第1章 光网络引论 1
1.1 通信网络体系结构 1
1.2 业务、电路交换和分组交换 3
1.2.1 业务改变的前景展望 5
1.3 光网络 6
1.3.1 复用技术 7
1.3.2 第二代光网络 8
1.4 光层 10
1.5 透明和全光网络 14
1.6 光分组交换 16
1.7 传输基础知识 17
1.7.1 波长，频率和信道间隔 17
1.7.2 波长标准 17
1.7.3 光功率和损耗 18
1.8 网络演进 19
1.8.1 早期——多模光纤 19
1.8.2 单模光纤 21
1.8.3 光纤放大器和波分复用技术 22
1.8.4 从传输链路到光网络 24
总结 24
进一步阅读材料 25
参考文献 26
第2章 元器件 29
2.1 耦合器 29
2.1.1 耦合器的工作原理 31
2.1.2 能量守恒 31
2.2 隔离器和环形器 32
2.2.1 工作原理 33
2.3 复用器和滤波器 34
2.3.1 光栅 36
2.3.2 衍射图样 39
2.3.3 布拉格光栅 39
2.3.4 光纤光栅 41
2.3.5 法布里-珀罗滤波器 44
2.3.6 多层介质膜滤波器 46
2.3.7 马赫-曾德尔干涉仪 47
2.3.8 阵列波导光栅 50
2.3.9 声光可调谐滤波器 52
2.3.10 多信道数复用器结构 55
2.4 光放大器 57
2.4.1 受激发射 58
2.4.2 自发发射 58
2.4.3 掺铒光纤放大器 59
2.4.4 拉曼放大器 63
2.4.5 半导体光放大器 64
2.4.6 SOA中的串扰 66
2.5 光发射机 66
2.5.1 激光器 67
2.5.2 发光二极管 73
2.5.3 可调谐激光器 74
2.5.4 直接调制和外调制 80
2.5.5 用于拉曼放大器的泵浦源 82
2.6 检测器 83
2.6.1 光检测器 83
2.6.2 前置放大器 87
2.7 光开关 88
2.7.1 大规模光开关 89
2.7.2 光开关技术 94
2.7.3 大规模电子开关 97
2.8 波长变换器 98
2.8.1 电光方法 99
2.8.2 光选通方法 100
2.8.3 干涉仪技术 101
2.8.4 四波混频技术 103
总结 103
进一步阅读材料 104
习题 105
参考文献 108
第3章 光层中的客户层 114
3.1 SONET／SDH 115
3.1.1 复用技术 116
3.1.2 虚串联（VCAT）和链路容量调节方案（LCAS） 119
3.1.3 SONET／SDH层 120
3.1.4 SONET顿结构 120
3.1.5 SONET／SDH物理层 123
3.1.6 SONET／SDH基础设施中的工作单元 125
3.2 光传送网 128
3.2.1 OTN体系 129
3.2.2 帧结构 129
3.2.3 复用技术 132
3.3 通用成帧规程 132
3.4 以太网 134
3.4.1 帧结构 136
3.4.2 交换机 137
3.4.3 以太网物理层 139
3.4.4 载波传送 140
3.5 IP 142
3.5.1 路由和转发 143
3.5.2 服务质量 144
3.6 多协议标签交换 145
3.6.1 标签和转发 146
3.6.2 服务质量 148
3.6.3 信令和路由 148
3.6.4 载波传送 148
3.7 弹性分组环 149
3.7.1 服务质量 150
3.7.2 节点结构 150
3.7.3 公平性 151
3.8 存储区域网 152
3.8.1 光纤信道 153
总结 153
进一步阅读材料 154
习题 155
参考文献 155
第4章 波分复用网络中的组件 157
4.1 光线路终端 158
4.2 光线路放大器 160
4.3 光分插复用器 160
4.3.1 OADM结构 162
4.3.2 可重构OADM 166
4.4 光交叉互连 169
4.4.1 全光OXC配置 173
总结 176
进一步阅读材料 177
习题 177
参考文献 179
第5章 控制与管理 181
5.1 网络管理功能 181
5.1.1 管理架构 182
5.1.2 信息模型 183
5.1.3 管理协议 184
5.2 光层业务与接口 184
5.3 光层中的层 185
5.4 多销售商互操作性 186
5.5 性能与故障管理 187
5.5.1 透明性的影响 188
5.5.2 BER测量 188
5.5.3 光路踪迹 188
5.5.4 告警管理 189
5.5.5 数据通信网与信令 190
