章 复用技术在无线光接入网中的应用
8.1 复用光通信的基本概念
8.2 WDM技术在无线光接入网中的应用
8.3 OTDM技术在无线光接入网中的应用
8.4 OCDM技术在无线光接入网中的应用
第9章 纠误码在无线光用户接入网中的应用
9.1 概述
9.2 纠误编码的基本概念
9.3 纠误编码在无线光用户接入网中的应用
第10章 无线光用户接入网的相关标准
10.1 IEEE 802.11和其他无线局域网标准
10.2 1EEE 802.15网格网络标准
10.3 IEEE 802.16网格网络标准
10.4 IEEE 802.20移动宽带无线接人新技术标准
10.5 使用算法设计的自由空间模型
第11章 无线光用户接入网的建设与管理
11.1 无线光用户接入网采用的供电系统
11.2 无线光用户接入网工程中的测量技术
11.3 无线光用户接人网的工程设计
11.4 用户接入网的工程施工
11.5 无线光用户接入网的系统管理与维护
第12章 无线光用户接入网的发展前景
12.1 现有的用户接入网
12.2 下一代网络的基本概念
12.3 家庭网络的基本概念
12.4 接入网在下一代网络中的地位
12.5 用户接入网的融合演进和技术难题
12.6 无线光接人技术的发展前景
参考文献
附录 英汉缩略语对照

精彩书摘

　　第1章 无线光通信的基本概念　　本章扼要介绍了无线光通信的基本概念，为深入了解和掌握无线光通信及相应的无线光接人技术做必要的准备。　　1.1 什么是无线光通信　　为了更清楚地理解无线光通信的含义，首先扼要介绍光通信和光纤通信。光通信是以光作为信息载体的一类通信方式，而光纤通信是以光作为信息载体、以光纤作为传输介质的一类通信方式。由于光纤的传光特性，目前只有波长在700～1600nm很小范围的光可在光纤中传播，并且光纤网络使用的光缆敷设只能架空或埋伏在地下或布入水中，不便于进行移动通信。　　无线光通信是将载有信息的光载体从光纤的束缚中解脱出来，进入广阔的天地。因此，现阶段无线光通信可以定义为以光束为信息载体、其载信息的光束在自由空间中传输的一类光通信方式。这种承载信息的光束所传输的自由空间可以是没有任何物质的真空，也可以是可受气候和环境严重影响的大气传输介质或汹涌澎湃的海水传输介质。因此，根据传输介质的情况可将无线光通信分为地面上无线光通信、深空无线光通信、近空无线光通信和水下无线光通信等几类。　　地面上无线光通信是以大气作为传输介质，以激光或光脉冲作为信息载体，在太赫兹（THz）光谱范围内传送数据信息的通信系统，在有的资料中也称为无线光网络（wireless optical network，WON）系统或光无线系统。这是一种以光束为信息载体的双向点到点无线通信技术，可提供数据信息的点对点或点对多点无线高速连接。由于无线光通信中的信息不需要光纤，而是在空气介质或真空中传播，因此，无线光通信技术也常称为虚拟光纤（virtual fiber）通信技术。　　发展无线光通信意义重大而深远，其不但可将地面上的各类通信网络融为一体，采用统一标准制式，而且在近空，乃至将来人类进入宇宙深空的通信也要采用无线光通信制式。发展无线光通信面临着严峻的技术挑战，包括地面上无线光通信如何克服大气传输介质造成的对通信传输距离的约束；高速、高功率光发送技术；抗干扰、高灵敏度光接收技术；高精度、高增益、高可靠收发天线；快速、精确的捕获、跟踪和瞄准（acquisition，tracking，pointing，ATP）技术等。　　……

