多制式数字全光分布系统应用与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杜明玉 著

图书标签:

• 光纤通信
• 全光网络
• 多制式
• 数字通信
• 系统设计
• 光分布系统
• 网络工程
• 通信工程
• 光传输
• 信息技术

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121299216

版次：1

商品编码：11978535

包装：平装

丛书名： IT工程师宝典.通信

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：192

字数：228000

正文语种：中文

内容简介

　　本书介绍一种新型的深度覆盖解决方案――多制式数字全光分布系统，包括系统特点、原理、参数指标、网络架构、应用方案设计、安装开通、故障处理及典型应用案例。

作者简介

　　杜明玉,高级工程师，学士毕业于华中科技大学，硕士毕业于中南财经政法大学，现任职于武汉虹信通信技术有限责任公司，从事无线网络优化设备相关研究工作，主持过行业标准编写并获得多个通信相关专利。负责开发的TD-SCDMA直放站获得湖北省科技进步三等奖。

目录

第1章 概述 1
1．1 移动通信技术发展历程 1
1．2 多制式数字全光分布系统研发背景 9
1．3 多制式数字全光分布系统概念 10
1．4 多制式数字全光分布系统的适用场景 12
第2章 多制式数字全光分布系统产业发展 15
2．1 行业标准 15
2．2 发展历程 16
2．3 国内使用现况 17
2．4 国际使用现况 18
第3章 多制式数字全光分布系统产品介绍 21
3．1 产品特点 21
3．1．1 传统室分现状 21
3．1．2 新型深度室分覆盖方案产品的特点 21
3．2 产品架构和面板、接口介绍 22
3．2．1 产品构架 22
3．2．2 产品面板及接口介绍 25
3．3 系统工作原理 29
3．4 产品光特性指标 29
3．5 产品监控方案及举例 30
3．5．1 产品监控方案 30
3．5．2 有线监控方案举例 31
第4章 多制式数字全光分布系统网络架构及关键技术 37
4．1 系统特点 37
4．2 产品组网示意 38
4．3 产品关键技术介绍 39
第5章 多制式数字全光分布系统工程应用勘测 43
5．1 勘测目的 43
5．2 勘测要素 44
5．3 勘测流程和勘测内容 45
5．4 模拟测试 48
5．4．1 模拟测试方案介绍 48
5．4．2 模拟测试案例 50
5．5 勘测报告 55
第6章 多制式数字全光分布系统产品方案设计 57
6．1 方案设计概念及流程 57
6．2 产品解决方案分析 59
6．2．1 多制式数字光纤分布系统与传统室分建设对比 59
6．2．2 多制式数字光纤分布系统建设优势及产品特点 61
6．2．3 多制式数字全光分布系统室内外应用特点 63
6．3 方案设计目标、流程和步骤 66
6．3．1 2G/3G/4G方案设计目标 66
6．3．2 方案设计流程 68
6．3．3 方案设计步骤 68
6．4 方案设计案例介绍 82
第7章 多制式数字全光分布系统产品工程安装 85
7．1 施工准备 85
7．1．1 基本安装条件 85
7．1．2 安装流程 88
7．1．3 工程准备 89
7．2 近端单元安装 91
7．2．1 近端单元安装方式 91
7．2．2 近端单元接口与连线 94
7．3 扩展单元安装 96
7．3．1 扩展单元安装方式 96
7．3．2 扩展单元连线和安装效果 97
7．4 远端单元安装 99
7．5 电源和接地 101
7．5．1 主单元和扩展单元的电源和接地端口 101
7．5．2 电源连接 102
7．5．3 设备接地 102
第8章 多制式数字全光分布系统开通调测 105
8．1 设备联机 105
8．1．1 调测软件介绍 105
8．1．2 调试准备 106
8．1．3 调试流程 106
8．1．4 联机操作 106
8．1．5 站点/设备编号设置 116
8．1．6 MU参数设置 117
8．2 产品开通调测 118
8．2．1 GSM网络制式设置 118
8．2．2 TD-SCDMA网络制式设置 119
8．2．3 TD-LTE网络制式设置 119
8．2．4 快速开通指南 122
8．3 软件版本升级 124
8．3．1 产品升级前准备工作 124
8．3．2 产品升级――TFTP方式 124
8．3．3 产品升级――MCP：B方式 127
8．4 产品监控开通 128
8．4．1 安装材料及开通工具 128
8．4．2 开通前需确认的信息 129
8．4．3 安装及开通 129
8．5 产品调测注意事项 131
8．6 维护测试 132
第9章 多制式数字全光分布系统常见故障处理 139
9．1 设备硬件故障 139
9．1．1 常见排查思路 139
9．1．2 案例分析 139
9．2 设备程序版本异常 140
9．2．1 常见排查思路 140
9．2．2 案例分析 141
9．3 线缆连接错误 142
9．3．1 常见排查思路 142
9．3．2 案例分析 142
9．4 信源参数设置不合理 144
9．4．1 常见排查思路 144
9．4．2 案例分析 144
9．5 干扰问题 148
9．5．1 常见排查思路 148
9．5．2 案例分析 148
第10章 多制式数字全光分布系统应用案例 153
10．1 城中村覆盖 153
10．1．1 场景特点 153
10．1．2 案例分析 154
10．2 住宅小区覆盖 161
10．2．1 场景特点 161
10．2．2 案例分析 161
10．3 酒店写字楼覆盖 165
10．3．1 场景特点 165
10．3．2 案例分析 166
10．4 大型商场综合体覆盖 173
10．4．1 场景特点 173
10．4．2 案例分析 174
第11章 总结与展望 177
附录A 缩略语 179

