海底光纜通信：關鍵技術、系統(tǒng)設計及OA&M

定　價：￥128.00

作　者：	原榮著
出版社：	人民郵電出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787115484727	出版時間：	2018-07-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數：	366	字數：

內容簡介

　　《海底光纜通信：關鍵技術、系統(tǒng)設計及OA&M》根據ITU-T、OIF技術標準規(guī)范和GB/T和國外技術進展，圍繞著第4代海底光纜通信技術，系統(tǒng)地介紹了海底光纜通信系統(tǒng)的基本理論、技術發(fā)展、傳輸終端和中繼設備。內容包括海底光纜通信系統(tǒng)的關鍵技術，光中繼/無中繼系統(tǒng)100G/400G技術和設備進展，系統(tǒng)技術設計、工程設計、可靠性設計，系統(tǒng)測試技術及儀器，以及系統(tǒng)運行管理和維護（OA&M）。

作者簡介

　　原榮研究員中國通信學會會士自參加工作以來，一直從事激光通信、光纖通信技術研究，曾參加了中國聯通國際出口局環(huán)西太平洋海底光纜通信系統(tǒng)（CWPC）的方案設計和論證，參與起草了光路可行性研究報告；曾負責軍事預研課題“軍用全光傳輸系統(tǒng)研究”和“863計劃”通信技術主題重大項目“全業(yè)務網（FSN）接入傳輸系統(tǒng)”研究，負責的課題組成功研制出摻鉺光纖放大器（EDFA），完成了科學基金項目“WDM光纖通信系統(tǒng)EDFA增益均衡研究”，建立了WDM光纖傳輸演示系統(tǒng)和全業(yè)務接入網。發(fā)表論文50余篇，近年來，在《現代電信科技》《光通信技術》等雜志以及海底光纜通信技術研討會上，發(fā)表海底光纜通信技術等文章數篇。由電子工業(yè)出版社、機械工業(yè)出版社和人民郵電出版社，相繼出版了《光纖通信》《光纖通信網絡》《寬帶光接入網》《光纖通信技術》《光子學與光電子學》和《海底光纜通信：關鍵技術、系統(tǒng)設計及OA&M》等著作14部，其中《光纖通信》已出版第3版。

圖書目錄

第 1章　海底光纜通信系統(tǒng)概述 001
1．1　海底光纜通信系統(tǒng)在世界通信網絡中的地位和作用 001
1．1．1　國內網絡 002
1．1．2　地區(qū)網絡 002
1．1．3　洲際網絡 003
1．1．4　專用網 004
1．1．5　海底光纜通信系統(tǒng)組成和分類 004
1．2　海底光纜通信系統(tǒng)發(fā)展歷程 006
1．2．1　海底光纜通信系統(tǒng)發(fā)展過程 006
1．2．2　第四代海底光纜通信系統(tǒng)技術介紹 009
1．2．3　連接中國的海底光纜通信系統(tǒng)發(fā)展簡況 014
1．3　海底光纜通信系統(tǒng)標準簡介 016
1．3．1　光纖通信系統(tǒng)技術標準化組織及其有關標準 016
1．3．2　ITU-T規(guī)范的光傳輸網（OTN） 017
1．3．3　ITU-T海底光纜通信系統(tǒng)及其有關標準簡介 020
1．3．4　中國海底光纜通信系統(tǒng)標準概況 024

