海底光纜通信係統（原書第2版）上冊：設計及應用 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：海底光纜通信係統的設計人員和工程技術人員，海底網絡相關科研工作者、高校教師和從事
　　本書是海底光纜通信領域的經典之作，而且是新版本，特彆是在當前我國一帶一路和海洋強國戰略的背景下，海洋網絡建設將迎來發展契機。本書全麵而詳細地介紹瞭海底光纜通信係統，涵蓋瞭其所有的技術方麵，提供瞭海底光纜通信係統的設計、技術以及專業海底設備的理論和實踐背景，是一本不可多得的海底光纜通信領域的專著，可作為海底網絡相關科研工作者、高校教師和從事海纜工程技術人員的重要參考文獻！

內容簡介

　　本書的原版全麵而詳細地介紹瞭海底光纜通信係統，涵蓋瞭其所有的技術方麵，提供瞭海底光纜通信係統的設計、技術以及專業海底設備的理論和實踐背景，是一本不可多得的海底光纜通信領域的專著，可作為海底網絡相關科研工作者、高校教師和從事海纜工程技術人員的重要參考文獻。為更有針對性地服務於海底光纜通信係統的設計人員和工程技術人員，翻譯過程中分為《海底光纜通信係統（原書第2版）上冊：設計及應用》和《海底光纜通信係統（原書第2版）下冊：設備及運行維護》。《海底光纜通信係統（原書第2版）上冊：設計及應用》首先介紹瞭海底通信係統的概況以及海底通信係統直到2015年安裝係統的曆史發展情況；然後全麵闡述瞭光縴通信的基本原理、光放大技術、超長距離海底光纜通信係統的設計及其傳輸損傷的補償技術、無中繼傳輸係統的新技術；然後介紹瞭近年來海底光纜在科研、石油和天然氣領域的新應用。《海底光纜通信係統（原書第2版）下冊：設備及運行維護》介紹瞭海底網絡的架構和管理、海底係統供電技術及其設計、海纜光縴的狀況以及現代光縴的研究進展；全麵闡述瞭海底設備、海底綫路終端設備以及海底光纜設備的技術方麵問題；然後介紹瞭海底係統規劃和部署、海纜通信係統升級、海纜綫路維護技術。

作者簡介

　　約瑟·切斯尼（José Chesnoy）博士，是海底通信領域的專傢，他在這一行業有著超過30年的經驗。1989年他加入瞭阿爾卡特的研究部門，並引領瞭海底光纜放大器的問世。在領導瞭海底和陸地網絡設備開發部門之後，他被任命為阿爾卡特-朗訊海底網絡部的 CTO，並保留這一職位直到2014年。在他的技術生涯中，他在光縴領域獲得瞭50多個專利授權，組織瞭很多學術會議，包括擔任瞭2004年SubOptic國際會議項目委員會的主席。

目錄

譯者的話
原書序一
原書序二
原書序三
原書前言
第1章海底光纜通信介紹
1.1引言
1.2海底通信係統的結構
1.3太比特海底光通信技術
1.4近期和未來的發展
1.4.1海底光纜的近期發展
1.4.2海底係統的未來發展
參考文獻
第2章海底通信係統的曆史迴顧
2.1引言
2.2海底電纜電報時代
2.2.1早期電報時代（1800—1850年）
2.2.2英國海底電纜時代（1850—1872年）
2.2.3全球網絡（1872—1920年）
2.2.4電纜和無綫電的競爭（1920—1960年）
2.2.5技術和經濟因素
2.3海底同軸電纜電話時代
2.3.1早期海底電話電纜嘗試
2.3.2第一代海底同軸電纜（1950—1961年）
2.3.3第二代海底同軸電纜（1960—1970年）
2.3.4寬帶海底電纜（1970—1988年）
2.3.5技術和經濟因素
2.4海底光纜時代
2.4.1從模擬到數字化（1976—1988年）
2.4.2再生海底光纜係統和聯盟組織（1986—1995年）
2.4.3光放大和波分復用技術（1995—2000年）
2.4.4相乾光通信技術的時代及其發展（2010至今）
2.4.5新市場和經濟影響
2.4.6布纜船和敷設作業
2.5小結
參考文獻
第3章非相乾和相乾數字光縴通信的基本原理　
3.1引言
3.2光縴信道
3.2.1光縴帶寬
3.2.2光縴信道容量
3.2.3二進製光信道和符號概率
3.3調製格式
3.3.1待調製參數
3.3.2調製信號的光功率譜
3.3.3調製信號基帶功率譜的一般錶達式
3.3.4開關鍵控調製方式
3.3.5純相位調製
3.3.6正交振幅調製
3.4噪聲及信號與噪聲的相互作用
3.4.1光信噪比和噪聲指數
3.4.2光電檢測器靈敏度和光電信號轉換
3.4.3基礎量子噪聲
3.4.4光放大噪聲
3.4.5增益和衰減分布的影響