前言/序言

　　21世纪以来，移动通信网络在中国得到了飞速的发展，从最早的模拟通信系统发展到第四代移动通信系统（4G）只用了短短的十几年，如今第五代移动通信系统（5G）预研也已经在如火如荼地开展中，未来三到四年就会开始商用。
　　伴随着移动通信网络的升级换代，移动通信的业务也在发生巨大的变化，从最早的电话、短信业务到如今的高速数据业务，如视频电话、微信。不管是早前的电话还是如今的微信，大部分的业务都是在室内进行的，因此室内信号覆盖的好坏至关重要。室内信号的覆盖也是运营商最为头疼的地方，由于无线信号的传输特性，加上如今建筑的特点，常规室外基站的信号穿墙损耗较大，室内信号普遍较差。
　　21世纪初，作为基站信号的延伸覆盖，直放站发挥了重要的作用。在2G时代，直放站得到了大量应用，随着移动通信的发展，直放站也发生了演进。在4G时代，移动运营商同时拥有多张网络，如中国移动同时有2G（主要承载语音业务）和4G（主要承载数据业务），中国电信同时有3G和4G，中国联通则同时有2G、3G和4G，这么多信号都要在室内覆盖，一种新型的分布系统——多制式数字全光分布系统就应运而生。多制式数字全光分布系统是一种运用宽带数字化技术，使用光纤承载无线信号传输和分布，同时实现运营商2G、3G和4G无线信号覆盖的解决方案。
　　由于其集约化、监控方便和更易实现LTEMIMO功能等特点，多制式数字全光分布系统在中国移动和中国联通得到了大量应用，中国电信也开始了技术调研。同时，在响应国家共建共享号召下成立的中国铁塔也在推进多运营商多制式数字全光分布系统的研究，并在多地展开了试点和测试。
　　本书著者均多年从事无线网络研究的相关工作，有着丰富的移动通信网络技术知识和网络优化经验，部分著者还牵头起草和参与制定了部分行业标准。本书首先介绍移动通信的发展以及数字全光分布系统的引入背景、产业发展和国内外使用情况；其次介绍其产品原理和特点，以及主要特性、参数指标和监控方案；在此基础上重点介绍数字全光分布系统的网络架构，应用和方案设计，产品的安装和开通，常见故障的处理以及相关的典型案例，对工程设计起到一定的实际指导意义；最后对全书进行总结，展望数字全光分布系统的未来发展趋势。
　　本书由杜明玉、王志勇、蔡鑫、龚照、汤利民和邹勇著。全书由杜明玉、王志勇和蔡鑫策划，杜明玉和龚照负责全书的结构和内容的编排，汤利民和邹勇提出修改意见。
　　由于本书从策划到编写再到出版的时间比较紧张，书中肯定有不少问题，欢迎广大读者指正。
　　著者
　　2016年8月于武汉

