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目录 1

第1章 概述 1

1.1 光通信系统向高速、超长距离演进 2

1.2 高速、超长距离光传输系统面临的挑战 5

1.2.1 光信噪比（OSNR） 6

1.2.2 色散 8

1.2.3 非线性效应 10

1.3 高速、超长距离光传输系统的关键技术 13

1.4 高速、超长距离光传输系统的典型解决方案 19

1.5 高速、超长距离光传输系统的技术优势 21

1.5.1 为什么要选择高速、超长距离传输系统 21

1.5.2 高速、超长距离光传输系统的发展机遇 24

1.5.3 高速、超长距离光传输系统的应用特点 25

第2章 高速超长距离WDM系统规范和波分复用器新技术 27

2.1 实现高速大容量的复用技术 28

2.1.1 复用技术分类 28

2.1.2 波分复用 29

2.1.3 光时分复用 30

2.1.4 光码分复用 32

2.2 高速超长距离WDM系统波长频谱的划分 33

2.3 高速超长距离WDM系统接口分类 38

2.3.1 有线路光放大器系统的参考配置 38

2.3.2 系统分类和应用代码 39

2.4 高速超长距离WDM系统光接口参数的定义及要求 40

2.4.1 应用在80/160通路WDM系统中的Sl…Sn和Rl…Rn接口 41

2.4.2 80/160通路WDM系统主光通道参数 42

2.5.1 波分复用器分类及特点 44

2.5 高速超长距离传输的波分复用器新技术 44

2.5.2 几种新型波分复用器 45

2.5.3 高速超长距离WDM系统对波分复用器件的新要求 48

第3章 新型光纤技术 51

3.1 光纤技术的发展历程 51

3.2 光纤新材料及其制造技术 53

3.2.1 光纤新材料 54

3.2.2 光纤预制棒的制备技术 55

3.3 光纤性能对DWDM系统的影响及其优化 58

3.3.1 色度色散 58

3.3.2 偏振模色散 60

3.3.3 色散斜率 61

3.3.4 有效面积 62

3.3.5 零色散波长 63

3.4 构筑超大容量传输系统的新型光纤技术 63

3.4.1 G.652型光纤及其最新发展 63

3.4.2 G.653和G.654型光纤 66

3.4.3 G.655型光纤及其最新发展 67

3.4.4 大有效面积光纤 72

3.4.5 低色散斜率光纤 73

3.4.6 全波光纤 77

3.4.7 最新的G.656光纤 78

3.5 骨干传送网和城域传送网的光纤选择 80

3.5.1 不同应用领域对光纤特性的不同要求 80

3.5.2 骨干传送网光纤的选择 81

3.5.3 城域传送网光纤的选择 84

第4章 高速传输系统中的色散补偿技术 88

4.1 色散限制系统 88

4.2.1 色散补偿光纤 90

4.2 线性色散补偿技术 90

4.2.2 色散管理光纤 94

4.2.3 啁啾光纤光栅 97

4.2.4 啁啾的控制技术 98

4.2.5 线性预啁啾技术 99

4.2.6 色散支持传输（DST）法 99

4.3 非线性色散补偿技术 100

4.3.1 中间频谱反转技术 100

4.3.3 非线性管理技术 101

4.3.2 色散管理光孤子传输 101

4.4 偏振模色散及其补偿技术 102

4.4.1 PMD的基本概念 103

4.4.2 表征PMD的参数 103

4.4.3 PMD对光传输系统的影响 105

4.4.4 偏振模色散的测量 107

4.4.5 偏振模色散的补偿技术 111

第5章 拉曼放大技术 117

5.1 光放大器的发展 117

5.2 拉曼放大器技术 120

5.2.1 拉曼放大器的工作原理 120

5.2.2 拉曼放大器的性能参数 122

5.2.3 拉曼放大器的分类 127

5.2.4 拉曼放大器的应用方式 129

5.2.5 拉曼放大器的特点 131

5.3 拉曼放大在高速传输系统中的应用 135

5.4 拉曼放大对高速传输系统性能的影响 142

5.4.1 光信噪比 142

5.4.2 噪声指数 144

5.4.3 性能质量Q因子 144

5.4.4 拉曼放大与光纤非线性损耗的关系 146

第6章 前向纠错与数字包封技术 148

6.1 纠错码的定义及工作原理 149

6.1.1 通信系统中的差错控制 149

6.1.2 差错控制的编码类别 149

6.1.3 常用的纠错编码 151

6.2 前向纠错技术 153

6.2.1 前向纠错码 154

6.2.2 编码增益和净编码增益（NCG） 156

6.2.3 FEC误码纠错能力 158

6.2.4 FEC功能的验证方法 160

6.2.5 FEC的技术优势 161

6.3 前向纠错应用方式 162

6.3.1 SDH系统中的带内FEC 162

6.3.2 光传送网（OTN）中的带外FEC 165

6.4 应用FEC对通信系统性能改善的分析 170

6.4.1 带内FEC 171

6.4.2 带外FEC 172

6.4.3 带外FEC与带内FEC纠错性能比较 173

6.5 超强FEC（Super-FEC）技术 174

6.5.1 超强FEC的实现方案 175

6.5.2 超强FEC的纠错性能和技术特点 181

6.5.3 SFEC的产品示例 182

6.6 TDM数字包封的FEC应用 184

6.6.1 ONNI节点接口 184

6.6.2 TDM数字包封器的信息结构 184

6.6.3 ONNI信息结构 185

6.6.4 光信道传送单元（OTU） 186

6.6.5 OTU子帧FEC编码 188

6.6.6 数字包封技术的硬件实现 189

7.1 编码信号的调制技术 191

第7章 超长距离传输系统中的编码调制技术 191

7.2 调制码型技术 194

7.2.1 非归零码NRZ 194

7.2.2 归零码RZ 196

7.2.3 啁啾归零码CRZ 198

7.2.4 载波抑制归零码CSRZ 200

7.3 高速通信系统中各码型的传输特性 203

7.4 各种传输参数对不同码型系统的影响 206

7.4.1 色散对不同码型系统的影响 206

7.4.2 非线性效应对不同码型系统的影响 209

7.4.3 偏振模色散对不同码型系统的影响 211

第8章 高速光孤子传输技术 215

8.1 光孤子及其传输原理 215

8.1.1 光孤子的基本概念 215

8.1.2 光孤子传输原理 216

8.2 光孤子传输系统 218

8.2.1 光孤子传输系统的组成 218

8.2.2 光孤子传输系统存在的问题 219

8.2.3 光孤子传输控制技术 220

8.3 光孤子通信的特点和色散控制方案 221

8.4.1 色散管理光孤子的基本概念 222

8.4 色散管理光孤子传输技术 222

8.4.2 色散管理光孤子理论 225

8.4.3 色散管理光孤子的传输性能 227

8.4.4 DSM的相关实验研究与讨论 229

8.5 光孤子通信的研究现状与展望 231

第9章 高速超长距离传输系统应用示例 233

9.1 超长距离传输应用优势分析 233

9.2.1 使用ALCATEL DWDM传输设备的系统设计 237

9.2 济南—青岛—大连的跨海传输系统 237

9.2.2 ALCATEL DWDM高速超长距离传输系统采用的特殊技术 242

9.2.3 Alcatel带外FEC（OOB-FEC） 243

9.3 西宁—格尔木—乌鲁木齐的超长距离传输系统 247

9.3.1 使用华为公司DWDM传输设备的系统设计 248

9.3.2 华为DWDM高速超长距离传输系统采用的特殊技术 254

9.3.3 OptiX BWS 1600G的组网方式 258

缩略语 260

参考文献 264