前言

如果20世纪表明一个国家信息化程度的是电话和计算机的拥有量，那么，21世纪衡量一个国家信息化水平的标准将是网络的带宽。在通信领域，带宽是指信号可使用的最高频率和最低频率之差，或者说是“频带的宽度”、“信道带宽”。根据信息论鼻祖香农（C．E．Shannon）在信息论研究中总结出的信道容量公式，即香农公式：C=B×log2(1+S/N)，式中，C——信息的传输速率；S——有用信号功率；B——信道宽度；N——噪声功率。可知通信系统中也可以用信息的传输速率表示带宽。就接入网而言，其带宽已经从14.4 kbps、33.6 kbps、56 kbps到2 Mbps，有些接入方式已经达到几十到几百兆以上，而且这个数值还在不断提高。

宽带意味着什么？多大的带宽才可称为宽带呢？从用户角度来看，宽带意味着他们自身享有的优质的业务体验。视频点播、交互式多媒体游戏、视频监控、HDTV和高速无线数据接入（大于1 Gbps），特别是高速移动通信（飞机、高速列车上的宽带接入）等个人和行业应用中，用户关心的是自己的业务能不能顺畅进行，自己能否从日新月异的宽带接入技术升级中获益。总之，从应用角度来说，满足人们能感受到的与多媒体业务相匹配的带宽，才会是经济、合理的宽带。

2008年中国电信重组成为业内和老百姓关注最多的话题，整个重组的目的是重建电信业市场结构，实现各运营商全业务经营。国家对电信运营商实施全业务发展战略，目的是为了整合存量资源，强化增量市场的发展。因此，固网与移动网之间的业务融合、技术融合、服务融合就成为电信重组的实质内容，这就必然导致重组后的各大运营商重视固网和无线网在各个层面上的融合。其实，固网和无线网的融合不仅是国家政策层面上的，更重要的是技术发展层面上的大势所趋。

最初，光网络（固定网络）与无线网络是为了不同的目的而设计开发的。光网络是为了实现长距离、高速率的传输而设计的，而无线网络则是为了在局域网或蜂窝系统中的灵活通信而设计的，但是传输速率要求并不高。在最近20年中，Internet业务量的飞速发展和人类通信方式的改变使用户对带宽的需求越来越大，为了满足用户的这种对带宽和业务的需求，许多光通信和无线通信技术已经逐渐被应用到接入网。接入网不断朝着融合的方向加速发展，如何在宽带规模化发展的过程中挖掘、利用网络优势产生最大效益，已经变成一个非常突出的问题。因此，中国宽带运营商必须根据用户类型、规模、结构、偏好及区域网络部署现状等特征提出有针对性的方案，对现有网络资源进行优化及合理有效的整合和扩建，必要时可提供多种解决方案，以最优质、最完善的宽带种类服务客户，才能充分保证降低成本、提高资源利用率。事实上，很多宽带接入网络的优化升级工作已经在进行，我们需要的是更加长远的目光，必须协调好短期利益与长远发展的关系，实现可持续的宽带发展战略。把握宽带接入的基本技术和最新发展趋势，对已经进入高速增长的接入网建设至关重要。宽带化、分组化、灵活多样化和光纤化（宽带化）及多业务网络平台化无疑是接入网发展的大趋势。

无线化和宽带化是当今通信业乃至整个信息业的热点。无线通信使得在任何时候、任何地方与任何人之间的通信成为可能。而宽带通信可以将数据、语音、视频和多媒体等各种业务信息快速地传送到企业和家庭个人用户，丰富了人们的工作及生活。所以，这两者的结合无疑是未来通信的发展方向。基于此，本书定位于对现有主流宽带接入技术进行全面的总结和阐述，并对各种新的宽带无线接入技术——光载无线系统的网络结构、关键技术及其在宽带无线接入网中的应用做重点介绍。该技术利用光纤和高频无线电波各自的优点，能实现大容量、低成本的射频信号有线传输和超宽带无线接入，具有低损耗、高带宽、不受无线频率的干扰、便于安装和维护、功率消耗小及操作更灵活等优点，是未来宽带接入发展的必然趋势。

本书兼顾理论和实用性，是一本全面介绍光载无线（ROF）系统的专著。全书包括宽带接入网概述、光载无线系统原理篇与光载无线系统应用篇三大部分。第一部分介绍了宽带接入网的技术分类和发展趋势，并引出了光载无线系统的概念；第二部分首先介绍一些预备知识，然后着重介绍了光载无线系统的结构、性能参数、特性限制、关键器件及全光微波信号处理技术，最后总结了光载无线系统对无线通信系统MAC层的影响；第三部分从实际应用的角度，介绍了光载无线系统在智能交通系统、第四代移动通信系统及光纤无线融合网络中的应用，提出了一些解决方案，阐述了光载无线系统在实际应用中的引入策略及需要注意的问题。

本书是北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室光网络与光信息处理研究组全体人员多年研究成果的体现和总结。研究工作先后得到国家863项目、自然科学基金重点项目、科技部国际合作项目、教育部新世纪人才项目及“111”创新引智项目等多个国家级项目的支持。本书主要由徐坤和李建强编著，孟照丽、殷杰、裴寅清、孙小强、黄皓、赵荣、张晔、王占硕、涂远刚等博士生和硕士生也参与了部分章节的编写工作。林金桐教授、伍剑副教授对本书内容提出了很多宝贵意见，在此表示感谢。另外，还要感谢本书所参考引用的诸多文献的有关机构和作者。

由于编者水平有限，以及相关技术和器件发展日新月异，谬误和不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编 著 者