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第1章 概述 1

1.1 电信网与光波技术 2

1.1.1 电信网及其分类 2

1.1.2 光波技术在电信网中的广泛应用 5

1.2 光(波)网络与现存网络 10

1.2.1 光网络的产生 10

1.2.2 光网络是现存网络的光基础结构 13

1.2.3 光网络的特点 14

1.3 光网络中的光波技术和电子技术 15

1.3.2 光与电的交换技术 16

1.3.1 光通道上中继器的使用 16

1.4 光网络及其分类 17

第2章 光网络的体系结构 20

2.1 分层 20

2.1.1 物理(光纤)层(PL) 23

2.1.2 光(网络)层(OL) 28

2.1.3 应用层(逻辑层)(LL) 29

2.2 网络的组成要素 32

2.2.1 网络链路 32

2.2.2 光网络结点(ONN) 38

2.2.3 光网络接入结点(ONA) 43

2.3.1 网络连接的控制与管理 45

2.3 光连接(OC)与逻辑连接(LC) 45

2.3.2 光连接 46

2.3.3 逻辑连接 47

2.4 光网络的支撑技术 48

第3章 光纤网络(物理)层 54

3.1 概述 54

3.2 物理层的分类 55

3.2.1 有线路光放大器的系统 55

3.2.2 无线路光放大器的系统 57

3.3.1 光纤与光缆 59

3.3 光纤信道 59

3.3.2 模拟与数字信道 62

3.3.3 信道(极限)容量 63

3.3.4 信道传输损耗 64

3.3.5 信道的通信容量 69

3.4 光放大器的参数与要求 74

3.4.1 参数定义 74

3.4.2 参数要求 76

3.5 物理层光接口 77

3.5.1 光接口位置与参数定义 77

3.5.2 光接口参数要求 81

4.1 拓扑结构 88

第4章 广播选择光网络 88

4.2 网络结点 90

4.2.1 光发送机和光接收机 90

4.2.2 静态路由器 92

4.3 主要的复用与多址接入技术 93

4.3.1 波分复用和多址(WDM/WDMA) 93

4.3.2 时分复用和多址接入(TDM/TDMA) 93

4.3.3 副载波复用与多址接入(SCM/SCMA) 94

4.3.4 光码分复用与多址接入(CDMA) 96

4.3.5 时分复用与波分多址(TDM/WDMA) 100

4.4.1 业务流量模型 101

4.4 业务流量模型与网络资源 101

4.4.2 网络模型与网络资源 102

4.5 固定业务(专门连接)信道的分配方案(CAS) 105

4.5.1 流量矩阵 105

4.5.2 TDM/TDMA 105

4.5.3 WDM/WDMA 107

4.5.4 TDM/WDMA 109

4.6 统计业务(按需连接)信道的分配方案(CAS) 110

4.6.1 马尔可夫(Markov)流量模型 110

4.6.2 网络拥塞计算 111

5.1 概述 113

第5章 光分组交换网络 113

5.2 MAC 协议 115

5.2.1 随机接入：SA/SA(时隙 ALOHA/时隙 ALOHA) 116

5.2.2 DT-WDMA 120

5.2.3 调度(预约)协议 122

5.2.4 调度确定业务量协议 124

5.3 规模和业务类型 125

5.4 光时分复用(OTDM)分组网 126

5.4.1 网络拓扑结构 126

5.4.2 选路结点 126

5.4.3 选路策略 128

5.4.4 分组竞争解决方案 129

第6章 波长选路光网络(WRN) 131

6.1 拓扑结构 131

6.2 波长交叉连接(WXC)结点 134

6.3 光通道选路与波长分配(RWA) 137

6.3.1 光通道的建立 137

6.3.2 两种 RWA 的算法与波长变换器(WC) 137

6.3.3 RWA 是一个图的着色问题 139

6.4 RWA 举例 140

6.4.1 线型光网络 140

6.4.2 环型光网络 141

6.5.1 静态路由与波长分配 144

6.5 RWA 的最优问题与算法 144

