智慧光網(wǎng)絡 關鍵技術應用實踐和未來演進
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- 作者：范志文 吳軍 馬俊 朱冰 邱晨 等
- 出版時間：2022/4/1
- ISBN：9787115586544
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TN929.11
- 頁碼：320
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書提出了智慧光網(wǎng)絡的架構(gòu)—三層三面四特征。本書共分為7章，包括智慧光網(wǎng)絡、智慧光網(wǎng)絡的連接層技術、智慧光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層技術、智慧光網(wǎng)絡的計算技術、云網(wǎng)協(xié)同技術、智慧光網(wǎng)絡的應用實踐、智慧光網(wǎng)絡面向未來的演進。
本書適合運營商技術人員和高層管理人員閱讀，也可作為ICT領域的科研人員，以及高校ICT相關專業(yè)師生的參考書。
系統(tǒng)性：本書研究了智慧光網(wǎng)絡的技術、應用實踐和未來演進。
創(chuàng)新性：本書吸收業(yè)界共識，提出了智慧光網(wǎng)絡架構(gòu)的“三層三面四特征”。
實用性：本書涵蓋了光領域的新技術、應用實踐，對電信運營商和網(wǎng)絡運營商具有參考價值。
前瞻性：內(nèi)容涉及6G承載、全息通信、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、空天地海一體化網(wǎng)絡等，以及未來智慧光網(wǎng)絡，全光底座的架構(gòu)和解決方案等。
范志文
烽火通信科技股份有限公司副總裁，教授級高工。主管公司戰(zhàn)略規(guī)劃、系統(tǒng)設備及芯片開發(fā)等工作，并擔任公司產(chǎn)品委員會主任委員。帶領公司在光通信、數(shù)據(jù)通信等領域持續(xù)發(fā)展，其中光傳輸產(chǎn)品市場規(guī)模位居全球前五，產(chǎn)品競爭力和市場份額持續(xù)提升，整體推動光通信設備核心芯片和器件等關鍵領域?qū)崿F(xiàn)自主化和國產(chǎn)化，極大提升了我國通信設備核心競爭力。
吳軍
教授級高工。在信息通信領域的產(chǎn)品研發(fā)、技術管理、戰(zhàn)略研究連續(xù)經(jīng)歷36年以上。承擔多個國家、省部級科技研究項目，曾獲國家科技進步二等獎/湖北省科技進步一等獎。編著《嵌入式Linux系統(tǒng)應用基礎與開發(fā)范例》，發(fā)表科技論文論文40余篇，主編國家標準“MPEG-2信號在SDH網(wǎng)絡中的傳輸技術規(guī)范”等。主編公司十五、十一五、十三五規(guī)劃，參編湖北省/武漢市多個信息通信行業(yè)相關規(guī)劃，從2016年開始致力于“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”理念的廣泛傳播。
馬俊
高級工程師。主要研究領域為光通信，先后從事過光網(wǎng)絡產(chǎn)品的產(chǎn)品研發(fā)、市場管理、解決方案與路標規(guī)劃工作。在光網(wǎng)絡及承載網(wǎng)絡技術研究及網(wǎng)絡規(guī)劃領域擁有豐富經(jīng)驗。曾獲中國通信學會科學技術獎一等獎。
朱冰
高級工程師。主要研究領域為數(shù)據(jù)通信、智能光通信、云網(wǎng)融合等，具有多年網(wǎng)絡產(chǎn)品的研究和開發(fā)經(jīng)驗，主持和參與開發(fā)新產(chǎn)品10多項，獲得國家發(fā)明專利20項。作為項目負責人主持國際科技支撐計劃項目，參與多項863計劃項目。入選武漢市黃鶴英才計劃。
邱晨
烽火通信科技股份有限公司系統(tǒng)部總經(jīng)理，具有多年通信系統(tǒng)設計和產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗，主要研究領域為網(wǎng)絡控制面、智能算法、網(wǎng)絡規(guī)劃與策略、網(wǎng)絡數(shù)字孿生、光電器件及波分網(wǎng)絡等。在公司內(nèi)曾主持9項新產(chǎn)品開發(fā)及大規(guī)模商業(yè)應用，作為技術負責人主導過國內(nèi)外20多個重大網(wǎng)絡工程的規(guī)劃、技術導入、產(chǎn)品落地工作，尤其對超大規(guī)模網(wǎng)絡的網(wǎng)絡規(guī)劃和業(yè)務控制有深入研究。參與多項863計劃項目，數(shù)次參與相關專業(yè)的國標編寫工作。
第 1章 智慧光網(wǎng)絡 001
1.1 智慧光網(wǎng)絡產(chǎn)生的背景 002
1.2 光網(wǎng)絡的發(fā)展歷程 002