3.4.6光噪纍積
3.4.7信號和噪聲相互作用
3.4.8附加電噪聲
3.5直接檢測（非相乾）光通信
3.5.1定義
3.5.2理想散粒噪聲限製接收機
3.5.3較小熱噪限製檢測的放大器
3.5.4前置放大光信號的檢測
3.6相乾光通信
3.6.1相乾接收機原理
3.6.2單正交測量和平衡零差檢測
3.6.3采用雙平衡外差檢測進行雙正交測量
參考文獻
第4章光放大
4.1引言
4.2EDFA放大原理
4.2.1基本原理
4.2.2玻璃基質的影響
4.2.3EDFA的基本特性
4.2.4基態模型
4.2.5典型受限摻鉺模型
4.2.6光縴參數
4.2.7動態性能
4.2.8噪聲特性
4.3海纜係統的特性
4.3.1高噪聲性能設計
4.3.2偏振相關的損耗
4.3.3摻鉺光縴中的光偏振效應
4.3.4泵浦偏振對PDG的影響
4.3.5光譜燒孔
4.3.6光譜燒孔的建模
4.4長距離應用EDFA的優化
4.4.1暗縴運行
4.4.2WDM輸入信號譜運行
4.4.3增益帶寬
4.4.4玻璃成分
4.4.5增益漂移對輸齣OSNR的影響
4.4.6增益均衡
4.5工程特性
4.5.1功率消耗
4.5.2泵浦技術
4.5.3海底工程的特殊性
4.6L波段EDFA的應用
4.6.1係統性能
4.6.2現場實際應用問題
4.6.3C+L波段係統
4.6.4高效C+L結構
4.7拉曼放大的實現
4.7.1拉曼放大的原理
4.7.2EDFA預放大的實際應用
4.7.3全拉曼放大的海纜鏈路
4.7.4無中繼係統中的拉曼應用
4.8未來放大技術展望
參考文獻
第5章超長距離海底傳輸
5.1引言
5.2色散效應和非綫性效應
5.2.1傳輸限製、衰減、色散和偏振模色散
5.2.2光縴基礎設施
5.3調製格式和相乾接收機
5.3.1調製格式
5.3.2相乾接收機說明
5.4長距離傳輸係統的主要特性
5.4.1技術挑戰：高容量單位光縴
5.4.2光信噪比
5.4.3傳輸損傷
5.4.4中繼器監控
5.4.5功率預算錶和典型中繼距離
5.5增益均衡
5.5.1功率預加重
5.5.2固定增益均衡器
5.5.3可調增益均衡器
5.5.4非最佳增益均衡的影響
5.6傳輸係統
5.6.1試驗裝置
5.6.2NZDSF傳輸試驗
5.6.3+D/-D傳輸試驗
5.6.4相乾技術在40Gbit/s色散管理鏈路的首次部署（NZDSF及+D/-D）
5.6.5+D光縴傳輸試驗
5.7下一代海底係統
5.7.1光譜整形
5.7.2正交幅度調製（QAM）格式
5.7.34D和N�睤格式
5.7.4香農極限
5.7.5基於DSP的非綫性抑製
5.7.6實驗室記錄的試驗和技術
5.7.7空分復用技術，未來的方嚮？
參考文獻
第6章超長距離海底網絡中傳輸損傷的補償技術
6.1引言
6.2超長距離海底係統綫性效應的補償
6.2.1光域內色散效應的補償
6.2.2數字相乾係統中色散效應的補償
6.3超長距離海底係統非綫性效應的補償
6.3.1補償光縴非綫性效應的光學技術
6.3.2補償光縴非綫性效應的數字技術：數字反嚮傳輸
6.3.3補償光縴非綫性效應的其他數字信號處理技術
參考文獻
第7章無中繼傳輸
7.1引言
7.2曆史和近期發展
7.2.1信道速率的增加
7.2.2信道數量的增加
7.2.3大有效麵積的綫路光縴
7.2.4擴展無中繼距離
7.3應用
7.4無中繼係統技術
7.4.1無中繼傳輸的基礎
7.4.2拉曼放大
7.4.3係統結構
7.5光損傷及其限製
7.5.1綫性效應造成的限製
7.5.2非綫性效應造成的限製
7.6係統實現時要考慮的問題
7.6.1光連接器和光縴損耗
7.6.2遠程泵浦光放大器的位置和設計
7.7標準
7.7.1適用標準
7.7.2激光器安全
7.8主要的實驗室演示係統
7.9商業無中繼係統
7.10展望
參考文獻
第8章海底光纜的新應用
8.1引言
8.2海底光纜其他應用的曆史及起源
8.2.1海軍水聽器陣列
8.2.2地震監測
8.2.3重用報廢海纜
8.2.4沿海觀測站
8.2.5其他科學應用
8.2.6油氣生産平颱
8.3纜係海洋科學觀測係統
8.3.1科研目標
8.3.2設計原則
8.3.3沿海觀測站
8.3.4區域觀測站
8.4海上油氣通信係統
8.4.1優勢和商業目的
8.4.2係統結構
8.4.3電力安全
8.4.4平颱連接
8.4.5海上作業
8.4.6操作與維護
8.5海上油氣監控係統
8.6油氣開采海底控製係統
8.7油氣�餐ㄐ弄部蒲謝旌舷低�
8.8“綠色”係統
8.9軍事應用
8.10展望未來
參考文獻

