第1章 概述 1
1.1 信息时代中的全光网 1
1.2 全光网的发展过程--三代通信网络 2
1.2.1 电网络 2
1.2.2 光电混合网 2
1.2.3 全光网络 2
1.3 全光网络的概念和分层结构 4
1.3.1 光传送网(OTN)与全光网络(AON) 4
1.3.2 光传送网(OTN)的分层网络 8
1.4 全光网的全波复用 10
1.4.1 光波分复用(WDM) 11
1.4.2 光码分复用(OCDMA) 13
1.4.3 光时分复用(OTDM) 15
1.5 光路由与光交换 16
1.5.1 波长选路与路由器 16
1.5.2 光交换 18
1.6 全光网的应用--光互联网 18
1.6.1 多协议栈(IP over X) 19
1.6.2 全光互联网 21
第2章 全光传输 23
2.1 光放大器 23
2.1.1 光纤放大器 24
2.1.2 光导体光放大器(SOA) 32
2.2.1 全光网络对光纤的要求 34
2.2 超高速光纤传输 34
2.2.2 全光网络中的最佳光纤 35
2.2.3 色散与非线性受限 38
2.3 色散补偿 42
2.3.1 色散补偿的目的 42
2.3.2 色散补偿技术 43
2.4 系统设计 47
第3章 密集波分复用(DWDM)光网络 48
3.1 密集波分复用(DWDM)的工作原理 48
3.1.1 DWDM系统 48
3.1.2 单向与双向DWDM系统 48
3.1.4 DWDM的关键技术 50
3.1.3 DWDM波长分配方案 50
3.2 DWDM复用器 52
3.2.1 多层介质膜型(MDTFF)波分复用器 52
3.2.2 光栅型波分复用器 53
3.2.3 熔锥型复用器 55
3.2.4 阵列波导光栅型(AWG)复用器 55
3.3 DWDM的关键器件 56
3.3.1 DWDM的光源 56
3.3.2 DEDM系统的调制器 58
3.3.3 波长可调谐半导体激光器 58
3.3.4 波长可调谐光滤波器 59
3.3.5 波长变换器 60
3.4 DWDM的传输性能 65
3.4.1 线性串扰 65
3.4.2 非线性串扰 66
3.4.3 其他与性能有关的问题 68
第4章 光时分复用(OTDM)网络 70
4.1 光时分复用(OTDM)的概念 70
4.1.1 比特间插OTDM 70
4.1.2 分组(包)间插OTDM 70
4.2 全光时分复用 71
4.2.1 光纤延迟线 71
4.2.2 平面光波导 74
4.2.3 快速通道调谐和高速光开关 74
4.3 全光时分解复用 75
4.3.1 串联的MZI类型的解复用器 76
4.3.2 非线性光学环路镜(NOLM) 77
4.3.3 四波混频(FWM)开关 78
4.3.4 光孤子陷阱开关 79
4.4 超短光脉光源 80
4.4.1 锁模环型光纤激光器(ML-FRB) 80
4.4.2 DFB激光器加电吸收调制器(EAM) 81
4.4.3 超连续(SC)光源 81
4.4.4 孤子脉冲 82
4.5 全光定时提取 82
4.5.1 可变光纤延迟线(TOFL) 82
4.5.2 电光锁相环(PLL) 83
4.5.3 光学锁相环(OPLL) 83
4.6 OTDM系统性能 84
4.7.1 OTDM广播和分配式网络 85
4.7 OTDM光网络 85
4.7.2 OTDM分组交换网 86
4.7.3 选路节点的功能 87
4.7.4 缺陷选路 89
4.7.5 竞争解决方案 90
4.8 OTDM的应用前景 91
第5章 光码分多址(OCDMA)网络 92
5.1 OCDMA的概念 92
5.2 OCDMA采用的扩频码 94
5.2.1 素数码 95
5.2.2 光正交码(OOC) 96
5.2.3 空间域光正交码(SD-OOC) 99
5.2.4 二维光正交码和三维光正交码 103
5.3 OCDMA编解码原理 105
5.3.1 扩频编解码 105
5.3.2 扩时编解码 108
5.3.3 扩空(全息)编解码 111
5.4 OCDMA的传输性能 115
5.4.1 多用户干扰 116
5.4.2 接收机噪声 119
5.5 OCDMA网络的应用 121
5.5.1 计算机局域网中的应用 121
5.5.2 电信网中的应用 123
5.5.3 其他方面的应用 124
6.1 引言 125
第6章 全光路由选择与优化 125
6.2 光通道与全光路由 126
6.3 光通道的选路与波长分配(RWA) 127
6.3.1 波长通道(WP)的波长分配(WA) 129