1.3 光網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn) 003
1.4 光網(wǎng)絡演變趨勢 004
1.5 智慧光網(wǎng)絡的概念 007
1.5.1 智慧光網(wǎng)絡是什么 007
1.5.2 智慧光網(wǎng)絡的特性 010
1.5.3 智慧光網(wǎng)絡的目標 013
1.6 小結(jié) 015
第 2章 智慧光網(wǎng)絡的連接層技術 017
2.1 智慧光網(wǎng)絡連接層的技術要求 018
2.2 光纖技術 020
2.2.1 光纖通信的發(fā)展歷程和技術特性 020
2.2.2面向傳輸容量的光纖技術的發(fā)展 022
2.2.3面向傳輸性能的光纖技術的發(fā)展 024
2.3 光模塊技術 026
2.3.1 光模塊的分類和發(fā)展歷程 026
2.3.2 直接檢測光模塊的調(diào)制技術的發(fā)展 028
2.3.3 相干光模塊的光電器件技術的發(fā)展 030
2.3.4 相干光模塊的DSP技術的發(fā)展 032
2.3.5 光模塊的發(fā)展趨勢 035
2.4 光放大技術 036
2.4.1 摻鉺光纖放大器和遙泵光放大器 037
2.4.2 拉曼光纖放大器 039
2.4.3 半導體放大技術 041
2.4.4 光放大領域的新技術及發(fā)展趨勢 041
2.5 無源波分復用器件 044
2.5.1 FOADM器件和AWG技術 044
2.5.2 ROADM器件和WSS技術 044
2.5.3 新技術及發(fā)展趨勢 045
2.6 光波長選擇及交叉技術 046
2.6.1 傳統(tǒng)波分復用技術 047
2.6.2 ROADM光交叉矩陣技術 049
2.6.3 從方向相關（Directioned）到方向無關（Directionless） 050
2.6.4 從波長相關（Colored）到波長無關（Colorless） 051
2.6.5 競爭無關（Contentionless） 052
2.6.6 靈活柵格（Flexible Grid） 055
2.6.7 OXC系統(tǒng) 055
2.6.8 ROADM新技術和發(fā)展趨勢 057
2.7 多業(yè)務承載的OTN及OSU技術 060
2.7.1 分組增強型OTN技術 060
2.7.2 OSU技術的關鍵功能特性 061
2.7.3 OSU演進趨勢 062
2.8 IP承載技術 064
2.8.1 高速以太網(wǎng)技術 064
2.8.2 MPLS技術的演進 067
2.8.3 確定性網(wǎng)絡技術 069
2.8.4 IPv6+ 071
2.9 光接入網(wǎng)技術 074
2.9.1 光接入系統(tǒng) 074
2.9.2 EPON/10G EPON/GPON/XG-PON/XGS-PON 075
2.9.3 50G PON 076
2.9.4 WDM-PON 080
2.9.5 家庭網(wǎng)絡技術 081
2.9.6 光接入網(wǎng)SDN/NFV 083
2.9.7 光接入網(wǎng)的智能化 084
第3章 智慧光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層技術 085
3.1 智慧光網(wǎng)絡的協(xié)議 086
3.1.1 GMPLS 086
3.1.2 PCE 091
3.1.3 路由協(xié)議 101
3.1.4 QUIC協(xié)議 106
3.2 智慧光網(wǎng)絡的管控技術 107
3.2.1 管控技術概述 107
3.2.2 網(wǎng)絡南向驅(qū)動 109
3.2.3 融合網(wǎng)絡管控 111
3.2.4 跨域編排協(xié)同 117
3.2.5 數(shù)智融合分析 119
3.2.6 北向能力開放 125
3.2.7 管控架構(gòu)云化 128
第4章 智慧光網(wǎng)絡的計算技術 135
4.1 智慧光網(wǎng)絡計算技術需求概述 136
4.1.1 光網(wǎng)絡智慧自治的需求 136
4.1.2 光網(wǎng)絡前瞻預防的需求 137
4.1.3 光網(wǎng)絡敏捷隨需的需求 137
4.2 智慧光網(wǎng)絡算力與算法技術 138
4.2.1 智慧光網(wǎng)絡算力與算法架構(gòu) 138
4.2.2 智慧光網(wǎng)絡的算力技術 140
4.2.3 智慧光網(wǎng)絡的算法技術 148
4.3 人工智能技術 169
4.3.1 人工智能技術的背景 169
4.3.2 人工智能的關鍵技術 170
4.3.3 人工智能的應用場景 176
4.4 數(shù)字孿生技術 178
4.4.1 數(shù)字孿生技術的背景 179
4.4.2 數(shù)字孿生的關鍵技術 180
4.4.3 數(shù)字孿生技術的應用場景 183
第5章 云網(wǎng)協(xié)同技術 185