前言/序言

　　无线光通信（wireless optical commtlnication，WOC）或称自由空间光通信（free space optical communication，FSO）是一种新崛起的在世界上可与光纤通信形成鼎足之势并潜力巨大的通信方式。光纤通信受到光纤性能的约束，具有只适合于固定通信、工作波段仅限于光纤允许传输的光波部分和价格比较昂贵等诸多局限性。而无线光通信具有经济、灵活等优越性，且无线光通信技术发展迅猛，使得21世纪将成为无线光通信大展宏图的辉煌时代。这不仅表现在地球上无线光通信网络的迅速形成，而且也表现在近空（卫星通信）和深空通信的领域中，甚至于无线光通信将成为人类遨游太空的主要通信方式。无线光通信可逐步地将其地面上的各种干线网、城域网和用户接入网采用的通信技术融为一体，甚至可包括卫星之间和卫星与地面之间的通信。　　在2000年悉尼奥运会上，Terabeam公司成功地使用无线光通信设备进行图像传送，并在西雅图的四季饭店圆满地实现了利用无线光通信设备向客户提供lOOMbit／s的数据连接，该公司已在全美国超过100个城市建设了无线光通信网络。在震惊中外的“9.11事件”中，美国世贸中心被摧毁，其对外的一切通信被中断。但是，在世贸中心受到袭击的第一时间，纽约州联合法院系统选择了无线光通信技术，在双塔倒塌后不到一周的时间内，三个无线光通信系统迅速恢复了通向曼哈顿法院的通信业务。这一重大创举使得采用无线光通信技术的无线光接入网受到世界青睐，成为当今科技和工程技术领域研究和关注的热点。如今，美国几乎90％的办公大楼与电信业务提供商之间不再使用光纤连接，而是采用无线光通信技术。在国外，无线光接入网已成为一种时尚，许多电信运营商及各行各业的专业网络运营管理者都将其推广应用于商业服务中。　　在近空和深空通信中，无线激光通信将成为未来通信的主要主宰者，其将解决星际间微波通信带来的通信瓶颈问题，成为星际间通信的最佳方案之一。在近空通信中，近期取得的突破性进展可表现在两方面：一方面，以激光为信息载体、以人造卫星为中继站转发激光信号的无线激光通信将作为近期实现在多个航天器之间以及航天器与地球站之间的通信手段；另一方面，不但成功地实现了卫星一地面、卫星一卫星之间的无线光通信实验，而且正在进入实用化阶段。