图书简介：多制式数字全光分布系统应用与设计 引言 随着信息技术的飞速发展，数据传输的带宽需求呈现爆炸式增长。从传统的电信号传输到光信号传输，再到如今的全光网络，每一次技术的革新都极大地推动了社会的发展。多制式数字全光分布系统，作为这一技术浪潮中的重要组成部分，正以前所未有的速度渗透到通信、计算、传感等诸多领域，重塑着我们对信息传递和处理的认知。本书正是聚焦于这一前沿领域，旨在深入浅出地剖析多制式数字全光分布系统的核心原理、关键技术、典型应用场景以及设计考量，为读者构建一个全面而系统的知识框架。 第一章：全光网络基础与发展脉络 在深入探讨多制式数字全光分布系统之前，理解其宏观背景至关重要。本章将首先追溯光纤通信的起源与演进，从早期单模光纤的问世，到波分复用（WDM）技术的成熟，再到当前蓬勃发展的密集波分复用（DWDM）及超密集波分复用（UDWDM）技术，勾勒出全光网络逐步走向主流的宏伟画卷。我们将详细介绍全光网络的核心优势，如超大带宽、低延迟、低损耗、抗电磁干扰等，并分析其在应对日益增长的网络流量压力中所扮演的关键角色。 同时，本章还将探讨全光网络向智能化、柔性化演进的趋势。引入软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等概念，阐释它们如何与全光网络相结合，实现网络的灵活配置、动态调度和高效管理。我们将分析不同类型全光网络架构的特点，包括点对点、总线型、环型和网状型，并为读者搭建一个理解多制式数字全光分布系统技术内涵的坚实基础。 第二章：多制式数字全光分布系统的核心原理 多制式数字全光分布系统的核心在于其能够同时支持多种不同的数字信号制式在同一根光纤上进行高效、可靠的传输。本章将深入剖析其背后的关键原理。 多制式信号编码与调制： 我们将详细介绍不同数字信号制式在光域的实现方式，包括但不限于： 基于强度调制的方案： 如开关键控（OOK），及其进阶形式如四电平（4-QAM）、十六电平（16-QAM）等，分析其调制深度、符号速率与性能的权衡。 基于相位调制的方案： 如相移键控（PSK），包括BPSK、QPSK等，阐述相位调制在提高频谱效率方面的优势。 基于幅度-相位联合调制的方案： 如QAM，解析其如何通过同时调制幅度和相位来进一步提升数据传输速率。 高级调制格式： 介绍如脉冲幅度调制（PAM）系列（PAM4、PAM8等）在短距离高速互连中的应用，以及其与传统QAM的区别与联系。 波分复用（WDM）技术： 作为实现“分布”的关键技术，我们将详细阐述WDM的原理，包括不同波长通道的隔离、复用与解复用。重点分析DWDM和UDWDM在增加传输容量方面的巨大潜力，以及其对光源、滤波器等器件的严苛要求。 光信号处理与交换： 理解多制式信号如何在光域内进行处理和交换至关重要。本章将介绍： 光开关与路由器： 分析不同类型光开关（如MEMS、干涉仪型、液晶型）的结构、工作原理、切换速度和损耗特性，以及它们在构建全光网络中的作用。 光放大器： 介绍掺铒光纤放大器（EDFA）、拉曼放大器等，解析其原理、增益谱、噪声系数等关键参数，以及它们在补偿光信号衰减中的不可或缺性。 