5.5.6 监控 191
5.5.7 光层开销 191
5.5.8 客户层 194
5.6 配置管理 195
5.6.1 设备管理 195
5.6.2 连接管理 195
5.6.3 适配管理 199
5.7 光学安全性 200
5.7.1 开放式光纤控制协议 201
总结 202
进一步阅读材料 203
习题 204
参考文献 205
第6章 网络生存性 207
6.1 基本概念 208
6.2 SONET／SDH保护 211
6.2.1 点对点链路 211
6.2.2 自愈环 213
6.2.3 单向路径倒换环 214
6.2.4 双向线路倒换环 215
6.2.5 环互连与双归属 219
6.3 客户层保护 220
6.3.1 弹性分组环保护 221
6.3.2 以太网保护 222
6.3.3 IP保护 223
6.3.4 MPLS保护 224
6.4 为何要光层保护 226
6.4.1 基于保护的业务等级 231
6.5 光层保护方案 231
6.5.1 1＋1 OMS保护 233
6.5.2 1：1 OMS保护 233
6.5.3 OMS专用保护环 233
6.5.4 OMS共享保护环 235
6.5.5 1 ：N波长转发器保护 236
6.5.6 1＋1 OCh专用保护 236
6.5.7 OCh共享保护环 237
6.5.8 OCh网状保护 237
6.5.9 GMPLS保护 240
6.6 层间互通 241
总结 242
进一步阅读材料 242
习题 243
参考文献 244
第7章 WDM网络设计 247
7.1 权衡：一个详细的环形网例子 249
7.2 光路拓扑设计和路由与波长分配问题 254
7.2.1 光路拓扑设计 255
7.2.2 路由与波长分配 259
7.2.3 波长转换 260
7.3 波长路由网络容量设计 263
7.4 统计设计模型 264
7.4.1 首次穿越模型 265
7.4.2 阻塞模型 266
7.5 最大负载容量设计模型 271
7.5.1 离线光路请求 272
7.5.2 环形网中在线RWA间题 275
总结 276
进一步阅读材料 277
习题 277
参考文献 280
第8章 接入网 284
8.1 网络体系结构概述 285
8.2 增强型HFC 288
8.3 光纤到路边 289
8.3.1 PON的演进 296
总结 297
进一步阅读材料 297
习题 298
参考文献 298
第9章 光分组交换 300
9.1 光时分复用 303
9.1.1 比特间插 304
9.1.2 包间插 305
9.1.3 光与门 307
9.2 同步 310
9.2.1 可调延迟 310
9.2.2 光锁相环 311
9.3 信头处理 312
9.4 缓存 312
9.4.1 输出缓存 314
9.4.2 输入缓存 315
9.4.3 循环缓存 315
9.4.4 利用波长解决竞争 316
9.4.5 偏射路由 318
9.5 突发交换 321
9.6 试验平台 322
9.6.1 光分组交换关键技术 322
9.6.2 NTT公司光分组交换实验 324
9.6.3 BT实验室试验平台 324
9.6.4 普林斯顿大学试验平台 325
9.6.5 全光网 325
9.6.6 采用延迟线解决竞争方法的试验平台 326
总结 326
进一步阅读材料 327
习题 328
参考文献 329
第10章 网络应用方面的考虑 334
10.1 不断发展的电信网络 334
10.1.1 SONET／SDH核心网络 335
10.1.2 下一代传输网络架构的选择 337
10.2 传输层设计 341
10.2.1 采用SDM 342
10.2.2 采用TDM 342
10.2.3 采用WDM 343
10.2.4 单向与双向WDM系统 344
10.2.5 长途网络 345
10.2.6 长途网络成功案例 346
10.2.7 长途海底网络 351
10.2.8 城域网 352
10.2.9 城域环网案例研究 353
10.2.10 从不透明链路到灵活的全光网络 355
总结 356
进一步阅读材料 356
习题 357
参考文献 359
附录A缩略语 360
附录B符号与参数 368
附录C标准 371
附录D波动方程 374
附录E光纤中脉冲信号的传输 376
附录F非线性偏振 383
附录G多层介质薄膜滤波器 384
附录H随机变量与随机过程 389
附录I接收机噪声的统计理论 393
附录J异步传输模式 397
中英文术语对照表 403