6.5.2 动态(重构)路由与波长分配 147

6.6 光网络的保护与恢复 149

6.6.1 点到点结构 149

6.6.2 自愈环结构 150

6.6.3 网状网结构 153

6.7 WRN 光网络的管理 154

6.7.1 管理网的特点 154

6.7.2 管理通道的实现 155

6.7.3 光传送网管理系统的结构 158

第7章 应用层(逻辑选路)网络 161

7.1 逻辑拓扑的概念 162

7.2 逻辑网络设计 164

7.2.1 概述 164

7.2.2 混合整数规划(MIP)问题 166

7.2.3 多跳洗牌网 169

7.3 典型的逻辑网络 171

7.3.1 SDH 网络 172

7.3.2 ATM 网络 175

7.3.3 IP 网络 177

7.3.4 逻辑网络的重叠 178

7.4.1 多波长光网络(MONET) 179

7.4 WRN 示范网应用实例 179

7.4.2 可重构多波长 WDM/ATM/SDH 网络 181

7.4.3 LAMBDANET 多波长网络 186

7.4.4 相干多波长光网络 COBRA 189

第8章 宽带光接入网 194

8.1 概述 194

8.2 无源光网络(PON) 196

8.2.1 电话无源光网络(TPON) 198

8.2.2 WDM-PON 200

8.2.3 WR-PON 200

8.3 APON(ATM+PON) 203

8.3.1 APON 的工作原理及优点 204

8.3.2 APON 传输帧结构 204

8.3.3 APON 系统结构与功能 206

8.3.4 APON 的协议栈和功能框图 207

8.4 HFC-PON 210

8.4.1 HFC(光纤同轴混合网) 210

8.4.2 Cable Modem(电缆调制解调器) 215

8.4.3 双向 Cable Modem 系统 217

8.4.4 单向 Cable Modem 系统 220

第9章 光因特网 224

9.1 产生背景 224

9.2 分层协议模型 225

9.3 重叠模型 IPoverX 226

9.3.1 IP over ATM 227

9.3.2 IP over SDH(POS) 227

9.3.3 IP over Optical 231

9.3.4 IP over DWDM 235

9.4 主干技术 237

9.4.1 波长路由器(WR) 237

9.4.2 动态 IP 传输技术(DPT) 239

9.4.3 千兆位路由交换技术 241

9.5.1 IP over ATM 解决方案 244

9.5 宽带 IP 组网方案实例 244

9.5.2 IP over SDH 解决方案 245

9.5.3 IP over Optical 解决方案 245

9.5.4 IP over DWDM 解决方案 245

第10章 光网络的安全与管理 248

10.1 光层的安全 248

10.1.1 面临的安全问题 249

10.1.2 安全措施 252

10.2 光网络的 IP 业务安全 254

10.2.1 恶意攻击 255

10.2.2 安全缺陷 257

10.2.3 软件漏洞 258

10.2.4 结构隐患 261

10.3 密码技术 263

10.3.1 密码技术的基本概念 264

10.3.2 密码攻击与网络加密 266

10.3.3 认证系统 268

10.3.4 数字签名 269

10.3.5 电子商务 270

10.3.6 信息伪装 272

10.4 防火墙 274

10.4.1 基本概念 274

10.4.2 防火墙的优点和缺陷 275

10.5 虚拟专用网(VPN) 277

10.5.1 虚拟专用网概述 278

10.5.2 虚拟专用网的工作原理 280

10.6 基于 TMN 的网管技术 281

10.6.1 TMN 的管理功能 282

10.6.2 TMN 的结构 284

10.7 基于 CORBA 的网管技术 288

10.7.1 体系结构 289

10.7.2 CORBA 技术在网管中的应用 293

附录A 英文缩写词 295

附录B 主要参考文献与网址 300