光信号再生与整形： 探讨光信号在传输过程中可能出现的失真（如色散、非线性效应），以及相关的补偿技术（如色散补偿光纤、光参量补偿器）和数字信号处理（DSP）在信号再生和整形中的作用。 第三章：多制式数字全光分布系统的关键技术挑战与解决方案 实现高效、可靠的多制式数字全光分布系统并非易事，一系列技术挑战亟待克服。本章将深入探讨这些挑战，并介绍当前主流的解决方案。 色散补偿： 长距离光纤传输中，不同波长分量的光信号传播速度不同，导致信号脉冲展宽，即色散。我们将详细分析单模光纤中的色散类型（如模式色散、材料色散、波导色散），以及多种补偿技术，包括： 色散补偿光纤（DCF）： 分析其负色散特性和插入损耗。 啁啾光栅： 介绍其如何通过对不同频率成分反射时间的差异实现色散补偿。 数字信号处理（DSP）： 阐述DSP在补偿色散方面的强大能力，尤其是在相干光通信系统中。 非线性效应抑制： 光信号在高功率传输时，会与光纤材料发生非线性相互作用，导致信号失真，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）等。本章将深入分析这些非线性效应的机理，并介绍抑制方法，包括： 优化光功率： 合理控制传输光功率，避免进入非线性效应的强耦合区域。 使用低非线性光纤： 介绍具有较低非线性系数的光纤材料。 先进的调制格式设计： 某些调制格式对非线性效应的鲁棒性更强。 DSP预补偿/后补偿： 利用DSP技术对非线性效应进行建模和补偿。 信噪比（SNR）与误码率（BER）优化： 提高信号的传输质量，降低误码率是核心目标。本章将重点关注： 光噪声的来源与控制： 分析放大自发辐射（ASE）噪声、散粒噪声等，并介绍如何通过优化放大器参数、设计滤波器等方式降低噪声影响。 先进的接收端信号处理： 介绍相干接收技术、数字下变频（DD）技术等，以及DSP在信号检测、判决和纠错中的关键作用。 前向纠错（FEC）编码： 阐述不同级别的FEC编码（如RS码、LDPC码、Polar码）在提高系统容错能力方面的显著效果。 光器件的集成与小型化： 为了构建紧凑、高效的系统，对光器件的集成化和小型化提出了更高要求。本章将介绍： 硅光子技术： 阐述硅光子学如何将多种光学功能集成到硅芯片上，实现器件的小型化和低成本化。 集成无源器件（IPD）： 介绍如何将波导、耦合器、分光器等无源元件集成到芯片上。 微机电系统（MEMS）技术： 在光开关、光调制器等器件中的应用。 第四章：多制式数字全光分布系统的典型应用场景 多制式数字全光分布系统的强大能力使其在众多领域展现出巨大的应用潜力。本章将聚焦于几个典型的应用场景，阐述其具体实现方式与优势。 数据中心互连（DCI）： 随着云计算、大数据和AI应用的兴起，数据中心之间的流量需求呈指数级增长。本章将分析DCI中对高带宽、低延迟、低功耗的需求，以及多制式全光技术如何满足这些需求，例如： 高速点对点连接： 使用DWDM和高阶调制格式实现长距离、大容量的数据传输。 灵活的网络架构： 结合SDN技术，实现DCI网络的动态资源分配和路径优化。 