5.1 智慧光網(wǎng)絡與云網(wǎng)協(xié)同 186
5.1.1 什么是云網(wǎng)協(xié)同 186
5.1.2 智慧光網(wǎng)絡與云網(wǎng)協(xié)同的關系 186
5.1.3 趨勢和挑戰(zhàn) 187
5.1.4 頂層架構(gòu) 189
5.1.5 運營商的云網(wǎng)協(xié)同架構(gòu)簡介 190
5.2 面向云網(wǎng)協(xié)同的組網(wǎng)能力 194
5.2.1 網(wǎng)隨云動 194
5.2.2 云化使能 196
5.2.3 云邊端協(xié)同網(wǎng)絡 199
5.3 云網(wǎng)協(xié)同的關鍵技術 200
5.3.1 網(wǎng)絡可編程 201
5.3.2 網(wǎng)絡遙測技術 214
5.3.3 網(wǎng)絡切片 219
5.3.4 網(wǎng)絡云化技術 224
第6章 智慧光網(wǎng)絡的應用實踐 233
6.1 概述 234
6.1.1 商業(yè)模式升級 234
6.1.2 技術場景升級 234
6.1.3 應用場景升級 235
6.2 跨省ROADM/OXC全光區(qū)域網(wǎng) 235
6.2.1 從傳統(tǒng)建網(wǎng)思路向跨省ROADM/OXC區(qū)域網(wǎng)絡建設思路轉(zhuǎn)變 235
6.2.2 ROADM/OXC區(qū)域組網(wǎng)的優(yōu)勢 236
6.2.3 ROADM/OXC區(qū)域組網(wǎng)的實踐及思考 238
6.3 5G承載 240
6.3.1 5G承載的需求與架構(gòu) 240
6.3.2 5G前傳 244
6.3.3 5G中傳和回傳 245
6.4 政企專網(wǎng) 249
6.4.1 差異化服務能力是政企專線業(yè)務成功的關鍵所在 250
6.4.2 專線業(yè)務承載技術及組網(wǎng)方案 251
6.4.3 運營商政企專線組網(wǎng)思路和案例 252
6.5 數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡 256
6.5.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡光互聯(lián) 256
6.5.2 開放式光傳輸系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應用 258
6.5.3 運營商光網(wǎng)絡在開放解耦方面與數(shù)據(jù)中心的差異 259
6.6 工業(yè)光網(wǎng)絡 261
6.6.1 工業(yè)光網(wǎng)絡的概念和總體架構(gòu) 261
6.6.2 工業(yè)OTN 262
6.6.3 工業(yè)PON 263
6.6.4 基于無源光局域網(wǎng)的全光園區(qū)的構(gòu)建 265
6.7 全光家庭網(wǎng)絡 267
6.7.1 光纖到戶（FTTH） 267
6.7.2 光纖到房間（FTTR） 269
6.8 海洋光通信網(wǎng)絡 270
6.8.1 海洋光通信網(wǎng)絡的構(gòu)成 270
6.8.2 海洋光通信技術發(fā)展的趨勢 271
第7章 智慧光網(wǎng)絡面向未來的演進 275
7.1 未來光網(wǎng)絡概述 276
7.1.1 未來網(wǎng)絡的概念 276
7.1.2 未來網(wǎng)絡在國內(nèi)外的研究情況 276
7.1.3 未來光網(wǎng)絡的概念和特征 282
7.2 未來智慧光網(wǎng)絡的應用場景和需求 284
7.2.1 6G 移動承載需求 284
7.2.2 XR場景需求 286
7.2.3 全息通信需求 287
7.2.4 觸覺互聯(lián)網(wǎng)需求 288
7.2.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求 289
7.2.6 智能物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)需求 292
7.2.7 海洋信息網(wǎng)絡需求 294
7.2.8 天地一體化需求 296
7.2.9 全光一體化底座需求 297
7.3 未來智慧光網(wǎng)絡的架構(gòu)演進 300
7.3.1 國內(nèi)外典型網(wǎng)絡架構(gòu)研究 301
7.3.2 全光網(wǎng)絡架構(gòu)的演進 303
7.3.3 全光網(wǎng)絡的技術趨勢和挑戰(zhàn) 305
7.3.4 空天地海一體化網(wǎng)絡架構(gòu)的演進 308
7.3.5 空分復用光通信技術 310
7.3.6 空間光通信技術 311
參考文獻 315
后記 319
不忘初心，砥礪前行 319
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