《下一代通信网络架构与智能部署》 内容梗概： 本书深入探讨了当前以及未来通信网络的核心架构演进，重点聚焦于实现更高带宽、更低时延、更广连接的下一代网络发展趋势。全书分为三个主要部分：第一部分“核心网络架构的革命与演进”，详细阐述了从传统集中式核心网向分布式、云化、服务化演进的必然性与具体实现路径，包括SDN/NFV技术的引入、网络功能虚拟化（NFV）的解耦与编排、软件定义网络（SDN）的集中控制与流量调度等关键技术。我们将分析这些技术如何打破传统硬件设备的限制，为网络带来前所未有的灵活性、可编程性和自动化能力。同时，本书也将深入剖析5G及未来6G核心网架构的特征，如网络切片（Network Slicing）的实现机制、边缘计算（Edge Computing）在核心网中的作用、以及超可靠低时延通信（URLLC）和海量机器类通信（mMTC）等场景对核心网提出的新要求。 第二部分“智能化与自动化网络的关键技术”，着眼于如何利用人工智能（AI）和机器学习（ML）技术赋能通信网络，实现从被动运维到主动预测、从人工配置到智能决策的转变。我们将详细介绍AI在网络故障预测与诊断、资源优化调度、用户体验保障、安全威胁检测与防御等方面的应用。内容将涵盖AI模型在网络数据分析中的应用，如深度学习在信道状态预测中的作用，强化学习在动态资源分配中的优势，以及图神经网络在网络拓扑分析中的潜力。此外，还将深入探讨网络自动化（Network Automation）的实现原理与实践，包括意图驱动网络（Intent-Based Networking, IBN）、闭环自动化（Closed-loop Automation）以及DevOps与AIOps在通信网络运维中的融合应用。本书将通过丰富的案例分析，展示智能化如何提升网络效率、降低运营成本，并为用户提供更加优质的服务体验。 第三部分“未来通信网络的部署策略与应用场景展望”，将目光投向下一代通信网络的实际部署挑战与潜在的广阔应用前景。我们将分析大规模部署5G/6G网络所面临的技术难题，如基站选址与容量规划、频谱利用效率提升、网络覆盖优化、以及与现有基础设施的兼容性问题。本书将重点讨论云原生技术（Cloud-native Technologies）在通信网络中的部署模式，包括容器化、微服务架构以及Kubernetes等容器编排技术如何支撑网络的弹性伸缩与高效运维。此外，还将深入探讨下一代通信网络在各个垂直行业中的应用潜力，例如智能制造中的工业物联网（IIoT）、智慧交通中的车联网（V2X）、远程医疗中的高清视频传输、以及虚拟现实/增强现实（VR/AR）带来的沉浸式体验等。本书将结合行业发展趋势，为读者勾勒出下一代通信网络如何赋能社会数字化转型，推动经济增长与科技创新的蓝图。 本书特色： 理论与实践相结合： 本书在深入剖析下一代通信网络核心技术的同时，也着重于实际的部署策略与应用场景，力求理论的严谨性与实践的可操作性并重。 前瞻性与深度并存： 紧扣行业发展前沿，深入探讨5G Advanced、6G以及更遥远的未来通信网络的发展方向，为读者提供独到的见解。 跨领域融合： 充分展现AI、ML、云计算、大数据等新兴技术与通信网络技术的深度融合，勾勒智能化通信的未来图景。 结构清晰，易于理解： 全书逻辑清晰，层次分明，从核心架构到关键技术，再到部署应用，循序渐进，即使非专业背景的读者也能逐步掌握。 丰富案例与前沿探讨： 结合当前通信行业的实际案例，并对未来发展趋势进行深入的理论探讨，为读者提供宝贵的参考信息。 目标读者： 通信工程师、网络架构师、系统集成商。 人工智能、云计算、大数据等相关领域的研发人员。 通信运营商、设备制造商、互联网服务提供商的技术决策者与从业人员。 对下一代通信网络技术感兴趣的在校研究生、博士生及相关专业的教学科研人员。 渴望了解未来科技发展趋势的行业观察者与政策制定者。 本书将帮助读者： 深入理解下一代通信网络的核心技术原理与架构演进。 掌握利用AI/ML实现通信网络智能化与自动化的关键方法。 了解未来通信网络在各行业的部署挑战与应用前景。 为制定企业通信技术发展战略提供理论支持与实践指导。 把握通信行业未来发展脉搏，站在技术革新的潮头。 