低功耗解决方案： 探索更高效的光调制和解调方案，降低数据中心的能耗。 5G/6G移动通信核心网与接入网： 新一代移动通信技术对传输网络的带宽、时延和可靠性提出了前所未有的挑战。本章将深入探讨： 前传、中传、回传网络： 分析在不同层级网络中，多制式全光分布系统如何实现海量数据的传输。 低时延要求： 探讨如何通过优化网络架构、采用低延迟的光器件和技术来实现毫秒级甚至亚毫秒级的通信。 弹性与可扩展性： 介绍全光网络如何应对移动通信业务的快速变化和用户数量的激增。 高性能计算（HPC）与AI训练平台： AI模型训练需要处理海量数据，并在计算节点之间进行频繁的数据交换。本章将分析： 节点间高速互连： 使用多制式全光技术构建低延迟、高带宽的计算节点互连网络，加速模型训练过程。 多GPU/TPU互联： 探讨如何利用全光技术实现大规模并行计算架构的高效通信。 内存带宽瓶颈的突破： 分析全光网络在打破传统内存带宽限制方面的潜力。 光传感网络与分布式测量： 除了通信领域，多制式全光技术在传感领域也展现出独特优势。本章将介绍： 分布式光纤传感： 利用光纤的敏感特性，实现对温度、应变、压力等物理量的远程、分布式测量。 光时域反射计（OTDR）的应用： 及其在光纤故障定位和状态监测中的作用。 相干光传感技术： 介绍如何利用相干光通信的技术原理实现高精度、远距离的传感。 第五章：多制式数字全光分布系统的设计考量与未来展望 在实际设计和部署多制式数字全光分布系统时，需要综合考虑多方面因素。本章将提供实用的设计指南，并对未来的发展趋势进行展望。 系统性能指标的权衡： 详细分析带宽、时延、误码率、功耗、成本等关键性能指标之间的相互影响，并指导读者如何在具体应用场景下进行最优设计。 器件选型与成本分析： 介绍不同类型光器件（光源、调制器、探测器、放大器、开关等）的特性、性能参数和市场价格，为读者提供器件选型的参考依据。 网络拓扑设计与优化： 探讨不同网络拓扑（如星型、环型、网状型）在多制式全光系统中的适用性，以及如何通过优化拓扑提高网络效率和可靠性。 标准化与互操作性： 分析当前光通信领域的标准化进展，以及多制式全光系统实现互操作性的重要性。 未来发展趋势： 展望多制式数字全光分布系统在人工智能、量子计算、物联网等新兴技术融合下的发展方向，包括： 更智能化的光网络： 引入AI和机器学习技术，实现网络的自优化、自愈合和自适应。 光计算与光通信的融合： 探索将计算能力直接集成到光网络中，实现“计算无处不在”。 新材料与新器件的探索： 如柔性光电子、新型光子晶体等，为实现更先进的光网络提供技术支撑。 太空光通信与星地融合： 探讨多制式全光技术在构建未来太空通信网络中的作用。 结语 多制式数字全光分布系统是信息时代信息高速公路的关键承载者，其技术的不断突破和应用领域的持续拓展，正在深刻地改变着通信、计算、传感等各个领域。本书希望通过系统性的梳理和深入的分析，帮助读者建立起对这一复杂而迷人技术的全面认知，激发其在相关领域的研究与创新。无论是通信工程师、网络架构师，还是科研人员和技术爱好者，都能从中获益，共同迎接全光互联的美好未来。