第 2章　海底光纜通信系統(tǒng)關鍵技術 027
2．1　全光放大中繼技術 027
2．1．1　摻鉺光纖放大器 027
2．1．2　L波段EDFA及C+L波段應用 031
2．1．3　光纖拉曼放大技術 033
2．1．4　分布式拉曼放大器等效開關增益和有效噪聲指數 038
2．1．5　混合使用拉曼放大和C+L波段EDFA 041
2．2　光調制技術 042
2．2．1　光調制技術原理 042
2．2．2　光調制技術分類 044
2．2．3　光雙二進制濾波調制 046
2．2．4　差分相移鍵控（DPSK） 047
2．2．5　差分正交相移鍵控（DQPSK） 049
2．2．6　數模轉換（DAC）正交幅度調制（QAM） 053
2．2．7　光數模轉換（ODAC）正交幅度調制（QAM） 055
2．2．8　多維調制及幾種調制格式比較 059
2．2．9　高符號率系統(tǒng)使用的快速DAC 060
2．3　前向糾錯技術 062
2．3．1　前向糾錯技術概述 062
2．3．2　ITU-T前向糾錯標準和實現方法 062
2．4　光纖技術 066
2．4．1　超低損耗光纖對海底光纜通信系統(tǒng)的重要性 066
2．4．2　超低損耗純硅芯光纖設計制造性能 067
2．5　光纖色散補償和管理技術 068
2．5．1　光纖色散補償和管理技術原理 068
2．5．2　光纖色散補償技術 069
2．5．3　光纖色散管理技術 071
2．6　波分復用技術 074
2．6．1　波分復用概念 074
2．6．2　AWG復用/解復用器 075
2．6．3　光線路終端（OLT） 076
2．7　偏振復用/相干接收技術 077
2．7．1　偏振復用/相干接收技術在100 Gbit/s海底光纜通信系統(tǒng)中的應用 077
2．7．2　光偏振及其復用 078
2．7．3　相干檢測接收 079
2．7．4　偏振復用/相干接收系統(tǒng) 081
2．8　數字信號處理（DSP）技術 083
2．8．1　DSP在高比特率光纖通信系統(tǒng)中的作用 083
2．8．2　數字信號處理（DSP）技術的實現 086
2．8．3　100G系統(tǒng)數字信號處理器（DSP） 088
2．8．4　400G系統(tǒng)數字信號處理器（DSP） 089
2．8．5　高速DAC適配數字預均衡 092
2．9　奈奎斯特脈沖整形及其系統(tǒng) 093
2．9．1　奈奎斯特脈沖整形概念 093
2．9．2　連續(xù)三個辛格形狀奈奎斯特脈沖的時域圖和頻譜圖 095
2．9．3　奈奎斯特發(fā)射機/接收機及其系統(tǒng) 095
2．10　100G超長距離DWDM系統(tǒng)技術 097
2．10．1　100G 超長距離DWDM系統(tǒng)關鍵技術 097
2．10．2　100G 超長距離DWDM系統(tǒng)傳輸實驗 099
2．10．3　100G超長距離DWDM系統(tǒng)光收發(fā)模塊 103
2．11　400G光傳輸系統(tǒng)技術 105
2．11．1　400G光傳輸系統(tǒng)技術概述 105
2．11．2　400G光傳輸系統(tǒng)實驗 107
2．11．3　單載波400G傳輸系統(tǒng)技術 113
2．11．4　雙載波400G傳輸系統(tǒng)技術 117
2．11．5　4載波400G傳輸系統(tǒng)技術 120
2．11．6　400G 系統(tǒng)傳輸技術比較 122
2．11．7　長/超長距離傳輸對400G系統(tǒng)的要求 126

第3章　光中繼海底光纜通信系統(tǒng) 129
3．1　光中繼海底光纜通信系統(tǒng)概述 129
3．1．1　光中繼海底光纜通信系統(tǒng)構成 129
3．1．2　光中繼海底光纜系統(tǒng)進展過程 132
3．1．3　高速光中繼海底光纜通信系統(tǒng)進展 134
3．2　海底光中繼器 136
3．2．1　雙向傳輸光中繼器 137
3．2．2　實用光中繼器 139
3．2．3　光中繼器EDFA驅動監(jiān)控 142
3．3　線路監(jiān)視和故障定位 143
3．3．1　單信道光中繼傳輸系統(tǒng)在線監(jiān)視 143
3．3．2　多信道光中繼傳輸系統(tǒng)在線監(jiān)視 145
3．3．3　相干光時域反射儀（C-OTDR） 146
3．3．4　故障定位 149
3．4　供電設備 152
3．4．1　海底光纜系統(tǒng)供電方式 152
3．4．2　點—點遠供電源系統(tǒng)設計 152
3．4．3　電壓預算及接地考慮 156
3．4．4　干線—分支遠供電源系統(tǒng)設計 157
3．4．5　終端傳輸設備恒流高壓產生 159
3．4．6　供電設備組成 160
3．4．7　PFE在發(fā)生光纜斷裂時的反應 161
3．4．8　中繼器取電設計 162
3．5　光分支單元 163
3．5．1　光分支單元概述 163
3．5．2　無源/有源分支單元 165
3．5．3　波長分插分支單元 166
3．6　增益均衡 166
3．6．1　增益均衡概述 166
3．6．2　無源均衡器 169
3．6．3　有源斜率均衡器 170
3．7　終端傳輸設備 171
3．7．1　終端傳輸設備概述 171
3．7．2　2．5 Gbit/s WDM系統(tǒng)終端傳輸設備 172
3．7．3　5 Gbit/s WDM系統(tǒng)終端傳輸設備 175
3．7．4　10 Gbit/s WDM系統(tǒng)終端傳輸設備 178
3．8　SEA-ME-WE海底光纜通信系統(tǒng) 187
3．8．1　SEA-ME-WE概述 187
3．8．2　SEA-ME-WE系統(tǒng)構成 188
3．8．3　SEA-ME-WE-3系統(tǒng)升級及其性能 190