目录（示例，非最终版本）： 第一部分：核心网络架构的革命与演进 第一章：传统核心网的局限与向云原生演进的驱动力 1.1 传统电信核心网架构回顾 1.2 传统架构面临的挑战：刚性、低效率、高成本 1.3 云计算与虚拟化技术对电信网络的影响 1.4 需求驱动：业务敏捷性、弹性伸缩、低成本运维 第二章：SDN与NFV：重塑网络控制与功能的基石 2.1 SDN：网络控制的逻辑集中与可编程性 2.1.1 SDN架构与核心组件（控制器、南向/北向接口） 2.1.2 SDN在网络管理与流量工程中的应用 2.2 NFV：将网络功能从专用硬件解耦 2.2.1 NFV的关键概念：VNFs, NFVI, MANO 2.2.2 NFV的部署模型与编排挑战 2.3 SDN与NFV的融合：SD-WAN与云化网络 第三章：5G核心网（5GC）架构解析 3.1 5GC的设计原则与关键技术 3.2 Service-Based Architecture (SBA) 的概念与优势 3.3 核心网功能元（Network Functions）详解（AMF, SMF, UPF等） 3.4 网络切片（Network Slicing）的实现原理与管理 3.5 边缘计算（MEC）在5GC中的集成 第四章：面向6G及未来的网络架构探索 4.1 6G的愿景与关键技术方向（AI原生、感官互联、全息通信等） 4.2 分布式云与边缘智能的融合 4.3 全球互联与空天地海一体化网络 4.4 可信AI与网络安全在未来架构中的地位 第二部分：智能化与自动化网络的关键技术 第五章：人工智能与机器学习在通信网络中的赋能 5.1 AI/ML基础概念及其在网络领域的适用性 5.2 监督学习、无监督学习、强化学习在网络管理中的应用 5.2.1 预测性维护与故障诊断（如：用户体验异常预测） 5.2.2 资源优化调度（如：带宽分配、能耗管理） 5.2.3 流量预测与路径优化 5.3 深度学习模型在网络数据分析中的进展（CNN, RNN, GNN等） 5.4 AI for Network Operations (AIOps) 的核心能力 第六章：网络自动化：从人工操作到智能决策 6.1 自动化运维的驱动因素与发展阶段 6.2 意图驱动网络（IBN）：描述业务意图，实现网络自主运行 6.2.1 IBN的架构与关键技术 6.2.2 IBN在服务编排与配置管理中的应用 6.3 闭环自动化（Closed-loop Automation）：感知-分析-决策-执行 6.3.1 闭环控制的流程与实现要素 6.3.2 故障管理、性能管理与安全管理的自动化闭环 6.4 DevOps与Agile方法在通信网络运维中的引入 第七章：智能网络的安全挑战与防御策略 7.1 智能化带来的新型安全威胁（AI驱动的攻击、数据泄露风险） 7.2 AI在网络安全中的应用（异常检测、威胁情报、自动化响应） 7.3 零信任安全模型在通信网络中的部署 7.4 隐私保护技术与合规性要求 第三部分：未来通信网络的部署策略与应用场景展望 第八章：下一代通信网络的部署挑战与最佳实践 8.1 5G/6G网络大规模部署的物理与逻辑挑战 8.1.1 基站选址、容量规划与覆盖优化 8.1.2 异构网络集成与协同 8.1.3 频谱资源的高效利用 8.2 云原生技术在通信网络基础设施中的应用 8.2.1 容器化与微服务在网络功能实现中的优势 8.2.2 Kubernetes在网络编排与管理中的角色 8.3 网络虚拟化与边缘部署策略 第九章：垂直行业应用场景的深度挖掘 9.1 智能制造与工业物联网（IIoT） 9.1.1 低时延高可靠通信在工业自动化中的作用 9.1.2 工业级5G网络部署模式 9.2 智慧交通与车联网（V2X） 9.2.1 毫秒级通信对自动驾驶与交通管理的影响 9.2.2 边缘计算在车辆通信中的部署 9.3 智慧医疗与远程健康服务 9.3.1 高清视频、远程手术对网络的要求 9.3.2 医疗数据安全与隐私保护 9.4 媒体娱乐与沉浸式体验（VR/AR） 9.4.1 海量数据传输与低时延交互的需求 9.4.2 云游戏与虚拟现实平台的网络支撑 第十章：展望：构建智能、普惠、可持续的未来通信网络 10.1 通信网络与社会经济发展的协同效应 10.2 面向可持续发展的绿色通信网络技术 10.3 普惠互联与数字鸿沟的弥合 10.4 未来通信网络研究的热点与挑战 参考文献 索引