评分☆☆☆☆☆

在“设计”这一部分，我看到了这本书的核心价值所在。一本优秀的工程技术书籍，不应该仅仅停留在对技术的描述，更应该教会读者如何去“做”。我希望这本书能够详细阐述数字全光分布系统的设计原则、方法论以及关键的设计要素。例如，在设计一个系统时，需要考虑哪些关键参数？如何进行链路预算？如何选择合适的传输器件和网络拓扑？书中是否会提供一些设计工具或软件的介绍，或者一些实用的设计流程指南？我特别想了解，在“多制式”的背景下，如何进行系统级的集成设计，如何保证不同制式之间的兼容性和互操作性。此外，系统的可靠性、可维护性和可扩展性也是设计中不可忽视的重要方面。我期待书中能够提供一些具体的案例研究，从设计理念到最终实现，一步步地展示一个成功的数字全光分布系统的诞生过程，这对于 aspiring system designers 来说，将是一份非常宝贵的教材。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“应用”的部分尤为关注，因为理论知识的学习固然重要，但能否将其转化为解决实际问题的工具，才是检验一本书价值的关键。我期望书中能够详细介绍数字全光分布系统在各个领域的具体应用案例，例如在电信运营商的核心网、城域网，以及在互联网数据中心的高速互联等方面。书中是否会提及如何根据不同的应用场景，选择最合适的技术制式，以及如何进行系统的优化和性能提升？例如，在数据中心内部，如何通过低延迟、高带宽的光互联技术来支持海量数据的实时处理和分析？在5G网络建设中，全光分布系统又扮演着怎样的角色，它如何支撑海量连接和低时延的需求？我希望书中能够提供一些具体的解决方案和设计思路，甚至是一些工程实践中的“坑”与“填坑”经验，这对于正在从事相关工作的工程师来说，将是无价的指导。如果书中还能探讨一些新兴的应用方向，比如在人工智能、云计算等前沿领域，数字全光分布系统又将如何发力，那就更加令人期待了。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是，它似乎是一部非常扎实、内容丰富的技术专著。从标题的专业性来看，它很可能面向的是有一定技术基础的读者，例如通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生、研究人员以及工程技术人员。我猜测书中可能会包含大量的数据、公式、以及详细的图表，用于解释复杂的理论和技术细节。而且，由于涉及到“多制式”和“全光”这样宽泛的概念，我预计书中对各种技术制式的介绍可能会相当深入，并且会涵盖不同层面的技术细节，从物理层到网络层，甚至可能涉及部分协议和软件层面的内容。如果这本书能够做到理论与实践相结合，既有前沿技术的介绍，又有实际应用的设计指南，那么它无疑将成为一本极具参考价值的工具书，能够帮助读者系统地学习和掌握数字全光分布系统的相关知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，采用了深邃的蓝色调，搭配银色的标题字体，给人一种科技感和专业感。我一直对光通信领域很感兴趣，尤其是如何将数字信号通过光纤进行高效传输。这本书的书名《多制式数字全光分布系统应用与设计》立刻就抓住了我的眼球，因为“多制式”和“全光”这两个词预示着这本书可能涵盖了非常广泛的技术内容，并且可能涉及一些前沿的分布式系统架构。我脑海中浮现出许多关于如何优化光网络性能、提升传输速率、降低延迟的场景，以及在现代通信基站、数据中心、甚至未来的智慧城市中，这类系统是如何扮演关键角色的。我期待书中能够深入探讨不同制式（例如，是波分复用、时分复用，还是其他更先进的调制方式？）的数字信号是如何在全光网络中实现高效、可靠的分布和传输的。同时，“应用与设计”也让我对书中可能包含的实际案例和工程实践充满好奇，希望能从中学习到如何将理论知识转化为实际的系统设计和部署。这本书的份量看起来不轻，扉页上的信息也暗示着它可能是一部集理论、技术与实践于一体的鸿篇巨著。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先被其精炼的语言和清晰的逻辑所吸引。作者在开篇就为我们勾勒出了数字全光分布系统的宏大图景，从宏观的系统架构到微观的器件原理，层层递进，引人入胜。书中对各种“制式”的介绍，不仅仅是简单罗列，而是深入剖析了它们各自的优缺点、适用场景以及在实际应用中可能遇到的挑战。比如，对于某种波分复用的技术，作者不仅解释了它是如何工作的，还结合了具体的案例，展示了它如何在长距离传输中解决带宽瓶颈问题，同时又如何通过精密的器件设计来克服串扰和损耗。对于“分布”这个概念，书中并没有停留在概念层面，而是详细探讨了分布式系统的关键技术，例如如何实现信号的同步、如何保证系统的可靠性和可扩展性，以及如何在分布式环境中进行有效的管理和维护。这部分内容对于我这种希望深入理解系统底层机制的读者来说，无疑是巨大的财富。我尤其欣赏书中在讲解复杂技术时，所采用的类比和图示，使得原本晦涩难懂的概念变得生动形象，极大地降低了阅读门槛。