6.3.2 虚波长通道(VWP)的波长分配(WA) 132
6.4 光层的RWA 137
6.4.1 业务模型 137
6.4.2 静态光层的RWA 139
6.4.3 重构光层的RWA 141
6.5 逻辑拓扑的RWA 141
6.5.1 逻辑拓扑与节点度的概念 141
6.5.2 逻辑拓扑的设计 143
6.5.3 逻辑拓扑设计的混合整数线性程序(MILP) 144
6.5.4 拓扑设计算法 146
第7章 全光交换 148
7.1 全光交换的概念 148
7.1.1 光电路交换 148
7.1.2 光分组交换 149
7.2 光开关器件 149
7.2.1 机械开关 150
7.2.2 电光开关 150
7.2.3 热光开关 151
7.2.4 SOA光开关 151
7.2.5 方向耦合开关 151
7.3 光缓存 152
7.4 光逻辑器件 153
7.5 空分光交换 155
7.6 时分光交换 158
7.7 波分光交换 160
7.8 码分光交换 160
7.9 复合光交换 161
7.10 光分组交换 162
第8章 全光网络结构 164
8.1 全光网的功能和结构 164
8.1.1 网络结构元件 164
8.1.2 分层分割 167
8.2.1 三个基本的原子功能 168
8.2 光传送网的原子功能模型 168
8.2.2 原子功能模型的规范语言 169
8.2.3 光传送网的层网络 172
8.3 全光网的拓扑结构 174
8.3.1 物理拓扑 174
8.3.2 逻辑拓扑(虚拓扑) 176
8.4 全光网的保护 177
8.5 WDM环型网络保护(自愈环) 179
8.5.1 单向通道倒换环(UPSR) 180
8.5.2 双纤双向线路倒换环(BLSR/2) 181
8.5.3 四纤双向线路倒换环(BLSR/4) 184
8.5.4 节点失效保护 184
8.5.5 双节点互连环保护 185
第9章 全光网的节点设备 186
9.1.1 全光网的结构与提供的服务 187
9.1 节点的设计和设备的类型 187
9.1.2 高速光纤局域网(HLAN) 188
9.1.3 光纤接入网(AN) 189
9.1.4 光纤城域网(MAN) 190
9.1.5 光传送网(OTN) 192
9.2 设备的功能描述 194
9.2.1 物理层的原子功能 196
9.2.2 OTS/OAS层的原子功能 196
9.2.3 OMS层的原子功能 196
9.2.4 OCH层的原子功能 196
9.2.5 复合功能 196
9.3.1 节点模型 198
9.3 基本功能块对节点设备的描述 198
9.3.2 功能结构元件 199
9.3.3 光器件功能描述 199
9.4 WXC节点的不同实现方案 200
9.4.1 WXC功能要求 200
9.4.2 基于空间交换的WXC结构 201
9.4.3 基于多波长滤波器(MWSF)的WXC结构 203
9.4.4 基于平行波长开关的WXC结构 203
9.4.5 基于阵列波导光栅复用器(AWGM)和波段变换器〔WID(n，r)〕的WXC结构 204
9.5 WADM的不同实现方案 206
10.1.2 OTN管理的特点 208
10.1.1 OTN管理与电信网管理TMN 208
10.1 光传送网(OTN)管理的特点 208
第10章 全光网的管理 208
10.2 OTN管理信息的通信通道实现--开销通道 210
10.2.1 OSC光监控通道 211
10.2.2 导频-副载波调制(Pilot Tone) 211
10.2.3 OSC通路数据通道保护 212
10.2.4 管理通道的两种传输方法 212
10.3 OTN管理要求与功能 213
10.3.1 引言 213
10.3.2 光传送层(OTS)的管理要求 218
10.3.3 光复用段层(OMS)的管理要求 219
10.3.4 光通道层(OCH)的管理要求 219
10.4.1 网元层信息模型 220
10.4 OTN管理的分层信息模型 220
10.4.2 网络层信息模型 222
10.5 OTN管理的组织模型与管理网 223
10.5.1 组织模型 223
10.5.2 管理数据库(MIB) 224
10.5.3 网络管理协议(SNMP) 226
10.6 OTN管理网 228
10.6.1 光传送网管理系统的结构 228
10.6.2 光传送网管理设备的等级 229
附录A 英文缩写词 232
附录B 主要参考文献与网址 236