第4章　無中繼海底光纜通信系統(tǒng) 193
4．1　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)發(fā)展歷程 193
4．1．1　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)概述 193
4．1．2　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)進展 195
4．2　單波長無中繼海底光纜通信系統(tǒng) 199
4．2．1　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)構成 199
4．2．2　10 Gbit/s無中繼601 km單載波傳輸實驗 200
4．3　無中繼WDM海底光纜通信實驗系統(tǒng) 202
4．3．1　100×10 Gbit/s 無中繼350 km傳輸實驗 203
4．3．2　4×43 Gbit/s 無中繼485 km傳輸實驗 204
4．3．3　64×43 Gbit/s PM-BPSK 相干檢測無中繼440 km傳輸實驗 206
4．3．4　8×112 Gbit/s PM-QPSK相干檢測無中繼300 km傳輸實驗 208
4．3．5　16×400 Gbit/s WDM 偏振復用16QAM無中繼傳輸系統(tǒng) 210
4．4　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)傳輸終端 211
4．4．1　光功率增強放大器 212
4．4．2　前置光放大器 213
4．4．3　遠端泵浦技術 214
4．4．4　光發(fā)射機 219
4．4．5　光接收機 219
4．5　無中繼系統(tǒng)維護 219

第5章　海底光纜通信系統(tǒng)技術設計 221
5．1　海底光纜通信系統(tǒng)設計總則 221
5．1．1　海底光纜通信系統(tǒng)設計概述 221
5．1．2　海底光纜通信系統(tǒng)設計事項 222
5．2　海底光纜通信系統(tǒng)OSNR和Q參數 226
5．2．1　Q參數和BER相關 226
5．2．2　光信噪比（OSNR） 228
5．2．3　OSNR和理論線性Q參數相關 229
5．2．4　光中繼系統(tǒng)OSNR計算 231
5．2．5　無中繼系統(tǒng)OSNR計算 235
5．2．6　接收端混合使用EDFA和分布式拉曼放大OSNR計算 237
5．3　海底光纜通信系統(tǒng)光功率預算 240
5．3．1　WDM海底光纜通信系統(tǒng)光功率預算 240
5．3．2　相干檢測WDM海底光纜通信系統(tǒng)光功率預算 243
5．4　海底光纜通信系統(tǒng)技術設計實例 245
5．4．1　無中繼放大系統(tǒng)功率預算 245
5．4．2　數字線路段（DLS）Q參數預算 246
5．4．3　光中繼系統(tǒng)OSNR計算 247
5．5　海底光纜通信系統(tǒng)技術設計 249
5．5．1　光中繼海底光纜通信系統(tǒng)技術設計考慮 249
5．5．2　光中繼間距設計 251
5．5．3　無中繼海底光纜通信系統(tǒng)技術設計考慮 253
5．6　海底光纜通信系統(tǒng)升級 254
5．6．1　在現有設備基礎上升級 255
5．6．2　利用先進終端設備技術升級 255

第6章　海底光纜通信系統(tǒng)工程設計 257
6．1　海底光纜通信系統(tǒng)工程設計概述 257
6．1．1　海底光纜路由預選 257
6．1．2　海底光纜路由勘察 258
6．2　系統(tǒng)路由/登陸點選擇原則 258
6．2．1　系統(tǒng)路由選擇原則 258
6．2．2　系統(tǒng)登陸點選擇原則 259
6．3　海底光纜系統(tǒng)拓撲結構 259
6．3．1　點對點系統(tǒng) 259
6．3．2　星形 260
6．3．3　分支星形 260
6．3．4　花邊形 261
6．3．5　干線分支形 261
6．3．6　環(huán)形及其保護 263
6．3．7　分支環(huán)形 264
6．4　海底光纜選擇 265
6．4．1　海底光纜分類及應用 265
6．4．2　海底光纜電氣及機械性能 268
6．4．3　海底光纜用光纖 269
6．4．4　海底光纜選擇注意事項 271
6．5　海底光纜通信系統(tǒng)的設備選購 273
6．5．1　無中繼設備選購及兼容性考慮 273
6．5．2　光中繼設備選購及兼容性考慮 274