前言/序言

　　原 書 前 言原 書 前 言海底光纜：一個戰略領域25年來，光纜係統以驚人的速度遍布陸地和海底。現在，鋪設在海床上的海底光纜大約有100萬km。這些光纜支撐著我們整個通信骨乾網的99%。很多衛星通信站已被拆除，成為瞭曆史。
　　沒有哪一種技術能像海底光纜這樣，雖然不為人所知，卻對我們的社會産生如此廣泛的影響。發達國傢早在一個世紀以前就確定瞭海底光纜的戰略地位。
　　本書是《海底光纜通信係統》的第2版，它全麵而詳細地介紹瞭海底光纜通信係統，涵蓋瞭所有的技術方麵，提供瞭海底光纜係統設計規則、所需技術以及專業海底設備的理論和實踐背景。此外，本書還描述瞭相關産業的發展情況，包括設備設計、安裝以及海上作業等。考慮到本書的完整性，我們亦收錄瞭曆史和運行方麵的信息。
　　本書自2002年首次齣版以來，在學術界一直被當作重要的參考文獻。自第一代光子學參考閤集［1］和一些優秀的曆史收藏本［2］發布以來，鮮有可與之媲美之作。
　　為什麼要再版？本書的第1版寫於2001年，當時正值互聯網泡沫時期。包括海底光纜在內的電信業發展基本陷於停滯，直到2007年方有所好轉。在此期間，本書的第1版在相關技術領域仍代錶著最高水平。2007年電信業開始復蘇，截至2015年，電信技術再次獲得瞭快速發展，在這種背景下，本書的第1版就顯得陳舊瞭。
　　正如摩爾定律有所放緩一樣，光傳輸也麵臨著達到信息譜密度香農極限的問題，海底光纜也毫無例外地遭遇瞭容量極限的挑戰，而這正為修訂版的發布提供瞭閤適的時機。
　　這個新版本保留瞭對適用性廣的光學技術、設備、操作和海上敷設工程的說明，旨在為此領域工作者提供重要參考。本書不僅全麵覆蓋並更新瞭相關領域的知識，亦填補瞭一些空白。
　　新增內容具有以下特色：
　　1）針對通信的超長距離海底傳輸技術。
　　2）海底光纜的其他應用，如科研、石油和天然氣。
　　解決瞭針對復閤型網絡和寬帶服務的高速網絡發展問題，即1） 100Gbit/s信道或以上的相乾光技術。
　　2）濕端設備光縴網絡和可重配性。
　　完整概述瞭該領域的知識演變，闡述瞭大型海底項目的戰略重要性，包括1）海底網絡的技術運營周期和組織運營周期。
　　2）通過相乾技術放大的海底光纜的升級。
　　本書目標和大綱自2002年本書第1版齣版以來，技術領域的演變發展十分迅速。第2版的目標是更新內容，實現技術和操作上的完整性，並繼續作為海底光纜領域的主要參考文獻。本書內容安排如下：
　　第Ⅰ部分簡要介紹海底網絡。
　　第1章：José Chesnoy編寫的“海底光纜通信介紹”一章，介紹瞭海底通信係統的概況。
　　第2章：Gérard Fouchard編寫的“海底通信係統的曆史迴顧”一章，完整地概述從第一代到2015年安裝係統的曆史發展。
　　第Ⅱ部分介紹瞭現代海底光纜網絡和係統的設計背景，針對所有長距到無中繼應用再到非通信應用。
　　第3章：Philippe Gallion編寫的“非相乾和相乾數字光縴通信的基本原理”一章，介紹瞭光縴通信的理論背景，從其調製到接收，完整描述瞭從電噪聲源到光噪聲源的信號質量，並詳細介紹瞭帶光放大器的係統。本修訂版增加瞭對相乾傳輸基礎知識的介紹。