评分☆☆☆☆☆

这本《无线光接入技术进展和应用》在内容深度上，的确超出了我原本的预期。我原本以为会是泛泛而谈的技术介绍，但实际上，作者在某些细分领域的探讨相当深入，甚至触及了一些前沿的学术研究成果。例如，在“多径效应抑制与抗干扰技术”这一章节，作者详细阐述了如何利用空间分集、自适应波束成形等多种手段来克服大气衰减和散射带来的影响，并引用了大量的研究数据和模拟结果进行佐证。这部分内容对于有一定技术背景的读者来说，无疑具有极高的参考价值。同时，书中对于“高速率与大带宽的实现路径”的分析，也让我看到了技术瓶颈的突破方向，特别是对OFDM、MIMO等技术在无线光通信中的应用进行了深入剖析，并展望了未来可能的技术演进方向。我注意到作者在描述某些算法和模型时，并没有止步于理论层面，而是结合了实际的实验数据和仿真平台进行验证，这使得结论更具说服力。虽然某些数学公式和推导对我来说略显复杂，但我能够感受到作者在理论严谨性和工程实用性之间找到了一个很好的平衡点。它不是一本简单的科普读物，而更像是一本为行业内人士提供深度参考的专著。

评分☆☆☆☆☆

这本书在论述“安全与可靠性保障”方面，给了我相当大的启发。作为一个普通用户，我对通信的安全性一直比较关注，而书中对无线光接入技术的安全性探讨，让我感到安心了不少。作者详细分析了无线光通信的“物理层安全”特性，比如信号定向传输、不易被窃听等，并对比了其与传统无线电通信在安全上的优势。同时，书中也探讨了如何应对潜在的安全威胁，例如“光信号干扰与欺骗”等问题，并提出了一些相应的防护措施，如信号加密、频率抖荡以及抗干扰编码等。我印象特别深刻的是，书中在讨论“服务质量（QoS）保障”时，详细阐述了如何通过智能调度算法、资源分配策略以及拥塞控制机制，来确保不同应用场景下的通信质量。例如，在视频会议和远程医疗等对实时性要求极高的场景下，如何保证低延迟和高可靠性的数据传输。这些深入的讨论，让我看到了这项技术在实际应用中的成熟度和可靠性，也打消了我的一些顾虑。虽然书中没有涉及具体的安全协议和认证机制，但它为理解这项技术如何保障用户隐私和数据安全提供了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它试图勾勒出一幅未来通信的宏伟蓝图，而无线光接入技术正是这蓝图中的重要组成部分。我特别欣赏作者在探讨“多业务融合与一体化服务”时所展现的远见。书中不仅仅关注了传统的互联网接入，更深入地探讨了无线光通信在广播电视、公共安全、车载通信以及医疗诊断等领域的潜在价值。例如，在公共安全领域，书中描述了利用无人机搭载无线光通信设备，实现快速应急通信和现场信息回传的场景，这让我看到了它在构建更高效、更安全的社会保障体系中的作用。此外，对于“智能化管理与协同控制”的讨论，也让我意识到，未来的无线光通信网络将不再是孤立的系统，而是能够与现有的通信基础设施实现无缝对接，并具备自我优化和智能调度能力。书中对“网络切片”、“边缘计算”等新兴概念在无线光接入中的应用进行了初步的探讨，这让我对未来网络的灵活性和智能化程度有了更深的理解。虽然书中没有给出具体的网络架构设计方案，但它为我们指明了一个明确的发展方向，即构建一个更加智能、高效、普惠的通信未来。

评分☆☆☆☆☆

阅读《无线光接入技术进展和应用》的过程，更像是一次对未来通信“可能性”的探索之旅。我尤其被书中关于“下一代移动通信融合”的讨论所吸引。作者并没有将无线光接入技术看作是孤立的领域，而是将其置于整个通信技术发展的大背景下进行审视。书中探讨了如何将无线光通信与现有的5G、Wi-Fi等技术进行互补和协同，以实现更广泛的覆盖、更高的速率以及更低的延迟。例如，在一些室内密集区域，可以利用Li-Fi技术提供超高速率的本地连接，而将数据传输的“最后一公里”问题交由5G或Wi-Fi来解决，形成一种“光-电”协同的网络结构。同时，书中也对“物联网”时代海量设备连接的挑战进行了分析，并阐述了无线光接入技术在低功耗、高密度连接方面的独特优势。它不仅仅是技术介绍，更是一种战略性的思考，即如何利用新兴技术来构建一个更加强大、灵活、适应性更强的通信生态系统。我从中看到了技术的无限可能，以及它如何驱动社会进步和生活方式的变革。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我留下了深刻的印象，虽然我并非无线通信领域的专家，但作者用通俗易懂的语言，将“无线光接入技术”这个略显晦涩的课题娓娓道来，让我这个门外汉也能窥探到其精妙之处。从最初的“什么是无线光通信”，到它与传统光纤和无线电通信的异同，再到其在不同场景下的具体应用，每个章节都像是在为我打开一扇新的窗户。我尤其对书中关于“激光通信”原理的阐述印象深刻，那些关于光束的聚焦、传播损耗以及环境干扰的探讨，让我开始理解为何这项技术能够如此迅速地崛起。它不仅仅是技术的堆砌，更是一种对未来通信模式的深刻洞察。书中对Li-Fi技术在室内定位、智能家居以及物联网连接等方面的应用案例分析，更是让我看到了它颠覆传统通信方式的巨大潜力。那些充满想象力的场景描绘，如“光信号在房间内无缝切换，数据传输如同呼吸般自然”，让我对未来的智能生活充满了期待。而且，书中的图示和模型也十分清晰，帮助我这个非专业人士能够更好地理解那些抽象的概念。虽然书中没有涉及具体的器件选型和参数设计，但它成功地为我建立了一个宏观的认知框架，让我对外围的技术发展趋势有了更清晰的认识，为我后续深入学习打下了坚实的基础。