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《电子信息与电气学科规划教材·光纤通信与传感技术》系统地阐述了光纤通信和光纤传感的基本原理、方法、实现及应用。《电子信息与电气学科规划教材·光纤通信与传感技术》共14章，主要内容包括：光纤的基本理论、光无源器件的特性与应用、光源与光发射机的设计、光检测器与光接收机的设计、光纤通信的基本原理、光纤传输系统和光网络、光纤传感器的基本原理及各类光纤传感器的构成与应用等。《电子信息与电气学科规划教材·光纤通信与传感技术》配有免费电子课件。
深入探索：现代信息传输与环境监测的基石 《信息时代的新型网络架构与数据传输效率优化》 本书聚焦于信息技术飞速发展背景下，新型网络架构的设计理念、关键技术挑战以及面向未来应用的数据传输效率提升策略。我们旨在为读者构建一个全面且深入的视角，理解当前支撑全球信息流动和产业数字化的核心网络基础设施是如何构建、运行和持续演进的。 第一部分：下一代网络架构的理论基础与实践 本书的开篇将从理论层面系统阐述后摩尔时代对网络带宽、时延和可靠性的新要求。我们详细剖析了软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的底层原理，解析了它们如何打破传统电信网络僵化的架构，实现资源的灵活调度与按需分配。 核心网络演进路径： 深入探讨从传统电路交换到分组交换，再到当前以IP为基础的融合网络的演变历程。重点分析5G/6G网络架构中的核心网切片技术（Network Slicing），阐述如何通过逻辑隔离技术满足自动驾驶、工业互联网和沉浸式娱乐等垂直行业的差异化QoS（服务质量）需求。我们将展示切片技术的资源分配模型、信令流程以及跨域协作机制。 边缘计算的崛起与网络融合： 详细介绍移动边缘计算（MEC）的部署模型，包括集中式、分布式和混合式MEC。书中将分析MEC在降低端到端时延方面的关键作用，并讨论计算、存储与网络资源的协同优化算法，特别是针对实时数据处理和本地内容分发场景的优化策略。 安全机制的深度集成： 随着网络复杂度的增加，安全不再是附加组件，而是核心设计要素。本部分将详尽介绍零信任网络架构（ZTA）的设计原则，分析基于硬件信任根的身份验证技术，以及在虚拟化环境中如何实现安全策略的动态注入与持续验证。此外，对量子密码学的最新进展及其对现有加密体系的潜在影响也将进行前瞻性讨论。 第二部分：高速数据传输与信号完整性挑战 现代信息系统对数据速率的要求近乎无止境。本部分将聚焦于物理层和数据链路层的高速传输技术，以及在复杂介质中保持信号完整性的工程挑战。 多级调制与信道编码技术： 我们将深入解析正交频分复用（OFDM）、脉冲幅度调制（PAM-N）等高速率调制技术的数学基础和实现细节。着重探讨低密度奇偶校验码（LDPC）和极化码（Polar Codes）等先进前向纠错（FEC）技术，分析它们在提升信噪比（SNR）裕度、克服传输损耗方面的性能优势。 高速互连中的损耗与串扰分析： 针对数据中心内部以及城域网光互连的挑战，本书提供了详尽的传输线理论分析。内容涵盖介质损耗（介电损耗和导体损耗）、趋肤效应、近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）对信号质量的影响模型。读者将学习如何利用均衡技术（如DFE、CTLE）来补偿通道效应。 光电转换与收发器设计： 探讨高性能光收发模块的关键瓶颈，包括激光器、调制器和探测器的性能指标。书中会分析直接调制与外调制技术的适用场景，以及硅光子集成技术如何驱动收发器的小型化和成本控制，为Tbps级传输速率奠定基础。 第三部分：网络性能优化与资源调度算法 网络效率的提升，很大程度上依赖于复杂资源的智能调度。本部分专注于算法层面，解决拥塞控制、负载均衡和能效优化等核心问题。 面向低时延的网络拥塞控制： 传统TCP的性能在超高速、高带宽延迟积（BDP）网络中显现出局限性。本书详细介绍基于确定性队列管理（AQM）的算法，如RED、CoDel，以及面向RDMA（远端直接内存访问）和QUIC协议的拥塞控制机制，旨在最小化尾部时延（Tail Latency）。 跨层优化与流量工程： 探讨如何打破网络协议栈的垂直隔离，实现跨层（如传输层与MAC层）的信息共享以优化性能。在流量工程方面，我们将介绍基于图论的路径选择算法和流量整形技术，确保关键业务流能够获得预期的带宽保证。 面向数据中心的能效管理： 随着数据中心能耗的日益严峻，绿色网络成为研究热点。本书分析了空闲状态下的链路休眠、功率感知路由选择等技术，并建立相应的能效模型，指导管理员在满足性能要求的前提下，最大化能源利用效率。 第四部分：新兴应用场景对网络能力的需求与驱动 本书最后一部分将目光投向未来，探讨特定前沿应用对现有网络基础设施提出的更高要求，并预示未来的技术发展方向。 高精度时间同步与定位网络： 阐述5G及未来网络中对纳秒级乃至亚纳秒级时间同步的严苛要求，分析基于PTP（精确时间协议）和GNSS增强的时间分发方案。讨论如何利用网络基础设施进行高精度定位服务（如室内定位）。 面向工业物联网（IIoT）的确定性通信： 工业控制对通信的确定性（Jitter和时延的可预测性）要求远高于传统互联网。我们将分析时间敏感网络（TSN）技术栈，包括同步以太网、时间感知整形器（TS）和时间感知整形队列（TSQ）如何在局域网内提供硬实时保证。 全光网络（AON/AWTN）的复兴与融合： 探讨无电层（All-Optical）网络在超大容量传输中的潜力，以及如何将其与IP层网络高效对接，避免不必要的电层开销。分析波长选择交换机（WSS）和动态光路调度技术在构建灵活、可重构全光骨干网中的作用。 本书适合高等院校通信工程、电子信息、计算机科学等专业的师生，以及网络运营商、设备制造商和大型数据中心的技术研发人员深入研读和参考。通过系统的理论阐述和丰富的工程案例分析，读者将能全面掌握现代高速信息传输系统的设计、优化和管理能力。
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