　　第4章：Dominique Bayart編寫的“光放大”一章，運用基礎知識和基本原理，全麵介紹瞭主要光縴放大器——摻鉺光縴和拉曼光縴放大器技術的最新知識，以幫助讀者正確理解通過級聯放大器産生的信號和噪聲。
　　第5章：Gabriel Charlet和Pascal Pecci編寫的“超長距離海底傳輸”一章，從理論和實踐上介紹瞭WDM（密集波分復用）光放大鏈路的設計。這是基礎章節，涵蓋瞭超長距放大係統的WDM係統設計的所有理論和實踐知識。本章較第1版做齣瞭明顯修改，涵蓋瞭所有關於海底傳輸的現代知識。
　　第6章：Eduardo F�盡ateo編寫的“超長距離海底網絡中傳輸損傷的補償技術”，這一章是新增內容，旨在介紹各種光技術和處理技術，以及針對綫性和非綫性效應帶來的係統劣化影響，改善傳輸質量的技術。
　　第7章：Herve Fevrier、Bertrand Clesca、Philippe Perrier、Do�睮l Chang和Wayne Pelouch編寫的“無中繼傳輸”一章，介紹瞭無中繼傳輸係統這一領域中全麵而最新的知識。
　　第8章：Stephen Lentz編寫的“海底光纜的新應用”一章是新增章節，全麵介紹瞭近年來發展的科研、石油和天然氣領域的應用。
　　第Ⅲ部分介紹瞭海底設備及海底網絡所涉及的所有技術的實現情況。
　　第9章�…≡�書由於在翻譯過程中分為瞭上、下兩冊，第9章~第17章見《海底光纜通信係統(原書第2版)下冊：設備及運行維護》。——譯者注：Olivier Courtois和Caroline Bardelay�睪uyot編寫的“海底網絡的架構和管理”一章，描述瞭包括網絡管理在內的海底網絡。相較於第1版而言，本章有相當大的更新，納入瞭直接IP連接、ROADM介紹及其對網絡管理的影響。
　　第10章：Koji Takehira編寫的“海底係統供電”一章，這是新增章節，更全麵地介紹瞭該海底係統供電，對於海底網絡而言具有特彆的戰略性和針對性。
　　第11章：Scott R�盉ickham, HazellMatthews和SnigdharajMishra編寫的“海纜光縴”一章，介紹瞭海纜光縴的最新狀況，包括它們朝著新的低損耗、有效麵積大的現代光縴方嚮的研究進展。
　　第12章：Neal Bergano, Bruce Nyman, Maurice Kordahi, Barbara Dean, HaifengLi和Lara Garrett編寫的“海底設備”一章，全麵地介紹瞭海底硬件的關鍵部分—濕式設備。此外還針對海底網絡的可靠性方麵進行瞭全新的綜閤性分析。
　　第13章：Jean Francois Libert和GaryWaterworth編寫的“海纜技術”一章，涵蓋瞭海底光纜設備技術方麵的問題。
　　第14章：Arnaud Leroy和OmarAitSab編寫的“海底綫路終端”一章。本章專門介紹傳輸設備。第2版適當涉及現代的相乾技術和信號處理，全部進行瞭重新修訂。
　　第Ⅳ部分完整地描述瞭操作方麵的技術，以確保本書涉及範圍的完整性。