第7章　海底光纜通信系統(tǒng)可靠性設計及安全性考慮 277
7．1　海底光纜通信系統(tǒng)可靠性設計 277
7．1．1　可靠性參數及可靠性要求 277
7．1．2　故障率分析 279
7．1．3　質量控制和可靠性保證措施 281
7．2　海底光纜通信系統(tǒng)可靠性預算 283
7．2．1　光中繼器故障率/故障概率預算 283
7．2．2　插件板故障率/MTBF預算 285
7．2．3　系統(tǒng)MTBF/維修次數預算 286
7．3　海底光纜通信系統(tǒng)安全考慮 287

第8章　海底光纜通信系統(tǒng)測試技術及儀器 289
8．1　光纖通信測量儀器 289
8．1．1　光功率計 289
8．1．2　光纖熔接機 290
8．1．3　光時域反射儀（OTDR） 291
8．1．4　相干光時域反射儀（C-OTDR） 293
8．1．5　誤碼測試儀 295
8．1．6　光譜分析儀 296
8．1．7　多波長光源 297
8．1．8　光衰減器 297
8．1．9　綜合測試儀 298
8．1．10　電脈沖反射測試儀（電時域反射儀） 299
8．2　光纖傳輸特性測量 300
8．2．1　衰減測量 300
8．2．2　帶寬測量 301
8．2．3　色散測量 302
8．2．4　偏振模色散測量 303
8．3　光器件參數測量 304
8．3．1　拉曼開關增益和增益系數測量 304
8．3．2　光源參數測量 309
8．3．3　無源光器件參數測量 309
8．4　光纖通信系統(tǒng)指標測試 311
8．4．1　系統(tǒng)Q參數測量 311
8．4．2　平均發(fā)射光功率和消光比測試 312
8．4．3　光纖通信系統(tǒng)誤碼性能測試 313

第9章　海底光纜通信系統(tǒng)運行管理和維護（OA&M） 315
9．1　海底光纜通信系統(tǒng)運行和管理 315
9．1．1　對網絡管理系統(tǒng)的要求 315
9．1．2　電信管理網（TMN）和網絡管理系統(tǒng)（NMS）概述 316
9．1．3　海底光纜通信系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng) 318
9．1．4　線路終端設備（LTE）和 OA&M 監(jiān)控功能 319
9．1．5　海底光纜通信系統(tǒng)運行管理和維護（OA&M）功能 321
9．1．6　海底光纜通信網絡管理系統(tǒng)（NMS） 323
9．1．7　亞太2號海底光纜通信系統(tǒng)網絡管理系統(tǒng)簡介 326
9．1．8　通信系統(tǒng)網絡管理接口技術 328
9．2　海底光纜通信系統(tǒng)線路維護 330
9．2．1　海底光纜保護組織及其作用 330
9．2．2　海底光纜通信系統(tǒng)線路維護 330
9．2．3　海底光纜線路施工維護措施 331
9．2．4　海底光纜線路故障種類 332
9．3　海底光纜線路故障監(jiān)測定位 333
9．3．1　線路故障定位概述 333
9．3．2　海底光纜光纖故障定位 333
9．3．3　海底光纜絕緣體故障定位 334
9．3．4　海底光纜電極法定位 335
9．3．5　海底光纜開路故障測試 336
9．3．6　中繼器或分支單元故障定位 336
9．4　海底光纜線路故障修復 337
9．4．1　海底光纜線路故障修復程序 337
9．4．2　海底光纜線路故障修復過程 339
9．5　海底光纜通信系統(tǒng)設備管理和維護技術 341
9．5．1　海底光纜通信系統(tǒng)海底設備維護 341
9．5．2　海底光纜通信系統(tǒng)岸上設備維護 342
附錄　名詞術語索引 345
參考文獻 357