　　第15章：LoicLefur編寫的“係統規劃和部署”一章，是新增章節，從理念提齣到係統驗收，詳細介紹瞭海底項目的整個周期。
　　第16章：Robert Hadaway編寫的“海纜升級”一章，也是新增章節，為適應新技術時代的需要，開啓的新篇章。
　　第17章：John Horne和RaynaldLeconte編寫的“海纜及其維護”一章，對海洋敷設和維護技術進行瞭升級。
　　本書編輯特彆感謝所有參與者，感謝他們為編寫齣一本高質量書籍所投入的時間，以及他們的原創性貢獻。這一高級彆專傢小組為本閤集所貢獻的獨特內容，彌補瞭之前任何齣版物中均沒有涉及的空白。沒有他們的參與，便沒有我們現在的成就。
　　三段序言均由行業內關鍵人員撰寫：Yves Ruggeri代錶重要電信運營商和Suboptic組織；ValeyKamalov代錶Webco運營商；Neal Bergano是曆史海纜供應商的主要代錶。在此，對他們錶示衷心的感謝。
　　最後，編者還希望特彆緬懷於2005年離開我們的Jean Jerphagnon。他獻齣畢生精力，促進海底光纜技術的發展，他是一位十分有影響力的專傢，同時也是本書第1版的發起人。我們相信，看到該領域在過去十年間取得如此巨大的進步，他會非常欣慰。
　　主編José Chesnoy
　　原 書 序 一這個信息時代的發展幾乎完全是由海底光纜來推動的。我們必須知道，99%的國際數據都是通過大量數百萬美元造價的海底光纜傳輸的。2005年全球互聯網連接用戶首次達到瞭10億；2010年互聯網連接用戶達到瞭20億；2014年實現瞭第三個10億用戶的互聯網連接。在虛擬的世界裏，一個國傢實現和保持強勁增長與發展勢頭的能力取決於其基礎設施、通信的便捷性以及信息流的效率。信息的獲取與社會經濟發展之間的關聯性已經成為普遍共識。
　　海底光纜産業競爭激烈，但是也存在著大量的閤作，因為很多項目的範圍和規模都要求業內的多個參與者共同實施。全球多個地區通信業的去管製化促進瞭私營海纜公司的發展。鑒於在世界範圍內敷設海底光纜的經濟、財政和地緣政治因素的挑戰，海纜係統聯盟組織就成瞭一種有效的投資和管理模式。業內人士也認識到有必要建立一個組織，以協調、鼓勵和促進多個行業參與者的可持續發展與閤作。1996年成立的 SubOptic 就發揮瞭這種關鍵作用。
　　供應商仍然是技術革新和進步的主要推動力。同時，通信業務的增長、多樣化和互通性需求的提高，促進瞭現有海纜的不斷升級和新海纜綫路的建設，這不僅要在海纜發達地區還要在欠發達地區進行。當今世界的變化速度超過以往，而互聯網及其應用業務（OTT）的齣現加速瞭這個變化，同時它們深刻改變瞭網絡的流量特性和格局。
　　部署在全球範圍內海床上的海底光纜對於我們的日常生活以及國傢級彆的數據安全來說至關重要，但它也是脆弱的，因為海底光纜不易修復，而且基本上不被公眾所認知。
　　本書詳細地介紹瞭海底光纜領域的各方麵知識，記錄瞭海底光纜産業的詳盡事實和信息，可以說是對今天高度互聯世界的“無名英雄”即海底光纜的緻敬。
　　Yve

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